4G无线标准：LTE vs WiMAX

WiMAX准备就绪

虽然在微波接入方面缺少全球互操作性，但WiMAX比LTE领先很多。第一个IEEE802.16 WiMAX标准是在2003年批准的，现在称为固定WiMAX的802.16d标准发布于2004年，移动WiMAX版本802.16e发布于2006年。多年来，WiMAX的开发和应用虽然缓慢但非常稳健。

WiMAX作为一种宽带无线访问(BWA)技术，可替代或竞争用于互联网访问的DSL和有线电视技术。虽然WiMAX在美国不太成功，但最终成功似乎不可阻挡。WiMAX在发展中国家已经取得了很大的成就，特别是那些安装新的有线电信系统不可能或不切实际的地方。

在印度、南美洲和其它地方已有许多BWA WiMAX装置用于电话、互联网服务和回程。韩国也使用802.16e WiMAX的同类技术BWA WiBro。日本的对应技术是XGP。

Sprint和Clearwire准备在美国大量采用WiMAX提供BWA服务，特别是在一些较小型的城市。Clearwire的Clear服务现在已经推广到16个州48个以上的城市，并且还将继续增加。下行链路数据速率为1.5Mbps的基本服务价格为30美元。通过数据modem还能提供IP语音(VoIP)服务，每个月的费用是50美元。另外还能为笔记本电脑提供相应的数据卡。

随着美国政府向更偏远的不发达地区的宽带接入业务发展注入刺激资金，WiMAX有望得到进一步增长，包括Comcast和Time Warner在内的有线电视公司也在美国一些地区采用WiMAX提供BWA服务。

美国的WiMAX使用2.3GHz和2.5GHz频段，韩国使用2.7GHz。全球其它地区使用3.5GHz频段，不过美国还分配有3.65GHz频段和新的700MHz开放频段。虽然大多数频率分配落在2GHz至11GHz范围，但WiMAX的可用频率还可以在11GHz至66GHz之间。

802.16d固定版本的WiMAX使用具有256个点和1024个子信道的FFT的OFDM和OFDMA技术。而在802.16移动版本中，WiMAX使用同样点数和128、512和2048个子信道的FFT。802.16d的典型带宽为3.5、5、7、10和20MHz，802.16e的典型带宽为5、8.75、10和20MHz。

调制方法包括二元相移键控(BPSK)、QPSK、16QAM和64QAM。调制方法自适应覆盖范围和其它环境条件。WiMAX也具有2x2收发格式的MIMO能力。总的蜂窝容量在100至200个用户之间。典型的频谱效率为3.75bits/Hz。

WiMAX主要提供数据服务。在WiMAX上可以实现VoIP，但更适合固定服务而非移动手机。WiMAX更像是超长距离版本的Wi-Fi。它没有那么快，但覆盖范围可达数英里。你可以见到WiMAX USB适配器、数据卡以及笔记本和上网本中的嵌入式WiMAX。WiMAX毫微微蜂窝基站也在抓紧开发中。

数据速率取决于用户购买的服务、带宽、调制方式和其它因素，但在普通消费环境中WiMAX的典型速率是1至2Mbps。在最大带宽和其它条件下可达约75Mbps的最大速率。根据基站布置和数量，WiMAX覆盖范围从1英里至5英里左右。

用于回程时，在理想条件下最大范围可达30英里左右。至于复用方面，FDD或TDD都可以用，但大多数WiMAX使用TDD。最后，IEEE正在研究更新版的802.16m，其数据速率可以从100Mbps至1Gbps。这个速率能够很好地满足ITU对IMT-Advanced的要求，因此WiMAX有望成为IMT-Advanced定义中的一部分。

具有亮点的半导体方案

ADI公司有一系列射频产品可以用来实现LTE或WiMAX，其中AD935x收发器就是设计用于WiMAX与LTE用户端设备(CPE)和终端实现，也可以用于像毫微微蜂窝和微微蜂窝等小型基站。AD9356和AD9357分别工作在2.3至2.7GHz和3.3至3.8GHz频段。这两种器件都采用双发送和接收链(用于MIMO)，并包含片上12位模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)和频率合成器。

图1：ADI的ADRF670x是一个带PLL和VCO的发送调制器(a)。ADRF660x混频下变频器包括一个用于单端50Ω输入的射频输入不平衡变压器和一个带VCO的PLL合成器(b)。这两个器件都适用于LTE和WiMAX基站设计。

ADRF670x和ADRF660x同样用于这一领域(图1)。ADRF670x是一个模拟I/Q调制器，集成了射频输出开关和带集成式压控振荡器(VCO)的锁相环(PLL)。这个器件的带宽可达500MHz，专门设计用于中频上变频发送信号通道。ADRF670x还具有较高的线性输出功率。ADRF660x是系列有源射频混频器，用于接收通道的下变频。ADRF660x包含一个用于单端50Ω输入的射频输入不平衡变压器和一个带集成式VCO的PLL合成器，其差分中频输出支持高达500MHz的频率。

picoChip公司提供的PC9608/9 LTE开发系统主要用于针对城域网、企业和住宅应用优化过的小型LTE基站。这套开发系统有望加快基站设计的上市时间。PC9608/9 LTE开发系统集成了基带、软件堆栈和射频单元，可以帮助设计师和运营商测试新网络架构的部署。

大多数LTE实现将是标准宏基站。然而，运营商认识到，大多数LTE被分配到较高频率将要求更小的基站，其中包括家庭毫微微蜂窝。