浅谈WiMAX技术及其应用
WiMax技术的介绍及其优势说明
WiMax技术的介绍及其优势说明
WiMax技术的优势
WiMax已经从本质上改变了最初的应用方向,增加了移动通信方面的服务。
通过加入移动特性,一方面,WiMax可以像原来设想的那样,作为服务供应商和电信商最后一公里接入的技术手段,同时还可成为运营商们搭建语音和数据骨干网络的主流技术。
按照Wimax的商用计划,预计到2006年802.16即可集成到笔记本电脑,实现在城域网范围内的可移动的宽带无线数据服务。
在城域网的范围内,用户无须购置新的终端,仅用集成802.16功能的笔记本电脑,就可以60km/小时以上的移动速度,不间断地享用高于3G十倍以上的速率而构成的宽带精彩内容服务。
而且WiMax还能作为WiFi的备份,使用户可快速、容易地访问、漫游WiFi热点,而笔记本电脑、PDA、手机也可以通过在WiFi和WiMAX间自由切换访问互联网,实现无缝的无线连接。
WiMax还通过将无线接入系统上升到无线接入网络,多中心站之间通过负荷分担的方式大大增加了网络容量。
同时WiMax通过OFDM技术具备了非试距传输的能力,因此能够在不同环境下获得最佳的传输性能,WiMax还采用了智能天线技术来提高覆盖能力。
此外,WiMax还具有成本低、易实施的优势,因此有利于得到更广泛的支持和参与,从而形成新的产业链,新兴运营商、设备制造商、用户都会获益。
在基站建设方面,WiMax不同于过去所采用的无线技术,移动信号站为了更好的工作,减少障碍物的影响,都需要搭建高高的基站,WiMax可大大降低移动运营商的成本。
简述wimax系统关键技术及安全性
amc自适应调制编码
• AMC在WiMAX的应用中有其特有的技术要求,由于AMC 技术需要根据信道条件来判断将要采用的编码方案和调制 方案,所以AMC技术必须根据WiMAX的技术特征来实现 AMC功能。与CDMA技术不同的是,由于WiMAX物理层 采用的是OFDM技术,所以时延扩展、多普勒频移、 PAPR值、小区的干扰等对于OFDM解调性能有重要影响 的信道因素必须被考虑到AMC算法中,用于调整系统编码 调制方式,达到系统瞬时最优性能。WiMAX标准定义了 多种编码调制模式,包括卷积编码、分组Turbo编码(可 选)、卷积Turbo码(可选)、零咬尾卷积码 (ZeroTailbaitingCC)(可选)和LDPC(可选),并对 应不同的码率,主要有1/2、3/5、5/8、2/3、3/4、 4/5、5/6等码率。
简述wimax关键技术wimax全称为worldwideinteroperabilitymicrowaveaccess即全球微波互联接入wimax系统主要有两个技术标准一个是指满足固定宽带无线接入的wimax80216d标准另一个是满足固定和移动的宽带无线接入技术wimax80216e标准正交频分复用ofdm正交频分复用ofdm是一种高速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一3gpp已将ofdm技术作为其lte研究的主要候选技术
• IEEE802.16d标准下的WiMAX只能提供单向认证 而没有提供双向认证;易产生漏洞;还存在管理 协商漏洞,管理帧协商交互过程的安全性不够等 诸多安全问题。 • IEEE802.16e标准以其固有的更安全性基础,支 持先进的加密、认证和安全机制,满足SBU级别 的信息保护,同时也符合了政府级应用的需要。 这些安全机制包括设备用户的认证、保密性和有 效性。该标准支持多种加密算法和其他的安全性 技术,如动态更新密钥和检测回放攻击的能力等。
WIMAX技术的应用
****大学高等**** 本科毕业设计(论文)设计(论文)题目:浅谈WIMAX技术及其应用入学年月姓名学号专业所属科站指导教师完成日期年月日【摘要】近年来,无线宽带技术蓬勃发展。
随着技术的进步,无线宽带网的建设也开始进入高速发展阶段。
许多国家均在政府支持和电信制造商、运营商的积极投入下,研究和建设各种不同类型的无线宽带网络。
这当中,基于WIMAX技术的无线宽带网由于传输速度快、覆盖范围广、抗扰能力强、灵活易部署的优点成为该领域研究的热点。
本文首先介绍WIMAX物理层和MAC层的关键技术,而后再介绍宽带无线接入技术。
宽带无线接入技术作为下一代通信网中最具发展潜力的接入技术之一,正受到业界越来越多的关注。
WiMax已成为802.16标准的代名词,是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无线连接。
WiMax的无线信号传输距离最远可达50公里,其网络覆盖面积是3G(3rd Generation,第三代移动通信)基站的10倍。
最后,对全文进行总结,展望了下一步在无线宽带网组网技术方面可以进行的工作和改进。
【关键词】WIMAX(全球微波接入互操作性)应用场景发展趋势 WI-FI目录前言 (5)第一章绪论 (6)1.1 WIMAX简介 (6)1.2 WIMAX 技术的产生、发展及应用场景 (7)1.2.1 WIMAX产生背景 (7)1.2.2 WIMAX 技术的发展 (8)1.2.3 WIMAX 技术应用场景 (8)1.3 WIMAX 技术优势及面临的挑战 (9)1.3.1 WIMAX 技术优势 (9)1.3.2 WIMAX 面临的挑战 (11)1.4现状与发展趋势 (11)第二章 WIMAX网络体系结构及其应用模式探讨 (16)2.1 WIMAX的概念及其特点 (16)2.2 WIMAX网络体系结构 (18)2.2.1网络体系架构 (18)2.2.2端到端的参考模型 (19)2.2.3网络实体 (16)2.2.4网络接口 (17)2.2.5协议栈参考模型 (19)2.3 WIMAX的应用模式 (19)2.3.1固网宽带业务的接入 (19)2.3.2 NGN网络的接入 (25)2.3.3 数据业务的接入补充 (26)2.3.4 移动网络基站传输 (26)2.3.5 WIMAX与3G融合组网方案 (27)2.4 WIMAX的商业发展路线 (28)第三章 WIMAX 无线接入网解决方案 (29)3.1 WIMAX 无线接入网络系统建设基本原则 (29)3.2 网络组织 (29)3.3 网络功能结构 (30)3.4 设备组成 (26)3.5 覆盖分析 (26)结论 (33)参考文献 (34)前言随着计算机网络的飞速发展,高校无线校园网也得到了迅速的普及,其在高校的办公自动化中发挥了举足轻重的作用,为高校教师的办公提供了良好的条件,同时,也方便了学生的学习。
