认识无线技术WiMAX以及常见误区(转)

WiMAX作为无线网络技术,常被误解为全面优于Wi-Fi。本文澄清WiMAX与Wi-Fi的关系,WiMAX在授权频段下确实有更远的传输距离与更高的功率,但在非授权频段下,两者性能相近。Wi-Fi在私用无线市场仍占主导地位,而WiMAX主要服务于无线ISP企业。两者在安全性上差异不大,WiMAX并未全面取代Wi-Fi。
WiMAX是IEEE802.16乙太网络的界面标准,就像Wi-Fi 是802.11乙太网络的标准一样。
这两年来,WiMax 已经成为无线网络界最流行的专用字汇。

  同时它也可能是近年来最被夸大误解的技术之一。

  对WiMAX常见的误解有:

  WiMAX的传输范围一定比Wi-Fi大

  WiMAX的速度比Wi-Fi快

  WiMAX会跟Wi-Fi竞争,进而取代Wi-Fi

  WiMAX比Wi-Fi更安全。

  WiMAX的传输范围一定比Wi-Fi大

  WiMAX的设计可以在需要执照的无线频段,或是公用的无线频段运作。只要系统企业拥有该无线频段的执照,而让WiMAX在授权频段运作时,WiMAX便可以用更多频宽、更多时段与更强的功率进行发送。一般来说,只有无线ISP 企业才会使用授权频宽的WiMAX 技术。至于Wi-Fi 的设计则只在公用频段中的2.4GHz到5GHZ之间工作。美国的联邦通讯委员会(FCC )规定Wi-Fi 一般的传输功率要在1 毫瓦到100 毫瓦之间。一般的WiMAX 的传输功率大约100 千瓦,所以Wi-Fi 的功率大约是WiMAX 的一百万分之一。使用WiFi基地台一百万倍传输功率的WiMAX 基地台,会有较大的传输距离,自然毫无疑问。

  虽然有授权频段的WiMAX显然有较长的传输范围,也不代表只要有钱就要赶着去买个WiMAX基地台。你必须要有一个授权的无线电频段,就像一个音乐电台也必须要有频段执照,才能在空中发射无线电波。而如果WiMAX跟Wi-Fi 一样放在未授权的频段,则它的传输优势就马上消失了。Wimax 跟Wi-Fi 都是基于无线频段传输的技术,所以受同样的物理定律限制。反之,如果在同样的条件下,让Wi-Fi 使用授权频宽,Wi-Fi 也可以跟WiMAX 一样快。另外,虽然WiMAX 可以利用较新的多路径技术。目前新推出的pre-N MIMO(多天线双向传输)技术 Wi-Fi 产品也使用了该技术。

  WiMax的速度比Wi-Fi快

  WiMAX的拥护者常常在大肆宣扬该技术的速度优势。虽然WiMAX声称最高速度每秒70mbyte,然而最新的Wi-Fi MIMO理论上也有每秒108mbyte 的最高速度,而实际环境下也有45mbps的速度。我可以去商场买一个Wi-Fi MIMO的基地台回家组装,自行确认其速度约为45mbps,然而WiMAX 的产品至今却尚未出现。WiMAX 技术同样受技术问题与物理定律所限制,要谈论WiMAX 的实际频宽还是太早。

  无线ISP企业在建置WiMAX的时候,同样会遇到现今其他无线企业会遇到的频宽竞争难题。授权频段的WiMAX系统涵盖范围极大,约数十公里,其建置的困难可说是一把两刃之剑。这是因为无线覆盖范围非常之大,里面会有极多的使用者同时竞争同样的频宽。就算无线ISP 企业使用多个独立的频道来运作,在同一个频道中,还是会有数倍于Wi-Fi 的使用人数。我所认识的每一家无线ISP 企业,不管是无线微波企业、3G行动企业,到卫星电话企业,同样都会遇到频宽竞争与QoS (服务品质)管控的问题。

  如果网络的延迟在200到2000毫秒间游移,这种网络根本不可能使用VoIP、视讯会议、网络游戏,或任何其他的即时应用。虽然已经有人谈论将WiMAX加上QoS机制,以供VoIP使用,然而实作方法与实作效益仍旧有待观察。而在Wi-Fi 方面,Spectralink 上的QoS 实作成效已被证实,同时802.11e 的无线QoS 标准也将要推出。无线ISP 企业的WiMAX 建置一定会比非授权的WiMAX 或Wi-Fi 基地台建置来得慢,因为对无线ISP 企业不可能会去让少数用户使用整个频段。

  私人而使用公用频段的WiMAX基地台,与Wi-Fi基地台的设置到底何者为快,将取决于产品的推出。由于理论上他们的传输功率与频段大致相同,而市面上已经有大量而且成熟的Wi-Fi产品,我个人会赌Wi-Fi 这一边赢。Wi-Fi 在非授权频段这一边已经领先一大步,很难想像WiMAX 在这个领域有办法成功。这是为什么WiMAX 多是往无线ISP 企业的方向来推动。

