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51CTO技术论坛» 网络管理 » 网络解决方案 » 最后一英里的无线宽带接入 详解WiMAX       [ 打印]  [ 订阅]  [ 收藏]  [ 推荐给朋友]   [ 本帖文本页]

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标题: [转载] 最后一英里的无线宽带接入 详解WiMAX  ( 查看:344  回复:1 )   
 
wenmin88888
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发表于:2007-8-15 00:58   标题:最后一英里的无线宽带接入 详解WiMAX
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 近一段时间,WiMAX这一个名词不断冲击着人们的视野。有人说它将是对3G的一个补充,有人说它将对移动运营网络构成威胁,也有人说它是无线宽带接入的一项技术手段。
那么,WiMAX是什么,它的现状和未来如何?我们应该如何认识WiMAX呢?它的技术和他的应用又是怎样的呢?下面就让我们来讨论下这些人们最关注的问题吧。

  什么是WIMAX
  WiMAX是全球微波接入互通 (WorldwideInteroperabilityforMicrowave Access)的简称,是一种关于标准的技术,可以替代现有的有线和DSL连接方式,提供固定、移动、便携形式的无线宽带连接,并最终能够在不需要直接视距基站的情况下提供最后一英里的无线宽带接入。WiMAX技术的出现,弥补了 Wi-Fi传输距离短的缺陷,同Wi-Fi一样,它也须要创建一个“热点”,但同Wi-Fi相比,WiMAX的覆盖范围要大得多,其最大传输速度 75Mbps、最大传输距离可达50公里,可高速实现远距离传输。对于须要随时随地高速接入互联网的朋友,WiMAX无疑是一种很好的技术解决方案。
  该技术以IEEE 802.16 的系列宽频无线标准为基础。一如当年对提升802.11使用率有功的Wi-Fi 联盟,WiMAX 也成立了论坛,将提高大众对宽频潜力的认识,并力促供应商解决设备兼容问题,借此加速WiMAX 技术的使用率,让WiMAX 技术成为业界使用IEEE 802.16 系列宽频无线设备的标准。虽然WiMAX 无法另辟新的市场﹙目前市面已有多种宽频无在线网方式﹚,但是有助于统一技术的规范,有了标准化的规范,就可以以量制价,降低成本,提高市场增长率。短期而言﹙2004年﹚,WiMAX 论坛将在年底之前,着手开发认证流程,为最后一步的产品测试预作准备。2005年左右,大型供应商将推出拥有WiMAX 认证的产品,多数产品的频率不超过11GHz.长期而言,WiMAX 将进步到可以支持最后一哩,回程、私人企业应用。2006/07 年左右,WiMAX 解决方案将内建于笔记本电脑,可直接进行客户端发送,递送真正的便携式无线宽频,不需外接的客户端设备(CPE)。
  WIMAX产生的背景
  20世纪90年代宽带无线接入技术发展迅速,以本地多点分配系统(LMDS)和多信道多点分配为代表的无线技术的市场定位为小型办公室(SOHO)、中/ 小企业、城市商业中心等用户。但是这一产业并没有像人们预期的那样进一步繁荣壮大,一个重要的原因就是没有统一的全球性宽带无线接入标准。
  1999年,IEEE成立了802.16工作组来专门研究宽带无线接入技术规范,目标是要建立一个全球统一的宽带无线接入标准。目前 IEEE802.16主要提及两个标准:802.16-2004即802.16d固定宽带无线接入标准和802.16e支持移动特性的宽带无线接入标准。 IEEE 802.16d标准于2004年10月1日发布,它规范了固定接入下用户终端同基站系统之间的空中接口,主要定义空中接口的物理层和MAC层。 802.16e标准的最大特点在于对移动性的支持。该标准规定了可同时支持固定和移动宽带无线接入系统,工作在<6GHz适宜于移动性的许可频段,可支持用户终端以车辆速度移动,同时802.16d规定的固定无线接入用户能力并不因此受到影响。
