WiMAX应用场景和前景的详细分析

      WiMAX作为一种宽带无线接入技术及未来3G网络的有益补充，在远距离传输、高速宽带接入及多媒体通信等方面具有非常突出的优势。目前，WiMAX在欧美、日韩等国已经进入应用阶段，在中国，中国网通和电信等运营商已开始进行WiMAX的规模测试及试商用。另一方面，WiMAX在国内电信市场发展也面临着诸多因素的制约，如何充分利用其技术上的优势，明确目前阶段自身的定位和应用的主要切入点，已成为关系WiMAX未来在中国发展的关键问题。

　　“无线+宽带”已经成为目前网络发展的趋势之一，各种无线技术在宽带无线接入领域展开激烈竞争，WiMAX(World Interoperability for Microwave Access Forum，全球微波接入互操作性论坛)正是其中一种自出现就备受业界关注的宽带无线接入技术，具有覆盖范围广和数据传输速率高的特点。在WiMAX从“固定-游牧/便携-移动”模式的技术演变过程中，其突出的技术特性、宽带优势、多个实力厂商加盟等等，都为WiMAX的未来奠定了基础。

　　1、WiMAX的两大标准

　　WiMAX是根据IEEE 802.16标准定义的一种无线宽带接入技术，IEEE 802.16标准有多个版本，802.16-2004(802.16d)和802.16-2005(802.16e)这两个版本使WiMAX真正成为了无线领域中的热点。特别是802.16e的发布，为个人移动宽带领域的发展带来了巨大的推动力。业界普遍认为，WiMAX的真正成功需依赖于移动版本802.16e的繁荣，而2007年是16e产品成熟的前期。

　　IEEE 802.16-2004即802.16d支持固定和游牧的视距(LOS)和非视距(NLOS)传输。在视距环境下，它可以工作在10GHz～66GHz频带。在非视距环境下，它可以工作在小于11GHz频带。802.16d也被视为传统3.5GHz固定无线接入技术和LMDS技术的标准化升级版本。

　　IEEE 802.16-2005即802.16e支持切换和漫游功能，能够应用在车速移动环境下。802.16e主要工作在小于6GHz频带。

　　不同频段下的物理特性各不相同，如下所示：

    10GHz-66GHz许可频段：在该频段，由于波长较短，只能实现视距传播。典型的信道带宽为25MHz或者28MHz，当采用高阶调制方式时，数据速率能够超过120Mb/s.

    11GHz以下许可频段：在该频段，由于波长较长，因此能够支持非视距传播。此时系统会存在较强的多径效应，需要采用一些增强的物理层技术，如功率控制、智能天线、ARQ、空时编码技术等。

    11GHz以下免许可频段：该频段的传播特性与11G以下的许可频段一样，不同点在于非许可频段可能存在较大的干扰，需要采用动态频率选择DFS等技术来加以解决。

　　2、WiMAX的核心技术

　　WiMAX的核心技术主要包括以下几个方面：

    OFDM/OFDMA

　　OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)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。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。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.OFDMA系统可以支持长度为2048、1024、512和128的FFT点数，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。

　　具体来说，WiMAX技术可应用于固定、游牧、便携、简单移动和自由移动这五类业务应用场景，并随着WiMAX技术从固定无线接入发展到移动无线接入，应用场景也从固定发展到自由移动。相应的，各种应用场景分别需要不同的空中接口标准的支持。
  
    固定

　　固定接入业务是WiMAX运营网络中最基本的业务模型，该业务场景不支持连接的移动或切换，在IP连接建立之前，必须进行鉴权或授权。用户站(SS)可以根据信号质量来选择和偶尔改变它的连接，换到“好”的可用基站(BS)上，当SS断开与BS的连接并重新加入网络后，必须重新分配IP地址。

    游牧

游牧式业务是固定接入方式发展的下一个阶段