  WiMAX将与Wi-Fi竞争,进而取代Wi-Fi

  最狂热的WiMAX支持者甚至辩称WiMAX将会完完全全的取代Wi-Fi,让Wi-Fi成为历史。这种想法说好听一点是过度乐观,过难听一点则是荒谬无比。WiMAX 在整合与标准化无线微波ISP 市场的过程中,将会有一席之地,但它并不会直接的与大多数的Wi-Fi 建置竞争。WiMAX 将会聚焦于授权频段的无线ISP 市场,而Wi-Fi 将会继续主导私用的无照无线市场,如公司或家用的无线网络。WiMAX 与Wi-Fi 唯一会重叠的地方,大概就是收费的Wi-Fi 存取点了。

  由于WiMAX连线的涵盖面积较大,以数十公里计,而Wi-Fi存取点是由数十米的小片面积所组成,所以WiMAX在全球涵盖上会有占有优势。但是因为目前的市场占有率较高,以及因为小范围、同时竞争的用户人数较少,造成Wi-Fi 较快、延迟较小的特性,Wi-Fi 的收费存取点仍可能持续流行。至于WiMAX 是否能击败Wi-Fi 的收费存取点,关键因素将是WiMAX 的QoS 机制是否良好实作,以及如何解决过多使用者的问题。如果WiMAX 技术跟现今的无线ISP 一样,具有过多使用者与高延迟的问题,它绝对不可能让Wi-Fi 收费存取点的需求消失。

  WiMAX较Wi-Fi来得安全

  WiMAX比Wi-Fi更安全是另一个盛传的错误观点。事实上WiMAX使用的是与Wi-Fi 的WPA2标准相似的认证与加密方法。其中的微小区别在于WiMAX 的安全机制使用3DES或AES 加密,然后再加上EAP ,这种方法叫PKM-EAP.而另一方面Wi-Fi 的WPA2则是用典型的PEAP认证与AES 加密。没人可以说其中一个一定绝对比另一个安全,因为好的安全性往往取决于实际建置方式的正确与否。

  让社会大众知道WiMAX的正反两面十分重要。WiMAX技术与802.16标准是十分重要的,因为他是无线ISP企业未来合理的演进方向。但是它绝非无线网络技术万能而且终极的解决方案。WiMAX 或其他的无线网络技术将会互补,同时这些无线技术也不可能取代有线技术的需求。无线的连线方式必定更有行动力、更方便。至于有线的连线方式,只要能牵上线,则一定更快,更可靠。我们必须扬弃所有关于WiMAX 的不实谣言,务实看待这个技术的真实面貌。


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基于TROPOMI高光谱遥感仪器获取的大气成分观测资料,本研究聚焦于大气污染物一氧化氮(NO₂)的空间分布与浓度定量反演问题。NO₂作为影响空气质量的关键指标,其精确监测对环境保护与大气科学研究具有显著价值。当前,利用卫星遥感数据结合先进算法实现NO₂浓度的高精度反演已成为该领域的重要研究方向。 本研究构建了一套以深度学习为核心的技术框架,整合了来自TROPOMI仪器的光谱辐射信息、观测几何参数以及辅助气象数据,形成多维度特征数据集。该数据集充分融合了不同来源的观测信息,为深入解析大气中NO₂的时空变化规律提供了数据基础,有助于提升反演模型的准确性与环境预测的可靠性。 在模型架构方面,项目设计了一种多分支神经网络,用于分别处理光谱特征与气象特征等多模态数据。各分支通过独立学习提取代表性特征,并在深层网络中进行特征融合,从而综合利用不同数据的互补信息,显著提高了NO₂浓度反演的整体精度。这种多源信息融合策略有效增强了模型对复杂大气环境的表征能力。 研究过程涵盖了系统的数据处理流程。前期预处理包括辐射定标、噪声抑制及数据标准化等步骤,以保障输入特征的质量与一致性;后期处理则涉及模型输出的物理量换与结果验证,确保反演结果符合实际大气浓度范围,提升数据的实用价值。 此外,本研究进一步对不同功能区域(如城市建成区、工业带、郊区及自然背景区)的NO₂浓度分布进行了对比分析,揭示了人类活动与污染物空间格局的关联性。相关结论可为区域环境规划、污染管控政策的制定提供科学依据,助力大气环境治理与公共健康保护。 综上所述,本研究通过融合TROPOMI高光谱数据与多模态特征深度学习技术,发展了一套高效、准确的大气NO₂浓度遥感反演方法,不仅提升了卫星大气监测的技术水平,也为环境管理与决策支持提供了重要的技术工具。 资源来源于网络分享,仅用于学习交流使用,请勿用于商业,如有侵权请联系我删除!
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