  IEEE 802.16工作组主要针对Wireless MAN的物理层和MAC层制定规范和标准。为了形成一个可运营的网络,IEEE 802.16技术必然需要其他部分的支撑,所以WiMAX论坛应运而生。WiMAX论坛成立于2001年4月,最初该组织旨在对基于IEEE 802.16标准和ETSI HiperMAN标准的宽带无线接入产品进行一致性和互操作性认证,通过WiMAX认证的产品会拥有“WiMAX(r) CERTIFIED”标识。随着802.16e技术和规范的进展,该组织的目标也逐步扩展,不仅要建立一整套基于IEEE 802.16标准和ETSI HiperMAN标准的认证体系,同时还致力于可运营的宽带无线接入系统的研究、需求的分析、应用模式的探索、市场的拓展等一系列大力促进宽带无线接入市场发展的工作。通常认为,IEEE 802.16工作组是IEEE802.16 WiMAX空中接口规范的制定者,而WiMAX论坛是技术和产业链的推动者。目前WiMAX几乎成为了IEEE802.16 WiMAX技术的代名词,其空中接口规范涵盖了IEEE 802.16d/e标准。
  现状与发展趋势
  目前,WiMAX已经在国外得到大量运用,特别是16dWiMAX芯片的商用加速了设备市场的步伐,已有多家公司现可提供16d设备,全球有多家固定和移动运营商进行了WiMAX试验,全球30多个国家有130个部署案例,其中30多个商业网络,现阶段其工作的频段主要是3.5GHz.
  3.5GHz频率是国际电联(ITU)推荐的用于固定无线接入FWA(FixedWirelessAccess)的频段,3.5GHz固定无线接入系统采用点对多点微波技术,主要提供大容量的语音和数据业务,也可以为窄带无线系统和移动基站提供回传连接。对于不便铺设光缆的用户、相对分散铺设光缆不经济的用户以及对开通紧迫性很强的用户,引入快速经济固定无线接入系统可为用户提供急需的接入服务,对解决“最后一公司”接入网的瓶颈问题,起到了有力的补充作用。因此具有广泛的商业应用前景。
  与传统的3.5GHz点到多点固定无线接入系统相比,采用IEEE802.16技术标准的3.5GHzWiMAX无线接入系统具有WiMAX和 3.5GHz的综合优点,具有标准化、技术成熟、传输速度快、覆盖范围广、良好的抗雨衰性能、扩容性强,组网灵活的优点,已成为当前运营商宽带城域网建设 “最后一公里”理想的无线接入手段。通过使用该项技术,运营商可以为客户提供各种增值服务,运营商以较少的初期投资,可迅速地实现大面积的用户覆盖,快速占领市场,吸引客户;而且,随着客户群体的不断发展壮大,系统扩容的平滑性又满足了其滚动发展的需要。
  WIMAX四大优势
  优势之一,实现更远的传输距离。WiMax所能实现的50公里的无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的,网络覆盖面积是3G发射塔的10倍,只要少数基站建设就能实现全城覆盖,这样就使得无线网络应用的范围大大扩展。
  优势之二,提供更高速的宽带接入。据悉,WiMax所能提供的最高接入速度是70M,这个速度是3G所能提供的宽带速度的30倍。对无线网络来说,这的确是一个惊人的进步。
  优势之三,提供优良的最后一公里网络接入服务。作为一种无线城域网技术,它可以将Wi-Fi热点连接到互联网,也可作为DSL等有线接入方式的无线扩展,实现最后一公里的宽带接入。WiMax可为50公里线性区域内提供服务,用户无需线缆即可与基站建立宽带连接。
  优势之四,提供多媒体通信服务。由于WiMax较之Wi-Fi具有更好的可扩展性和安全性,从而能够实现电信级的多媒体通信服务。
WiMAX技术应用
  和目前的其它技术相比,WiMAX具有以下技术特点。
  ■标准化,成本低:由于使用同一技术标准,不同厂商设备可在同一系统中工作,增加了运营商选择设备时的自主权,降低了成本;

