1.移動WiMAX技術物理層特點

為了使移動WiMAX技術具有更好的性能和更廣闊的應用前景，其物理層設計頗具特點，其主要特點具體如下：

(1)所使用的頻段

IEEE 802.16d所推薦使用的頻段是2～11 GHz，它綜合考慮了世界無線電頻譜佔用情況和移動及非視距傳播需求，802.16e為了支持移動性推薦其頻率範圍為6GHz以下。鑑於我國2-6GHz 頻率的使用情況，移動WiMAX使用3.3GHz和3.5GHz的可能性較大，不過國家無線電管理部門還未正式對其分配頻段。

(2)OFDM/OFDMA

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)，即正交頻分復用技術是一種無線環境下的高速傳輸技術，適合在多徑衰落和多普勒頻移的無線信道中傳輸高速數據，它將是以後4G 中的核心技術之一。OFDM通過將頻率選擇性多徑衰落信道在頻域內轉換為平坦信道，減小了多徑衰落的影響。

在WiMAX系統中，OFDM技術為物理層技術，主要應用的方式有兩種，即OFDM物理層和OFDMA物理層。WiMAX的OFDM物理層採用 OFDM調製方式，OFDM正交載波集由單一用戶產生，為單一用戶並行傳送數據流。支持TDD和FDD雙工方式，上行鏈路採用TDMA多址方式，下行鏈路採用TDM復用方式，可以採用STC發射分集以及AAS自適應天線系統。

WiMAX 的OFDMA物理層採用OFDMA多址接入方式，支持TDD和FDD雙工方式，可以採用STC發射分集以及AAS。OFDMA系統可以支持長度為 2048，1024，512和128的FFT點數，通常向下數據流被分為邏輯數據流。這些數據流可以採用不同的調製及編碼方式以及以不同信號功率接入不同信道特徵的用戶端。向上數據流子信道採用多址方式接入，通過下行發送的媒質接入協議(MAP)分配子信道傳輸上行數據流。

2. 移動WiMAX技術接入層特點

IEEE 802.16標準可以在同一信道中支持視頻、音頻數據流，同時支持突發性的高速率數據需求。MAC算法分配給單個終端用戶的資源可以從一個時隙到整個幀，這樣在任何時間都可以根據需求向某一個特定的用戶終端提供動態範圍非常大的吞吐量。

移動WiMAX接入層的特點主要表現在以下3個方面：

(1)QoS

在不對稱的上下行容量、良好的資源劃分方式和靈活的資源分配機制下，移動WiMAX可以提供有QoS保障的數據服務和應用。移動WiMAX根據需求不同提供不同QoS的服務，詳細情況參見表1（略）。
(2)移動性管理

對於移動通信而言，電池的壽命和越區切換是兩個關鍵的因素。移動WiMAX在這兩方面都做了精心設計。

首先，移動WiMAX有良好的功率管理機制。移動WiMAX技術支持睡眠和空閒兩種省電模式：睡眠模式在移動台與基站失去聯繫的情況下啟用，在睡眠模式下移動台的功率和對基站空中接口資源地使用都將最小化;空閒模式是指在移動台穿越被多個基站重疊覆蓋的區域時週期性的接收廣播信道的消息而不在某個基站進行註冊，這樣對於移動台可以避免進行頻繁越區切換而對於基站可以減少空中接口資源和越區切換通信量。

其次，IEEE 802.16e定義了3種越區切換方式，即硬切換、快速BS切換和宏分集切換。其中，硬切換是必須支持的切換方式，快速BS切換和宏分集切換是兩種可選的模式。移動台可以通過當前的服務BS廣播的消息獲得相鄰小區的信息，或者通過請求分配掃瞄間隔或者是睡眠間隔來對鄰近的基站進行掃瞄和測距的方式獲得相鄰小區信息，對其評估，尋找 潛在的目標小區。切換既可以由MS決策發起，也可以由BS決策發起。在進行快速基站切換(FBSS)時，MS只與 AnchorBS進行通信。所謂快速是指不用執行HO過程中的步驟就可以完成從一個AnchorBS到另一個AnchorBS的切換。支持FBSS對於 MS和BS來說是可選的。進行宏分集切換(MDHO)時，MS可以同時在多個BS之間發送和接收數據，這樣可以獲得分集合併增益以改善信號質量。支持 MDHO對於MS和BS來說是可選的。

(3)安全性

移動WiMAX使用了當今最為先進的安全性技術，因此它的安全性能也十分突出，它主要使用的技術包括以下幾個方面：

●碼字管理協議版本2(Privacy and Key Management Protocol)是IEEE 802.16e加密的基礎，其它諸如通信量加密編碼、切換鍵交換以及多播和廣播安全信息等加密措施均以它為基石。

●用戶和設備鑑權：移動WiMAX使用了IETF EAP協議來提供基於SIM卡、數字認證、用戶名/密碼等多種用戶和設備鑑權方式。

●通信量加密編碼：AES-CCM可以在移動WiMAX的MAC層接口保護所有的用戶數據。EAP鑑權系統產生碼字來開啟密碼。通信量加密編碼有週期性的碼字更新機制，系統能持續不斷地轉換碼字從而更加提高了系統的安全性。

●消息控制協議：通過基於CMAC的AES或是基於MD5的HMAC算法控制數據。

●快速切換支持：移動WiMAX支持3種握手算法來優化重新驗證機制以達到支持快速切換的目的。