IEEE 802.16的主要任务是开发工作于2～66GHz频带的无线接入系统空中接口物理层（PHY）和媒质接入控制层（MAC）规范，同时还有与空中接口协议相关的一致性测试以及不同无线接入系统之间的共存规范。IEEE 802.16规定的无线系统主要应用于城域网。
1 标准化 根据是否支持移动特性，IEEE 802.16标准可以分为固定宽带无线接入空中接口标准和移动宽带无线接入空中接口标准，其中802.16、802.16a、802.16d属于固定无线接入空中接口标准，而802.16e属于移动宽带无线接入空中接口标准。 802.16d是2～66GHz固定宽带无线接入系统的标准，是对802.16、802.16a和802.16c的修订，已经于2004年6月在IEEE 802委员会获得通过，将以IEEE 802.16-2004名称发布。802.16d可以应用于2～11 GHz 非视距（NLOS）传输和10～66 GHz视距（LOS）传输。 802.16e是2～6GHz支持移动性的宽带无线接入空中接口标准。802.16e的目标是能够向下兼容802.16d，因此802.16e的标准化工作基本上是在802.16d的基础上进行的。在802.16d固定无线接入标准研制的基础上，为了支持移动特性，802.16e目前正在加入新的特性。该标准目前还是草案，预计2005年上半年完成。 2 协议栈模型 在IEEE 802.16活动中，主要的工作都围绕空中接口展开。802.16d和802.16e都是空中接口规范，其协议栈模型如下图所示。空中接口由物理层和MAC层组成，MAC层又分成了三个子层：特定服务汇聚子层（Service Specific Convergence Sublayer）、公共部分子层（Common Part Sublayer）、安全子层（Privacy Sublayer）。 3 核心技术 802.16d根据使用频段的不同，定义了三种不同的物理层技术：单载波（SC）、OFDM（256点）、OFDMA（2048点）。其中，10～66GHz固定无线接入系统主要采用单载波调制技术，而对于2～11GHz频段的系统，将主要采用OFDM和OFDMA技术。 802.16e的物理层实现方式与802.16d是基本一致的，主要差别是对OFDMA进行了扩展。在802.16d中，仅规定了2048点OFDMA。而在802.16e中，可以支持2048点、1024点、512点和128点，以适应不同地理区域从20MHz到1.25MHz的信道带宽差异。 OFDM（正交频分复用）是一种多载波数字调制技术，该技术已经在ADSL和WLAN中获得了应用。目前人们正在集中精力研究OFDM在移动通信系统中的应用。OFDM具有较高的频谱利用率，且在抵抗多径效应、频率选择性衰落或窄带干扰上具有明显的优势。 OFDMA（正交频分多址）是利用OFDM的概念实现上行多址接入。每个用户占用不同的子载波，通过子载波将用户分开。OFDMA允许单个用户仅在部分子载波发送，降低了对发送功率的要求。 OFDM和OFDMA是802.16中的核心物理层技术，也是目前B3G研究的核心技术之一。 4 802.16e的系统目标 802.16d是不支持移动性的，而802.16e目前定位的目标速率为车速。虽然没有明确的定义，但是按照目前的设定，一般认为可以支持120km/h的移动速率。当移动速度较高时，会由于多谱勒频移造成系统性能的下降。802.16e的目标带宽可以高达70Mb/s。当采用20MHz载波带宽、64QAM调制方式时，可以达到这样的带宽，但是此时的覆盖距离要比采用QPSK调制方式的距离要近很多。对于802.16系统，必然需要在移动速率、带宽、覆盖之间取得折衷。3G技术强调地域上的全覆盖和高速的移动性，强调“无所不在”的服务，而802.16则牺牲了全覆盖，仅保证在一定区域内实现连续覆盖，换取了数据传输能力的提高。 5 MAC层特性 802.16 MAC层是基于“连接”的，每一个“连接”均由一个标识符(CID) 来唯一进行标识。在802.16标准中，MAC层定义了较为完整的QoS机制。MAC层针对每个连接可以分别设置不同的QoS参数，包括速率、延时等指标。为了更好地控制上行数据的带宽分配，标准还定义了四种不同的业务，分别为：非请求的带宽分配业务（UGS）、实时轮询业务（rtPS）、非实时轮询业务（nrtPS）、尽力而为业务（BE）。802.16可以根据业务的需要提供实时、非实时的不同速率要求的数据传输服务。802.16目前主要面向提供宽带数据业务，也可以提供话音业务。802.16系统的QoS机制可以根据业务的实际需要来动态分配带宽，具有较大的灵活性。因此从以上的分析可以看出，802.16可以在无线接入网部分为不同业务提供不同质量的服务。6 无线工作特性 802.16d和802.16e采用了非常灵活的无线工作机制，对双工方式、工作频段、载波带宽等都未进行强制规定，可以适用于不同的应用场合。 （1）频段 802.16d可以工作在2～11 GHz频段，而802.16e为了确保移动性，希望能工作在2～6 GHz频段。WiMAX正在各个国家寻求较低的频段。根据各个国家频率规划的不同，目前WiMAX已经选定了首先对工作于2.5 GHz许可频段、3.5 GHz许可频段、5.8 GHz免许可频段这三个频段的802.16d设备进行一致性和互操作性测试。 （2）双工方式 802.16系统可以工作在频分双工（FDD）或时分双工（TDD）方式。FDD需要成对的频率，TDD则不需要，而且可以灵活地实现上下行带宽动态调整。在802.16中，还规定了终端可以采用半双工频分双工（H-FDD<span style="color: black; font-family: 宋体">）方式，降低 | 
发表于 2007-9-15 09:25:35
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