浅谈WiMAX技术及其应用

摘 要:wimax技术是基于IEEE 802.16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代接入技术。本文通过阐述其技术特点,列举了其应用方式,最后通过分析指出了影响其发展的因素。

关键词:WiMAX 无线接入 宽带

中图分类号:TP39文献标识码:A 文章编号:1007-3973 (2010) 05-057-01

1WiMAX的技术特点

WiMAX全称为全球微波接入互操作性,是基于IEEE 802.16标准的无线城域网技术,是采用无线方式实现“最后一公里”接入的宽带接入技术。

1.1覆盖范围广,传输速率高

WiMAX技术中采用的OFDM(正交频分复用)调制技术是下一代蜂窝移动通信系统的关键技术之一,能有效的对抗多径效应、频率选择性衰落和窄带干扰,可以提高非视距传输能力,最远传输距离可达50km,只需几个热点就可覆盖大片区域,是真正的无线城域网技术。同时WiMAX采用了MIMO(多入多出)天线技术,进一步提高了频谱利用率,能支持75Mbit/s的高速率数据传输,是3G系统理论支持最高传输速率的几十倍。此外由于还采用了自适应的功率控制技术,可以根据信道的质量情况调整辐射功率,从而可以提供更广的覆盖范围和更快的接入速度。

1.2具有优良的QoS性能

WiMAX技术定义了良好的QoS机制,可以向用户提供具有QoS性能的数据、视频、语音业务。WiMAX提供了三种等级的服务:固定带宽服务、约定带宽服务和尽力而为服务,这种QoS机制可以根据业务的实际需求动态分配带宽,支持不同的服务水平,具有很大的灵活性。

1.3调制技术自适应

WiMAX技术可以根据信道状态的变化,在保持辐射功率不变的情况下,自适应的改变调制和编码方式,克服了功率控制技术中的“远近效应”,在通信的可靠稳定性与系统吞吐量之间取得折中。但是单纯应用这种技术不能保证固定的时延,因此不适用于对数据速率和延时有要求的电路交换业务。

2WiMAX的应用的方式

WiMAX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,应采取融合式发展策略。

2.1作为DSL的替代

这个属于固定模式的应用,主要是在有线线路不易铺设,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WiMAX热点就能实现良好的覆盖,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、集会、突发事件、临时应急等场合,通常涉及的范围比较广,同时又有大量数据传输的需要,可以设置临时热点,提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各家各户,避免了在楼宇密集区铺设光缆的麻烦。

2.2与3G结合

单独就WiMAX技术而言,采用的OFDM和MIMO技术是业界公认的4G技术,但目前主流的IEEE 802.16d和IEEE 802.16e标准还远达不到4G的要求,与现有3G标准的成熟度也还有相当大的差距,不能支持高速移动和无缝切换,这种情况也只能寄希望于IEEE 802.16m标准来解决,到那时再谈单独建网,实现蜂窝通信才更实际。当前WiMAX业务的侧重点应与3G有所不同,就其目前的发展水平来看,应该是主要提供宽带数据接入业务,以弥补3G在数据传输速率方面的不足,而3G则可以弥补WiMAX移动性不强的缺点,提供高质量的通信服务和无缝漫游支持。WiMAX可以利用现有的3G核心网,作为一个接入网实现与3G的紧耦合;也可以使用多模式终端,实现3G与WiMAX的切换,在享受移动通信的便捷的同时,享受无线宽带业务的高效。

2.3与Wi-Fi结合

Wi-Fi的覆盖范围较小,但其架设简单,而且基于此标准的产品众多,应用成熟,可以利用Wi-Fi的成熟度与WiMAX的远距离覆盖进行融合。在室内覆盖还是采用Wi-Fi,构建局域网,在接入核心网的部分则应用WiMAX,实现城域网传输。这种方式是利用WiMAX作为无线业务的回程,取消了无线局域网对有线线路的依赖,是构建无线城市比较理想的方案。

3WiMAX发展中还存在的问题

WiMAX要实现大规模商用还存在很多要解决的问题,面临着许多的挑战,一方面是自身的原因,另一方面则是来自其他技术的挑战。

3.1频谱分配问题

频率分配问题一直是WiMAX论坛要解决的头等问题之一,除了希望能在适合移动性能的3Ghz频段以下得到频率资源外,还希望能在全球得到统一的频率资源,但是各国频率分配的差异给频率分配问题带来了困难。同时在我国WiMAX与3G、3G扩充及演进频段和Wi-Fi已规划频段有冲突,使其在中国市场就面临着尴尬的境地。

3.2其他技术的竞争

IEEE 802.16m作为WiMAX的最新标准是4G的候选技术之一,相比上一代的IEEE 802.16e提高了网络覆盖、频谱效率和数据容量。虽然得到了Intel等行业巨头的大力支持,但是同为4G的候选标准之一的LTE技术却是目前呼声最高的技术,与WiMAX技术形成了直接竞争,而且在候选的六种方案中我国的TD-LTE方案很有可能成为世界标准,如果WiMAX落选,其发展空间将会更小。

WiMAX距离真正大规模商用还有很长的路要走,期间要解决很多的问题,但其先进性也毋庸质疑,相信随着WiMAX技术的发展,将会给我们带来更多的惊喜。

参考文献:

[1]崔鸿燕,等.宽带无线通信技术[M].北京:人民邮电出版社,2008.

[2]王茜,王岩.无线城域网WiMAX技术及其应用[J].电信科学,2004.(20).