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无线网络技术 ?第10章 WiMAX基础知识 10.1 WiMAX技术原理 10.1.1 WiMAX简介 1. 何谓WiMAX WiMAX全称为World Interoperability for Microwave Access，即全球微波接入互操作。WiMAX的另一个名字是IEEE 802.16（以下简称802.16），它是一项无线宽带接入（BWA，Broadband Wireless Access）技术，是针对微波和毫米波频段提出的一种新的空中接口标准，是当前无线通信领域的前沿技术，是高速连接“最后一公里”的廉价方法，它提供了用户与核心网络之间的连接方式。 10.1 WiMAX技术原理 2．802.16系列标准简介 在无线领域，802 目前主要有4个工作组在进行相关标准的研究工作，分别是无线个域网（WPAN）—802.15、无线局域网（WLAN）—802.11、无线城域网（WMAN）—802.16、无线广域网（WBAN）—802.20。 这4 种技术覆盖的范围由小到大。其中的802.16工作组于1999 年成立，目的在于建立一个全球统一的宽带无线接入标准，以便让宽带无线接入技术更快地发展。 标准号 相对应的技术领域 802.16 10～66GGHz固定宽带无线接入系统空中接口 802.16a 2～11GHz固定宽带接入系统空中接口 802.16c 10～66GHz固定宽带接入系统的兼容性 802.16d 2～66GHz固定宽带接入系统空中接口 802.16e 2～6GHz固定和移动宽带无线接入系统空中接口管理信息库 802.16f 固定宽带无线接入系统空中接口管理信息库（MIB）要求 802.16g 固定和移动宽带无线接入系统空中接口管理平面流程和服务要求 10.1 WiMAX技术原理 10.1.2 WiMAX技术标准分析 1．802.16 协议栈模型 10.1 WiMAX技术原理 802.16网络实体 10.1 WiMAX技术原理 2．802.16 协议栈结构 10.1 WiMAX技术原理 3．802.16物理层规范 物理层定义了TDD和FDD两种双工方式。802.16定义了不同的物理层规范：无线城域网单载波（WMAN-SC）、无线城域网增强单载波（WMAN-SCa）、无线城域网正交频分复用（WMAN-OFDM）、无线城域网正交频分（WMAN-OFDMA）等。这几种模式均支持时分双工（TDD）、频分双工（FDD）以及半频分复用（Half-FDD）三种模式。 考虑到各个国家已有固定无线接入系统的载波带宽划分，802.16 规定了载波带宽可以是1.25MHz的倍数或1.75MHz 的倍数。802.16 标准中主要规定了两种调制方式：单载波和正交频分复用（OFDM）。 10.1 WiMAX技术原理 另外，鉴于还有许多其他无线设备也工作在此频段内（如蓝牙系统、无线局域网等），故特地通过该频段支持的以下3种物理层规范来解决与这些设备共存而不增加彼此干扰的问题。该频段内采用的物理层规范具体如下： 1）WMAN_SCa：采用单载波自适应调制策略。 2）WMAN_OFDM：采用256 点变换的正交频分复用（OFDM）调制技术。 3）WMAN_OFDMA：采用2048 点变换的OFDM调制技术。 10.1 WiMAX技术原理 4．802.16 MAC层规范 802.16d 基站允许多个802.16d 用户站同时接入，802.16e 基站允许多个802.16d 用户站和802.16e移动台同时接入； 支持CDMA初始测距、CDMA周期性测距、CDMA切换测距和CDMA带宽请求； 根据信道测量和信道质量反馈结果对信道进行管理； 跟踪信道变化，自适应调整调制编码方式； 对终端进行入网控制，包括测距控制、基本能力协商、密钥交换、认证授权控制和注册控制； 支持多条不同服务类型、不同服务质量的服务流和连接； 支持多种业务类型，包括UGS（Unsolicited Grant Service，非请求的带宽分配业务）、RT-VR（Real-Time Variable Rate Service，实时变码率业务）、NRT-VR（Non-Real-Time Variable Rate Service，非实时变码率业务）、BE（Best Effort Service，尽力而为业务）和ERT-VR（Extended Real-Time Variable Rate Service，扩展实时变码率业务）； 10.1 WiMAX技术原理 支持多种上行调度类型，包括UGS、RTPS（Real-time Polling Service，实时轮询业务）、NRTPS（Non-re