WiMAX 技术应用及其发展前景的探讨3
WiMAX 技术应用及其发展前景的探讨报告人:李玲地点:华中科技大学WiMAX 全球微波存取兼容组织(Worldwide Interoperability for Microwave Access),又叫全球微波接入互操作性,是由英特尔主导、基于IEEE 802.16a\d\e 标准的无线城域网技术,是一个传输半径可达31 英里(即50 公里)覆盖范围的、75 Mbps 高速度传输的IEEE802.16a 技术标准,因此被定义为无线城域网接入技术或广域无线网解决方案(wide area wireless solution)。
就频谱而言,也叫IEEE 802.16a/d/e Wireless MAN。
所以也可把WiMAX 当成是一种新兴的无线协议IEEE802.16 标准的代名词,是专门为宽带无线接入和回程而开发的无线宽带接入技术,其数据吞吐率可高达75Mbps,传输距离可达31 英里,也即在50 公里的范围最高可提供每秒75Mbps 的数据传输的速度。
其论坛 WMAX Forum 或者某种意义上是一个唯一在无线宽带接入领域倡导兼容性、标准化和互操作性的联盟性组织,也称宽带无线技术论坛,同时也为全球宽带无线接入(BWA)产业协会,提供质量控制和认证,以保证成功的WiMAX 标准化的部署。
它由英特尔Intel 牵头,于2002 年4 月和支持IEEE802.16 标准的众多无线通信设备和器件供应商、软件开发商、运营商成立的一个非赢利性的工业贸易联盟组织的机构团体,旨在推广和验证基于IEEE 802.16 标准的、不同供应商提供宽带产品与解决方案的兼容性和互操作性。
相比 3G 提供小于2M 的带宽,WiMAX 每个基站最多可以划分成6 个扇面,每个扇面可以提供70M 独立带宽,并且基站的覆盖范围是3G 基站的10 倍。
因此有人认为WiMAX 将取代3G,成为下一代通讯的主流技术。
但事实上,WiMAX 论坛从来都不认为移动运营商是其最大的客户,而认为WiMAX 技术可以作为3G 网络的部署和优化。
WiMAX技术及应用
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WiMAX关键技术 WiMAX关键技术—— OFDMA 关键技术——
OFDMA:是TDMA、FDMA、DAMA (按需分配多址 的综合运用。 是 按需分配多址)的综合运用 、 、 按需分配多址 的综合运用。 频域: 频域:
激活的载波被子信道化,一个子信道的载波不需要相邻。 □激活的载波被子信道化,一个子信道的载波不需要相邻。 在下行链路,一个子信道可以指向不同的接收机。 □在下行链路,一个子信道可以指向不同的接收机。 在上行链路,一个发射机可以被指配一个或者多个子信道, □在上行链路,一个发射机可以被指配一个或者多个子信道,几个发射机可以 并行发射。 并行发射。
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中兴通讯在WiMAX中的重要地位 中兴通讯在WiMAX中的重要地位
□WiMAX 论坛的早期会员
□早在 2003年就加入论坛 □中国第一个Wimax会员
□为 WiMAX 论坛做出了杰出的贡献:
□ WiMAX 市场工作小组成员 □ WiMAX 网络工作小组成员 □ WiMAX 应用工作小组成员 □ WiMAX 会议的重要成员
展望未来 在今后的研发过程中,中兴通讯将继 续利用在无线通讯领域的技术优势,不断 进行技术创新,并进行专利申请。计划在 下述9个领域中形成突破点: (1)系统演进以及互相兼容; (2)资源管理;(3)移动性管理; (4)QoS;(5)安全; (6)Preamble设计;(7)编码技术; (8)MIMO发射和接收技术; (9)导频设计和信道估计技术。
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WiMAX成员发展 WiMAX成员发展
应用供应商/其它 运营商 设备商 芯片/元器件供应商
2004.4
Hale Waihona Puke 2005.77IEEE 802.16 标准比较
浅谈WiMAX技术及其应用
口
( 第二炮兵指挥 学院
何 桂 森
湖北 ・ 武汉 40 1) 302 E 0 . MA E E 8 21 6标准 的无线宽 带接入技 术, 是极具发展潜力和备 受业界关注 的下一
宽带 文献标识 码 :A 文章编号 :10 -9 3( 0 0 0 -5 ・1 0 73 7 2 1 ) 50 70
