WiMax技术

WiMax技术（精选11篇）

WiMax技术 篇1

1 产生背景

1999年7月,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。IEEE 802.16工作组推出的IEEE 802.16系列标准所能实现的最大传输距离为50 km,远远大于无线局域网200m左右的覆盖范围。IEEE 802.16系列标准的接入速率最高可达120Mbit/s,超过IEEE 802.11a所规定的接入速率54Mbit/s。同时,IEEE 802.16提供完善的服务质量支持和安全性机制,相对于无线局域网有了本质上的发展。

为了形成一个可运营的网络,IEEE 802.16技术必然需要其他部分的支撑,WiMAX论坛应运而生。WiMAX论坛成立于2001年4月,由支持IEEE802.16标准的器件供应商、设备供应商和运营商组成。WiMAX论坛的主要职能是制定一套基于IEEE802.16和ETSI HiperMAN标准的测试规范和认证体系,保证不同设备商开发的系统构件在经过认证以后具有良好的互操作性,从而推进基于IEEE I802.16的产品的广泛应用,降低产品的研发和生产成本。

通常认为,IEEE 802.16工作组是IEEE 802.16系列标准的制定者,而Wi MAX论坛是技术和产业链的推动者。我们通常所说的WiMAX(World Interoperability for Microwave Access,全球微波接入互操作性)是IEEE 802.16系列标准的统称,是一项基于IEEE 802.16标准的新的宽带无线接入城域网技术。

2007年10月19日,WiMAX[1~4]正式被国际电信联盟标准(ITU)批准为第四个3G标准,为其获得全球统一频谱扫清了障碍。此后,运营商对WiMAX态度更为积极,且移动运营商也开始对这项技术感兴趣,并加入到试验行列中去。截止到2008年12月,WiMAX论坛的成员数已超过522个,其中包括微软、英特尔、三星、中兴和华为等全球领先的著名设备厂商、服务提供商、系统集成商和科学研究机构,其成员和合作伙伴遍及全球。

2 WiMAX的技术优势

1. 传输距离远

基于OFDM技术的WiMAX,具备非视距传输能力,能有效抗衰减和多径干扰。在理论上,WiMAX的无线信号传输距离最远可达50km,这是无线局域网所不能比拟的,其网络覆盖面积是3G基站的10倍,只要建设少数基站就能实现全城覆盖,这样就使得无线网络应用的范围大大扩展。

2. 接入速度高

WiMAX能够向互联网提供更高速的无线宽带接入,WiMAX所能提供的最高接入速度是70Mbit/s,这个速度是3G所能提供的宽带速度的30倍,是HSDPA的5倍,数据传输能力强大,可弥补3G在数据传输速率与WLAN涵盖范围的不足。

3. 建设成本低

WiMAX能够通过无线的方式实现宽带连接,为50km线性区域内的用户提供服务,用户不需要铺设线缆,即可与基站建立宽带连接,从而显著降低建设成本,最终有利于降低用户每月资费。

4. 兼容程度高

相对于其他有线或无线的接入技术,WiMAX有统一的国际标准,不同厂商经过WiMAX技术认证的设备,可在同一系统中工作,互操作性强,这使得WiMAX在成本控制、设备互操作性以及规模经济的实现上更胜一筹。

5. 系统容量大

WiMAX技术的应用频段非常宽,包括10~66GHz频段、<11GHz许可频段和<11GHz免许可频段。同时,WiMAX通过采用空间复用、多用户检测(MUD)和自适应功率控制等技术,可以获得更大的覆盖范围和容量,能够同时支持数百个使用T1连接速度的公司和数千个使用DSL连接速度的家庭。

6.业务范围广

由于WiMAX较之WLAN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,以满足不同用户的应用需要。WiMAX支持多人交互式游戏、VoIP、视频会议、流媒体下载、网页浏览与即时信息、媒体内容下载等业务。

7. QoS机制完善

在WiMAX标准中,在MAC层定义了较为完整的Qo S机制。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。为了更好地控制上行数据的带宽分配,标准还定义了四种不同的上行带宽调度模式,分别为主动授权业务(UGS)、实时轮询业务(rtPS)、非实时轮询业务(nrtPS)和尽力而为(BE)业务。

3 WiMAX的参考模型

IEEE 802.16标准定义了一个物理层和一个MAC层,其参考模型如图1所示。最底层是物理层,该层的协议主要是关于频率带宽、调制模式、纠错技术以及发射机同接收机之间的同步、数据传输率和时分复用结构等方面的。在物理层之上是媒体接入控制(MAC)层,主要负责控制用户接入到共享的无线媒质和将数据组成帧格式来传输。MAC层又分成了三个子层:特定服务汇聚子层(CS)、公共部分子层(CPS)和安全子层(SS)。

IEEE 802.16标准专门定义了WiMAX的无线空中接口,其参考模型如图2所示。IEEE 802.16-2004目前只对固定用户站(SS)和基站(BS)之间的U接口进行了规范,而BS之间的IB接口、BS与RNC(无线网络控制器)之间的A接口不属于IEEE 802.16标准组织工作范畴。此处的RNC与WCDMA系统的无线网络控制器功能类似。

4 国外发展现状

1. 美国

由于WiMAX技术应用成本的逐步下降,促使美国电信运营商将WiMAX技术转变为可行的商业模式。在话音服务方面,WiMAX技术成为除传统的铜线和IP电话之外的重要选择。美国越来越多的移动运营商开始接受WiMAX,Sprint和AT&T都非常看好WiMAX。

2. 亚洲

Airspan与日本电信运营商Yozan签署了一项价值1700万美元的合约,共同在日本东京部署WiMAX网络,已于2005年12月推出商用化的产品。2006年3月前完成了基站供货。2006年底,日本已发出3张802.16e牌照。韩国已经将WiBro的许可证分别发给运营商KT和SKT,并于2006年6月正式商用。WiBro是韩国针对现有通信系统为改善移动互联网业务上的不足而专门开发的移动互联网技术,其移动宽带业务WiBro与802.16标准相兼容。

3. 欧洲

英国电信加入WiMAX论坛后,已着手在苏格兰、威尔士、英格兰和北爱尔兰地区进行WiMAX相关的技术测试。法国主要电信运营商(如法国电信)已经开始以补充手段的方式试验和部署WiMAX设备。西班牙新兴运营商Iberbanda公司在西班牙的卡斯蒂利亚·莱昂省部署了固定的准WiMAX系统,并计划在两年内发展20万个WiMAX网络接入用户。

目前,WiMAX技术在欧洲、拉美、亚太和非洲已有50多个试验项目,在西班牙、法国、新西兰、阿根廷、瑞典已进入商用阶段。据权威机构预测,到2009年,全球将有720万用户采用基于WiMAX技术的宽带无线接入服务,如图3所示。

5 国内应用现状

1. 国内的标准化进展

我国政府对WiMAX的关注已在实施中,WiMAX频率配置已被无线电管理委员会列入“十一五规划”;中国通信标准化协会也成立了频率工作组,将WiMAX频率研究列入计划。中国通信标准化协会(CCSA)与802.16工作组建立联络关系,基于802.16d的一系列行业标准正在制定阶段,基于802.16e的行业标准的制定工作也已开始。中国早已进行了WiMAX可行性测试。

2. 国内设备商应用进展

目前,中国企业参与WiMAX论坛的设备厂家主要是中兴、华为和上海贝尔,这三家均已与因特尔签署了联盟协议。中兴公司是目前唯一一家具有自主知识产权固定无线接入产品的国内厂商。华为公司在标准的参与上投入力度较大,重点研发802.16e设备。上海贝尔阿尔卡特凭借全球化的资源优势和强大的本地化实力,已为国内多家运营商部署了端到端的WiMAX系统解决方案。中国的电信运营商虽然目前均没有加入WiMAX论坛,但它们也从未停止过对WiMAX这项技术的追踪和研究。

3. 应用现状

2004年6月9日,英特尔分别与大连和成都市政府签署了WiMAX无线网络合作谅解备忘录,将采用这种创新的WiMAX宽带无线技术为这两大城市提供宽带无线接入。2005年,北京市石景山区政府与北京艾维通信有限公司、美国ADAPTIX公司和北京邮电大学签约,在石景山区合作建设我国首个WiMAX无线宽带示范网络“石景山Wi-Plus”。2006年,上海贝尔阿尔卡特获得了广东网通WiMAX网络大单,该工程是迄今为止亚太地区最大规模的WiMAX项目。

6 面临的挑战

1. 频谱资源问题

目前,WiMAX最核心的问题是频率资源问题,当前分配给WiMAX的频率都是3G以上的频率,无法满足市场需求,WiMAX使用3G频率是不可能的。因此,WiMAX产品要成为主流的最后一英里接入方式,还需要在频率资源分配的方式上寻求突破。

2. WiMAX组网问题

WiMAX采用了OFDM的先进技术,采用了IP的先进网络架构,能够为运营商提供高性价比的宽带无线网络,同时也应该清醒看到,目前距离Wi MAX大规模应用还有相当长的时间,有很多困难需要推动和解决。

3. 业务模式问题

WiMAX的潜在用户很大,探索一种多赢的商业模式是非常必要的。目前,WiMAX产品还只是一种接入和传输手段,802.16系列标准规定了空中接口、共存性和一致性等问题,对于业务、用户认证和计费等在标准上还没有完全落实。

4. 成本问题

相对于非标准的宽带无线产品,具有统一国际标准的WiMAX产品成本有所下降,但是WiMAX产品终端(固定)价格仍大致为400~500美元,这比DSL(终端价格为50~60美元)、以太网交换机(每个端口为10美元左右)高出很多,对于采用WiMAX产品介入宽带数据市场,成本压力相对较大。

5. 室内覆盖问题

作为一个无线系统,不能只实现室外覆盖,还要考虑室内覆盖问题,否则会产生极高的安装成本,而要实现室内覆盖,需要有足够的链路余量,具体到WiMAX产品,就需要自适应天线系统(AAS)、空时编码(STC)和子载波等技术能够快速地集成到WiMAX产品当中。

7 发展趋势

1. WiMAX与3G、WLAN融合是大势所趋

就3G与WiMAX、WLAN等宽带无线技术而言,它们之间虽然存在着局部竞争,但融合已是大势所趋。当前已经得到规模化商用的3G网络,不仅在产业化和规模化方面拥有其他无线技术无法比拟的优势,而且它还具有广域覆盖、全球漫游、电信级安全性等优势,这使得3G当仁不让地成为多元融合的公共无线通信平台。WiMAX由于具有超高的数据传输速率,可以构建一个完全覆盖城域的宽带无线网络,WLAN则在局域网领域大有用武之地。同时,以3G为代表的公众移动通信网络在向B3G/4G演进的过程中,网络带宽将得到全面扩展;而WiMAX则在技术演进的过程中,致力于全面增强移动性和安全性。可以预见,将来在无线城市、电子政务、企业应用以及教育等领域,3G与WiMAX、WLAN的融合(移动+宽带),将使得人们在不同的网络环境中,享受到更加灵活的、更加丰富多彩的应用服务。

2. WiMAX的下一步演进目标是IMT-Advanced

IMT-Advanced是ITU-R(国际电信联盟无线电通信标准化组织)给超3G(B3G)或4G移动通信系统的正式命名,其目标是成为3G和B3G之后的下一代移动通信系统。IMT-Advanced技术需要实现更高的数据速率和更大的系统容量,其传输目标是固定状态下传输速率达到1Gbit/s,移动状态下达到100Mbit/s。

WiMAX的下一步演进将是迈向IMT-Advanced,与其他B3G技术相融合,成为IMT-Advanced家族成员之一。这一步演进,就是通过制定IEEE 802.16m新标准来实现的。IEEE 802.16m项目的主要目标有两个:一是满足IMT-Advanced的技术要求;二是保证与802.16e兼容。

目前,基于IEEE 802.16e的移动WiMAX技术物理层采用了MIMO/波束赋形以及OFDMA等先进技术,可以提供较好的移动宽带无线接入。由于采用了MIMO/OFDM等4G的核心技术,移动WiMAX在某些方面已经具有了4G的特征,因而IEEE802.16m完全可以在移动WiMAX技术的基础上进行修改而得来,如图4所示。

参考文献

[1]郎为民.下一代网络技术原理与应用.北京:机械工业出版社,2006

[2]郎为民.下一代移动系统3G/B3G.北京:机械工业出版社,2007

[3]郎为民.3G CDMA网络中的全IP技术.北京:机械工业出版社,2007

[4]郎为民.WiMAX技术原理与应用.北京:机械工业出版社,2008

WiMax技术 篇2

大家都知道3G有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三个国际标准，却不知道还有第四个标准WiMAX;大家都以为TD很短寿，却不知道 WiMAX支撑的时间更短;有的人觉得TD是个坑，却不知WiMAX才是真正的国际大坑爹。这背后的故事波澜壮阔跌宕起伏，您一定想知道。

1、美中联手抗欧洲

IT企业可分为两大行业，一类是计算机类，例如英特尔、IBM，另一类是电信类，例如爱立信、西门子、摩托罗拉，美国的强项是计算机类，欧洲的强项是电信类。在酝酿3G国际标准过程中，欧洲推举的WCDMA比美国的CDMA2000更有优势，因此当时欧洲专家有个想法，只通过WCDMA这一个国际电信标准，并形成欧洲引领全球3G的局面。

美国当然不同意，他们的CDMA2000提案承载着美国电信企业的未来，咋能将主导权拱手让给欧洲?为了增加通过的可能性，美国代表团长令手下的华人团员私下找到中国代表团长，说想请他单独吃个饭，两人坐

定后，美团长直奔主题“你们的TD不是也想进标准吗?咱们得抱团抵制欧洲一家独大的野心，我们支持TD-SCDMA跟CDMA2000一同进标准，咱们得这样balabala”。

美国当然不在乎中国的TD标准也通过，反正他们也不会推广，让中国标准通过，无非是在国际电信联盟中多份文件，对他们没有任何实质性影响，而利用中国的相助通过自己的CDMA2000才是大事。而中国方呢?由于是第一次冲击标准，能否成功心里没底，有美国相助当然是好事，好比是正瞌睡呢，突然有人送来了个枕头，当然就答应了。

第二天美国轮值，中国代表发言，称多个国际标准同时运行是国际社会更正确的选择，道理balabala，美国代表马上表态“中国人说得对!”然后集体鼓掌，欧标WCDMA、美标CDMA2000、中标TD-SCDMA共同成为3G国际电信标准的格局就这样形成了。

虽然有点演绎，但据当事人介绍，当时情况大体如此。国际电信标准的争夺从来就不仅仅是技术本身问题，而是一个强国之间较力、对抗、勾兑、妥协的过程，它事关本国电信企业发展的大局，进不了圈子的弱小国家就不提了，能进圈子的国家无不使出浑身解术，为本国的未来争取更有利的局面。

