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WiMAX技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用前景

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作者: 時(shí)間:2008-01-15 來(lái)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(chǎng)與技術(shù)的相互作用,未來(lái)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1xEV-DO、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IEEE802.16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。

  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(lái),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(wú)線寬帶接入廠商和芯片制造商共同成立了一個(gè)非營(yíng)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(shí)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(dòng)者。WiMAX逐步成為了IEEE802.16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 802.16工作組中開發(fā)的無(wú)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(duì)WiMAX技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用前景進(jìn)行簡(jiǎn)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(duì)工作于不同頻帶的無(wú)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(wú)線系統(tǒng)覆蓋范圍在公里(km)量級(jí),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(dòng)特性,802.16標(biāo)準(zhǔn)又可分為固定寬帶無(wú)線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn)和移動(dòng)寬帶無(wú)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802.16802.16a、802.16c、802.16d、802.16e802.16f802.16g共七個(gè)標(biāo)準(zhǔn),其中:802.1616a、16d屬于固定無(wú)線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn),而802.16e屬于移動(dòng)寬帶無(wú)線接入空中標(biāo)準(zhǔn)。


  200112月頒布的802.16標(biāo)準(zhǔn),對(duì)工作在1066GHz頻段的固定寬帶無(wú)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(duì)之前頒布的802.16標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了擴(kuò)展,對(duì)使用211GHz許可和免許可頻段的固定寬帶無(wú)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(diǎn),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(jī)制,可支持語(yǔ)音和視頻等實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)。

  2002年正式發(fā)布的802.16c標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)802.16標(biāo)準(zhǔn)的增補(bǔ)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(shí)現(xiàn)上的一系列特性和功能。{{分頁(yè)}}

  802.16d標(biāo)準(zhǔn)是802.16標(biāo)準(zhǔn)系列的一個(gè)修訂版本。是相對(duì)比較成熟并且最具有實(shí)用性的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)版本。802.16d對(duì)1066GHz頻段和<11GHz頻段的固定寬帶無(wú)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(wú)線接入系統(tǒng)的MAC層和相對(duì)應(yīng)的多個(gè)物理層。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)前幾個(gè)802.16標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了整合和修訂,仍屬于固定寬帶無(wú)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(shí)未增加新的模式,增加或修改的內(nèi)容用來(lái)提高系統(tǒng)性能和簡(jiǎn)化部署,或者用來(lái)更正錯(cuò)誤、不明確或不完整的描述,其中包括對(duì)部分系統(tǒng)信息的增補(bǔ)和修訂。2004623IEEE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(gè)標(biāo)準(zhǔn)的最大區(qū)別在于對(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)線接入的系統(tǒng),工作在<6GHz適宜于移動(dòng)性的許可頻段,可支持用戶終端以車輛速度移動(dòng),同時(shí)802.16d規(guī)定的固定無(wú)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(dòng)性的寬帶無(wú)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(wú)線接入系統(tǒng)MAC層和物理層的管理信息庫(kù)(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(jì)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(duì)網(wǎng)絡(luò)資源、移動(dòng)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(jì)劃將在2007年發(fā)布。

  3、802.16的技術(shù)特點(diǎn)

  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(gè)標(biāo)準(zhǔn),但是由于802.16d是對(duì)802.16、802.16a、802.16c的修訂,目前主要提及兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn):802.16d固定寬帶無(wú)線接入標(biāo)準(zhǔn)、802.16e支持移動(dòng)特性的寬帶無(wú)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。

  (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(shí)現(xiàn)方式:?jiǎn)屋d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。OFDMOFDMA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(shí),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(shì),已經(jīng)成為Beyond3G的主要研究技術(shù)之一。{{分頁(yè)}}

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