固定WiMAX的發展機遇主要在兩個應用領域。其一是在蜂窩網絡、WiFi熱點和WiFimesh的回程鏈路方面;其二是在最后一公里無線寬帶接入方面，而這個方面的應用前景顯得尤為搶眼。

    固定WiMAX標準（802.16d-2004）于2004年10月發布。該版本把正交頻分復用（OFDM）確定為傳輸協議。固定WiMAX的發展機遇主要在于兩個應用領域:第一個是在蜂窩網絡、WiFi熱點和WiFimesh(網狀網)的回程鏈路方面;第二個是在最后一公里無線寬帶接入方面，這個方面的應用前景顯得更為搶眼。

    回程鏈路方面的機遇

    1．什么是回程鏈路？

    回程鏈路（backhaul）是指從接入網絡或者小區站點（cellsite）到交換中心的連接。交換中心連接至骨干網絡，而骨干網絡連接至核心網絡。因而，回程鏈路網絡是任何電信網絡結構的中間層，它位于接入網絡和骨干網絡之間，為這兩個網絡提供了重要連接。舉例來說，用戶在網吧用Wi-Fi上網時，Wi-Fi設備必須連回ISP（InternetService PRovider）端，而此鏈接任務便可由WiMAX擔任。這項功能有助于服務提供商降低回程傳輸的成本。

    2．驅動因素

    因為有多個應用和多個標準要在接入層上使用，人們擔心回程鏈路成為瓶頸，運營商在選擇高容量的無線回程鏈路方案時也要考慮瓶頸問題。固定WiMAX標準（802.16d-2004）發布后，有許多運營商在考慮升級到WiMAX回程鏈路，這是因為它具有以合理成本提供高帶寬、遠距離的優點。固定WiMAX適合用于三個回程鏈路的應用領域，其中包括:蜂窩網絡、WiFi熱點和WiFimesh回程鏈路。這項技術涉及許多方面，需要與專有的微波回程鏈路解決方案及最流行的有線回程鏈路解決方案（T1/E1解決方案）作一比較。

    WiMAX回程鏈路的主要驅動因素包括:亟需帶寬的應用和蜂窩網絡用戶數量的增長、無線局域網（WLAN）應用的不斷增加，以及越來越多的人需要回程鏈路技術來促進互操作性。但另一方面，現有的有線和無線回程鏈路解決方案已經擁有龐大的用戶群，這個現實遏制了對WiMAX回程鏈路解決方案的需求。固定WiMAX認證設備發布方面的任何延遲及頻譜可用性也會影響對WiMAX回程鏈路的需求。

    3．市場猜測

    固定WiMAX回程鏈路的市場猜測基于蜂窩網絡、WiFi熱點和WiFi網狀網回程鏈路這三個市場。英國研究公司JuniperResearch估計，蜂窩基站的WiMAX回程鏈路市場將從2006年的3.238億美元增長至2011年的26億美元（如圖1）。發展中地區的市場產值將高于發達地區，原因是蜂窩基站安裝量相對比較大;另外不像在發達地區，這些地區沒有主導性的回程鏈路解決方案，而在歐洲和北美的主導解決方案分別是微波和有線線路。

    圖1 WiMAX回程鏈路市場（蜂窩網絡、熱點和網狀網）總產值（單位:百萬美元）

    最后一公里無線寬帶機遇

    最后一公里鏈路是用于連接家庭，辦公室場地和特定服務如電視、因特網和電話的。以電話或者ADSL服務為例，最后一公里是從電話交換局到一個個家庭或者辦公室的鏈路;以有線電視為例，最后一公里是從特定地方的有線電視集線器到家庭或者辦公室的鏈路。最后一公里已成為任何網絡的一個重要部分，并且被認為是網絡成本模型中最要害的部分之一。最后一公里之所以值得關注，就是因為它涉及網絡運營商/服務提供商向最終用戶提供服務時需要帶來的成本。

