重慶大學(xué)計算機網(wǎng)絡(luò)

1、WiMAX目錄1、WiMAX簡介3、WiMAX的應(yīng)用2、WiMAX采用的主要技術(shù)4、WiMAX與其它無線技術(shù)的比較1、WiMAX簡介 WiMAX WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access),即全球微波互聯(lián)接入。WiMAX也叫80216無線城域網(wǎng)或802.16。WiMAX是一項新興的寬帶無線接入技術(shù)，能提供面向互聯(lián)網(wǎng)的高速連接，數(shù)據(jù)傳輸距離最遠可達50km。WiMAX還具有QoS保障、傳輸速率高、業(yè)務(wù)豐富多樣等優(yōu)點。WiMAX的技術(shù)起點較高，采用了代表未來通信技術(shù)發(fā)展方向的OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等先進技術(shù)，隨著技術(shù)

2、標準的發(fā)展，WiMAX逐步實現(xiàn)寬帶業(yè)務(wù)的移動化，而3G則實現(xiàn)移動業(yè)務(wù)的寬帶化，兩種網(wǎng)絡(luò)的融合程度會越來越高1、WiMAX簡介 WiMAX的的特征特征 WiMax之所以能掀起大風大浪，顯然是有自身的許多優(yōu)勢。而各廠商也正是看到了WiMax的優(yōu)勢所可能引發(fā)的強大市場需求才對其抱有濃厚的興趣。根據(jù)IEEE 802.16e設(shè)定的目標，該系統(tǒng)有下面幾個基本特征： 高速移動：可同時支持固定（16d）無線接入和移動（16e）無線接入，通常它的移動速率目標為車速移動（一般認為可以達到120km/h）。目前，實際應(yīng)用時每3.5 MHz 載波可傳輸?shù)膬羲俾蕿?8 Mbit/s； 寬帶接入：在不同的載波頻率和調(diào)制方

3、式下系統(tǒng)可得到不同的接入速率。以10 MHz載波頻率為例，假設(shè)采用OFDM-64QAM調(diào)制方式，去掉傳輸開銷，其單載波頻率能提供大約23 Mbit/s的接入速率2，由蜂窩或扇區(qū)內(nèi)的所有用戶共享； 城域覆蓋范圍：單個基站的覆蓋范圍可遠達48km，特別適用于城域范圍； 提供廣泛的多媒體業(yè)務(wù)：802.16e系統(tǒng)主要用于接入基于IP協(xié)議的核心網(wǎng)， 面向個人用戶提供數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)，并能夠?qū)崿F(xiàn)電信級的多媒體通信服務(wù)， 支持語音、 視頻和Internet 業(yè)務(wù)。1、WiMAX簡介 WiMAX的發(fā)展狀況的發(fā)展狀況 WiMAX 是一項基于標準的技術(shù)，主要用在城市型局域網(wǎng)路（MAN）。由 WiMAX 論壇（WiMA

4、X Forum）提出并于2001年6月成形。它可提供最后一公里無線寬帶接入，作為電纜和DSL之外的選擇。它在 IEEE 802.16 標準的多個版本和選項中做出唯一的選擇，以保證不同廠商產(chǎn)品的互操作性。在 802.16 物理層的三個變體中，WiMAX 選擇了 802.16-2004 版的 256 carrier OFDM，能夠借由較寬的頻帶以及較遠的傳輸距離，協(xié)助電信業(yè)者與 ISP 業(yè)者建置無線網(wǎng)絡(luò)的最后一公里，與主要以短距離區(qū)域傳輸為目的之IEEE 802.11通信協(xié)定有著相當大的不同。1、WiMAX簡介 該技術(shù)以IEEE 802.16 的系列寬頻無線標準為基礎(chǔ)。一如當年對提升802.11使

5、用率有功的Wi-Fi 聯(lián)盟，WiMAX 也成立了論壇，會提高大眾對寬頻潛力的認識，并力促供應(yīng)商解決設(shè)備兼容問題，借此加速WiMAX 技術(shù)的使用率，讓W(xué)iMAX 技術(shù)成為業(yè)界使用IEEE 802.16 系列寬頻無線設(shè)備的標準。雖然WiMAX 無法另辟新的市場（市面已有多種寬頻無在線網(wǎng)方式），但是有助于統(tǒng)一技術(shù)的規(guī)范，有了標準化的規(guī)范，就可以以量制價，降低成本，提高市場增長率。短期而言（2004年），WiMAX 論壇在2004年年底之前，著手開發(fā)認證流程，為最后一步的產(chǎn)品測試預(yù)作準備。2005年左右，大型供應(yīng)商推出擁有WiMAX 認證的產(chǎn)品，多數(shù)產(chǎn)品的頻率不超過11GHz.。長期而言，WiMAX

