WiMAX標(biāo)準(zhǔn)的研究概況

WiMAX標(biāo)準(zhǔn)的研究概況 1.IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀 WiMAX技術(shù)是目前國(guó)際上影響力最大的寬帶無(wú)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(chǎng)推廣中采用的名稱。IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)的空中接口包括IEEE 802.16d（802.16-2004）和IEEE 802.16e（802.16-2005）兩個(gè)空中接口規(guī)范，前者是固定寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)空中接口規(guī)范（頻段：10GHz66GHz和11GHz），于2004年通過(guò)，不支持移動(dòng)環(huán)境；后者是固定和移動(dòng)寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)空中接口規(guī)范（頻段6GHz，于2005年通過(guò)），支持便攜和移動(dòng)環(huán)境，最終支持的移動(dòng)速度可以達(dá)到120km/h。 (1)IEEE802.16的標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀 到目前為止，IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)。 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(wú)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(yīng)用于視距（LOS）傳輸。 802.16a于2003年4月發(fā)布，對(duì)之前頒布的802.16標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了擴(kuò)展，規(guī)定了工作在2GHz11GHz許可和免許可頻段的固定寬帶無(wú)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(diǎn)，覆蓋范圍可達(dá)50km。 802.16c-2002于2002年發(fā)布，是對(duì)802.16標(biāo)準(zhǔn)的增補(bǔ)文件，它詳細(xì)規(guī)定了10GHz66GHz頻段802.16系統(tǒng)的Profile。 802.16d-2004標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)802.16標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)修訂，該標(biāo)準(zhǔn)在2004年以802.16d-2004的名稱正式發(fā)布。802.16d對(duì)10GHz66GHz頻段和11GHz頻段的固定寬帶無(wú)線接入空中接口物理層和MAC層進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定，定義了支持多種業(yè)務(wù)類型的固定寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)的MAC層和相對(duì)應(yīng)的多個(gè)物理層。 802.16e-2005標(biāo)準(zhǔn)與前幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的最大區(qū)別在于對(duì)移動(dòng)性的支持。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了可同時(shí)支持固定和移動(dòng)寬帶無(wú)線接入的系統(tǒng)，于2005年12月正式通過(guò)。工作在6GHz適宜于移動(dòng)性的許可頻段，支持高速移動(dòng)，同時(shí)802.16d規(guī)定的固定無(wú)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(jìn)行了擴(kuò)展；MAC層增加了支持移動(dòng)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(guò)程等。 802.16f-2005于2005年12月發(fā)布，定義了802.16固定無(wú)線接入系統(tǒng)MAC層和物理層的管理信息庫(kù)（MIB）以及相關(guān)的管理流程。 其他的802.16系列標(biāo)準(zhǔn)均是對(duì)802.16標(biāo)準(zhǔn)的增補(bǔ)，還在制定階段。 (2)IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢(shì) 自2004年以來(lái)，802.16整個(gè)工作組的主要熱點(diǎn)集中在16e的標(biāo)準(zhǔn)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(guò)歷次會(huì)議的討論修改投票，已經(jīng)于2005年底完成了標(biāo)準(zhǔn)化工作。自此，IEEE802.16空中接口的標(biāo)準(zhǔn)化工作暫時(shí)告一段落。 目前，802.16還有以下任務(wù)組和研究組在進(jìn)行相關(guān)的研究： TGg，空中接口管理平面流程和服務(wù)要求； TGh，免許可頻段的共存機(jī)制； TGi，802.16eMIB； 研究組，移動(dòng)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(duì)網(wǎng)絡(luò)資源、移動(dòng)性和頻譜的有效管理。