标准确定完了，各回各家各找各妈。中国代表团回国庆功后，一个非常现实地问题就摆在眼前了，TD-SCDMA标准是锁在国际电信联盟的文件柜里当个摆设?还是真的把它做成产业?若真做产业，肯定不能指望欧美巨头电信企业来挺你，人家肯定是推自己的标准啊，你再砸钱也没用，人家还流着大鼻涕呢，还能来给你治感冒? 若把标准搁置起来，那就是一叠子废纸，前期的所有努力都打了水漂，这个所谓的历史性突破，就变成了劳民伤财的形象工程，这当然不是政府的初衷。可是若搞产业化的话，我们的产业链又不行，当时的华为中兴还没发展起来，瘦驴拉硬屎困难啊～这就样反复研究讨论，客观上耽搁了中国的3G产业化进程。

当时有个提法，让铁通搞个区域性的TD-SCDMA网，这也算是产业化了。但很多专家反对，因为小网络刺激不起来产业规模，会越搞越缩水，而且铁通的实力本来就不强，再交给它一个最艰巨的任务，结局一定很难看。

左右摇摆反复斟酌，政府终于下了决心，把这个最艰巨的任务交给技术实力最强的移动去搞，而且要搞成全国性网络，铁通也甭闲着，并入到移动中一起搞。不仅要在国内搞，而且要广泛寻求国际电信企业的支持，全面完善TD产业结构，并砸钱在韩国建设TD-SCDMA试验网。

2、美国推出WiMAX 按下中移动苦哈哈地硬撅TD不表，继续说国际电信争夺战，这其实就是欧洲和美国之间的对抗，亚非国家一个都挤不进来。您问日本?日本当然也想争标准，2G时代其小灵通在亚洲红火过，但争3G标准时栽了跟头，承办企业都破产了，不提也罢。

以摩托罗拉为代表的美国电信企业，被抱团的欧洲电信企业给顶得够呛。说的这里，必须批评下一些国内网友的浅薄无知，囫囵吞枣听了几个经济学名词，就整天哔哔什么市场自由选择，根本不知道国际电信市场就是各国政府的较力场，对欧洲的抱团更是一无所知。

说起来挺有趣，中国的TD-SCDMA之所以能够成事，还得益于欧洲的抱团传统。当年欧洲筹备3G标准时WCDMA占了主流，西门子搞的TD-CDMA落了单。必须说明的是，西门子是个很牛逼的企业，它搞的TD-CDMA很先进，只是技术路线与其它多数欧洲企业不同。出于欧洲一体化考虑，西门子知道，它搞的标准体系要被欧洲牺牲掉了，而中国搞的TD-SCDMA与其技术路线一致，与其被雪藏在欧洲，不如拿来另投明主，借中国之力令其发挥效益，而当时中国政府正发愁TD的专利数量不够呢，所以双方一拍即合，这就是相互勾兑、各取所需、各得其所。

继续说美国，电信企业是短板抗不过欧洲，那就借力计算机这个长项来弥补电信之短，他们搞了个WiMAX出来。什么是WiMAX呢?可以理解为WiFi的加强版，与WiFi几十米的通信距离不同，WiMAX站点的覆盖可达3公里，可以像移动通信的基站一样提供无线接入服务。

那它与传统的3G有什么不同呢?首先它构建在IP网络环境上，这就进入到英特尔、IBM的领域了，英特尔与摩托罗拉向WiMAX项目注资9亿美元开了张，美国某运营商再注30亿美元，英特尔宣称WiMAX芯片比传统3G芯片便宜10倍。这是美国依托强大的计算机产业对欧洲电信企业的一次逆袭。

其次，WiMAX是一个计算机网络，大带宽是其先天的优势，但移动性是先天的弱势，因为手机从一个WiMAX站点向另一个WiMAX站点移动时，信号切换是个大问题，所以说它的技术可以总结为“宽带通信移动化”，即在宽带通信的基础上解决移动问题。

而传统的WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA的先天优势是移动性好，基站之间的过区切换问题解决得很好，但带宽窄是个先天弱势，所以其技术路线可以总结为“移动通信宽带化”，即在移动通信的基础上解决带宽问题。

美国想凭借WiMAX颠覆欧洲引领世界，但遇到了一个大难题，那就是没有频率，因为全球统一频率划分是由国际电信联盟负责的，而且必须申请成基础性的国际电信标准后才能得到全球频率。一个现实问题摆在美国面前，必须把WiMAX挤进3G国际电信标准，否则一切免谈。国际电信联盟曾公告全世界，3G标准提交的最终时间是1998年6月30日，而这时已经是2007年了，大门已经关闭了9年。但美国就是任性，愣是再次打开了国际电信联盟的大门，召开了专题会议，把WiMAX接纳为第四个3G国际电信标准，并如愿地分配到了全球频率。不得不感慨美国就是牛逼，其它任何一个国家都没这种任性的能力。

长话短说，WiMAX横空问世，对外宣称是3.5G技术，有英特尔、IBM等巨头的力挺，有国际电信联盟的全套手续，简直就是“我胡汉三又回来了，拿了我的给我送回来，吃了我的给我吐出来”。

我查了下文献，2007年左右WiMAX的研究论文呈爆发之势，谁还研究WCDMA啊，更不用提TD了，研究WiMAX才是王道，WiMAX改变世界的节奏华丽丽地开始了。

3、WiMAX它坑了爹

WiMAX的搅局，令欧洲和中国非常不爽，爱力信跟中国说“你千万甭支持WiWAX，只要你抵制它，我们就支持你的TD”，中国说“我忒么有病啊，咋会支持WiMAX呢，无非是出点研究资金，让大学老师们研究着玩，劳资才不会搞WiMAX产业呢，咱可说好了，你得支持TD。”

对话当然是演绎的，但就是这么个意思。当初为了挤进3G标准，中国跟美国合作抗欧洲，现在中国变脸了，成了跟欧洲合作抗美国。

加拿大是一贯跟着美国跑的，其北电(加拿大一家电信企业)闻风而动，将传统3G业务出售给阿尔卡特，孤注一掷地全面转向WiMAX。除中国大陆之外的亚洲成了WiMAX的试验田，日本、韩国、马来西亚、菲律宾等都部署了WiMAX。

台湾更是一马当先，重重地押宝WiMAX，争先恐后地争WiMAX牌照，台湾的全球一动、威迈思电信、远传电信、大众电信、大同电信、威达超舜电讯等六家都抢到了WiMAX牌照，准备着大干一场。

美国抖起来了，他当然知道中国跟欧洲站在一起了，但并不在意，还放出狂话“TD-SCDMA没有前途，唯一的出路就是向WiMAX靠拢”。为什么TD-SCDMA能向WiMAX靠拢呢?因为两者都使用了TDD(时分双工)机制。

说到这里，必须要澄清一个道理了，内地网友普遍认为TD坏而FD好，这是个典型的误解。从技术角度而言，TD更节省宝贵的频带，还能利用零散的频谱，技术上比FD更先进，只是中国的产业能力不强，没把TD玩好，而美国人在WiMAX中把TD玩好了。

欧洲和中国的抵制在继续，2009年诺基亚的销售负责人曾公开批评WiMAX，把英特尔高管惹恼了，然后运营商作和事佬说合，或明或暗的斗争在进行着。峰回路转，变化万千，欧洲电信大佬都不出力，WiMAX的通信基础设备供不上去，使用体验也越来越差。澳大利亚最早部署WiMAX的运营商老总在国际会议上痛骂WiMAX，说室内覆盖在区区400米就不行了，时延高达1000毫秒，而他在去年的会议上还曾对WiMAX赞不绝口呢，国际风向变了。

2010年，WiMAX标准的最大支柱英特尔撑不住了，宣布解散WiMAX部门，这可是一记夺命的闷棍，WiMAX兵败如山倒了，当初孤注一掷转向WiMAX的加拿大北电破产了。

马来西亚、菲律宾、韩国等亚洲国家纷纷再次调头，由WiMAX向TD-LTE转。为什么转向TD-LTE而不是转向LTE-FDD呢?这是因为WiMAX采用的就是TDD机制，只能往TD-LTE转。

全球最大的WiMAX服务提供商美国Clearwire公司的业务重心也由WiMAX转向了TD-LTE，2011年9月宣布与中国移动达成合作伙伴关系，共同推进基于TD-LTE标准的产品与设备开发。吾擦!居然投诚了，节操呢?这简直就是傅作义啊，全世界的小伙伴都惊呆了。

当初美国吹牛逼，TD-SCDMA只有转向WiMAX一条路，没过几年形势变了，成为WiMAX只有转向中国主推的TD-LTE一条路。真可谓是：吹开米糠才见米，出水才见两腿泥。

最后说说台湾，台湾对WiMAX可是下了大注的，一开牌却傻了眼，原来手里抓的是瘪十，但产业结构都建立了，哪能说调头就调头啊?自2010年英特尔退出WiMAX帝国开始崩塌后，台湾又独自在WiMAX上苦撑了两年。2012年一盘账，发现六家运营商的WiMAX用户还没有15万，还不及大陆内地一个县。

全球一动先撑不住了，要舍弃WiMAX投靠TD-LTE，但按台湾监管机构的规定，只有完成70%的覆盖时，才可申请向LTE转换，这可就把运营商整死了。台湾大哥大营运总经理赖弦五向政府呼吁：WiMAX已经是个错，政府赶紧主导转向LTE，把WiMAX频段让给LTE吧。

赖弦五的呼吁说到点上了，政府把最好的高端频率都分给WiMAX了，运营商想改道也不行，因为没有频率可以用，政府收回WiMAX频段重新分配给TD-LTE是关键。我一直关注涉及电信问题的台湾新闻，有个报道称闹市区用居民使用对讲机严重干扰了4G信号，原来台湾的4G没有高端频率，还挤在拥堵的700MHz段上，这种窄带低速频段能有个什么前途? 台湾押错了宝，损失了500亿美元，这倒在其次，钱没了可以再挣，但电信产业路线错误，这可是耽误一个时代啊，大陆的地铁和高铁的4G信号都钢钢地了，你们还在低端频率慢慢鼓捣，真是叫人捉急啊～

其实不能骂台湾人傻，这是手里没有自主标准的无奈，好比是在黑社会上混，世面上就三个大佬，你当不了大佬就得跟个大佬当小弟，你跟错了人被砍了，那找谁说理去? 更好比是大家都在牌桌上玩，美国有两套房产，欧洲和中国各有一套，台湾等一帮子玩家没房产但有两钱，本来大家都是小打小闹地玩，美国连着输心情不爽了，“啪”地摔上来一个房本，全场都冒汗了，你是跟还是不跟?欧洲和中国互使眼色决心要跟美国赌这把大的，台湾看好美国并掏光兜傍上了。一来两去的欧洲中国赢了，美国财大气粗还有一套房产，人家倒了霉不倒架子，还得撑着面，台湾就惨喽。

这就是自主创新和自主标准的重要战略意义，好比是赌徒的不动产，是底气和胆气的来源，是输钱后翻本的本钱，没自主创新自主标准，即使你再有钱，那也是挨宰的货。

4、中国欧洲扯大锯

欧洲中国联手算是把美国玩残了，一定会有网友认为，那都是人家欧洲电信巨头联手的结果，关你中国啥事?其实华为已经是全球第一大通信设备制造商了，中国政府控制国际电信市场的能力比你想像的要大，但这还不是最重要的，最重要的是：中国政府控制着全球最大的电信消费市场!欧洲之所以主动联手中国，并不是看上了中国的技术封锁能力，而是看上了中国的市场控制能力。如果中国政府当时宣布全面支持WiMAX，并开放全中国的市场，包括欧洲在内的全球电信企业都会抢WiMAX网络设备的大单，欧洲电信企业也不是铁板一块，保生存求发展始终是第一要务，你爱立信任性拒绝WiMAX，可人家西门子想赚这个钱啊，这就把WiMAX产业给救活了。

中国的电信产业实力其实一点也不弱，对外有华为和中兴两只铁拳去扩张，我在华为人开的群里体会到了华为的“狼性文化”，他们叫嚷着先在外围把思科赶进太平洋，然后围剿美国本土。对内控制着全球最大的电信市场，例如美国推出的CDMA2000标准吧，最大运营规模还是在中国，承办商是中国电信。

电信世界的三极是美欧中，中国帮美国，欧洲就得吃瘪，中国帮欧洲，美国就得吐血。中国当然不甘心当欧美的跟班，而是奔着老大的位置去的。回顾这些年的历程，可以清晰地看到，中国先跟美国合作对抗欧洲，靠TD-SCDMA挤进国际电信标准圈子，再跟欧洲合作打压美国的WiMAX，现在暂时把美国打下去了，现在干什么呢?现在跟欧洲扯开了大锯。

在4G标准中，欧洲主流是LTE-FDD，中国搞的是TD-LTE，其实两者都跟上代的WCDMA和TD-SCDMA的继承性不大，LTE-FDD跟WCDMA的继承性更小，网上炒作的继承问题其实是个伪问题。这两套4G标准的重合度很高，差别不大，也各有优缺点。

我个人觉得，中国政府决定上TD-LTE，跟与TD-SCDMA本身的技术继承性无关，在设备上节省两钱是老百姓过小日子的想法，根本就不是国家制定战略的关键项，那关键项是什么呢?关键项是4G标准中的自主程度。假如欧洲搞的是TD-LTE，那中国肯定反其道而行之地搞LET-FDD，这是为什么呢?因为跟着欧洲搞同样的标准，那只能是个跟班，而中国的目的是领跑。好比是长跑比赛，内道已经被领跑的欧洲占上了，你如果还在内道，那只能是跟着炮，若想超越的话，那必须选择更费力的外道去拼，这才是中国选择TD-LTE的战略想法。

现在跑的情况如何了?刚起步时TD-LTE市场只占二成，今年底占了四成，国际GTI组织预测，2015年后TD-LTE市场将超越LTE-FDD。

为什么TD-LTE市场进步这么快呢?中国移动前任董事长王建宙道出了真相，TD-LTE吸引了三类运营商，分别是PHS运营商、WiMAX运营商、以及大量非对称频段的运营商。这是为什么呢?PHS就是日本小灵通，它和美国WiMAX都采用的是TDD技术，与TD-LTE相容。而且TD-LTE体制支持零散频谱的运用，是众多手头频谱资源有限的小运营商的更优选择。

在4G标准争夺方面，中国正在跟欧洲扯大锯，刚开始时锯子绝大部分都在欧洲那边，现在正在慢慢地向中国这边移动。我对中国有信心，这可不是鸡血言论，而是基于冷静客观的观察分析，欧洲的各个国家都想少出钱多获利，这是必然的，他们达成协议的效率很低，远不如中国政府那样想干就干雷历风行。

