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關(guān)鍵詞：WiMAX 技術(shù)標準 802.16e
上世紀９０年代，寬帶無線接入技術(shù)快速的發(fā)展起來，但是一直沒有統(tǒng)一的全球性標準。１９９９年，ＩＥＥＥ－ＳＡ成立了８０２．１６工作組專門開發(fā)寬帶固定無線技術(shù)標準，目標就是要建立一個全球統(tǒng)一的寬帶無線接入標準。為了促進這一目的的達成，幾家世界知名企業(yè)還發(fā)起成立了ＷｉＭＡＸ論壇，力爭在全球范圍推廣這一標準。ＷｉＭＡＸ的成立很快得到了廠商和運營商的關(guān)注，并積極加入到其中，很好的促進了８０２．１６標準的推廣和發(fā)展。
�。桑牛牛� ８０２．１６體系標準的推出一直以來都比較引人關(guān)注，特別是有英特爾這樣的業(yè)界巨頭推動。隨著ＷｉＭＡＸ組織的發(fā)展壯大加快了８０２．１６標準的發(fā)展，特別是移動ＷｉＭＡＸ——８０２．１６ｅ標準的提出更加引人注意。
ＷｉＭＡＸ技術(shù)標準現(xiàn)狀和發(fā)展
�。保� ８０２．１６的工作范圍
�。桑牛牛裴槍μ囟ㄊ袌鲂枨蠛蛻�(yīng)用模式提出了一系列不同層次的互補性無線標準，其中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用的標準系列包括應(yīng)用于家庭互連的ＩＥＥＥ ８０２．１５標準和應(yīng)用于無線局域網(wǎng)的ＩＥＥＥ ８０２．１１標準。而ＩＥＥＥ ８０２．１６標準的提出，彌補了ＩＥＥＥ在無線城域網(wǎng)標準上的空白。
�。桑牛牛� ８０２．１６標準又稱為ＩＥＥＥ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＭＡＮ空中接口標準，是工作于２～６６ＧＨｚ無線頻帶的空中接口規(guī)范。由于它所規(guī)定的無線系統(tǒng)覆蓋范圍可高達５０ｋｍ，因此８０２．１６系統(tǒng)主要應(yīng)用于城域網(wǎng)，符合該標準的無線接入系統(tǒng)被視為可與ＤＳＬ競爭的最后一公里寬帶接入解決方案。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２～１１ＧＨｚ頻帶的系統(tǒng)應(yīng)用于非視距（ＮＬＯＳ）范圍，而使用１０～６６ＧＨｚ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標準又可分為固定寬帶無線接入空中接口標準和移動寬帶無線接入空中接口標準，標準系列中的８０２．１６、１６ａ、１６ｄ屬于固定無線接入空中接口標準，而８０２．１６ｅ屬于移動寬帶無線接入空中標準。
２． ８０２．１６的標準化現(xiàn)狀
�。桑牛牛� ８０２．１６標準系列到目前為止包括８０２．１６、８０２．１６ａ、８０２．１６ｃ、８０２．１６ｄ、８０２．１６ｅ、８０２．１６ｆ和８０２．１６ｇ７個標準， 各標準相應(yīng)的負責(zé)技術(shù)領(lǐng)域如表１所示。
[table]
標準號 | 負責(zé)的技術(shù)領(lǐng)域 |
802.16 | 10-66GHz固定寬帶無線接入系統(tǒng)空中接口標準 |
802.16a | 2-11GHz固定寬帶無線接入系統(tǒng)空中接口標準 |
802.16e | 10-66GHz固定寬帶無線接入系統(tǒng)關(guān)于兼容性的增補文件 |
802.16d | 2-66GHz固定無線接入系統(tǒng)空中接口標準 |
802.16e | 2-6GHz固定和移動寬帶無線接入系統(tǒng)空中接口標準 |
802.16f | 固定寬帶無線接入系統(tǒng)空中接口MIB要求 |
802.16g | 固定和移動寬帶無線接入系統(tǒng)空中接口管理平面流程和服務(wù)要求 |
２００１年１２月頒布的８０２．１６標準，對使用１０～６６ＧＨｚ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)用于視距范圍內(nèi)。
�。玻埃埃衬辏痹骂C布的８０２．１６ａ標準對之前頒布的８０２．１６標準進行了擴展，對使用２～１１ＧＨｚ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層進行了規(guī)范，該頻段具有非視距傳輸?shù)奶攸c，覆蓋范圍最遠可達５０ ｋｍ，通常小區(qū)半徑為６～１０ ｋｍ。另外，８０２．１６ａ的ＭＡＣ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)。這些特點使得８０２．１６ａ標準與８０２．１６標準相比更具有市場應(yīng)用價值，真正成為適合應(yīng)用于城域網(wǎng)的無線接入手段。