Wi MAX 的 应 用 分 为 固 定 模 式 和 移 动 模 式 。其 最 合 适 的 市场定位是现有 宽带技术的补充, 采取融合式发展策略 。 应 21作 为 DS . L的 替 代 这 个 属 于 固 定模 式 的 应用 , 要 是 在 有 线 线 路 不 易 铺 设 , 主 而 又 有 数 据 传 输 需求 的地 方 使 用 。 在 一 些 农 村 偏 远 地 区 , 人 员居住 比较 分散 , 电信 基础设施 比较薄弱 , 但也存在 一定的上 网需求 ,通过建立一个或几个 Wi X热 点就 能实现 良好 的 MA 覆盖, 满足信 息化 时代 人们 对信息获取的基本要求: 在一些大 型 会 议 、 会 、 发 事 件 、 时应 急 等 场 合 , 常 涉 及 的范 围 比 集 突 临 通 较 广 , 时 又 有 大 量 数 据 传 输 的 需要 , 以设 置 临 时热 点 , 同 可 提 Wi MAX距离真正大规模商用 还有很长 的路要走 , 间要 期 供 大容 量数据传 输能力: 在城市楼宇密集 区, 如果光纤无法铺 解决很多 的问题 , 但其先进性 也毋庸质 疑, 相信 随着 Wi MAX 设, 则可 以应用热 点覆盖 , 然后利用楼 内已铺设的线路接入到 技术的发展, 将会 给我们 带来更多的惊 喜。 各 家各 户, 避免 了在楼宇密集 区铺设光缆 的麻烦 。 22 与 3 结 合 . G 参考文献 : 单 独就 Wi X技术而言 , 用的 OF M 和 MI MA 采 D MO技术 【】崔鸿燕, 宽带无线通信技术I . 1 等. S] 北京: 民邮电出版社,08 人 20. 是业界公认 的 4 G技术 , 目前主流 的 I E 0 .6 但 E E 8 21d和 IE 【】王 茜 , EE 2 王岩 . 线城 域 网 Wi 无 MAX 技 术 及 其 应 用 【 . 科 J 电信 ] 8 21e 0 . 标准还远达不到 4 6 G的要求 , 与现有 3 G标准的成熟度 学 .0 4(0. 20. ) 2
WiMAX技术与业务应用探讨的开题报告
WiMAX技术与业务应用探讨的开题报告一、选题背景随着信息产业的不断发展,人们对于移动通信的需求不断增加。
传统的移动通信技术如GSM、CDMA等已经无法满足人们的需求,无线宽带成为了未来无线通信的一个重要发展方向。
WiMAX(全球互联网中继无线电通信)技术应运而生,成为了无线宽带的一种关键技术。
WiMAX技术可以提供高速的宽带接入服务,可以覆盖更广的范围,比较适合于城市和农村地区的无线通信需求,受到了广泛的关注和应用。
二、研究目的本研究旨在探讨WiMAX技术与业务应用,对WiMAX技术的特点、原理、实现、部署进行研究和分析,阐述WiMAX技术的优势和劣势,详细介绍WiMAX业务应用的相关情况,提出WiMAX技术在未来无线通信中的发展趋势和应用前景,为推广WiMAX技术和实现无线宽带提供参考。
三、研究内容1. WiMAX技术的概述(1)WiMAX技术的定义、特点和功能(2)WiMAX技术的标准和规范2. WiMAX技术的原理和实现(1)WiMAX技术的物理层、MAC层和网络层(2)WiMAX技术的无线接入网和核心网(3)WiMAX技术的总体结构和实现方案3. WiMAX技术的部署和优化(1)WiMAX技术的网络覆盖和规划(2)WiMAX技术的频率规划和信道分配(3)WiMAX技术的传输技术和性能优化4. WiMAX业务应用的介绍(1)WiMAX技术的商用现状和应用情况(2)WiMAX技术的应用场景和业务模式(3)WiMAX技术的应用案例和经验总结5. WiMAX技术发展趋势和应用前景(1)WiMAX技术的研发现状和趋势(2)WiMAX技术的发展前景和市场需求(3)WiMAX技术在未来无线通信中的角色和作用四、研究意义本研究将对WiMAX技术进行全面、系统、深入的研究,有助于:1. 深入了解WiMAX技术的特点、优势、劣势和应用场景,为企业和用户的网络部署和产品选型提供参考;2. 探讨WiMAX技术的商用现状、市场占有率和未来趋势,为产业链各环节的决策、投资和战略规划提供指导;3. 推广WiMAX技术的应用,促进其在无线通信领域的进一步发展和应用,提升我国在无线通信技术和产业方面的核心竞争力。
WiMAX技术特点与应用
随着移动通信技术和宽带技术的发展 , MAX已 Wi
经成为全球电信运营商和设备制造商关注的热点问题之
一
。
技术的发展使得越来越多的多媒体应 用进入到人们
的生活 , 运营商提供的服务也随之变化 。 但是从现 网的 实践来看 ,大量的多媒体应用给现有移动网络资源造成 巨大消耗 , 远远超过 了相关收入的增加 。 所以解决如何
并依 据现有 网络 资源开发新业务 。
Wi MAX的核心 网采用移动 I P的构架 ,具备与全 I P网络无缝 融合的能 力。 MA Wi X核心网可以满足不 同
( )频率 问题 :频 率资源及 其分配方式 直接决定 1
了无线系统 的容量和规模 , 而系统所能达 到的容量和规 模将直接决定运营商的投资力度和经营方向。
22 劣势分析 . Wi X作为一种新兴的宽带无线接入技术 。 MA 相对
于传统 的“ 最后l m” k 接人手段 , I DS 、 T P H C、 ?x L F T 、 F  ̄
wi i F、 非标准的宽带无线系统 c ma 0 0 l V— O、 d 2 0 x E D WC DMA、HS D P A等 ,虽有独到的优势和市场 空间 , 但是距离成功商用仍有许 多路要走 。
在保证服务质量的前提下 ,有效的降低每比特成本以更 好的满足用户需求对运 营商意义重大。 MAX正是这 Wi
样一种极具潜力的应用 。
对基于IE 0 .6 E E 82 1标准的宽带无线接入 产品进行一致 性和操作性认证 ,鼓励所有的无线宽带接入相关产业的 厂商遵循一个统一的规范 , 因此 Wi MAX主要的 目标也 就是为 了使各个产品之间具有 良好的互操作性 , 最后体 现在通过 Wi MAX认证 的产 品会有一 个 Wi MAX认证 的标识 。 与 WC MA等其他 3 D G技术来源于电信领域不 同,
