【正文】 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 信息工程系 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 畢業(yè)論文 題目： 淺析 WIMAX 技術(shù)在校園中的應(yīng)用 專 業(yè)： 通信技術(shù) 專業(yè) 年 級(jí)： 09 級(jí) 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指 導(dǎo) 老 師： 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 2 摘 要 近年來(lái)，無(wú)線寬帶技術(shù)蓬勃發(fā)展。隨著技術(shù)的進(jìn)步，無(wú)線寬帶網(wǎng)的建設(shè)也開(kāi)始進(jìn)入高速發(fā)展階段。許多國(guó)家均在政府支持和電信制造商、運(yùn)營(yíng)商的積極投入下，研究和建設(shè)各種不同類型的無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)。這當(dāng)中，基于 WIMAX技術(shù)的無(wú)線寬帶網(wǎng)由于傳輸速度快、覆蓋范圍廣、 抗擾能力 強(qiáng)、靈活易部署的優(yōu)點(diǎn)成為該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。 本文首先介紹 WIMAX 物 理層和 MAC 層的關(guān)鍵技術(shù)，并通過(guò)與 WIFI、藍(lán)牙、 3G 等其它無(wú)線寬帶接入技術(shù)進(jìn)行比較，闡述采用 WIMAX 技術(shù)搭建無(wú)線寬帶網(wǎng)的理由。在針對(duì) WIMAX 的無(wú)線 信道信道 模型進(jìn)行了詳細(xì)研究的基礎(chǔ)上，按照基于 WIMAX 技術(shù)的無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃方法，結(jié)合南昌大學(xué)的實(shí)際情況，提出了一套切實(shí)可行的無(wú)線寬帶網(wǎng)設(shè)計(jì)流程和方案。依據(jù)此方案實(shí)際搭建了南昌大學(xué)無(wú)線寬帶實(shí)驗(yàn)網(wǎng)，并且完成了部分測(cè)試、調(diào)試及優(yōu)化工作，針對(duì)實(shí)際中出現(xiàn)的問(wèn)題做出分析。最后，對(duì)全文進(jìn)行總結(jié)，展望了下一步在無(wú)線寬帶網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)方面可以進(jìn)行的工作和改進(jìn)。 關(guān)鍵詞 :WIMAX（ 全球微波接入互操作性 ）； 應(yīng)用場(chǎng)景 ； 發(fā)展趨勢(shì) 。 WIFI 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 3 目 錄 前 言 .................................................... 5 第一章 緒論 ............................................ 6 WIMAX 簡(jiǎn)介 ....................................... 6 WIMAX 技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展及應(yīng)用場(chǎng)景 ............... 6 WIMAX 產(chǎn)生背景 ............................ 7 WIMAX 技術(shù)的發(fā)展 .......................... 8 WIMAX 技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景 ......................... 8 WIMAX 技術(shù)優(yōu)勢(shì)及面臨的挑戰(zhàn) ...................... 9 WIMAX 技術(shù)優(yōu)勢(shì) ............................. 9 WIMAX 面臨的挑戰(zhàn) .......................... 10 現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) .................................. 11 第二章 WIMAX 接入技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析 ........................ 13 WIFI 技術(shù) ...................................... 13 WIFI 技術(shù)概述 ............................ 13 WIFI 技術(shù)優(yōu)勢(shì) ............................ 13 制約 WIFI 技術(shù)發(fā)展的幾個(gè)方面 ............. 13 3G 技術(shù) ......................................... 14 WCDMA ..................................... 14 CDMA2021 .................................. 15 TDSCDMA .................................. 15 3G 技術(shù)的優(yōu)勢(shì) ............................. 15 WIMAX 與 WIFI、原 3G 技術(shù)的對(duì)比分析 ............ 16 WIMAX 與 WIFI 技術(shù)對(duì)比 ................... 16 WIMAX 與原 3G 技術(shù)對(duì)比 .................... 18 第三章 WIMAX 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用模式探討 .............. 23 WIMAX 的概念及其特點(diǎn) ............................ 23 WIMAX 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) .............................. 24 網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu) ............................... 