WiMAX

WiMAX　　全称为Worldwide Interoperability for Microwave Access,即全球微波互联接入。WiMAX的另一个名字是802.16。WiMAX是一项新兴的宽带无线接入技术，能提供面向互联网的高速连接，数据传输距离最远可达50km。WiMAX还具有QoS保障、传输速率高、业务丰富多样等优点。WiMAX的技术起点较高，采用了代表未来通信技术发展方向的OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等先进技术，随着技术标准的发展，WiMAX将逐步实现宽带业务的移动化，而3G则将实现移动业务的宽带化，两种网络的融合程度将会越来越高。

　　WiMAX(全球微波互联接入)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。

　　该技术以IEEE 802.16 的系列宽频无线标准为基础。一如当年对提升802.11使用率有功的Wi-Fi 联盟，WiMAX 也成立了论坛，将提高大众对宽频潜力的认识，并力促供应商解决设备兼容问题，借此加速WiMAX 技术的使用率，让WiMAX 技术成为业界使用IEEE 802.16 系列宽频无线设备的标准。虽然WiMAX 无法另辟新的市场�v目前市面已有多种宽频无在线网方式�w，但是有助于统一技术的规范，有了标准化的规范，就可以以量制价，降低成本，提高市场增长率。短期而言�v2004年�w，WiMAX 论坛将在年底之前，着手开发认证流程，为最后一步的产品测试预作准备。2005年左右，大型供应商将推出拥有WiMAX 认证的产品，多数产品的频率不超过11GHz.长期而言，WiMAX 将进步到可以支持最后一哩，回程、私人企业应用。2006/07 年左右，WiMAX 解决方案将内建于笔记本电脑，可直接进行客户端发送，递送真正的便携式无线宽频，不需外接的客户端设备(CPE )。

　　WiMAX 是一项基于标准的技术，主要用在城市型局域网路（MAN）。由 WiMAX 论坛（WiMAX Forum）提出并于2001年6月成形。它可提供最后一公里无线宽带接入，作为电缆和DSL之外的选择。它在 IEEE 802.16 标准的多个版本和选项中做出唯一的选择，以保证不同厂商产品的互操作性。在 802.16 物理层的三个变体中，WiMAX 选择了 802.16-2004 版的 256 carrier OFDM[1]，能够借由较宽的频带以及较远的传输距离，协助电信业者与 ISP 业者建置无线网络的最后一哩，与主要以短距离区域传输为目的之 IEEE 802.11 通信协定有着相当大的不同。

 

技术

　　WiMAX是一项新兴技术，能够在比Wi-Fi更广阔的地域范围内提供“最后一公里”宽带连接性，由此支持企业客户享受T1类服务以及居民用户拥有相当于线缆/DSL的访问能力。凭借其在任意地点的1～6英里覆盖范围(取决于多种因素)，WiMAX将可以为高速数据应用提供更出色的移动性。此外，凭借这种覆盖范围和高吞吐率，WiMAX还能够提供为电信基础设施、企业园区和Wi-Fi热点提供回程。

 

部署

　　WiMAX将分三个阶段进行部署。第一阶段是通过室内天线来部署采用IEEE802.16d规范的WiMAX技术，目标用户是固定地点的已知订户。第二阶段会大量部署室内天线，将WiMAX技术的吸引力拓宽到寻求简化用户点安装的运营商身上。第三阶段将推出IEEE802.16e规范，在此规范中WiMAX认证硬件将应用于便携式解决方案，面向那些希望在服务区内漫游的用户，支持类似于当今Wi-Fi能力，但更加持久稳固的连接性。

　　WiMAX面临的首要挑战依然是其建设成本和设备价格。目前MMDS多点多信道分布式系统，包括WiMAX天线部署在内的每个用户成本高达3000美元左右，这不仅使运营商难以获得足够的投资回报，也会使用户望而生畏、退避三舍，更何况对中国3.5GHz频段这一资源很有限的MMDS宽带无线接入系统，经过几轮方案更新及技术创新后，各类设备已具备相当优良的性价比，WiMAX如果按上述类似的价位参与竞争将面临严峻的挑战。

　　WiMAX是一种基于标准的技术，可以替代现有的有线和DSL连接方式，来提供最后一英里的无线宽带接入。WiMAX将提供固定、移动、便携形式的无线宽带连接，并最终能够在不需要直接视距基站的情况下提供移动无线宽带连接。

