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宽带无线通信结课论文题 目：Wimax技术及发展前景 Wimax技术及发展前景 摘要：WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) 的全名是微波存取全球互通，将此技术与需要授权或免授权的微波设备相结合之后，由于成本较低，将扩大宽带无线市场，改善企业与服务供应商的认知度。其中IEEE 802.16WiMAX是宽带移动的重要里程碑，促进了移动宽带的演进和发展。关键词：WiMAX技术 802.16 发展一、Wimax技术 Wimax其实是以IEEE 802.16e 标准的技术为基础所创造出来的一个营销名字。这项技术的发展原本是要支持10至66GHz 频段之间一对多的宽带无在线网。这种技术有许多种部署，可以支持标准的无线固网宽带到手机上的行动数据等各种不同应用 。它的主要目的是要用在都会网络上。当然，这种技术用在户外宽带上绝对比Wi-Fi 更适合。例如，一台WiMax 网络基地台，其覆盖范围可达到3 公里之大 。 WiMAX又称为80216无线城域网，是又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。因在数据通信领域的高覆盖范围(可以覆盖2530英里的范围),以及对3G可能构成的威胁，使WiMAX在最近一段时间备受业界关注。该技术以IEEE 802.16 的系列宽频无线标准为基础。一如当年对提升802.11使用率有功的Wi-Fi 联盟，WiMAX 也成立了论坛，将提高大众对宽频潜力的认识，并力促供应商解决设备兼容问题，借此加速WiMAX 技术的使用率，让WiMAX 技术成为业界使用IEEE 802.16 系列宽频无线设备的标准。虽然WiMAX 无法另辟新的市场目前市面已有多种宽频无在线网方式，但是有助于统一技术的规范，有了标准化的规范，就可以以量制价，降低成本，提高市场增长率。WiMAX传输互联网在前景，WiMAX网络使用的做法是，类似于移动电话。 开展某一定地理范围内被分成多个一系列重叠的区域称为单元。 每一个单元提供覆盖范围为用户在该邻域。 当旅行到主要从一个单元到另一个，无线连接是递送关闭从一个单元到另一个。WiMAX网络包括两个主要组件:一个基站和订户设备。 WiMAX基站安装在一个立式或高楼为广播此无线信号。 订户接收信号在WiMAX启用笔记本电脑,Mobile Internet Device (MID)(或者甚至了WiMAX调制解调器。 WiMAX标准支持移动，便携式和固定服务选项。 这使无线供应商提供宽带互联网访问区域相对不发达通过电话和电缆公司。 用于固定WiMAX部署中，服务提供商提供客802.16系列各标准负责的技术领域户端设备(CPE)，作为指向无线“modem”以提供的界面为WiMAX网络为特定位置，如家庭、网吧，或办公室。 WiMAX也以及适合新兴市场作为的经济方法提供高速度互联网。这些条蜂窝电话或无线笔记本电脑告诉人们的强度无线信号。这些图形背后indicators的世界的无线通信。 无线网络旅行空中使用无线电信号工作在给定频率,称为频谱。 经距离,无线电信号会变弱因天气、建筑物、甚至枝叶.这就是为什么无线网络依赖与广播多个塔之间重叠的领域的大型以毯区域。频是任一许可或无许可证。 无许可证频是打开以任何用户,这引起的可能性来自其它设备干扰。 Wi-Fi网络使用无许可证频谱。 WiMAX服务供应商使用许可频谱,从而允许独占权利对其使用以了解更多可预见性和稳定性。WiMAX是一项新兴技术，能够在比Wi-Fi更广阔的地域范围内提供“最后一公里”宽带连接性，由此支持企业客户享受T1类服务以及居民用户拥有相当于线缆/DSL的访问能力。凭借其在任意地点的16英里覆盖范围(取决于多种因素)，WiMAX可以为高速数据应用提供更出色的移动性。此外，凭借这种覆盖范围和高吞吐率，WiMAX还能够提供为电信基础设施、企业园区和Wi-Fi热点提供回程.WiMAX构建于高级无线技术，抵消效果的干扰提供更多数据以大范围。 两个关键高级无线突破结合入移动WiMAX标准是正交频分多访问(OFDMA)和多个输入/多个输出(MIMO)智能天线技术。 这两种技术有效地放置到更多的数据的可用电波以提高吞吐量和/或覆盖范围。 尤其有利MIMO高干扰环境中，如中心城市。 二、传输速度分析WiMAX的技术优势大多数人都看好是传输速度的优势。虽然WiMAX声称最高速度每秒70Mbyte，然而最新的WiFiMIMO理论上也有每秒108Mbyte的最高速度，而实际环境下也有45 mbps的速度，已经是经过实验验证确认其速度约为45Mbps。