无线宽带技术解析

谭立新

【摘 要】

通过详细分析WLAN、WiMAX、LTE等几种主流的无线宽带技术，系统地介绍了各种技术的架构、覆盖范围、技术特点与技术应用等内容，并提出了我国未来以“宽带中国”为战略核心的无线宽带技术的发展方向。

【关键词】

无线宽带 LTE 超宽带 宽带中国

近年来，随着信息技术的不断发展，越来越多的用户通过智能终端互相连接，享受互联网带来的便利生活，人类社会正在进入互联模式。一方面，信息化正以前所未有的速度渗透到人类社会的各个方面，深刻地改变着人类的生存环境；另一方面，随着用户数的增多、业务种类的多样以及用户对服务质量体验要求的增高，传统网络承受的负载逐渐超出其承受范围。因此，宽带接入成为未来的发展趋势。根据先进国家发展经验，宽带的部署已成为当前全球经济增长和持续复苏的驱动力之一。尤其是随着具有中国自主知识产权的TD-SCDMA标准的确定以及工信部2012年确定的“宽带中国”战略的开展，我国的宽带建设得到了飞速发展。

“宽带中国”战略主要涉及光纤宽带网络和无线宽带网络（如3G、LTE等）[1]，其中无线宽带接入技术以其接入灵活、基础设施成本低廉等特点，成为未来宽带接入的有力技术保证。在宽带无线接入的早期发展阶段，其定位为有线宽带接入（如DSL）技术的补充，经历了从固定局域接入向游牧城域接入、再向广域移动接入的发展历程，体现了明显的宽带接入移动化的趋势。根据国际主流技术标准，无线宽带技术主要分为以802.11x为代表的无线局域网（WLAN）、全球微波接入互操作技术（WiMAX）、3GPP长期演进技术（LTE）、本地多点分配业务（LMDS）和部分其他技术。

根据覆盖范围的不同，可以将无线接入技术分为：局域无线接入网（WLAN）、城域无线接入网（WMAN）以及广域无线接入网（WWAN），如图1所示。其中，WiMAX技术跨越WWAN和WMAN，并且早期的WiMAX技术不支持移动性，在后来的标准中逐渐增加对移动性的支持。

图1 无线接入技术的覆盖范围示意图

1 WLAN

1.1 概述

无线局域网技术支持局部范围的较高数据速率，其覆盖范围从几十米至几公里不等，既可以采用蜂窝结构，也可以采用非蜂窝结构（如Ad-Hoc），其传输介质分为射频（RF）无线电波和光波。目前的无线局域网技术主要围绕两个典型标准，即IEEE 802.11系列标准和HiperLAN系列标准。

802.11协议族由IEEE 802.11标准任务组提出，根据版本不同，主要包括IEEE 802.11、IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g等。各不同版本的区别在于其工作频段和最大可支持速率不同，具体如表1所示[2]：

表1 802.11部分协议比较

HiperLAN是一种欧洲标准，由ETSI开发，包括HiperLAN1、HiperLAN2、HiperLink和HiperAccess。这四种标准的区别是：LAN1提供了高速无线局域网连接并减少了无线技术复杂性，且采用了广为人知的高斯最小频移键控（GMSK）调制技术；为了考虑兼容性，HiperLAN2采用与IEEE 802.11a几乎相同的物理层和媒体访问控制（MAC）层；HiperLink用于户内骨干网；HiperAccess用于固定户外应用访问有线基础设施。

1.2 协议体系

根据开放系统互连（OSI）参考模型，完整的网络结构包括7个层次，但WLAN仅仅工作在OSI/RM的下3层。需要说明的是，两种不同标准的协议体系互有差别。

IEEE 802.11系列标准协议体系中的逻辑链路控制（LLC）层与其他802局域网一样并用，而MAC子层为各种物理层标准所共用。IEEE 802.11的MAC子层支持的物理层可分为：IEEE 802.11跳频物理层、IEEE 802.11直接序列扩频物理层、IEEE 802.11b物理层、IEEE 802.11a物理层、IEEE 802.11g物理层、IEEE 802.11红外线（IR）物理层以及IEEE 802.11n物理层。完整的IEEE 802.11协议体系如图2所示：