�。玻埃埃材暾桨l(fā)布的８０２．１６ｃ標準是對８０２．１６標準的增補文件，是使用１０～６６ ＧＨｚ頻段８０２．１６系統(tǒng)的兼容性標準，它詳細規(guī)定了１０～６６ ＧＨｚ頻段８０２．１６系統(tǒng)在實現(xiàn)上的一系列特性和功能。
８０２．１６ｄ標準是８０２．１６標準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準版本，在２００４年下半年正式發(fā)布。８０２．１６ｄ對２～６６ ＧＨｚ頻段的空中接口物理層和ＭＡＣ層進行了詳細規(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。該標準對前幾個８０２．１６標準進行了整合和修訂，但仍屬于固定寬帶無線接入規(guī)范。它保持了８０２．１６、１６ａ等標準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。同時，為了能夠后向平滑過渡到支持用戶站以車輛速度移動的８０２．１６ｅ標準，８０２．１６ｄ增加了部分功能以支持用戶的移動性。
�。福埃玻保叮鍢藴适牵福埃玻保稑藴实脑鰪姲姹�，目前尚未得到正式發(fā)布。該標準規(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２～６ＧＨｚ之間適宜于移動性的許可頻段，可支持用戶站以車輛速度移動，同時８０２．１６ａ規(guī)定的固定無線接入用戶能力并不因此受到影響。同時該標準也規(guī)定了支持基站或扇區(qū)間高層切換的功能。８０２．１６ｅ標準面向更長范圍的無線點到多點城域網(wǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可提供核心公共網(wǎng)接入。制定８０２．１６ｅ標準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，該技術(shù)被業(yè)界視為目前唯一能對３Ｇ構(gòu)成競爭的下一代寬帶無線技術(shù)。但就目前最新發(fā)布的草案Ｄｒａｆｔ３．０來看，８０２．１６ｅ標準僅提出了具有移動特性的系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)，其中的很多具體技術(shù)細節(jié)尚未規(guī)定，若想全部完成標準還有很大的工作量。
�。福埃玻保叮鏄藴识x了８０２．１６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。該標準的制定工作剛處于起步階段，計劃將在２００６年發(fā)布。
８０２．１６ｇ標準制定的目的是為了規(guī)定標準的８０２．１６系統(tǒng)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。該標準的制定工作剛處于起步階段，計劃將在２００７年發(fā)布。
�。常乱徊焦ぷ饔媱�
ＩＥＥＥ ８０２．１６標準目前正在加緊對８０２．１６ｅ標準的研究。根據(jù)２００５年５月份 ８０２．１６ 第３７ 次會議的最新情況，對會議收到的文稿進行了討論，除編輯性和技術(shù)性錯誤外，仍然有部分提案集中在安全和切換這兩個方面尚未達成最后一致。但是在本次會議上成立了一個特別小組，針對本次會議的遺留問題進行協(xié)調(diào)。在６月中旬發(fā)布Ｄ９版本。８０２．１６計劃在２００５年７月份的第３８次會議之后，發(fā)布最終Ｄ１０版本。由此可以預(yù)見，８０２．１６ｅ的標準預(yù)計將在２００５年下半年完成。
值得一提的是，在ＩＥＥＥ ８０２．１６工作組下，目前并沒有任務(wù)組開展網(wǎng)絡(luò)方面的研究。而網(wǎng)絡(luò)方面的研究工作目前正在ＷｉＭＡＸ論壇中積極開展。ＷｉＭＡＸ論壇自成立網(wǎng)絡(luò)工作組（ＮＷＧ）以來，已經(jīng)成為ＷｉＭＡＸ Ｆｏｒｕｍ中最活躍和最受關(guān)注的工作組，它的目標是：
·建立滿足ＳＰＷＧ和ＴＷＧ技術(shù)要求的網(wǎng)絡(luò)參考模型，以及系統(tǒng)需求說明書；
·制定端到端的基于ＩＥＥＥ ８０２．１６標準的寬帶無線系統(tǒng)規(guī)范，滿足便攜和移動應(yīng)用，支持全移動性和運營商間漫游；
·定義在ＩＥＥＥ ８０２．１６標準和核心網(wǎng)范疇以外的ＷｉＭＡＸ網(wǎng)絡(luò)接口、網(wǎng)絡(luò)功能實體和互操作規(guī)程；
·為ＷｉＭＡＸ系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的互聯(lián)互通打下良好的基礎(chǔ)。
目前ＷｉＭＡＸ網(wǎng)絡(luò)工作組已經(jīng)完成了Ｒｅｌｅａｓｅ １版本第二階段的初稿，正在就初稿中的各個部分進行充分的討論，同時還成立了１０個并行的子工作組，如無線資源管理、ＡＳＮ內(nèi)部移動性管理、ＡＳＮ間移動性管理、安全等，并將根據(jù)需求工作組反饋的優(yōu)先級需求，盡快推出比較完備的第二階段規(guī)范。