更重要的是欧洲民富国穷，中国老百姓穷福利差，日子过得不如欧洲人舒坦，但政府可是有钱任性啊，这点在欧洲伽利略和国产北斗竞争中就显落得淋淋尽致。欧洲伽利略打上卫星但不开通，因为开通就得花钱，欧洲没钱，而中国北斗卫星跟二踢脚似地连着放，打上去立刻就开通。中国老百姓痛恨腐败，但对高科技和军工产业是一贯支持的，国库充实，又有钱又任性，谁也跟中国政府比不了。在扯大锯的游戏中，松散联盟的欧洲肯定扯不过中国，中国现在实力强手段多，是非常能“扯”的。

5、阚凯力是咋回事

现在媒体提及阚凯力的头衔是“北邮教授”，他可不是一个普通的大学教授，而是一个非常了不起的人物。上世纪70年代末他被公派到美国斯坦福大学留学，这些早期的公派留学生都非常聪明刻苦优秀，阚凯力也不例外，虽然听不懂英文也没摸过计算机，但他日夜苦读，第一学期功课门门全A，为考察期交上了一份极漂亮的考卷。系主任高兴地宣布：以后中国政府派来的留学生都不要考察了，直接获得斯坦福大学学籍。

在美期间他进了美国知名企业做高层，甚至任过国际电信联盟美国代表团成员，这可是一流专家的标志。美国国会曾委托他所在的公司做调查，他撰写的报告尖锐批评了美国某项航空计划，并真的导致了该计划的改变。他还曾出任世界银行电信政策和发展顾问，促成了多项中美项目的合作。他以美国斯坦福大学博士身份回国工作，当时国内哪有什么博士啊，再加上他在美国的风云史，说他是巨星下凡并不过分。他当了邮电部某中心副主任，提交了电信改组方案，促成了电信分拆，有些恋旧的老电信人一直称他是电信刽子手。

由于他对美国通信电子业很熟悉，当时国家与美国合作的重大事项会听听他的意见，他曾火眼金睛看穿了某些美国项目，为国家规避了风险。他是能推开部长门就谈工作，提笔就给中央领导人写信的大牛，为国家电信事业做出了突出贡献，当年吴传基部长在酒会上专门向阚凯力敬酒，感谢他对电信体制改革所做的贡献。

变化大约在2000年，他退出了电信管理高层去北邮当了管理学院院长，这也成为了他放炮的开始，他很善于利用媒体扩散观点，宣称“媒体就是我的销售渠道”。由于他的辉煌历史无人能及，其观点的影响面会很大。各种电信行业的会议以请到他这种大牛为荣，他也乐于去讲话。他天马行空个性很强，说个小例子吧他是反对小灵通的，有家不开眼的公司请他讲课，他得知公司是搞小灵通的后要求提高课时费，公司当然答应，然后他去骂了顿小灵通。

问题在于，一个人再聪明再智慧，也不可能通晓一项大事业的所有方面，而阚教授对电信业的所有领域所有问题都有看法，而且乐于让这些看法成为社会观点，肯定会有些出于他认知的局限性而说错了，但他事后从不认错，而且也不妨碍他下次接着放炮，“阚大炮”的外号可不是白给的。

他坚持认为手机应“双向收费”，因为运营商之间不用再分账了，网间互不结算方便了经营者。但消费者不便咋就不考虑呢?当时有人公布了阚教授的手机号码，要让他体会“双向收费”的好处。其实，他这种工程师思维和经营本位思想并不稀奇，但他就能当作深刻见解公开出来。

他反对3G，请注意不是单单反对TD-SCDMA，而是反对整个的3G。他认为除了视频外，2G能实现3G的所有功能，而视频并没有市场需求，因为“拿着3G手机看足球赛，开车撞车，走路撞树”。3G市场的巨大成功已经证明他当初的判断错了，但他并没有公开承认这一点。

他大力鼓吹WiMAX，曾公开主张将TD-SCDMA全面转向WiMAX，认为WiMAX更高两个层次。为什么会这样呢?我个人觉得，他从电信核心权力圈退出后，自觉不自觉地在心态上又当回了美国专家，思维模式切换了，现在看来，政府幸亏当初没有听他的。

他反对发展农村通信基础建设，认为有钱就装电话，没钱就别装电话。这跟政府的“村村通”理念是相悖的，政府要求95%以上的村子都有信号，而且资费不得高于城镇地区，这种明显违背市场经济规律的政策，实实在在地给贫苦村民带来了更加平等的电信权。这其实对多掏了钱的城镇居民也有好处，再偏僻的高速公路和国道都有信号，使得出行变得更加方便和安全。列数阚教授的众多电信观点，有不少是影响重大的真知卓见，但也不乏被历史证明是错误的雷人之语，我觉得根本的原因在于他心态和视角的变化。他当官员时，那是中国向美国全面学习的阶段，他凭借着对美国电信行业的深刻理解，以美国为样本对国内陈旧落后的电信管理体制提出了大刀阔斧的改革建议，这是他人生最辉煌的阶段。

阚教授当年出国时是一个懵懂青年，其电信科学知识和现代管理学知识，接受的是全套的美式教育，作为青年才俊在美国渐露头角，积累的也是美式企业管理经验，他其实一直就是一位身为中国人的美国专家。

有人说阚教授后来老糊涂了，在我看他还是一贯的深刻敏锐，他的观点也都有着深层的道理，但最高层的电信问题已经不再仅仅是技术问题，而更是一个立场问题。阚教授没有变，是中国政府的电信战略变了，2000年他到大学工作，这是中国试图超越的阶段，不再全面向美国学习了，而是有合作有竞争还有对抗，他的美国专家思维就渐渐地跟国家战略不对路了。

不是没有人反驳过他，反驳其观点的学术文章一搜一大把，但并不为群众所喜闻乐见，没有流传开。而阚的观点迎合了“中国或成最大输家”的思维，被媒体和网民们推崇，淹没了反对者的声音。远的不说，资深电信专家李进良就多次撰文反驳过，并公开向阚教授约辩，阚的态度是“不约”。6、4G主流在哪嘎

世上本没有路，走的人多了也便成了路，电信标准也是如此，一旦被多数人认可并成了气候，那就成为了主流，不跟从主流的搅局者就该被吊死，但如果搅局者人多势众趟出了一条更宽广的路，那以前的老路就变成了邪路，走老路的就该被烧死。

电信标准好比是交通规则，靠左走和靠右走其实都行，可一旦确定了“靠右”规则，汽车方向盘位置、信号灯位置就必须配套建设，一旦交通体系建立了起来，再靠左走就是跟体系对抗了。但必须说明的是，“靠左”这件事本身并没有什么先天错误。

我最讨厌电信外行瞎哔哔TD-SCDMA是垃圾了，就你聪明牛逼，那帮子研究批准这项标准的国际电信联盟专家都是傻逼?依我看啊，这样叫唤的嘴炮才是真正的傻逼。TD-SCDMA当然是好标准，它代表了电信技术的发展方向，只是初期产业链不成熟，导致了使用体验不好。

WiMAX使用体验更不好，但这能说明这个标准就是坨翔吗?提出这项标准的美国专家都是一流的，通过这项标准的国际电信联盟专家是国际一流的，力挺这项标准的阚凯力教授的水准也是一流的。平心而论，WiMAX是项好标准，虽然归入了3G标准，其实它比其它三个标准高出了几乎一代，它与4G的理论速度略有差异，但在完善的网络中与4G使用效果基本相当，美国当初推它是有技术底气的，台湾等国家和地区押它的宝也是有道理的。

但是，欧洲控制住了国际产业链，中国控制住了全球最大电信市场，双方联手愣是把WiMAX给挤垮了，加拿大、澳大利亚、台湾等众多国家和地区跟着美国吐了血，只能怨自己跟错了老大，国际电信界的斗争就是这样的残酷。这件事在电信界教了全世界一个道理，再押宝时要瞅一眼中国，看中国押哪了，仔细掂量后再做决定，别拿村长不当干部。

中国已经今非夕比了，2015年会超越美国成为全球第一大经济体，其实按另一种算法中国在2014年已经是第一了，但中国政府曾非常不满，反对那个算法，但按现在的算法，2015年也逃不了是第一了。中国与美国的国际态度正好相反，中国是“示弱”而美国是“示强”，现在的真相是：中国示弱但并不弱，美国是示强并不强。世界格局已变，网民的弱国寡民心态该放弃了，整天价妄自菲薄唱衰中国，这很无知很Low逼，你造吗? 【编辑推荐】

对WiMAX技术的发展趋势分析 篇3

[关键词]WiMAX技术 应用趋势 市场策划 3G

1、前言

目前,随着技术的进步,以基于802.16a—e的WiMAX(World interoperability for Microwave Access)技术为代表的宽带无线接入技术以其传输距离远、升级维护方便、高速双向数据传输等优点赢得了业界的青睐。WiMAX组织是一个由业界领先的通信产品、设备公司及芯片制造商共同建立的非盈利组织[1]。该组织旨在对基于IEEE 802.16标准和ETSI HiperMAN标准的宽带无线接入产品进行一致性和互操作性认证,从而推进基于802.16的产品的广泛应用,并大大降低产品的研发和生产成本。通过WiMAX认证的产品会拥有“WiMAX CEI-ZTIFIED”标识。

WiMAX技术从很大程度上克服了3.5G固定无线宽带接人技术的局限性,它的出现让无处不在的互联网真正成为可能。同时,WiMAX还是一个潜力无限的市场,预测未来10年内全球各地对WiMAX设备的需求量巨大。

目前,国内于2004年获得信产部3.5G频段运营许可的多家运营商都希望在3.5G频段部署WiMAX网络,争取在未来宽带通信移动化的市场中得到更大的竞争优势。本文从WiMAX技术特点介绍人手,分析WiMAX技术的应用场景和市场定位,分析WiMAX与3G的关系,最后给出了WiMAX的未来发展趋势。总体来说,WiMAX技术特点主要体现在物理层、MAC层、业务能力及网络结构四个方面。

2.1物理层特点

WiMAX工作频段可从2～66GHz,信道带宽可在1.75～20MHz范围内灵活调整,有利于在所分配的信道带宽内充分利用频谱资源。WiMAX采用宏小、区方式,最大覆盖范围达50km。当在20MHz信道带宽时,支持高达70Mbit/s的共享数据传输速率(此时,最大覆盖范围为3—5kin)。可采用多扇区技术来提高系统容量,一个扇区可同时支持60多个采用El/T1的企业用户或数百个家庭用户。WiMAX采用了OFDM、收/发分集、自适应调制等多种先进技术实现非视距NL0s和阻挡视距0NL0s传输,有效提高了城市内无线传输的效能。

2.2MAC层特点

MAC (Media Access Control,媒体接人控制协议)是数据链路层的子层,能屏蔽物理传输媒介的特质,为高层提供使用物理介质的手段。它支持QoS管理,满足对不同业务质量的要求。MAC层根据业务QoS要求和业务参数,以轮询方式请求连接带宽或进行带宽调整,以保证语音和视频等实时业务的低延迟要求。同时,针对无线信道环境下较高的误码率和丢包率,定义了基于每个应用流的ARQ,保证MAC层业务数据单元MSDU的自动重发,确保端到端包的传输质量。

2.3业务能力

WiMAX采用面向连接的方式,可以向用户提供具有QoS性能的数据、视频和语音(VoIP)业务。在IEEE802.16标准中,MAC层定义了较为完整的QoS机制,还定义了四种不同的业务,分别为:非请求的带宽分配业务(UGS)、实时轮询业务(rtPS)、非实时轮询业务(nrtPS)、尽力而为业务(BE),分别可以用来向用户提供高质量的视频和语音业务、普通质量的视频和语音业务,以及质量无保证的诸如lntemet等业务。可以根据业务的实际需要来动态分配带宽,具有较大的灵活性。因此,WiMAX可为不同业务提供不同的服务质量QoS。

2.4网络结构特点

支持点到多点(PMP,PointtoMultipoint)体系结构,可构建以WiMAX基站为中心的星形接入网结构。IEEE802、1 6a同时电支持网状网Mesh体系结构,该结构中允许多个WiMAX节点采用无线互连方式构建网状刚。这意味着可以灵活地拓展接入网的结构,在骨干网覆盖不到的地方,采用WiMAX网状网覆盖,实现城域网的弹性延伸。802.16宽带无线接入代表性的应用场景包括固定、游牧、便携、简单移动以及全移动五种应用场景。IEEE 802.16定义了空口的物理层(PHY)的结构,同时定义了空口的MAC层和相应的消息结构。在IEEE802.16d中,定义了基于固定接入的物理层和MAC层协议,用于支持固定接人的网络应用。在IEEE 802.16e空口协议中,为了支持移动性,引入了相关的MAC层消息和过程,为了支持节电模式,引入了休眠(s1eep)模式和空闲(Idle)模式,IEEE 802.16e不仅能够支持固定接入业务,而且还能够支持6 GHz频带以下的便携式和移动接入服务。

3.1同定接入

固定接入业务是宽带无线接入运营网络中的基本业务模式。室外固定模式与固定的DSL或有线电缆宽带业务极为类似。这个场景不支持连接的移动或切换。终端可以根据基站信号质量选择和偶尔改变它的连接,换到信号覆盖好的可用基站上。在这个场景,IP连接建立之前,必须对用户进行鉴权或授权。每次网络重入以后,终端可能获得一个相同或新的IP地址。

3.2游牧接入

游牧模式是基于固定接入服务的增强型使用模式,其最简单场景是用户将802.16调制解调器携带至网络中不同的位置,假定到访位置提供无线宽带服务,用户需重新进行鉴权,并重建新的IP连接,然后可以在这⋯位置使用宽带无线接入服务。这时网络还需要一种通用的中央用户鉴权机制,因为用户可能会在一个IP子网地址中的不同接人点(AP)间进行移动,甚至还可能漫游到其他运营商的网络游牧式业务是固定接入方式发展的F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,然而在每次会话连接中,用户终端只能进行站点式的接入。在两次不同网络接人中,传输的数据将不被保留。

3.3便携方式接入

切换可以可由基站或终端触发。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。当进行切换过程时,用户将经历短时间的业务中断,或者感到一些延迟,或者感到服务质量下降。在最差的情况下,切换中断应保持TCP/IP的会话连接,但不保障应用层业务的连续。切换过程巾的性能下降包括:实时应用中断、分组数据包丢失以及Qos不能得到保障。切换过程结束后,可容忍中断的TCP/IP应用将能够对当前IP地址进行刷新,或者重建IP地址。网络能够支持在多个基站中的连续预置QoS级别。为了支持便携移动终端接入,需要考虑在游牧式和便携式L}J的电源管理。