802.16g標(biāo)準(zhǔn)的主要工作圍繞管理平面進(jìn)行。P802.16g-06/D1（802.16g的草案版本1）目前已經(jīng)經(jīng)過(guò)了多輪郵件投票（LetterBallot）過(guò)程，在2006年3月份會(huì)議之后，根據(jù)對(duì)該版本的意見(jiàn)和討論修改，形成了D2版本。該任務(wù)組在2006年底完成了802.16g規(guī)范。 MMR研究組經(jīng)過(guò)歷次會(huì)議的討論，在2006年3月份會(huì)議上，計(jì)劃成立TGj任務(wù)組，通過(guò)了802.16j項(xiàng)目授權(quán)請(qǐng)求（PAR，ProjectAuthorizationRequest），于2006年3月10日在IEEE802 EC（執(zhí)行委員會(huì)）獲得通過(guò)。TGj PAR中定義的該任務(wù)組的研究范圍如下：在許可頻段PtMP模式下，對(duì)IEEE 802.16e 2005 OFDMA的物理層和MAC層進(jìn)行增強(qiáng)，使其支持Relay Station操作，但不改變SS規(guī)范，規(guī)定Relay Station的特點(diǎn)、功能和互操作性，以增強(qiáng)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(fù)責(zé)定義802.16e移動(dòng)接入系統(tǒng)的管理信息庫(kù)以及相關(guān)的管理流程。這兩個(gè)任務(wù)組目前還處于早期研究階段。 2.WiMAX論壇標(biāo)準(zhǔn)化情況 WiMAX Forum近年來(lái)陸續(xù)成立了認(rèn)證工作組（CWG）、技術(shù)工作組（TWG）、頻譜工作組（RWG）、市場(chǎng)工作組（MWG）、需求工作組（SPWG）、網(wǎng)絡(luò)工作組（NWG）和應(yīng)用工作組（AWG）。該組織的目標(biāo)也逐步擴(kuò)展，除認(rèn)證工作外，還致力于可運(yùn)營(yíng)的寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)的需求分析、應(yīng)用場(chǎng)景探索、WiMAX網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究等工作。WiMAX的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)由技術(shù)工作組制定，而認(rèn)證工作組具體操作認(rèn)證測(cè)試的管理工作。目前，針對(duì)IEEE802.16-2004的Wave1以及Wave2認(rèn)證測(cè)試的聯(lián)合文檔均已被批準(zhǔn)發(fā)布，Wave3測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)制定工作于2006年10月完成。Wave1認(rèn)證測(cè)試在2005年12月開(kāi)始，并已經(jīng)完成，目前正在進(jìn)行Wave2認(rèn)證測(cè)試。針對(duì)IEEE802.16e-2005的Wave1認(rèn)證測(cè)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(jìn)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(wù)網(wǎng)絡(luò)CSN之間的R5參考點(diǎn)。 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(wú)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(wù)器、用戶數(shù)據(jù)庫(kù)、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(gè)新建網(wǎng)絡(luò)實(shí)體，也可以利用部分現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)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(diǎn)： 參考點(diǎn)R1，移動(dòng)用戶臺(tái)MSS與接入網(wǎng)ASN之間的接口； 參考點(diǎn)R2，移動(dòng)用戶臺(tái)MSS與連接服務(wù)網(wǎng)絡(luò)CSN之間的邏輯接口； 參考點(diǎn)R3，接入網(wǎng)絡(luò)ASN和連接服務(wù)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(diǎn)R4，用于處理接入網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)ASNGW間移動(dòng)性相關(guān)的一系列控制和承載平面協(xié)議； 參考點(diǎn)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(diǎn)R6，BS和ASNGW間的互操作接口，屬于ASN內(nèi)的接口； 參考點(diǎn)R7，該接口屬于ASNGW內(nèi)部接口； 參考點(diǎn)R8，BS之間的接口，用于快速無(wú)縫切換功能，由一系列控制和承載平面協(xié)議組成。 3.國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)各設(shè)備廠商、研究機(jī)構(gòu)也積極參與802.16/WiMAX的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)，中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)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(kāi)展研究工作。