【正文】 broadband based on WiMAX became a hot spot in the studying field. Chapter one introduced the concept and development status of WiMAX. Then followed by Chapter two,the introduction of key technologies for WiMAX by paring the advantages and disadvantages with other wireless broadband access techniques such as WiFi and MESH WiFi. Chapter three specified the WiMAX work main with the actual situation in Central South University I put forward a series of specific programs. In Chapter four,I finished the simulation model of CSU campus wireless access based on the OPNET software and WiMax simulation engineering technology, and draw a simple analysis of the five summerized the whole paper, and set forth the development and improve of WiMax technology in the future. Key Words: WiMAX, Wireless broadband technology, OPNET, IEEE standards 3GWiMAX無線 工程技術的研究與仿真 第一章 緒論 1 第一章 緒論 研究背景 隨著個人通信需求的迅猛增長，人們對通信業(yè)務的接入能力及服務水平提出了更高的要求，促使網絡由低速向高速、由窄帶向寬帶、由有線到無線方向迅猛發(fā)展。隨著技術的進步，無線寬帶網的建設也開始進入高速發(fā)展階段。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導師簽名： 日期： 年 月 日 注 意 事 項 （論文）的內容包括： 1）封面（按教務處制定的標準封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300字左右）、 關鍵詞 4）外文摘要、關鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結論 7）參考文獻 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時） ：理工類設計（論文）正文字數不少于 1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數不少于 。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。 作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日 期： 使用授權說明 本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績热?。 本科生畢業(yè)論文（設計） 題 目 3GWiMAX 無線 工程技術的研究與仿真 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日 期： 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學 校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 ：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。許多國家均在政府支持和電信制造商、運營商的積極投入下，研究和建設各種不同類型的無線寬帶網絡。今年 中國 3 個 3G 牌照的發(fā)放，使得中國通信業(yè)進入下一個蓬勃發(fā)展的階段。能夠提供多種數據業(yè)務，如交互多媒體業(yè)務，基于 IP的語音業(yè)務，網絡游戲和視頻會議等等。然而，最近幾年 WiMAX 技術又在該領域內掀起了一股熱潮，眾多設備商和運營商紛紛投入其中，也成立了類似 WiFi 的 WiMAX 聯(lián)盟推廣該項技術。正因為有如此重要的現(xiàn)實意義，基于 WiMAX 的無線寬帶網組網技術已經成為當前通信領域的一個研究熱點 。WiMAX 一詞來源于 WiMAX 論壇。 WiMAX 技術可以替代現(xiàn)有的有線和 DSL連接方式， 來提供最后一公里的無線寬帶接入。 WiMAX 發(fā)展現(xiàn)狀 在眾多的寬帶無線接入 (BWA， Broadband Wireless Access)技術中， WiMAX 以其獨具優(yōu)勢的高速接入能力成為了業(yè)界追捧的寵兒。 工作組是為制定無線城域網 (Wireless MAN)標準成立的，該工作組自 1999 年成立后，主要負責開發(fā)工作在 266 GHz 頻帶的無線接入系統(tǒng)空中接口物理層 (PHY)和媒質接入控制層 (MAC)規(guī)范，同時還開發(fā)與空中接口協(xié)議相關的一致性測試以及不同無線接入系統(tǒng)之間共存的規(guī)范，涉及 MMDS(Microwave Multipoint Distribution Systems, 微 波 多 點 業(yè) 務 分 布 系 統(tǒng) ) 、 LMDS(Local Multipoint Distribution Systems，本地多點業(yè)務分布系統(tǒng) )等技術 [3]。 3GWiMAX無線 工程技術的研究與仿真 第一章 緒論 3 （ 3） :固定寬帶無線接入系統(tǒng)空中接口標準 (2 GHz66 GHz), 主要是對 。 的目標是能夠向上兼 容 ，因此它的標準化工作基本上是在 的基礎上進行的。