6、進步到可以支持最后一公里、回程、私人企業(yè)應(yīng)用。2006/07 年左右，WiMAX 解決方案內(nèi)建于筆記本電腦，可直接進行客戶端發(fā)送，遞送真正的便攜式無線寬頻，不需外接的客戶端設(shè)備(CPE )。 WiMAX(全球微波互聯(lián)接入)不僅在北美、歐洲迅猛發(fā)展，而且這股熱浪已經(jīng)推進到亞洲。1、WiMAX簡介 WiMAX的優(yōu)點的優(yōu)點 WiMax之所以能掀起大風大浪，顯然是有自身的許多優(yōu)勢。而各廠商也正是看到了WiMax的優(yōu)勢所可能引發(fā)的強大市場需求才對其抱有濃厚的興趣。優(yōu)勢之一 ：實現(xiàn)更遠的傳輸距離。WiMax所能實現(xiàn)的50公里的無線信號傳輸距離是無線局域網(wǎng)所不能比擬的，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積是3G發(fā)射塔的10倍，只要

7、少數(shù)基站建設(shè)就能實現(xiàn)全城覆蓋，這樣就使得無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的范圍大大擴展。優(yōu)勢之二：提供更高速的寬帶接入。據(jù)悉，WiMax所能提供的最高接入速度是70M，這個速度是3G所能提供的寬帶速度的30倍。對無線網(wǎng)絡(luò)來說，這的確是一個驚人的進步。1、WiMAX簡介 優(yōu)勢之三：提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。作為一種無線城域網(wǎng)技術(shù)，它可以將WiFi熱點連接到互聯(lián)網(wǎng)，也可作為DSL等有線接入方式的無線擴展，實現(xiàn)最后一公里的寬帶接入。WiMax可為50公里線性區(qū)域內(nèi)提供服務(wù)，用戶無需線纜即可與基站建立寬帶連接。優(yōu)勢之四：提供多媒體通信服務(wù)。由于WiMax較之WiFi具有更好的可擴展性和安全性，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電信級的

8、多媒體通信服務(wù)。優(yōu)勢之五：從產(chǎn)業(yè)鏈來講，Wimax有商用數(shù)據(jù)上網(wǎng)卡有商用手機(HTC Max 4G)，并且還存在終端一致性測試的問題。所以，WiMAX的產(chǎn)業(yè)鏈還需要經(jīng)過像TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)鏈的規(guī)模試驗過程1、WiMAX簡介 WiMAX的缺點的缺點第一、從標準來講WiMax技術(shù)是不能支持用戶在移動過程中無縫切換。其速度只有50公里，而且如果高速移動，WiMAX達不到無縫切換的要求，跟3G的三個主流標準比，其性能相差是很遠的。第二、WiMAX嚴格意義講不是一個移動通信系統(tǒng)的標準，還是一個無線城域網(wǎng)的技術(shù)。另外，我國政府也組織了相關(guān)專家對此做了充分分析與評估，得出的結(jié)論是類似的。第三、WiMAX要

9、到802.16m才能成為具有無縫切換功能的移動通信系統(tǒng)。WiMAX陣營把解決這個問題的希望寄托于未來的16m標準上，而16m的進展情況還存在不確定因素。2、WiMAX采用的主要技術(shù) OFDM/OFDMA調(diào)制技術(shù)調(diào)制技術(shù) OFDM（正交頻分復(fù)用）是一種多載波數(shù)字調(diào)制技術(shù)，它具有較高的頻譜利用率，且在抵抗多徑效應(yīng)、頻率選擇性衰落或窄帶干擾上具有明顯的優(yōu)勢。而OFDMA是利用OFDM的概念實現(xiàn)上行多址接入，每個用戶占用不同的子載波，通過子載波將用戶分開。OFDMA允許單個用戶僅在部分子載波發(fā)送，降低了對發(fā)送功率的要求。HARQ技術(shù)技術(shù) HARQ（ 混合自動重傳要求）技術(shù)因為提高了頻譜效率，所以可以明

