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[新知识] WiMAX介绍 [复制链接]

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发表于 2007-02-27 16:35 |只看该作者 |倒序浏览
当前与世瞩目的热点概念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。

早些时候,Sprint成为美国首家宣布将采用WiMax 技术构建4G网络的主流手机运营商,摩托罗拉、三星、英特尔将与Sprint合作,提供相关的芯片组、手机、基础设施、消费电子产品。 Sprint计划在未来二年内投资30亿美元部署该网络,网络将于2007年末投入运营。Sprint计划利用现有的2.5GHz信道提供新服务,预计于2007年底试商用,2008年达到1亿用户的网络容量。在此次合作中,三星电子不仅提供WiBro(在韩国Mobile WiMAX的名称)业务所需的基站设备、终端和芯片组,还将协助扩大WiBro的市场。

WiMAX建立在IP技术之上,顺应了宽度移动化发展大势,有着众多其他无线通信技术所不具有的优势。首先,在理论上,WiMAX能实现的50公里的信号传输距离,网络覆盖面积是3G发射塔的10倍,可以大大降低运营商的CAPEX。其次,WiMAX最高可以70M的接入速度,这个速度是3G所能提供的宽带速度的30倍,是HSDPA的5倍。


WiMAX论坛将促进互操作性及安全性

WiMAX论坛由许多重要的通信器件与设备公司所创建,旨在促进WiMAX的互操作性和安全性,避免像802.11标准曾经走过的弯路。事实上IEEE只是建立了标准,而没有推动标准的一致性、兼容性及互操作性。
WiMAX论坛多数内容讨论的是如何提高和确保无线宽带设备的兼容性与互操作性,目的在于加速引导高成本效益的宽带无线接入(BWA)服务进入市场。

该组织致力于确保BWA产品的互操作性,WiMAX论坛将定义和引导一致性和互操作性测试,以使不同系统之间能够无缝协同工作。经WiMAX论坛认证的产品具有基于全球统一标准(802.16)下的完全互操作性。通过认证程序获得认证的所有产品,将减少接入网络价值链上的参与者的投资风险,这些参与者包括技术提供商、服务提供商,直至终端用户。

WiMAX能为无线网络增强安全性是其取得成功的一个关键因素,因为安全性问题曾阻碍了Wi-Fi的大规模采用,而WiMAX的安全性则基于强大的DES算法,它带有RSA公共密匙加密技术。随着WiMAX对移动特性的支持,该标准将增强基于AES协议和EAP加密的安全性。


技术上的挑战

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120公里的移动环境中的服务需求,提供高带宽、大数据流应用。


WiMAX技术不存在授权的问题,因为它是一个开放性的标准,在这个过程中所有的公司都愿意公开各自的核心IP。 WiMAX是一个不容错过的良机。面对宽带和无线市场的需求,WiMAX将是唯一能够提供真正宽带无线连接的技术。

[ 本帖最后由 jimfugersy 于 2007-2-27 17:12 编辑 ]

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日期:2011-11-23 16:44:17
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发表于 2007-02-27 16:38 |只看该作者
希望能有更多的内容出现在cu.给cu补充新知识新技术.

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发表于 2007-02-27 16:41 |只看该作者
原帖由 我爱臭豆腐 于 2007-2-27 16:38 发表
希望能有更多的内容出现在cu.给cu补充新知识新技术.


我也有希望,因为WiMAX是新兴的技术,在应用上还不全面,我们公司在推广上还有很多瓶颈,也希望聚集cu上各位大大的技术实力,研究一些新的无线WiMAX的应用!
在此谢谢大家的支持!

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发表于 2007-02-27 16:49 |只看该作者
我也过来支持捧场了。。。还是那句话,若有新品新动向需要宣传,欢迎贵公司到it新闻版面以比较中立的词句发布信息。

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发表于 2007-02-27 17:03 |只看该作者
WiMAX开始起飞

WiMAX在全球范围内受到极大的关注和推崇,韩国运营商KT已经正式商用移动WiMAX,美国运营商Sprint Nextel也正式宣布投资30亿美元在全国范围内部署移动WiMAX网络。这两个事件可以说是WiMAX发展史上里程碑,它向业界发出了一个强有力的声音——WiMAX时代即将来临。

