ieee802.16

百科解釋

IEEE802.16是為制訂無線城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)而專門成立的工作組，該工作組自1999年成立以來，主要負(fù)責(zé)固定無線接入的空中接口標(biāo)準(zhǔn)制訂。為了推廣基于IEEE802.16和歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)組織(ETSI)高性能無線城域網(wǎng)(HiperMAN)協(xié)議的無線寬帶接入設(shè)備，并且確保他們之間的兼容性和互操作性，2001年4月，由業(yè)界主要的無線寬帶接入廠商和芯片制造商共同成立了一個非營利工業(yè)貿(mào)易聯(lián)盟——全球微波接入互操作性(WiMAX)組織。

IEEE802.16的技術(shù)特點

IEEE802.16技術(shù)是寬帶無線接入技術(shù)，通過接入核心網(wǎng)向用戶提供業(yè)務(wù)，核心網(wǎng)通常采用基于IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。

IEEE802.16技術(shù)可以應(yīng)用的頻段非常寬，包括10GHz～66 GHz頻段、11 GHz以下許可頻段和11 GHz以下免許可頻段。
IEEE802.16d/e的物理層可選用單載波、正交頻分復(fù)用(OFDM)和正交頻分多址(OFDMA)共3種技術(shù)。單載波選項主要是為了兼容10～66GHz頻段的視距傳輸(OFDM和OFDMA只用于大于11GHz的頻段)。IEEE 802.16d OFDM物理層采用256個子載波，OFDMA物理層采用2 048個子載波，信號帶寬從1.25～20 MHz可變。IEEE 802.16e對OFDMA物理層進(jìn)行了修改，使其可支持128、512、1 024和2 048共4種不同的子載波數(shù)量，但子載波間隔不變，信號帶寬與子載波數(shù)量成正比。這種技術(shù)稱為可擴展的OFDMA(Scalable OFDMA)。采用這種技術(shù)，系統(tǒng)可以在移動環(huán)境中靈活適應(yīng)信道帶寬的變化。IEEE 802.16技術(shù)在不同的無線參數(shù)組合下可以獲得不同的接入速率。以10 MHz載波帶寬為例，若采用OFDM-64QAM調(diào)制方式，除去開銷，則單載波帶寬可以提供約30 Mb/s的有效接入速率。IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)適用的載波帶寬范圍從1.75 MHz到20 MHz不等，在20 MHz信道帶寬、64QAM調(diào)制的情況下，傳輸速率可達(dá)74.81 Mb/s。

IEEE802.16d/e標(biāo)準(zhǔn)支持全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，IEEE802.16d/e設(shè)備可以作為一個路由器接入現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)。同時，IEEE802.16協(xié)議也可以通過一個ATM匯聚子層將ATM信元映射到MAC層，這意味著WiMAX支持與3G系統(tǒng)的互通和融合。IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)在MAC層定義了較為完整的服務(wù)質(zhì)量(QoS)機制，可以根據(jù)業(yè)務(wù)的需要提供實時、非實時的不同速率要求的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。MAC層針對每個連接可以分別設(shè)置不同的QoS參數(shù)，包括速率、延時等指標(biāo)。為了更好地控制上行數(shù)據(jù)的帶寬分配，標(biāo)準(zhǔn)還定義了主動授權(quán)業(yè)務(wù)(UGS)、實時輪詢業(yè)務(wù)(rtPS)、非實時輪詢業(yè)務(wù)(nrtPS)和盡力傳輸業(yè)務(wù)(BE)4種不同的上行帶寬調(diào)度模式。同時，IEEE 802.16系統(tǒng)采用了根據(jù)連接的QoS特性和業(yè)務(wù)實際需要來動態(tài)分配帶寬的機制，不同于傳統(tǒng)的移動通信系統(tǒng)所采用的分配固定信道的方式，因而具有更大的靈活性，可以在滿足QoS要求的前提下盡可能地提高資源的利用率，能夠更好地適應(yīng)TCP/IP協(xié)議族所采用的包交換方式。

在多址方式方面，IEEE802.16d/e在上行采用時分多址(TDMA)，下行采用時分復(fù)用(TDM)支持多用戶傳輸;另一種多址方式是采用OFDMA，以2048個子載波的情況為例，系統(tǒng)將所有可用的子載波分為32個子信道，每個子信道包含若干子載波。多用戶多址采用與跳頻類似的方式實現(xiàn)，只是跳頻的頻域單位為一個子信道，時域單位為2或3個符號周期。

在調(diào)制技術(shù)方面，IEEE802.16d/e支持的最高階調(diào)制方式為64QAM，相對于蜂窩移動通信系統(tǒng)(3GPPHSDPA最高支持16QAM)，IEEE802.16d/e更強調(diào)在信道條件較好時實現(xiàn)極高的峰值速率。為適應(yīng)高質(zhì)量數(shù)據(jù)通信的要求，IEEE 802.16d/e選用了塊Turbo碼、卷積Turbo碼等糾錯能力很強但解碼延時較大的信道碼，同時也考慮使用低復(fù)雜度、低延時的低密度稀疏檢驗矩陣碼(LDPC)。

在雙工方式方面，IEEE802.16d/e支持頻分雙工(FDD)和時分雙工(TDD)兩種模式，其物理層技術(shù)基本相同。相對而言，與3G技術(shù)中FDD和TDD兩種模式采用的物理層有較大不同。IEEE802.16d/e在5MHz頻帶上可以實現(xiàn)約15 Mb/s的速率，頻譜效率為3 b/s/Hz，與高速數(shù)據(jù)分組接入(HSDPA)相似。但I(xiàn)EEE 802.16d/e在固定或低速的環(huán)境下可以使用更大帶寬(20 MHz)，實現(xiàn)高達(dá)75 Mb/s的峰值速率，這是現(xiàn)有蜂窩移動通信系統(tǒng)難以達(dá)到的。

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