爱华网WiMAX是一种为企业和家庭用户提供“最后一英里”的宽带无线连接方案。以及对3G可能构成的威胁，使WiMAX在一段时间备受业界关注。这是小篇为大家整理的wimax技术论文，仅供参考!
浅谈WiMAX技术及其应用篇一
摘 要:WiMAX技术是基于IEEE 802.16标准的无线宽带接入技术,是极具发展潜力和备受业界关注的下一代接入技术。本文通过阐述其技术特点,列举了其应用方式,最后通过分析指出了影响其发展的因素。
关键词:WiMAX 无线接入 宽带
中图分类号:TP39文献标识码:A 文章编号:1007-3973 (2010) 05-057-01
1WiMAX的技术特点
WiMAX全称为全球微波接入互操作性,是基于IEEE 802.16标准的无线城域网技术,是采用无线方式实现“最后一公里”接入的宽带接入技术。
1.1覆盖范围广,传输速率高
WiMAX技术中采用的OFDM(正交频分复用)调制技术是下一代蜂窝移动通信系统的关键技术之一,能有效的对抗多径效应、频率选择性衰落和窄带干扰,可以提高非视距传输能力,最远传输距离可达50km,只需几个热点就可覆盖大片区域,是真正的无线城域网技术。同时WiMAX采用了MIMO(多入多出)天线技术,进一步提高了频谱利用率,能支持75Mbit/s的高速率数据传输,是3G系统理论支持最高传输速率的几十倍。此外由于还采用了自适应的功率控制技术,可以根据信道的质量情况调整辐射功率,从而可以提供更广的覆盖范围和更快的接入速度。
1.2具有优良的QoS性能
WiMAX技术定义了良好的QoS机制,可以向用户提供具有QoS性能的数据、视频、语音业务。WiMAX提供了三种等级的服务:固定带宽服务、约定带宽服务和尽力而为服务,这种QoS机制可以根据业务的实际需求动态分配带宽,支持不同的服务水平,具有很大的灵活性。
1.3调制技术自适应
WiMAX技术可以根据信道状态的变化,在保持辐射功率不变的情况下,自适应的改变调制和编码方式,克服了功率控制技术中的“远近效应”,在通信的可靠稳定性与系统吞吐量之间取得折中。但是单纯应用这种技术不能保证固定的时延,因此不适用于对数据速率和延时有要求的电路交换业务。
2WiMAX的应用的方式
WiMAX的应用分为固定模式和移动模式。其最合适的市场定位是现有宽带技术的补充,应采取融合式发展策略。
2.1作为DSL的替代
这个属于固定模式的应用,主要是在有线线路不易铺设,而又有数据传输需求的地方使用。在一些农村偏远地区,人员居住比较分散,电信基础设施比较薄弱,但也存在一定的上网需求,通过建立一个或几个WiMAX热点就能实现良好的覆盖,满足信息化时代人们对信息获取的基本要求;在一些大型会议、集会、突发事件、临时应急等场合,通常涉及的范围比较广,同时又有大量数据传输的需要,可以设置临时热点,提供大容量数据传输能力;在城市楼宇密集区,如果光纤无法铺设,则可以应用热点覆盖,然后利用楼内已铺设的线路接入到各家各户,避免了在楼宇密集区铺设光缆的麻烦。
2.2与3G结合
单独就WiMAX技术而言,采用的OFDM和MIMO技术是业界公认的4G技术,但目前主流的IEEE 802.16d和IEEE 802.16e标准还远达不到4G的要求,与现有3G标准的成熟度也还有相当大的差距,不能支持高速移动和无缝切换,这种情况也只能寄希望于IEEE 802.16m标准来解决,到那时再谈单独建网,实现蜂窝通信才更实际。当前WiMAX业务的侧重点应与3G有所不同,就其目前的发展水平来看,应该是主要提供宽带数据接入业务,以弥补3G在数据传输速率方面的不足,而3G则可以弥补WiMAX移动性不强的缺点,提供高质量的通信服务和无缝漫游支持。WiMAX可以利用现有的3G核心网,作为一个接入网实现与3G的紧耦合;也可以使用多模式终端,实现3G与WiMAX的切换,在享受移动通信的便捷的同时,享受无线宽带业务的高效。
2.3与Wi-Fi结合
Wi-Fi的覆盖范围较小,但其架设简单,而且基于此标准的产品众多,应用成熟,可以利用Wi-Fi的成熟度与WiMAX的远距离覆盖进行融合。在室内覆盖还是采用Wi-Fi,构建局域网,在接入核心网的部分则应用WiMAX,实现城域网传输。这种方式是利用WiMAX作为无线业务的回程,取消了无线局域网对有线线路的依赖,是构建无线城市比较理想的方案。
3WiMAX发展中还存在的问题
WiMAX要实现大规模商用还存在很多要解决的问题,面临着许多的挑战,一方面是自身的原因,另一方面则是来自其他技术的挑战。
3.1频谱分配问题
频率分配问题一直是WiMAX论坛要解决的头等问题之一,除了希望能在适合移动性能的3Ghz频段以下得到频率资源外,还希望能在全球得到统一的频率资源,但是各国频率分配的差异给频率分配问题带来了困难。同时在我国WiMAX与3G、3G扩充及演进频段和Wi-Fi已规划频段有冲突,使其在中国市场就面临着尴尬的境地。
3.2其他技术的竞争
IEEE 802.16m作为WiMAX的最新标准是4G的候选技术之一,相比上一代的IEEE 802.16e提高了网络覆盖、频谱效率和数据容量。虽然得到了Intel等行业巨头的大力支持,但是同为4G的候选标准之一的LTE技术却是目前呼声最高的技术,与WiMAX技术形成了直接竞争,而且在候选的六种方案中我国的TD-LTE方案很有可能成为世界标准,如果WiMAX落选,其发展空间将会更小。
WiMAX距离真正大规模商用还有很长的路要走,期间要解决很多的问题,但其先进性也毋庸质疑,相信随着WiMAX技术的发展,将会给我们带来更多的惊喜。
参考文献:
[1]崔鸿燕,等.宽带无线通信技术[M].北京:人民邮电出版社,2008.
