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2024年5月27日发(作者:)
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WiMAX技术特点和应用前景分析
作者:田 劲
来源:《硅谷》2008年第18期
[摘要]WiMAX技术具有传输距离远、传输速率高、容量大、信道宽度灵活、安全性高等
特点。随着该技术被ITU批准为入第三代移动通信技术的最新标准,“无线城域网”的概念已经
进入了“滨海新区信息化发展合作协议”。首先对IEEE802.16标准的内部结构进行介绍,又对
利用该技术的组网方式进行了分析,最后得出WiMAX技术的应用在我国信息化的过程中具有
良好的发展前景。
[关键词]WiMAX IEEE802.16
中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2-01
一、WiMAX的特点和发展中需要注意的方面
(一)WiMAX的作用突出表现在以下几个方面:
1.可较好满足一系列现实市场驱动需求,如信号强度/价格比折衷、增强比特速率与覆
盖,在固定、游牧基础上增加移动能力至50km/小时~120km/小时或更高,以适应热点区域用
户的组合移动需求。
2.跟紧NGN及IMS-FMC等概念,利用基于IP模式的多业务能力优势,以规模量产及价
廉物美方式推进VoIP、数据及视频多媒体业务发展。
3.强有力地加速推进标准化工作、开放标准与接口,注着基础及应用芯片规模量产与认
证测试,有助确保价位有吸引力及多厂商环境下的互联互通与互操作性。
4.以移动性、提速、价位为吸引力主体,给3G的演进发展以压力与竞争动力,加速其
标准化及演进步伐,有利于用户及市场发展。
(二)WiMAX发展存在的几大问题主要体现在:
1.频率规划支持问题。必须尽一切努力促进全球/区域与国家的频率规划支持。
2.及时提供价位有吸引力、实用有效的芯片规模量产。
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3.重要运营商的支持问题,必须通过实用芯片规模量产及合理的市场定位吸引全球重要
运营商的支持。
4.IEEE系列标准的有效协调与避免不合理、甚至有害的重复与竞争问题。
二、IEEE802.16技术标准结构
(一)IEEE 802.16的技术特点
IEEE 802.16技术是宽带无线接入技术,通过接入核心网向用户提供业务,核心网通常采
用基于IP协议的网络。IEEE 802.16技术可以应用的频段非常宽,包括10 GHz~66 GHz频
段、11 GHz以下许可频段和11 Ghz以下免许可频段。
IEEE 802.16d/e的物理层可选用单载波、正交频分复用(OFDM)和正交频分多址(OFDMA)
共3种技术。单载波选项主要是为了兼容10~66 GHz频段的视距传输(OFDM和OFDMA只用
于大于11 GHz的频段)。IEEE 802.16d OFDM物理层采用256个子载波,OFDMA物理层采用
2048个子载波,信号带宽从1.25~20 MHz可变。IEEE 802.16e对OFDMA物理层进行了修
改,使其可支持128、512、1024和2048共4种不同的子载波数量,但子载波间隔不变,信号
带宽与子载波数量成正比。这种技术称为可扩展的OFDMA(Scalable OFDMA)。IEEE
802.16d/e标准支持全IP网络层协议,IEEE 802.16d/e设备可以作为一个路由器接入现有的IP
网络。同时,IEEE 802.16协议也可以通过一个ATM汇聚子层将ATM信元映射到MAC层,
这意味着WiMAX支持与3G系统的互通和融合。IEEE 802.16标准在MAC层定义了较为完整
的服务质量(QoS)机制,可以根据业务的需要提供实时、非实时的不同速率要求的数据传输服
务。MAC层针对每个连接可以分别设置不同的QoS参数,包括速率、延时等指标。
(二)IEEE 802.16物理层
物理层(PHY)由传输汇聚子层(TCL)和物理媒质依赖子层(PMD)组成,通常说的物理层主要
是指PMD。物理层定义了两种双工方式:TDD和FDD,这两种方式都使用突发数据传输格
式,这种传输机制支持自适应的突发业务数据,传输参数(调制方式、编码方式、发射功率等)
可以动态调整,但是需要MAC层协助完成。
(三)IEEE 802.16 MAC层
IEEE 802.16 MAC层规范和大多数协议一样采用分层结构,共分为3个子层,包括汇聚子
层(CS)、公共部分子层(CPS)和安全子层。CS子层负责和高层接口,汇聚上层不同业务;CPS
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子层实现主要MAC功能,CPS子层可分为数据平面和控制平面;安全子层负责MAC层认证
和加密功能。
三、结论
鉴于此技术的竞争优势,如低廉的价格、大覆盖范围、新建网络快速等,对于新兴的网络
运营商或边远地区来说,WiMAX将具有更大的吸引力。如中国西部地区网络架设,人口密度
小,线路利用率不高,若用DSL线缆,那成本是可想而知的,而且维护也困难,这部分投入
是几乎不可能收回的;若采用无线网络,会比线缆好很多,尤其是用WiMAX架设,其覆盖
50 km,也就是每50 km只要一个WiMAX铁塔就可以满足这个区域的需要了。所以WiMAX
可以很好解决边远地区网络架设的需要。再由于其价格低廉(这个也只是相对而言,因为目前
还只是测试的网络产品而已,等到量产了之后价格就会降下来了),新建网络快速,这个也跟
其覆盖能力和吞吐量有关,所以如果要在短时间内架设一个网络的话,那WiMAX是再好不过
的选择了,会受到各大网络运营商的青睐。
参考文献:
[1]高泽军,WiMAX技术发展趋势,当代通信,2006年2期.
[2]罗慧、吴国新,WiMAX关键技术研究,广西通信技术,2006年01期.
[3]李春媛、刘培植、徐国鑫,WiMAX技术应用及网络规划,通信世界2006年18期.
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