WiMAX技术的特性及其应用分析

【中心议题】

•     *概述了WiMAX技术的特性及优势
•     *对WiMAX技术的应用场景和其面临的挑战进行了讨论及对其在电信领域的应用前景作了展望

【解决方案】

•     *无线宽带接入和多载波调制技术
•     *可行移动和高带无线数据传输

1引言

随着信息技术、网络技术和通信技术的迅速发展，WiMAX技术受到业界的广泛关注，但是它还受到频段、芯片等因素的制约，单独组网还有不少困难，较为合理的应用是，利用各种无线接入技术互补、各种移动通信系统互相兼容和合作，达到共同发展，相互获益。

2 WiMAX的特性及优势

2.1 WiMAX的技术内涵

WiMAX（World interoperability for microwave access，全球微波接入操作性）是IEEE801.16系统标准的总称，按频带高低不同，802.16系统可分为应用于视距（LOS），使用10-66GHz频带和非视距（NLOS），使用10-66GHz频带。根据是否支持移动性，802.16标准可分为固定宽带无线接入空中接口标准和移动宽带无线接入空中接口标准，一般认为，固定的WiMAX采用IEEE802.16d标准，移动WiMAX采用IEEE802.16e标准。

2.2 WiMAX采用的重要技术

WiMAX采用了不少重要技术，包括先进的OFOMA、MIMO、ASS、HARQ、AMC等，充分保证用户享受高带宽的数据接入服务，显示了该技术的优势。

（1）移动WiMAX基于OFDMA技术，是一种高带宽传输技术，是未来无线宽带接入系统/下一代蜂窝移动系统的关键技术之一，可以支持更高频谱效率和移动性能。

（2）MIMO为未来移动通信的关键技术，能显著提高系统的容量和频谱利用率，从而大大提高系统的性能。

（3）ASS（哄堂大笑适应天线）采用多根天线收发信号，其优势为抑制干扰和提高系统容量能力。

（4）HARQ（混合自动重发请求）其优势是可提高频谱效率，明显提高系统吞吐量，同时因为重传可以带来合并增益，从而间接扩大系统的覆盖范围。

（5）AMC（自适应调制编码）是获取高速率大容量的关键技术，其优势是，能根据信道条件使数据率达到最高，提高系统容量。

3 WiMAX与WiFi、3G的关系

3.1三者的关联及区别

WiMAX与WiFi、3G三者均属于宽带无线技术，但各自有其特点，因各自的技术应用侧重有所不同，但又有关联。

（1）覆盖范围：WiMAX主要作为无线城域范畴使用，覆盖范围较宽，具有较大的传输范围，覆盖可达31英里，而WiFi为局域范畴用，覆盖范围较小，仅为几百英尺，第三代蜂窝技术的覆盖范围为几千英尺。

（2）数据速率：从理论上讲，基于上行链路/下行链路的IEEE802.16能提供单信道数据达75Mbits/s,而运营商能提供多IEEE802.16信道传输带宽达350Mbps。

通常的IEEE802.11b WiFi无线局域网技术最大的数据传输为每个信道11Mbps，虽然实际上这些传输的情况都比较少，但从理论上讲，较新的802.11a和802.11g可提供达54Mps的传输数据，第三代蜂窝技术提供达115Kbps的数据传输。

（3）WiMAX应同3G互补：由于WiMAX与3G共享很多基本技术，主管部门应进行引导，避免不同利益群间出现恶性竞争，这是因为每种技术都有其优缺点，应该相互取长补短，互补共存。

4 WiMAX技术应用场景及面临的挑战

4.1 WiMAX论坛给出的WiMAX技术的5种应用场景定义,即固定，游牧、便携、简单移动和全移动

（1）固定应用场景：包括用户因特网接入，传输承载业务，及WiFi热点回程等。

（2）游牧应用场景：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接入；在两次不同网络的接入中，传输的数据将不被保留。

（3）便携应用场景：用户可以步行连接到网络，除了进行小区切换外，连接不会中断。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间进行切换。

（4）移动应用场景：移动数据业务是移动场景（包括简单移动和全移动）的主要应用，包括移动E-mail、流媒体、可视电话、移动游戏、移动VoIP等。在全移动应用场景时，用户可以在移动速度为120km/h，甚至更高的情况下，无中断地使用宽带无线接入业务。随着802.16e逐渐成熟，WiMAX系统在临时性和突发性应急通信方面发挥作用，用于移动视频监控车辆/人员定位及移动指挥车的应急通信等业务。北京奥组委正式授权中国移动为2008年北京奥运会提供WLAN及WiMAX服务。

4.2 WiMAX面临的主要挑战

（1）频率问题始终是制约WiMAX技术应用和发展的主要问题，不少国家都未解决这个问题。

（2）WiMAX芯片研制进展缓慢，也影响了WiMAX技术的应用和推广。

（3）终端设备对标准支持力仍不足等。

5结束语

WiMAX技术具有无线宽带接入和多载波调制技术，可行移动和高带无线数据传输等优势，尤其在XDSL未普及或宽带支持比较薄弱的地区和国家更受关注，WiMAX技术发展的潜力是明显的，随着技术标准的逐渐完善和WiMAX芯片的研发，WiMAX在未来的高速无线通信领域必有良好的发展前景。