目前，基于802.16d的一系列行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正在制定階段，同時(shí)基于802.16e的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作也已開(kāi)始。 以IEEE802.16為代表的新型寬帶無(wú)線接入技術(shù)，為寬帶無(wú)線接入市場(chǎng)注入了新的活力。該技術(shù)采用開(kāi)放的空中接口保證了設(shè)備的互通，擴(kuò)展了技術(shù)的應(yīng)用。802.16技術(shù)從固定到便攜再到移動(dòng)的發(fā)展特征，迎合了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)和人們的消費(fèi)習(xí)慣，為使用便攜終端的用戶提供了靈活方便、隨時(shí)隨地的接入，在未來(lái)寬帶市場(chǎng)將占有一席之地。 中國(guó)早已進(jìn)行了WiMAX可行性測(cè)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(xiàng)目。隨著時(shí)間推移，有業(yè)內(nèi)人士表示，企業(yè)為移動(dòng)WiMAX設(shè)計(jì)的移動(dòng)電話也在秘密進(jìn)行中，WiMAX的手機(jī)芯片價(jià)格最終將是目前3G芯片的十分之一，所以將來(lái)價(jià)格很有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。據(jù)了解，WiMAX國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)送審稿已經(jīng)準(zhǔn)備完畢，正等待國(guó)家相關(guān)部門(mén)批復(fù)。 4.WiMAX有望獲ITU批準(zhǔn)成為新3G標(biāo)準(zhǔn) 2007年2月5日，有國(guó)外媒體報(bào)道，移動(dòng)WiMAX有望獲得國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)的批準(zhǔn)，成為3G標(biāo)準(zhǔn)中的新成員。目前國(guó)際電信聯(lián)盟接受的3G標(biāo)準(zhǔn)主要有以下三種：WCDMA、CDMA2000與TD-SCDMA。如果WiMAX被接納為第4種3G標(biāo)準(zhǔn)，那將給目前尚不明朗的中國(guó)3G商用化道路增加一個(gè)不定因素。 WiMAX問(wèn)世以來(lái)，對(duì)外進(jìn)行的宣傳就是“作為的Wi-Fi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的加強(qiáng)版”，雖然可以提供移動(dòng)語(yǔ)音服務(wù)，也聲稱是3G服務(wù)的一種補(bǔ)充，2007年1月底，國(guó)際電信聯(lián)盟曾在喀麥隆舉行會(huì)談，著重討論3G標(biāo)準(zhǔn)。消息人士透露，與會(huì)者已基本達(dá)成共識(shí)，同意WiMAX成為3G中的一員，而且審批過(guò)程目前已經(jīng)進(jìn)入快速通道。 而近日發(fā)表的WiMAX論壇白皮書(shū)稱，將移動(dòng)WiMAX加入到3G家族有利于它與EV-DO、HSPA以及其它增強(qiáng)3G技術(shù)同場(chǎng)競(jìng)技，為運(yùn)營(yíng)商升級(jí)網(wǎng)絡(luò)提供了一條新的途徑。移動(dòng)WiMAX正式成為3G技術(shù)之后，服務(wù)提供商在部署網(wǎng)絡(luò)和推出服務(wù)時(shí)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(wù)，或者在人口密集的地區(qū)提供增強(qiáng)接入服務(wù)。此外，全球開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)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(wù)提供商從中獲益。 二、WiMAX產(chǎn)業(yè)呈星火燎原之勢(shì) 被稱為“燒錢(qián)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(yán)峻挑戰(zhàn)，但其成長(zhǎng)值得期待。2007年3月6日，美國(guó)力推WiMAX商用的Clearwire公司以每股25美元價(jià)格發(fā)行2400萬(wàn)股，IPO融資6億美元。分析師認(rèn)為，對(duì)于眾多投資者來(lái)說(shuō)，Clearwire的魅力在于WiMAX值得期待的發(fā)展前景。 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)WiMAX的整體狀況是概念熱而應(yīng)用冷。國(guó)內(nèi)電信運(yùn)營(yíng)商還在進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的試驗(yàn)探索，信息產(chǎn)業(yè)部對(duì)WiMAX的態(tài)度尚不明朗。但WiMAX在經(jīng)歷了幾年的預(yù)熱后，逐漸步入商用階段，這是全球關(guān)注的重要趨勢(shì)。 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(dòng)WiMAX無(wú)線寬帶技術(shù)的普及，10月，英特爾發(fā)布支持移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的第一代WiMAX芯片LSIWiMAXConnection2250，并宣布立即進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。 在運(yùn)營(yíng)商方面，包括美國(guó)、