无线接入新热点技术分析

陈洁

摘要　分别介绍了对目前无线接入领域的802.16、UWB和RFID等热点技术的原理、特点，分析比较了它们的优缺点应用场合。

关键词　无线接入　802.16　UWB　RFID

1、前言

　　随着Internet的迅速发展和个人对数据通信需求的快速增长，全球通信产业技术的发展呈现三大趋势：无线化、宽带化和IP化。互联网业务的发展推动了市场对宽带网络的需求，宽带用户数量在全球呈现出非常强势的增长态势。在众多的宽带技术中，无线技术尤其是移动通信技术成为近年来通信技术市场的最大亮点，是构成未来通信技术的重要组成部分。无线通信技术满足了用户对在不同移动状态下获取网络信息的强烈需求，也符合当今社会人员流动性大、工作生活节奏紧张的发展趋势。另一方面，无线通信技术具有网络部署迅速便捷的特点，对于缺乏线缆资源的新兴运营商来说，无线通信技术是成功部署通信网络，迅速为用户提供语音和数据服务的最佳手段。

　　目前，以3.5GHz、5.8GHz和26GHz固定无线接入技术为代表的固定宽带无线接入技术已经在我国得到应用。与此同时，IEEE 802系列标准组已经制定或正在制定802.16和802.15等一系列无线通信标准，一些无线接入技术新热点纷纷涌现并成为业界继3G之后的又一关注重点，如802.16、UWB和RFID等。

2、802.16技术

　　IEEE针对特定市场需求和应用模式提出了一系列不同层次的互补性无线标准，其中IEEE802.16标准是针对无线城域网应用而提出的。IEEE 802.16标准又称为IEEE Wireless MAN空中接口标准，对工作于不同频带的无线接入系统空中接口进行了规范。由于它所规范的无线系统覆盖范围在千米量级，因此802.16系统主要应用于城域网。根据使用频带低不同，802.16系统可分为应用于视距和非视距两种；根据是否支持移动特性，802.16标准又可分为固定宽带无线接入空中接口标准(802.16d)和移动宽带无线接入空中接口标准(802.16e)。

　　802.16技术是无线接入技术，通过接入核心网向用户提供业务，核心网通常采用基于IP协议的网络。802.16技术可以应用的频段非常宽，包括10-66GHz频段、11GHz以下许可频段和11GHz以下免许可频段，不同频段下的物理特性各不相同。

　　(1)1O-66GHz许可频段。该频段的波长较短，它只能实现视距传播。典型的信道带宽为25MHz或28MHz，当采用高阶调制方式时数据速率可超过120Mbit/s。

　　(2)11GHz以下许可频段。该频段的波长较长，它能支持非视距传播。使用这一频段的系统会存在较强的多径效应，需要采用一些增强的物理层技术，如功率控制、智能天线、ARQ、空时编码技术等。

　　(3)11GHz以下免许可频段。该频段的传播特性与11HzG以下的许可频段基本相同，区别在于非许可频段可能存在较大的干扰，需要采用动态频率选择DFS等技术来解决干扰问题。

　　在802.16标准中定义了单载波、OFDM、OFDMA共3种物理层实现方式。其中，单载波(SC)调制主要应用在1O-66GHz频段，OFDM和0FDMA是802.16中最典型的物理层方式。OFDM、OFDMA方式具有较高的频谱利用率，可以使802.16系统在相同的载波带宽下提供更高的传输速率。同时，OFDM/OFDMA方式在抵抗多径效应、频率选择性衰落或窄带干扰上也具有明显的优势，已经成为Beyond 3G主要研究的技术之一。802.16技术在不同的无线参数组合下可以获得不同的接入速率。以10MHz载波带宽为例，若采用OFDM-64QAM调制方式，除去开销，则单载波带宽可以提供约30Mbit/s的有效接入速率，由蜂窝或扇区内的所有用户共享。IEEE 802.16标准适用的载波带宽范围从1.75MHz到20MHz不等，在20MHz信道带宽、64QAM调制的情况下，传输速率可达74.81Mbit/s。

　　802.16标准在MAC层定义了较为完整的QoS机制，可以根据业务的需要提供实时、非实时的不同速率要求的数据传输服务。MAC层针对每个连接可以分别设置不同的QoS参数，包括速率、延时等指标。为了更好地控制上行数据的带宽分配，标准还定义了UGS、rtPS、nrtPS和BE业务4种不同的上行带宽调度模式。同时，802.16系统采用了根据连接的QoS特性和业务实际需要来动态分配带宽的机制，不同于传统的移动通信系统所采用的分配固定信道的方式，因而具有更大的灵活性，可以在满足QoS要求的前提下尽可能地提高资源的利用率，能够更好地适应TCP/IP协议族所采用的包交换方式。