无线宽带“最后一公里”接入技术一WiMAX

4 WiMax的应用场景
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lP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。

5 WiMAX的QOS机制
802．16x标准的MAC层支持不佳的用户环境，能够应用于在每个信道上可能有成百上千个用户的环境。802．16MAC具有带宽分配和QoS机制。802．16的MAC层是靠同意、请求协议接入媒体的，它支持不同档次的服务。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(ConstantBi―tRate)、CIR(CommittedRate)、BE(BestEffort)。CBR的优先级最高，任何情况下网络操作者与服务提供商以高优先级、高速率及低延时为用户提供服务，保证用户订购的带宽。CIR的优先级次之，网络操作者以约定的速率提供，但速率超过规定的峰值时，优先级会降低，还可以根据设备带宽资源情况向用户提供更大的传输带宽。BE的优先级更低，这种服务类似于传统IP网络的尽力而为的服务，网络不提供优先级与速率的保证。在系统满足其他用户较高优先级业务的条件下，尽力为用户提供传输带宽。

6 亟待解决的问题
6．1 如何与现有网络的相互融合问题
目前WiMAX产品主要还是一种接入和传输手段，802．16―2004也只是规定空中的接口问题，对于业务、用户的认证、计费等在标准上还没有一个统一的考虑。在这种情况下，如何利用现有的核心网络完成用户认证管理、计费平台的统一是WiMAX产品作为一种新的“最后一公里”解决方案的一个关键问题。
6．2 如何解决室内覆盖问题
作为一个无线系统，不能只实现室外覆盖，否则会产生极高的安装成本，这些成本包括直接的材料和安装费用成本，还包括其它的成本，如物业、安装位置的租赁费用等。另外，室外型的安装方式也大大地限制了潜在用户的范围，限制了运营商的客户发展。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AAS、STC、子载波等技术能够快速地集成到WiMAX产品当中。
6．3 如何解决网络安全问题
在安全性上，MAC层中有一个专用子层提供认证、保密和加密功能。但是要想真正保证WiMAX的安全性，还必须扩大安全子层，对管理信息进行加密；规范授权SA；规范随机数发生器；改善密钥管理；实现包括WLAN、WAPI等的无线多网互通安全机制报告，最后还要考虑与2G、3G系统共用AAA体系的过程。

7 结束语
WiMAX作为一种“最后一公里”无线宽带接入的网络解决方案已得到很多运营商的认可。随着网上多媒体技术的日益应用发展，传输速率更高的无线网络设备将会涌现，无线宽带网设备和服务的投资前景将会非常乐观。在无线宽带网用户和国际众多运营商的推动下，未来几年内，高速WiMAX网络的应用将会成为未来网络的技术主流之一。