WiMAX常识

据说下一个项目是做4G网络中的移动台……看一些常识性的东西，打个基础吧。

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WiMAX

WiMAX：Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX论坛2001年6月制定的标准，用于提高通信设备对IEEE 802.16标准的遵循，以及遵循该标准的设备间的互通。IEEE 802.16标准也被称为无线城域网。WiMAX的目标是提供和WiFi技术相似的无线数据传输，但WiMAX的传输距离更远，速度更高，使得覆盖全国的无线网络成为可能。WiMAX论坛将WiMAX描述为“一种基于标准的技术，使无线宽带接入成为通讯运营商和用户间，除了光纤(cable)和数字用户线(DSL)之外的又一个选择。”

用途

WiMAX的带宽和可及范围，使它适合于下列潜在的应用：

WiFi热点之间的连接，以及WiFi热点和Internet之间的连接。
在光纤和数字用户线之外提供了一种运营商到用户间的无线宽带接入技术。
提供高速数据和电信服务。
为保证商业活动的持续进行，提供备用的Internet接入方式。如果一个企业既有固定的Internet接入，也有无线Internet接入，尤其是当这两种接入方式由不同的互联网接入服务提供商所提供的时候，它们一般不会因为同一个原因同时不可用，降低了无法访问Internet的风险。
提供移动连接

宽带接入

很多公司都在调研将WiMAX作为运营商到用户间的高速数据连接方式。不论是对家庭用户，还是对企业用户来说，WiMAX的市场竞争都会使接入成本下降。

在那些尚未铺设光纤或者固定电话网的地区，WiMAX更有可能成为一种可能的宽带接入方式；如果不是WiMAX，在这样的地区提供宽带接入服务成本就会很高。WiMAX被应用之前，很多运营商都使用私有的、固定的、用于提供宽带服务的无线网。

WiMAX用户单元既有室内型的也有室外型的，很多制造商都生产WiMAX设备。室内型用户设备的安装相当方便，但是和专业的WiMAX单元相比，用户通信时必须距离基站更近。室内WiMAX设备的基础设施投资更高，因为覆盖同样的一片区域需要更多的基站，这就带来更高的运营成本（包括场地租用和维护费用等）。室内型WiMAX单元和一个cable modem或者DSL modem的大小近似。室外型的WiMAX单元允许用户在距离基站相当远的地方享受通信服务，但是通常需要专业人士安装，大小和一本书近似。

限制

很多人错误地认为WiMAX可以在112.6公里距离上为移动中的接收者提供70Mbps的数据速率。这个数据速率和这个传送距离，在理想环境中都是可以单独达到的，但是不可能同时达到。实际使用中，基站和移动台互相可见的条件下，可以达到10km范围内10Mbps的对称（上/下行）数据速率，但是在城市中，由于建筑物等阻挡很多，基站和移动台互不可见，用户通常只能在2km范围内得到10Mbps左右的数据速率，如果用户在移动中，数据速率还会进一步下降。这一点上WiMAX和DSL有些相似：你距离基站近些，带宽就高；如果你距离远些，有效带宽就要下降。你总是不能既获得很高的带宽，同时又距离基站很远。另外WiMAX的一个扇区内的总带宽是由该扇区内的全部用户共享，一个扇区内的用户过多的时候，每人能分到的带宽就会下降。

移动应用

一些移动通信服务公司正在评估WiMAX用于提高无线带宽，以满足大数据量应用的可能性。Sprint Nextel已经宣布在2006年中投资30亿美元，用于在之后的几年中建设WiMAX网络。

技术信息

WiMAX这个词用于描述对于IEEE 802.16无线网络的标准的、可互通的实现，就像Wi-Fi是一个和IEEE 802.11无线局域网的一个可互通的实现一样。但是WiMAX和Wi-Fi的工作方式差别很大。

媒介接入控制层/数据链路层

Wi-Fi的MAC使用了竞争接入方式——所有希望通过某一个无线接入点传输数据的用户台，都用随机打断的方式来争夺目标接入点的使用权。这个策略可能令距离接入点较远的用户台不断地被距离接入点较近的用户台打断，从而使距离接入点较远的用户台的吞吐量大幅度下降。这使得我们很难同时为大量用户提供IP语音和IP电视之类依靠于稳定的QoS（服务质量），以及稳定数据速率的应用。

与此相对照的是802.16的媒介接入控制层，它使用的调度算法是用户台只需要在最初接入网络的时候，对接入权进行一次竞争。在那之后，基站就为这个已经接入网络的用户分配一个不被抢夺的时间片。这个时间片可能会根据网络负载被扩大或者缩小，但始终都是被指定给这个用户的，也就是说其他用户不可能使用这个时间片。802.16的调度算法在过载状态下是稳定的，而802.11的调度算法就不是。802.16的调度算法对带宽的使用更有效，它允许基站对不同用户台的不同应用间的时间片分配进行平衡，以达到控制服务质量参数的目的。

物理层

最初版本的802.16标准定义了10G-66GHz频段内的WiMAX。802.16a增加了对2G-11GHz频段的定义。802.16a在2004年被修订为802.16-2004（也被称为802.16d，或者“固定WiMAX”、“漫游型WiMAX”）。802.16d在2005年被修订为802.16e，“移动WiMAX”。

802.16d和802.16e标准获得了更多的关注，因为较低的频率中，不一致的信号衰减情况较弱，覆盖范围和建筑物内的穿透能力都有改善。现在世界上已经有不少使用符合802.16d标准的设备的网络，处于商业运营中。

和Wi-Fi的比较

WiMAX和Wi-Fi都是Wi两个字母开头，而且都是基于IEEE的802开头的标准，又都和无线接入能力以及Internet相关，所以经常有人拿着两种技术来做比较，或者混淆了这两者。事实上这两种技术是面向不同的应用的。

WiMAX是一个长距离系统，通常可以达到若干公里，使用的是已经注册的频谱，提供的是从ISP到最终用户之间的点对点的连接。不同的802.16系列标准，提供的是不同类型的接入，从移动的（比如通过移动电话）到固定的（作为有线接入的一个替代品，最终用户的无线终端点固定不动）。
Wi-Fi是一个短距离的系统，通常只有几百米的有效距离，使用的是未经注册的频谱，提供的是对一个网络的访问，只覆盖网络运营者自己拥有的区域。Wi-Fi的典型应用是用于最终用户访问他们自己的网络，这个网络可能和internet相连也可能不和internet相连。如果WiMAX提供的服务可以被比作移动电话，Wi-Fi则更像是无绳电话。