　　在典型的3到10英里半径单元部署中，获得WiMAX论坛认证的系统有望为固定和便携接入应用提供高达每信道40Mbps的容量，可以为同时支持数百使用T-1连接速度的商业用户或数千使用DSL连接速度的家庭用户的需求，并提供足够的带宽。移动网络部署将能够在典型的（最高）3公里半径单元部署中提供高达15Mbps的容量。WiMAX技术预期将于2006年用于笔记本电脑和PDA，从而使城区以及城市之间形成“城域地带（MetroZones）”，为用户提供便携的室外宽带无线接入

 

优势

　　WiMax四大优势

　　WiMax之所以能掀起大风大浪，显然是有自身的许多优势。而各厂商也正是看到了WiMax的优势所可能引发的强大市场需求才对其抱有浓厚的兴趣。

　　优势之一，实现更远的传输距离。WiMax所能实现的50公里的无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的，网络覆盖面积是3G发射塔的10倍，只要少数基站建设就能实现全城覆盖，这样就使得无线网络应用的范围大大扩展。

　　优势之二，提供更高速的宽带接入。据悉，WiMax所能提供的最高接入速度是70M，这个速度是3G所能提供的宽带速度的30倍。对无线网络来说，这的确是一个惊人的进步。

　　优势之三，提供优良的最后一公里网络接入服务。作为一种无线城域网技术，它可以将Wi－Fi热点连接到互联网，也可作为DSL等有线接入方式的无线扩展，实现最后一公里的宽带接入。WiMax可为50公里线性区域内提供服务，用户无需线缆即可与基站建立宽带连接。

　　优势之四，提供多媒体通信服务。由于WiMax较之Wi－Fi具有更好的可扩展性和安全性，从而能够实现电信级的多媒体通信服务。

 

劣势

　　WiMax四大劣势

　　第一，从标准来讲WiMax技术现在是不能支持用户在移动过程中无缝切换。目前其速度只有50公里，而且如果高速移动，WiMAX达不到无缝切换的要求，跟目前3G的三个主流标准比，其性能相差是很远的。

　　第二，WiMAX严格意义讲不是一个移动通信系统的标准，在今天来看，还是一个无线城域网的技术。另外，我国政府也组织了相关专家对此做了充分分析与评估，得出的结论是类似的。

　　第三，从产业链来讲，目前Wimax只有商用数据上网卡而并没有商用手机，并且还存在终端一致性测试的问题。所以，WiMAX的产业链还需要经过像TD-SCDMA产业链的规模试验过程。

　　第四，WiMAX要到802.16m才成成为具有无缝切换功能的移动通信系统。WiMAX阵营把解决这个问题的希望寄托于未来的16m标准上，而16m的进展情况现在还存在不确定因素。

 

特点

　　WiMax的技术特点

　　*链路层技术

　　TCP/IP协议的特点之一是对信道的传输质量有较高的要求。无线宽带接入技术面对日益增长的IP数据业务，必须适应TCP/IP协议对信道传输质量的 要求。在WiMax技术的应用条件下（室外远距离），无线信道的衰落现象非常显着，在质量不稳定的无线信道上运用TCP/IP协议，其效率将十分低下。 WiMax技术在链路层加入了ARQ机制，减少到达网络层的信息差错，可大大提高系统的业务吞吐量。同时WiMax采用天线阵、天线极化方式等天线分集技 术来应对无线信道的衰落。这些措施都提高了WiMax的无线数据传输的性能。

　　*QoS性能

　　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（Con-stant Bit Rate，固定带宽）、CIR（Com-mitted Rate，承诺带宽、BE（Best Effort，尽力而为）。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来提供，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多的传输带宽。BE 则具有更低的优先级，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。

　　*工作频段

　　整体来说，802.16工作的频段采用的是无需授权频段，范围在2GHz至 66GHz之间，而802.16a则是一种采用2G至11GHz无需授权频段的宽带无线接入系统，其频道带宽可根据需求在1.5M至20MHz范围进行调整。因此，802.16所使用的频谱将比其它任何无线技术更丰富，具有以下优点：

　　（1）对于已知的干扰，窄的信道带宽有利于避开干扰。

　　（2）当信息带宽需求不大时，窄的信道带宽有利于节省频谱资源。

　　（3）灵活的带宽调整能力，有利于运营商或用户协调频谱资源。

 

分类

　　WiMax的具体分类

　　根据是否支持移动特性，IEEE 802.16标准可以分为固定宽带无线接入空中接口标准和移动宽带无线接入

　　空中接口标准，其中802.16a、802.16d属于固定无线接入空中接口标准，而802.16e属于移动宽带无线接

　　入空中接口标准。802.16d是2～66GHz固定宽带无线接入系统的标准，已经于2004年6月在IEEE 802委员会

　　获得通过，将以IEEE 802.16-2004名称发布。802.16e是2～6GHz支持移动性的宽带无线接入空中接口标准

　　，该标准目前还是草案，预计2005年上半年完成。

　　作为全球最大的芯片供应商，其产品对各种协议的支持一直是某项技术能否最终取得市场成功的重要 因

　　素之一，不仅仅Intel，更多的芯片厂商也正在加入WiMax芯片的研发队伍。

 