wimax技术与应用
wimax技术与应用摘要:随着通信技术和新业务的部署,宽带移动化和移动宽带化逐渐成为技术发展的趋势,并互为补充、互相促进。
在宽带移动化方面,ieee802工作组先后制定了wlan和wimax 等技术规范,其中ieee802.16wimax是宽带移动的重要里程碑,促进了移动宽带的演进和发展。
本文主要介绍了wimax 的定义、应用模式和场景。
关键词:wimax;802.16标准一、wimax技术的定义wimax全称为worldinteroperabilityformicrowaveaccess,即全球微波接入互操作性,是针对微波和毫米波频段提出的一种新的空中接口标准。
wimax是ieee802.16技术在市场推广方面采用的名称,其物理层和mac层技术基于在ieee802.16工作组中开发的无线城域网(wman)技术,wimax 也是ieee802.16d/e技术的别称。
二、wimax的产生背景20世纪90年代宽带无线接入技术发展迅速,以本地多点分配系统(lmds)和多信道多点分配为代表的无线技术的市场定位为小型办公室(soho)、中/小企业、城市商业中心等用户。
但是这一产业并没有像人们预期的那样进一步繁荣壮大,一个重要的原因就是没有统一的全球性宽带无线接入标准。
1999年,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。
目前ieee802.16主要提及两个标准:802.16-2004即802.16d固定宽带无线接入标准和802.16e支持移动特性的宽带无线接入标准。
ieee802.16d标准于2004年10月1日发布,它规范了固定接入下用户终端同基站系统之间的空中接口,主要定义空中接口的物理层和mac层。
802.16e标准的最大特点在于对移动性的支持。
该标准规定了可同时支持固定和移动宽带无线接入系统,工作在<6ghz适宜于移动性的许可频段,可支持用户终端以车辆速度移动,同时802.16d 规定的固定无线接入用户能力并不因此受到影响。
浅谈WiMAX技术及其应用
领域技术发展 的趋势 。 在 移动 宽带 化方 面 ,3 P / GP 2 G P 3 P 已经制订 了 1 E DO H DP / U A等技 术标 准 ,在移 动 V— S A HS P x 环 境 下 实现 宽 带 数 据传 输 。在 宽 带 移 动化 方 面 . IE 8 2 作组 先后 制订 了WL N和wi EE0工 A MAX 技术 等 规 范 ,沿 着 固 定 游 牧 /便 携 、移 动 这 样 的 演进 路线 前进 ,其 中 W i MAX是宽 带移 动化 的 重要里
维普资讯
( 宽bWs (B ais r线 r one 带 l ad e d 无
浅 谈Wi X技术及其应用 MA
■ 深 圳 市 无 线 电监 测 站 钱 宁铁
摘 要 简单论 述 了w i MAX 的标准 、关键技术及应用场景 ,展望 了宽带移动通信的发展前景 .并 从 无线 管理 的角度提 出了几点思考 。
确保 不 同厂商 的无线设备 互连互 通 ,主要用于 为家 入 .每 个用户 占用不 同的子载 波 ,通 过子载 波将用 庭 、企业 以及移动 通信 网络提供 ” 最后 一公里 ”的 户分 开 。OF DMA 允许 单 个用 户仅在 部分 子载 波发 高速宽带接入 ,以及将来的个人移 动通信业务 。 目前 .业界 关心 最 多的是 I E 8 2.6 ,它与 E0 1e E
宽带 无 线
r ss Br a a d W i e o db n el
)I I ) ◆ = - I
理 层 。 0F DM物 理 层 采 用 0F DM调 制 方 式 .0F DM正 OF M技术 .所 以时延扩展 、多普勒频移 、P R D AP 值、
Wimax 应用论文
Wimax技术及发展前景摘要:WiMAX 的全名是微波存取全球互通,将此技术与需要授权或免授权的微波设备相结合之后,由于成本较低,将扩大宽带无线市场,改善企业与服务供应商的认知度。
在全球的3G频段规划中,WiMAX将瓜分原本由中国的TD所占有的3G TDD频段,它将直接阻碍中国TD标准的国际化进程,这样的后果是,WiMAX在中国的发展,空间非但没有扩大,反而更加局促和渺茫,毕竟二者的竞争是直接的。
关键词:Wimax技术发展局限3G技术1、Wimax技术WiMax 其实是以IEEE 802.16e 标准的技术为基础所创造出来的一个营销名字。
这项技术的发展原本是要支持10至66GHz 频段之间一对多的宽带无在线网。
这种技术有许多种部署,可以支持标准的无线固网宽带到手机上的行动数据等各种不同应用。
它的主要目的是要用在都会网络上。
当然,这种技术用在户外宽带上绝对比Wi-Fi 更适合。
例如,一台WiMax 网络基地台,其覆盖范围可达到3 公里之大。
WiMAX又称为802·16无线城域网,是又一种为企业和家庭用户提供“最后一英里”的宽带无线连接方案。
因在数据通信领域的高覆盖范围(可以覆盖25~30英里的范围),以及对3G可能构成的威胁,使WiMAX在最近一段时间备受业界关注。
该技术以IEEE 802.16 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,将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﹙目前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。
WiMAX传输互联网在前景,WiMAX网络使用的做法是,类似于移动电话。
WIMAX无线技术应用实例及网络规划
