重庆大学计算机网络

1、WiMAX 目录 1、WiMAX简介 3、WiMAX的应用 2、WiMAX采用的主要技术 4、WiMAX与其它无线技术的比较 1、WiMAX简介 WiMAX WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access),即全球微波互联接入。WiMAX也叫 80216无线城域网或802.16。WiMAX是一项新兴 的宽带无线接入技术，能提供面向互联网的高速连 接，数据传输距离最远可达50km。WiMAX还具有 QoS保障、传输速率高、业务丰富多样等优点。 WiMAX的技术起点较高，采用了代表未来通信技 术发展方向的OFDM/OFDMA、AAS、MI

2、MO等先 进技术，随着技术标准的发展，WiMAX逐步实现 宽带业务的移动化，而3G则实现移动业务的宽带 化，两种网络的融合程度会越来越高 1、WiMAX简介 WiMAX的特征的特征 WiMax之所以能掀起大风大浪，显然是有自身的许多优势。而各厂商也正是看到了WiMax的优势所 可能引发的强大市场需求才对其抱有浓厚的兴趣。根据IEEE 802.16e设定的目标，该系统有下面几 个基本特征： 高速移动：可同时支持固定（16d）无线接入和移动（16e）无线接入，通常它的移动速率目标为车 速移动（一般认为可以达到120km/h）。目前，实际应用时每3.5 MHz 载波可传输的净速率为18 Mbit/s

3、； 宽带接入：在不同的载波频率和调制方式下系统可得到不同的接入速率。以10 MHz载波频率为例， 假设采用OFDM-64QAM调制方式，去掉传输开销，其单载波频率能提供大约23 Mbit/s的接入速率2， 由蜂窝或扇区内的所有用户共享； 城域覆盖范围：单个基站的覆盖范围可远达48km，特别适用于城域范围； 提供广泛的多媒体业务：802.16e系统主要用于接入基于IP协议的核心网， 面向个人用户提供数据 接入业务，并能够实现电信级的多媒体通信服务， 支持语音、 视频和Internet 业务。 1、WiMAX简介 WiMAX的发展状况的发展状况 WiMAX 是一项基于标准的技术，主要用在城市 型局

4、域网路（MAN）。由 WiMAX 论坛（WiMAX Forum）提出并于2001年6月成形。它可提供最后 一公里无线宽带接入，作为电缆和DSL之外的选 择。它在 IEEE 802.16 标准的多个版本和选项 中做出唯一的选择，以保证不同厂商产品的互操 作性。在 802.16 物理层的三个变体中，WiMAX 选择了 802.16-2004 版的 256 carrier OFDM， 能够借由较宽的频带以及较远的传输距离，协助 电信业者与 ISP 业者建置无线网络的最后一公 里，与主要以短距离区域传输为目的之IEEE 802.11通信协定有着相当大的不同。 1、WiMAX简介 该技术以IEEE 80

5、2.16 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，会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（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。短期而言（2004年），WiMAX 论坛在2004年年底之前，着手开发认证流程， 为最后一步的产品测试预作准备。2005年左右，大型供应商推出拥有WiM

6、AX 认证的产品， 多数产品的频率不超过11GHz.。长期而言，WiMAX 进步到可以支持最后一公里、回程、私 人企业应用。2006/07 年左右，WiMAX 解决方案内建于笔记本电脑，可直接进行客户端发 送，递送真正的便携式无线宽频，不需外接的客户端设备(CPE )。 WiMAX(全球微波互联接入)不仅在北美、欧洲迅猛发展，而且这股热浪已经推进到亚洲。 1、WiMAX简介 WiMAX的优点的优点 WiMax之所以能掀起大风大浪，显然是有自身的许多优势。而各厂商也正是看到了WiMax的优势 所可能引发的强大市场需求才对其抱有浓厚的兴趣。 优势之一 ：实现更远的传输距离。WiMax所能实现的50

7、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。 1、WiMAX简介 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

8、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 1、WiMAX简介 WiMAX的缺点的缺点 第一、从标准来讲WiMax技术是不能支持用户在移动过程中无缝切换。其速度只有50公里，而且如果高 速移动，WiMAX达不到无缝切换的要求，跟3G的三个主流标准比，其性能相差是很远的。 第二、WiMAX严格意义讲不是一个移动通信系统的标准，还