10、顯提高系統(tǒng)吞吐量，同時因為重傳可以帶來合并增益，所以間接擴大了系統(tǒng)的覆蓋范圍。在WiMAX技術(shù)的應(yīng)用條件下（室外遠距離），無線信道的衰落現(xiàn)象非常明顯，在質(zhì)量不穩(wěn)定的無線信道上運用TCP、IP協(xié)議，其效率十分低。WiMAX技術(shù)在鏈路層加入了HARQ機制，減少了到達網(wǎng)絡(luò)層的信息差錯，可大大提高系統(tǒng)的業(yè)務(wù)吞吐量2、WiMAX采用的主要技術(shù) HARQ技術(shù)技術(shù) HARQ（混合自動重傳要求）技術(shù)因為提高了頻譜效率，所以可以明顯提高系統(tǒng)吞吐量，同時因為重傳可以帶來合并增益，所以間接擴大了系統(tǒng)的覆蓋范圍。在WiMAX技術(shù)的應(yīng)用條件下（室外遠距離），無線信道的衰落現(xiàn)象非常明顯，在質(zhì)量不穩(wěn)定的無線信道上運用TCP

11、、IP協(xié)議，其效率十分低。WiMAX技術(shù)在鏈路層加入了HARQ機制，減少了到達網(wǎng)絡(luò)層的信息差錯，可大大提高系統(tǒng)的業(yè)務(wù)吞吐量QoS性能性能 WiMax可以向用 戶提供具有QoS性能的數(shù)據(jù)、視頻、話音業(yè)務(wù)。WiMax可以提供三種等級的服務(wù)：CBR（Con-stant Bit Rate，固定帶寬）、CIR（Com-mitted Rate，承諾帶寬)、BE（Best Effort，盡力而為）。2、WiMAX采用的主要技術(shù) 多天線技術(shù)多天線技術(shù)多天線技術(shù)中典型的兩種技術(shù)是：MIMO和AAS。MIMOMIMO：（Multiple Input Multiple Output，多進多出）技術(shù)是一種多天線技術(shù)，

12、它將無線通信中的多徑原理作為有利因素加以利用。當發(fā)射機接受天線間的通道相應(yīng)獨立，即可創(chuàng)造出多個并行的空間信道，和以往的單天線系統(tǒng)比較，成倍的增加了系統(tǒng)的容量，當接受天線數(shù)量大于發(fā)射天線數(shù)時，MI M O系統(tǒng)的容量將隨著發(fā)射天線數(shù)量的增長呈線性增長。M I MO的核心技術(shù)是空間復(fù)用和空時編碼，這兩種形式在WiMAX協(xié)議中都得到了應(yīng)用。AASAAS：（Adaptive/Advanced Antenna System， 自適應(yīng)天線系統(tǒng)），是根據(jù)干擾、噪聲和多徑傳播的影響，動態(tài)地改變天線方向圖的一個天線陣列，可用于改善接收信號的性能、用戶的跟蹤，也可用于發(fā)射時波束形成。3、WiMAX的應(yīng)用 寬帶無線接

13、入技術(shù)是各種有線接入技術(shù)強有力的競爭對手，在高速因特網(wǎng)接入、雙向數(shù)據(jù)通信、私有或公共電話系統(tǒng)、雙向多媒體服務(wù)和廣播視頻等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。相對于有線網(wǎng)絡(luò)，寬帶無線接入技術(shù)具有巨大的優(yōu)勢，如： 1)無線網(wǎng)絡(luò)部署快，建設(shè)成本低廉。 2)無線網(wǎng)絡(luò)具有高度的靈活性，升級方便。 3)無線網(wǎng)絡(luò)的維護和升級費用低。 4)無線網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)實際使用的需求階段性地進行投資。 WiMAX作為無線寬帶領(lǐng)域的重要技術(shù)，憑借更低的成本、更大的帶寬、更靈活的部署等一系列優(yōu)點成為了眾多新興寬帶市場和發(fā)達國家發(fā)展無線寬帶的首選技術(shù)。 據(jù)WiMAX論壇最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，WiMAX服務(wù)在全球范圍內(nèi)的覆蓋人口達到了6.21億，

14、2010年年底覆蓋人數(shù)還將增加到8億。全球已有超過147個國家和地區(qū)部署了約568個WiMAX網(wǎng)絡(luò)，另外，WiMAX論壇認證的產(chǎn)品總數(shù)達203款。這一數(shù)據(jù)印證了WiMAX產(chǎn)業(yè)的強勁增長。對于力挺WiMAX技術(shù)的英特爾、奧維通、中興通訊、華為、摩托羅拉等公司來說，無疑是可喜的。 3、WiMAX的應(yīng)用 WiMAX可以更低的成本，向用戶提供高于3G技術(shù)3倍的性能，作為下一代IEEE802.16標準的802.16m更可提供10倍于3G標準的性能。毫無疑問，WiMAX憑借自身的技術(shù)優(yōu)勢促使實現(xiàn)人們寬帶移動化的夢想，然而在一些專網(wǎng)市場上的應(yīng)用更顯現(xiàn)出WiMAX多元化的發(fā)展策略 軍事和國防軍事和國防 現(xiàn)代戰(zhàn)

