WiMAX 的全名是微波存取全球互通（Worldwide Interoperability for Microwave Access），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。 WiMAX（微波存取全球互通）不仅在北美、欧洲迅猛发展，而且这股热浪已经推进到亚洲。

    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。

    WiMAX-关键技术

    WiMAX的关键技术主要包括以下几个方面：

    1. OFDM／OFDMA。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。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。无线城域网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。无线城域网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。

    2. HARQ。HARQ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，所以间接扩大系统的覆盖范围。在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MAC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SBC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。

    3.AMC。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。

    4. MIMO。对于未来移动通信系统而言，如何能够在非视距和恶劣信道下保证高的QoS是一个关键问题，也是移动通信领域的研究重点。对于SISO系统，如果要满足上述要求就需要较多的频谱资源和复杂的编码调制技术，而频谱资源的有限和移动终端的特性都制约着SISO系统的发展，所以MIMO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。协议还给出了同时使用空间复用和空时编码的形式。目前MIMO技术正在被开发应用到各种高速无线通信系统中，但是目前很少有成熟的产品出现，估计在MIMO技术的研发和实现上，还需要一段时间才能够取得突破。支持MIMO是协议中的一种可选方案，协议对MIMO的定义已经比较完备了，MIMO技术能显着地提高系统的容量和频谱利用率，可以大大提高系统的性能，未来将被多数设备制造商所支持。

    5. 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。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。

    6. 睡眠模式。16e协议为了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，Sleep模式下MS始终和基站保持联系，不用登记。

    7. 切换技术。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）。WiMAX16e中规定必须支持的是硬切换，协议中称为HO。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FBSS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。支持MDHO对于MS和BS来说是可选的。

    WIMAX-优势

    1. 突出的应用与业务

    基于802.16d标准，WiMAX主要是链路中继、BACKHAUL应用、最后一公里接入、铜线的替代以及与WLAN的混合组网应用。从具体的应用模式来看，主要有沟通类、娱乐类、移动商务类、监控类、网络类业务，同时可以分别针对商务人士、大型企业用户、集团用户提供业务。支持点到多点的固定无线接入，例如企业局域网的接入、热点（WLAN）的馈接、无线DSL接入等业务。802.16e标准可以支持低速移动的数据接入。考虑到支持移动数据接入业务的IEEE802.16e标准正在制订过程中，其应用前期主要为点对多点的无线接入解决方案，将主要为运营商提供最后一公里无线IP接入服务。WiMAX系统的低成本接入、广泛的业务应用和用户群、灵活的接入方式等，都可为运营商提供广阔的盈利空间。

    2. 先进的技术性能

    WiMAX采用mesh、beam－forming、MIMO等先进的技术改善了非视距性能，出众的系统增益可提供更强的远距离穿透阻挡物能力。其基站覆盖范围最大为50km，每扇区吞吐量最高可达75Mbit/s,根据实际需求信道带宽可以进行调整，从而更有利于抵抗干扰、节省频谱资源和进行频谱规划。

    3. 移动宽带化

    按照商用计划，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，用户无须购置新终端，仅用集成802.16功能的笔记本电脑，就可达到60km/h以上的移动速度，不间断地享用高于3G十倍以上的速率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 与包括3G、WLAN、UWB 等各种无线技术互为补充，它增加了移动通信方面的服务，使服务供应商和电信运营商可以把WiMAX作为最后一公里接入的技术手段使用，还成为运营商们搭建语音和数据骨干网络的主流技术。

    4. 频谱利用率高

    由于WiMAX采用了OFDM、OFDMA空中接口物理层技术，使频谱利用率大大提高。同时可支持非视距通信和无缝覆盖，可以建设大规模的网络。

    5. 业务接入能力强

    WiMAX作为一种点对多点的宽带无线接入系统，可以与现有网络实现互联互通，同时具有IP业务、互联网接入、局域网互联、IP话音、热点地区回程等业务接入能力，它提供了一个可靠、灵活并且经济的平台。

    6. 升级维护方便

    WiMAX灵活的信道带宽规划适应于多种频率分配情况，新增扇区简易，灵活的信道规划使容量达到最大化，允许运营商根据用户的发展随时扩容网络，MAC层协议可以保持高效的分配机制。

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