WiMAX宽带无线接入的频谱利用及接口分析

对于高频率的微米波段的信道来说限制了数据率。

很多无线ISP寻求利用免授权频段，因为这是免费的，不仅节省局域网络部署的成本还节省时间，这同样也节省用户的成本，并提供了DSL和电缆调制解调器服务以外的选择。在美国，免授权频段同样具有吸引力，因为在2GHz-6GHz的频率范围内没有多少授权频谱可用。另外一方面，拥有授权频段的主要承载商可以推销他们的服务为“商业级”的服务，因为他们被认为是稳定而可靠的，享有主要品牌的声誉。

频段分配

3.5GHz -- 3.5GHz频段是一段已授权频谱，在很多欧洲和亚洲国家可以用在BWA上，但在美国却不行。这个频段是最拥挤的，代表最大的全球BWA市场，覆盖了从3.3GHz-3.6GHz的300MHz带宽，这个频段为大管线回程到广域网(WAN)业务提供了非常大的灵活性。主要的承载商采用这个授权频谱可以通过规模经济和WiMAX设备的低成本为用户提供具有竞争性的收费。

5GHz U-NII & WRC频段 - 免授权国家信息基础设施(U-NII)频段拥有三个主要的频段：低和中U-NII频段 (5,150-5,350)(802.11a)、WRC(新)(5,470-5,725)以及上端U-NII / ISM频段 (5,725-5,850)。Wi-Fi存在于低和中U-NII频段，这已经得到证实可以适用于BWA。很多重叠的5GHz频段标志着BWA在全球的增长。最新分配的世界无线电大会(WRC) 5,470-5,725MHz频段大大增加了免授权频段带宽。大多数WiMAX运行在U- NII 5,725-5,850MHz频段的上端，因为在这个频段很少有竞争性业务和干扰，也就是Wi-Fi和室外功率允许在2到4瓦的范围，而在低和中 U-NII频段的功率只有1W。分析家和商业人士认为WiMAX在免授权频率内将有强劲的增长。

WCS - 两个无线通信业务(WCS)频段是两个15MHz的频率片断，分别为2,305MHz到2,320MHz和2,345MHz到 2,360MHz。两者之间的25MHz频率间隙分配用来作为数字音频无线业务(DARS)，这产生了由DARS地面中继器导致的潜在干扰问题。在这些频段的成功部署将要求非常高的频率效率，例如Wi-Fi和WiMAX都采用正交频分复用(OFDM)。

2.4GHz ISM - 2.4GHz工业、科技和医学(ISM)频段为免授权的，为BWA的部署提供了大约80MHz的带宽。当前的Wi-Fi 就存在于这个频段，已经证明能为WLAN提供稳定的服务。未来规定可以互操作的MAC和BBP要求的WiMAX类(profile)将同时带来这两种业务，为用户提供大范围移动性的互补操作。

MMDS - 多信道多点分配业务(MMDS)频谱包括在2,500MHz到2,690MHz范围内，间距为6MHz的31个信道，还包括教学电视固定服务(ITFS)。由于最初用作教育电视的目的，这个频谱没有得到充分的利用，美国FCC已经将这个频谱分配给BWA业务。BWA提供商通过FCC的拍卖和/或者向ITFS租用信道来获得对这个频谱的利用。在美国，Sprint和Nextel是这里主要的频谱拥有者。分析家希望在未来的若干年内，在这个频段内BWA市场有很大的增长。

由于高增长和应用的潜力，WiMAX论坛专注于其初始的MMDS的类建立和认证工作，3.5GHz已授权频段和免授权U-NII 5GHz频段较少干扰，能提供合理的功率水平以及足够的带宽。这有助于保证全球WiMAX BWA业务的高增长率，因为这些频段代表着最大的潜在市场，而且由于规模经济而可以实现较低的成本。

发射和接收信号强度

发射和接收信号的功率水平和功率控制对于任何WiMAX中的系统效率来说都非常的重要，功率水平必须得到有效管理以保证稳定的通信和减少潜在的干扰。此外，根据每个用户的情况进行功率水平动态控制，决定于用户的规格、到BS的距离。

正如WiMAX标准中所规定，2GHz到11GHz的厘米波段的接收功率水平是相同的。接收器必须能准确地解码最低信道功率为 -30dBm(1uW)的信号，并能承受0dBm(1mW)的强信号，而且不损坏前端电路。此外，Rx应该能够提供最低60dB的镜像抑制。WiMAX标准规定“镜像抑制要求必须包含于产生在接收器射频和其后的中频的所有镜像条件中”。坚持这些要求将保证在近距离和远距离条件下可靠地工作。

传输要求

不利用子信道(单一载波)的用户站必须提供30dB范围的功率控制。对于利用子信道的SS(OFDM)(这种SS将包括所有2GHz到11GHz的经认证的WiMAX SS)，发射器必须具有50dB的动态功率控制，控制步进不小于1-dB。功率控制精确度必须在高达30 dB范围内达到+/-1.5dB以内，或者在30dB以上达到+/-3dB。

对于BS发射器，输出功率电平控制必须不低于10dB。实际的发射功率取决于用户的距离、传输特性、信道带宽和调制方案(BPSK、QPSK、 16QAM、64QAM)。BPSK是数据效率最低的调制方法，在SS与BS之间距离很远的情况下采用，因此需要更高的发射功率。而64QAM提供非常高的数据效率(每个