WiMAX技术标准及其应用前景

1、概述

随着通信技术和新业务的部署，市场与技术的相互作用，未来通信领域一些新的特点逐渐显现出来。一方面，传统宽带固定接入用户已经不满足于仅仅在家庭和办公室等固定环境内使用宽带业务，希望使用宽带接入移动服务；另一方面，传统的移动用户也不满足于简单的语音、短信和低速数据业务，希望能使用更高数据速率的业务。用户需求的变化使固定宽带接入服务和移动服务在技术和业务上呈现融合的趋势，宽带移动化和移动宽带化逐渐成为两个领域技术发展的趋势，并互为补充、互相促进。

在移动宽带化方面，3GPP/3GPP2已经制定了1xEV-DO、HSDPA/HSUPA等技术标准，在移动环境下实现宽带数据传输。在宽带移动化方面，IEEE802工作组先后制定了WLAN和WiMAX等技术规范，意图能沿着固定、游牧/便携、移动这样的演进路线逐步实现宽带移动化，其中IEEE802.16WiMAX是宽带移动的重要里程碑，促进了移动宽带的演进和发展。

IEEE802.16是为制定无线城域网标准而专门成立的工作组，该工作组自1999年成立以来，主要负责固定无线接入的空中接口标准制定，为了推广基于IEEE802.16和ETSIHiperMAN协议的无线宽带接入设备，并且确保他们之间的兼容性和互操作性。2001年4月，由业界主要的无线宽带接入厂商和芯片制造商共同成立了一个非营利工业贸易联盟组织--WiMAX。WiMAX与IEEE 802.16之间有着非常紧密的联系与合作，同时又有着分工的不同，后者是标准的制定者，而前者是标准的推动者。WiMAX逐步成为了IEEE802.16技术在市场推广方面采用的名称，其物理层和MAC层技术基于在IEEE 802.16工作组中开发的无线城域网（WMAN）技术，WiMAX也是IEEE 802.16d/e技术的别称。本文将对WiMAX技术标准及其应用前景进行简单的介绍。

2、802.16的标准化现状

IEEE802.16标准又称为IEEEWirelessMAN空中接口标准，对工作于不同频带的无线接入系统空中接口进行了规范。由于它所规定的无线系统覆盖范围在公里（km）量级，因此802.16系统主要应用于城域网。根据使用频带高低的不同，802.16系统可分为应用于视距和非视距两种，其中使用2～11GHz频带的系统可以应用于非视距（NLOS）范围，而使用10～66GHz频带的系统应用于视距（LOS）范围。根据是否支持移动特性，802.16标准又可分为固定宽带无线接入空中接口标准和移动宽带无线接入空中接口标准。

IEEE802.16标准系列到目前为止包括802.16、802.16a、802.16c、802.16d、802.16e、802.16f和802.16g共七个标准，其中：802.16、16a、16d属于固定无线接入空中接口标准，而802.16e属于移动宽带无线接入空中标准。

2001年12月颁布的802.16标准，对工作在10～66GHz频段的固定宽带无线接入系统的空中接口物理层和MAC层进行了规范，由于其使用的频段较高，因此仅能应用于视距（LOS）传输。

2003年1月颁布的802.16a标准对之前颁布的802.16标准进行了扩展，对使用2～11GHz许可和免许可频段的固定宽带无线接入系统的空中接口物理层和MAC层进行了规范，该频段具有非视距（NLOS）传输的特点，覆盖范围最远可达50公里，通常小区半径为10公里以内。另外，802.16a的MAC层提供了QoS保证机制，可支持语音和视频等实时性业务。

2002年正式发布的802.16c标准是对802.16标准的增补文件，定义了工作在10～66GHz频段的802.16系统的详细系统框架，它详细规定了10～66GHz频段802.16系统在实现上的一系列特性和功能。

802.16d标准是802.16标准系列的一个修订版本。是相对比较成熟并且最具有实用性的一个标准版本。802.16d对10～66GHz频段和＜11GHz频段的固定宽带无线接入空中接口物理层和MAC层进行了详细规定，定义了支持多种业务类型的固定宽带无线接入系统的MAC层和相对应的多个物理层。该标准对前几个802.16标准进行了整合和修订，仍属于固定宽带无线接入规范。它保持了802.16、16a等标准中的所有模式和主要特性同时未增加新的模式，增加或修改的内容用来提高系统性能和简化部署，或者用来更正错误、不明确或不完整的描述，其中包括对部分系统信息的增补和修订。2004年6月23日，IEEE正式批准了802.16d标准。

802.16e标准区别于前几个标准的最大区别在于对移动性的支持。该标准规定了可同时支持固定和移动宽带无线接入的系统，工作在＜6GHz适宜于移动性的许可频段，可支持用户终端以车辆速度移动，同时802.16d规定的固定无线接入用户能力并不因此受到影响。802.16e标准规定了支持基站或扇区间高层切换的功能。制定802.16e标准的目的，是希望能够提出一种既能提供高