[2]王茜,王岩.无线城域网WiMAX技术及其应用[J].电信科学,2004.(20).
wimax技术与应用篇二
摘要:随着通信技术和新业务的部署，宽带移动化和移动宽带化逐渐成为技术 发展的趋势，并互为补充、互相促进。在宽带移动化方面，IEEE 802工作组先后制定了WLAN和WiMAX等技术规范，其中IEEE 802.16 WiMAX是宽带移动的重要里程碑，促进了移动宽带的演进和发展。本文主要介绍了WiMAX的定义、应用模式和场景。
关键词:WiMAX;802.16标准
一、WiMAX技术的定义
WiMAX全称为World Interoperability for Microwave Access，即全球微波接入互操作性，是针对微波和毫米波频段提出的一种新的空中接口标准。WiMAX是IEEE802.16技术在市场推广方面采用的名称，其物理层和MAC层技术基于在IEEE 802.16工作组中开发的无线城域网(WMAN)技术，WiMAX也是IEEE 802.16d/e技术的别称。
二、WiMAX的产生背景
20世纪90年代宽带无线接入技术发展迅速，以本地多点分配系统(LMDS)和多信道多点分配为代表的无线技术的市场定位为小型办公室(SOHO)、中/小 企业、城市商业中心等用户。但是这一产业并没有像人们预期的那样进一步繁荣壮大，一个重要的原因就是没有统一的全球性宽带无线接入标准。
1999年，IEEE成立了802.16工作组来专门研究宽带无线接入技术规范，目标是要建立一个全球统一的宽带无线接入标准。目前IEEE802.16主要提及两个标准：802.16-2004即802.16d固定宽带无线接入标准和802.16e支持移动特性的宽带无线接入标准。IEEE 802.16d标准于2004年10月1日发布，它规范了固定接入下用户终端同基站系统之间的空中接口，主要定义空中接口的物理层和MAC层。802.16e标准的最大特点在于对移动性的支持。该标准规定了可同时支持固定和移动宽带无线接入系统，工作在<6GHz适宜于移动性的许可频段，可支持用户终端以车辆速度移动，同时802.16d规定的固定无线接入用户能力并不因此受到影响。
IEEE 802.16工作组主要针对Wireless MAN的物理层和MAC层制定规范和标准。为了形成一个可运营的 网络，IEEE 802.16技术必然需要其他部分的支撑，所以WiMAX 论坛应运而生。WiMAX论坛成立于2001年4月，最初该组织旨在对基于IEEE 802.16标准和ETSI HiperMAN标准的宽带无线接入产品进行一致性和互操作性认证，通过WiMAX认证的产品会拥有“WiMAX(r) CERTIFIED”标识。随着802.16e技术和规范的进展，该组织的目标也逐步扩展，不仅要建立一整套基于IEEE 802.16标准和ETSI HiperMAN标准的认证体系，同时还致力于可运营的宽带无线接入系统的研究、需求的分析、应用模式的探索、市场的拓展等一系列大力促进宽带无线接入市场发展的工作。
三、WiMAX技术的应用模式
(一)PMP应用模式
PMP(Point to Multi-Point)应用模式以基站为核心，采用点到多点的连接方式，构建星形结构的WiMAX接入网络。基站扮演业务接入点的角色，通过动态带宽分配技术，基站可以根据覆盖区域用户的情况，灵活选用定向天线、全向天线以及多扇区技术来满足大量的用户站接入核心网的需求。
PMP应用模式是一种常用的接入网应用形式，其特点在于网络结构简洁，应用模式与xDSL等线缆接入形式相似，因此它是一种理想的线缆替代方案。
(二)Mesh应用模式
Mesh应用模式采用多个基站以网状网方式扩大无线覆盖区。其中一个基站作为业务接入点与核心网相连，其余基站通过无线链路与该业务接入点相连。因此，作为业务接入点的基站既是接入点又是接入的汇聚点，而其余的基站既是中继站，还是业务的接入点。