24 端到端的參考模型 .......................... 25 網(wǎng)絡(luò)實(shí)體 ................................... 25 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 4 網(wǎng)絡(luò)接口 ................................... 26 協(xié)議棧參考模型 ............................ 28 WIMAX 的應(yīng)用模式 ................................ 28 固網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)的接入 ........................ 29 NGN 網(wǎng)絡(luò)的接入 ............................ 30 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入補(bǔ)充 ........................ 30 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基站傳輸 .......................... 30 WIMAX 與 3G 融合組網(wǎng)方案 ................... 31 WIMAX 的商業(yè)發(fā)展路線 ............................ 32 第四章 WIMAX 無(wú)線接入網(wǎng)解決方案 ........................ 33 WIMAX 無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)基本原則 ............ 33 網(wǎng)絡(luò)組織 ........................................ 33 網(wǎng)絡(luò)功能結(jié)構(gòu) .................................... 33 設(shè)備組成 ........................................ 35 覆蓋分析 ........................................ 35 結(jié) 論 ................................................... 36 參考文獻(xiàn) ............................................... 38 致 謝 ................................................... 40 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 5 前 言 隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展 ,高校無(wú)線校園網(wǎng)也得到了迅速的普及 ,其在高校的辦公自動(dòng)化中發(fā)揮了舉足輕重的作用 ,為高校教師的辦公提供了良好的條件 ,同時(shí) ,也方便了學(xué)生的 學(xué)習(xí)。所以 21 世紀(jì)的高校應(yīng)該在宿舍、教室、圖書館等整個(gè)園區(qū)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。使用無(wú)線局域網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)建筑群網(wǎng)絡(luò)連接、寬帶互連網(wǎng)絡(luò)接入及移動(dòng)獲取網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等功能。無(wú)線局域網(wǎng)成為構(gòu)建現(xiàn)代教育網(wǎng)絡(luò)的必然選擇。 現(xiàn)在， WIMAX技術(shù)的出現(xiàn)為解決上述問(wèn)題提供了可能。 WIMAX作為一種無(wú)線接入技術(shù)，其寬帶接入的特點(diǎn)更是符合了當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)接入寬帶化的發(fā)展趨勢(shì)。采用 WIMAX技術(shù)，組建校園無(wú)線網(wǎng)，發(fā)揮其建網(wǎng)快捷、靈活多變的特點(diǎn)，能夠有效地解決有線接入 。 它將校園里的院系 、 學(xué)生與從事管理 、 社交 、 學(xué)術(shù) 、業(yè)務(wù)活動(dòng)的行政人員緊密地聯(lián)系在一起 ， 在教育系統(tǒng)中具有重要的作用 。 目前 ， 越來(lái)越多的學(xué)生擁有筆記本電腦 ， 在教室 、 實(shí)驗(yàn)室 、 圖書館 、 大型會(huì)議室 、 體育館 、 室外廣場(chǎng)等場(chǎng)合如何突破網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)限制 、 實(shí)現(xiàn)多人同時(shí)上網(wǎng)的問(wèn)題在應(yīng)用中不可避 免 。 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有無(wú)縫三維覆蓋 、 可移動(dòng)通訊等優(yōu)點(diǎn) ， 有效緩解校園網(wǎng)建設(shè)中存在的傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)無(wú)法解決的難題 。 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 6 第一章 緒論 WIMAX 簡(jiǎn)介 WIMAX 是全球微波接入互 （ WORDWIDE Interoperability Form Crowave Access） 的簡(jiǎn)稱，是一種關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，可以替代現(xiàn)有的有 線和 DSL 連接方式，提供固定、移動(dòng)、便攜形式的無(wú)線寬帶連接，并最終能夠在不需要直接視距基站的情況下提供最后一英里的無(wú)線寬帶接入 WIMAX 技術(shù)的出現(xiàn)，彌補(bǔ)了 WIFI 傳輸距離短的缺陷，同 WIFI 一樣，它也須要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)“熱點(diǎn)”，但同 WIFI 相比， WIMAX 的覆蓋范圍要大得多，其最大傳輸速度 75mbps、最大傳輸距離可達(dá) 50 公里，可高速實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。