基于WiMax的宽带无线接入技术研究

摘 要：WiMax是一种新型的宽带无线接入技术，在行业内受到了广泛的关注。WiMax具有传输速率高、覆盖范围广、支持移动性以及提供QoS保证和采用基于全IP网络架构的优点，能够实现数据分组化、接入宽带化以及重点移动化的合一，因此在业内具有十分广泛的应用前景。据此，本文对WiMax的宽带无线接入技术的应用进行了分析研究，希望对WiMax的应用及行业的发展提供可用参考。

关键词：WiMax；宽带无线接入技术；IEEE 802.16

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.097

0 引言

在当前的网络接入技术中，蜂窝网络接入技术是目前较为成熟应用范围比较广的，除此之外，近年来发展较为迅速的无线网相关的网络接入技术也逐渐走入人们的视野。无线局域网在最初发展的时候，使用的是IEEE 802.11标准，并且发展到今天已经获得了十分成熟的应用。

1 IEEE 802.16标准简介

当前，IEEE 802.16中有多个标准，目前使用较多的标准是802.16d标准和802.16e标准，如果是固定通信网络就会使用802.16d标准，如果是移动通信网络使用的就是802.16e标准。802.16d标准的前身是802.16a和802.16，由于这两个标准有重复的部分，因此对这两个标准进行了整理，修改掉不合理的部分后形成了新的802.16d标准。802.16d标准的作用就是对物理层框架以及MAC层中的相关业务进行了定义。

2 IEEE 802.16的优点

WiMax是一项基于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网技术。与其他的无线通信技术相比，IEEE 802.16的优点如下：

（1）传输速率高，覆盖范围广。在物理层中，WiMax所使用的编码调制方式十分灵活，采用的是频分复用和多天线技术，这种编码调制方式提高了频率的利用率，能够实现无缝覆盖，对于非视距类型的通信也能很好的支持，保证了通信质量，而且其传输速率也高。

（2）QoS机制完善。WiMax的连接方式是面向对象链接方式，在媒介传输控制层MAC中定义了服务质量（QoS）机制，根据通信质量的不同，可以分为质量没有保證的Internet业务、质量普通的语音视频业务、质量高的语音视频业务。该项技术可以根据不同用户的不同需求来动态的分配调整带宽资源，使用的灵活性很强。

（3）数据安全性高。在无线网络的搭建和使用过程中，网络的安全性是用户和服务提供商都密切关注的一个热点问题。如果网络的安全性不够，信息就可能被别有用心的人窃取，不仅用户的隐私会被窃取，服务商的服务也会受到质疑。而IEEE 802.16的数据安全性保障比较高，因为该项技术在传输中设置了一个加密子层，这个加密子层定义在MAC层中，这样就能够实现信息的安全传输，对用户通信中的数据实施加密和保密措施。

3 WiMax物理层中的关键技术

（1）OFDM技术和OFDMA技术。正交频分复用（OFDM）是一种多载波数字调制技术，在WiMAX宽带无线接入系统中，OFDM技术的主要应用的方式有两种：OFDM物理层和OFDMA物理层，两者都支持TDD和FDD双工方式。虽然OFDM技术对相位噪声十分敏感，但是在该标准中，定义了ScalableFFT，可以根据实际不同的无线环境进而选择不同的调制方式，进而确保系统可以高性能的工作[1]。

（2）多天线技术。多天线技术可以在不增加系统带宽的前提下，大幅提升信道容量，使得传输速率得到大幅提升，并扩大传输的覆盖范围，并进一步提升信号的传输质量。包括MIMO技术；自适应编码技术（AMC）和混合自动重传请求（H-ARQ）[2]。

4 WiMax宽带无线接入技术的应用

WiMax宽带无线接入技术的目标是向市场推广新的IEEE 802.16标准，在城域网中一点对多点的厂商环境下，形成与以往系列技术面向不同传输环境的无线数据接入技术体系。

4.1 WiMax与wi-fi、MBWA的组合应用

WiMax不支持时速超过120Km的移动接入，但是，WiMax目前能够实现的移动接入也能够满足城市的通信要求，因为在城市中，移动的目标速度不可能过高，高速移动的目标数量十分稀少。因此，虽然WiMax对移动接入目标的时速有限制，但是完全能够满足城市目前的应用需求。如果是非移动的目标需要接入网络，可以通过WIFI的方式来接入。如果一些城市由于自身的特点或者是一些特殊应用必须要接入高速移动的目标或者是有大量的非移动接入目标，可以通过WMBA覆盖来实现。

4.2 WiMax促进三网融合

首先，WiMax具有强大的大型通信能力。其次，该项技术对于多点通信也能够很好的支持，也因此该项技术的发展前景也更加广阔，而且其数据的延迟率较低，所以也适用于一些实时数据的传输，这一特点也促进了和广播电视网的融合。

4.3 WiMax在手机电视中的应用

WiMax在手机电视中的实现方式有3种，利用移动网络实现，如IPTV；通过卫星网络实现，如数字多媒体广播；通过手机中安装数字电视接收模块实现，如数字视频广播。WiMax的数据传输效率较高，因此可以实现实时通讯，其数据传输速率的保证是IPTV，在保证速度的同时还能够将手机中的接收DMB和DVB-H的芯片成本给省掉，降低了生产成本。

5 结语

WiMax作为当前十分火热的新型宽带无线接入技术，能够向固定、高度移动的设备提供宽带无线连接，并作为一些现有技术的无线替代品，对改善移动端用户的使用体验具有十分积极的意义。在当前的研究中，WiMax宽带无线接入技术的应用还可以继续扩充，得到更为广泛分使用，以及更佳的使用效果，为用户提供更为便捷、安全的网络服务。

参考文献：

[1]刘丹谱.WiMax宽带无线接入技术及其应用[J].中兴通讯技术，2008

（02）：10.

[2]张子彬.WiMax无线网络安全接入技术的研究[D].兰州理工大学，2010（04）：15.

作者简介：侯金奎 （1985-），男，四川旺苍人，本科，中级，研究方向：通信工程专业方向。endprint