根据IEEE 802.11标准，物理层进一步分为物理层汇聚子层（PLCP）、物理媒体依赖子层（PMD）和物理层管理子层。MAC层也分为MAC子层和MAC管理子层。划分后的各子层功能如表2所示：

HiperLAN中的WLAN有两种：HiperLAN1和HiperLAN2。HiperLAN1是早期的标准，没有任何实际的产品；HiperLAN2是一种支持QoS的控制标准，在标准的制定过程中与IEEE 802.11进行了密切地合作，其协议体系如图3所示。

其协议体系包括三个基本的层：物理层（PHY）、数据链路控制层（DLC）和汇聚层（CL）。各种汇聚层同时工作，把采用不同协议的高层分组映射到DLC层。DLC层不仅提供AP和移动终端之间的逻辑连接，还能提供媒体访问的功能和用于连接处理的通信管理功能。DLC层提供一个逻辑结构把执行不同应用协议的汇聚层分组映射到单一的物理层，它包括6个子层：MAC协议、差错控制协议（EC）、无线链路控制协议（RLC）、联结控制功能（ACF）、无线资源控制（RRC）和DLC连接控制（DCC）。

1.3 技术应用

无线局域网的应用非常广泛，可以分为室外应用、室内应用。室内应用主要有家庭或小型办公室应用、大型办公室、企事业单位、工业或商业等；室外应用主要有园区网（校园网、医院网、社区网等）、较远距离的无线网络连接以及更远距离的网络中继。

另一类适合无线局域网应用的场合是需要临时组网和难以布线的地方，如灾难恢复、短时间的商用系统和大型会议以及军事、公安等专用网。endprint

WLAN有三类应用方式，即WLAN接入、网络无线互联和定位。前两类应用已经比较普遍，而WLAN定位是近几年发展起来的技术，其与无线广域网的定位类似，不仅可以单独使用，也可以将其他应用结合起来进一步促进WLAN的应用。

1.4 发展趋势

无线局域网有很多局限性，此前关于局域网协议的发展主要体现在带宽或传输速率的提高上，从标准上看主要是在物理层的改进或扩充方面，如IEEE 802.11的最大传输速率只有1～2Mbps，可以采用红外方式、直接序列扩频（DSSS）或跳频（FH）方式；IEEE 802.11b最大传输速率只有11Mbps，采用直接序列扩频方式；而IEEE 802.11a、IEEE 802.11g和HiperLAN2支持的最大传输速率可达54Mbps。总体而言，无线局域网未来的发展趋势包括：更高的带宽、移动性支持、多媒体保证（QoS）、安全性、可靠性、小型化、大覆盖、节能、经济性等。

2 WiMAX

2.1 概述

全球微波接入互操作（WiMAX）采用IEEE 802.16标准，是一种城域网范围的技术，可以为无线城域网中的“最后一公里”提供连接缺少的一环。IEEE 802.16标准中的空中接口标准由MAC层和PHY层两部分组成。该标准支持多种物理层技术，MAC层确保了对这些物理层的良好支持，从MAC层的角度而言，每一种物理层已经被优化到可以满足多个应用频带的需求。需要格外说明的是，IEEE 802.16标准还包括一个支持10—66GHz频段的物理层实现方案。

WiMAX技术的发展分为两个阶段[3]。第一阶段的标准只支持固定宽带无线接入，如802.16、802.16a、802.16d标准。其中802.16a可以看作对802.16的修正和增强，这2种标准均工作在2—11GHz（包括许可带宽和面许可带宽）的频带上，但是相比于802.16，802.16a标准对MAC层进行了修改扩展和对物理层进行补充规范，结合了自动重传请求（ARQ）等先进的增强技术。第二阶段的标准增加了对移动宽带接入的支持，如802.16e和802.16m标准。

