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 WiMAX——超级连接世界的真正无线宽带(ZT)  发表于 2008-08-07 17:31:29 [您是本帖的第5185位阅读者]     [1楼] 
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WiMAX——超级连接世界的真正无线宽带 1 引言
近年来,WiMAX技术一直得到国内外通信界的瞩目。WiMAX技术定位于城域级无线宽带接入的手段,以其覆盖范围广、传输距离远、传输速率快等优势得到国内外众多厂商和专家学者的青睐。起初,WiMAX仅定位于固定的宽带无线接入,作为xDSL,Cable等有线接入的补充,提供对互联网的高速连接。而后,WiMAX将目光投向了更大的移动业务市场。2005年12月,WiMAX移动版本的标准IEEE802.16e通过批准,2006年2月正式发布。这无疑又推动了WiMAX商用化的进程。可以预见,WiMAX在未来的无线宽带移动通信领域将占有相当重要的主导地位。
2 WiMAX技术看点
WiMAX (World Interoperability for Microwave Access,即全球微波接入互操作性)是一种基于IEEE 802.16-2004标准的宽带无线技术,最初该技术的目的在于统一固定无线接入的空中接口。基于802.16e的第二代WiMAX是支持移动特性的标准。
与传统的宽带系统相比,WiMAX网络具有众多优势。例如,WiMAX网络极为灵活,可实现有线和无线业务的混合连接。由于WiMAX网络不需要固定线路,部署一个WiMAX网络所需投资仅相当于部署一个有线网络总投资的几分之一,而且可以减少网络部署时间以及运营和维护的成本,因此有助于提高运营商的效益。此外,WiMAX可提供极高的数据吞吐量和移动性,让用户能够随时在线,即使处于移动状态也能获得真正的宽带体验。
北电的移动WiMAX解决方案基于OFDMMIMO技术,它结合了各种创新的传输和天线技术,能够最大程度地提高频谱效率,提供高品质移动视频和电视业务所需的高速度和高带宽。由于WiMAX技术能够通过无线的方式,以最少量的基础设施为大片区域提供高速的固定和移动宽带服务,因此,北电的解决方案帮助运营商改善功率和性能的同时,能够让运营商显著节省成本支出。
北电的4G WiMAX解决方案(符合802.16e标准)能够以最小的占地空间和业内最低的每兆比特成本提供最高的性能。该解决方案基于OFDM-MIMO(正交频分复用-多输入多数出)技术,后者集成了众多创新的传输和天线技术,可最大程度提高频谱效率,提供高品质移动视频和电视业务所需的超级传输速度。
3 WiMAX现状
WiMAX还需面对诸多技术挑战。首要的技术挑战是提供一个非视距(NLOS)范围的覆盖,即能为给定区域内的大部分用户提供服务,无需安装昂贵的指向基站的室外天线。WiMAX可采用正交频分复用(OFDM)技术有效地解决NLOS覆盖问题,WiMAX OFDM信号的优势在于,即使发生大的NLOS传播延迟也能工作。OFDM信号由多路窄带正交载波组成,选择性衰落只发生在载波的子集,相对容易补偿。采用OFDM技术的WiMAX在高数据率传输下能够有效地克服传播延迟、多径及ISI,因而可以提供真正NLOS覆盖能力。
OFDM技术是一种多载波数字调制技术,虽然OFDM的概念已经存在了很长时间,但是直到最近随着多媒体业务的发展,它才被认识到是一种实现高速双向无线数据通信的良好方法。第一个OFDM技术的实际应用是军用的无线高频通信链路,经过多年的发展,该技术在广播式的音频和视频领域已得到广泛的应用。OFDM由于其频谱利用率高、成本低等因素,随着对通信数据化、宽带化、个人化和移动化的需求,在个人无线接入领域实现广泛应用。
第二个技术挑战是实现真正的服务质量(QoS),这可以通过使用面向连接的MAC层来实现。WiMAX支持以下两个主要级别的服务:尽力而为(Best Effort)服务,典型应用如电子邮件、网页浏览、文件传输等。该服务基于BE和nrTPs服务流;实时(Real Time)服务,针对那些必须保证带宽和给定延迟的应用,如VoIP、双路视频、在线游戏等。
WiMAX也依靠一些先进的技术为网络提供附加性能。例如,上行链路的子通道化(Subchannelization)提供了一种增加上行链路覆盖和性能的简单方法,而对客户端设备(CPE)的成本不产生实质影响。这项技术相当重要,典型应用如链路预算不平衡时,由于基站能够传送更多的功率而有利于下行链路。其它的先进技术还包括智能天线,这种天线通常由硬件和软件组合并提供一种可变的技术,以提高频谱效率或覆盖范围,典型应用包括空间分集整合、自适应波束及无控抗干扰等。
移动WiMAX由于采用了如OFDM/OFDMA,HARQ,AMC,MIMO,快速调度等先进技术。此外,为满足多业务承载能力,MAC层定义了端到端的QoS机制。为满足移动性,移动WiMAX还增加了终端睡眠模式:Sleep模式和Idle模式。移动WiMAX还可以满足用户在时速120km的移动环境中的服务需求,提供高带宽、大数据流应用。
4 WiMAX发展趋势
目前WiMAX最主要的发展方向是“超级连接性”。网络连接的人数在21世纪基本上是呈指数发展,另外对连接上的终端设备也开始了,原来是手机计算机的连接,现在像照相机将来也会有WiMAX的设备在里面,以及娱乐设备iPod都可以在网上连接。还有家里的冰箱、炉子都可以使用。这些发展趋势对网络带宽的要求非常高。北电目前所倡导的“超级连接性”,其中的趋势之一就是实现“真正的”宽带服务。在真正的宽带通信体验中,技术在提供丰富的体验上非常有效,以至于用户意识不到技术的存在,而只专注于沟通。
WiMAX的频率今年下半年在亚洲将会出现,他们所用的OFDM和MIMO的技术将是下一代的技术。这个技术对发达的市场来讲,需要很多的带宽。数据要足够快,时延要特别短,这个正好就是WiMAX能够解决的。原因如下:第一,WiMAX是一个OFDM,、MIMO的空间接口;第二,它是一个扁平的网络结构,这个网络的结构造成了它的时延非常短,与3G的系统比起来时延短很多。这就是为什么我们觉得WiMAX很重要的原因。
5 结束语
我们相信一个真正的无线宽带服务在市场上是非常重要的。它是由超级连接性所驱动的,市场需要真正的无线宽带服务。现有应用的大多数技术还达不到提供真正的宽带体验的要求,那么,一场大规模的技术演变和变革就势在必行,同样,打破现状也将是大势所趋。因此,WiMAX无论是在发达国家还是在发展中国家,都有良好的发展前景。
 
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