移動WiMAX技術(shù)初級評估

IEEE802.16e又稱為移動WiMAX技術(shù),包含很多優(yōu)秀的無線通信傳輸技術(shù)。介紹了802.16e的評估背景,詳細闡述了評估的參數(shù)設計,并對評估結(jié)果進行了分析。

一、評估背景

IEEE802.16e又稱為移動WiMAX技術(shù),包含很多目前普遍認為性能表現(xiàn)良好的無線通信傳輸技術(shù),如OFDMA、MIMO、頻率復用(FrequencyReuse)等。也正是由于這種原因,在2006年,WiMAX論壇在Intel、北電及三星電子等國際大公司的推助下,展開了全球部署計劃。

而第三代移動通信系統(tǒng)最早于1985年由國際電信聯(lián)盟(ITU)提出,當時稱為未來公眾陸地移動通信系統(tǒng)(FPLMTS),1996年更名為IMT-2000,意即該系統(tǒng)工作在2000MHz頻段,最高業(yè)務速率可達2000kbit/s,預期在2000年左右得到商用。從1997年開始,由于第二代移動通信系統(tǒng)的巨大成功,用戶的高速增長與有限的系統(tǒng)容量和業(yè)務之間的矛盾漸趨明顯,第三代移動通信的標準化工作從1997年開始進入實質(zhì)階段。

在經(jīng)過詳細的技術(shù)評估、研究分析及大量的協(xié)調(diào)和融合工作之后,在2000年5月,ITU-R2000年全會(RA-2000)批準、通過了IMT-2000的無線接口技術(shù)規(guī)范(RSPC)建議,它分為CDMA和TDMA兩大類共五種技術(shù),其中主流技術(shù)為以下三種CDMA技術(shù):WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA。

雖然時至今日距IMT-2000的標準出爐已有7年的時間,但是WiMAX的支持者們?nèi)韵M苿覹iMAX(IEEE802.16e)能夠成為IMT-2000的標準之一,使移動WiMAX在更多國家可以得到頻譜牌照,獲得更加合法的身份。

2006年11月,在美國德克薩斯州達拉斯召開的全體會議上,美國IEEE802委員會的執(zhí)行委員會正式向ITU-R提出要將IEEE802.16e技術(shù)作為IMT-2000的一種標準方案的請求。2007年2月,ITU-RWP8F工作組發(fā)出通函,希望展開對IEEE 802.16e是否能夠成為IMT-2000的標準之一的評估工作。

二、IEEE802.16e評估系統(tǒng)參數(shù)的設計

筆者很榮幸全程參與了本次中國評估小組(CHEG:ChineseEvaluationGroup)對802.16e的評估工作;贗TU-R組織規(guī)定的評估準則和一些802.16e支持者提供的技術(shù)資料,CHEG通過三個月的集中技術(shù)評估,對仿真場景予以實現(xiàn),并對該系統(tǒng)進行了全面的評估。最后收集、整理評估性能結(jié)果,在進行相應的分析后輸出評估報告。

評估主要分為三個部分進行,第一部分是參數(shù)的設計,其中包括鏈路級信道調(diào)制編碼等所采用的技術(shù)和參數(shù)的設定,系統(tǒng)級功率控制、干擾計算等參數(shù)的設計。除此之外,我們還對傳播信道模型環(huán)境、業(yè)務模型和天線類型進行了規(guī)定。作的第二、三部分的工作,主要是逐一實現(xiàn)仿真架構(gòu)、方法以及仿真詳細流程和系統(tǒng)性能輸出。

三、IMT-2000的技術(shù)需求和評估結(jié)果分析

經(jīng)過上面的一系列工作流程,以及移動WiMAX支持公司提供的相應技術(shù)信息,我們作出了相應的評估意見,并對表示懷疑的問題做了相應的解釋。下面將從技術(shù)需求、普遍性需求和主觀需求三個方面提出IMT-2000系統(tǒng)的標準要求和評估結(jié)果分析。

可以看到,對于多數(shù)的功能需求,CHEG的觀點和支持者的觀點是相符合的,移動WiMAX技術(shù)能夠滿足IMT-2000系統(tǒng)的性能要求,但是也存在一定數(shù)量的不滿足的功能需求項。

從技術(shù)需求及目標的滿足狀況看,移動WiMAX技術(shù)存在較多的不滿足情況。例如,通過仿真我們發(fā)現(xiàn),IEEE802.16e無法應用于超大小區(qū)的通信場景。端到端的時延也不能完全滿足所有應用的傳輸時延都小于40ms。
 
   又比如,在IMT-2000系統(tǒng)的一般需求以及目標中,由于IEEE802.16e的幀結(jié)構(gòu)和IMT-2000通信系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)不同、雙工方式在不同系統(tǒng)中也不盡相同,所以也無法確認IEEE802.16e可以完美實現(xiàn)同IMT-2000通信系統(tǒng)的無縫切換。

另外,從CHEG的評估輸出IOT曲線中顯示,系統(tǒng)平均IOT=9.1dB。

要高出3GPP2給出的5~7dB的一般通信系統(tǒng)IOT性能參考值,這說明系統(tǒng)中的干擾狀況比較嚴重。

基于以上各方面的敘述,可以看到移動WiMAX技術(shù)還是具有相當?shù)膽脙r值,不過在有些方面還需要進一步的完善,以滿足IMT-2000通信系統(tǒng)的要求。


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