WiMax技術(shù)的規(guī)范及面臨哪些技術(shù)挑戰(zhàn)？

在這篇文章中，小編將對(duì)WiMax的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進(jìn)對(duì)它的了解程度，和小編一起來閱讀以下內(nèi)容吧。

一、WiMax

全球微波接入互操作性(World Interoperability for Microwave Access，WiMax)，WiMax的另一個(gè)名字是802.16。

IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)，又稱WiMax，或廣帶無線接入(Broadband Wireless Access，BWA)標(biāo)準(zhǔn)。它是一項(xiàng)無線城域網(wǎng)(WMAN)技術(shù)，是針對(duì)微波和毫米波頻段提出的一種新的空中接口標(biāo)準(zhǔn)。它用于將802.11a無線接入熱點(diǎn)連接到互聯(lián)網(wǎng)，也可連結(jié)公司與家庭等環(huán)境至有線骨干線路。它可作為線纜和DSL的無線擴(kuò)展技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)無線寬帶接入。

WiMAX的擁護(hù)者常常在大肆宣揚(yáng)該技術(shù)的速度優(yōu)勢(shì)。雖然WiMAX聲稱最高速度每秒70mbyte，然而最新的Wi-Fi MIMO理論上也有每秒108mbyte 的最高速度，而實(shí)際環(huán)境下也有45mbps的速度。我可以去商場(chǎng)買一個(gè)Wi-Fi MIMO的基地臺(tái)回家組裝，自行確認(rèn)其速度約為45mbps，然而WiMAX 的產(chǎn)品至今卻尚未出現(xiàn)。WiMAX 技術(shù)同樣受技術(shù)問題與物理定律所限制，要談?wù)揥iMAX 的實(shí)際頻寬還是太早。

無線ISP企業(yè)在建置WiMAX的時(shí)候，同樣會(huì)遇到現(xiàn)今其他無線企業(yè)會(huì)遇到的頻寬競(jìng)爭(zhēng)難題。授權(quán)頻段的WiMAX系統(tǒng)涵蓋范圍極大，約數(shù)十公里，其建置的困難可說是一把兩刃之劍。這是因?yàn)闊o線覆蓋范圍非常之大，里面會(huì)有極多的使用者同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)同樣的頻寬。就算無線ISP 企業(yè)使用多個(gè)獨(dú)立的頻道來運(yùn)作，在同一個(gè)頻道中，還是會(huì)有數(shù)倍于Wi-Fi 的使用人數(shù)。我所認(rèn)識(shí)的每一家無線ISP 企業(yè)，不管是無線微波企業(yè)、3G行動(dòng)企業(yè)，到衛(wèi)星電話企業(yè)，同樣都會(huì)遇到頻寬競(jìng)爭(zhēng)與QoS (服務(wù)品質(zhì))管控的問題。

如果網(wǎng)絡(luò)的延遲在200到2000毫秒間游移，這種網(wǎng)絡(luò)根本不可能使用VoIP、視訊會(huì)議、網(wǎng)絡(luò)游戲，或任何其他的即時(shí)應(yīng)用。雖然已經(jīng)有人談?wù)搶iMAX加上QoS機(jī)制，以供VoIP使用，然而實(shí)作方法與實(shí)作效益仍舊有待觀察。而在Wi-Fi 方面，Spectralink 上的QoS 實(shí)作成效已被證實(shí)，同時(shí)802.11e 的無線QoS 標(biāo)準(zhǔn)也將要推出。無線ISP 企業(yè)的WiMAX 建置一定會(huì)比非授權(quán)的WiMAX 或Wi-Fi 基地臺(tái)建置來得慢，因?yàn)閷?duì)無線ISP 企業(yè)不可能會(huì)去讓少數(shù)用戶使用整個(gè)頻段。

二、WiMax技術(shù)規(guī)范

IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一個(gè)包含兩個(gè)核心組件的系統(tǒng)：用戶站點(diǎn)(SS)或用戶端設(shè)備(CPE)和基站(BS)。一個(gè)基站和一個(gè)或多個(gè)用戶站點(diǎn)可以構(gòu)成一個(gè) 點(diǎn)到多點(diǎn)(P2MP)結(jié)構(gòu)的小區(qū)。在無線通信過程中，基站控制小區(qū)內(nèi)部的所有通信活動(dòng)，包括任何用戶站點(diǎn)接入無線通信網(wǎng)絡(luò)、指配相應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量(QoS) 等級(jí)和根據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制管理網(wǎng)絡(luò)。

