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WiMAX频率相关问题的研究

时间:01-03 来源:中国联通网站 点击:

摘要 随着WiMAX技术的不断成熟,WiMAX的频率问题越来越突出,制约着WiMAX的实施。本文对我国现有相关频率的划分进行了分析,讨论了相关频段分配给WiMAX的可能性。

1、引言

  近几年,随着WiMAX技术的不断发展,相关的标准不断成熟,设备认证也开始进行,WiMAX的应用离我们越来越近。但是,WiMAX的发展离不开合适的频率资源,在无线通信领域,频率资源的政策将极大地影响一个无线通信产业的发展。WiMAX的频率规划首先需要分析WiMAX业务对带宽的需求,包括对用户数量的分析预测,用户使用数据业务类型的分析预测,不同业务的带宽需求分析等内容。另外,还应该考虑实际应用环境下系统级的频谱利用率,包括业务模型、组网方式、扇区的配置、频率复用技术和干扰问题等方面。

  在802.16的标准中没有规定特定的频点和频率间隔,只是给出了2~66 GHz中不同频段的使用方式,10~66 GHz用于视距传播,2~11 GHz频段则用于非视距传输。如果用于支持移动性,则推荐采用6 GHz以下频段。在WiMAX联盟中建议用于固定和游牧方式下的频点为3.5 GHz、5.8 GHz频段,在支持移动特性的环境下,则考虑采用2.5 GHz或1 GHz以下的频段。WiMAX正在与ITU等国际组织合作,拓展WiMAX产品可用的频谱。由于802.16是一种新的技术,大部分国家目前还没有明确在2~6 GHz频段中如何为802.16e分配频率。在ITU中也在讨论未来宽带无线接入的频率问题,与其他业务(如卫星)等的协调问题和国际漫游问题等。

  从理论上分析,WiMAX技术对频率有以下需求。对于固定接入,需要大信道带宽以支持高容量传输,对频段要求不敏感;而对于移动类接入,需要信道带宽尽量大,可用频段尽量低,以降低布网成本,提高服务质量。频率是影响移动组网成本的重要因素。对于移动WiMAX而言,频率问题就是成本问题。

2、我国2~6 GHz频率划分现状

  1992年的世界无线电大会(WRC92)已经对全球在2 GHz频带的频率进行了划分:陆地部分170 MHz,卫星部分60 MHz,而陆地业务部分又分为FDD(频分双工)方式和TDD(时分双工)方式。其中中国的FDD方式:1920~1980 MHz、2110~2170 MHz共120 MHz;TDD方式:1885~1920 MHz、2010~2025 MHz共50 MHz。

  2 300~2 400 MHz:用于TDD业务,是分配给TD-SCDMA的频率,现在还有雷达业务。

  2 400~2 483.5 MHz:ISM(工业、科学和医疗)频段。我国无线电管理部门规定该频段作为无线局域网、无线接入系统、蓝牙系统、点对点或点对多点扩频通信系统等各类无线电台站的共用频段。

  2 483.5~2 500 MHz:分配给固定和移动业务,但是卫星无线电测定业务是目前主要业务。

  2 500~2 690 MHz:用于固定业务、卫星固定业务、移动(除航空移动)业务、卫星移动、卫星广播、无线电定位业务,但已经划给第三代移动通信作为扩展频段,并且在中国无线电频率划分CHN12规定:2655~2690 MHz频带射电天文也为主要业务,现用于北京、南京、江苏江阴、贵州喀斯特地区,其他业务不得对其产生干扰。

  3 000~3 400 MHz:该频段是可以工作于TDD方式的许可频段,我国目前规划为无线电定位、固定、移动、业务使用,但是很少使用。

  3 400~4 200 MHz:属于卫星通信C波段,同时还有大量的微波在使用。

  4 400~4 990 MHz:根据CHN21规定,4400~4990 MHz固定业务主要用于大容量微波接力干线网,但是仍然需要对某些射电天文业务进行保护。其中4950~4990 MHz以次要业务使用空间研究和地球探测业务。同时在WRC03会议上,还强烈建议4940~4990 MHz用于公共防护和应急业务。

  4 990~5 000 MHz:主要业务为固定业务,但是还存在射电天文业务。

  5 150~5 725 MHz:用于无线电导航业务、卫星地球探测业务、无线电定位业务等,但在WRC03会议上已经对5150~5725MH频段的无线电业务进行调整,增加了固定和移动业务。

  5 725~5 850 MHz:开放频段,允许点对多点扩频通信系统、宽带无线接入系统、高速无线局域网、蓝牙技术设备及车辆无线自动识别系统等无线电台站的共用频段。

  5 850~5 925 MHz:可以用于固定、移动、卫星固定、无线电定位,同时要对部分地区的射电天文进行保护,并且此频段在WRC03会议上也建议用于公共防护和应急业务,在此频段内还有C波段的卫星通信。

  5 925~6 000 MHz:有大规模的微波在使用,并且在此频段内还有C波段的卫星通信。

3、相关频段分析

  从我国频率划分的现状和相关设备制造商提供的频率的需求来看,2.5 GHz、3.3~3.4 GHz、3.5 GHz、5 GHz、5.15~5.725 GHz、5.8 GHz频段是关注的重点。

  (1)2.5~2.69 GHz

从移动通信的电波传播特性和空间衰

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