IEEE 802.16帶來(lái)寬帶無(wú)線網(wǎng)

李宏



　　最近幾年來(lái)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為一種用戶(hù)接入技術(shù)已經(jīng)成為傳統(tǒng)的銅線本地環(huán)路技術(shù)的一種替代技術(shù)，并且越來(lái)越受到人們的重視。人們對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興趣主要集中在無(wú)線本地環(huán)路WLL（Wireless Local Loop）或者固定無(wú)線接入方面。為了給本地?zé)o線環(huán)路WLL提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，IEEE 802委員會(huì)于1999年成立了802.16工作組來(lái)專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)寬帶無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)。


　　IEEE 802.16負(fù)責(zé)對(duì)無(wú)線本地環(huán)路的無(wú)線接口及其相關(guān)功能制定標(biāo)準(zhǔn)，它由三個(gè)小工作組組成，每個(gè)小工作組分別負(fù)責(zé)不同的方面：IEEE 802.16.1負(fù)責(zé)制定頻率為10G到60G赫茲的無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn)；IEEE 802.16.2負(fù)責(zé)制定寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)共存方面的標(biāo)準(zhǔn)；IEEE 802.16.3負(fù)責(zé)制定頻率范圍在2G到10G赫茲之間獲得頻率使用許可的應(yīng)用的無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn)。我們可以看到，802.16.1所負(fù)責(zé)的頻率是非常高的，而它的工作也是在這三個(gè)組中走在最前沿的。由于其所定位的帶寬很特殊，在將來(lái)802.16.1 最有可能會(huì)引起工業(yè)界的興趣。


　　802.16無(wú)線服務(wù)的作用就是在用戶(hù)站點(diǎn)同核心網(wǎng)絡(luò)之間建立起一個(gè)通信路徑，這個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)可以是公用電話網(wǎng)絡(luò)也可以是因特網(wǎng)。IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)所關(guān)心的是用戶(hù)的收發(fā)機(jī)同基站收發(fā)機(jī)之間的無(wú)線接口。其中的協(xié)議專(zhuān)門(mén)對(duì)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸大數(shù)據(jù)塊時(shí)的無(wú)線傳輸?shù)刂穯?wèn)題做了規(guī)定，協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)是按照三層結(jié)構(gòu)體系組織的。


　　三層結(jié)構(gòu)中的最底層是物理層，該層的協(xié)議主要是關(guān)于頻率帶寬、調(diào)制模式、糾錯(cuò)技術(shù)以及發(fā)射機(jī)同接收機(jī)之間的同步、數(shù)據(jù)傳輸率和時(shí)分復(fù)用結(jié)構(gòu)等方面的。對(duì)于從用戶(hù)到基站的通信，標(biāo)準(zhǔn)使用的是按需分配多路尋址－時(shí)分多址DAMA-TDMA技術(shù)。按需分配多路尋址DAMA技術(shù)是一種根據(jù)多個(gè)站點(diǎn)之間的容量需要的不同而動(dòng)態(tài)地分配信道容量的技術(shù)。時(shí)分多址TDMA是一種時(shí)分技術(shù)，它將一個(gè)信道分成一系列的幀，每個(gè)幀都包含很多的小時(shí)間單位，稱(chēng)為時(shí)隙。時(shí)分多路技術(shù)可以根據(jù)每個(gè)站點(diǎn)的需要為其在每個(gè)幀中分配一定數(shù)量的時(shí)隙來(lái)組成每個(gè)站點(diǎn)的邏輯信道。通過(guò)DAMA－TDMA技術(shù)，每個(gè)信道的時(shí)隙分配可以動(dòng)態(tài)地改變。


　　在物理層之上是數(shù)據(jù)鏈路層，在該層上IEEE 802.16規(guī)定的主要是為用戶(hù)提供服務(wù)所需的各種功能。這些功能都包括在介質(zhì)訪問(wèn)控制MAC層中，主要負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)組成幀格式來(lái)傳輸和對(duì)用戶(hù)如何接入到共享的無(wú)線介質(zhì)中進(jìn)行控制。MAC協(xié)議對(duì)基站或用戶(hù)在什么時(shí)候采用何種方式來(lái)初始化信道做了規(guī)定。因?yàn)镸AC層之上的一些層如ATM需要提供服務(wù)質(zhì)量服務(wù)QoS，所以MAC協(xié)議必須能夠分配無(wú)線信道容量。位于多個(gè)TDMA幀中的一系列時(shí)隙為用戶(hù)組成一個(gè)邏輯上的信道，而MAC幀則通過(guò)這個(gè)邏輯信道來(lái)傳輸。IEEE 802.16.1規(guī)定每個(gè)單獨(dú)信道的數(shù)據(jù)傳輸率范圍是從2M比特/秒到155M比特/秒。


　　在MAC層之上是一個(gè)會(huì)聚層，該層根據(jù)提供服務(wù)的不同提供不同的功能。對(duì)于IEEE 802.16.1來(lái)說(shuō)，能提供的服務(wù)包括數(shù)字音頻/視頻廣播、數(shù)字電話、異步傳輸模式ATM、因特網(wǎng)接入、電話網(wǎng)絡(luò)中無(wú)線中繼和幀中繼。





摘自《中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào)》