Mesh应用模式的特点在于网状网结构可以根据实际情况灵活部署，实现网络的弹性延伸。
(三)热点回传模式
热点回传模式利用WiMAX无线接入网络把远端热点业务回送到核心网，WiMAX基站的作用仍为业务接入点，而WiMAX用户站是热点侧的无线接入设备，提供标准接口与热点相连，并作为WLAN接入点的热点设备再通过IEEE802.11a/b/g无线链路与无线终端连接。
WiMAX热点回传模式的主要特点在于作为业务回传应用，采用无线传输方式。与传统有线回传模式相比，其特点显而易见，可作为传统回传模式的补充或替代方案。
(四)终端接入模式
在终端接入模式下，用户终端设备直接通过作为业务接入点的WiMAX基站接入核心网。而用户终端设备若要直接接入WiMAX网络，则必须配置符合WiMAX技术标准的用户单元，用户单元是WiMAX无线网卡或无线模块。
该模式的特点在于允许用户终端直接调整接入网络，并支持便携式终端在城域范围内的移动和漫游。
(五)驻地网接入模式
驻地网接入模式主要针对集团用户，其目标是把诸如企业、校园和SOHO等用户驻地网通过WiMAX基站接入城域网。与其他应用模式相同，基站还是作为业务接入点，与核心网相连提供无线接入服务。在用户侧，用户无线接入设备在一侧通过无线接口上联基站，另一侧通过标准接口(例如以太网接口、E1等)与用户驻地网设备相连。用户侧驻地网设备可以是用户路由器、交换机、集线器等网络设备，也可以是另一种无线接入点(如Wi-Fi热点)，用于组成用户专用局域网。其典型实例是目前广泛存在的校园网、企业网、政府网或SOHO等形式。 驻地网接入模式特别适合于线缆接入不方便，对接入带宽要求不高的驻地间接入应用。与线缆接入方式相比，快捷是该模式的竞争优势。
(六)无线桥接模式
无线桥接模式是一种点到点的无线链接方式。与远程网桥的作用相似，其目的是把地理位置分离的两个子 网络通过WiMAX无线链路连接在一起。由于无线桥接采用点对点方式，两端WiMAX无线网桥设备天线的方向可以彼此对准固定，因此传输性能相对稳定，部署也相对简单。
四、WiMAX的应用场景
(一)固定应用场景
固定接入业务是802.16运营网络中最基本的业务模型，包括用户因特网接入、传输承载业务及Wi-Fi热点回程等。
(二)游牧应用场景
游牧式业务是固定接入方式 发展的下一个阶段。终端可以从不同的接入点接入到一个运营商的网络中;在每次会话连接中，用户终端只能进行站点式的接入;在两次不同网络的接入中，传输的数据将不被保留。在游牧式及其以后的应用场景中均支持漫游，并应具备终端电源管理功能。
(三)便携应用场景
在这一场景下，用户可以步行连接到网络，除了进行小区切换外，连接不会发生中断。便携式业务在游牧式业务的基础上进行了发展，从这个阶段开始，终端可以在不同的基站之间进行切换。当终端静止不动时，便携式业务的应用模型与固定式业务和游牧式业务相同。当终端进行切换时，用户将经历短时间(最长为2s)的业务中断或者感到一些延迟。切换过程结束后，TCP/IP应用对当前IP地址进行刷新，或者重建IP地址。
(四)简单移动应用场景
在这一场景下，用户在使用宽带无线接入业务中能够步行、驾驶或者乘坐公共汽车等，但当终端移动速度达到60～120km/h时，数据传输速度将有所下降。这是能够在相邻基站之间切换的第一个场景。在切换过程中，数据包的丢失将控制在一定范围，最差的情况下，TCP/IP会话不中断，但应用层业务可能有一定的中断。切换完成后，QoS将重建到初始级别。简单移动和全移动网络需要支持休眠模式、空闲模式和寻呼模式。移动数据业务是移动场景(包括简单移动和全移动)的主要应用，包括目前被业界广泛看好的移动E-mail、流媒体、可视电话、移动游戏、移动VoIP等业务，同时它们也是占用无线资源较多的业务。
(五)全移动应用场景
在这一场景下，用户可以在移动速度为120km/h甚至更高的情况下无中断地使用宽带无线接入业务，当没有网络连接时，用户终端模块将处于低功耗模式。
