随着社会数字化不断发展,人们对于通信的要求越来越高。WiMAX技术是新一代4G宽带技术,与3G技术相比,大大的提高了带宽和传输速率。IEEE802.16协议定义了WiMAX技术网络的MAC层和物理层的相关技术规定。QoS(Quality of Service)(?)服务质量是衡量现代网络优劣的主要标准。WiMAX对QoS支持使得研究基于WiMAX的QoS性能的提高成为一个研究热门话题。本文首先介绍了WiMAX的产生背景和本课题研究的意义,概括了1EEE802.16系列标准发展的过程。接着详细的讲解了WiMAX网络的框架和协议栈模型,对其在实际网络中MAC层工作的过程包括MAC层数据的交互、SS和BS初始化接入的过程、SS向BS申请带宽的过程、服务流在SS和BS间交互的过程以及物理层对MAC层的支持都做了详细的说明。然后主要研究了WiMAX的QoS架构,介绍3种已有的QoS构架和一般衡量QoS性能的参数,在此基础上详细分析了WiMAX的QoS构架的特点：对不同的业务进行了分类,建立了一整套保障分类机制的服务流建立、修改、删除机制,带宽分配机制以及调度机制。进一步通过实验仿真验证了WLAN网络QoS构架和WiMAX网络QoS构架的不同点来说明WiMAX的QoS架构的特点。其次重点分析已有的调度算法,对RR、EDF、MaxC/I三种调度进行了仿真,对比分析了这三种算法在公平性、时延性和高效性上的特点。介绍了已有的三种控制接入算法,从仿真结果中接入的连接情况、UGS类业务的QoS参数、rtPS业务的QoS参数和整个WiMAX网络的QoS参数几个方面进行分析说明。同时也分析了一种二级调度机制,说明了这种调度机制的优缺点。最后在基于上述分析的基础上设计了一个QoS架构,设计了其中的控制接入算法,对UGS类业务的接入进行了重新定义,在已有的二级调度机制中,对各个业务类的内部调度算法进行了更改和改进。本文的仿真和算法改进都是在OPNET的WiMAX模块中进行的。通过仿真建模,设置相关参数,对各个SS终端加载不同的业务进行仿真,通过仿真验证了所设计的QoS架构提高了整个WiMAX网络的QoS性能。