對(duì)于須要隨時(shí)隨地高速接入互聯(lián)網(wǎng)的朋友， WIMAX 無(wú)疑是一種很好的技術(shù)解決方案。 該技術(shù)以 IEEE 的系列寬頻無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)。一如當(dāng)年對(duì)提升 使用率有功的 WIFI 聯(lián)盟， WIMAX 也成立了論壇，將提高大眾對(duì)寬頻潛力的認(rèn)識(shí)，并力促供應(yīng)商解決設(shè)備兼容問(wèn)題，借此加速 WIMAX 技術(shù)的使用率，讓 WIMAX 技術(shù)成為業(yè)界使用 IEEE 系列寬頻無(wú)線設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)。雖然 WIMAX 無(wú)法另辟新的市場(chǎng) ， 目前市面已有多種寬頻無(wú)在線網(wǎng)方式 。 但是有助于統(tǒng)一技術(shù)的規(guī)范，有了標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)范，就可以以量制價(jià)，降低成本，提高市場(chǎng)增長(zhǎng)率。短期而言 ， 2021 年 WIMAX 論壇將在年底之前，著手開(kāi)發(fā)認(rèn)證流程，為最后一步的產(chǎn)品測(cè)試預(yù) 做 準(zhǔn)備。 2021 年左右，大型供應(yīng)商 將推出擁有 WIMAX 認(rèn)證的產(chǎn)品，多數(shù)產(chǎn)品的頻率不超過(guò) ， WIMAX 將進(jìn)步到可以支持最后 一里 ，回程、私人企業(yè)應(yīng)用。 2021/07 年左右， WIMAX 解決方案將內(nèi)建于筆記本電腦，可直接進(jìn)行客戶端發(fā)送，遞送真正的便攜式無(wú)線寬頻，不需外接的客戶端設(shè)備（ CAP）。 WIMAX 技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展及應(yīng)用場(chǎng)景 隨著通信技術(shù)和新業(yè)務(wù)的部署，市場(chǎng)與技術(shù)的相互作用，未來(lái)通信領(lǐng)域一些新的特點(diǎn)逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。一方面，傳統(tǒng)寬帶固定接入用戶已經(jīng)不滿足于僅僅在家庭和辦公室等固定環(huán)境內(nèi)使用寬帶業(yè)務(wù)，希望使用寬 帶接入移動(dòng)服務(wù)；另一方面，傳統(tǒng)的移動(dòng)用戶也不滿足于簡(jiǎn)單的語(yǔ)音、短信和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，希望能使用更高數(shù)據(jù)速率的業(yè)務(wù)。用戶需求的變化使固定寬帶接入服務(wù)和移動(dòng)服務(wù)在技術(shù)和業(yè)務(wù)上呈現(xiàn)融合的趨勢(shì)，寬帶移動(dòng)化和移動(dòng)寬帶化逐漸三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 7 成為兩個(gè)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，并互為補(bǔ)充、互相促進(jìn)。 在移動(dòng)寬帶化方面， 3GPP/3GPP2 已經(jīng)制定了 1xEVDO、 HSDPA/HSUPA 等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在移動(dòng)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)寬帶數(shù)據(jù)傳輸。在寬帶移動(dòng)化方面， IEEE802 工作組先后制定了 WLAN 和 WIMAX 等技術(shù)規(guī)范，意圖能沿著固定、游牧、便攜、移動(dòng) 這樣的演進(jìn)路線逐步實(shí)現(xiàn)寬帶移動(dòng)化。其中 WIMAX 是寬帶移 動(dòng) 的 重 要 里 程 碑 ， 促 進(jìn) 了 移 動(dòng) 寬 帶 的 演 進(jìn) 和 發(fā) 展 。 WIMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)，中文全名是微波存取全球互通，是 技術(shù)在市場(chǎng)推廣方面采用的名稱。其物理層和 MAC 層技術(shù)基于在 IEEE 工作組中開(kāi)發(fā)的無(wú)線城域網(wǎng) (WMAN，Wireless Metropolitan Area Network)技術(shù)，所以 WIMAX 特指以 的系列寬頻無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的寬帶無(wú)線接入技術(shù)。 WIMAX 產(chǎn)生背景 20 世紀(jì) 90 年代寬帶無(wú)線接入技術(shù)發(fā)展迅速，以本地多 點(diǎn) 系統(tǒng)（ LMDS）和多信道多點(diǎn)分配為代表的無(wú)線技術(shù)的市場(chǎng)定位為小型辦公室（ SOHO、中 / 小企業(yè)、城市商業(yè)中心等用戶。但是這一產(chǎn)業(yè)并沒(méi)有像人們預(yù)期的那樣進(jìn)一步繁榮壯大，一個(gè)重要的原因就是沒(méi)有統(tǒng)一的全球性寬帶無(wú)線接入標(biāo)準(zhǔn)。 1999 年， IEEE 成立了 工作組來(lái)專門研究寬帶無(wú)線接入技術(shù)規(guī)范，目標(biāo)是要建立一個(gè)全球統(tǒng)一的寬帶無(wú)線接入標(biāo)準(zhǔn) 。目前 主要提及兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)： 即 固定寬帶無(wú)線接入標(biāo)準(zhǔn)和 支持移動(dòng)特性的寬帶無(wú)線接入標(biāo)準(zhǔn)。 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)于 2021 年 10 月 1 日發(fā)布，它規(guī)范了固定接入下用戶終端同基站系統(tǒng)之間的空中接口，主要定義空中接口的物理層和 MAC層。 標(biāo)準(zhǔn)的最大特點(diǎn)在于對(duì)移動(dòng)性的支持。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了可同時(shí)支持固定和移動(dòng)寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)，工作在＜ 6ghz 適宜于移動(dòng)