前景

　　WiMax技术的应用前景

　　宽带无线接入技术是各种有线接入技术强有力的竞争对手，在高速因特网接入、双向数据通信、私有或公

　　共电话系统、双向多媒体服务和广播视频等领域具有广泛的应用前景。相对于有线网络，宽带无线接入技

　　术具有巨大的优势，如：

　　*无线网络部署快，建设成本低廉

　　*无线网络具有高度的灵活性，升级方便

　　*无线网络的维护和升级费用低

　　WiMax无线网络的技术以及其应用前景介绍

　　*无线网络可以根据实际使用的需求阶段性地进行投资

　　WiMax的应用主要可以分成两个部分，一个是固定式无线接入，一个是移动式无线接入。802.16d（IEEE

　　802.16-2004）属于固定无线接入标准，而802.16e属于移动宽带无线接入标准。目前INTEL已经宣布开发

　　出符合IEEE 802.16-2004标准的芯片，并且从2006年开始WiMAX技术将被逐步引入笔记本电脑中。相信不

　　需要太多时间，WiMax即可得到广泛的应用。其主要的应用范围主要有：

　　*中国幅员辽阔，存在很多经济欠发达地区，在这些地方的信息化建设是非常落后的。应用低成本的WiMax

　　技术则可以给那里架起一座信息高速公路，对当地的经济发展会有很大的促进作用。

　　*应用WiMax技术可以迅速部署完成一个高速数据通信网络。例如2008年奥运会期间可以在奥运场馆构建

　　WiMax网络。

　　*可以使用WiMax技术在大学校园内部署高速无线网络。使用WiFi技术的校园无线网络目前已经十分普遍，

　　但是WiMax要比WiFi先进很多，WiMax使用很少的基站即可达到整个校园的无线信号无缝连接。

　　同目前正在广泛使用的无线网络相比，WiMax技术有着自己独特的优势。WiFi技术可以提供高达54Mbps的

　　无线接入速度，但是它的传输距离十分有限，仅限于半径约为100米的范围。移动电话系统可以提供非常

　　广阔的传输范围，但是它的接入速度却十分缓慢。WiMax的出现刚好弥补了这两个不足。因此在不久的将

　　来WiFi（无线局域网），WiMax（无线城域网），3G（无线广域网）三者的结合将会为我们创造出一个完

　　美的无线网络。随着无线通信技术的不断发展，集成了这三种技术的移动终端将为我们随时随地提供高速

　　无线连接，借用一句广告语：“未来是无线的”。

　　2007年10月19日，在国际电信联盟在日内瓦举行的无线通信全体会议上，经过多数国家投票通过，WiMAX正式被批准成为继WCDMA、CDMA2000和TD－SCDMA之后的第四个全球3G标准。

 

IEEE 标准 / WiMAX 论坛 / 规范

　　IEEE 802 : The LAN/MAN 标准委员会

　　 6 个工作组

　　IEEE 802.11

　　WLAN �C 本地

　　IEEE 802.15

　　WPAN �C 个人

　　IEEE 802.16

　　WMAN �C 城域

　　IEEE802.20

　　无线移动

　　IEEE 802.21

　　网络间切换及互操作

　　IEEE 802.22

　　WRAN �C 区域

　　 WiMAX论坛成员�

　　超过450多个论坛成员并且不断增长 …

　　包括:

　　Vendors: Alcatel-Lucent, Nortel, NEC, Siemens, Huawei

　　芯片厂商: Intel, Runcom, Beceem, Sequans, TI, Philips Semiconductor

　　内容/应用提供商: Microsoft, Disney, Warner Music

　　运营商: AT&T, BellSouth, BT, KT, Deutsche Telekom, France Telecom, Sprint, Telefonica, TeliaSonera, Orascom, Telecom Malaysia, KDDI…

　　全球领先的手机制造商已经准备好WiMAX终端！

 