    1．成本優勢

    在比較有線寬帶和無線寬帶解決方案的最后一公里成本之前，需要了解的重要一點就是，數字用戶線（DSL）和電視線纜在最后一公里是如何被提供的。以DLS為例，它通過ADSL的形式來提供，ADSL可以在傳統的電話網絡上工作。電話網絡在發達地區擁有龐大的用戶群，發展中地區在電話連接方面的普及率也很高，但許多地區的網絡質量不適合支持ADSL速率。以線纜因特網為例——它使用已安裝的有線電視基礎設施來提供，絕大多數的發展中地區缺少有線電視基礎設施。新安裝的寬帶因特網在發展中地區所起到的作用將大于發達地區。因而，雖然存在支持有線寬帶的基礎設施，還是需要再鋪設光纖，從而獲得更高速率的因特網。

    最后一公里成本的要害在于光纖的鋪設。以鋪設新光纜為例，光纜需要從接入點（PoP）鋪設到客戶場地。這里的PoP可能是數字用戶線接入復用器（DSLAM）交換機、ADSL或者線纜因特網集線器。鋪設光纖的成本包括兩方面:一方面是光纖本身的成本，另一方面是安裝成本，其中包括勞力和施工成本。而WIMAX無需再鋪設線纜，有效降低了成本。

    圖2 Skylink提供的類似固定WiMAX的網絡所使用的室外CPE Skylink Ultra用戶設備

    2．驅動因素

    由于出現了流式音頻和視頻應用及網上游戲，用戶需求出現了增長。這包括以下幾種應用:MPEG-4質量的視頻格式需要2Mbps速率，CD質量的音頻流需要100kbps速率，專業級IP視頻會議需要384kbps速率。除了高帶寬應用需求增長及寬帶用戶數量增加外，寬帶在不同地區的增長率也出現了顯著差異:固定WiMAX在發達地區的采用率比較低，因為這些地區有著龐大的寬帶用戶群;要最大程度地發揮增長潛力，固定WiMAX就需要致力于發展中地區，它在發展中地區的增長將依靠于DSL和線纜因特網的用戶群。另一方面，雖然我們看到寬帶增長在發達世界已到了穩定水平，但固定WiMAX有可能是一項“提升”技術，可幫助發展中國家達到更高的普及率。而固定WiMAX假如要在已經擁有龐大用戶群的發達城市地區占領市場，將取決于它在成本、上市時間及設備可用性方面表現如何。（沈建苗編譯）

    鏈接:OFDM技術

    ■劉濤

    正交頻分復用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplex，OFDM）是目前非常被看好的一種技術，它并不是如今才發展

    起來的新技術，OFDM技術的應用已有近40年的歷史。技術的發展是長期的、逐步健全的，在技術發展的路途中，會碰到各種各樣的新應用，所以在人們對新應用布滿好奇，撥開面紗看到技術層面的東西時，可能發現很早就熟悉。

    假如“寬帶”是一個趨勢，那么伴隨“寬帶”的OFDM也一定是一個趨勢，寬帶多媒體業務推動了OFDM技術的發展。帶寬在移動通信中是稀缺的資源，所以必須采用先進的技術有效利用頻率資源，同時要克服在無線信道下的多徑衰落，降低噪聲和多徑干擾。OFDM是一種高速雙向無線數據通信的良好方法，目前已經作為寬帶無線接入(IEEE802.16)的核心技術。隨著DSP芯片技術的發展，傅立葉變換/反變換、高速modem采用的64/128/256QAM技術、珊格編碼技術、軟判決技術、信道自適應技術、插入保護時段、減少均衡計算量等成熟的技術逐步引入到移動通信領域中來，人們開始集中越來越多的精力開發OFDM技術在移動通信領域的應用。

    原理

    OFDM是一種高效并行多載波傳輸技術，將所傳送的高速串行數據分解并調制到多個并行的正交子信道中，從而使每個子信道的碼元寬度大于信道時延擴展，再通過加入循環擴展，保證系統不受多徑干擾引起的碼間干擾（ISI）的影響。

