wimax技术之演进

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1、WiMAX技術之演進財團法人電信技術中心郭作麟前言WiMAX（WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess）全球互通微波存取是一種新興的無線寬頻通信技術，隨著IEEE802.16無線都會區域網路（WirelessMetropolitanAreaNetwork；WMAN）技術標準制訂完成，已在全球各地進入商轉之新紀元。WiMAX採用正交分頻多工接取（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexingAccess,OFDMA）之多載波調變技術，並結合多重輸入輸出（Multi

2、-InputMulti-Output,MIMO）、可適性天線系統（AdaptiveAntennaSystem,AAS）及時空編碼（SpaceTimeCoding,STC）等多重進階訊號處理技術，不但提昇頻譜使用效能，同時提供無線寬頻高速接取，讓無線寬頻應用服務的發展，邁向新的里程碑。本文將從標準演進、WiMAXForum組織介紹、關鍵技術介紹及發展現況，對WiMAX技術發展進行探討。標準演進IEEE802.16系列標準並非專為WiMAX技術所量身訂做，但WiMAX全球互通微波存取技術卻是基於國際電子電機工程協會(IEEE)所制訂802.1

3、6系列標準而發展出來的無限寬頻接取技術。談到該標準，可溯源於2001年12月所訂定802.16的標準，當時是為了統一固定式無線寬頻空氣介面規格所制訂，僅能使用於點對點(PointtoPoint)及直視性(Lineofsight)環境。著眼於有限頻譜資源的考量，當時定義頻帶為10-66GHz較高的頻段，此標準多運用於最後一哩解決方案或骨幹傳輸網路，像：區域多點分散式服務系統(LMDS,LocalMultipointDistributionService)等。在2002-2004間，國際電子電機工程協會(IEEE)針對802.16內容進行部分

4、修正，成為802.16c標準，使用頻帶仍維持在10-66GHz，並成為WiMAX系統剖繪(SystemProfile)。由於高頻的傳遞損失(propagationloss)過大，再加上26GHz頻段須面臨嚴重雨衰問題，導致該標準使用上受到極多的限制。有鑑於此，國際電子電機工程協會在2003年1月制訂了802.16a標準，將使用頻率延伸到2-11GHz較低的頻帶，並支援非直視性(Non-Lineofsight)及點對多點(Point-to-Multi-Point)特性，讓應用層面更加廣泛、普及。2004年9月則再度將802.16,802.1

5、6a及802.16c整合在一起並增加2-11GHz之系統剖繪(SystemProfiles)，且預設支援802.16e功能，成為802.16-2004(802.16d)標準；緊接著於2005年12月再度發表802.16-2005(802.16e)標準，該版本標準使用2-6GHz執照頻段(LicenseBand)，並支援車速移動下使用及漫遊(Roaming)功能。現在我們所討論的WiMAX，泛指依照802.16d及802.16e標準所發展之無線寬頻接取技術，802.16d即為固定式全球互通微波存取技術(FixedWiMAX)，使用於最後一哩

6、骨幹網路；802.16e則為移動式全球互通微波存取技術(MobileWiMAX)，使用於移動下的無線寬頻接取服務。整體821.16系列標準之演進，彙整如下圖一。　圖一802.16標準演進示意圖為了滿足使用者對於高移動下仍可有高傳輸速率之需求，並符合IMT-Advanced對於定點1Gbps及高速移動100Mbps傳輸速率要求，國際電子電機工程協會(IEEE)於2006年12月正式啟動802.16m標準的制定工作。802.16m標準擬定過程中，除了要滿足IMT-Advanced的技術規格要求外，尚須考量與802.16e標準之相容性問題，此一

7、標準目前仍在緊鑼密鼓研擬中，應可在2011年中完成制訂工作，屆時將邁入高速移動下享受無線寬頻服務的新紀元。WiMAXForum組織介紹談到WiMAX技術的演進，就得介紹WiMAXForum國際組織。WiMAXForum，創始於2001年，由一些元件製造商共組而成，工作重點在於持續推動IEEE802.16家族相關標準架構、系統佈建、網路整合以及應用服務的發展。由於IEEE802.16d/e標準僅就實體層(Physicallayer)及資料鏈層(MAClayer)予以規範，因此WiMAXForum就著手制訂網路層(Networklayer)及

8、其它頻譜、法規及漫遊等相關工作。該組織有別於其他既有的國際組織，其發展方向是朝建構全方的WiMAX經濟生態（Ecosystem）的發展模式進行。因此，WiMAXForum以推展WiMAX相關技