移動ＷｉＭＡＸ技術(shù)標準發(fā)展備受關(guān)注
最初，８０２．１６標準的目標只局限在固定無線接入的范圍內(nèi)，ＷｉＭＡＸ的成員大部分也是原來的固定無線接入設(shè)備廠商和運營商。隨著８０２．１６ｅ的提出，ＷｉＭＡＸ的概念有了很大的突破，已經(jīng)涉足到移動的領(lǐng)域，其目標定在了１２０ ｋｍ／ｈ的速度下實現(xiàn)寬帶無線接入。
�。桑牛牛� ８０２．１６ｅ是移動寬帶無線接入標準，該標準后向兼容ＩＥＥＥ ８０２．１６ｄ。ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ的物理層實現(xiàn)方式與ＩＥＥＥ ８０２．１６ｄ是基本一致的，主要差別是對ＯＦＤＭＡ進行了擴展，可以支持２０４８點、１０２４點、５１２點和１２８點的快速傅立葉變換，以適應(yīng)不同載波帶寬的需要。為了支持移動性，８０２．１６ｅ還在ＭＡＣ層引入了很多新的特性。
按照ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ的目標，該系統(tǒng)具有以下基本特征：
·高速移動。８０２．１６ｅ可以同時支持固定（１６ｄ）和移動（１６ｅ）無線接入，其移動速率目標為車速移動（通常認為可以達到１２０ ｋｍ／ｈ）。
·寬帶接入。在不同的載波帶寬和調(diào)制方式下可以獲得不同的接入速率。以１０ ＭＨｚ載波帶寬為例，若采用ＯＦＤＭ－６４ＱＡＭ調(diào)制方式，除去開銷，則單載波帶寬可以提供約３０ Ｍｂｉｔ／ｓ的有效接入速率，由蜂窩或扇區(qū)內(nèi)的所有用戶共享。ＩＥＥＥ ８０２．１６標準并未規(guī)定載波帶寬，適用的載波帶寬范圍從１．７５ ＭＨｚ到２０ ＭＨｚ，其最大帶寬７０ Ｍｂｉｔ／ｓ是在特定條件下才能實現(xiàn)的。
·城域覆蓋范圍。８０２．１６ｅ覆蓋范圍在幾公里量級。
·主要提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。８０２．１６ｅ系統(tǒng)將接入基于ＩＰ協(xié)議的核心網(wǎng)，主要面向個人用戶提供數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)，也可以提供ＶｏＩＰ業(yè)務(wù)。
隨著８０２．１６ｅ技術(shù)的發(fā)展，業(yè)界對８０２．１６ｅ表示出了極大的關(guān)注。由于不同利益集團的驅(qū)動，對８０２．１６ｅ技術(shù)的態(tài)度出現(xiàn)了不同的聲音。有的利益團體過分夸大８０２．１６ｅ的能力，希望利用該技術(shù)取代３Ｇ，用８０２．１６ｅ構(gòu)建未來的移動通信網(wǎng)絡(luò)。因此為了確保整個產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展，首先應(yīng)對８０２．１６ｅ進行正確的定位。
�。福埃玻保叮迨且环N移動寬帶無線接入技術(shù)，可以實現(xiàn)用戶在車速移動狀態(tài)下的寬帶接入。８０２．１６ｅ無線接入網(wǎng)接入ＩＰ核心網(wǎng)，主要面向用戶提供寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，也可以提供ＶｏＩＰ業(yè)務(wù)。８０２．１６ｅ工作在２～６ ＧＨｚ，基站覆蓋范圍一般為幾公里，可以采用ＦＤＤ或ＴＤＤ工作方式，采用的核心技術(shù)為ＯＦＤＭ和ＯＦＤＭＡ。８０２．１６ｅ定位的用戶群主要為個人用戶。８０２．１６ｅ網(wǎng)絡(luò)具備支持車速移動的能力，但是從目前寬帶數(shù)據(jù)的發(fā)展來看，８０２．１６ｅ主要的應(yīng)用將集中在靜止或低速移動狀態(tài)下的寬帶數(shù)據(jù)接入。
從覆蓋范圍上看，８０２．１６ｅ為了獲得較高的數(shù)據(jù)接入帶寬 （３０ Ｍｂｉｔ／ｓ），必然要犧牲覆蓋和移動性，因此８０２．１６ｅ在相當(dāng)長的時間內(nèi)將主要解決熱點覆蓋，網(wǎng)絡(luò)可以提供部分的移動性，并隨著用戶需求的變化和網(wǎng)絡(luò)的演進，逐步可以支持１２０ ｋｍ／ｈ的移動速率。因此，８０２．１６ｅ初期的應(yīng)用會集中在游牧或低速移動狀態(tài)下的數(shù)據(jù)接入。
預(yù)計，８０２．１６ｅ的標準化工作要到２００５年完成，芯片要到２００６年才能推出，真正的商用２００７年才會開始。
ＷｉＭＡＸ的成立很快得到了廠商和運營商的關(guān)注，并積極加入到其中，很好的促進了８０２．１６標準的推廣和發(fā)展。ＷｉＭＡＸ論壇的隊伍不斷壯大，發(fā)展速度驚人，截止到２００５年８月５日已經(jīng)發(fā)展到３１７個會員，而在２００５年年初還只是２００個會員。世界各大知名企業(yè)，特別是傳統(tǒng)的移動通信設(shè)備制造商和傳統(tǒng)運營商的加入，更是很好的體現(xiàn)了ＷｉＭＡＸ技術(shù)的吸引力。
