WiMAX频率相关问题的研究

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<strong><font color="#000000" size="3">随着</font></strong><a href="http://www.cww.net.cn/WiMAX/" target="_blank"><strong><font color="#000000" size="3">WiMAX</font></strong></a><strong><font color="#000000" size="3">技术</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">的不断成熟，WiMAX的频率问题越来越突出，制约着WiMAX的实施。本文对我国现有相关频率的划分进行了分析，讨论了相关频段分配给WiMAX的可能性。</font></strong><p><strong><font color="#000000" size="3">&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1、引言</font></strong></p><p><strong><font color="#000000" size="3">&nbsp;&nbsp;&nbsp; 近几年，随着WiMAX技术的不断发展，相关的标准不断成熟，设备认证也开始进行，WiMAX的应用离我们越来越近。但是，WiMAX的发展离不开合适的频率资源，在</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">无线通信</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">领域，频率资源的政策将极大地影响一个无线通信产业的发展。WiMAX的频率规划首先需要分析WiMAX业务对带宽的需求，包括对用户数量的分析预测，用户使用数据业务类型的分析预测，不同业务的带宽需求分析等内容。另外，还应该考虑实际应用环境下系统级的频谱利用率，包括业务模型、组网方式、扇区的配置、频率复用技术和干扰问题等方面。</font></strong></p><p><strong><font color="#000000" size="3">&nbsp;&nbsp;&nbsp; 在802.16的标准中没有规定特定的频点和频率间隔，只是给出了2～66GHz中不同频段的使用方式，10～66GHz用于视距传播，2～11GHz频段则用于非视距</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">传输</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">。如果用于支持</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">移</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">性，则推荐采用6 GHz以下频段。在WiMAX联盟中建议用于固定和游牧方式下的频点为3.5 GHz、5.8 GHz频段，在支持移动特性的环境下，则考虑采用2.5 GHz或1 GHz以下的频段。WiMAX正在与</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">ITU</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">等国际组织合作，拓展WiMAX产品可用的频谱。由于802.16是一种新的技术，大部分国家目前还没有明确在2～6 GHz频段中如何为802.16e分配频率。在ITU中也在讨论未来宽带无线</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">接入</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">的频率问题，与其他业务（如卫星）等的协调问题和国际</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">漫游</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">问题等。</font></strong></p><p><strong><font color="#000000" size="3">&nbsp;&nbsp;&nbsp; 从理论上分析，WiMAX技术对频率有以下需求。对于固定接入，需要大</font></strong><a href="http://www.cww.net.cn/tech/&ETH;&Aring;&micro;&Agrave;" target="_blank"><strong><font color="#000000" size="3">信道</font></strong></a><strong><font color="#000000" size="3">带宽以支持高容量传输，对频段要求不敏感；而对于移动类接入，需要信道带宽尽量大，可用频段尽量低，以降低布网成本,提高服务质量。频率是影响移动组网成本的重要因素。对于移动WiMAX而言，频率问题就是成本问题。</font></strong></p><p><strong><font color="#000000" size="3">&nbsp;&nbsp;&nbsp; 2、我国2～6GHz频率划分现状</font></strong></p><p><strong><font color="#000000" size="3">&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1992年的世界无线电大会（WRC92）已经对全球在2GHz频带的频率进行了划分：陆地部分170MHz，卫星部分60MHz，而陆地业务部分又分为FDD（频分双工）方式和TDD（时分双工）方式。其中中国的FDD方式：1920～1980 MHz、2110～2170 MHz共120 MHz；TDD方式：1885～1920 MHz、2010～2025 MHz共50 MHz。</font></strong></p><p><strong><font color="#000000" size="3">&nbsp;&nbsp;&nbsp; 2300～2400MHz：用于TDD业务，是分配给TD-</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">SCDMA</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">的频率，现在还有雷达业务。</font></strong></p><p><strong><font color="#000000" size="3">&nbsp;&nbsp;&nbsp; 2400～2483.5MHz：ISM（工业、科学和医疗）频段。