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            WiMAX技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用前景

            ——
            作者: 時間:2008-01-15 來源:電子元器件網(wǎng) 收藏
              1、概述

              隨著技術(shù)和新業(yè)務(wù)的部署,市場與技術(shù)的相互作用,未來領(lǐng)域一些新的特點逐漸顯現(xiàn)出來。 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服務(wù);另一方面,傳統(tǒng)的移動用戶也不滿足于簡單的語音、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)和移動服務(wù)在技術(shù)和業(yè)務(wù)上呈現(xiàn)融合的趨勢,寬帶移動化和移動寬帶化逐漸成為兩個領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的趨勢,并互為補充、互相促進(jìn)。

              在移動寬帶化方面,3GPP/3GPP2已經(jīng)制定了1xEV-DO、HSDPA/HSUPA等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),在移動環(huán)境下實現(xiàn)寬帶數(shù)據(jù)傳輸。在寬帶移動化方面,IEEE802工作組先后制定了WLAN等技術(shù)規(guī)范,意圖能沿著固定、游牧/便攜、移動這樣的演進(jìn)路線逐步實現(xiàn)寬帶移動化,其中IEEE802.16是寬帶移動的重要里程碑,促進(jìn)了移動寬帶的演進(jìn)和發(fā)展。

              IEEE802.16是為制定城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)而專門成立的工作組,該工作組自1999年成立以來,主要負(fù)責(zé)固定接入的空中接口標(biāo)準(zhǔn)制定,為了推廣基于IEEE802.16ETSIHiperMAN協(xié)議的寬帶接入設(shè)備,并且確保他們之間的兼容性和互操作性。20014月,由業(yè)界主要的無線寬帶接入廠商和芯片制造商共同成立了一個非營利工業(yè)貿(mào)易聯(lián)盟組織——。WiMAXIEEE 802.16之間有著非常緊密的聯(lián)系與合作,同時又有著分工的不同,后者是標(biāo)準(zhǔn)的制定者,而前者是標(biāo)準(zhǔn)的推動者。WiMAX逐步成為了IEEE802.16技術(shù)在市場推廣方面采用的名稱,其物理層和MAC層技術(shù)基于在IEEE 802.16工作組中開發(fā)的無線城域網(wǎng)(WMAN)技術(shù),WiMAX也是IEEE 802.16d/e技術(shù)的別稱。本文將對WiMAX技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用前景進(jìn)行簡單的介紹。


              2、802.16的標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀


              IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)又稱為IEEEWirelessMAN空中接口標(biāo)準(zhǔn),對工作于不同頻帶的無線接入系統(tǒng)空中接口進(jìn)行了規(guī)范。由于它所規(guī)定的無線系統(tǒng)覆蓋范圍在公里(km)量級,因此802.16系統(tǒng)主要應(yīng)用于城域網(wǎng)。根據(jù)使用頻帶高低的不同,802.16系統(tǒng)可分為應(yīng)用于視距和非視距兩種,其中使用211GHz頻帶的系統(tǒng)可以應(yīng)用于非視距(NLOS)范圍,而使用1066GHz頻帶的系統(tǒng)應(yīng)用于視距(LOS)范圍。根據(jù)是否支持移動特性,802.16標(biāo)準(zhǔn)又可分為固定寬帶無線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn)和移動寬帶無線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn)。

              IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)系列到目前為止包括802.16、802.16a802.16c、802.16d802.16e、802.16f802.16g共七個標(biāo)準(zhǔn),其中:802.1616a、16d屬于固定無線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn),而802.16e屬于移動寬帶無線接入空中標(biāo)準(zhǔn)。


              200112月頒布的802.16標(biāo)準(zhǔn),對工作在1066GHz頻段的固定寬帶無線接入系統(tǒng)的空中接口物理層和MAC層進(jìn)行了規(guī)范,由于其使用的頻段較高,因此僅能應(yīng)用于視距(LOS)傳輸。

              20031月頒布的802.16a標(biāo)準(zhǔn)對之前頒布的802.16標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了擴展,對使用211GHz許可和免許可頻段的固定寬帶無線接入系統(tǒng)的空中接口物理層和MAC層進(jìn)行了規(guī)范,該頻段具有非視距(NLOS)傳輸?shù)奶攸c,覆蓋范圍最遠(yuǎn)可達(dá)50公里,通常小區(qū)半徑為10公里以內(nèi)。另外,802.16aMAC層提供了QoS保證機制,可支持語音和視頻等實時性業(yè)務(wù)。

