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WiMax的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進對它的了解程度，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的另一個名字是802.16。

IEEE802.16標準，又稱WiMax，或廣帶無線接入(Broadband Wireless Access，BWA)標準。它是一項無線城域網(wǎng)(WMAN)技術(shù)，是針對微波和毫米波頻段提出的一種新的空中接口標準。它用于將802.11a無線接入熱點連接到互聯(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的無線擴展技術(shù)，從而實現(xiàn)無線寬帶接入。

WiMAX的擁護者常常在大肆宣揚該技術(shù)的速度優(yōu)勢。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，而實際環(huán)境下也有45mbps的速度。我可以去商場買一個Wi-Fi MIMO的基地臺回家組裝，自行確認其速度約為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 的實際頻寬還是太早。

無線ISP企業(yè)在建置WiMAX的時候，同樣會遇到現(xiàn)今其他無線企業(yè)會遇到的頻寬競爭難題。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。這是因為無線覆蓋范圍非常之大，里面會有極多的使用者同時競爭同樣的頻寬。就算無線ISP 企業(yè)使用多個獨立的頻道來運作，在同一個頻道中，還是會有數(shù)倍于Wi-Fi 的使用人數(shù)。我所認識的每一家無線ISP 企業(yè)，不管是無線微波企業(yè)、3G行動企業(yè)，到衛(wèi)星電話企業(yè)，同樣都會遇到頻寬競爭與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、視訊會議、網(wǎng)絡(luò)游戲，或任何其他的即時應用。雖然已經(jīng)有人談?wù)搶iMAX加上QoS機制，以供VoIP使用，然而實作方法與實作效益仍舊有待觀察。而在Wi-Fi 方面，Spectralink 上的QoS 實作成效已被證實，同時802.11e 的無線QoS 標準也將要推出。無線ISP 企業(yè)的WiMAX 建置一定會比非授權(quán)的WiMAX 或Wi-Fi 基地臺建置來得慢，因為對無線ISP 企業(yè)不可能會去讓少數(shù)用戶使用整個頻段。

二、WiMax技術(shù)規(guī)范

IEEE 802.16標準規(guī)定了一個包含兩個核心組件的系統(tǒng)：用戶站點(SS)或用戶端設(shè)備(CPE)和基站(BS)。一個基站和一個或多個用戶站點可以構(gòu)成一個 點到多點(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，包括任何用戶站點接入無線通信網(wǎng)絡(luò)、指配相應的服務(wù)質(zhì)量(QoS) 等級和根據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全機制管理網(wǎng)絡(luò)。

利用多個基站，可以配置一個無線通信網(wǎng)絡(luò)。采用正交頻分復用(OFDM)技術(shù)，這個小區(qū)的覆蓋范圍最高 可達方圓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，實際可行的小區(qū)覆蓋范圍約為5英里甚或更小。請注意，也可 以在點到點(P2P)或網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中采用WiMax標準，利用成對的定向天線，實現(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P2MP無線接入環(huán)境而設(shè)計的，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，適應未來的技術(shù)發(fā)展。MAC層還可以利用物理層來實現(xiàn)很高的數(shù)據(jù)吞吐量，同時提供符合ATM標準的服務(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，向用戶終端動態(tài)分配上行和下行突發(fā)配置，從而實時地為用戶終端折衷選擇通信容量和強健性。此外，相比于非自適應系統(tǒng)，802.16網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了2倍(平均值)的通信容量。

802.16 MAC采用了一個可變長度協(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MAC PDU并置到一個SINGLE BURST(單次突發(fā)中)，從而節(jié)省物理層(PHY)開銷。也可以將多個業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元(SDU)并置到一個MAC PDU中，以節(jié)省MAC報頭開銷。通過數(shù)據(jù)包分段，可以利用多個幀來發(fā)送很大的SDU，確保服務(wù)質(zhì)量。此外，可以利用有效負載報頭壓縮，降低SDU報頭冗余造成的開銷。

802.16 MAC協(xié)議采用自矯正帶寬請求/授予機制，消除了確認延遲，并且實現(xiàn)了優(yōu)于傳統(tǒng)確認機制的服務(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求不同的帶寬。

802.16 協(xié)議中的保密層采用了與DOCSIS標準相同的模型。利用密碼塊鏈接(CBC)模型中實現(xiàn)的數(shù)據(jù)加密標準(DES)，加密需要傳輸?shù)挠行ж撦d和輔助管理連 接。利用個人知識管理(PKM)協(xié)議，對用戶站點進行基于認證的鑒權(quán)。利用RSA公共密鑰方法和x.509認證，在基站和用戶站點之間傳遞密鑰。

三、WiMax技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

在 實現(xiàn)WiMAX系統(tǒng)時，面臨的最為嚴峻的挑戰(zhàn)大概是確定處理器應當執(zhí)行哪些任務(wù)以及硬件或者更確切的說，基于FPGA的加速器應當執(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。取決于實現(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!