WiMAX系统的六大关键技术简介

WiMAX系统具有可扩展性、安全性的特点，可以提供具有QoS保障的业务，提供高数据速率
和较高的移动性支持。IEEE 802.16标准规定，物理层可支持1.25MHz～20MHz频段宽带。这
种带宽需求可以适应世界各地的带宽需求，方便系统频谱规划，并且允许灵活的频率复用
和网络规划。为增强无线传输系统安全性，IEEE 802.16在MAC层中定义了一个保密子层来
提供安全保障。WiMAX系统可以提供数据、语音、视频各类服务，是与其作为支撑的关键技
术的支持分不开的。这些支撑技术主要包括正交频分复用（OFDM/OFDMA）技术、自适应天
线系统、自适应编码调制技术、快速资源调度技术等。 

　　1.OFDM/OFDMA技术 

　　WiMAX支持单载波和OFDM/OFDMA三种物理层结构。其中， OFDM/OFDMA技术具有抗衰落
、抗多径能力强，频谱效率高（码速率最高可达100MHz）以及成本低等优点，被认为是特
别适合移动通信系统的一种技术。 

　　通过指定每个用户可以使用OFDM所有子载波中的一个(或一组)，我们就得到了一种新
的多址方式——OFDMA。OFDMA类似于常规的频分复用( FDMA) ,但它不需要FDMA中必不可少
的保护频带,从而避免了频带的浪费，提高系统容量。此外，OFDMA的分配机制非常灵活，
它可以根据用户业务量的大小动态分配子载波的数量（与TDMA中动态分配时隙数相似），
并且可以在不同的子载波上使用不同的调制制式及发射功率，因而可以达到很高的频谱利
用率。OFDM/OFDMA技术作为4G移动通信系统关键技术之一，已经得到业界普遍共识。 

　　2.先进的多天线技术 

　　宽带无线接入系统的一个主要先决条件就是能够在保持高性能运行状态的同时，可以
在视距（LOS）与非视距（NLOS）条件下正常运行。WiMAX支持各种先进的天线技术，主要
可分为三类：自适应波束成型技术、空间分集技术与空间复用技术。 

　　3.链路自适应技术 

　　除了以OFDM/OFDMA及多天线为代表的先进物理层技术，在WiMAX的MAC层还采用了一系
列先进技术，确保系统性能：WiMAX采用自动重传请求（ARQ）和混合自动重传请求（HARQ
）机制来快速应答和重传纠错；采用了自动功率控制技术来降低信道间干扰；采用了自适
应调制编码技术来提高传输速率。 

　　4.面向连接的MAC层协议及QoS服务 

　　WiMAX采用时分多址方式，可以是TDD模式或FDD模式。其MAC层提供面向连接的业务。
这种方式将数据包分成业务流，业务流通过逻辑链路传送。WiMAX系统定义了业务流的服务
质量参数集，提供面向链接的QoS保障。WiMAX支持固定速率、实时可变比特率（VBR）、非
实时可变比特率、尽力而为四种业务类型，这种差异化服务可以很好提供QoS服务。 

　　5.动态带宽分配 

　　在TDMA+OFDM/OFDMA多址方式下工作，WiMAX可按用户需要动态分配传输带宽，在多用
户、多业务的情况下提高了频谱和设备的利用率。 

　　6.安全性保障 

　　为增强无线传输系统安全性，IEEE 802.16在MAC层中定义了一个保密子层来提供安全
保障。保密子层主要包括两个协议：数据加密封装协议和密钥管理协议（PKM）。