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宽带无线接入系统和IEEE 802.16.1标准

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摘要：文章简介了宽带无线接入系统，着重对美国IEEE标准802.16.1系统进行了介绍，给出其系统模型及其空中接口MAC、PHY层协议内容 。要害词：宽带无线接入标准 系统模型 介质访问控制层 物理层Abstract:This article briefs the broadband wireless Access system, and systematically details the IEEE standard 802.16.1 by giving its system model, air interface protocols of MAC and PHY layer.Key Words:BWA standard System model MAC layer PHY layer1 、宽带无线接入(BWA)系统在未来的信息社会中，信息极大丰富，信息的获取应极其便利 。实现这个美好目标的物质技术基础是宽带通信网络 。目前，光纤通信科技的发展，已可实现在一条光纤上传输1 000Gbit/s的信息流，并且不断向更高速率发展 。
基于光纤通信的骨干网技术已可满足社会发展对极大容量信息传输的要求 。但是瓶颈存在于接入网，因此各种宽带接入网技术的发展成为当前通信界关注的重点 。在各种宽带接入技术中，宽带无线接入(BWA)系统具有灵活、方便、可移动性和投资少的明显优势，越来越受到IT业界的广泛重视 。
本地多点分配业务(LMDS)是近年来逐渐发展起来的一种双向固定宽带无线接入技术，可以提供大量的新兴宽带业务，如高速Internet接入、实时多媒体文件传输、交互式视频、即时点播、电视会议及远程医疗、教学、工作等，自美国CellularVision公司开发以来，受到了世界各地的普遍关注 。之所以如此，是因为LMDS具有以下优点：
(1) 经济性好：随着电信市场的逐步开放，宽带业务具有十分庞大的市场潜力 。面对拥有大量基础设施的老运营商，必须采用新技术 。而作为宽带无线接入技术之一，LMDS业务开展快、灵活性大、启动成本低，非凡是基础结构的成本低，适于随着用户的增加而渐进扩张，因此经济性好 。
(2) 真正的宽带系统：目前，各国分配的LMDS带宽至少有1GHz，能够满足不断增长的带宽需求，使得宽带业务能够克服铜缆本地环路的瓶颈，因而颇受业界人士的关注 。
(3) 业务范围广：LMDS可同时向用户提供话音、数据及视频综合业务，符合网络融合的趋势，与传统的接入方式相比，更具灵活性，业务更加多样化 。
由于LMDS技术的以上优点，在世界各地陆续建设了一些试验系统，提供多种多媒体业务，证实了LMDS系统的生存能力和适用性 。许多国家已经相继分配了本地区LMDS的工作频段，非凡是发展中国家，把LMDS看作是光缆和铜缆的过渡或替代技术，以加快信息化建设 。在中国，P－COM公司前不久与中国联通签署了一项协议，共同进行LMDS系统的试验工作，已取得满足的效果 。作为一项很有前途的技术，LMDS的市场前景十分广阔 。中国有关部门和企业对发展LMDS系统予以高度重视，相关的工作也正在进行之中 。
目前国际上有很多公司推出了LMDS系统的产品，并已陆续投入商用 。但尚无统一的标准，这阻碍了BWA接入系统的进一步发展 。因此BWA系统的标准化工作已成为当务之急 。2000年8月，美国IEEE标准802系列802.16工作组提出了一个固定宽带无线接入系统空中接口的IEEE 802.16.1标准讨论稿，这对中国BWA系统的研发工作有重要的指导意义 。
2 、802.16.1系统概述
2.1 系统模型
图1 IEEE802.16.1系统参考点模型
图1所示为系统参考点模型 。系统的组成包括：实现802.16.1空中接口介质访问控制(MAC)和物理(PHY)层协议的基站收发站(BTS)和用户收发站(STS)，与外部网络(骨干网和用户网)的接口BNI和SNI，和由MAC和PHY传输的服务 。更大的系统包括用户终端、BTS连接网络和网管设备等 。802.16.1标准规定了工作在30GHz邻近频段，提供多种服务的固定点对多点(PMP)，即基站收发站到一个或多个用户收发站，宽带无线接入系统空中接口PHY和MAC层的技术规范 。它实际上独立于使用频率，可广泛适用于工作在10～60GHz信道化频段的无线系统，以适应各国分配的频段差异 。

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