15、爭中，通信實力直接左右著戰(zhàn)爭的勝負和軍事威脅的走向。軍隊的網(wǎng)絡(luò)要求提供非常安全、非常先進的通信技術(shù)和工具。WiMAX移動性架構(gòu)，較理想地符合了這種新型的復(fù)雜戰(zhàn)術(shù)防御操作模型的要求。 WiMAX提供一個簡易、方便和總在線的戰(zhàn)地解決方案，使各種便攜和手持終端設(shè)備用戶有能力維護網(wǎng)絡(luò)連接以及在其軍事行動區(qū)域接入緊急事件的多媒體數(shù)據(jù)。借助車載移動天線，士兵可以迅速建立起Adhoc寬帶無線網(wǎng)絡(luò)，通過手持終端獲悉實時勘測偵察情況、地圖坐標、軍事指令等等。區(qū)域性的無縫覆蓋，滿足了士兵之間的無縫統(tǒng)一連接，保證了與指揮部的通信。3、WiMAX的應(yīng)用 突發(fā)事件突發(fā)事件 很多突發(fā)事件，都是局部發(fā)生的，因而政府經(jīng)常需要

16、調(diào)集力量以對事發(fā)區(qū)域?qū)嵤┰ＵI備必須包括一個針對事件管理、資源管理、規(guī)范指揮和管理結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一步驟。在公共安全和緊急救助行業(yè)中，大多數(shù)工作人員都處于移動狀態(tài)，因此在通信方面必須依賴于無線網(wǎng)絡(luò)解決方案。WiMAX技術(shù)可以滿足其對數(shù)據(jù)調(diào)度、移動視頻監(jiān)控、車輛人員定位、移動指揮車應(yīng)急通信等業(yè)務(wù)需求。應(yīng)急指揮車輛或工作人員只要有一臺筆記本電腦或者手持終端就可以通過無線城域 網(wǎng)實時與總部保持視頻、數(shù)據(jù)和語音通信。3、WiMAX的應(yīng)用 智能電網(wǎng)智能電網(wǎng) 用WiMAX技術(shù)建成的智能電網(wǎng)是一個全IP的網(wǎng)絡(luò)，用無線的方式開通寬帶接入服務(wù)，連接各業(yè)務(wù)部門，提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、VoIP語音業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)等，是一個投資

17、少見效快的建設(shè)方案。此外，智能電網(wǎng)還能為消費者提供新的選擇，使消費者能夠參與到“電力市場”中來。智能電網(wǎng)將會以通用的協(xié)同工作能力無縫地集成所有類型與規(guī)模的發(fā)電設(shè)備和儲電系統(tǒng)，支持便利的“即插即用”的用電方式。 另外，智能電表也可以采用WiMAX技術(shù)。據(jù)悉，智能電表是一個完整的測量和收費系統(tǒng)，包括用戶儀表、通訊網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。在智能電中內(nèi)置WiMAX芯片，不僅能與整個電網(wǎng)進行良好的連接，還能提供一系列新功能，如遠程連接和斷開、斷電檢測和通知、電力質(zhì)量控制和設(shè)備優(yōu)化等。目前，智能電表軟件公司Grid Net正在采用WiMAX技術(shù)為電力行業(yè)制造智能電表。 全球一些電力服務(wù)公司如San Diego

18、 Gas&Electric、Southern California Edison等已經(jīng)表示，將采用WiMAX技術(shù)來發(fā)展智能電網(wǎng)。英特爾、通用電氣（GE）等廠商也認為，就未來技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用服務(wù)需求來看，相對成熟的WiMAX技術(shù)將可作為連接智能電網(wǎng)中各個終端裝置的主要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。3、WiMAX的應(yīng)用 校園網(wǎng)校園網(wǎng) Wimax獨特的技術(shù)優(yōu)勢將促使全球多所高校采用獨特的技術(shù)優(yōu)勢建設(shè)校園網(wǎng),用Wimax技術(shù)建設(shè)校園網(wǎng)，因為Wimax具有高速率、覆蓋范圍廣等特征，這使運營商在建設(shè)校園網(wǎng)時，使用很少的基站即可達到整個校園的無線信號無縫連接。目前，多所學(xué)校已經(jīng)運用Wimax技術(shù)部署校園網(wǎng)，例如北密歇根大學(xué)用WiMAX技術(shù)部署全美首個2.5GHzWimax校園網(wǎng)，中國臺灣大同大學(xué)也已部署了Wimax校園網(wǎng)。4、WiMAX與其它無線技術(shù)的比較 WiMAX和和3G技術(shù)的比較技術(shù)的比較 WiMAX和3G技