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通信学论文-wimax技术与应用.doc通信学论文-wimax技术与应用.doc -- 2 元

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通信学论文wimax技术与应用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,IEEE802工作组先后制定了WLAN和WiMAX等技术规范,其中IEEE802.16WiMAX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WiMAX802.16标准一、WiMAX技术的定义WiMAX全称为WorldInteroperabilityforMicrowaveAccess,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IEEE802.16工作组中开发的无线城域网WMAN技术,WiMAX也是IEEE802.16d/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802.162004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。IEEE802.16d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。IEEE802.16工作组主要针对WirelessMAN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,IEEE802.16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IEEE802.16标准和ETSIHiperMAN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WiMAXrCERTIFIED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IEEE802.16标准和ETSIHiperMAN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(PointtoMultiPoint)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WiFi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WiFi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Email、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。
编号:201312172052032220    大小:11.15KB    格式:DOC    上传时间:2013-12-17
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zhaozilong上传于2013-12-17

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