WIMAX无线技术应用实例及网络规划一、WiMAX技术应用WiMAX技术有四个发展阶段:固定接入业务阶段、游牧式业务阶段、便携式业务阶段和全移动业务阶段。
WiMAX网络有两种组网方式:WiMAX网络单独组网或者与现有网络融合组网。
目前比较有前景的是第二种方式。
2005年4月19日,华为与英特尔在上海签约合作为全球客户建设电信级无线宽带网络。
固网运营商利用传统有线网络提供话音和数据接入的同时,移动运营商也通过2G/3G提供话音和移动数据接入;同时,借助WiMAX为企业和商业用户提供宽带和专线数据接入业务。
可以预见,WiMAX网络与现有网络的有效融合将会展现1+1大于2的效果。
按照终端的移动性,WiMAX网络有固定终端接入模式和移动终端接入模式。
固定终端接入模式主要解决政府、写字楼、宾馆饭店、居民小区等建筑的集团网络接入问题,还可以应用于实时监控等特殊应用场景。
移动终端接入模式主要解决车载用户、室外用户等移动条件下的用户通信要求。
由于移动接入模式的灵活性,这种方式还可以广泛应用于无线数字多媒体网络、数字奥运配套通信系统、应急通信系统、抢险指挥系统、城市智能通信系统等综合通信系统。
1.WiMAX系统在无线数字多媒体网络中的应用目前,这类应用在国外已经进行了试验检测。
为各类车辆内的乘客提供高速移动状态下的多媒体服务、定位服务。
如在城铁、地铁、公交车、火车上为乘客提供高速网络互动、到站提示、车辆定位、实时影视、广告等各类服务。
同时,由于WiMAX网络可以兼容Wi-Fi 的网络设备,因此Wi-Fi终端用户也可享受移动宽带服务。
在国内,北京市石景山区政府、北京艾维通信公司和北京邮电大学WTI研究所合作,从2005年1月开始建设国内第一个基于WiMAX技术的网络—“石景山区Wi-Plus示范网络”,目的是针对未来“数字奥运”的远景规划和石景山区数码娱乐产业基地的建设目标,建设一个安全、灵活、实时性强,支持多种复杂应用的无线数字网络。
WiMAX网络体系结构及其应用模式探讨
WiMAX网络体系结构及其应用模式探讨摘要文章介绍了WiMAX的概念及其特点,对WiMAX的网络体系结构,包括体系架构、端到端参考模型、网络实体、网络接口及其协议栈模型进行了详细分析,最后探讨了WiMAX的应用模式及其商业发展路线,对WiMAX的研究和应用具有一定的参考价值。
1、WiMAX的概念及其特点随着通信网的进一步发展,WiMAX作为一种面向“最后一公里”接入的标准,尤其在目前全球缺乏统一宽带无线接入标准之际,有重要现实意义与战略价值。
该标准大体可以分为两种,一种是IEEE802.16d 标准,支持固定宽带无线接入系统空中接口;另外一种就是目前正在制定中的IEEE802.16e、支持固定和移动性的宽带无线接入系统空中接口标准。
全球微波接入互操作性(WiMAX,WorldInteropera-bilityforMicrowave Access)是一项基于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网(BWA-MAN)技术,也可以称为IEEE Wireless MAN。
该技术是针对微波和毫米波频段提出的一种新的空中接口标准,其主要目标是提供一种在城域网一点对多点的多厂商环境下,可有效地互操作的宽带无线接入手段。
WiMAX具有如下特点:(1)传输距离远:无线信号传输距离最远可达50km,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:可实现高达74.81Mb/s的传输速度。
(3)容量高:WiMAX的一个基站可以同时接入数百个远端用户站。
(4)灵活的信道宽度:WiMAX能在信道宽度和连接用户数量之间取得平衡,其信道宽度由1.5MHz到20MHz不等。
(5)QoS性能:可向用户提供具有QoS性能的数据、视频、话音业务。
(6)丰富的多媒体通信服务:能够实现电信级的多媒体通信服务。
(7)保密性:支持安全传输,并提供鉴权与数字加密等功能。
由于上述特点及其建网快、见效早的优点,WiMAX具有重要现实意义与战略价值。
WiMAX技术及其在电力系统通信的应用
WiMAX技术及其在电力系统通信的应用摘要:WiMAX具有容量大、可靠性高、传输距离长等特点,在电力系统通信中有一定的应用潜力。
文章从物理层、链路层、大覆盖范围、QoS性能等4个方面,对WiMAX的技术展开分析,并结合电力行业的特点,阐述了WiMAX在无线城域网、变电站接入备用通信方式、应急通信、配网自动化等方面的应用,表明了WiMAX可以作为下一代宽带无限接入技术应用于未来的电力系统通信。
关键词:全球微波接入互操作标准;IEEE802.16;正交频分复用;城域网随着电力系统信息化程度的提高,电力生产管理业务种类越来越多,流量越来越大,资源的共享及各业务系统之间的交叉与融合形成了若干新型的增值业务。
信息化产业和多媒体技术的飞速发展,使得通信业务(电话、数据)逐渐向视频、多媒体等宽带业务发展,必然要求有一个高速宽带的通信网络来支撑。
因此,城域网的建设成了电力系统通信的发展热点。
WiMAX突破了现有无线宽带的障碍,传输距离能达到50km,并能在20MHz信道带宽下,支持高达75Mbit/s的数据传输速率。
本文介绍了WiMAX技术的特点,分析了该技术在电力系统通信的应用,说明了WiMAX在实现接入城域网方面的优势。
1WiMAX技术特点1.1物理层IEEE802.16标准支持自适应式调制,具有带宽动态分配能力,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,在网络负荷大的情况下,能够重复使用频率,增加蜂窝小区容量。
为了提高小区和频谱的利用率,该标准支持自动调节传输功率和质量,减少系统内部和系统问干扰。
