wimax技术特点及发展趋势研究

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1、http://www.paper.edu.cnWiMAX技术特点及发展趋势研究张旭北京邮电大学,北京100876E-mail:zhangxu31666@126.com摘要：本文介绍了无线宽带接入技术WiMAX的技术特点及其优势，与Wi-Fi、HSDPA技术作了简单比较，并展望了WiMAX的发展前景。关键词：WiMAX；IEEE802.16；WMAN1.引言随着通信技术的迅猛发展以及用户需求的不断变化，传统的固定宽带接入服务和移动服务在技术和业务上逐步走向融合，宽带移动化和移动宽带化逐渐成为两个领域发展的趋势。在移动宽带化方面，3GPP/3GPP2已经制定了C

2、DMA20001xEV-DO、HSDPA等技术标准，在移动环境下实现宽带数据传输。在宽带移动化方面，IEEE802工作组先后制定了WLAN和WiMAX等技术规范，其中IEEE802.16即WiMAX宽带无线接入技术是宽带移动的重要里程碑，极大地促进了宽带移动的演进和发展。IEEE802.16是一种面向城域网的宽带无线接入技术，能够提供面向互联网的高速连接，主要用来解决宽带接人“最后一公里”的问题。全球微波存取兼容组织(WiMAX,Worldwide[1]InteroperabilityforMicrowaveAccess)是由英特尔主导、基于IEEE802.

3、16a/d/e标准的无线城域网技术。它可作为线缆和DSL的无线扩展技术，或者用于将IEEE802.1la无线接人热点(Hotpoint)连接到互联网，也可将公司与家庭等网络连至有线骨干网，从而真正实现无线与宽带接人的统一。本文将对WiMAX关键技术做具体分析，并与Wi-Fi、HSDPA进行比较，最后简要分析其发展趋势，希望能为作相关工作的研究人员提供参考。2.IEEE802.16技术标准介绍IEEE802.16工作组的主要任务是开发工作于2G～66GHz频带的无线接入系统空中接口物理层(PHY)和媒体接入控制层(MAC)规范，以及与空中接口协议相关的测试。根

4、据是否支持移动特性，IEEE802.16标准可以分为固定宽带无线接入(FBWA,FixedBroadbandWirelessAccess)空中接口标准和移动宽带无线接入(MBWA,MobileBroadbandWirelessAccess)空中接口标准，其中IEEE802.16a/d属于FBWA，而IEEE802.16e属于MBWA。空中接口由物理层和MAC层组成，MAC层又分成了三个子层：面向业务的汇聚子层(ServiceSpecificConvergenceSublayer)、公共部分子层(CommonPartSublayer)、加密子层(Privacy

5、Sublayer)。该标准的分层参考模型如图1所示。接下来从物理层和MAC层介绍IEEE802.16d和IEEE802.16e的主要技术特点。-1-http://www.paper.edu.cnCSSAP面向业务的汇聚子层(CS)MACMACSAPMAC共同部分子层(MACCPS)加密子层PHYSAPPHY物理层(PHY)图1IEEE802.16标准总体架构2.1物理层特点目前，IEEE802.16标准主要包括IEEE802.16d和IEEE802.16e，其主要技术特点可见表1。在工作频段上，IEEE802.16d最初是定为固定无线接入空中接口标准，工作在

6、2～66GHz[2]频段。其中2～11GHz用于非视距(NLOS)传输，10～66GHz用于视距(LOS)传输。而IEEE802.16e标准可以向下兼容IEEE802.16d，为了确保移动性，工作在2～6GHz频段。表1IEEE802.16d/e主要技术特点技术参数802.16d802.16e频段(GHz)2～11<6带宽(MHz)1.75～201.25～20子载波数256(OFDM)256(OFDM)2048(OFDMA)128、512、1024、2048(OFDMA)传输方式单载波、OFDM多址方式OFDMA结合TDMA（上行）、TDM（下行）双工方式F

7、DD、TDD调制方式QPSK、16QAM、64QAM移动性固定或便携中低车速(<120km/h)数据速率(Mbit/s)7515～60在载波带宽分配上，IEEE802.16没有规定固定的载波带宽，可以采用从1.25MHz～2OMHz之间的带宽。其中IEEE802.16d标准的带宽分配在1.75～20MHz,IEEE802.16e标准的带宽分配在1.25～20MHz。根据各国家已经应用的固定无线接人系统的载波带宽,划分IEEE802.16规定了几个系列：1.25MHz的倍数、1.75MHz的倍数。1.25MHz系列包括1.25/2.5/5/l-2-http:/

8、/www.paper.edu.cn0/20MHz等。