3.4简单移动

如果在简单移动场景下,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,但速度达到60—120公里/小时后,数据传输速度有所下降。简单移动业务是便携式应用的进一步拓展,这是能够在相邻基站之间切换的第一个场景。切换可以由基站或者移动终端来触发。当用户处于固定接入和漫游状态时,使用模式与固定接入和漫游是没有任何区别的。在切换过程中,连接采用“尽力而为”的方式,数据包的丢失将控制在一定范围,用户将经历短时间的连接停顿,或者感觉到一些时延以及业务性能的下降。最差的情况下,TCP/IP会 不中断,但应用层业务可能有一定的中断。

3.5全移动接入

在全移动场景下,用户可以在移动速度120公里/小时甚至更高的情况下,无中断的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。为了支持车辆速度移动(至少120公里/小时)下无中断的应用,该场景对延迟敏感的业务、终端低功耗运行、切换时延、切换期间分组丢失率等方面进行了优化。

4.1WiMAX业务介绍

通过对WiMAX技术特点和应用场景分析,未来WiMAX市场应用可以通过固定和移动两种方式开展无线宽带数据通信业务。在固定无线宽带数据市场中,WiMAX可以提供以下业务:

传输承载接入:802.16d设备可以用于为移动蜂窝基站、PBX等提供T1/E1传输。但须注意该业务对通道的时钟稳定性、传输距离要求较高。也可为企业网组网、wi—Fi热点区域提供回程通信业务。

大客户接入:802.16d设备可以捆绑运营商的其他服务,给企业提供包括传输、Intemet接入、语音VolP、VPN、专业应用等各种业务。

家庭宽带接入:无线综合接人为基础网络薄弱的运营商带来了机会,采用无线方式接人为家庭用户提供数据、语音VolP综合业务,不受线缆资源的限制,将是解决最后一公里接人问题的最佳途径。

农村通信服务:农村通信服务要求系统覆盖范围大,不依赖线缆的铺设,接入速度快,成本低。WiMAX技术非常适合这一市场,能提高农村普遍服务的质量,在更短的时间内缩小与城市之间的“数字鸿沟”。

在未来移动无线宽带数据市场中,WiMAX可以提供以下业务:

游牧式宽带接入:在802.16—2004发展的第二阶段,用户可以使用PCMCIA卡或者笔记本电脑的内置芯片,方便的享受到随时随地宽带接入,相当于扩大了覆盖的WLAN网络和无线的ADSL。

宽带移动通信:定位是为用户提供低成本的有移动能力的无线宽带数据业务。从应用角度看可分为两类业务:第一类是通过便携式笔记本电脑提供的低速流媒体和视频电话以及高带宽流媒体等业务,即便携式应用;第二类是通过PDA或者类似于手机的移动终端提供的VOIP语音、视频业务、媒体流等业务,即全移动业务。

4.2WiMAX与3G的关系

基于IEEE 802.16e的WiMAX将可能与3G出现功能与市场的重叠,两者的相关对比如下:

WiMAX单链路的数据传输速率、频谱效率优于3G,与3G增强技术(WCDMA HSDPA、CDMA2000 1xEV/DV)相当,主要应用于城域网宽带接入市场,也可用于3G系统基站到核心网络的数据传输。

3G在移动台高速和大范围移动、基站广域覆盖和高质量的语音及中低速数据业务的支持方面优于WiMAX,主要应用于广域网移动电话与中低速数据移动传输市场。

WiMAX的目标在于实现宽带接入的无线化,3G的目标是实现无线移动通信的宽带化,两者发展的初衷与设计目标不同。

WiMAX与3G的确具有很多重叠甚至是超越的功能,具有和3G竞争的关系。但两者更多的是一个互补关系。总之,WiMAX和3G在功能上有部分重叠,但WiMAX将不是取代3G,而是创造—个在无线局域网和广域网之间的一个结合点。WiMAX和3G将会共存于市场。

5 对WiMAX的发展趋势分析

通过上述分析,WiMAX的商业发展路线应该主要分三个阶段:

第—阶段:基于802 16d的室外固定终端作为建筑物的接入手段。作为固定网络的辅助,以企业用户为主;

第二阶段:用户可以自行安装的基于802.16d室内固定终端上市。降低运营商建网成本,向家庭用户提供接入业务;

第三阶段:基于802 16e的芯片内置笔记本、PDA等可携带终端。提供移动性,针对个人用户提供移动宽带数据业务。

WiMAX取代固定接入方式的可能性非常低,首先无线频率资源有限,因此在传输速率上终究会受到限制;其次,从市场而言,WiMAX还未商用,其成本未必低于ADSL方式。因此,WiMAX最终将朝着可携带甚至移动方向发展。

WiMAX主要应用于固定和低速移动下的宽带接入,在有线设施不发达的国家和地区可以替xDSL成为主要的宽带接入技术。同时,WiMAX与Wi—Fi和3G客观上存在部分功能上的重叠。但三者不是相互替代的关系,而是相互补充、相互促进的关系,可适应不同的应用市场,提供完整的宽带无线接入服务。

6结语

WiMax技术 篇4

Wi MAX端到端网络的最终目标是确保业务质量并将其安全地发送给终端用户,因而涉及到Wi MAX流量的回程、汇聚、无线接入控制以及核心网络和应用等问题,同时还要求网络具备端到端的Qo S架构和标准的安全机制。因此,Wi MAX技术如何组网就成为未来商用的关键问题。

1 影响因素分析

Wi MAX网络采用IEEE 802.16协议的空中接口标准,支持OFDM的传输方式,载波带宽最大可达20Mbit/s,同时支持自适应调制编码技术,双工可以采用TDD/FDD方式,这些技术给Wi MAX组网带来了一些新的问题和挑战。因此,需要对影响Wi MAX组网的主要因素进行分析,这些因素主要包括网络容量、调制方式与编码速率、网络覆盖、网络频率规划、业务类型和无线资源管理。

1.1 网络容量

在IEEE 802.16定义的物理层中,每载波带宽为1.25/2.5/5/10/20MHz系列或者1.75/3.5/7/14MHz系列,并支持全向天线和定向天线,每个小区的扇区数量没有严格的限制,运营商可以根据实际情况灵活处理。扇区配置的灵活性可以使运营商根据业务发展情况的不同,采用不同的扇区容量配置方案,但这也对频率规划提出了挑战。

1.2 调制方式与编码速率

为了提高频带利用率,Wi MAX采用了单载波多进制调制,支持的调制方式有QPSK、16QAM和64QAM,可以采用的编码速率有1/2、2/3和3/4。同时,Wi MAX支持自适应调制方式,每个基站和终端可根据自己设备的能力、无线信道的链路状况选择合适的调制方式。因此,网络传输策略与实时传输环境密切相关,这就增加了网络规划的难度和复杂性。

1.3 网络覆盖

目前,IEEE 802.16商用设备仅支持固定无线宽带接入,因而可以通过调整用户接收终端的高度来改善基站的覆盖效果。随着用户接收终端高度的增加,由于存在着电磁波的视距传输,基站的覆盖半径相应增加,可以达到几十千米。但是,根据IEEE802.16e协议,未来Wi MAX网络的目标是实现用户移动无线宽带接入,在接收终端可以移动的情况下,终端距离地面的高度一般低于2m,在一般的城区环境中,基站到用户端电磁波的传输方式主要是视距传输,基站覆盖半径一般小于2km。因此,当前需要考虑固定无线宽带接入网络如何有效地向未来移动无线宽带接入网络发展的问题。

1.4 网络频率规划

Wi MAX系统旨在为用户提供高速宽带无线接入,其每载波带宽为1.25/2.5/5/10/20MHz系列或者1.75/3.5/7/14MHz系列。对于运营商来说,如何根据目前的设备现状,在当前有限频段上,最大限度地提高频谱利用率是一个极为重要的问题。同时,由于Wi MAX频带较宽,蜂窝组网时,同频及邻频干扰的问题较2G/3G网络更为突出。因此,合理的频率规划对确保网络质量具有重要作用。

1.5 业务类型

Wi MAX网络支持丰富多彩的业务模式,不同速率的数据业务是网络的主要承载目标。Wi MAX支持不同的Qo S级别,因而网络覆盖范围与业务类型密切相关。

1.6 无线资源管理

Wi MAX不仅采用了功率控制等技术减小系统干扰,而且采用了基于子载波和时隙的动态信道分配技术,因而用户的无线资源成为子载波和时隙的二维组合。同时,系统可以动态地调节上、下行时隙的比例,以适应不同的上、下行业务需求。无线资源管理的灵活性使规划面临巨大挑战,同时为后期的网络优化提供了广阔的空间。

2 组网结构

Wi MAX不是一种孤立的无线接入手段,要使Wi MAX在市场上真正取得成功,必须将其作为端到端网络架构的一部分,这样一方面可以充分利用现有网络资源从而减少投资,另一方面也可以对业务范围进行拓展,使其和现有业务范围形成互补。在IEEE 802.16系列标准中,提供了两种组网结构:点到多点(Point to Maltiple Point,PMP)结构和网状网(Mesh)结构。

2.1 点到多点结构

IEEE 802.16系列标准中提供的PMP(点到多点)网络结构,是Wi MAX系统的基础组网结构。PMP结构以基站为核心,采用点到多点的连接方式,构建星形结构的Wi MAX接入网络,如图1所示。基站扮演业务接入点(SAP)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(SS)设备接入核心网的需求。必要时,可以通过中继站(RS)扩大无线覆盖范围,也可以根据用户群数量的变化,灵活划分信道带宽,对网络进行扩容,以实现效益与成本的折衷。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x DSL等线缆接入形式相似,因而是一种替代线缆的理想方案。

2.2 网状网(Me s h)结构

Mesh结构采用多个基站以网状网方式扩大无线覆盖区。其中,有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,如图2所示。Mesh组网结构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。对于市郊等远离骨干网络而有线网络不易覆盖的地区,可以采用该模式扩大覆盖范围,其规模取决于基站半径、覆盖区域大小等因素。

3 组网方案

目前,Wi MAX的组网方案有两种:独立组网与联合组网。

3.1 独立组网

采用Wi MAX技术进行独立组网,不仅适用于新兴运营商,也适用于政府、行业和企业的信息化工程,其独立组网方案如图3所示。该方案的特点是:能够提供端到端的无线宽带解决能力以及端到端的Qo S和安全解决方案;支持强大的NMS和计费功能,支持与IMS的无缝集成;系统包含各种基站,能够提供不同等级的覆盖和兼容能力;终端种类非常丰富,系统可同时支持固定和移动终端。

3.2 联合组网

1.与TD-SCDMA的联合组网

Wi MAX与TD-SCDMA的联合组网的可选解决方案大致可以分为紧耦合方式和松耦合方式两种。紧耦合方式的联合组网如图4所示。在此方式下,Wi MAX的接入网和TD-SCDMA的接入网几乎采取同样的方式接入TD-SCD-MA核心网。此方案的特点是:一是对TD-SCDMA核心网造成了较大冲击,因为TD-SCDMA核心网中的业务网关和网关服务组件必须重新设计,以支撑增长的业务负载和业务属性相差甚远的服务;二是要求混合网络中的移动终端既可以运行IEEE 802.16协议栈,又可以运行TD-SCDMA协议栈,这样会给Wi MAX和TD-SCDMA网络安全带来隐患。显然,这种组网方式虽然统一了网络中的数据接入和用户的管理,但对核心网和终端的设计都提出了挑战。

松耦合方式的联合组网如图5所示。在该耦合方式下Wi MAX网络的数据不通过TD-SCDMA核心网而直接接入公共IP网络,这样对TD-SCDMA核心网组件造成的冲击就比较小。同时,为了使Wi MAX接入网中的用户也可以使用TD-SCDMA核心网络分组交换域提供的服务,需要在TD-SCDMA核心网和Wi MAX接入网之间建立一条数据隧道,通过该隧道可以为Wi MAX接入网传输来自TD-SCDMA核心网的私有IP网络数据。与紧耦合方式相比,松耦合方式要求现有网络结构的变化相对小得多,并有其独特优势,网络建设初、中期更适合使用这种组网方式。

2.Wi MAX与WCDMA的联合组网

如果与WCDMA网络联合组网,Wi MAX网络也可以通过紧耦合和松耦合两种方式和现有WCDMA无线通信网络互联。Wi MAX和WCDMA在松耦合模式下的组网结构如图6所示。松耦合对现有网络改造较小,Wi MAX直接利用现有网络的认证、授权和计费(AAA)服务器,避免Wi MAX数据流经过现有网络的核心网。这种方式保证了Wi MAX和现有网络相互独立,并且可以使用移动IP支持网间的移动性,但这会导致较高的延时。在Wi MAX中,建议采用跨层路由协议(位于传统路由层和MAC层之间)来减少Wi MAX不同基站切换时的延时,但是无法减少网间的切换延时,因而这种模式对实时性要求较高的业务来说是一大挑战。在松耦合模式下,两种网络共享AAA服务器,使得不同网络在混合网络环境下使用一致的用户鉴权机制,从而可使运营商更好建立独有的业务模式,充分利用原有计费系统和客户关系。

图7为Wi MAX与WCDMA紧耦合时的互联组网情形,Wi MAX基站直接和WCDMA的RNC或者业务GPRS支持节点(SGSN)相连。在该耦合模式下,Wi MAX的数据流需要经过现有网络的无线网络控制器(RNC)和核心网,因而需要对现有网络进行改造。这种模式的优点是充分利用现有网络对移动性管理的强有力支持,减少了切换延时。与松耦合模式相比,其切换时延有大幅度改进,保证了网络的无缝切换。

摘要：本文分析了影响WiMAX组网的主要因素,介绍了点到多点(PMP)和网状网(Mesh)WiMAX组网结构,最后对WiMAX两种组网方案进行了研究。

关键词：WiMAX,WiMAX组网,点到多点,网状网

参考文献

[1]郎为民.WiMAX技术原理与应用.北京:机械工业出版社,2008

[2]郑海英.IEEE802.16标准关键技术和WiMAX的组网应用.电信工程技术与标准化,2008,(5):5～12

[3]刘翔宇,郑建宏.基于WiMAX技术的混合组网的研究.现代电信科技,2008(2):26～29

[4]原玲.3G与WiMAX联合组网研究.计算机工程与应用,2007,43(3):153～156

WiMax技术 篇5

从一花独放的业界明星沦落为弃如敝屣，WiMax技术在短短的两年间就遭遇到了冰火两重天的尬尴际遇。

进入2009年，WiMax阵营就连遭重大打击。首先是1月11日，手机巨头诺基亚宣布停止生产支持WiMax技术的手机，紧接着是电信设备商阿尔卡特朗讯宣布减少对WiMax的研发投入，继而是在这个领域投入了庞大资金豪赌WiMax的北电宣布破产保护……现在，WiMax在海外市场的低迷更是蔓延到国内。

相对于WiMax技术的低迷，有着4C技术之称的LTE则狂飙突进。爱立信全球总裁兼CEO思文凯在参加“沃尔沃环球帆船赛”青岛站的活动时告诉《IT时代周刊》，现在，许多全球性的运营商都在加速向LTE技术演进，如美国电信运营商Verizon，他们就在加速向LTE演进，在今年晚些时候就会推出自己的fiFE网络。而爱立信集团公司高级副总裁、研发总经理兼首席技术官洪凯申表示，到2012年，HSPA(高速分组接入)和LTE(长期演进)这两种技术将占据移动宽带服务技术的80％，而与WiMax相关的服务将仅占4％。对WiMax颇具讽刺意味的是，爱立信曾是这一个阵营的坚定拥护者，后来该公司觉得这一技术缺乏前景而在2007年3月选择退出。

而从日前香港无线牌照拍卖结果来看，也印证了思文凯的说法。目前，香港的3家运营商都选择了LTE技术，而对WiMax仿若未见，这使得那些曾经对WiMax技术还抱有一丝期望的人们开始变得绝望，发出“WiMax即将死亡”的悲叹。

事实上，WiMax能成为国际电信联盟指定的全球3G标准，除了英特尔在背后的大力推动外，美国政府的推动也不遗余力，致使在WiMax的发展过程中有一些不切实际的宣传，很多人对于WiMax技术寄予了很高的期望，甚至有人认为WiMax注定是未来4G技术的接班人。

面对WiMax技术之星在全球市场的殒落，话费了巨大心血推动这一技术的Wimax阵营该如何善后?