1)        WiMAX热浪席卷全球

在一次新闻发布会上,摩托罗拉的首席执行官桑德尔说,互联网正在向空中延伸,韩国在这方面具有领先地位。

早些时候,Sprint成为美国首家宣布将采用WiMax 技术构建4G网络的主流手机运营商,摩托罗拉、三星、英特尔将与Sprint合作,提供相关的芯片组、手机、基础设施、消费电子产品。 Sprint计划在未来二年内投资30亿美元部署该网络,网络将于2007年末投入运营。Sprint计划利用现有的2.5GHz信道提供新服务,预计于2007年底试商用,2008年达到1亿用户的网络容量。在此次合作中,三星电子不仅提供WiBro业务所需的基站设备、终端和芯片组,还将协助扩大WiBro的市场。

目前全球得到WiMAX许可的企业已达到了721家。北美最多,共394家。欧洲、亚洲及加勒比与拉美地区分别为186家、97家和49家。全球WiMAX试验项目已有150个,遍及美洲、欧洲、亚洲、非洲和大洋洲。

韩国是急先锋,于2004年就推出了韩国版本的移动WiMAX——WiBro。KT已经于日前在国内部分地区开通WiBro服务。除了在国内使用之外,韩国还在积极把WiBro推向海外。WiBro在2006年意大利都灵冬奥会上正式亮相。韩国三星分别与意大利电信公司签约,2007年在意大利部署WiBro网络;与委内瑞拉的移动运营商Omnivision签约,在今年第三季度部署WiBro网络;与美国Sprint Nextel公司签约,组建一个WiBro试验网。


2)        WiMAX让我们多了一种选择

宽带化和移动化是接入网技术的发展方向。
在移动宽带化方面,3GPP/3GPP2已经制定了1xEV-DO、HSDPA/HSUPA等技术标准,在移动环境下实现宽带数据传输。在宽带移动化方面,IEEE 802工作组先后制定了802.11和802.16等技术规范,意图能沿着固定、游牧/便携、移动这样的演进路线逐步实现宽带移动化,其中IEEE 802.16即我们平常所说的WiMAX技术。WiMAX技术的横空出世极大促进了移动宽带的演进和发展。

在今年的CTIA展会上,最大的主角就是WiMAX,包括Intel、北电、摩托罗拉、三星电子和Disney Mobile在内众多致力于WiMAX技术和应用的企业都展出了相应的产品和解决方案。在此次展会的论坛会议上,专家们就无线通信应该走向何方的问题进行了广泛的探讨,大家一致认为,在互动内容应用充斥的“新时期”,无线网络应该具备更高的上下行速率,WiMAX是一个不错的选择。

WiMAX建立在IP技术之上,顺应了宽度移动化发展大势,有着众多其他无线通信技术所不具有的优势。首先,在理论上,WiMAX能实现的50公里的信号传输距离,网络覆盖面积是3G发射塔的10倍,可以大大降低运营商的CAPEX。其次,WiMAX最高可以70M的接入速度,这个速度是3G所能提供的宽带速度的30倍,是HSDPA的5倍。再者,作为一种无线城域网技术,WiMAX可以将Wi-Fi热点范围延伸到城域,也可作为DSL等有线接入方式的宽带替代,而且可以作为移动基站的回程。还有,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。


3)        三星电子让WiMAX 移动起来

目前韩国是世界上第一个发放移动WiMAX商用牌照并实现规模商用的国家。固网运营商KT和移动运营商SKT分别得到了这两张牌照。KT想利用WiMAX技术来延伸自己的DSL网络并争夺SKT的移动数据业务用户,而SKT则计划用WiMAX来增强自己无线数据业务的热点或热区。

KT已于日前推出了移动WiMAX的韩国版商用服务——KT WiBro,服务区域最初仅限首尔市部分区域,以及与首尔地铁相连的近郊京畿道城南市盆唐地区等,并将在2006年底扩大到首尔市全境,并计划在未来几年用WiMAX网络覆盖全国各主要城市。SKT也计划从今年开始商用移动WiMAX,并打算利用4年的时间完成全国84个城市的部署。网络覆盖的目标主要是中心商务区、密集城区、地铁以及学校等。

KT和SKT商用移动WiMAX选择的是三星电子的解决方案。三星移动WiMAX网络是由无线接入网和核心网构成。无线接入网则是由各种类型的终端, 适合不同覆盖要求的标准基站、 Mini基站以及通过IP城域网与多个基站相连的基站控制路由器ACR组成。基站控制路由器通过快速以太网接口和千兆以太网接口与上层核心网相连。在核心网中, 由三星提供的IMS核心网不仅能支持一般的语音、数据业务, 还能支持如即时消息、视频会议、在线状态显示, 以及三星开发的Push-To-All等特色业务。

