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對(duì)發(fā)展3G和移動(dòng)寬帶無線接入技術(shù)的思考( 二 )

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HSDPA和CDMA2000 1x EV-DV是在3GPP(3GPP2)框架中發(fā)展的，在考慮與原系統(tǒng)核心網(wǎng)絡(luò)的兼容后，性能會(huì)受些影響 。如3GPP雖然經(jīng)過多個(gè)版本演化，它的全I(xiàn)P網(wǎng)仍然不是真正意義上的全I(xiàn)P網(wǎng)，因此作為移動(dòng)寬帶無線接入還不夠理想，需要進(jìn)一步向IP演化 。盡管如此，HSPDA和CDMA2000 1x EV-DV對(duì)于3G滿足移動(dòng)寬帶無線接入需求來說是非常重要的一步 。

2 系統(tǒng)廠商的努力
目前有一些系統(tǒng)廠商突破了3G體系結(jié)構(gòu)限制，采用WCDMA，采用全I(xiàn)P核心網(wǎng)，取得了非常好的效果 。如SOMA公司的頻分復(fù)用(FDD)的SOMA系統(tǒng)和IP Wireless公司的采用時(shí)分復(fù)用(TDD)的IP Wireless系統(tǒng) 。
IP Wireless 公司的系統(tǒng)的移動(dòng)寬帶無線接入技術(shù)采用歐洲的UMTS TDD空中無線電標(biāo)準(zhǔn) 。UMTS的FDD標(biāo)準(zhǔn)為IMT2000接受，即WCDMA；IMT2000沒有接受UMTS的TDD標(biāo)準(zhǔn)而是接受了TD-SCDMA作為TDD的標(biāo)準(zhǔn) 。IP Wireless發(fā)展了用戶分組統(tǒng)計(jì)共享空中信道的技術(shù)，用戶可以保持在線而不占用信道資源 。IP Wireless的移動(dòng)寬帶無線接入系統(tǒng)不需要使用成對(duì)頻譜，可使用5～10 MHz帶寬，最高速率可以達(dá)到16 Mb/s 。
SOMA公司采用WCDMA FDD的空中無線電接口標(biāo)準(zhǔn)，號(hào)稱采用最先進(jìn)的技術(shù)達(dá)到了山農(nóng)定理的理論極限容量 。在媒體訪問控制(MAC)層采用高效率的無連接的數(shù)據(jù)傳輸，以及采用自適應(yīng)調(diào)制和編碼、智能RRM算法來壓縮報(bào)頭減小內(nèi)部開銷；在終端中采用自適應(yīng)均衡功能消除非視線傳輸?shù)亩鄰礁蓴_ 。SOMA的核心網(wǎng)為全I(xiàn)P網(wǎng)，自動(dòng)配置即插即用 。系統(tǒng)使用5 MHz帶寬，一個(gè)扇區(qū)峰值速率可以達(dá)到12 Mb/s，一個(gè)蜂窩6個(gè)扇區(qū)峰值速率可以達(dá)到72 Mb/s 。系統(tǒng)支持室內(nèi)工作，支持低頁面延遲Web瀏覽、FTP高速文件傳輸、郵件收發(fā)、流視頻傳輸、網(wǎng)絡(luò)治理 。用戶可通過網(wǎng)頁激活話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，通過會(huì)話啟動(dòng)協(xié)議(SIP)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)端到端互連接話音業(yè)務(wù) 。
SOMA采用WCDMA空中無線電技術(shù)，大幅度提高了寬帶無線接入速率和頻譜效率，超過3G WCDMA，達(dá)到和WiMAX(IEEE 802.16a)相近的水平 。說明限制3G WCDMA頻譜效率的是以電路交換話音業(yè)務(wù)為主的面向連接的體制 。
要注重的是，盡管SOMA自己認(rèn)為將在3GPP的R6中能夠和WCDMA融合，但是3GPP并沒有表明這個(gè)意向 。3GPP仍然在沿著HSDPA演化 。
3 固定移動(dòng)寬帶無線接入標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展