第二章主要是介紹 WiMAX 的關鍵技術，再介紹與 WiMAX 相關的幾種技術比如說 WiFi 和 MESHWiFi，再比較它們的相同點和不同點。 （和摘要重復了 ,是不是另外寫或不要此段內容 ）3GWiMAX無線 工程技術的研究與仿真 第二章 WiMAX技術及分析 4 第二章 WiMAX 技術及分析 WiMAX 的關鍵技術 WiMAX 的物理技術特點 物理層的主要工作是對原始數據進行調制 /解調，編碼 /解碼，使之變成適合無線鏈路傳輸的數據。 WiMAX組織正在各個國家尋求較低的頻段。而 是需要授權的。 WiMAX 能夠提供高于 3 bit/second/Hz 的數據傳輸速率， 并未規(guī)定具體的載波帶寬，系統(tǒng)可以采用從 之間的帶寬。 WiMAX 采用自適應調制、編碼技術，支持 BPSK、 QPSK、 16QAM 和 64QAM 多種調制技術。比如說，當信道3GWiMAX無線 工程技術的研究與仿真 第二章 WiMAX技術及分析 5 狀態(tài)差時，可以選擇例如 QPSK低階的調制方式，當信道狀況好時，可以選擇例如 64QAM高階的調制方式 。 AAS 可以描述為一種波束成形技術。 STC 和 MIMO 屬于同一類技術，在發(fā)送端不需要知道信道信息，而 AAS 在發(fā)送端需要知道信道信息。分集增益可以在空間 (天線 )、時域 (時間 )或者頻域 (頻率 )各個維度上獲得 ； ?共信道干擾消除 (CCIR)： 通過干擾的不同信道響應，從而消除共信道的干擾信號。 WiMAX 的主要優(yōu)點如傳輸速率快，抗干擾能力強都是因為采取了 OFDM 技術 [８ ]。 這樣盡管總的信道并非平坦的，也就是說，具有頻率選擇性，但是每個子信道是相對平坦的，并且在每個信道上進行的是窄帶傳輸，信號帶寬小于信道的相關帶寬，因此可以大大消除符號間干擾 。 幾種無線寬帶技術的介紹及分析 到目前為止，世界上的無線城 市建設所采用的技術主要有三種，分別是 WiFi、MESHWiFi 以及 WiMAX。除原 IEEE 的內容之外，增加了基于 SNMP 協(xié)議的管理信息庫 (MIB)以取代原 OSI 協(xié)議的管理信息庫，3GWiMAX無線 工程技術的研究與仿真 第二章 WiMAX技術及分析 7 同時也擴展了網絡的傳輸速度。 由于 IEEE 和 IEEE 標準之間互不兼容，為了解 決這個問題， IEEE 又于 2020 年 11 月發(fā)布了 1g 協(xié)議，工作頻段為 ,規(guī)定的調制方法有兩種，包括 中采用的 OFDM 與 中采用的 CCK。這個概念解決了當今面臨的許多部署問題，比如進行廣泛的以太網布線，支持新的部署模式等 。它們一起為無線網狀網和其它常規(guī)無線網絡的客戶機節(jié)點提供網絡的無線接入 。在傳統(tǒng)的 WLAN 中，每個客戶端均通過一條與 AP 相連的無線鏈路來訪問網絡，用戶如果要進行相互通信的話，必須首先訪問一個固定的 AP，這種網絡結構被稱為單跳網絡。這樣的訪問方式就是多跳訪問 。 WiMAX 技術與其他兩種技術比較 WiMAX 與 WiFi 最大的區(qū)別是覆蓋半徑的長短 [7]。同時， WiMAX 可為同一用戶站提供多個業(yè) 務流的傳輸能力。 總之 ,與 WiFi、 MESHWiFi 相比 ， WiMAX具有覆蓋范圍更寬、頻段適應面更廣、 伸縮性更強、 QoS 和安全性能更高等技術優(yōu)勢。 3GWiMAX無線 工程技術的研究與仿真 第三章 模擬搭建 WiMAX組網模型 10 第三章 模擬搭建 WiMAX 組網模型 WiMAX 的組網技術 參用通用的無線通信體系結構， WiMAX 網絡參考架構可以分成終端、接入網 和核心網 3 個部分，如圖 。 WiMAX 是基于 網絡建立的 ，所以它可以在可以 2 Ghz 到 50 Ghz 之間使用，但是實際上 WiMAX 網絡可以使用的頻率是非常有限的。以 WiMAX 網絡在固定接入方式的應用場合為例，固定接入可以充分利用極化隔離和定向天線，其網絡規(guī)劃原則如下： (1)除非距離達到 5到 7倍程，或 者兩者之間存在較為明顯的阻擋物，相鄰站點不允許出現(xiàn)相同方向的同頻復用。 (4)同一站點， 相鄰 扇區(qū)，不可以使用同頻。 認證計費 認證計費系統(tǒng)是 WiMAX 網絡重要組成部分，即認證、授權和記賬（ AAA）是網絡安全策略的一個組成部分。 目前， WiMAX 網絡組建采用單獨建網、數據城域網疊加、移動蜂窩網等幾種方案，因此 WiMAX 網絡的 AAA 客戶機、 AAA服務器和計費系統(tǒng)可以借用現(xiàn)有的網絡的實現(xiàn)技術活直接采用現(xiàn)有網絡的對應設備，以實現(xiàn)資源共享，降低網絡設備的投資。 WiMAX 終端在漫游、移動情況下實現(xiàn)移動性管理可以采用簡單 IP（ Simple IP）或者移動 IP（ Mobile IP）協(xié)議。依據此方案搭建了中南大學無線寬帶校園網模型，設置相關參數， 模擬 具體運營環(huán)境。 （ 2） 然后根據目標規(guī)劃區(qū)域的特性選定傳播模型，只有選擇了合適的模型才能依據模型進行無線鏈路預算，從而計算系統(tǒng)可以容忍的最大路徑損耗，得到基站覆蓋小區(qū)半徑。 基站 (BS)扮演業(yè) 務接入點 (SAP,Service Access Point)的角色，通過動態(tài)帶寬分配技術，基站 (BS)可以根據覆蓋區(qū)用戶的情況，靈活選用定向天線、 全向天線以及多扇區(qū)技術滿足大量的用戶站 (SS,Subscriber Station)設備接入核心網的需求。 圖 PMP模式 3GWiMAX無線 工程技術的研究與仿真 第三章 模擬搭建 WiMAX組網模型 13 ● Mesh 應用模式 Mesh 應用模式采用多個基站 (BS)以網狀網方式擴大無線覆蓋區(qū)。對于市郊等遠離骨干網，有線不 易覆蓋的地區(qū)，可以采用該模式擴大覆蓋范圍，其規(guī)摸取決于基站半徑、覆蓋區(qū)大小等因素。 顯然，采用 WiMAX 無線橋接方式，可以避免困難的專線鋪設或繳納昂貴的線纜租金，并能迅速開通使用，連接距離遠，連接帶寬完全能滿足一般應用需要。 WiMAX 接入網絡可根據實際情況靈活采用 PMP 或 Mesh 結構形式，如圖 。而用戶終端設備 (TE)若要直接接入 WiMAX 網絡，則必須配置符合 WiMAX 標準的用戶單元 (SU,Subscr