而WiMAX 的商用产品目前很少。而WiMAX技术也会受技术问题与物理定律所限制。无线ISP企业在组建WiMAX网络的时候，同样会遇到现今其他无线企业会遇到的频宽竞争的难题。授权频段的WiMAX系统涵盖范围极大，约数十公里，其组建的困难可说是一把两刃剑。这是因为无线覆盖范围非常大，里面会有极多的使用者同时竞争同样的频宽。即使无线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WiFi的使用人数。一般来说，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。如果网络的延迟在大约200到2000毫秒间，这种网络很难使用VoIP、视讯会议、网络游戏，或任何其他的即时应用。理论上可以在WiMAX加上QoS机制，以供VoIP使用，知识目前仍然没有商用的产品出现。而在WiFi技术方面，Spectralink上的QoS运作效果已被证实，同时8021le的无线QoS标准也将要推出。无线ISP企业的WiMAX组建一般会比非授权的WiMAX或WiFi基地台组建要慢一些，因为对无线ISP企业不太可能会去让少数用户使用整个频段。三、移动性分析 从移动业务能力上看，WiMAX标准之一80216 e提供的主要是具有一定移动特性的宽带数据业务，面向的用户主要是笔记本终端和80216 e终端持有者。80216 e接入IP核心网，也可以提供VoIP业务。但是从覆盖范围上看，80216 e为了获得较高的数据接入带宽(30 Mbits)，必然要牺牲覆盖和移动性，因此80216 e在相当长的时间内将主要解决热点覆盖，网络可以提供部分的移动性，主要应用会集中在游牧或低速移动状态下的数据接人。在移动性方面WiFi技术也是支持的，但是不支持两个WiFi基地台之间的终端的切换。当代两个WiMAX发展前景：优势之一，实现更远的传输距离。WiMax所能实现的50公里的无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的，网络覆盖面积是3G发射塔的10倍，只要少数基站建设就能实现全城覆盖，这样就使得无线网络应用的范围大大扩展。 优势之二，提供更高速的宽带接入。据悉，WiMax所能提供的最高接入速度是70M，这个速度是3G所能提供的宽带速度的30倍。对无线网络来说，这的确是一个惊人的进步。优势之三，提供优良的最后一公里网络接入服务。作为一种无线城域网技术，它可以将WiFi热点连接到互联网，也可作为DSL等有线接入方式的无线扩展，实现最后一公里的宽带接入。WiMax可为50公里线性区域内提供服务，用户无需线缆即可与基站建立宽带连接。优势之四，提供多媒体通信服务。由于WiMax较之WiFi具有更好的可扩展性和安全性，从而能够实现电信级的多媒体通信服务.优势之五, 从产业链来讲，Wimax有商用数据上网卡有商用手机(HTC Max 4G)，并且还存在终端一致性测试的问题。所以，WiMAX的产业链还需要经过像TD-SCDMA产业链的规模试验过程。四、Wimax技术的应用模式（1）PMP应用模式 PMP（PointtoMulti-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。 （2）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。 （3）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。 （4）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。 （5）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。 （6）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。五、Wimax应用场景 转贴于 中国论文下载中心 （1）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。 （2）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。 （3）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。 （4）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60120km/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