利用多個(gè)基站，可以配置一個(gè)無線通信網(wǎng)絡(luò)。采用正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)，這個(gè)小區(qū)的覆蓋范圍最高 可達(dá)方圓30英里;但是，這是在良好的無線通信環(huán)境條件下，并且只能提供最低數(shù)據(jù)率。一般而言，實(shí)際可行的小區(qū)覆蓋范圍約為5英里甚或更小。請(qǐng)注意，也可 以在點(diǎn)到點(diǎn)(P2P)或網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中采用WiMax標(biāo)準(zhǔn)，利用成對(duì)的定向天線，實(shí)現(xiàn)高于P2MP網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)有效覆蓋范圍。

802.16 MAC協(xié)議是專門針對(duì)P2MP無線接入環(huán)境而設(shè)計(jì)的，可以支持諸如ATM、以太網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)等傳輸協(xié)議，并且可以通過特定的匯聚層，適應(yīng)未來的技術(shù)發(fā)展。MAC層還可以利用物理層來實(shí)現(xiàn)很高的數(shù)據(jù)吞吐量，同時(shí)提供符合ATM標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)，如UGS、rtPS、 nrtPS和盡高帶寬(BE)。

在802.16網(wǎng)絡(luò)框架結(jié)構(gòu)中，可以根據(jù)鏈路狀況，向用戶終端動(dòng)態(tài)分配上行和下行突發(fā)配置，從而實(shí)時(shí)地為用戶終端折衷選擇通信容量和強(qiáng)健性。此外，相比于非自適應(yīng)系統(tǒng)，802.16網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了2倍(平均值)的通信容量。

802.16 MAC采用了一個(gè)可變長(zhǎng)度協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)和其他創(chuàng)新概念，顯著提高了網(wǎng)絡(luò)效率。例如，可以將多個(gè)MAC PDU并置到一個(gè)SINGLE BURST(單次突發(fā)中)，從而節(jié)省物理層(PHY)開銷。也可以將多個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元(SDU)并置到一個(gè)MAC PDU中，以節(jié)省MAC報(bào)頭開銷。通過數(shù)據(jù)包分段，可以利用多個(gè)幀來發(fā)送很大的SDU，確保服務(wù)質(zhì)量。此外，可以利用有效負(fù)載報(bào)頭壓縮，降低SDU報(bào)頭冗余造成的開銷。

802.16 MAC協(xié)議采用自矯正帶寬請(qǐng)求/授予機(jī)制，消除了確認(rèn)延遲，并且實(shí)現(xiàn)了優(yōu)于傳統(tǒng)確認(rèn)機(jī)制的服務(wù)質(zhì)量。取決于各種業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量和流量參數(shù)，用戶終端可以選擇請(qǐng)求不同的帶寬。

802.16 協(xié)議中的保密層采用了與DOCSIS標(biāo)準(zhǔn)相同的模型。利用密碼塊鏈接(CBC)模型中實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)(DES)，加密需要傳輸?shù)挠行ж?fù)載和輔助管理連 接。利用個(gè)人知識(shí)管理(PKM)協(xié)議，對(duì)用戶站點(diǎn)進(jìn)行基于認(rèn)證的鑒權(quán)。利用RSA公共密鑰方法和x.509認(rèn)證，在基站和用戶站點(diǎn)之間傳遞密鑰。

三、WiMax技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

在 實(shí)現(xiàn)WiMAX系統(tǒng)時(shí)，面臨的最為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)大概是確定處理器應(yīng)當(dāng)執(zhí)行哪些任務(wù)以及硬件或者更確切的說，基于FPGA的加速器應(yīng)當(dāng)執(zhí)行哪些任務(wù)。確定這種 硬件和軟件分工的關(guān)鍵是找到系統(tǒng)性能和處理要求以及產(chǎn)品上市速度之間的最佳平衡點(diǎn)。取決于實(shí)現(xiàn)這種折衷的方式，可以產(chǎn)生不同的用戶端設(shè)備和基站實(shí)現(xiàn)。

以上便是小編此次想要和大家共同分享的有關(guān)WiMax的內(nèi)容，如果你對(duì)本文內(nèi)容感到滿意，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站喲。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!