我国无线电管理部门规定该频段作为无线</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">局域网</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">、无线接入系统、</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">蓝牙</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">系统、点对点或点对多点扩频通信系统等各类无线电台站的共用频段。</font></strong></p><p><strong><font color="#000000" size="3">&nbsp;&nbsp;&nbsp; 2483.5～2500MHz：分配给固定和移动业务，但是卫星无线电测定业务是目前主要业务。</font></strong></p><p><strong><font color="#000000" size="3">&nbsp;&nbsp;&nbsp; 2500～2690MHz：用于固定业务、卫星固定业务、移动（除航空移动）业务、卫星移动、卫星广播、无线电定位业务，但已经划给</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">第三代移动通信</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">作为扩展频段，并且在中国无线电频率划分CHN12规定：2655～2690 MHz频带射电天文也为主要业务,现用于北京、南京、江苏江阴、贵州喀斯特地区，其他业务不得对其产生干扰。</font></strong></p><p><strong><font color="#000000" size="3">&nbsp;&nbsp;&nbsp; 3000～3400MHz：该频段是可以工作于TDD方式的许可频段,我国目前规划为无线电定位、固定、移动、业务使用,但是很少使用。</font></strong></p><p><strong><font color="#000000" size="3">&nbsp;&nbsp;&nbsp; 3400～4200MHz：属于卫星通信C波段，同时还有大量的微波在使用。</font></strong></p><p><strong><font color="#000000" size="3">&nbsp;&nbsp;&nbsp; 4400～4990MHz：根据CHN21规定，4400～4990 MHz固定业务主要用于大容量微波接力干线网，但是仍然需要对某些射电天文业务进行保护。其中4950～4990 MHz以次要业务使用空间研究和地球探测业务。同时在WRC03会议上，还强烈建议4940～4990 MHz用于公共防护和应急业务。</font></strong></p><p><strong><font color="#000000" size="3">&nbsp;&nbsp;&nbsp; 4990～5000MHz：主要业务为固定业务，但是还存在射电天文业务。</font></strong></p><p><strong><font color="#000000" size="3">&nbsp;&nbsp;&nbsp; 5150～5725MHz：用于无线电导航业务、卫星地球探测业务、无线电定位业务等，但在WRC03会议上已经对5150～5725MH频段的无线电业务进行调整，增加了固定和移动业务。</font></strong></p><p><strong><font color="#000000" size="3">&nbsp;&nbsp;&nbsp; 5725～5850MHz：开放频段，允许点对多点扩频通信系统、宽带无线接入系统、高速无线局域网、蓝牙技术设备及车辆无线自动识别系统等无线电台站的共用频段。</font></strong></p><p><strong><font color="#000000" size="3">&nbsp;&nbsp;&nbsp; 5850～5925MHz：可以用于固定、移动、卫星固定、无线电定位，同时要对部分地区的射电天文进行保护，并且此频段在WRC03会议上也建议用于公共防护和应急业务,在此频段内还有C波段的卫星通信。</font></strong></p><p><strong><font color="#000000" size="3">&nbsp;&nbsp;&nbsp; 5925～6000MHz：有大规模的微波在使用，并且在此频段内还有C波段的卫星通信。</font></strong></p><p><strong><font color="#000000" size="3">&nbsp;&nbsp;&nbsp; 3、相关频段分析</font></strong></p><p><strong><font color="#000000" size="3">&nbsp;&nbsp;&nbsp; 从我国频率划分的现状和相关设备</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">制造商</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">提供的频率的需求来看，2.5GHz、3.3～3.4GHz、3.5GHz、5 GHz、5.15～5.725 GHz、5.8 GHz频段是关注的重点。</font></strong></p><p><strong><font color="#000000" size="3">&nbsp;&nbsp;&nbsp; （1）2.5～2.69GHz</font></strong></p><p><strong><font color="#000000" size="3">&nbsp;&nbsp;&nbsp; 从移动通信的电波传播特性和空间衰减特性来看，2.5GHz频段是移动宽带系统比较好的选择，该频段具有较好的非视距传输能力，可以有效地提升</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">基站</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">覆盖距离，降低基站和终端的研发成本，真正让宽带无线接入产品具有移动能力。但是，此频段现已划分给了空间业务。在WRC03大会上，还将此频段定为</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">IMT-2000</font></strong><strong><font color="#000000" size="3">的扩展频段，卫星广播业务和无线电定位业务也在其中。因此，在此频段内使用WiMAX难度较大。</font></strong></p>