当用户数量增加时,能够通过把蜂窝区分成扇区来重新分配频率。
WiMAX支持单载波(Single Carrier)、OFDM、正交频分多址(OFDMA)3种载波调制模式。
其中,单载波调制主要用于10—60GHz频段,无线信号在该频段必须视距传播;OFDM和OFDMA方式则用在2~11GHz频段,信号在该频段可以实现非视距传输,能抵抗室外视距在非视距环境下的多径效应,有效地减少多径传播所造成的符号间干扰。
WiMAX技术入门和应用前景分析
WiMAX技术入门和应用前景分析目前市场上能向用户提供无线宽带数据服务的技术主要有3G、Wi-Fi和WiMAX,3G是广域网技术,它主要面向全球手机用户群,其主要弱点是显示屏幕小和数据传输速率低,一般下行数据速率仅为384Kbps,不过最近电信公司和手机制造商正在逐步采用所谓的超3G技术HSDPA来将下行数据传输速率提高到3Mbps左右,并积极研发可将下行数据传输速率提高到50Mbps左右的4G技术。
Wi-Fi是一种局域网技术,它只能通过Wi-Fi接入点为300米以内的多个用户提供最大54Mbps的下行数据传输速率。
WiMAX则是一种城域网技术,一个基站就可为3到10公里半径范围内的多个固定用户提供最大40Mbps的下行数据传输速率,以及为3公里半径范围内的多个移动用户提供最大15Mbps的下行数据传输速率。
它的最大优势是覆盖工作距离很大而且允许在移动的环境(如汽车和游轮)上使用。
这三种技术为固定和移动用户提供了互为补充的完整宽带无线互联网接入服务,目前中国的3G时代虽然还未正式启动,但3G已经在全球拥有5千万以上的用户,Wi-Fi接入点则已经遍布全球的各主要宾馆、机场、会议中心和办公室,WiMAX的商业前景也开始逐步明朗起来,目前WiMAX论坛的成员已经在全球150多个国家开始进行现场测试或商业部署。
预计WiMAX技术将从今年开始陆续配备到笔记本电脑、PDA和智能手机上,以为走出办公室的商业用户提供一种补充性的无线宽带接入途径。
尽管WiMAX普遍被认为是针对最后一英里的无线宽带接入技术,但实际上它还有很多其它应用。
例如,它可为每天在马路上奔波或堵塞在城市滚滚车流中的商业用户提供无线宽带接入服务,可为农村地区或城市中没有铺设电话线的用户提供无线宽带接入服务,它也可配合Wi-Fi为热点地区(如展览馆)的用户群提供无线宽带接入服务。
此外,它也可用于提供蜂窝基站与局端的无线回程服务,以及陌生地域的定位服务。
Wimax技术的应用与发展
2008年10月中(总第57期)W i m ax 技术的应用与发展◎刘明富(通信指挥学院湖北武汉430000)【摘要】:随着电信产业的飞速发展,为了适应不同的需求,作为宽带无线接入的新生力量,无线城域网技术W i m ax 越来越受到人们的关注。
W i M A X 技术作为支持固定和一定移动性的城域宽带无线接入技术是目前业界最为关注的宽带无线接入技术之一。
【关键词】:W I M A X 应用发展W i m ax 技术W i M A X (W or l d I nt er ope r abi l i t y f or M i cr ow ave A c cess )全称为全球微波接入互操作性,是基于I EE E 802.16标准的无线城域网技术。
W i M A X 组织从2001年开始制定标准,并对芯片、设备进行认证,规模经济使成本下降成为可能,W i M A X 的应用领域也随之扩大。
W i M A X 技术的突出特点是比W i Fi 具有更远的覆盖半径。
W i Fi 主要是解决100米内的无线接入问题。
W i Fi 在开阔地带最远可以达到300米,在室内一般有效覆盖范围在100米以内。
而W i M A X 最远可以达到50公里的覆盖范围。
在性能上相比3G 具有很大的优势。
因此有人认为W i M A X 将成为下一代通讯的主流技术。
W i M A X 技术的应用(一)W i M A X 应用的领域作为新兴的无线接入技术,W i M A X 凭借着其灵活性强、应用范围广和成本低廉等特点,其应用领域在不断扩展。
其中在以下几个领域中的应用更为突出:1、蜂窝回程。
在部署一个较大区域的无线接入网络时,可以利用W i M A X 基站之间的无线链接,延伸网络覆盖范围。
2、社区宽带。
对一些D SL 或者C abl e 接入方式难以覆盖的地方,可以考虑采用W i M A X 作为替代方案;对于一些临时性的聚集地,例如展会,W i M A X 部署周期短地特点也比D SL 或者Cabl e 接入方式拥有更大地灵活性。
WiMAX 综述
无线通信后起之秀——WiMax(综述)杭州电子科技大学钱沛宇11.11.27引言如今,3G(无线广域网)正趋于成熟,WiFi(无线局域网)正走进千家万户,人们享受科技带来的无线生活的同时,不免也会思考:有没有一种技术,它兼得3G与WiFi的优势,从而使生活更加方便、快捷呢?有。
如果说手机与电脑之间出现的平板电脑是一项伟大的创造。
那么,介于3G与WiFi 之间的WiMax(无线城域网)便是一项伟大的技术。
那WiMax与3G、WiFi的同异之处有哪些呢?本文便来解答此问题,并对WiMax的未来作出展望。
WiMax与IEEE 802.16标准首先我们来了解一下Wimax技术及其基于的IEEE 802.16标准吧。
一、WiMaxWiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access全球微波互联接入)也叫802.16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、MIMO等先进技术。