    多載波就是把傳輸的帶寬分成許多窄帶子載波來并行傳輸，它可以在有限的無線傳播帶寬中獲得更高的傳輸速率。子載波間正交可以使載波間交疊而彼此間又不會因交疊失真，因此用正交子載波技術可以節省寶貴的頻率資源。在正交頻分復用系統中，正交的子載波可通過離散傅里葉變換（DFT）獲得，在接收端，對OFDM符號進行解調的過程中，需要計算這些點上所對應的每個子載波頻率的最大值，因為在每個子載波頻率最大值處，所有其他子載波的頻譜值恰好為0，可以從多個相互重疊的子信道符號中提取每一個子信道符號，而不會受到其他子信道的干擾（假設有精確的同步）。

    ●自適應調制

    在OFDM系統中，每條鏈路都可以獨立調制，因而該系統不論在上行還是在下行鏈路上都可以輕易地同時容納多種混合調制方式，可以選擇的調制方式有BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等等。這就可以引入“自適應調制”的概念。它增加了系統的靈活性，例如在信道好的條件下，終端可以采用較高階的如64QAM調制以獲得最大頻譜效率，而在信道條件變差時可以選擇QPSK（四相移相鍵控）調制等低階調制來確保信噪比。這樣，系統就可以在頻譜利用率和誤碼率之間取得最佳平衡。自適應調制要求系統必須對信道的性能有及時和精確的了解，假如在差的信道上使用較強的調制方式，那么就會產生很高的誤碼率，影響系統的可用性。OFDM系統可以用導頻信號或參考碼字來測試信道的好壞。發送一個已知數據的碼字，測出每條信道的信噪比，根據這個信噪比來確定最適合的調制方式。

    ●抗多徑干擾

    無線信號會相互反射重疊，產生相互干擾，就像電視機產生重影一樣嚴重影響信號傳輸質量。在OFDM多載波調制的子信道中，數據傳輸速率降低了，符號持續時間加長了，因而對時延擴展有較強的反抗力，減小了符號間干擾的影響。同時它使用循環前綴（CP）作為保護間隔，大大減少甚至消除了碼間干擾，并且保證了各信道間的正交性，從而大大減少了信道間干擾。

    ●抗窄帶干擾

    OFDM增強了抗頻率選擇性衰落和抗窄帶干擾的能力。在單載波系統中，單個衰落或者干擾可能導致整個鏈路不可用，但在多載波的OFDM系統中，只會有一小部分載波受影響。

    OFDM的缺點

    (1)OFDM對系統定時和頻率偏移敏感

    在OFDM系統中，由于信號包絡的不恒定性，使得該系統對非線性很敏感。定時偏差會引起子載波相位的旋轉，而且相位旋轉角度與子載波的頻率有關，頻率越高，旋轉角度越大。假如定時的偏移量與最大時延擴展的長度之和仍小于循環前綴的長度，此時子載波之間的正交性仍然成立，沒有ISI和ICI（信道間干擾），對解調出來的數據信息符號的影響只是一個相位的旋轉。假如定時的偏移量與最大時延擴展的長度之和大于循環前綴的長度，這時一部分數據信息丟失了，而且最為嚴重的是子載波之間的正交性破壞了，由此帶來了ISI和ICI，這是影響系統性能的要害問題之一。

    頻率偏差是由收發設備的本地載頻之間的偏差、信道的多普勒頻移等引起的，由子載波間隔的整數倍和子載波間隔的小數倍偏移構成。子載波間隔整數倍不會引起ICI，但是解調出來的信息符號的錯誤率為50％，子載波間隔的小數倍的偏移由于抽樣點不在頂點，破壞了子載波之間的正交性，由此引起了ICI。

    (2)存在較高的峰值平均功率比

    多載波系統的輸出是多個子信道信號的疊加，假如多個信號相位一致時，所得的疊加信號的瞬時功率會遠遠高于信號的平均功率。因此可能帶來信號畸變，使信號的頻譜發生變化，子信道間正交性遭到破壞，產生干擾。