WiMax的解决方案

　　安捷伦科技公司现在已是WiMAX 论坛®主要成员，在2004 年11 月，安捷伦向市场推

　　出了首款基于WiMAX 的解决方案。凭借其创新的技术、无与伦比的专业经验和杰出的客户支持能力，安捷伦迅速确立了自己在WiMAX 领域中的领先地位。安捷伦拥有很高的市场认同度，并且对WiMAX 领域中客户所遇到的工程难题有很深入的了解。安捷伦将继续为市场提供广泛的解决方案。安捷伦针对测试固定WiMAX 和移动WiMAX 的测量解决方案可涵盖产品的整个生命周期，从研发、设计验证和预先一致性到一致性测试和制造。这些最新的综合解决方案为工程师们提供部署WiMAX 设备、网络和业务所需的可靠、可重复和一致的结果。

　　研发

　　无线连通性技术将继续面对一系列正在发展中的标准。然而，产品开发不能总是等到标

　　准确定下来后才着手开展。为了在这个过程中给予帮助，安捷伦提供一种完整的综合研发设计和测试环境，包括仿真、表征和测量工具。例如，用于固定WiMAX 和移动WiMAX 的安捷伦高级设计系统（ADS）无线设计程序库、89601A 系列矢量信号分析（VSA）软件、PSA系列高性能频谱分析仪和E6651A 移动WiMAX 测试仪等，可对元件和系统性能进行分析，因而使WiMAX 设计成为流线型设计（参见图2）。

　　设计验证与预先一致性测试

　　在研发期间，工程师们必须确认他们的设计是否符合WiMAX 标准。并且，为了保证基

　　站和用户服务站符合不同国家所制定的各种条例，必须对WiMAX 接收机和发射机都进行测试。此时，WiMAX 信号的生成、检测、解调和故障诊断能力至关重要。用于802.16 WiMAX软件的Agilent Signal Studio，支持工程师快速、轻松地配置在元器件和接收机的设计验证和测试中符合固定和移动WiMAX 的波形。Agilent ESG 矢量信号发生器通过提供已校准的WiMAX 测试信号来帮助简化上述过程（参见图3）。当用于ADS 和VSA 连接解决方案时，设计者有一个虚拟的原型解决方案。安捷伦PSA 系列高性能频谱分析仪也在这个过程中给予帮助，对复杂WiMAX 信号进行测量和监视。此外，E6651A 移动WiMAX 测试仪、MXA频谱分析仪和WiMAX 设计检验测试系统也可帮助工程师验证WiMAX 设计。同时，这些工具还为设计和测试WiMAX 部件、子系统和系统提供强有力的解决方案。

　　一致性测试

　　一致性测试可保证与其他WiMAX 设备的互操作性，并使当前用户享受可靠的最终用户

　　体验。安捷伦的WiMAX 测试产品结合了最新的业界所需的测量，并构建到AT4 无线MINTRCT 系统中。MINT T2110 包括根据WiMAX CS 103 001 测试标准进行的基站和用户站发射机和接收机测试案例。安捷伦现在还可提供基于Agilent E6651A 移动WiMAX 测试仪的IEEE 802.16e 2005协议一致性测试（PCT）解决方案。利用具有PCT 能力的Agilent E6651A 移动WiMAX 测试仪，设备开发商和测试部门能够运行有效的协议测试方案，来验证他们的实施是否符合WiMAX 标准。

　　EXA 信号分析仪

　　Agilent EXA 可为那些不想影响速度、精度、应用范围或先进连通性而又对预算较为敏

　　感的工程师提供灵活、可扩展的信号分析（参见图4）。作为业内最快的经济型信号

　　分析仪，它能够使开发工程师和制造工程师经济高效地对新设计进行故障诊断，增加

　　制造吞吐量，或分析9 kHz 至3.6、7.0、13.6 和26.5 GHz 频率范围内复杂的、随时

　　间变化的信号。

　　结论

　　WiMAX 正试图使点到多点的宽带网络接入得以广泛应用，并且该网络没有和配线选件

　　相关的开销和距离限制。对于这种新兴技术和WiMAX 应用的全面成功来说，物理层信号的生成、检测、解调和故障诊断能力至关重要。作为WiMAX 测试和测量的领先厂商，安捷伦科技将一如继往地提供各种解决方案，来解决固定和移动WiMAX 标准所带来的独特挑战。安捷伦科技曾经向市场推出首款基于研发的WiMAX 解决方案，现在安捷伦是WiMAX 论坛的主要成员。其测量解决方案目前已用于WiMAX 认证测试中。安捷伦的创新解决方案在帮助WiMAX 市场的壮大方面起着关键作用，同时，其丰富的技术经验使它能够预见到任何可能产生的设计难题。随着市场的发展和技术的进步，安捷伦将继续对WiMAX 提供支持，不断开发和推出新的解决方案。

　　2007年，中国联通在全国进行了固定宽带无线接入系统的招标，主要中标厂商为加拿大红线通信公司和以色列奥维通公司。