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摘要 游牧和移动宽带无线接入将成为未来通信市场的重要需求。
WiMAX正是针对这一需求而专门发展的，其性能强、效率高、成本低，具有灵活的体制，可通过配置满足各种应用场景的要求。同样，为了进入宽带无线接入市场，3GPP首先发展了被称为3.5G的HSDPA技术(可以大幅度提高分组数据的传输速率)，2004年底又决定发展长期演进(LTE)计划，其指标和技术都与WiMAX相近，可以说是殊途同归。面对LTE的竞争，WiMAX要想在宽带无线接入市场中占有一席之地必须拥有好的频率，使用地面电视广播频率可提供大面积覆盖，降低成本。
关键词 WiMAX 802.16d/e 3G 高速下行分组接入 高速上行分组接入 正交频分多址
1、前言
随着PDA和笔记本电脑的发展普及，用户希望能够随时随地上网，一个新的市场——“宽带无线游牧/移动接入”正在兴起。宽带无线接入技术面向一个固定和移动通信融合的新市场，它可提供与宽带有线固定接入并行的宽带无线接入业务，支持游牧和移动应用。它与宽带固定接入使用共同的核心网、业务支持和AAA系统，其速率可达几百kbit/s甚至几十Mbit/s，终端主要是笔记本电脑和PDA。
目前的2.5G/3G手机移动数据业务和宽带无线接入业务是两个不同的市场段。手机数据业务基本是一个专网，下载速率在100kbit/s以下。智能手机可以接入互联网，但是性能不理想没有形成主流应用。3G系统不能有效地满足这一市场的需求，因此目前3G系统正在向3.5G(HSDPA/EV-DO)演化，开始进入宽带无线接入市场。
WiMAX(IEEE 802.16d/e)是固定(游牧)/移动宽带无线城域网技术，其无线链路的物理层和MAC层的设计考虑了突发型的分组数据业务的要求，能够自适应无线信道环境，其核心网是标准的IP网。
3G系统在支持IP数据业务时频谱效率低的原因是，其面向连接固定带宽的结构不适应突发式IP数据业务的需求。为此，3GPP在R5系统中增加了高速下行分组接入(HSDPA)(被称为3.5G)，速率可以达到10Mbit/s以上，随后将进一步在R6中增加高速上行分组接入(HSUPA)，核心网也在向全IP网演化。为了能够与WiMAX竞争，3GPP在2004年底发展了长期演化(LTE)计划(被称为3.9G)。
2、固定(游牧)/移动宽带无线接入802.16d/e
IEEE在其802工作组内与802.3以太网工作组并行发展了系列的固定/移动宽带无线接入技术，包括无线局域网802.11、无线个人域网802.15、无线城域网802.16和无线广域网802.20。它们的无线链路的物理层和MAC层的设计都专门为满足突发型的分组数据业务，能够自适应无线信道环境，共享的核心网是标准的IP网。IEEE 802.21被发展用来解决802系列中各种接入网、固定以太网以及蜂窝移动通信网之间的基于移动IP的漫游和切换问题。这种体制符合IP化和NGN的技术发展趋势，具有优越的性能。
无线城域网802.16最初用于提供点到点高速视距传输的无线链路，可以用于上连干线，将802.11a无线接入热点连接到互联网，也可连接公司与家庭等环境至有线骨干线路，其工作频率为10-60GHz。之后进一步发展到点到多点、非视距传输的宽带无线接入网802.16a，可作为电缆调制解调器和DSL的补充，提供固定无线宽带接入，工作频率降低到2-11GHz。再后来完善成为802.16d，现在进一步发展成为可以支持移动应用的802.16e，工作频率降低到2-6GHz。
参照3GPP的定义，802.16d/e的运行环境是：
●室内环境，采用pico-cell室内基站，覆盖半径＜100m；
●室外到室内和游牧，采用micro-cell，100m＜覆盖半径＜1000m；
●车内和高天线，采用macro-cell，覆盖半径＞1000m；
●混合环境，macro-cell和micro-cell重叠。
802.16有几种物理层方案供不同蜂窝使用，适合不同应用、频率计划和政策：
●OFDM(WMAN-OFDM空中接口)256点FFT，采用TDMA(时分多址)。
●OFDMA(WMAN-OFDMA空中接口)2048点FFT，采用OFDMA(正交频分多址)。
●单载频(WMAN-SCa空中接口)TDMA(TDD/FDD)BPSK、QPSK、4QAM、16QAM、64QAM、256QAM，多数厂商使用频域均衡器补偿多径干扰造成的频率衰落，解决信道均衡问题。
单载频系统主要用于点到点的传输，不符合宽带接入的需求。目前大部分商品化的系统采用2560FDM，多址采用TDMA。这种方法比较简单，容易实现，但是由于客户终端发射功率受峰值平均功率比(PAR)限制，无线链路增益不够，必须使用室外天线再提供十多分贝的增益(如3.5GHz固定宽带无线接入)。由于必须使用室外天线，所以实际上这种系统不能支持笔记本电脑游牧/移动宽带无线接入应用。由于大部分WiMAX设备制造商是从原来的3.5GHz 固定无线接入设备制造商转变而来，因此目前的WiMAX商品大都属于这一类。
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