Communication 版 (精华区)

发信人: wjn (山东季风), 信区: Communication
标  题: 3G新兴技术LTE： 802.16E对移动通信的影响
发信站: 哈工大紫丁香 (Mon Oct  9 10:00:06 2006), 转信

WiMAX最近两年的发展势头越来越好，不仅支持的厂家和运营商与日俱增，而且商用化步伐也逐渐加快。不过WiMAX中最吸引人的还是支持移动性的802.16e。802.16e的意义不仅在于宽带无线接入手段增加了一种新的技术，而是在于这种新技术对移动通信的发展产生了深远的影响。

一、802.16e性能卓越

　　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标准。

　　该标准后向兼容IEEE 802.16d。IEEE 802.16e的物理层实现方式与IEEE8O2.16d是基本一致的，主要差别是对OFDMA进行了扩展，可以支持2048-Point、1024-Point、512-Point和128-Point，以适应不同载波带宽的需要。为了支持移动性，802.16e在MAC层引入了很多新的特性。

　　按照IEEE 802.16e设定的目标，该系统具有以下基本特征：

　　●高速移动

　　802.16e可以同时支持固定(16d)和移动(16e)无线接入，其移动速率目标为车速移动(通常认为可以达到120km/h)。

　　●宽带接入

　　系统在不同的载波带宽和调制方式下可以获得不同的接入速率。以10MHz载波带宽为例，若采用OFDM-64QAM调制方式，除去开销，则单载波带宽可以提供约30Mbit/s的有效接入速率，由蜂窝或扇区内的所有用户共享。IEEE 802.16标准并未规定载波带宽，适用的载波带宽范围从1.75MHz到20MHz，其标称的最大带宽70Mbit/s是在特定条件下才能实现的。

　　●城域覆盖范围

　　802.16e的单基站覆盖范围在几km量级，应用于城域范围。

　　●主要提供数据业务

　　802.16e系统将接入基于IP协议的核心网，主要面向个人用户提供数据接入业务，也可以提供VoIP业务。

二、与3G的关系

　　WiMAX的发展如今之所以备受关注，更主要的原因在于其子标准中的802.16e涉及了移动领域，甚至有人鼓吹放弃3G，直接采用802.16e提供移动宽带服务。

　　在功能上，802.16e的确与3G有很多相似之处，甚至更胜一筹：单基站覆盖范围为几公里，可在120公里/小时的移动状态下进行通信，而且802.16e的带宽还要大于3G，系统在不同的载波带宽和调制方式下可以获得不同的接入速率。以1OMHz载波带宽为例，若采用OFDM-64QAM调制方式，除去开销，则单载波带宽可以提供约30Mbit/s的有效接入速率，由蜂窝或扇区内的所有用户共享。另外，与802.11不同，802.16e从一开始就对QoS进行了定义，提供了开通IP语音业务的可能性。802.16e与3G也存在一定的不同：(见表1)

表1　802.16e与3G的比较

802.16e

3G

覆盖目标

Coverage Target

目标是扩大现有WLAN的覆盖，达到“热区”覆盖

Target to extend existing WLAN coverage to reach“hot-area”coverage

强调在地域上的全国服务和全球漫游，提供的是一种“无处不在”的通信服务

Emphasize geographic-wise nationwide service and global roaming，providing“universal”communication service

面对用户

Customer oriented

宽带数据用户

Broadband data customer

对话音和数据服务都有需求的用户

Customers with demands for both voice and data service

频段

Frequency band

计划使用低于6GHz的许可频段

Plan to use licensed frequency band below 6GHz

2GHz频段

2GHz frequency band

移动性

Mobility

标准中规定可以支持车载速率的移动业务，即至少可以支持120km/h的移动速度

Specify to support mobile service with vehicle speed，around 120km/h

120km/h以上

Over 120km/h

关键技术

Key technologies

OFDM、OFDMA、AAS/MIMO

码分多址等技术

CDMA，etc

　　总的来说，802.16e对3G无法构成威胁。从成熟度方面看，802.16e的空中接口标准化工作目前还没有完成，从芯片出现到设备成熟到商用还有一段距离要走。此外，在切换、移动性管理(寻呼)和终端状态管理(激活和休眠的转换)等与蜂窝组网有关的方面，802.16e也明显弱于3G。任何一种技术从概念出现到标准化到产品成熟必然要经历很长的时间，因此，从时间轴上看，802.16e的商用时间要比3G晚，802.16e市场应用可能在3G和3G增强型之后。

　　当然，802.16e和3G在业务定位上会有一定的重叠，802.16e提供的主要是具有一定移动特性的宽带数据业务，面向的用户主要是笔记本终端+802.16e数据卡、或802.16e PDA终端持有者。而这部分用户同时也是3G数据卡的用户群。这种竞争目前主要体现在“数据带宽需求较高的城市区域内提供一定移动性的无线数据服务”方面。另外，802.16e在带宽方面的优势也可以弥补3G的不足。

　　因此，802.16e与3G之间竞争与互补同时存在，但两者不可能互相取代。两者之间的关系最终取决于管制机构的决策(如频率分配、许可证的发放)以及运营商的策略。

三、802.16e的出现加速了E3G的发展

　　其实，8O2.16e与E3G更加接近。802.16e与E3G均采用OFDM、MIMO等新的调制和空间技术作为提高系统性能的技术基础，在具体实现上有所不同，关键技术上比较一致。从技术的发展过程和时间来看，一方面，802.16e的出现和发展加速了新的3G增强型技术的进程，3GPP和3GPP2都分别于2004年底左右开始研究更高速率的增强型技术，采用的关键技术和802.16e接近；另一方面，E3G的发展反过来也给WiMAX带来了新的压力和动力，2005年WiMAX加速了在空中接口标准、网络标准、芯片、测试标准和设备的研究和开发进度，对WiMAX关注的公司和运营商也迅速增加，WiMAX成员已经发展到300多个，进一步推动了WiMAX的商用化进程。大多数国家和地区已经对WiMAX表示高度关注，尤其是802.16e。但由于应用存在不确定性，绝大多数国家尚未进行决策。我国设备制造商正在深度参与802.16e标准化工作，运营商积极关注。表2是802.16e和E3G的综合比较，802.16e标准预计在2005年下半年完成，3GPP LTE和3GPP2 AIE标准计划在2007年中完成。

表2　802.16e和E3G技术比较

802.16e

E3G

目标速率

Target speed rate

最高75Mbps

Up to 75Mbps

下行100M，上行50M

Downlink 100M，uplink 50M

关键技术

Key technologies

OFDM、MIMO

0FDM、MIMO、多载波

0FDM，MIM0，Multi-carrier

空中接口标准化

Air interface standardization

预计2005年7月完成

Estimate to be finished in July of 2005

预计2007年中完成

Estimate to be finished in middle of 2007

核心网

Core network

借助已有核心网或自建核心网

Resort to existing core network or establish own core network

与3G核心网相同

Same as 3G core network

频率

Frequency

暂无明确的频谱

No assigned spectrum at the moment

使用3G的频率

Use 3G frequency

从现有网络的升级能力

Capability to upgrade from existing network

无

No

E3G的目标是后向兼容3G

Backward compatible to 3G

　　802.16e的产生表明，移动通信技术和固定无线接入技术正在逐渐融合，两者的关系既是竞争又是互补，并且在相互促进中发展。在未来的无线通信网络将是多种技术组合在一起的无缝网络，使用户能够在最便捷的方式下获得最佳的通信服务。
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