天線技術(shù) WiMAX技術(shù)的特點(diǎn)解析

802.16標(biāo)準(zhǔn)是為在各種傳播環(huán)境(包括視距、近視距和非視距)中獲得最優(yōu)性能而設(shè)計(jì)的。即使在鏈路狀況最差的情況下，也能提供可靠的服務(wù)。OFDM波形在2km～40km的通信距離上支持高頻譜效率，在一個(gè)射頻內(nèi)速率可高達(dá)75Mbit/s，可以采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?網(wǎng)狀網(wǎng))和天線技術(shù)(波束成形、STC、天線分集)進(jìn)一步加強(qiáng)覆蓋。這些先進(jìn)技術(shù)也可用來提高頻譜效率、容量、復(fù)用以及每射頻信道的平均與峰值吞吐量。此外，不是所有的OFDM都是相同的。為BWA設(shè)計(jì)的OFDM具有支持較長(zhǎng)距離傳輸和處理多徑或反射的能力。

TCP、IP協(xié)議的特點(diǎn)之一是對(duì)信道的傳輸質(zhì)量有較高的要求。無線寬帶接入技術(shù)面對(duì)日益發(fā)展的IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，必須滿足TCP、IP協(xié)議對(duì)信道傳輸質(zhì)量的要求。在WiMAX技術(shù)的應(yīng)用條件下(室外遠(yuǎn)距離)，無線信道的衰落現(xiàn)象非常明顯，在質(zhì)量不穩(wěn)定的無線信道上運(yùn)用TCP、IP協(xié)議，其效率十分低。WiMAX技術(shù)在鏈路層加入了ARQ機(jī)制，減少到達(dá)網(wǎng)絡(luò)層的信息差錯(cuò)，可大大提高系統(tǒng)的業(yè)務(wù)吞吐量。同時(shí)WiMAX協(xié)議提供實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)天線陣(AAS)、MIMO和空時(shí)編碼(STC)增強(qiáng)型天線技術(shù)的途徑，以應(yīng)對(duì)NLOS造成的深衰落。這些措施都提高了WiMAX的無線數(shù)據(jù)傳輸性能。

802.16x標(biāo)準(zhǔn)支持靈活的射頻信道帶寬和信道復(fù)用(頻率復(fù)用)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展時(shí)，可以作為增加小區(qū)容量的一種手段。此標(biāo)準(zhǔn)還支持自動(dòng)發(fā)送功率控制和信道質(zhì)量測(cè)試，可以作為物理層的附加工具，支持小區(qū)規(guī)劃、部署以及頻譜的有效使用。當(dāng)用戶數(shù)增加時(shí)，運(yùn)營(yíng)商可通過扇形化和小區(qū)分裂重新分配頻譜。還有，此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)多信道帶寬的支持使設(shè)備制造商能夠提供一種手段，以適應(yīng)各國(guó)政府對(duì)頻譜使用和分配的獨(dú)特管制要求，這是世界各地的運(yùn)營(yíng)商都面臨的一個(gè)問題。IEEE802.16x標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的信道寬度為1.75MHz～20MHz，在這中間還有許多選擇。

802.16x標(biāo)準(zhǔn)的MAC層支持不佳的用戶環(huán)境，能夠應(yīng)用于在每個(gè)信道上可能有成百上千個(gè)用戶的環(huán)境。它具有ATM匯聚子層和分組匯聚子層，通過將多個(gè)高層數(shù)據(jù)單元經(jīng)過匯聚子層處理后封裝成一個(gè)MACPDU發(fā)送，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)ATM、IP和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的協(xié)議透明性。802.16MAC具有帶寬分配和QoS機(jī)制。802.16的MAC層是靠同意、請(qǐng)求協(xié)議接入媒體的，它支持不同檔次的服務(wù)(如專用于企業(yè)的T1、E1和用于住宅的盡力而為的服務(wù))。此協(xié)議在下行鏈路采用TDM數(shù)據(jù)流，在上行鏈路采用TDMA，通過集中調(diào)度支持對(duì)時(shí)延敏感的業(yè)務(wù)，如話音和視頻等。由于確保了無碰撞數(shù)據(jù)接入，MAC層提高了系統(tǒng)總吞吐量和帶寬效率，并確保數(shù)據(jù)時(shí)延受到控制，不致太大。TDM、TDMA接入技術(shù)還使支持多播和廣播業(yè)務(wù)變得更容易。

WiMAX可以向用戶提供具有QoS性能的數(shù)據(jù)、視頻、話音(VoIP)業(yè)務(wù)。WiMAX可以提供三種等級(jí)的服務(wù)：CBR(ConstantBitRate)、CIR(CommittedRate)、BE(BestEffort)。CBR的優(yōu)先級(jí)最高，任何情況下網(wǎng)絡(luò)操作者與服務(wù)提供商以高優(yōu)先級(jí)、高速率及低延時(shí)為用戶提供服務(wù)，保證用戶訂購(gòu)的帶寬。CIR的優(yōu)先級(jí)次之，網(wǎng)絡(luò)操作者以約定的速率提供，但速率超過規(guī)定的峰值時(shí)，優(yōu)先級(jí)會(huì)降低，還可以根據(jù)設(shè)備帶寬資源情況向用戶提供更大的傳輸帶寬。BE的優(yōu)先級(jí)更低，這種服務(wù)類似于傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的盡力而為的服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)不提供優(yōu)先級(jí)與速率的保證。在系統(tǒng)滿足其他用戶較高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的條件下，盡力為用戶提供傳輸帶寬。

另外，在安全性上，MAC層中有一個(gè)專用子層提供認(rèn)證、保密和加密功能。