WiMAX被认为当前最好的一种access 蜂窝网络,允许便捷地连接到任何地方服务提供者的宽覆盖区域和采取最高的速度和熟悉宽带互联网体验。
WiMax还是一种可以为用提供“最后一英里”宽带连接的方案。
众所周知,如今光纤入户仍是一项难题,在宽带入户阶段仍使用的是同轴电缆,所谓最后一英里,指的就是这一阶段,而有了WiMax,我们就可以将其作为桥梁(将英特网连接至WiMax基站,再由WiMax 连接至用户)。
QoS:WiMax可以向用户提供具有QoS性能的数据、视频、话音(VoIP)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)。
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浅谈WiMAX技术及其应用[日期:2007-06-29] 来源:作者:[字体:大中小] 0引言随着无线通信的发展及用户需求的变化,固定宽带接入服务和移动服务在技术和业务上呈现融合的趋势,宽带移动化和移动宽带化逐渐成为这两个领域技术发展的趋势。
在移动宽带化方面,3GPP/3GPP2已经制订了1xEV-DO、HSDPA/HSUPA等技术标准,在移动环境下实现宽带数据传输。
在宽带移动化方面,IEEE802工作组先后制订了WLAN 和WiMAX等技术规范,沿着固定、游牧/便携、移动这样的演进路线前进,其中WiMAX是宽带移动化的重要里程碑。
1 WiMAX标准WiMAX全称为WorldInteroperabilityforMicrowave Access,即全球微波接入互操作性,是一项基于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网技术(Broadband Wireless Access M etropolitan Area Network),该标准仅仅制订了物理层(PHY)和媒质接入层(MAC)的规范,是针对微波频段提出的一种新的空中接口标准。
WiMAX的基本目标是在城域网接入环境下,确保不同厂商的无线设备互连互通,主要用于为家庭、企业以及移动通信网络提供“最后一公里”的高速宽带接入,以及将来的个人移动通信业务。
目前,业界关心最多的是IEEE802.16e,它与802.16前几个标准的最大区别在于其对移动性的支持。
制订802.16e标准的目的,是希望能够提出一种既能提供高速数据业务又使用户具有移动性的宽带无线接入解决方案。
它在固定的空中接口802.16d的技术基础上,增加了切换支持、可节电的睡眠模式、寻呼以及增强的安全能力等一些重要特性,使得终端的漫游和切换成为可能(见表1)。
表1 802.16系列各空中接口标准特征的比较2 WiMAX的关键技术*OFDM/OFDMAOFDM(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允许单个用户仅在部分子载波发送,降低了对发送功率的要求。
在WiMAX系统中,OFDM技术为物理层技术,主要应用的方式有两种:OFDM物理层和OFDMA物理层。
OFDM物理层采用OFDM调制方式,OFDM正交载波集由单一用户产生,为单一用户并行传送数据流。
它支持TDD和FDD双工方式,上行链路采用TDMA多址方式,下行链路采用TDM复用方式,可以采用STC发射分集以及AAS自适应天线系统。
OFDMA 物理层采用OFDMA多址接入方式,支持TDD和FDD双工方式,可以采用STC发射分集以及AAS。
通常向下数据流被分为逻辑数据流,这些数据流可以采用不同的调制及编码方式以及以不同信号功率接入不同信道特征的用户端。
向上数据流子信道采用多址方式接入,通过下行发送的媒质接入协议(MAP)分配子信道传输上行数据流。
虽然OFDM技术对相位噪声非常敏感,但是标准定义了ScalableFFT,可以根据不同的无线环境选择不同的调制方式,以保证系统能够以高性能的方式工作。
*HARQHARQ(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T CP、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。
在802.16e的协议中虽然规定了信道编码方式有卷积码(CC)、卷积Turbo码(CTC)和低密度校验码(LDPC)编码,但是对于HARQ方式,根据目前的协议,16e中只支持CC 和CTC的HARQ方式。
具体规定为:在16e协议中,混合自动重传要求(HARQ)方法在M AC部分是可选的。
HARQ功能和相关参数是在网络接入过程或重新接入过程中,用消息SB C被确定和协商的。
HARQ是基于每个连接的,它可以通过消息DSA/DSC确定每个服务流是否有HARQ的功能。
*AMCAMC(自适应调制编码)在WiMAX的应用中有其特有的技术要求,由于AMC技术需要根据信道条件来判断将要采用的编码方案和调制方案,所以AMC技术必须根据WiMAX的技术特征来实现AMC功能。
与CDMA技术不同的是,由于WiMAX物理层采用的是OFDM技术,所以时延扩展、多普勒频移、PAPR值、小区的干扰等对于OFDM解调性能有重要影响的信道因素必须被考虑到AMC算法中,用于调整系统编码调制方式,达到系统瞬时最优性能。
WiMAX标准定义了多种编码调制模式,包括卷积编码、分组Turbo编码(可选)、卷积Turbo码(可选)、零咬尾卷积码(ZeroTailbaitingCC)(可选)和LDPC(可选),并对应不同的码率,主要有:1/2、3/5、5/8、2/3、3/4、4/5、5/6等码率。
*MIMOMIMO(多进多出)是未来移动通信的关键技术。
