作 者:LouisE.Frenzel
在过去的10年中,我们不断努力将这种技术推向商业化轨道,这样便产生了多路多点分配服务(MMDS)和本地多点分配服务(LMDS)微波系统。今天,这些服务事实上已是穷途末路。由于以下三个主要原因,最近的这些努力都失败了。
首先,它们的成本过于昂贵。采用微波设备时,通常会出现这种情况。然而,由于Wi-FiWLAN的发展,半导体加工工艺已经达到这样的水平,即微波无线电芯片的制造成为很平常的事情。因此,生产微波无线电的成本就大大降低了。
失败的另一原因就是缺乏单个标准。所有的系统都有其自己的专属设计。如果您采用该技术,显然您必须要忠于某个厂商。不同系统之间的互操作性甚至无人考虑。
第三,可靠的连接只能通过完整的视距(LOS)链接在较高的微波频率才能建立。这意味着,增益天线必须安装在高塔上,而且传输路径上不能有任何树木、建筑物或其他障碍物。在某些应用中这一点很难实现。但是现在,802.16标准已经解决了大部分的此类问题。
IEEE于1999年通过了802.16标准,该标准最初主要针对11到66GHz频带。由于意识到只有在较低频率才能获得可靠的宽带服务,所以各公司都重新设计该标准的备选方案,以期成为无线赢家。这就产生了后来的802.16a修正案,其中2至11GHz范围的新的标准备选方案。此次扩充已融入完整的802.162004标准中,现已成为BWA中最受关注的焦点。
更令人兴奋的是“微波存取全球互通(WiMAX)论坛”的成立,它包含150多家芯片公司、设备制造商和运营商。该组织的形成旨在推进宽带无线技术,并创建互操作测试和验证方案,从而确保所有的芯片和设备在工作时都能彼此兼容。
802.16标准的涵盖范围非常广泛,而且十分复杂,它可以提供许多备选方案。应用最广的频谱在11GHz以下,特别是在低于6GHz的部分。BWA可以在现有的免执照或执照频段中实现。最可能的范围是2.5GHz执照频谱、3.5GHz执照和免执照频段,以及5.1至5.8GHz免执照国家信息基础设施(U-NII)频段。
小型无线Internet服务提供商(WISP,可能在乡村地区)或许会因为成本的原因选择免执照频段。但是,较大的城市运营商希望提供全范围的宽带备选方案,例如网络协议电视和语音IP(VoIP),因此毫无疑问,他们会选择较低频段,从而最大程度地降低干扰,并确保更强的可靠性。
802.16标准专为点对点(PTP)和点对多点(PMP)操作而设计。PMP模式采用蜂窝式体系结构,每个发射站覆盖半径高达五或六英里,最多可以处理数百个用户(图1)。尽管此技术可达到的最大范围超过了30英里,但是除了应用于点对点回传之外,在其他方面很少应用。
该技术对时分双工(TDD)和频分双工(FDD)均提供支持。带有独立收发频率的FDD方式以牺牲频谱空间为代价来提供全双工操作。通常,当Tx和Rx频率为50至100MHz时,需要更多的频谱。
因为在链路任何一端都可在接收期间进行传输,所以FDD还支持更高的吞吐量。TDD模式仅使用单信道,并为多个用户提供多个可选择的时隙。也需要可以提供较低速度的半双工。然而这不应该妨碍其使用。TDD模式仅使用一个合成器,所以只需较小且较便宜的CPE单元。