  ■数据传输速率更高:WiMAX所能提供的最高接入速度是75M,目前实际应用时每3.5MHz载波可传输净速率为18Mbit/s,频率利用系数高;
  ■NLOS(非视距传输):采用OFDM/OFDMA技术,具备非视距传输能力,可方便更多用户接入基站,大大减少基础建设投资;
  ■传输距离远:最大传输半径50公里,是无线局域网所不能比拟的;
  ■部署灵活,配置伸缩性强,可平滑升级:根据业务需求区域灵活部署基站,网络建设初期,可选用最小配置,根据业务增长,逐步增加设备;
  ■无“最后一公里”瓶颈限制:作为一种无线城域网技术,它可以将Wi-Fi热点连接到互联网,也可作为DSL等有线接入方式的无线扩展,实现最后一公里的宽带接入;
  ■同时支持数百个企业级和家庭DSL连接;
  ■提供广泛的多媒体通信服务:能够实现电信级的多媒体通信服务,支持语音、视频和Internet.
  针对WiMAX技术的特点,WiMAX论坛提出WiMAX需要支持的业务有以下5类:
  ■多人交互式游戏;
  ■VoIP和视频会议;
  ■流媒体下载;
  ■网页浏览与及时信息;
  ■媒体内容下载。
  WiMAX技术的优势
  。开销及投资风险较小
  设备的互用性使运营商能从多个设备制造商处购买WiMAX Certified设备,稳定的基于标准的平台将激发各层,网络管理,天线等技术的创新,从而改善运营费用的问题。
  。长距离下的高容量
  WiMAX中采用mesh、beam-forming、 MIMO等先进的技术改善非视距性能,出众的系统增益提供更强的远距离穿透阻挡物能力。WiMAX基站可以提供最高每扇区75Mbps的吞吐量,可以同时为超过60个T1级别的商业用户和上百个DSL数据速率的家庭用户提供接入服务。每个基站的覆盖范围最大可达50公里,典型的基站覆盖范围为6-10公里。WiMAX支持自适应调制和可变纠错码技术,基站可以根据信号的强弱在吞吐量和覆盖范围之间进行权衡。WiMAX信道带宽可以根据实际的需求进行调整,从而更有利于抵抗干扰、节省频谱资源和频谱规划。
  。系统容量的可升级性
  新增扇区简易,灵活的信道规划使容量达到最大化,并且允许运营商根据用户的发展来逐渐升级扩大网络。灵活的信道带宽规划适应于多种频率分配情况。从单个用户到数以百计的用户,MAC层协议可以保持高效的分配机制。
  。有效的服务质量控制
  WiMAX中动态TDMA多址方式及(Grant/Request) MAC支持数据、话音(VoIP)以及视频等对时延敏感的业务。根据业务的分级不同,带宽进行按需分配(on-demand bandwidth allocation)。
  。提供无线形式的最后一公里宽带接入,同时保持了对Wi-Fi技术的补足功能
  业务提供商可用802.16设备,提供T1/E1速率的网络连接至Wi-Fi的接入点,在今天,如果业务无法延伸到用户端,业务提供商则需要花三个月或更长的时间来提供一条T1/E1线路给商业用户。但有了宽带无线接入技术,业务提供商可以只花费前一种方案需动用的部分资金,在以天计的短时间内提供相同的网络接入服务。另外,业务提供商还可以为突发事件,如展览会,提供按需使用的宽带接入,或为诸如公共场所等漫游型的零星宽带接入需求提供服务。
  WiMAX的关键技术
  WiMAX的关键技术——OFDM/OFDMA,HARQ,AMC,MIMO,QoS机制,睡眠模式,切换技术等等,下面来看下他们各自的优势和原理!
  OFDM/OFDMA技术
  OFDM(正交频分复用)是一种高速传输技术,是未来无线宽带接入系统/下一代蜂窝移动系统的关键技术之一,3GPP已将OFDM技术作为其LTE研究的主要候选技术。在WiMAX系统中,OFDM技术为物理层技术,主要应用的方式有两种:OFDM物理层和OFDMA物理层。无线城域网OFDM物理层采用 OFDM调制方式,OFDM正交载波集由单一用户产生,为单一用户并行传送数据流。支持TDD和FDD双工方式,上行链路采用TDMA多址方式,下行链路采用TDM复用方式,可以采用STC发射分集以及AAS自适应天线系统。无线城域网OFDMA物理层采用OFDMA多址接入方式,支持TDD和FDD双工方式,可以采用STC发射分集以及AAS.
  OFDMA系统可以支持长度为2048、1024、512和128的FFT点数,通常向下数据流被分为逻辑数据流。这些数据流可以采用不同的调制及编码方式以及以不同信号功率接入不同信道特征的用户端。向上数据流子信道采用多址方式接入,通过下行发送的媒质接入协议(MAP)分配子信道传输上行数据流。虽然OFDM技术对相位噪声非常敏感,但是标准定义了ScalableFFT,可以根据不同的无线环境选择不同的调制方式,以保证系统能够以高性能的方式工作。
