移動(dòng)WiMAX技術(shù)初級(jí)評(píng)估

IEEE802.16e又稱為移動(dòng)WiMAX技術(shù)，包含很多優(yōu)秀的無線通信傳輸技術(shù)。介紹了802.16e的評(píng)估背景，詳細(xì)闡述了評(píng)估的參數(shù)設(shè)計(jì)，并對(duì)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行了分析。

一、評(píng)估背景

IEEE802.16e又稱為移動(dòng)WiMAX技術(shù)，包含很多目前普遍認(rèn)為性能表現(xiàn)良好的無線通信傳輸技術(shù)，如OFDMA、MIMO、頻率復(fù)用（FrequencyReuse）等。也正是由于這種原因，在2006年，WiMAX論壇在Intel、北電及三星電子等國際大公司的推助下，展開了全球部署計(jì)劃。

而第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)最早于1985年由國際電信聯(lián)盟（ITU）提出，當(dāng)時(shí)稱為未來公眾陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)（FPLMTS），1996年更名為IMT-2000，意即該系統(tǒng)工作在2000MHz頻段，最高業(yè)務(wù)速率可達(dá)2000kbit/s，預(yù)期在2000年左右得到商用。從1997年開始，由于第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的巨大成功，用戶的高速增長與有限的系統(tǒng)容量和業(yè)務(wù)之間的矛盾漸趨明顯，第三代移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)化工作從1997年開始進(jìn)入實(shí)質(zhì)階段。

在經(jīng)過詳細(xì)的技術(shù)評(píng)估、研究分析及大量的協(xié)調(diào)和融合工作之后，在2000年5月，ITU-R2000年全會(huì)（RA-2000）批準(zhǔn)、通過了IMT-2000的無線接口技術(shù)規(guī)范（RSPC）建議，它分為CDMA和TDMA兩大類共五種技術(shù)，其中主流技術(shù)為以下三種CDMA技術(shù)：WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA。

雖然時(shí)至今日距IMT-2000的標(biāo)準(zhǔn)出爐已有7年的時(shí)間，但是WiMAX的支持者們?nèi)韵Ｍ�移�?dòng)WiMAX（IEEE802.16e）能夠成為IMT-2000的標(biāo)準(zhǔn)之一，使移動(dòng)WiMAX在更多國家可以得到頻譜牌照，獲得更加合法的身份。

2006年11月，在美國德克薩斯州達(dá)拉斯召開的全體會(huì)議上，美國IEEE802委員會(huì)的執(zhí)行委員會(huì)正式向ITU-R提出要將IEEE802.16e技術(shù)作為IMT-2000的一種標(biāo)準(zhǔn)方案的請(qǐng)求。2007年2月，ITU-RWP8F工作組發(fā)出通函，希望展開對(duì)IEEE 802.16e是否能夠成為IMT-2000的標(biāo)準(zhǔn)之一的評(píng)估工作。

二、IEEE802.16e評(píng)估系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)計(jì)

筆者很榮幸全程參與了本次中國評(píng)估小組（CHEG：ChineseEvaluationGroup）對(duì)802.16e的評(píng)估工作�；�于ITU-R組織規(guī)定的評(píng)估準(zhǔn)則和一些802.16e支持者提供的技術(shù)資料，CHEG通過三個(gè)月的集中技術(shù)評(píng)估，對(duì)仿真場(chǎng)景予以實(shí)現(xiàn)，并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了全面的評(píng)估。最后收集、整理評(píng)估性能結(jié)果，在進(jìn)行相應(yīng)的分析后輸出評(píng)估報(bào)告。

評(píng)估主要分為三個(gè)部分進(jìn)行，第一部分是參數(shù)的設(shè)計(jì)，其中包括鏈路級(jí)信道調(diào)制編碼等所采用的技術(shù)和參數(shù)的設(shè)定，系統(tǒng)級(jí)功率控制、干擾計(jì)算等參數(shù)的設(shè)計(jì)。除此之外，我們還對(duì)傳播信道模型環(huán)境、業(yè)務(wù)模型和天線類型進(jìn)行了規(guī)定。作的第二、三部分的工作，主要是逐一實(shí)現(xiàn)仿真架構(gòu)、方法以及仿真詳細(xì)流程和系統(tǒng)性能輸出。

三、IMT-2000的技術(shù)需求和評(píng)估結(jié)果分析

經(jīng)過上面的一系列工作流程，以及移動(dòng)WiMAX支持公司提供的相應(yīng)技術(shù)信息，我們作出了相應(yīng)的評(píng)估意見，并對(duì)表示懷疑的問題做了相應(yīng)的解釋。下面將從技術(shù)需求、普遍性需求和主觀需求三個(gè)方面提出IMT-2000系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)要求和評(píng)估結(jié)果分析。

可以看到，對(duì)于多數(shù)的功能需求，CHEG的觀點(diǎn)和支持者的觀點(diǎn)是相符合的，移動(dòng)WiMAX技術(shù)能夠滿足IMT-2000系統(tǒng)的性能要求，但是也存在一定數(shù)量的不滿足的功能需求項(xiàng)。

從技術(shù)需求及目標(biāo)的滿足狀況看，移動(dòng)WiMAX技術(shù)存在較多的不滿足情況。例如，通過仿真我們發(fā)現(xiàn)，IEEE802.16e無法應(yīng)用于超大小區(qū)的通信場(chǎng)景。端到端的時(shí)延也不能完全滿足所有應(yīng)用的傳輸時(shí)延都小于40ms。
 
   又比如，在IMT-2000系統(tǒng)的一般需求以及目標(biāo)中，由于IEEE802.16e的幀結(jié)構(gòu)和IMT-2000通信系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)不同、雙工方式在不同系統(tǒng)中也不盡相同，所以也無法確認(rèn)IEEE802.16e可以完美實(shí)現(xiàn)同IMT-2000通信系統(tǒng)的無縫切換。

另外，從CHEG的評(píng)估輸出IOT曲線中顯示，系統(tǒng)平均IOT=9.1dB。

要高出3GPP2給出的5～7dB的一般通信系統(tǒng)IOT性能參考值，這說明系統(tǒng)中的干擾狀況比較嚴(yán)重。

基于以上各方面的敘述，可以看到移動(dòng)WiMAX技術(shù)還是具有相當(dāng)?shù)膽?yīng)用價(jià)值，不過在有些方面還需要進(jìn)一步的完善，以滿足IMT-2000通信系統(tǒng)的要求。