9、是一个无线城域网的技术。另外，我国政府 也组织了相关专家对此做了充分分析与评估，得出的结论是类似的。 第三、WiMAX要到802.16m才能成为具有无缝切换功能的移动通信系统。WiMAX阵营把解决这个问题的希 望寄托于未来的16m标准上，而16m的进展情况还存在不确定因素。 2、WiMAX采用的主要技术 OFDM/OFDMA调制技术调制技术 OFDM（正交频分复用）是一种多载波数字调制技术，它具有较高的频谱利用率，且 在抵抗多径效应、频率选择性衰落或窄带干扰上具有明显的优势。而OFDMA是利用 OFDM的概念实现上行多址接入，每个用户占用不同的子载波，通过子载波将用户分 开。OFDMA允许单个

10、用户仅在部分子载波发送，降低了对发送功率的要求。 HARQ技术技术 HARQ（ 混合自动重传要求）技术因为提高了频谱效率，所以可以明显提高系统吞 吐量，同时因为重传可以带来合并增益，所以间接扩大了系统的覆盖范围。在 WiMAX技术的应用条件下（室外远距离），无线信道的衰落现象非常明显，在质量 不稳定的无线信道上运用TCP、IP协议，其效率十分低。WiMAX技术在链路层加入了 HARQ机制，减少了到达网络层的信息差错，可大大提高系统的业务吞吐量 2、WiMAX采用的主要技术 HARQ技术技术 HARQ（混合自动重传要求）技术因为提高了频谱效率，所以可以明显提高系统吞 吐量，同时因为重传可以带来合

11、并增益，所以间接扩大了系统的覆盖范围。在 WiMAX技术的应用条件下（室外远距离），无线信道的衰落现象非常明显，在质量 不稳定的无线信道上运用TCP、IP协议，其效率十分低。WiMAX技术在链路层加入 了HARQ机制，减少了到达网络层的信息差错，可大大提高系统的业务吞吐量 QoS性能性能 WiMax可以向用 户提供具有QoS性能的数据、视频、话音业务。WiMax可以提供三 种等级的服务：CBR（Con-stant Bit Rate，固定带宽）、CIR（Com-mitted Rate， 承诺带宽)、BE（Best Effort，尽力而为）。 2、WiMAX采用的主要技术 多天线技术多天线技术 多

12、天线技术中典型的两种技术是：MIMO和AAS。 MIMOMIMO：（Multiple Input Multiple Output，多进多出）技术是一种多天线技术，它将无线通信中 的多径原理作为有利因素加以利用。当发射机接受天线间的通道相应独立，即可创造出多个并 行的空间信道，和以往的单天线系统比较，成倍的增加了系统的容量，当接受天线数量大于发 射天线数时，MI M O系统的容量将随着发射天线数量的增长呈线性增长。M I MO的核心技术是 空间复用和空时编码，这两种形式在WiMAX协议中都得到了应用。 AASAAS：（Adaptive/Advanced Antenna System， 自适应天线

13、系统），是根据干扰、噪声和多径传播 的影响，动态地改变天线方向图的一个天线阵列，可用于改善接收信号的性能、用户的跟踪， 也可用于发射时波束形成。 3、WiMAX的应用 宽带无线接入技术是各种有线接入技术强有力的竞争对手，在高速因特网接入、双向数据通信、 私有或公共电话系统、双向多媒体服务和广播视频等领域具有广泛的应用前景。相对于有线网络，宽 带无线接入技术具有巨大的优势，如： 1)无线网络部署快，建设成本低廉。 2)无线网络具有高度的灵活性，升级方便。 3)无线网络的维护和升级费用低。 4)无线网络可以根据实际使用的需求阶段性地进行投资。 WiMAX作为无线宽带领域的重要技术，凭借更低的成本、