连遭打击

1月11日，手机巨头诺基亚向外界公开表示，将停产支持WiMax版本的N810移动终端。据了解，N81O是诺基亚旗下唯一支持WiMax的终端产品，诺基亚称其已达到生命周期终点而停产。

N810是尺寸介于手机及笔记本电脑之间的无线上网终端，最初有WiFi版本。去年4月，诺基亚展示了WiMax版本的N810，原计划随着美国WiMax网络的商用而在去年夏天推出，但市场上并没有看到这款手机。

诺基亚的退出对于WiMax产业链是一个不小的打击。该公司虽然表示将继续关注WiMax技术及其发展情况，但并未明确今后是否会推出支持WiMax的手机终端。据本刊记者了解，诺基亚旗下生产网络设备的诺基亚西门子目前还没有公开宣布调整WiMax的策略，但是诺基亚西门子近期的研发重点已经倾向于LTE技术演进，并宣布与沃达丰联合测试LTE。

在2009年2月16日召开的全球移动通信大会上，诺基亚西门子就展示了Flexi网络服务器和Flexi网络网关，它们是而向LTE的演进分组核心(EPC)网络解决方案的关键网元，是不可或缺的重要部分。

而除了诺基亚的退出，一直支持WiMax技术的北电宣布破产的消息，更是让WiMax雪上加霜。自WiMax技术出现后，北电就在这一领域投入了巨资，希望这一新兴技术能带领公司走出困境。但可惜的是，北电的这一愿望到现在也无法实现。

而在美国，WiMax技术也是尴尬尽显。T-Mobile美国公司宣布，将跳过HSPA+直接演进到LTE。该声明进一步显示了在LTE背后，运营商的推动力正在日益增长，而移动wiMax正在遭受冷落。

T-Mobile对LTE的公开支持，对于移动WiMax造成了打击。客观来看，T-Mobile美国公司宣布这样的消息并不奇怪。作为一家以GSM网络为基础的运营商,T-Mobile始终都有可能演进到LTE网络。然而事实却是，T-Mobile作为全球的一个主要运营商公开支持LTE，这意味着移动WiMax作为一项移动通信领域大众市场的备选项，正在日益受到冷落。

WiMax技术在海外遭到冷遇，在同内同样也没得到表现的机会。日前，在香港进行的无线牌照拍卖中，获得香港新无线牌照的3家运营商均计划部署LTE。此外数码通沃达丰将在现有频段部署LTE，预计最快于2011年在香港商用。

为什么会出现这样的结果?据了解，香港特区政府“宽带无线接入服务(BWA)”原计划是拍卖2.3GHz和2.5GHz频段，这样可供WiMax及LTE建设，但拍卖结果显示，没有投资者计划在香港建立WiMax网络，原因是运营商对LTE情有独钟。

星光渐暗

运营商为何不喜欢WiMax技术?

据RCR无线新闻杂志与扬基集团对市场的调查发现，移动运营商在向4G演进时，到底选择何种技术，主要是受技术成熟度的影响，其次是商业模式。运营商需要知道他们选择的技术是否正确，即这种技术现在是否足够成熟，并且是否有完善的供应商生态系统。

调查数据显示，大多数移动运营商支持LTE。56％的受访者正在开发或准备开发LTE(CDMA2000占30％；GSM/WCDMMLTE占26％)；30％的受访者选择802.16e(移动WiMax的一个版本)。

与LTE相比，WiMax显得有些混乱。该技术有多个不同版本的技术标准，如802.16d(固定WiMax)、802.16e(移动WiMax)和802.16m(802.16e的增强技术)等。运营商对技术的成熟度要求也不尽相同。大部分运营商预计，移动WiMax需要等待至少24个月才可以商用，其与LTE相比没有任何时间优势。

也许正是因为这一局限，使得运营商和设备商将目光转向了LTE技术。据爱立信负责人洪凯申介绍，LTE商用运营预计将在2010年初开始，届时其产量将一路激增到2012年。目前，各家通过WCDMA、CDMA2000、TD－SCDMA和WiMAX技术提供移动电信服务的运营商都会在未来向LTE方向发展，因此LTE有望在将来成为移动通信的主流技术。而除了自然而然地采用LTE技术的WCDMA运营商，CDMA服务运营商VerizonWireless公司、KDDI公司和中国电信，以及TD－SCDMA运营商中国移动……都决定发展LTE技术。

据悉，爱立信已经与TeliaSonera签署了

全球第一项LTE商用合同，同时也与Verizon和NTT DoCoMo等大牌服务运营商在LTE技术研发领域保持着密切的合作。

现在，这一局面在2009年2月16日召开的移动通信世界大会上得到印证。各个设备厂商均对其LTE的最新突破予以展示。其中，中兴通讯就演示了TD－LTE和LTEFDD两种业务。在LTEFDD演示中，大小为4.9G的《满城尽带黄金甲》正在清晰播放，显示平均速率超过60Mbps，该平台可支持下行速率最高达150Mbps、上行50Mbps。据悉，在今年第三季度，中兴将推出高于200Mbps的LTE平台。

而北电在GSMA大会上也演示了基于商用平台端到端的LTETDD宽带应用。此次演示采用北电最新商用的LTE基站和来自合作伙伴公司的LTETDD终端原型设备，演示了TDD模式LTE标准的端到端视频流，现场显示图像清晰。而诺基亚西门子通信开发了一种通过LTE网络提供语音业务的技术，为运营商提供了一条经济高效的迈向LTE之路。

事实上，早在2008年移动通信世界大会上，通信设备厂商就已经开始展示支持LTE的基站设备。一些运营商如Verizon和NTT DoCoMo更是宣布将在2010年提供LTE业务。此外，沃达丰、中国移动等重量级移动运营商纷纷公布了其LTE演进策略。

虽然从2006年开始，WiMax也是移动通信世界大会上的常客，颇受业界关注；在2007年WiMax正式成为3G标准后，其在该大会上的声音再次被强化。在英特尔的力推下，这项技术在市场上获得了很高的声誉。咨询机构In－Sat的研究报告也指出，至2010年，全球WiMax设备市场收入预计将达到56亿美元规模。其中移动WiMax设备市场在2010年的收入将达到37亿美元。

但可惜的是，WiMax只开花，却不结果。这次在移动通信大会上的没落，就是一个很好的证明，大有拔了毛的凤凰不如鸡的尴尬。

是否死亡?

在CDMA衰落之后,WiMax目前是唯一存在的“贴有美国标签”的大型通信技术标准。作为WiMax的最大幕后推动者，英特尔近年来对WiMax投入了大量的资金和精力，希望能复制WiFi曾经取得的成功。

但在没有运营商青睐的情况下，WiMax还会获得成功吗?

日前，T－Mobile美国公司负责无线网络的高级副总裁Frank Meywerk说，T－Mobile不会再继续发展HSPA，也不会在3c移动宽带网络上寻求更多的突破，而是直接推进LTE的发展。

在分析机构最近的预测中也反映了这一趋势。Ovum公司预计，到2013年，全球LTE的用户数量，(3.78亿)将接近移动WiMax的用户数量(4.24亿)。尽管移动WiMax比LTE早启动了2年，但它的机会之窗正在迅速关闭。到2013年后，LTE用户的数量将迅速超过移动WiMax。

有美国资深电信分析师更是指出，WiMax的中坚力量英特尔应该尽快退出WiMax，理由很简单：WiMax若要实现广泛商用，必须在其设备上兼容现在的2G/3G网络，但这样就会让WiMax的低价专利费优势荡然无存。

当然，并不是所有的厂商对WiMax技术都采取消极态度。英特尔在日前表示，依然坚定对WiMax技术的支持。在2009年2月17日的移动世界大会的WiMax高层论坛上，出席论坛的嘉宾分别围绕整个WiMax生态系统介绍了各自业务范围内的WiMax技术发展。

据了解，目前美国、日本、俄罗斯、荷兰、保加利亚、印度、丹麦等多个国家的运营商已经在自己的网络中采用WiMax技术，WiMax论坛在全球135个国家中已有500家成员企业。而据WiMax论坛介绍，WiMax服务目前在全球已经覆盖了4.3亿人口。

出席这次论坛的英特尔副总裁马宏生表示，目前媒体对LTE的报道使人们对WiMax产生了误解；在未来12个月，WiMax将飞速发展，成为最好的4G技术。投资LTE和WiMax的华为代表被问及如何看待这两个技术时表示，LTE目前是个比较全面的技术，WiMax目前更专注在移动4C的层面。

WiMAX技术浅析 篇6

目前, 传统宽带固定接入用户已不满足于仅在固定环境内使用宽带业务, 迫切希望能够使用移动化的宽带接入服务;对移动用户而言, 不仅希望得到简单的语音、短信和低速数据业务服务, 更希望能使用宽带化的数据业务;同时, 随着IP通信需求不断涌现和IP通信技术的成熟, 用户的通信方式已经开始向IP通信进化。

用户需求的变化使宽带移动化、移动宽带化及通.信IP化逐渐成为通信领域技术发展的趋势, 并互为补充、互相促进。而近几年刚兴起的WiMAX/802.16无线宽带接入技术正好兼具了移动化、宽带化、IP化等特点, 是一项十分有发展潜力的无线接入技术, 已经成为通信领域的研究热点。

1 WiMAX/802.16技术简介

WiMAX的全称为Worldwide Interoperability for Microwave Access, 即全球微波接入互操作性, 它是IEEE802.16系列标准的代名词。WiMAX技术是一种面向无线城域网 (WMAN) 的宽带无线接入技术, 是针对微波频段提出的一种新的空中借口标准, 它主要用于将802.11系列的无线接入热点连接到互联网, 也可连接家庭和公司等环境至有线骨干线路。WiMAX应用OFDM, OFDMA, STC, AMC等技术而达到传输速率高, 最高可达到75Mbit/s。它的优势在于集成了WiFi无线接入技术的移动性与灵活性, 以及DSL和Cable Modem等基于线缆的传统宽带接入技术的高带宽特性和相对理想的QoS服务质量, 作为“最后一公里”的无线宽带的布建技术而具有强大的市场竞争力, 引起了全球的广泛关注。

IEEE802.16工作组制定的是用户的收发信机同基站收发信机之间的无线接口, 协议标准按照三层体系结构组织的:

物理层:三层结构中的最底层, 该层的协议主要是关于频率带宽、调制模式、纠错技术以及发射机同接收机的同步、数据传输速率和时分复用结构等方面。

数据链路层:在物理层之上, 该层上主要规定了为用户提供服务所需的各种功能。这些功能都包括在介质访问控制层MAC层中, 主要负责将数据组成帧格式来传输和对用户如何接入到共享的无线介质中进行控制。

汇聚层:在MAC层之上, 该层能根据所提供服务的不同而相应地提供不同的功能。该层也可以归到数据链路层上。

目前所说的802.16标准主要包括802.16a, 802.16d和802.16e。其中802.16a是工作在2到11GHz频段的非视距宽带固定接入系统;802.16d是其增强版本, 主要是统一固定无线接入的空中接口, 定位于企业用户的长距离传输;802.16e主要在802.16d基础上增强移动性, 定位于个人用户的移动状态下宽带接入[1]。各标准相关参数比较如表1所示。

2 WiMAX/802.16技术优势与特点分析

WiMAX的优势主要体现在这一技术集成了WiFi无线接入技术的移动性与灵活性以及x DSL等基于线缆的传统宽带接入技术的高宽带性, 其技术优势可以概括如下:

1) 传输距离远, 接入速度高

WiMAX采用OFDM技术, 能有效对抗多径干扰;同时采用自适应编码调制技术可以实现覆盖范围和传输速率的折中;此外, 还利用紫石英功率控制, 可以根据信道状况动态调整发射功率, 从而使得WiMAX具有更大的覆盖范围和更高的接入速率。例如, 当信道条件较好时, 可以将调制方式调整为64QAM, 同时采用编码效率更高的信道编码, 提高传输速率, WiMAX最高传输速率可以达到75Mbit/s;反之, 当信道传输条件恶劣, 基站无法基于64QAM建立连接时, 可以切换为16QAM或QPSK调制, 同时采用编码效率更低的信道编码, 这样可以提高传输的可靠性, 增大覆盖范围。

2) 无“最后一公里”瓶颈限制、系统容量大

作为一种宽带无线接入技术, WiMAX接入灵活、系统容量大。服务提供商无需考虑布线、传输等问题, 只需要在相应的场所架设WiMAX基站。WiMAX不仅支持固定无线终端也支持便携式和移动终端, 能适应城区、郊区以及农村等各种地形环境。一个WiMAX基站可以同时为众多具有的客户提供服务, 为每个客户提供独立带宽请求支持。

