WiMAX標準的研究概況

WiMAX標準的研究概況 1.IEEE802.16標準化現(xiàn)狀 WiMAX技術(shù)是目前國際上影響力最大的寬帶無線接入技術(shù)，該技術(shù)基于IEEE802.16空中接口，而WiMAX是IEEE802.16技術(shù)在市場推廣中采用的名稱。IEEE802.16標準的空中接口包括IEEE 802.16d（802.16-2004）和IEEE 802.16e（802.16-2005）兩個空中接口規(guī)范，前者是固定寬帶無線接入系統(tǒng)空中接口規(guī)范（頻段：10GHz66GHz和11GHz），于2004年通過，不支持移動環(huán)境；后者是固定和移動寬帶無線接入系統(tǒng)空中接口規(guī)范（頻段6GHz，于2005年通過），支持便攜和移動環(huán)境，最終支持的移動速度可以達到120km/h。 (1)IEEE802.16的標準化現(xiàn)狀 到目前為止，IEEE802.16標準系列包括802.16、802.16a、802.16c、802.16d（802.16-2004）、802.16e（802.16e-2005）、802.16f共6個標準。 802.16于2002年4月發(fā)布，規(guī)定了工作在10GHz66GHz頻段的固定寬帶無線接入系統(tǒng)的空中接口物理層和MAC層，使用頻段較高，故僅能應用于視距（LOS）傳輸。 802.16a于2003年4月發(fā)布，對之前頒布的802.16標準進行了擴展，規(guī)定了工作在2GHz11GHz許可和免許可頻段的固定寬帶無線接入系統(tǒng)的空中接口物理層和MAC層。該頻段具有非視距（NLOS）傳輸?shù)奶攸c，覆蓋范圍可達50km。 802.16c-2002于2002年發(fā)布，是對802.16標準的增補文件，它詳細規(guī)定了10GHz66GHz頻段802.16系統(tǒng)的Profile。 802.16d-2004標準是對802.16標準的一個修訂，該標準在2004年以802.16d-2004的名稱正式發(fā)布。802.16d對10GHz66GHz頻段和11GHz頻段的固定寬帶無線接入空中接口物理層和MAC層進行了詳細規(guī)定，定義了支持多種業(yè)務類型的固定寬帶無線接入系統(tǒng)的MAC層和相對應的多個物理層。 802.16e-2005標準與前幾個標準的最大區(qū)別在于對移動性的支持。該標準規(guī)定了可同時支持固定和移動寬帶無線接入的系統(tǒng)，于2005年12月正式通過。工作在6GHz適宜于移動性的許可頻段，支持高速移動，同時802.16d規(guī)定的固定無線接入用戶能力并不因此受到影響。與802.16d技術(shù)相比，802.16e技術(shù)的PHY層OFDMA方式進行了擴展；MAC層增加了支持移動切換的功能，如休眠期、小區(qū)搜索與同步、小區(qū)選擇及切換過程等。 802.16f-2005于2005年12月發(fā)布，定義了802.16固定無線接入系統(tǒng)MAC層和物理層的管理信息庫（MIB）以及相關(guān)的管理流程。 其他的802.16系列標準均是對802.16標準的增補，還在制定階段。 (2)IEEE802.16標準的發(fā)展趨勢 自2004年以來，802.16整個工作組的主要熱點集中在16e的標準化工作上。從2004年到2006年，參加802.16工作組的人數(shù)逐次攀升，802.16e經(jīng)過歷次會議的討論修改投票，已經(jīng)于2005年底完成了標準化工作。自此，IEEE802.16空中接口的標準化工作暫時告一段落。 目前，802.16還有以下任務組和研究組在進行相關(guān)的研究： TGg，空中接口管理平面流程和服務要求； TGh，免許可頻段的共存機制； TGi，802.16eMIB； 研究組，移動多跳中繼（MMR）。 TGg在2004年7月份正式成立，主要規(guī)定802.16管理流程和接口，從而能夠?qū)崿F(xiàn)802.16設(shè)備的互操作性和對網(wǎng)絡(luò)資源、移動性和頻譜的有效管理。802.16g標準的主要工作圍繞管理平面進行。P802.16g-06/D1（802.16g的草案版本1）目前已經(jīng)經(jīng)過了多輪郵件投票（LetterBallot）過程，在2006年3月份會議之后，根據(jù)對該版本的意見和討論修改，形成了D2版本。