由于3G不能很好地支持寬帶無線接入，向全I(xiàn)P化演化需要一個(gè)漫長(zhǎng)的過程 。IEEE 802工作組在成功制訂無線局域網(wǎng)(WLAN)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，按照寬帶無線互聯(lián)網(wǎng)接入需求，進(jìn)一步發(fā)展制訂了無線城域網(wǎng)(WMAN )標(biāo)準(zhǔn)：IEEE 802.16d/e、無線廣域(WWAN)標(biāo)準(zhǔn)：IEEE 802.20以及漫游切換標(biāo)準(zhǔn)：IEEE 802.21 。
3.1 無線城域網(wǎng)/固定移動(dòng)寬帶無線接入標(biāo)準(zhǔn)
IEEE 802.16[3]最初被設(shè)計(jì)用于固定無線視線通信，提供點(diǎn)到點(diǎn)的連接，采用TDMA-TDD/FDD體制，使用11～66 GHz頻段，速率最高可以達(dá)到155 Mb/s 。IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn); 2001年12月發(fā)布，2002年12月發(fā)布IEEE 802.16互用性標(biāo)準(zhǔn) 。
為了滿足固定寬帶無線接入的需求，需要提供點(diǎn)到多點(diǎn)的非視線通信能力，為此，IEEE進(jìn)一步發(fā)展了IEEE 802.16a標(biāo)準(zhǔn) 。IEEE 802.16a使用2～11 GHz頻段，占用20 MHz帶寬時(shí)速率可達(dá)75 Mb/s，采用SC2/OFDM/OFDMA/OFDMA2物理層體制；點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)大蜂窩工作時(shí)主要采用OFDM/OFDMA體制 。IEEE 802.16a是按照支持互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求設(shè)計(jì)的，采用快速調(diào)度、自適應(yīng)編碼調(diào)制和自動(dòng)重發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)無線鏈路的分組化 。IEEE 802.16a標(biāo)準(zhǔn)2003年1月發(fā)布 。IEEE 802.16a寬帶無線接入系統(tǒng)可以服務(wù)于居民區(qū)，有3種應(yīng)用方式：一是用于數(shù)字用戶線(DSL)的補(bǔ)充，寬帶無線接入(BWA)系統(tǒng)的工作距離遠(yuǎn)于 DSL，但可以提供同樣的業(yè)務(wù)；二是相互競(jìng)爭(zhēng)的運(yùn)營(yíng)商可以用BWA在別的運(yùn)營(yíng)商擁有市話網(wǎng)的地區(qū)提供寬帶接入業(yè)務(wù)；三是用于干線，連接蜂窩基站 。BWA與固定寬帶網(wǎng)相比經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)明顯(價(jià)格在2萬美元以下的無線基站，可以同時(shí)為60個(gè)客戶提供1.5 Mb/s 速率的連接) 。目前IEEE 802.16和IEEE 802.16a經(jīng)過修訂統(tǒng)一命名為IEEEE 802.16d，標(biāo)準(zhǔn)即將發(fā)布 。在市場(chǎng)對(duì)移動(dòng)寬帶無線接入需求的推動(dòng)下，2002年IEEE 802設(shè)立了固定移動(dòng)寬帶無線接入(FMBWA)研究組，在IEEE 802.16a的基礎(chǔ)上增加移動(dòng)能力將BWA變?yōu)镕MBWA，形成了IEEE 802.16e 。IEEE 802.16e使用2～6 GHz頻段，采用與IEEE 802.16a同樣的工作體制，在占用5 MHz帶寬時(shí)上、下行鏈路最高速率都可以達(dá)到15 Mb/s，頻譜效率為3 bps/Hz，支持本地和地區(qū)的移動(dòng)性，支持漫游和切換，移動(dòng)速度可以達(dá)到150 km/h 。IEEE 802.16e的主要問題是切換問題，要求盡量少改變IEEE 802.16a的物理/媒體訪問控制層標(biāo)準(zhǔn) 。2003年9月推出了IEEE 802.16e草案第一稿，有望在2004年內(nèi)提出標(biāo)準(zhǔn) 。

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