3) 提供广泛的多媒体通信服务。

WiMAX可以提供面向连接的、具有完善QoS保障的电信级服务, 满足客户的各种应用需要。按照优先级由高到低依次提供。

(1) 主动授予服务 (UGS) :提供固定带宽的实时服务, 例如E1、T1以及VoIP等。

(2) 实时轮询服务 (rtPS) :rtPS为可变带宽的实时服务, 例如MPEG视频流。

(3) 实时轮询服务 (nrtPS) :速率可变的非实时服务, 例如大的文件传输。

(4) 尽力投递服务 (BE) :根据网络状况提供最大可能服务, 例如Email。

(5) 提供安全保证。

WiMAX系统安全性较好。WiMAX空中接口专门在MAC层上增加了私密子层, 不仅可以避免非法用户接入, 保证合法用户顺利接入, 而且提供加密功能, 充分保护用户隐私, 例如提供EAP-SIM认证。

4) 互操作性好

运营商在网络建设是能够从多个设备制造商处购买WiMAX Certified设备, 而不必担心兼容性问题。

5) 应用范围广

WiMAX可以应用于广域接入、企业宽带接入、家庭“最后一公里”接入、热点覆盖、移动宽带接入以及数据回传等所有宽带接入市场。值得提出的是, 在有线基础设施薄弱的地区, 尤其是广大农村和山区, WiMAX更加灵活、成本低, 是首选的宽带接入技术。[2

3 WiMAX/802.16技术应用

802.16技术是无线接入技术, 通过接入核心网向用户提供业务, 核心网通常采用为基于IP协议的网络。采用802.16技术, 在提供数据业务方面具有明显的优势, 主要表现在:802.16支持FDD和TDD方式, 当工作在TDD方式时, 能够根据上下行数据量灵活分配带宽, 对于上下行不对称业务具有较高的资源利用率;802.16采用的OFDM/OFDMA方式, 具有较高的频谱利用率, 可以提供更高的数据带宽;802.16采用的按需分配带宽等资源的方式, 更加适合于数据业务所采用的包交换方式。由于802.16技术的技术特性。可以支持不同等级的业务需求, 如:

1) 实时固定速率业务, 如T1/E1、VoIP等, 可采用UGS的带宽调度方式。

2) 实时可变速率业务, 如MPEG视频业务等, 可采用rtPS的带宽调度方式。

3) 非实时可变速率业务, 如数据下载等, 可采用nrtPS的带宽调度方式。

4) 尽力而为的业务, 如网页浏览等, 可采用BE的带宽调度方式。

参考文献

[1]党梅梅.宽带无线接入技术的发展[EB/OL].http://www.cttl.com.cn/.

[2]吴恺.WiMAX宽带无线接入技术[J].通信世界周刊, 2005 (9) :38-39.

WiMAX网络技术及其应用 篇7

Wi MAX (World-wide Interoperability for Microwave Access, 微波接入全球互通) 是以IEEE802.16系列标准为基础的一种面向城域网的宽带无线接入技术, 能提供面向互联网的高速连接[1]。

从2001年12月最早发布的IEEE802.16标准开始, 连续有多个修订版和新版本被推出。最近的两个重要版本是:2004年10月正式推出的IEEE802.16-2004标准 (又称802.164d标准) 和2005年12月7日发布的IEEE802.16e-2005标准 (又称802.16e标准) 。IEEE802.16d是固定宽带无线接入的标准, 该标准定义了三种物理层实现方式:单载波、正交频分复用 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 、正交频分多址 (Orthogonal Frequency Division Multiplex Access, OFDMA) 。由于OFDM, OFDMA具有较高的频谱利用率, 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, 因此OFDM和OFDMA将成为IEEE802.16中两种典型的物理应用方式。IEEE 802.16e是移动宽带无线接入的标准, 该标准后向兼容IEEE802.16d。IEEE802.16e的物理层实现方式与IEEE802.16d是基本一致的, 主要差别是对OFDMA进行了扩展, 可以支持2048-Point, 1024-Point, 512-Point和128-Point, 以适应不同载波带宽的需要。为了支持移动性, 802.16e在MAC层引入了很多新的特性。

Wi MAX的优势主要体现在这一技术集成了无线保真技术 (Wireless Fidelity, Wi Fi) 的移动性与灵活性以及XDSL等基于线缆的传统宽带接入技术的高带宽特性, 其技术优势可以概括如下:

·传输距离远、接入速度高;

·系统容量大, 瓶颈限制小;

·提供广泛的多媒体通信服务, 具有完善Qo S保障的电信服务;

·提供安全保证;

·互操作性好、应用范围广。

2、Wi MAX的关键技术

Wi MAX之所以能够体现出多种优良的特性, 得益于对以下两种技术的应用。

2.1 OFDM调制技术

OFDM实际上是一种多载波数字调制技术。正交是指各个载波的信号频谱是正交的, OFDM全部载波频率有相等的频率间隔, 它们是一个基本振荡频率的整数倍。

OFDM技术的基本思想是在频域内将所信道分成多个正交子信道, 在每一个子信道上使用单载波进行调制, 并且各单载波并行传输。这样尽管总的信道是不平坦的, 具有频率选择性, 但对于每个子信道是相对平坦的。由于在每个信道上进行的都是窄带传输, 信号带宽小于信道的相关带宽, 因此可以大大消除符号间干扰。这样每个子载波的带宽较窄, 每个OFDM符号的持续时间就比较长, 由多径时延扩展带来的影响将被减小, 可以有效地提高系统的抗多径干扰能力, 扩大设备的适用范围。OFDM调制方式具有较高的频谱利用率, 在抵抗多径衰落、频率选择性衰落和窄带干扰上具有明显的优势。

2.2 多天线技术

为了增加系统容量、扩大覆盖范围以及提高系统的可靠性, Wi MAX支持多种多天线技术, 比如空时编码 (Space-Time Coding, STC) , 自适应天线系统 (Adaptive Antenna System, AAS) 和多输入多输出系统 (Multiple-Input Multiple-Output, MIMO) 。MIMO技术就是在基站 (Base Station, BS) 端和目标用户站 (Subscriber Station, SS) 端使用多根天线, 能够大幅度的增加信道的容量、覆盖范围和频谱的利用率。AAS可以描述为一种波束成形技术。BS使用天线阵列增加SS的增益, 同时减少其他SS或者干扰源的干扰。AAS技术使用SDMA方法, 使得空间上分开的多个SS能在同一时间使用相同子信道。通过使用波束成形, BS能够将信号导向到不同SS, 也能区分同一时刻来自不同SS的信号。STC和MIMO属于同一类技术, 在发送端不需要知道信道信息, 而AAS在发送端需要知道信道信息。广义上来说, STC使用多根天线发送、单根天线接收, 应该也属于MIMO技术中的一种。

多天线技术和OFDM技术结合使用能够大幅度地提高通信覆盖范围和系统容量。

3、Wi MAX的组网方式

Wi MAX的组网方式可粗略地分为两种。一种是小区蜂窝架构, 也可称为点对多点结构 (Point to Multipoint, PMP) , 网络中所有的节点都直接与基站通信, 由基站来控制所有的传输和资源的分配[2]。另一种是自组织状网结构, 也可称为Mesh结构, 所有节点间通过一跳或多跳链路可相互通信。802.16d标准的MAC层支持PMP和Mesh两种模式。

3.1 PMP组网方式

宽带无线接入系统大多采用PMP结构, PMP应用模式以BS为核心, 采用点到多点的连接方式, 构建星形拓扑结构的Wi MAX接入网络, 如图1。

BS扮演业务接入点 (SAP, Service Access Point) 的角色, 通过动态带宽分配技术, 基站 (BS) 可以根据覆盖区用户的情况, 灵活选用定向天线、全向天线以及多扇区技术满足大量的SS设备接入核心网的需求。必要时, 可以通过中继站 (Repeat Station, RS) 扩大无线覆盖范围。还可以根据用户群数量的变化, 灵活划分信道带宽, 对网络扩容, 实现效益与成本的协调。

PMP组网模式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, 是一种线缆替代的理想选用方案。

3.2 Mesh组网方式

在802.16协议标准中, Mesh模式是一种可选的模式, 它是将以前在军事中广泛研究的Ad hoc网络的思想运用在民用中。它是一种动态自组织自配置的网络, 网络中的节点自动建立和维护他们之间的连接。因此, 这种特征具有低前期投资、快速搭建、简易的网络维护、鲁棒性和可靠的服务覆盖等优点, 如图2。

与PMP模式相比较, 其主要区别在于:PMP模式中流量只是在BS和SS之间发生, 任何节点如果需要通信都必须通过BS来传输, 传输过程中几乎所有的控制过程都由BS来执行。而在Mesh模式中可以不通过BS, 而直接通过其他的SS来进行业务传输, 进一步的, 在SS之间甚至可以直接进行业务。

802.16 Mesh模式的调度方式, 可以分为集中式调度与分布式调度。其中集中式调度的模式, 类似于PMP, 该模式中有一个类似于BS的Mesh BS系统, 该系统是Mesh网络内与网络外面的回程服务有着直接连接的系统。其它的节点则为Mesh SS。因此Mesh的集中式调度中是通过Mesh BS来协调各Mesh SS的传输, Mesh SS想要发送数据必须等待Mesh BS的许可。而Mesh模式的分布式调度中, 没有充当BS的节点, 各个节点是对等的。SS间可直接基于分布式调度算法进行通信, 而不需BS的许可。在Mesh的分布式调度中, 用户站 (SS) 之间可构成小规模的1直2跳的多点到多点的无线连接, 没有明确的独立的上下行链路子帧, 每个站都能够与网络中的其它站建立直接的通信链路。

4、Wi MAX与其它几种技术的比较

4.1 Wi MAX与3G技术的比较:

从标准化程度上看, Wi MAX仅定义了空中接口的物理层和MAC层。在MAC层之上采用的协议以及核心网部分不在Wi MAX所包含的范围之内。3G技术作为一个完整的网络, 空中接口规范、核心网系列规范以及业务规范等都已经完成了标准化工作。

从业务能力上看, Wi MAX定位于城域网, 而3G定位在广域网。Wi MAX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持有者。Wi MAX技术的开发者旨在突出其在高速率数据传输上的优势, 因此它的设计可以有力地支撑不同类型的业务, 包括Vo IP业务, 已具有某些4G技术的特点[3]。3G从设计最初就是为话音业务和数据业务共同设计的, 首先保证提供大容量高质量话音业务的需求, 在此基础上提供分组数据业务。某种程度上Wi MAX牺牲了移动性换取了数据传输能力的提高, 它作为3G及3G演进的一种无线城域网、多点基站互联的重要支持手段, 两者潜在的市场有比较大的差异。

从覆盖范围上看, Wi MAX为了获得较高的数据接入带宽, 必然要牺牲覆盖能力和移动性, 因此Wi MAX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能力等问题, 主要应用会集中在游牧或低速移动状态下的数据接入。3G则是无处不在的网络, 覆盖是连续的, 用户可以实现不间断的通信。

4.2 Wi MAX与Wi Fi的比较:

Wi MAX与Wi Fi最大的区别是覆盖范围不同。Wi Fi的工作范围为50米~100米, Wi MAX基站的覆盖范围更广。其次Wi F接入的用户比Wi MAX少两个数量级。两者的定位不同:Wi Fi定位于LAN, 适合室内游牧状态下的数据传输;Wi MAX定位于城域网, 适合于城域范围内的固定宽带无线接入。

Wi Fi在MAC层采用的是载波监听多路访问/冲突避免 (CSMA/CA) 协议, 比较适合突发性较大的业务如数据业务, 可以提供较短的响应时间, 但也使得Wi Fi不能像Wi MAX那样具备动态分配带宽的能力, 而且如果一个无线局域网内接入一个传输速率较慢的客户端, 会使整个局域网的传输效率明显下降。

从图可以看出, 以上无线宽带技术虽然特点各异, 但各自都有各自适合的应用场景。蓝牙 (Bluetooth) 和超宽带 (Ultra Wide Band, UWB) 功耗低, 传输速度快, 但是作用距离小, 成本高, 兼容性差。而Wi MAX、Wi Fi和3G的确具有很多重叠的功能, 具有竞争关系, 但它们可能更多是一个互补关系。这是因为Wi Fi、Wi MAX、3G分别针对的是无线局域网、城域网、广域网, 具有不同的市场定位。

5、结束语

从技术上看, Wi MAX技术有其自身的特点和优势, 如高速数据传输, 基站的覆盖范围也较大, 有一定的移动性, 在解决了频率、切换、漫游等问题之后与3G甚至B3G融合, 最终与移动通信在4G汇合, 形成一个真正无缝的、无处不在的移动宽带网络。

摘要：宽带接入网技术是未来通信网发展的关键, 并已成为近期开发和建设的热点。WiMAX技术是一种解决"最后一公里"接入的方法。本文首先介绍了WiMAX技术的特点, 分析了IEEE802.16系列的几个标准, 介绍了WiMAX的一些关键技术, 然后分析了WiMAX网络的网络结构和组网模式, 最后将WiMAX与3G、WiFi技术进行对比, 分析各自的特点, 并对WiMAX技术的应用前景与发展进行展望。

关键词：WiMAX,移动通信,正交频分复用,PMP,Mesh

参考文献

[1].White Paper IEEE 802.16a Standard and WiMAX lgniting Broadband Wireless Access.Http://www.wimaxforum.cn.

[2].王强, 黄毅.影响WiMAX组网的关键技术研究.现代传输.2007年.

