WiMAX技术及其发展

龚达宁

摘要　介绍了WiMAX的产生背景、应用场合、空中接口技术的特征以及标准进展情况。

关键词　802.16d/e　WiMAX　空中接口　网络架构

1、概述

　　随着通信技术和新业务的部署，市场与技术的相互作用，未来通信领域一些新的特点逐渐显现出来。一方面，传统宽带固定接入用户已经不满足于仅仅在家庭和办公室等固定环境内使用宽带业务，希望使用宽带接入移动服务；另一方面，传统的移动用户也不满足于简单的语音、短信和低速数据业务，希望能使用更高数据速率的业务。用户需求的变化使固定宽带接入服务和移动服务在技术和业务上呈现融合的趋势，宽带移动化和移动宽带化逐渐成为两个领域技术发展的趋势，并互为补充、互相促进。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WLAN和WiMAX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 WiMAX是宽带移动的重要里程碑，促进了移动宽带的演进和发展。

　　WiMAX是IEEE802.16技术在市场推广方面采用的名称，其物理层和MAC层技术基于在IEEE 802.16工作组中开发的无线城域网(WMAN)技术，WiMAX也是IEEE 802.16d/e技术的别称。本文将对WiMAX技术产生的背景和应用场景、空中接口的主要技术特征以及网络侧标准的进展情况进行简单的介绍。

2、WiMAX的产生背景

　　20世纪90年代宽带无线接入技术发展迅速，以本地多点分配系统(LMDS)和多信道多点分配为代表的无线技术的市场定位为小型办公室(SOHO)、中/小企业、城市商业中心等用户。但是这一产业并没有像人们预期的那样进一步繁荣壮大，一个重要的原因就是没有统一的全球性宽带无线接入标准。

　　1999年，IEEE成立了802.16工作组来专门研究宽带无线接入技术规范，目标是要建立一个全球统一的宽带无线接入标准。目前IEEE802.16主要提及两个标准：802.16-2004即802.16d固定宽带无线接入标准和802.16e支持移动特性的宽带无线接入标准。IEEE 802.16d标准于2004年10月1日发布，它规范了固定接入下用户终端同基站系统之间的空中接口，主要定义空中接口的物理层和MAC层。802.16e标准的最大特点在于对移动性的支持。该标准规定了可同时支持固定和移动宽带无线接入系统，工作在＜6GHz适宜于移动性的许可频段，可支持用户终端以车辆速度移动，同时802.16d规定的固定无线接入用户能力并不因此受到影响。

　　IEEE 802.16工作组主要针对Wireless MAN的物理层和MAC层制定规范和标准。为了形成一个可运营的网络，IEEE 802.16技术必然需要其他部分的支撑，所以WiMAX论坛应运而生。WiMAX论坛成立于2001年4月，最初该组织旨在对基于IEEE 802.16标准和ETSI HiperMAN标准的宽带无线接入产品进行一致性和互操作性认证，通过WiMAX认证的产品会拥有“WiMAX(r) CERTIFIED”标识。随着802.16e技术和规范的进展，该组织的目标也逐步扩展，不仅要建立一整套基于IEEE 802.16标准和ETSI HiperMAN标准的认证体系，同时还致力于可运营的宽带无线接入系统的研究、需求的分析、应用模式的探索、市场的拓展等一系列大力促进宽带无线接入市场发展的工作。通常认为，IEEE 802.16工作组是IEEE802.16 WiMAX空中接口规范的制定者，而WiMAX论坛是技术和产业链的推动者。目前WiMAX几乎成为了IEEE802.16 WiMAX技术的代名词，其空中接口规范涵盖了IEEE 802.16d/e标准。

3、WiMAX技术应用场景

　　WiMAX论坛给出WiMAX技术的5种应用场景定义，即固定、游牧、便携、简单移动和全移动。

　　(1)固定应用场景：固定接入业务是802.16运营网络中最基本的业务模型，包括用户因特网接入、传输承载业务及Wi-Fi热点回程等。