              2002年正式發(fā)布的802.16c標(biāo)準(zhǔn)是對802.16標(biāo)準(zhǔn)的增補文件,定義了工作在1066GHz頻段的802.16系統(tǒng)的詳細(xì)系統(tǒng)框架,它詳細(xì)規(guī)定了1066GHz頻段802.16系統(tǒng)在實現(xiàn)上的一系列特性和功能。{{分頁}}

              802.16d標(biāo)準(zhǔn)是802.16標(biāo)準(zhǔn)系列的一個修訂版本。是相對比較成熟并且最具有實用性的一個標(biāo)準(zhǔn)版本。802.16d1066GHz頻段和<11GHz頻段的固定寬帶無線接入空中接口物理層和MAC層進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定,定義了支持多種業(yè)務(wù)類型的固定寬帶無線接入系統(tǒng)的MAC層和相對應(yīng)的多個物理層。該標(biāo)準(zhǔn)對前幾個802.16標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了整合和修訂,仍屬于固定寬帶無線接入規(guī)范。它保持了802.16、16a等標(biāo)準(zhǔn)中的所有模式和主要特性同時未增加新的模式,增加或修改的內(nèi)容用來提高系統(tǒng)性能和簡化部署,或者用來更正錯誤、不明確或不完整的描述,其中包括對部分系統(tǒng)信息的增補和修訂。2004623,IEEE正式批準(zhǔn)了802.16d標(biāo)準(zhǔn)。

              802.16e標(biāo)準(zhǔn)區(qū)別于前幾個標(biāo)準(zhǔn)的最大區(qū)別在于對移動性的支持。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了可同時支持固定和移動寬帶無線接入的系統(tǒng),工作在<6GHz適宜于移動性的許可頻段,可支持用戶終端以車輛速度移動,同時802.16d規(guī)定的固定無線接入用戶能力并不因此受到影響。802.16e標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了支持基站或扇區(qū)間高層切換的功能。制定802.16e標(biāo)準(zhǔn)的目的,是希望能夠提出一種既能提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)又使用戶具有移動性的寬帶無線接入解決方案。

              802.16f20047月份正式成立的任務(wù)組,該任務(wù)組將負(fù)責(zé)制定802.16f標(biāo)準(zhǔn),定義802.16固定無線接入系統(tǒng)MAC層和物理層的管理信息庫(MIB)以及相關(guān)的管理流程。標(biāo)準(zhǔn)的制定工作目前正處于征求文稿階段,計劃將在2006年發(fā)布。

              802.16g也是20047月份正式成立的任務(wù)組,標(biāo)準(zhǔn)制定的目的是為了規(guī)定802.16管理流程和接口,從而能夠?qū)崿F(xiàn)802.16設(shè)備的互操作性和對網(wǎng)絡(luò)資源、移動性和頻譜的有效管理。802.16g標(biāo)準(zhǔn)的主要工作是圍繞管理平面進(jìn)行的。該標(biāo)準(zhǔn)的制定工作目前正處于征求文稿階段,計劃將在2007年發(fā)布。

              3、802.16的技術(shù)特點

              IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)所關(guān)心的是用戶終端同基站系統(tǒng)之間的空中接口,并且主要定義空中接口的物理層和MAC層。雖然IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)系列包含多個標(biāo)準(zhǔn),但是由于802.16d是對802.16、802.16a802.16c的修訂,目前主要提及兩個標(biāo)準(zhǔn):802.16d固定寬帶無線接入標(biāo)準(zhǔn)、802.16e支持移動特性的寬帶無線接入標(biāo)準(zhǔn)。

             ?。?/SPAN>1)應(yīng)用頻段寬

              802.16技術(shù)可以應(yīng)用的頻段非常寬,包括1066GHz頻段、<11GHz許可頻段和<11GHz免許可頻段。

             ?。?/SPAN>2)調(diào)制方式靈活

              在802.16標(biāo)準(zhǔn)中,定義了三種物理層實現(xiàn)方式:單載波、OFDM、OFDMA。其中,單載波(SC)調(diào)制主要應(yīng)用在10-66GHz頻段,OFDMOFDMA802.16中最典型的物理層方式。OFDM、OFDMA方式具有較高的頻譜利用率,它可以使得802.16系統(tǒng)在同樣的載波帶寬下可以提供更高的傳輸速率。同時,OFDM/OFDMA方式在抵抗多徑效應(yīng)、頻率選擇性衰落或窄帶干擾上也具有明顯的優(yōu)勢,已經(jīng)成為Beyond3G的主要研究技術(shù)之一。{{分頁}}

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