WiMax技术 篇8

WiMAX的全名是全球微波互联接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access)。它是一种具有移动性的无线宽带接入方式，且具有更高速率及更大覆盖率，能够为用户提供上百兆的传输速率，是当前信息技术领域最热门的话题之一。

WiMAX是一项基于IEEE802.16标准的宽带无线接入城域网(BWA-MAN)技术，也可以称为IEEE Wireless MAN。IEEE802.16系统覆盖范围大，数据传输率高，802.16e还支持车速移动下的数据通信。此外，IEEE802.16工作组围绕802.16d/e标准制定了其它一系列标准，使WiMAX系统具备更好的兼容性和互通性。2007年，WiMAX论坛启动了802.16e的认证测试，移动WiMAX的技术发展和产品开发进入了实质性阶段。同年，WiMAX技术还加入了IMT-2000标准家族。WiMAX技术的迅猛发展，得益于它自身具有的以下几个主要优势：

(1)传输距离远。WiMAX支持的无线信号传输距离最远可达50公里，并能覆盖半径达1.6公里的范围，是3G基站的10倍。

(2)传输速率高。可实现的传输速度高达74.81Mb/s。在3.5MHz带宽下，WiMAX基站每载波扇区下行支持1.5M～10Mbps的接入速率，远远高于目前2.5G移动通信系统所支持的接入速率。

(3)灵活的信道宽度。WiMAX支持自适应调制和可变纠错码技术，基站可以根据信号的强弱在吞吐量和覆盖范围之间进行权衡。WiMAX信道带宽可以根据实际需求进行调整，从而更有利地抵抗干扰、节省频谱资源和频谱规划。

(4) QoS性能。可向用户提供具有QoS性能的数据、话音、视频业务。

(5)保密性。支持安全传输，并提供鉴权与数字加密等功能。

2 WiMAX与3G技术的比较

作为移动网络的宽带技术，3G技术已基本成熟，全国进入规模建设期，增强型技术不断发展。WiMAX技术与3G在性能、技术和业务支持方面的比较如表1所示。

进一步对比可知，二者的定位不同，WiMAX定位于城域网，而3G定位在广域网。

从标准化程度上看，802.16仅定义了空中接口的物理层和MAC层。在MAC层之上采用的协议以及核心网部分不在802.16所包含的范围之内。3G技术作为一个完整的网络，空中接口规范、核心网系列规范以及业务规范等均已完成标准化工作，涉及无线传输、移动性管理、业务应用、用户号码管理等内容。

从业务能力上看，802.16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802.16终端持有者。802.16接入IP核心网，WiMAX技术的开发者旨在突出其在高速率数据传输上的优势，因此它的设计可以有力地支撑不同类型的业务，包括VOIP业务。3G技术从设计最初就是同时为话音业务和数据业务服务的，首先保证提供大容量高质量话音业务的需求，在此基础上提供分组数据业务。某种程度上，802.16牺牲了移动性，以换取数据传输能力的提高，它的数据带宽优于3G系统。

因此，WiMAX与3G技术在多方面上的互补关系，使结合两者的优点西进行的混合组网倍受关注。

3 WiMAX与3GPP网络的融合

考虑到3G网络的应用将更为广泛，在WiMAX与3G网络的互通融合方面，我们主要从3GPP网络(GPRS/UMTS)的角度讨论其签约用户如何利用WLAN资源以更低的成本开展更加高速的数据业务。按照WLAN与3GPP网络互联位置的不同，提出以下三种方案。

3.1 紧耦合方案

紧耦合方案中WLAN通过Gb/Iu-ps接入SGSN。紧耦合方案重用3GPP的用户信息，核心网络资源以及认证、计费和授权系统，无须对现有3GPP网络进行改造;基于3GPP的会话和移动性管理，使用户在WLAN和3GPP网络间的切换时延小，丢包率低;支持基于3GPP分组域的业务(短消息、定位等)访问;在WLAN对底层数据加密的基础上，使用3GPP的认证和加密机制。除了上述优点外，该方案也存在某些局限性： (1) 紧耦合方案中用户设备以及WLAN网关需要实现必要的3GPP协议栈，复杂度高; (2) 由于WLAN仅作为3G即信令和数据的承载方式，传统的WLAN设备无法通过WLAN直接访问Internet/Intranet业务; (3) WLAN和3GPP结合得过于紧密，所有的信令和数据都由3GPP网络承载，加重了网络负担，容易形成网络瓶颈; (4) 通常要求WLAN和3GPP网络由同一运营商经营，不适宜大范围应用。

3.2 互联网关方案

互联网关方案中WLAN通过互联网关在Gn参考点接入GGSN。这种方式保持了3GPP网络和WLAN各自的独立性，具备单一3GPP接入能力的用户设备能够通过3G网络正常访问其分组域业务;传统WLAN设备也能够以标准的IP方式访问WLAN提供的Internet/Intranet业务。网关方案的缺点有： (1) 互联网关需要实现Gn接口协议栈，双模终端也要在传统3G或WLAN终端的基础上进行改动，实现复杂度高; (2) Inter-SGSN路由区更新信令开销大，切换时延和丢包率较紧耦合方案有一定差距。

3.3 松耦合方案

松耦合方案中WLAN同3GPP网络在Gi参考点互联。松耦合方案的优点是: (1) 3GPP网络和WLAN相互独立，互不影响; (2) 不限制WLAN的归属，应用范围广; (3) 采用移动IP方式实现3GPP和WLAN之间的切换，避免了对现有网络设备的升级和改造，且实现技术成熟，易于实施。松耦合方案的缺点是: (1) 用户设备需要实现移动IP以支持网络间的切换; (2) 移动IP自身的缺陷会引起较大的切换时延，不利于实时业务的切换。

混合组网方案的紧密程度直接关系到融合的风险。紧耦合方式可以带来充分的资源共享，但对现网造成的冲击也最大;松耦合方式对现网的影响则相对较小，因此建议在组网融合时采用此方式，与3G核心网共用一些功能实体。这种方式影响的网元主要包括HLR、SGSN、GGSN以及相应的AAA服务器。同时系统不进行漫游、切换，仅实现认证计费和PS域业务的融合，两网用户可实现统一管理。WiMAX与3G混合组网模式如图1所示。

4 WiMAX混合组网应考虑的问题

(1) 3GAAA服务器和WiMAXAAA服务器之间要有相应的接口来解决认证、鉴权和计费问题。

(2) 3G网络中的WAG/PDG和WiMAX的AG除具有移动IP的外区代理(FA)功能外，还要提供无缝漫游的移动性管理功能，以支持802.21协议。

(3) WiMAX混合组网应根据实际情况，充分考虑紧耦合与松耦合方式的结合。

5 结论

WiMAX技术代表了无线通信技术的发展方向, 已经成为业界公认的未来移动通信系统的关键技术, 不仅适用于WiMAX系统, 很可能将成为3G系统演进的核心技术。随着3G系统在我国全面建设的启动，WiMAX技术与3G混合组网将发挥其优势。

摘要：在对WiMAX和3G相关技术指标的分析基础上, 阐述了它们各自技术特点及其异同, 探讨了WiMAX技术和3G混合组网方案, 给出WiMAX和3G混合组网设计框图和注意要点。

关键词：WiMAX,3G,混合组网

参考文献

[1]吴彦奇.3G、WLAN和WiMAX网络融合问题的研究[D].北京交通大学, 2006.

[2]Draft IEEE Standard for local and met copoli tan area networks Part16:Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems:Amendment for Physical and Medium Access Control Lay-ers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands[M];IEEE P802.16e/D8;May2005.

[3]胡乐明.WiMAX2007年发展回顾与2008年展望[J].移动通信, 2008 (2) .

[4]李红梅.WiMAX宽带无线城域网的设计与实现[D].北京邮电大学, 2006.

WiMax技术 篇9

无线网络正在经历新的挑战,传统的架构正在受到冲击,移动高速接入互联网的需求正在日益增加。宽带无线接入技术是近年来发展较快的无线通信技术,其中基于IEEE 802.16的宽带无线接入技术尤其受到业界的关注。

2 无线宽带接入技术

Wi MAX(Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess)即全球微波接入互操作性。WiMAX的另一个名字是802.16。WiMAX能提供面向互联网的高速连接,数据传输距离最远可达50km,而且具有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、MIMO等先进技术,随着技术标准的发展,WiMAX将逐步实现宽带业务的移动化,而3G则将实现移动业务的宽带化,两种网络的融合程度将会越来越高。

3 WiMAX技术特点

(1)实现更远的传输距离。

Wi MAX所能实现的50km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。

(2)提供更高速的宽带接入。

Wi MAX所能提供的最高接入速度是70Mbit/s,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。

(3)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Wi-Fi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。

(4)提供多媒体通信服务。

由于Wi MAX比Wi-Fi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。

4 Wi MAX技术的应用

(1)结合中国移动目前的实际网络部署情况,3GPP网络的发展状况以及Wi MAX的商用进程,有两种互连方案。

方案一(见图1):

Wi MAX作为一个从属网络附加到WCDMA网络之上,两个网络需隶属于同一运营商Wi MAX的鉴权、认证、计费过程借助于WCDMA的AAA、HLR等网元完成Wi MAX网络的业务流量通过自身的AC(即AGW)直接连接到外部的PDN,用户的计费信息在AC(即AGW)处收集并上报给WCDMA的计费系统Wi MAX作为附加网络出现,对WCDMA网络的影响较少。

该方案适合于WCDMA网络建设完成的情况下,通过部署Wi MAX网络来增强数据业务的能力。

方案二(见图2):

Wi MAX网络作为一个附加网络叠加到WCD-MA系统上,Wi MAX用户通过WCDMA的HLR完成鉴权、认证的功能SGSN对Wi MAX的数据进行GTP封装并传递给GGSN,由GGSN负责路由至外部的PDN根据融合的实际部署,Wi MAX用户可以访问WCDMA网络的PS业务,实现较为紧密的业务融合。但是该融合方案涉及WCDMA所有核心网网元,对系统影响较大,融合风险也相对较大。

所以建议方案一作为网络建设初期的互联互通解决方案,随着业务的发展,可采取方案二,将WCDMA数据业务逐步对Wi MAX用户开放。

(2)应用基于Wi MAX技术的ExcelMAX宽带无线接入系统,建设农村宽带无线网络,具有建网成本低、一次性投入资金少、运营与维护成本低、建网速度快、高可靠性与超强的可扩展性特点,不仅可以为农民提供方便、快捷、费用低廉的宽带入户方式,也非常适应农村网络建设逐步发展的需求。

5 宽带无线网络技术的应用前景

Wi MAX的应用主要可以分成两个部分,一个是固定式无线接入,一个是移动式无线接入。802.16d(IEEE 802.16-2004)属于固定无线接入标准,而802.16e属于移动宽带无线接入标准。目前,Wi MAX已经得到广泛的应用。

(1)中国幅员辽阔,存在很多经济欠发达地区,在这些地方的信息化建设是非常落后的。应用低成本的Wi MAX技术则可以给那里架起一座信息高速公路,对当地的经济发展会有很大的促进作用。

(2)应用Wi MAX技术可以迅速部署完成一个高速数据通信网络。

(3)使用Wi MAX技术在大学校园内部署高速无线网络,Wi MAX使用很少的基站即可达到整个校园的无线信号无缝连接。

无线宽带数据接入市场上今后肯定会存在激烈的竞争。而且,Wi MAX、UMTS、TDD等技术都有可能引入Vo IP,届时竞争将扩散到移动话音业务。但是,未来的无线通信系统将是一个多种技术、标准互相融合的综合型网络,不同无线接入技术之间可以通过无缝切换支持话音和数据业务的漫游,最终形成无处不在的4G移动网络(见图3)。

摘要：本文主要介绍了宽带无线网络技术中WiMAX技术的特点及其应用,并对WiMAX技术在未来移动通信的发展进行展望。

关键词：宽带无线网络,WiMAX,应用,展望

参考文献

[1]吴骏.宽带无线技术的比较.IT世界网,2009,3

WiMAX已成明日黄花? 篇10

WiMAX终于有些好消息了。近日，英特尔旗下全球投资机构英特尔投资宣布，将向日本WiMAX运营商UQ电信公司投资4300万美元; 宏则宣布加入英特尔组建的WiMAX开放专利权联盟，成为首家加入该联盟的PC厂商; 戴尔也于近日在旗下三款笔记本电脑中提供WiMAX模块; 在6月初的台北Computex展上，WiMAX和上网本一道成为了展会的亮点……

虽然略有起色，但在全球3G的喧嚣中，WiMAX的处境还是较为低迷。在国内，自从今年1月工业和信息化部正式发放了TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000三张3G牌照后，国内三大运营商开始大力推广不同制式的3G业务，而不在牌照之列的WiMAX就已经很少被提及了。

这个几乎被遗忘的3G能否绝地重生，或是就此偃旗息鼓; 它还有几成几率回归主流？

边缘化危机

“全球WiMAX市场正在降温。”5月，WiMAX论坛亚太总监胡铁君公开表示，尽管亚洲很多国家政府已非常积极地在发放WiMAX牌照，但由于金融风暴的影响，亚洲WiMAX运营商普遍面临着投资商退出的难题，国际通信巨头也纷纷停止或减少了对WiMAX业务的投资。

在一年多前，持这种悲观的论调几乎是不可想象的。2007年10月，当WiMAX终于在WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三大阵营的联手狙击下突围，与三者并列为四大主流3G国际标准时，WiMAX阵营一度欣喜若狂。

但也许是乐极生悲，WiMAX自2008年伊始就流年不利。在2008年3月于泰国曼谷举行的WiMAX国际会议上，来自澳大利亚的第一批WiMAX运营商——Buzz Broadband旗下的Hervey Bay出人意料地宣布关闭WiMAX网络，该公司CEO Garth Freeman还严厉地批评了WiMAX，宣称它仍处于炒作阶段，只对新兴的或二流运营商才有吸引力——就在此前一年，同样的会议上，Freeman还对WiMAX赞不绝口。

“孟加拉国去年9月就发放了WiMAX，但直到现在运营商还在筹备期间。”胡铁君透露，目前亚洲地区除了印尼、越南和中国，其他国家基本都已经发放了WiMAX牌照。“但国际金融危机明显影响了投资商的信心，这对有意建设WiMAX网络的新运营商形成了很大的资金压力。”胡铁君表示，原有运营商目前的重点都放在CDMA和GSM原有网络的升级上，不愿意再投资WiMAX。

在中国，不在牌照之列的移动WiMAX（802.16e）技术已经很少被提及。“这一直是个禁忌的话题。其中一个重要原因便是移动WiMAX在频段上与国家正在大力推广的TD标准有冲突。”业内人士表示，如果在国内使用移动WiMAX，将给本来就频段资源紧张的TD造成冲击。

“WiMAX在产业化的过程当中，首先受频率缺乏所困。”北京邮电大学教授曾剑秋表示，WiMAX的产业化急需解决频率资源欠缺的问题。目前，包括中国在内的许多国家，基本上都是在利用原有3.5GHz固定无线接入频率资源组网。而对于移动WiMAX所需的2.3GHz频段而言，具体如何分配还要等待国际电信联盟（ITU）的进一步讨论。因此，移动WiMAX面临着没有足够频率可用的问题，因而也就很难吸引主流运营商的参与。

而同一时间，设备商和终端商也纷纷结束了与WiMAX的“蜜月期”。在今年年初，WiMAX市场曾一度跌至谷底。1月，北电网络宣布放弃WiMAX业务; 阿尔卡特朗讯开始削减在WiMAX上的投入; 诺基亚停止生产惟一支持WiMAX的终端产品N810手机WiMAX版; 摩托罗拉虽称仍坚持WiMAX发展，但也表示同时会在LTE（Long Term Evolution）方面发力; 甚至连WiMAX最大的支持者英特尔也宣布，将削减对WiMAX主流运营商——美国运营商Clearwire的投资。

“WiMAX不具备大规模组网能力、终端环节薄弱、组网成本高、运营风险大……这些因素决定了其并不适合广域的连续覆盖，不适合用于构建‘全程全网’。”业内人士表示，与在全球应用了数十年、积累了丰富运营经验的蜂窝移动通信技术相比，WiMAX显然不具备平等竞争的条件。