該任務組在2006年底完成了802.16g規(guī)范。 MMR研究組經(jīng)過歷次會議的討論，在2006年3月份會議上，計劃成立TGj任務組，通過了802.16j項目授權(quán)請求（PAR，ProjectAuthorizationRequest），于2006年3月10日在IEEE802 EC（執(zhí)行委員會）獲得通過。TGj PAR中定義的該任務組的研究范圍如下：在許可頻段PtMP模式下，對IEEE 802.16e 2005 OFDMA的物理層和MAC層進行增強，使其支持Relay Station操作，但不改變SS規(guī)范，規(guī)定Relay Station的特點、功能和互操作性，以增強802.16系統(tǒng)的覆蓋、吞吐量和/或系統(tǒng)容量。 TGh研究免許可頻段的共存。TGi負責定義802.16e移動接入系統(tǒng)的管理信息庫以及相關(guān)的管理流程。這兩個任務組目前還處于早期研究階段。 2.WiMAX論壇標準化情況 WiMAX Forum近年來陸續(xù)成立了認證工作組（CWG）、技術(shù)工作組（TWG）、頻譜工作組（RWG）、市場工作組（MWG）、需求工作組（SPWG）、網(wǎng)絡(luò)工作組（NWG）和應用工作組（AWG）。該組織的目標也逐步擴展，除認證工作外，還致力于可運營的寬帶無線接入系統(tǒng)的需求分析、應用場景探索、WiMAX網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究等工作。WiMAX的認證標準由技術(shù)工作組制定，而認證工作組具體操作認證測試的管理工作。目前，針對IEEE802.16-2004的Wave1以及Wave2認證測試的聯(lián)合文檔均已被批準發(fā)布，Wave3測試標準制定工作于2006年10月完成。Wave1認證測試在2005年12月開始，并已經(jīng)完成，目前正在進行Wave2認證測試。針對IEEE802.16e-2005的Wave1認證測試的systemprofile于2005年底確定，2006年3月確定了PICS，2006年6月確定其RCT，并于2006年6月進行了第一次Plugfest。 WiMAX定義了非漫游模式以及漫游模式的網(wǎng)絡(luò)參考模型。漫游模式下的端到端參考模型，與非漫游模式相比，主要增加了連接服務網(wǎng)絡(luò)CSN之間的R5參考點。 接入網(wǎng)絡(luò)ASN的功能是管理IEEE802.16空中接口，為WiMAX用戶提供無線接入。它由基站BS和接入網(wǎng)關(guān)ASNGW組成，其中BS用于處理IEEE802.16空中接口，ASN GW主要處理到CSN的接口功能和ASN的管理。 CSN是一套網(wǎng)絡(luò)功能的組合，為WiMAX用戶提供IP連接。CSN由路由器、AAA代理或服務器、用戶數(shù)據(jù)庫、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備等組成，CSN可以作為全新的WiMAX系統(tǒng)的一個新建網(wǎng)絡(luò)實體，也可以利用部分現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實現(xiàn)CSN功能。 WiMAX端到端參考模型定義了如下網(wǎng)絡(luò)接口點： 參考點R1，移動用戶臺MSS與接入網(wǎng)ASN之間的接口； 參考點R2，移動用戶臺MSS與連接服務網(wǎng)絡(luò)CSN之間的邏輯接口； 參考點R3，接入網(wǎng)絡(luò)ASN和連接服務網(wǎng)絡(luò)CSN之間互操作的接口，包括一系列控制和承載平面的協(xié)議； 參考點R4，用于處理接入網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)ASNGW間移動性相關(guān)的一系列控制和承載平面協(xié)議； 參考點R5，拜訪CSN與歸屬CSN之間互操作的一系列控制和承載平面協(xié)議； 參考點R6，BS和ASNGW間的互操作接口，屬于ASN內(nèi)的接口； 參考點R7，該接口屬于ASNGW內(nèi)部接口； 參考點R8，BS之間的接口，用于快速無縫切換功能，由一系列控制和承載平面協(xié)議組成。 3.