14、更大的带宽、更灵活的部署等一系列优 点成为了众多新兴宽带市场和发达国家发展无线宽带的首选技术。 据WiMAX论坛最新统计数据表明，WiMAX服务在全球范围内的覆盖人口达到了6.21亿，2010年年底 覆盖人数还将增加到8亿。全球已有超过147个国家和地区部署了约568个WiMAX网络，另外，WiMAX论 坛认证的产品总数达203款。这一数据印证了WiMAX产业的强劲增长。对于力挺WiMAX技术的英特尔、 奥维通、中兴通讯、华为、摩托罗拉等公司来说，无疑是可喜的。 3、WiMAX的应用 WiMAX可以更低的成本，向用户提供高于3G技术3倍的性能，作为下一代IEEE802.16标准的802.16m

15、 更可提供10倍于3G标准的性能。毫无疑问，WiMAX凭借自身的技术优势促使实现人们宽带移动化的 梦想，然而在一些专网市场上的应用更显现出WiMAX多元化的发展策略 军事和国防军事和国防 现代战争中，通信实力直接左右着战争的胜负和军事威胁的走向。军队的网络要求提供非常安全、 非常先进的通信技术和工具。WiMAX移动性架构，较理想地符合了这种新型的复杂战术防御操作模 型的要求。 WiMAX提供一个简易、方便和总在线的战地解决方案，使各种便携和手持终端设备用户有能力维 护网络连接以及在其军事行动区域接入紧急事件的多媒体数据。借助车载移动天线，士兵可以迅 速建立起Adhoc宽带无线网络，通过手持终端

16、获悉实时勘测侦察情况、地图坐标、军事指令等等。 区域性的无缝覆盖，满足了士兵之间的无缝统一连接，保证了与指挥部的通信。 3、WiMAX的应用 突发事件突发事件 很多突发事件，都是局部发生的，因而政府经常需要调集力量以对事发区域实施援助。政府筹 备必须包括一个针对事件管理、资源管理、规范指挥和管理结构的统一步骤。在公共安全和紧 急救助行业中，大多数工作人员都处于移动状态，因此在通信方面必须依赖于无线网络解决方 案。WiMAX技术可以满足其对数据调度、移动视频监控、车辆人员定位、移动指挥车应急通信等 业务需求。应急指挥车辆或工作人员只要有一台笔记本电脑或者手持终端就可以通过无线城域 网实时与总部保

17、持视频、数据和语音通信。 3、WiMAX的应用 智能电网智能电网 用WiMAX技术建成的智能电网是一个全IP的网络，用无线的方式开通宽带接入服务，连接各业务部 门，提供数据业务、VoIP语音业务、视频业务等，是一个投资少见效快的建设方案。此外，智能电 网还能为消费者提供新的选择，使消费者能够参与到“电力市场”中来。智能电网将会以通用的协 同工作能力无缝地集成所有类型与规模的发电设备和储电系统，支持便利的“即插即用”的用电方 式。 另外，智能电表也可以采用WiMAX技术。据悉，智能电表是一个完整的测量和收费系统，包括用户 仪表、通讯网络和数据管理系统。在智能电中内置WiMAX芯片，不仅能与整个电

18、网进行良好的连接， 还能提供一系列新功能，如远程连接和断开、断电检测和通知、电力质量控制和设备优化等。目前， 智能电表软件公司Grid Net正在采用WiMAX技术为电力行业制造智能电表。 全球一些电力服务公司如San Diego Gas&Electric、Southern California Edison等已经表示， 将采用WiMAX技术来发展智能电网。英特尔、通用电气（GE）等厂商也认为，就未来技术发展与应 用服务需求来看，相对成熟的WiMAX技术将可作为连接智能电网中各个终端装置的主要网络技术。 3、WiMAX的应用 校园网校园网 Wimax独特的技术优势将促使全球多所高校采用独特的技术优势建设校园网,用Wimax 技术建设校园网，因为Wimax具有高速率、覆盖范围广等特征，这使运营商在建设校 园网时，使用很少的基站即可达到整个校园的无线信号无缝连接。目前，多所学校 已经运用Wimax技术部署校园网，例如北密歇根大学用WiMAX技术部署全美首个 2.5GHzWimax校园网，中国台湾大同大学也已部署了Wimax校园网。 4、WiMAX与其它无线技术的比较 WiMAX和和3G技术的比较技术的比较 WiMAX和3G