退而求其次

颇具讽刺意义的是，WiMAX刚刚出现时，就以遥遥领先的技术优势——数据传输速率数倍于其他三大3G标准，甚至达到了4G技术的性能——这对当时尚处于3G、3.5G发展阶段的蜂窝移动通信造成了巨大的刺激。在WiMAX的带动下，LTE随之出现。

但目前，LTE技术也得到了沃达丰和中国移动等数家全球顶级运营商的支持;而WiMAX则受制于产业价值链尚不完善，终端、芯片、应用等发展停滞，大规模商用迟迟难以落地。

“WiMAX 的成功之处是与3G之间的互补。”现在，WiMAX论坛副主席Mohammad说起WiMAX，已经不再将其放在其余3G标准的对立面了。“国际主流运营商提供蜂窝网络的语音和数据服务，并正在向LTE方向演进，WiMAX可以在无线宽带接入部分提供更大的带宽，支持数据业务。”

这种观点，其实是WiMAX产业阵营对自身定位的回归。作为一项诞生于IT业的技术，WiMAX发展初期尽管目标明确，但却因为产业化缓慢，无法与其他3G技术真正站在同一起跑线上展开较量。对此，WiMAX开始退而求其次地自称为3G“补充”，立足于提供宽带无线接入。

但是，WiMAX并不甘于扮演3G“补充”这一角色。由于拥有领先于其他3G标准的数据传输速率这一强项，WiMAX自认为具备与WCDMA、CDMA2000以及TD-SCDMA相抗衡的砝码。既然优于3G技术，为何不与其展开竞争呢？于是，WiMAX经历了从自称3G的“补充”到跻身3G标准行列的转变。2007年10月19日，国际电信联盟（ITU）决定将WiMAX纳入3G标准系列中，促使WiMAX“名正言顺”地踏上了改变全球移动通信产业格局的梦想之路。

“WiMAX已经显示出代替3G的潜力，它将成为4G的核心技术，预计2008年会大量地‘开花结果’。”时任北电大中华区的主管吴振生曾这样表示。为了将最大的精力集中于WiMAX，2006年北电甚至选择了剥离3G业务——这个错误的决策，为今年1月北电的最终破产埋下了祸根。

现在，从运营到设备、终端制造，有关WiMAX的坏消息几乎涵盖了整个产业链，WiMAX陷入了前所未有的困境之中。在发达市场，HSDPA的繁荣挤压了WiMAX的生存空间，LTE的加速发展更关闭了WiMAX的机会之窗。

严峻的现实令WiMAX阵营不得不选择回归理性。现在，Mohammad更愿意把WiMAX称做是“和3G之间没有任何竞争”的技术。他表示，WiMAX论坛有意和各个国际组织进行合作，包括Wi-Fi联盟、3G的一些组织以及一些TD- SCDMA组织，希望能够找到新的业务和新的应用，WiMAX并不是和3G或LTE形成竞争关系。

新兴市场

成救命稻草

这种理性不仅表现在了对自身角色的定位上，也体现在了对市场的重新认识上。与其停止在发达市场与蜂窝移动通信的正面较量，不如转战发展中国家和新兴市场——这已经成为了时下WiMAX产业公认的成功的最可行路径。

市场调研机构Maravedis近日发布的报告佐证了这一思路。报告认为，在 2009年～2010年期间，WiMAX阵营将面临经济压力，许多新兴移动运营商对WiMAX的资本投资将会放缓，其中包括3.5GHz频段的大多数运营商，他们会将主要精力放在最有利可图的市场部分——寻找可靠性连接的企业客户。但“尽管受到投资方面的困扰，新兴市场仍将是驱动WiMAX增长的核心，许多厂商认为拉丁美洲和亚洲是最具吸引力的地区。”

“到2012年，WiMAX大部分用户都将来自新兴市场。”近日，市场分析机构Pyramid Research分析师Ozgur Aytar也发表了类似言论; 国内一家设备商中层也坦承，WiMAX的技术特点决定了其市场，最近，印度和非洲好几个运营商都在投入WiMAX项目建设。

目前，在WiMAX阵营对重点市场区域的划分中，亚洲、欧洲地区居于领先，其中又以东欧、东南亚等新兴国家最为积极; 美洲部分则为拉丁美洲的巴西、委内瑞拉、哥伦比亚等发展中国家; 而中东及非洲目前的发展也相当迅速，特别是沙特阿拉伯、巴林、科威特等产油国家，挟经济起飞之需求，对于无线宽带服务也特别殷切。

WiMAX在这些新兴市场得以发展，很大程度上取决于新兴市场的3G发展比较薄弱，而其作为3G标准之一，避免了类似在中国WiMAX与TD频谱相争的现象; 另外，由于WiMAX技术在网络部署上，成本优于DSL与光纤，在经济落后的国家更具成本竞争优势，使这些国家有机会实现高速、价格合理的连接服务。

这也给设备厂商提供了不小的机会。近日，三星电子获得了沙特阿拉伯通讯联合公司价值3.75亿沙特里亚尔的WiMAX网络合同，约合1亿美元，该无线宽带网将成为中东当地此类网络中规模最大的一个网络; 在非洲的毛利塔尼亚，运营商Chinguitel选择中兴通讯作为其核心网络设备的惟一供应商，共同建设首张移动WiMAX商用网络。

至于在中国的市场机会，北京邮电大学教授吕廷杰则认为，中国也有发展WiMAX的空间和必要性。“我国大部分民众分散在乡村，这些地方如果利用光纤覆盖并不经济，而使用无线技术最好的选择就是WiMAX，这跟TD-SCDMA也没有什么冲突。”在他看来，2009年宽带用户接入网有两个趋势: 一个是光纤到户，另一个是WiMAX，应该找出最经济的发展道路、最合理的结构去推广和应用。

现实情况下，WiMAX在中国也已经有所发展。“WiMAX中国”官方网站上的最新消息显示，宁夏原州区开展农村信息化扶贫工作，已经在全区11个乡镇193个行政村全部建成了信息服务站，71个行政村接入了IPTV宽带网络，3个行政村接入了WiMAX无线宽带，119个村采用了450MHz无线网络。

“但不难发现的是，WiMAX在这些新兴市场承担的大多是DSL的‘替代物’角色，所提供的大多只是简单的网络连接服务，而这种服务，即使在美国等发达国家也并不完善。”业内人士表示，由于目前已经商用的大部分WiMAX网络都是基于固定式WiMAX而非移动式WiMAX。因此，WiMAX在这些市场是为了取代固网而存在的，竞争技术也是固网，而非LTE。

不过即便如此，对DSL等固定宽带接入技术进行替代也是一块诱人的蛋糕。市场研究公司Juniper就表示，到2013年，全球由DSL提供的宽带服务将有12%被WiMAX所取代，远东地区将作为领导者而贡献全球1/5的WiMAX用户。

名词解释

WiMAX

WiMAX系统中的智能天线技术 篇11

近年来,随着通信需求的不断发展,智能天线技术成为人们关注的焦点,它帮助无线网络运营商达到了两个极具价值的目的:提供更高的数据传输速率和增加网络的容量。

智能天线的基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发机来实现射频信号的接收和发送。通过基带数字信号处理器,对各个天线链路上接收的信号按一定的算法进行合并,实现上、下行波束成形。

智能天线利用数字信号处理技术产生空间定向波束,为每个用户提供一个窄的定向波束,使信号在有效的方向区域内发送和接收。充分利用信号的有效发射功率,降低信号全向发射带来的电磁污染和相互干扰,从而提高了SNR。而SNR提高了,就可以提供更高的数据传输速率和更大的网络容量。

1智能天线的分类

智能天线是一个天线阵列,根据采用的天线方向图形状,智能天线可以分为两类:切换波束系统(Switched Beam System)和自适应天线系统(Adaptive Antenna System)。

1.1切换波束系统

切换波束系统利用多个并行波束覆盖某一个小区或扇区,每个波束的指向是固定的,波束宽度随阵元数目而定。随着用户在小区内的移动,基站相应的选择不同的波束,使接收信号最强。但是由于它的波束不是任意指向,而只能对当前传输环境进行部分匹配。当用户不在固定波束的中心处,而处在波束的边缘时,且干扰信号正处于波束的中心时,接收效果最差,所以切换波束系统不能实现信号的最佳接收。

1.2自适应天线系统

自适应天线系统是能够针对噪声、干扰和多径而动态改变天线方向图的一个天线阵列。自适应天线系统根据到达的信号,实时地计算波束成形的权值。它不仅可以对目标信号进行加权,也可以对干扰信号进行抑制(甚至零抑制),因而在一定的信号检测准则下可以达到加权,也可以对干扰信号进行抑制,所以在一定的信号检测准则下可以达到天线阵系统所能得到的最优性能。

2智能天线对系统性能的改善

2.1减少延迟扩展与多径衰落

当期望的信号从不同方向以不同的传播距离到达时,多径传输将造成延迟扩展。具有在一定方向形成波束而在其它方向形成零陷能力的天线阵列,可以用两种方法来消除一些延迟信号。在发射方式下,可以向所需方向集中发射能量,这有助于减少多径反射,进而减少延迟扩展;其次在接收方式下,可以通过分集合并补偿多径衰落。

2.2减少同信道干扰

在发射模式下,阵列天线可以通过接收机所在小区内形成的波束集中发射能量,这意味着在非波束方向干扰较小。同时,同信道干扰还可以通过在其它接收机方向上形成具有零陷的特定波束,而进一步减少干扰。这通常需要知道同信道接收机的位置信息。

2.3频谱效率与容量的改善

首先,阵列天线降低同信道干扰和多径衰落所带来的性能提高,可以与用户数的增加相互转换。其次,阵列天线可以通过波束成形,在不增加额外频谱的情况下,增加额外的信道。相应的增加了额外的用户数和提高了频谱效率。

2.4减少切换

当小区内移动台的数量超过容量时,可以采用小区分裂的方法产生新的小区,每一个移动台重新分配到新的基站和新的频率。小区尺寸的减少导致切换的增加,采用阵列天线可以减少切换频率。采用阵列天线通过波束成形增加系统的容量,可以避免小区分裂技术。当移动台的位置发生变化时,波束跟踪移动台。这样,只要使用相同频率不同波束服务的移动台,在位置上不相互交错,就不需要切换。

3 WiMAX中的智能天线技术

为了支持智能天线技术,IEEE 802.16e提供了一套信令机制和特殊的帧结构,提出了所谓的分集映射扫描的实现模式。在PUSC、FUSC和可选的FUSC排列中,下行帧的两个最高编号的子信道可用于AAS分集映射区域。而在AMC排列中,第一个和最后一个子信道可用于AAS分集映射区域。

OFDMA模式下,AAS网络接入过程具体流程如图1所示:

1) AAS用户(AAS-SS)通过DL前导字与基站取得时间和频率的同步,从而可以接收基站发来的下行帧;

2) 如果AAS-SS能够对下行广播的FCH或UL-MAP以及DL-MAP所包含的信息解码,则可以获得DCD、UCD等用于下一步传输的参数,从而直接发起初始测距。如果AAS-SS位于小区的边缘而不能正确对以上信息解码,则在AAS分集映射扫描区域中搜索DL前导字;

3) 当AAS用户正确的解码DCD和UCD信息后,就可以在最佳接收的AAS-DLFP所指定的间隔内完成初始接入;

4) AAS用户可能通过AAS-DLFP(广播CID)所指定的DL-MAP分配来接收一个测距响应消息,如果得到测距完成的通知,则下面可向基站发起带宽请求;

5) AAS-SS可能通过AAS-DLFP(广播CID或专用CID)所指定的DL-MAP分配来接收一个初始下行资源分配的通知。由于此时已经完成测距接入,所以此传输可通过广播CID或专用的CID来完成;

6) 此后由专用的(经过波束成形的)DL-MAP和UL-MAP分配资源,数据传输就可以使用分配到的资源完成。

可以看出,AAS-DLFP的使用是一个可选项,当AAS用户不能正确对FCH、DL-MAP和UL-MAP进行解码时,这部分才真正起作用。它实际上是为了把基站设置的一些信息,比如用户进行初始测距以及接入分配等操作的信息,更加鲁棒地传输给用户。它使用1/2速率的编码、QPSK调制和2次重复编码进行传输,并且经过了基站的波束成形以增强某个方向的能量。

4智能天线的实现

在OFDM系统中,AAS算法主要有两种实现形式。其一是在时域上进行波束成形;其二是在频域上进行波束成形。对于其中任一种实现形式,可以是固定波束成形,也可以是自适应波束成形。对于时间域波束成形,可以采用模拟波束成形技术,也可以采用数字波束成形技术;而对于频率域波束成形,只能采用数字波束成形技术。

如果要实现智能天线,需对AAS进行可行性分析。如果可行,需找一个算法的有效性和运算量折中的算法。建议初期不要实现自适应波束成形,原因是计算量大,并且天线数量少用户多,效果不一定好(零陷的效果不好)。另外,在支持移动的情况下,对用户的跟踪也使计算量增大,因此建议使用固定波束成形。

当采用固定波束实现形式时,所有的子载波加权系数固定为几个不同的离散值,分别对应不同的固定波束。通过检测不同加权系数对应的接收信号的质量,选择接收信号质量最好的加权系数。802.16系统中,固定波束可以采用两种实现形式:模拟固定波束成形和数字固定波束成形。两种实现的复杂度相当。但是相比而下,模拟固定波束成形的过程实施更为简单,更容易实施校正。因此,系统实施过程中,应该首先选择模拟固定波束成形实施方案。

使用固定波束成形,需要事先确定多个不同方向的波束,而权值的确定是重点,也是难点。可以将想要的几个方向的权值叠加之后,再乘以信号进行波束成形。这样,就可以同时形成多个方向的波束。在这过程中,关键是最优波束的选择算法和波束之间的切换算法,这需要进行大量的仿真试验,以确定各种算法的优劣。

5结束语

在无线宽带领域,智能天线有着诱人的前景。智能天线的优越性在于自身可以分析并处理到达无线阵列的信号,灵活、优化地使用波束,减少干扰和被干扰的机会。提高了频谱效率,改善了系统性能。智能天线虽然从理论上讲可以达到最优,但要实现理想的智能的天线,还有许多问题有待研究解决。到目前为止,还没有看到哪一家公司有成熟的商用自适应波束成形的AAS的基站推出。

参考文献

[1]IEEE Std 802.16-2004.IEEE Standard for local andmetropolitan area networks,Part16.Air Interface forFixed Broadband Wireless Access System[S].Oct,2004.

[2]IEEE Std 802.16e.IEEE standard for local andmetropolitan area networks,Part16.Air Interface forFixed Broadband Wireless Access System,Amendmentfor Physical and Medium Access Control Layersfor Com-bined Fixed and Mobile Operation in Lincensed Bands[S].Feb,2005.