  HARQ技术
  HARQ,作为物理层前向纠错和链路层自动冲传相结合的差错控制技术,提高了频谱效率,明显提高系统吞吐量,同时因为重传可以带来合并增益,所以间接扩大系统的覆盖范围。在16e的协议中虽然规定了信道编码方式有卷积码(CC)、卷积Turbo码(CTC)和低密度校验码(LDPC)编码,但是对于 HARQ方式,根据目前的协议,16e中只支持CC和CTC的HARQ方式。具体规定为:在16e协议中,混合自动重传要求(HARQ)方法在MAC部分是可选的。
  HARQ功能和相关参数是在网络接入过程或重新接入过程中用消息SBC被确定和协商的。HARQ是基于每个连接的,它可以通过消息DSA/DSC确定每个服务流是否有HARQ的功能。
  HARQ是将ARQ和FEC相结合的一种差错控制方案。
  ARQ具有高可靠性、低复杂度的特点,但它的效率低、时延大;FEC则有效性较高,但可靠性比ARQ低,而且复杂度也较高;将二者结合起来,优势互补,就产生了混合型ARQ,即HARQ技术。
  HARQ技术是在ARQ(自动重复请求)系统中嵌人一个FEC(前向信道纠错编码)子系统,发送端发送的码不仅能检错,还具有一定的纠错能力,这在一定程度上避免了FEC要求复杂的译码设备和ARQ信息连贯性差的缺点,并能达到较低的误码率。
  AMC技术
  AMC在WiMAX的应用中有其特有的技术要求,由于AMC技术需要根据信道条件来判断将要采用的编码方案和调制方案,所以AMC技术必须根据WiMAX的技术特征来实现AMC功能。与CDMA技术不同的是,由于WiMAX物理层采用的是OFDM技术,所以时延扩展、多普勒频移、PAPR值、小区的干扰等对于OFDM解调性能有重要影响的信道因素必须被考虑到AMC算法中,用于调整系统编码调制方式,达到系统瞬时最优性能。
  WiMAX标准定义了多种编码调制模式,包括卷积编码、分组Turbo编码(可选)、卷积Turbo码(可选)、零咬尾卷积码(ZeroTailbaitingCC)(可选)和LDPC(可选),并对应不同的码率,主要有1/2、3/5、5/8、2/3、3/4、4/5、5/6 等码率。1.WiMAX系统在无线数字多媒体网络中的应用 .
  切换技术
  802.16e标准规定了一种必选的切换模式,在协议中简称为HO(handover),实际上就是我们通常所说的硬切换。除此以外还提供了两种可选的切换模式:MDHO(宏分集切换)和FBSS(快速BS切换)。802.16e中规定必须支持的是硬切换,协议中称为HO.移动台可以通过当前的服务BS广播的消息获得相邻小区的信息,或者通过请求分配扫描间隔或者是睡眠间隔来对邻近的基站进行扫描和测距的方式获得相邻小区信息,对其评估,寻找潜在的目标小区。
  切换既可以由MS决策发起也可以由BS决策发起。在进行快速基站切换(FBSS)时,MS只与AnchorBS进行通信;所谓快速是指不用执行HO过程中的步骤就可以完成从一个AnchorBS到另一个AnchorBS的切换。支持FBSS对于MS和BS来说是可选的。进行宏分集切换(MDHO)时,MS 可以同时在多个BS之间发送和接收数据,这样可以获得分集合并增益以改善信号质量。支持MDHO对于MS和BS来说是可选的。
  睡眠模式
  802.16e协议为了适应移动通信系统的特点,增加了终端睡眠模式:Sleep模式和Idle模式。Sleep模式的目的在于减少MS的能量消耗并降低对ServingBS空中资源的使用。Sleep模式是MS在预先协商的指定周期内暂时中止ServingBS服务的一种状态。从ServingBS的角度观察,处于这种状态下的MS处于不可用(unavailability)状态。Idle模式为MS提供了一种比Sleep模式更为省电的工作模式,在进入Idle模式后,MS只是在离散的间隔,周期性地接收下行广播数据(包括寻呼消息和MBS业务),并且在穿越多个BS的移动过程中,不需要进行切换和网络重新进入的过程。
  Idle模式与Sleep模式的区别在于:Idle模式下MS没有任何连接,包括管理连接,而Sleep模式下MS有管理连接,也可能存在业务连接; Idle模式下MS跨越BS时不需要进行切换,Sleep模式下MS跨越BS需要进行切换,所以Idle模式下MS和基站的开销都比Sleep小; Idle模式下MS定期向系统登记位置,Sleep模式下MS始终和基站保持联系,不用登记。



