新兴3G标准 WiMAX技术分析

2008-04-01 16:34:03 作者：文三街在线来源：太平洋电脑网浏览次数：7 文字大小:【大】【中】【小】

　　WiMAX以其传输速率高、建网速度快、建设成本低、覆盖面积广、频谱利用率高等特点受到全球众多厂商的追捧，今年10月底入围3G标准更是给WiMAX的商用铺平了道路（国际电信联盟（ITU）宣布，批准WiMAX成为3G移动无线标准，并将WiMAX列为TDD技术，使用TD-SCDMA所在的TDD频段）。

WiMAX IEEE802.16标准

　　WiMAX，又称IEEE802.16标准，或广带无线接入(Broadband Wireless Access，BWA)标准。它是一项无线城域网(WMAN)技术，是针对微波和毫米波频段提出的一种新的空中接口标准。一般在文献中，名词WiMAX与IEEE802.16可通用。但实际上WiMAX与IEEE802.16存在一定区别。WiMAX基于IEEE802.16协议族，包含多个协议。其中主流的标准有：IEEE 802.16-2004, 它由IEEE于2004年通过，采用2~66GHz频段，支持多种QoS优先级。802.16d涵盖了802.16-2001至802.16a标准，是相对成熟的一个标准。为了更好地支持移动性，提供移动宽带接入，IEEE于2005年底通过、并在2006年2月发布了802.16e(IEEE 802.16-2005)规范。协议对802.16d协议OFDMA(正交频分复用接入) PHY进行了扩展和改进，同时在MAC层增加了切换流程和信令支持，通常认为802.16d使用OFDM-PHY规范，802.16e使用OFDMA-PHY规范。IEEE 802.16j，是移动多跳中继(MMR)系统规范，用于扩大覆盖范围，提高系统容量，负载均衡等用途，预计于2008年发布。IEEE 802.16m是以ITU-R所提的4G规格做为目标来制定的，目前已初步完成技术需求文件。

物理层关键技术

　　WiMAX所采用的MIMO-OFDM/OFDMA是公认的下一代无线通信的基石。OFDM也称正交频分复用，其基本原理是将高速数据流转换成并行的低速数据流，并将数据流交织编码调制到正交的子信道上进行传输，因此频谱利用率高。OFDMA又称正交频分复用多址，它能够通过下行链路复用传输到多个用户，上行链路多址接入多个子信道，从而进一步提高频谱利用率。此外，OFDMA可以灵活地适应带宽要求，并通过固定子载波频率间隔和符号时间，减少对上层的影响。

　　在3G标准中，WCDMA和cdma2000只支持FDD，TD-SCDMA只支持TDD，而WiMAX可以支持TDD和FDD。但移动WiMAX的最初标准将只支持TDD，随后会考虑用FDD来适应不同国家电信体制要求。虽然TDD要求系统同步，但TDD能够有效支持非对称业务，利用上下行信道的信息对称性更好地支持链路自适应、MIMO和其他闭式环路技术。

　　此外，WiMAX还采用了自适应调制和编码(AMC)、混合自动重传请求(HARQ)及快速信道反馈(CQICH)等技术，可以得到有效的信道干扰噪声比，计算出MIMO天线选择和资源分配，使信道信息的计算可以更加准确，并提高系统容量、扩大覆盖范围。

MAC层关键技术

　　802.16标准建立的初衷是为了传播宽带语音、数据、视频流业务。因此在同一信道上，MAC层不但要支持高峰值速率要求的突发性数据业务，同时还要支持视频流以及时延敏感的语音业务。MAC调度业务是为了能够有效利用资源，把宽带数据业务在时变宽带无线信道上传输。其中快速数据调度、上下行调度、动态资源分配、面向QoS和频率选择性调度等特性保证了WiMAX能够服务于宽带数据业务。

　　WiMAX可以满足不同业务质量的要求。在WiMAX的MAC层中，QoS参数定义了该业务流的传输顺序和调度优先级，从而保证了空口的精确控制。业务流参数可以通过MAC层消息动态请求分配资源。