WiMAX系统及其设备研发

2.2 系统产品开发

加拿大Redline Communications公司早在2003年10月就发布了第一个符合IEEE 802.16a标准的产品设备AN-100。该系统工作在3.5 GHz频段，已经在欧洲、中东和亚洲获得了固定接入许可，可以提供70 Mb/s的吞吐量，视距范围达到45 km。该产品可工作于点对点，点对多点的不同方式。

AN-100 产品功能如下：

3.4～3.8 GHz频段，应用于非视距传输。
信道带宽：3.5/7/14 MHz。
频谱效率：5 b/s/Hz，最大速率70 Mb/s (14 MHz)。
双工方式：动态TDD，HD-FDD。
信道编码效率：1/2，2/3，3/4。
覆盖距离：视距45 km，非视距3 km。
接收灵敏度：-88 dBm。
动态调制方式：QPSK、16/64QAM。
加密方式：DES(用于业务处理)、3DES(用于密钥交互)。
支持协议：MAC、IEEE 802.16a。

2004年6月，Alvarion公司推出了支持IEEE 802.16a的BreezeMAX3500平台，该产品系列工作在3.5 GHz频段，已经通过欧洲及亚太运营商的测试。

3 WiMAX系统的发展方向

3.1 IEEE 802.16e造就移动WiMAX

IEEE 802.16e将有助于将WiMAX带入个人消费的广阔市场。IEEE802.16e特别强调对IEEE 802.16d的后向兼容。

IEEE 802.16e的特点主要有：

物理层能够进行时变信道下的信号解调。
支持用户站在基站间完成硬切换。
用户站可以工作在休眠(节电)模式。
兼容IEEE 802.16d，在空中接口帧结构上同时提供对固定及移动终端的传输支持。

由于兼容性的存在，使得系统设备在设计开发上预计可以有很好的继承性，但对低成本单芯片终端解决方案的需求将会很大。诸如定位及位置信息等功能将会考虑进基站和终端的设计中。

3.2 wimax+WiFi+WPAN的结合

WiMAX作为WiFi网络的主干，可充分利用其支持网格组网的特点，这样同时也解决了WiFi发展的“瓶颈”——组网问题。另外，从网络覆盖互补的角度来看，在广域覆盖环境中，WiMAX可以作为首选；在局域覆盖中，WiFi(如IEEE 802.11n)可以作为首选；配合蓝牙等无线个人网(WPAN)技术成本低廉的优势，有望形成WiMAX+WiFi+WPAN结合的局面。

在产品形式上，双模的WiFi 接入点(DMAP)设备是一个候选。DMAP包括WiFi-AP及WiMAX-SS模块，WiFi用于用户接入，WiMAX用于与主干网互联。进一步， WiMAX模块也可以是基站(BS)模块，利用格状网(Mesh)技术实现与主干网互联，并支持WiMAX用户的接入。另一种候选的产品是多模终端，可以工作在WiMAX及WiFi模式下，动态选择接入WiMAX或WiFi网络。考虑到WiFi技术将嵌入到3G等其他广域无线数据终端上，WiMAX+ WiFi双模终端的出现将是很自然的结果。

3.3 MIMO及智能天线的运用

MIMO技术非常适合城市范围内多径环境下的无线信号处理，包括提供空间分集以及多路信道并行传输，是提高WiMAX系统覆盖范围及吞吐量的合适技术。智能天线则有利于提高基站与运动物体的方向性空间增益以及对干扰信号的方向性抑制。不过，在城市多径弥散的环境中，MIMO可能将会更受设备开发商的欢迎。

基站一侧增加天线阵列应该没有问题。随着天线阵列处理技术的发展，目前，终端一侧增加2～3个阵元的天线阵列已经可以容易地实现。基于IEEE 802.11n的系统将在接入设备及用户站上采用多天线MIMO技术。

4 结束语

WiMAX技术通过将BWA标准化，正在使宽带无线领域发生显著的变革，使人们不再因为WiFi的有限覆盖而头痛，也不会止步于3G的低速率数据传输。尤其是当WiMAX的MBWA标准IEEE 802.16e出现的时候，会让更多的消费者迈入无线信息时代。本文根据这一变革中市场对系统及设备的需求，探讨了WiMAX产品开发所涉及的各个主要方面，从中可以看出，基站设备的开发需要通过精心选择合适的技术方向来获得竞争优势，而IEEE 802.16标准的双向兼容性将使设备的持续开发获益；终端的普及将带动WiMAX的规模化发展，而终端的形式及成本将决定这一发展的速度；与WiFi等互补的无线数据网络的融合将互惠互利，但可以预见到，技术的竞争会一直持续，因此，WiMAX必须坚持向开放性、低成本与新技术的方向前进。