有志者!!!!!!!!事尽成!!!!!!!!
2007-8-15 00:581楼
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发表于:2007-8-15 00:59 
WiMAX技术的发展及接入的模式

  WiMAX技术有四个发展阶段:固定接入业务阶段、游牧式业务阶段、便携式业务阶段和全移动业务阶段。WiMAX网络有两种组网方式:WiMAX网络单独组网或者与现有网络融合组网。目前比较有前景的是第二种方式。2005年4月19日,华为与英特尔在上海签约合作为全球客户建设电信级无线宽带网络。固网运营商利用传统有线网络提供话音和数据接入的同时,移动运营商也通过2G/3G提供话音和移动数据接入;同时,借助WiMAX为企业和商业用户提供宽带和专线数据接入业务。可以预见,WiMAX网络与现有网络的有效融合将会展现1+1大于2的效果。
  按照终端的移动性,WiMAX网络有固定终端接入模式和移动终端接入模式。固定终端接入模式主要解决政府、写字楼、宾馆饭店、居民小区等建筑的集团网络接入问题,还可以应用于实时监控等特殊应用场景。移动终端接入模式主要解决车载用户、室外用户等移动条件下的用户通信要求。由于移动接入模式的灵活性,这种方式还可以广泛应用于无线数字多媒体网络、数字奥运配套通信系统、应急通信系统、抢险指挥系统、城市智能通信系统等综合通信系统。
  1.WiMAX系统在无线数字多媒体网络的应用
  目前,这类应用在国外已经进行了试验检测。为各类车辆内的乘客提供高速移动状态下的多媒体服务、定位服务。如在城铁、地铁、公交车、火车上为乘客提供高速网络互动、到站提示、车辆定位、实时影视、广告等各类服务。同时,由于WiMAX网络可以兼容Wi-Fi的网络设备,因此Wi-Fi终端用户也可享受移动宽带服务。
  2.WiMAX系统在应急指挥系统中的应用
  建设基于WiMAX技术的城域网,可以大大提升政府对于紧急事件的响应能力,提升城市的整体安全水平。在公共安全和紧急救助行业中,大多数工作人员都处于移动状态,因此在通信方面必须依赖于无线网络解决方案。WiMAX技术可以满足其对数据调度、移动视频监控、车辆/人员定位、移动指挥车应急通信等业务需求。应急指挥车辆或工作人员只要有一台笔记本电脑或者手持终端就可以通过无线城域网实时与总部保持视频、数据和语音通信。
  3.WiMAX系统在构建城市智能通信系统中的应用通过WiMAX系统在各领域的监控指挥中心与全市的智能通信指挥中心之间建立无线连接,可以构建城市智能通信系统,从而可以保证各部门步调一致、协调作战,处理城市中出现的各种突发事件。
WIMAX系统中的多天线技术及应用