國內(nèi)的標準化進展 近年來，國內(nèi)各設(shè)備廠商、研究機構(gòu)也積極參與802.16/WiMAX的國際標準化活動，中國通信標準化協(xié)會CCSA也與802.16工作組建立聯(lián)絡(luò)關(guān)系。另外，在CCSA內(nèi)部各成員也在積極開展研究工作。目前，基于802.16d的一系列行業(yè)標準正在制定階段，同時基于802.16e的行業(yè)標準的制定工作也已開始。 以IEEE802.16為代表的新型寬帶無線接入技術(shù)，為寬帶無線接入市場注入了新的活力。該技術(shù)采用開放的空中接口保證了設(shè)備的互通，擴展了技術(shù)的應用。802.16技術(shù)從固定到便攜再到移動的發(fā)展特征，迎合了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢和人們的消費習慣，為使用便攜終端的用戶提供了靈活方便、隨時隨地的接入，在未來寬帶市場將占有一席之地。 中國早已進行了WiMAX可行性測試。2006年，上海貝爾阿爾卡特獲得了廣東網(wǎng)通WiMAX網(wǎng)絡(luò)大單，據(jù)悉該工程是迄今為止亞太地區(qū)最大規(guī)模的WiMAX項目。隨著時間推移，有業(yè)內(nèi)人士表示，企業(yè)為移動WiMAX設(shè)計的移動電話也在秘密進行中，WiMAX的手機芯片價格最終將是目前3G芯片的十分之一，所以將來價格很有競爭優(yōu)勢。據(jù)了解，WiMAX國家標準送審稿已經(jīng)準備完畢，正等待國家相關(guān)部門批復。 4.WiMAX有望獲ITU批準成為新3G標準 2007年2月5日，有國外媒體報道，移動WiMAX有望獲得國際電信聯(lián)盟(ITU)的批準，成為3G標準中的新成員。目前國際電信聯(lián)盟接受的3G標準主要有以下三種：WCDMA、CDMA2000與TD-SCDMA。如果WiMAX被接納為第4種3G標準，那將給目前尚不明朗的中國3G商用化道路增加一個不定因素。 WiMAX問世以來，對外進行的宣傳就是“作為的Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)的加強版”，雖然可以提供移動語音服務，也聲稱是3G服務的一種補充，2007年1月底，國際電信聯(lián)盟曾在喀麥隆舉行會談，著重討論3G標準。消息人士透露，與會者已基本達成共識，同意WiMAX成為3G中的一員，而且審批過程目前已經(jīng)進入快速通道。 而近日發(fā)表的WiMAX論壇白皮書稱，將移動WiMAX加入到3G家族有利于它與EV-DO、HSPA以及其它增強3G技術(shù)同場競技，為運營商升級網(wǎng)絡(luò)提供了一條新的途徑。移動WiMAX正式成為3G技術(shù)之后，服務提供商在部署網(wǎng)絡(luò)和推出服務時可以獲得更多選擇和更大靈活度。例如，它們可以在人口稀少的地區(qū)提供接入服務，或者在人口密集的地區(qū)提供增強接入服務。此外，全球開放標準有助于提升不同設(shè)備之間的互通性，降低設(shè)備成本，從而使服務提供商從中獲益。 二、WiMAX產(chǎn)業(yè)呈星火燎原之勢 被稱為“燒錢產(chǎn)業(yè)”的WiMAX,其全球產(chǎn)業(yè)鏈已具雛形，雖然面臨3G的嚴峻挑戰(zhàn)，但其成長值得期待。2007年3月6日，美國力推WiMAX商用的Clearwire公司以每股25美元價格發(fā)行2400萬股，IPO融資6億美元。分析師認為，對于眾多投資者來說，Clearwire的魅力在于WiMAX值得期待的發(fā)展前景。 近年來，國內(nèi)WiMAX的整體狀況是概念熱而應用冷。國內(nèi)電信運營商還在進行相關(guān)技術(shù)的試驗探索，信息產(chǎn)業(yè)部對WiMAX的態(tài)度尚不明朗。但WiMAX在經(jīng)歷了幾年的預熱后，逐漸步入商用階段，這是全球關(guān)注的重要趨勢。 1.產(chǎn)業(yè)鏈初具規(guī)模 在WiMAX產(chǎn)業(yè)的上游，英特爾公司是WiMAX技術(shù)的鼎力支持者。2006年7月，英特爾曾與摩托羅拉向Clearwire聯(lián)合注資9億美元，以推動WiMAX無線寬帶技術(shù)的普及，10月，英特爾發(fā)布支持移動網(wǎng)絡(luò)的第一代WiMAX芯片LSIWiMAXConnection2250，并宣布立即進入批量生產(chǎn)階段。 在運營商方面，包括美國、