三星开发出的世界上第一个基于802.16e空中接口标准的移动WiMAX基站主要有以下优势:首先是容量大, 基站容量由1FA/3S 到 3FA/3S,每载波扇区输出功率为20W。 其次,该基站支持如AAS、MIMO、4路接收分集这样的增强射频技术。此外, 由于三星移动WiMAX基站采用前面操作方式, 从而具有安装、维护便捷的优势。

目前, 三星已经开发和正在开发的终端用于笔记本电脑上能提供视频、语音、数据三网合一业务的PCMCIA卡;采用新颖的翻盖折叠式外形设计, 超微型的计算机键盘, 支持语音、视频、数据的即时沟通的IMS特色业务的WiBro手机以及功能更强大的PDA。

三星电子作为移动WiMAX技术的领先厂商, 从2003年开始和韩国电信研究院合作开发WiBro技术, 2004年开发出移动WiMAX的系统设备和简易终端。2005年, 开始移动WiMAX商用试验并在APEC会议上成功展示了移动WiMAX特色服务, 到2006年, 在韩国开始全球第一个移动WiMAX商用服务。回顾三星移动WiMAX项目发展历程, 现在的三星在移动WiMAX领域已经具备了在市场经验(积极参与全球主要运营商进行的移动WiMAX试验)、标准化贡献(对 IEEE 802.16d/e标准化的巨大贡献,是WiMAX论坛执委会成员、MTG主席、NWG副主席)、技术(2002年开始实质性地研究802.16e技术并领导智能天线和MIMO技术在WiMAX中的应用)以及解决方案(提供从终端、RAN到IMS核心的整体解决方案,而且支持2.3/2.5/3.5GHz不同的频段)4个方面的领先优势。

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发表于 2007-02-27 17:11 |只看该作者
WiMAX技术优势

WiMAX的技术先进性主要体现在采用了IEEE 802.16e-2005协议、全IP架构、OFDMA、MIMO和智能天线系统、非视距传输特性等方面。

全IP架构

WiMAX系统中,包括终端、基站、中心管理和其它外围设备全部使用标准TCP/IP协议,并支持IPv6协议。WiMAX系统还支持QoS服务质量管理,提供方便、安全的应用服务。

OFDMA

OFDM是Orthogonal frequency division multiplexing的缩写,意思是正交频分复用,OFDMA是Orthogonal frequency division multiple access的缩写,意思是正交频分多址复用。OFDMA物理层和OFDM物理层最根本的区别在于前者在上行和下行均支持子信道化,后者仅在上行方向支持子信道化。

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。

WiMAX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技术的优点:
        频率选择性衰落少;
        抗多径效应干扰能力强;
        抗窄带干扰能力强;
        抗符号间干扰(ISI)能力强;
        抗信道间干扰(ICI)能力强;
        频谱利用率高;
        抗快衰落信道;
        功率峰值与均值比(PAPR)大。


MIMO和智能天线系统

MIMO天线系统就是指天线多入多出系统。MIMO的原理非常简单,但其具体实现却相当复杂,主要涉及到的核心技术包括基础结构、编码方案以及信号处理与合成。在MIMO系统中,每对天线对应一组独立的数据传输,通过不同的编码方式将它们严格区分,无论是输入还是输出都是由多个数据链路同步进行的,可一举将数据传输性能提高数倍(注解:数据链路也被称为MIMO的子信道、每个子信道对应一对发射/接收天线)。而无论有多少个子信道,它们都共享一个传输频道、无需占用其他的频谱资源。由于MIMO的理论频谱效率高达20至40bps/Hz,而IEEE802.16系统的频道宽度为5/8/10/20MHz,这样MIMO系统最高可具有400Mbps的卓越性能、远远超过现有的各种无线局域网方案。

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日期:2011-11-23 16:44:17
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发表于 2007-02-27 17:22 |只看该作者
原帖由 jimfugersy 于 2007-2-27 16:41 发表


我也有希望,因为WiMAX是新兴的技术,在应用上还不全面,我们公司在推广上还有很多瓶颈,也希望聚集cu上各位大大的技术实力,研究一些新的无线WiMAX的应用!
在此谢谢大家的支持!

学习和支持是相互的.我也希望能通过这个帖子.给咱们论坛带来新的学习技术的热点.
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