  多天线技术在提高频谱效率、支持更高速的数据传输、提高传输信号质量、增加系统覆盖范围和解决热点地区的高容量要求等方面有无可比拟的优势,已经成为目前研究的热点问题,并广泛应用于各种移动通信系统中。作为解决最后一公里的最佳接入方式的无线宽带接入技术,WiMAX必须采用多天线技术来提高自身的竞争力。
  1、多天线技术的优势
  随着无线通信技术的快速发展,频谱资源的严重不足已经日益成为无线通信事业发展的“瓶颈”。如何充分开发利用有限的频谱资源,提高频谱利用率,是当前通信界研究的热点课题之一。
  多天线技术因其能在不增加带宽的情况下提高传输效率和频谱利用率而获得广泛的青睐。
  1.1 多天线相比于单天线的优势
  多天线技术相比单天线技术具有如下优势:
  (1)阵列增益
  使用多天线后增加了信号的相干性,从而获得阵列增益。
  (2)分集增益
  提高了分集增益。分集增益是通过利用多径来获得的,当某一条路径性能变坏时不会影响系统的性能。在无线衰落信道里,可以增加接收信号强度的稳定性从而提高传输信息的可靠性。分集增益可以在空间(天线)、时域(时间)和频域(频率)3个维度上获得。
  (3)共信道干扰消除
  消除了共信道干扰。使用多天线后通过分析干扰的不同信道响应,消除共信道的干扰信号。
  1.2 多天线技术的经济性
  (1)提高传输容量,降低高话务区域建网成本
  随着数据业务的不断推广,尤其是手机电视、高速无线上网等业务的应用,用户对数据业务的需求不断增加,在密集城区、热点地区等高话务区域,网络的部署将受限于容量。另外由于数据业务的不对称性,容量的大小往往受限于下行速率的高低。基于这些特点,以混合组网为例,使用2×2接收分集的多输入多输出 (MIMO)将使单站点容量提升近20%.通过计算,在区域覆盖面积和容量需求不变的情况下,使用2×2接收分集的MIMO相比于1×2接收分集可以节省基站数目15%以上,从而大大减少高话务区域建网成本。
  (2)降低扩容成本
  在使用基于多天线技术的接收机的情况下,使用2×2接收分集的MIMO天线可使扇区的吞吐率提升40%~60%,特别是在多径环境较复杂的密集城区、城区、室内等微蜂窝情况下扇区吞吐率可提升接近60%,而这些微蜂窝恰恰就是容量需求较高的区域。
  在不增加载频和基站数目的情况下,通过使用多天线技术作为扩容方案既可以满足容量的需求又可以大大减少扩容成本,真正实现低成本快速扩容。
  (3)增加收发信机和天馈系统成本
  多天线技术的引入使得收发信机的处理过程变得更加复杂:基站必须支持2个以上独立的发射通道(两天线独立地编码、调制、扩频和发送)和2个空间数据流的上行反馈信令(如CQI、ACK/NACK等信令)处理。这些都将在一定程度上增加基站和终端成本,另外多天线本身及天馈系统的安装也将比普通天线更加复杂。因此多天线的引入也将在一定程度上增加基站和天馈系统成本。无疑,一方面通过多天线技术提高传输容量,在按流量收费情况下,多天线技术可为运营商带来成倍增长的利润空间;另一方面,采用多天线技术会对基站和终端带来更大的实现复杂性。相对而言,除必要的信令和测量信息,在升级中使用多天线技术对网络的影响较小。
  通常从运营成本角度出发,需在综合考虑系统和设备复杂性的影响下合理使用多天线技术。
  IEEE 802.16标准支持诸如Alamouti方案的空时码、自适应天线(AAS)和MIMO技术在内的多天线技术。作为一种能有效改善系统抗衰落性能的技术,IEEE802.16e将通过空时编码实现的发射分集作为标准的一个可选项。
  2、多天线技术在WiMAX系统中的应用
  2.1 自适应天线系统
  AAS可以实现系统参数自动调整,获得信噪比(SNR)增益,减少同频干扰。自适应天线利用数字信号处理技术,产生空间定向波束,使天线主波束对准期望信号到达方向,同时对干扰形成零陷,抑制干扰,实现期望信号的最佳接收。
  在WiMAX系统中AAS的设计和应用都是基于时分复用(TDD)模式。因为在TDD模式下,上行和下行共用相同的频带资源,可以利用上(下)行信道的信息得到下(上)行信道的信息,在基站(终端)可以利用上下行信道的互惠性比较方便地计算波束形成的权值。而在频分复用(FDD)模式下,上行和下行的信道一般是不同的,难以通过上(下)行的信息获得下(上)行信道信息。要想计算波束形成的权值,只有通过反馈,这将增大整个系统的开销。
  在WiMAX体系中,AAS是一种可选技术,在上下行链路中都可以选择支持该技术。采用AAS技术可以提高系统容量、扩大覆盖范围、提高通信的可靠性、降低运营成本等。AAS在实现时既可以采用多波束选择的方式,也可以采用自适应的方式。
  空中接口技术特征
  目前,IEEE 802.16标准主要包括IEEE 802.16d和IEEE 802.16e.802.16d的初衷是统一固定无线接入的空中接口。该标准可以应用于2~11CHz非视距(NLOS)传输和10~66GHz视距(LOS)传输。而IEEE 802.16e的目标是能够向下兼容IEEE802.16d,为了支持移动特性,在IEEE802.16d的基础上加入了切换、QoS、安全等新的特性。802.16e标准于2005年10月通过IEEE 802.16工作组投票,并提交IEEE 802 SA审批。
  相对于上面描述的几种典型应用场景,IEEE802.16d用于固定和游牧应用场景。IEEE802.16e用于便携和移动场景,同时支持固定场景。
  表1包括了802.16d/e的主要技术特征。802.16d/e的物理层可选用单载波、OFDM和OFDMA共3种技术。单载波这个选项主要是为了兼容 10~66GHz频段的视距传输(OFDM和OFDMA只用于<11GHz频段)。虽然在802.16d/e协议中,单载波物理层也可以用于 2~11GHz频段,但通常认为802.16d的典型物理层技术是OFDM,802.16e的典型物理层技术是0FDMA.
  表1 802.16d/e主要技术特征

