移动wimax网络编译码技术研究

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1、哈尔滨工业大学工学硕士学位论文第1章绪论1.1课题研究背景宽带无线接入技术(BroadbandWirelessAccess，BWA)作为下一代通信网络中最具发展潜力的接入技术之一，正受到业界越来越多的关注[1]。无线城域网(WirelessMetropolitanAreaNetwork，WMAN)技术指的是无线通信网络覆盖范围大于无线局域网(WirelessLocalAreaNetwork，WLAN)的一种无线通信技术，无线城域网是为解决宽带接入“最后一公里”问题而专门设计的[2]。无线城域网的推出是为

2、了日益增长的宽带无线接入市场需求的。虽然多年来IEEE802.11技术一直与许多其他专有技术一起被用于BMA，并获得很大成功，但是无线局域网的总体设计及其提供的特点并不能很好的适用于室外的BWA应用。当其用于室外时，在带宽和用户数方面将受到限制，同 时还存在着通信距离等其他一些问题[3~5]。基于上述情况，IEEE决定制定一种新的，更复杂的全球标准，这个标准应能同时解决物理层环境(室外射频传输)和QoS两方面的问题，以满足BMA和“最后一公里”接入市场的需要。这个标准化组织就是IEEE802.16，同时

3、业界也成立了类似于Wi-Fi(802.11协议)联盟的WiMAX论坛。IEEE802.16是IEEE802下设的负责城域网的工作组，主要任务是开发工作在2~60GHz频带的无线接入系统空中接口物理层和媒体接入控制层规范，同时还有与空中接口协议相关的一致性测试，以及不同无线接入系统之间的共存规范[6~9]。WiMAX论坛成立之初，只有部分原有固定无线接入厂商加入，力量有限，造成初期发展缓慢，但是由于IEEE提出了IEEE802.16e移动WiMAX技术后，WiMAX技术从2004年开始越来越受到业界关注。

4、随着全球几家知名厂商的加入，特别是Intel公司的加入，推动了该论坛的快速发展。WiMAX认证联盟除了大力发展通信设备制造商以外，还吸引了许多运营商，增加若干运营商道其阵营中来，其中包括英国电信，法国电信，Qwest，Reliance电信，XO通信公司。经过两年多时间，WiMAX论坛成员由原来的46个增加 到356个[10,11]。越来越多的主要移动设备厂家和移动运营商纷纷加入，这在一定程度上加大了WiMAX技术的市场影响力。-1-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文移动WiMAX即IEEE802.16e标准

5、，是IEEE局域网和城域网标准的第16部分—固定宽带无线系统的空中接口修正，是对低于6GHz许可宽带的移动 业务的物理层和MAC层的修改[12~15]。IEEE802.16e是对IEEE802.16与IEEE802.16a的增强，支持用户站以及车载速度移动，规定了一个系统来结合固定和移动宽带无线接入，规定了在基站或扇区之间支持高层切换的功能。它适用于2~6GHz之间许可带宽的移动业务。1.2研究目的和意义WiMAX是针对微波和毫米波频段提出的一种新的空中接口标准[16]。它前向兼容802.16d，物理层

6、实现方式与802.16d基本一致，主要是对OFDMA进行了扩展。WiMAX工作在2~6GHz频段，基站覆盖范围一般为几千米，可以采用FDD或TDD双工方式。WiMAX系统有以下主要特点[17,18]：(1)是可运营，可管理的网络管理架构；(2)可以利用已有核心网的管理和控制能力，降低部署成本；(3)可以与移动网在传输距离和带宽方面优势互补，提供更高服务质量；(4)统一的用户数据管理和统一运营支撑系统，提供对用户的统一管理；(5)利用开放的标准接口，实现产品的互操作性。1.2.1WiMAX的技术优势WiM

7、AX之所以能受到广泛重视，是因为其自身具有很多优势，而各厂商也正是看到了WiMAX的优势所可能引发的强大市场需求才对其抱有浓厚 的兴趣，也正是因为这个原因对WiMAX技术的研究才如此热门[46]。WiMAX的技术优势可以简要概括为几点：(1)实现更远的传输距离[19,20]。WiMAX无线信号传输距离最远可达50km，是WLAN所不能比拟的，其网络覆盖面积也很大，只要建设少数基站就能实现全覆盖，这样就使得无线网络应用的范围大大扩展；(2)提供更高速的宽带接入。WiMAX所能提供的最高速率是70Mbit/

8、s。WiMAX采用正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)调制方式，每个频道的带宽为20MHz，通过室外固定天线稳定地收-2-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文发无线电波；(3)提供优良的“最后一公里”网络接入服务[21]。作为一种无线城域网技术，它可以将Wi-Fi热点接入到互联网，也可作为DSL等有线接入方式的无线扩展，实现“最后一公里”的宽带接入。WiMAX可在50公里线性区域