MIMO技术主要有两种表现形式,即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。
WiMAX相关协议还给出了同时使用空间复用和空时编码的形式。
支持MIMO是协议中的一种可选方案,结合自适应天线阵(AAS)和MIMO技术,能显著提高系统的容量和频谱利用率,可以大大提高覆盖范围并增强应对快衰落的能力,使得在不同环境下能够获得最佳的传播性能。
*QoS机制在WiMAX标准中,MAC层定义了较为完整的QoS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。
WiMAX系统所定义的4种调度类型,只针对上行的业务流,分别为非请求的带宽分配业务(UGS.UnsolicitedGrantService)、实时轮询业务(rtPS.RealTimePollingService)、非实时轮询业务(nrtPS.NonReal Time Polling S ervice)、尽力而为业务(BE.Best effort)。
对于下行的业务流,根据业务流的应用类型只有QoS参数的限制(即不同的应用类型有不同的QoS参数限制)而没有调度类型的约束,因为下行的带宽分配是由BS中的Buffer中的数据触发的。
这里定义的QoS参数都是针对空中接口的,而且是这4种业务的必要参数。
*睡眠模式802.16e协议为适应移动通信系统的特点,增加了终端睡眠模式:Sleep模式和Idle模式。
Sleep模式的目的在于减少MS的能量消耗并降低对ServingBS空中资源的使用。
Sleep 模式是MS在预先协商的指定周期内暂时中止ServingBS服务的一种状态。
从ServingBS的角度观察,处于这种状态下的MS处于不可用(unavailability)状态。
Idle模式为MS提供了一种比Sleep模式更为省电的工作模式,在进入Idle模式后,MS只是在离散的间隔,周期性地接收下行广播数据(包括寻呼消息和MBS业务),并且在穿越多个BS的移动过程中,不需要进行切换和网络重新进入的过程。
Idle模式与Sleep模式的区别在于:Idle模式下MS没有任何连接,包括管理连接,而Sleep模式下MS有管理连接,也可能存在业务连接;Idle模式下MS跨越BS时不需要进行切换,Sleep模式下MS跨越BS需要进行切换,所以Idle模式下MS和基站的开销都比Sleep小;Idle模式下MS定期向系统登记位置,Sl eep模式下MS始终和基站保持联系,不用登记。
*切换技术802.16e标准规定了一种必选的切换模式,在协议中简称为HO(handover),实际上就是我们通常所说的硬切换。
除此以外还提供了两种可选的切换模式:MDHO(宏分集切换)和FBSS(快速BS切换)。
移动台可以通过当前的服务BS广播的消息获得相邻小区的信息,或者通过请求分配扫描间隔或者是睡眠间隔来对邻近的基站进行扫描和测距的方式获得相邻小区信息,对其评估,寻找潜在的目标小区。
切换既可以由MS决策发起也可以由BS决策发起。
在进行快速基站切换(FBSS)时,MS只与AnchorBS进行通信;所谓快速是指不用执行HO过程中的步骤就可以完成从一个AnchorBS到另一个AnchorBS的切换。
支持FB SS对于MS和BS来说是可选的。
进行宏分集切换(MDHO)时,MS可以同时在多个BS之间发送和接收数据,这样可以获得分集合并增益以改善信号质量。
是否支持MDHO对于MS 和BS来说是可选的。
3 WiMAX的应用场景基于以上特点。
WiMAX论坛给出了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:固定接入业务是802.16运营网络中最基本的业务模型,包括用户因特网接入、传输承载业务及Wi-Fi热点回程等。
(2)游牧应用场景:游牧式业务是固定接入方式发展的下一个阶段。
终端可以从不同的接入点接入到一个运营商的网络中;在每次会话连接中,用户终端只能进行站点式的接入;在两次不同网络的接入中,传输的数据将不被保留。
在游牧式及其以后的应用场景中均支持漫游,并应具备终端电源管理功能。
(3)便携应用场景:在这一场景下,用户可以步行连接到网络,除了进行小区切换外,连接不会发生中断。
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之间进行切换。
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。
当终端进行切换时,用户将经历短时间(最长为2s)的业务中断或者感到一些延迟。
切换过程结束后,TCP/IP应用对当前IP地址进行刷新,或者重建IP地址。
(4)简单移动应用场景:在这一场景下,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,但当终端移动速度达到60km/h~120km/h时,数据传输速度将有所下降。
这是能够在相邻基站之间切换的第一个场景。
在切换过程中,数据包的丢失将控制在一定范围内,在最差的情况下,TCP/IP会话不中断,但应用层业务可能有一定的中断。
切换完成后,QoS将重建到初始级别。
简单移动和全移动网络需要支持休眠模式、空闲模式和寻呼模式。
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,包括目前被业界广泛看好的移动E-mail、流媒体、可视电话、移动游戏、移动VoIP(MVoIP)等业务,同时它们也是占用无线资源较多的业务。
(5)全移动应用场景:在这一场景下,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,当没有网络连接时,用户终端模块将处于低功耗模式。