技术参数

802.16d

802.16e

子载波数

256(OFDM)

2048(OFDMA)

256(OFDM)

128、512、1024、2048(0FDMA)

带宽(MHz)

1.75-20

1.25-20

频段(GHz)

2-11

<6

移动性

固定或便携

中低车速(<120km/h)

传输技术

单载波、OFDM

多址方式

OFDMA结合TDMA(上行)、TDM(下行)

频谱分配单位

子信道

双工方式

FDD或TDD

峰值速率(Mbit/s)

75(20MHz)

15(5MHz)

实际吞吐量(Mbit/s)

38(10MHz)

6-9(车速下)

调制方式

QPSK、16QAM、64QAM

信道编码

卷积码、块Turbo码、卷积Turbo码、LDPC码

链路自适应

AMC、功率控制、HARQ

小区间切换

不支持

支持

增强型技术

智能天线、空时码、空分多址、宏分集(16e)、Mesh网络拓扑

接入控制

主动带宽分配、轮询、竞争接入相结合

QoS

支持UGS、RtPS、NrtPS和BE4种QoS等级

省电模式

不支持

支持空闲(Idle)、睡眠模式
  WiMAX仍需解决的问题
  WiMAX技术发展仍处于起步阶段,WiMAX产业的运营模式尚在探索之中,发展中面临的问题也是巨大的,尤其频谱一直是困扰WiMAX的最大问题,目前可供考虑的频段包括2.3~2.6GHz、3.3~3.6GHz、5GHz这些频段。世界各国的频谱分配现状和无线电管制政策差异很大,因而各个地区倾向的WiMAX频谱也有很大差异,WiMAX最终将可能根据各个国家频谱的分配情况来确定WiMAX的运营频段。在中国可能会收回目前3.5GHz宽带无线接入使用的频段为WiMAX专用或是开放3.3GHz频段供WiMAX使用,而对于支持移动特性的802.16e标准,从运营与技术角度来说应当使用较低的2.3~2.6GHz频段,最终无论使用哪一个频段都可能会对WiMAX的发展带来重大的影响。无论如何,WiMAX产业链中各方都希望抓住WiMAX发展的契机迅速进入市场,但WiMAX产业需要从技术—产品—市场—运营模式—盈利模式的联动与芯片制造商—设备制造商—运营商-政府管制单位的协同合作才能带来WiMAX的成熟应用,只有建立完整的产业链,形成多方共赢的盈利模式,WiMAX产业才能得到更广阔的发展。
  总结:从固定宽带无线接入系统的一个分支出发,随着IEEE802.16系列标准的完善以及WiMAX论坛对应用的推动,凭借高数据传输速率、良好的覆盖性能、逐步提高的移动能力,WiMAX的运营模式即将成熟。WiMAX将如何改变人们的通信方式,让我们拭目以待。



有志者!!!!!!!!事尽成!!!!!!!!
2007-8-15 00:592楼
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