無線技術:WiMAX技術的特點解析

無線技術:WiMAX技術的特點解析

    802．16標準是為在各種傳播環(huán)境（包括視距、近視距和非視距）中獲得最優(yōu)性能而設計的。即使在鏈路狀況最差的情況下，也能提供可靠的服務。OFDM波形在2km～40km的通信距離上支持高頻譜效率，在一個射頻內速率可高達75Mbit／s，可以采用先進的網絡拓撲（網狀網）和天線技術（波束成形、STC、天線分集）進一步加強覆蓋。這些先進技術也可用來提高頻譜效率、容量、復用以及每射頻信道的平均與峰值吞吐量。此外，不是所有的OFDM都是相同的。為BWA設計的OFDM具有支持較長距離傳輸和處理多徑或反射的能力。
　　
　　TCP、IP協(xié)議的特點之一是對信道的傳輸質量有較高的要求。無線寬帶接入技術面對日益發(fā)展的IP數據業(yè)務，必須滿足TCP、IP協(xié)議對信道傳輸質量的要求。在WiMAX技術的應用條件下（室外遠距離），無線信道的衰落現(xiàn)象非常明顯，在質量不穩(wěn)定的無線信道上運用TCP、IP協(xié)議，其效率十分低。WiMAX技術在鏈路層加入了ARQ機制，減少到達網絡層的信息差錯，可大大提高系統(tǒng)的業(yè)務吞吐量。同時WiMAX協(xié)議提供實現(xiàn)自適應天線陣（AAS）、MIMO和空時編碼（STC）增強型天線技術的途徑，以應對NLOS造成的深衰落。這些措施都提高了WiMAX的無線數據傳輸性能。
　　
　　802．16x標準支持靈活的射頻信道帶寬和信道復用（頻率復用），當網絡擴展時，可以作為增加小區(qū)容量的一種手段。此標準還支持自動發(fā)送功率控制和信道質量測試，可以作為物理層的附加工具，支持小區(qū)規(guī)劃、部署以及頻譜的有效使用。當用戶數增加時，運營商可通過扇形化和小區(qū)分裂重新分配頻譜。還有，此標準對多信道帶寬的支持使設備制造商能夠提供一種手段，以適應各國政府對頻譜使用和分配的獨特管制要求，這是世界各地的運營商都面臨的一個問題。IEEE802．16x標準規(guī)定的信道寬度為1．75MHz～20MHz，在這中間還有許多選擇。
　　
　　802．16x標準的MAC層支持不佳的用戶環(huán)境，能夠應用于在每個信道上可能有成百上千個用戶的環(huán)境。它具有ATM匯聚子層和分組匯聚子層，通過將多個高層數據單元經過匯聚子層處理后封裝成一個MACPDU發(fā)送，可以實現(xiàn)對ATM、IP和以太網業(yè)務的協(xié)議透明性。802．16MAC具有帶寬分配和QoS機制。802．16的MAC層是靠同意、請求協(xié)議接入媒體的，它支持不同檔次的服務（如專用于企業(yè)的T1、E1和用于住宅的盡力而為的服務）。此協(xié)議在下行鏈路采用TDM數據流，在上行鏈路采用TDMA，通過集中調度支持對時延敏感的業(yè)務，如話音和視頻等。由于確保了無碰撞數據接入，MAC層提高了系統(tǒng)總吞吐量和帶寬效率，并確保數據時延受到控制，不致太大。TDM、TDMA接入技術還使支持多播和廣播業(yè)務變得更容易。
　　
　　WiMAX可以向用戶提供具有QoS性能的數據、視頻、話音（VoIP）業(yè)務。WiMAX可以提供三種等級的服務：CBR（ConstantBitRate）、CIR（CommittedRate）、BE（BestEffort）。CBR的優(yōu)先級最高，任何情況下網絡操作者與服務提供商以高優(yōu)先級、高速率及低延時為用戶提供服務，保證用戶訂購的帶寬。CIR的優(yōu)先級次之，網絡操作者以約定的速率提供，但速率超過規(guī)定的峰值時，優(yōu)先級會降低，還可以根據設備帶寬資源情況向用戶提供更大的傳輸帶寬。BE的優(yōu)先級更低，這種服務類似于傳統(tǒng)IP網絡的盡力而為的服務，網絡不提供優(yōu)先級與速率的保證。在系統(tǒng)滿足其他用戶較高優(yōu)先級業(yè)務的條件下，盡力為用戶提供傳輸帶寬。
　　
　　另外，在安全性上，MAC層中有一個專用子層提供認證、保密和加密功能。