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1、WiMAX简介
WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)基于IEEE 802.16标准，它正迅速发展并将在无线城域网中扮演重要角色。WiMAX技术作为世界无线通信协议家庭中的重要一员，在整个无线通信标准中所处位置如图1所示。
WiMAX支持非视距传播条件下的无线宽带接入，它致力于为无线网络提供低时延、高质量的语音和数据服务。近两年来，WiMAX技术正在迅速发展，其发展进程如图2所示。
图1 全球不同覆盖范围的主要无线通信标准
图2 WiMAX技术发展的时间表
从2001年10月IEEE制定第一个版本的802.16标准到2004年6月的802.16d(现称为IEEE802.16-2004)均为固定的无线接入方式，不支持移动性。直到2005年底IEEE发布802.16e标准，WiMAX才拥有性能比较好的移动性，移动WiMAX也因此引起了更多制造商和运营商的兴趣和关注。
2、移动WiMAX技术的特点
2.1 移动WiMAX技术物理层特点
为了使移动WiMAX技术具有更好的性能和更广阔的应用前景，其物理层设计颇具特点，其主要特点具体如下：
(1)所使用的频段
IEEE 802.16d所推荐使用的频段是2～11 GHz，它综合考虑了世界无线电频谱占用情况和移动及非视距传播需求，802.16e为了支持移动性推荐其频率范围为6GHz以下。鉴于我国2-6GHz 频率的使用情况，移动WiMAX使用3.3GHz和3.5GHz的可能性较大，不过国家无线电管理部门还未正式对其分配频段。
(2)OFDM/OFDMA
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)，即正交频分复用技术是一种无线环境下的高速传输技术，适合在多径衰落和多普勒频移的无线信道中传输高速数据，它将是以后4G 中的核心技术之一。OFDM通过将频率选择性多径衰落信道在频域内转换为平坦信道，减小了多径衰落的影响。
在WiMAX系统中，OFDM技术为物理层技术，主要应用的方式有两种，即OFDM物理层和OFDMA物理层。WiMAX的OFDM物理层采用 OFDM调制方式，OFDM正交载波集由单一用户产生，为单一用户并行传送数据流。支持TDD和FDD双工方式，上行链路采用TDMA多址方式，下行链路采用TDM复用方式，可以采用STC发射分集以及AAS自适应天线系统。
WiMAX的OFDMA物理层采用OFDMA多址接入方式，支持TDD和FDD双工方式，可以采用STC发射分集以及AAS。OFDMA系统可以支持长度为2048，1024，512和128的FFT点数，通常向下数据流被分为逻辑数据流。这些数据流可以采用不同的调制及编码方式以及以不同信号功率接入不同信道特征的用户端。向上数据流子信道采用多址方式接入，通过下行发送的媒质接入协议(MAP)分配子信道传输上行数据流。
2.2 移动WiMAX技术接入层特点
IEEE 802.16标准可以在同一信道中支持视频、音频数据流，同时支持突发性的高速率数据需求。MAC算法分配给单个终端用户的资源可以从一个时隙到整个帧，这样在任何时间都可以根据需求向某一个特定的用户终端提供动态范围非常大的吞吐量。
移动WiMAX接入层的特点主要表现在以下3个方面：
(1)QoS
在不对称的上下行容量、良好的资源划分方式和灵活的资源分配机制下，移动WiMAX可以提供有QoS保障的数据服务和应用。移动WiMAX根据需求不同提供不同QoS的服务，详细情况参见表1（略）。
(2)移动性管理
对于移动通信而言，电池的寿命和越区切换是两个关键的因素。移动WiMAX在这两方面都做了精心设计。
首先，移动WiMAX有良好的功率管理机制。移动WiMAX技术支持睡眠和空闲两种省电模式：睡眠模式在移动台与基站失去联系的情况下启用，在睡眠模式下移动台的功率和对基站空中接口资源地使用都将最小化;空闲模式是指在移动台穿越被多个基站重叠覆盖的区域时周期性的接收广播信道的消息而不在某个基站进行注册，这样对于移动台可以避免进行频繁越区切换而对于基站可以减少空中接口资源和越区切换通信量。
其次，IEEE 802.16e定义了3种越区切换方式，即硬切换、快速BS切换和宏分集切换。其中，硬切换是必须支持的切换方式，快速BS切换和宏分集切换是两种可选的模式。移动台可以通过当前的服务BS广播的消息获得相邻小区的信息，或者通过请求分配扫描间隔或者是睡眠间隔来对邻近的基站进行扫描和测距的方式获得相邻小区信息，对其评估，寻找 潜在的目标小区。切换既可以由MS决策发起，也可以由BS决策发起。在进行快速基站切换(FBSS)时，MS只与 AnchorBS进行通信。所谓快速是指不用执行HO过程中的步骤就可以完成从一个AnchorBS到另一个AnchorBS的切换。支持FBSS对于 MS和BS来说是可选的。进行宏分集切换(MDHO)时，MS可以同时在多个BS之间发送和接收数据，这样可以获得分集合并增益以改善信号质量。支持 MDHO对于MS和BS来说是可选的。