目前IEEE 802.16包括三个主流的空中接口标准：IEEE 802.16d、IEEE 802.16e和IEEE 802.16m。IEEE 802.16d针对2—66GHz频段的系统的空中接口标准，根据所支持的业务类型的差异性，该标准定义了多种MAC层以及相应的PHY层。相对于IEEE 802.16和IEEE 802.16a标准，IEEE 802.16e纳入了对用户移动性的支持。在2—6GHz的许可宽带内，通过定义了在基站或扇区之间的高层切换功能，IEEE 802.16e系统中的用户站可以车载速度移动。而IEEE 802.16m对IEEE 802.16e的进一步增强，扩充了可支持的用户移动速度范围。

与其他的无线接入技术相比，WiMAX技术具有诸多优势包括：开销及投资风险小、长距离下的高容量性能、系统容量可升级性、有效的服务质量控制、动态时分多址接入（TDMA）及MAC支持数据、语音以及视频等对时延敏感的业务、提供无线形式的“最后一公里”宽带接入的同时保持对Wi-Fi技术的补足功能。

2.2 架构与模型

图4展示了WiMAX/802.16网络参考模型[3]。该系统包括数据/控制平面与管理平面。通过定义适当的控制机制，数据/控制平面在完成必要传输的同时，保证了数据传输的正确性；而管理平面通过定义与数据/控制平面的功能实体相对应的管理实体，实现了与数据/控制平面的实体的交互，同时也可以协助外部的网络管理系统完成相关的管理功能。本文将主要讨论系统中的数据/控制平面。

图4 WiMAX/802.16参考模型

WiMAX标准为无线空中接口分别定义了媒体介入控制层（MAC）和物理层（PHY）[4]。其中MAC层又可以进一步划分为汇聚子层（CS）、公共部分子层和安全子层。CS层面向业务，通过业务汇聚访问服务点向上面的外部网络数据提供服务；公共部分子层通过MAC服务访问点为CS层提供服务；安全子层则通过加密算法包来对需要发送的数据进行加密操作。

具体来说，面向业务的汇聚子层的功能是提供从本层的服务访问点接收到的外部网络数据到系统内MAC层业务数据单元（SDU）之间的转换或者映射，该子层支持的功能包括：对接收到的外部网络SDU进行分类，并与对应的服务流建立对应关系，对净荷的报头进行压缩等。MAC层的公共部分子层是系统提供具有服务质量（QoS）的保证服务的关键，该子层实现的功能包括：上行业务类型的划分、宽带资源的调度、系统接入、宽带的请求分配、连接的建立与维护、初始测距及周期性测距等。公共部分子层通过MAC访问点（AP）从面向业务的汇聚子层接收数据，并且接收的所有数据都与某一个确定的连接绑定，对于连接的服务质量控制以及数据单元的调度机制均在该子层实现。安全子层主要通过加密打包协议和密钥管理协议提供一系列鉴权、密钥交换和加密解密作用。加密打包协议通过定义应用规则，将一系列的认证和加密算法应用到协议数据单元（PDU）净荷部分；而密钥管理协议主要是提供了密钥分配机制[5]。

2.3 技术应用

WiMAX技术的应用主要分为两种场景：专用网和公共网[6]。WiMAX用作专用网时，其功能介绍如下：

（1）蜂窝回传网络：在50km的覆盖范围内提供点到点的链接，同时基于QoS保证技术，为语音和数据业务提供良好的支持。

（2）无线业务回传：借助于其QoS保证技术，负责基站与接入网之间的数据传输。

（3）海上通信网：在钻井平台和海上搜救过程中，通过WiMAX技术提供基本语音通信，同时也可提供实时的监控和维护检测等服务。

（4）校园网：利用WiMAX可以快速部署多个无线站点，提供具有QoS保证的语音、数据、视频等服务，同时保证广覆盖、高容量、高安全、低冗余的特性。endprint

（5）金融网络、远程教育网、公共安全网、临时建筑通信和游乐通信等其他专用服务。

WiMAX也可以作为公共网络的组网技术，主要包括以下两类：

（1）城市无线业务接入网：无线业务服务商通过无线链接为住宅用户和企业用户提供数据视频等服务。同时，现有的移动运营商也可以通过WiMAX进一步优化其网络架构。

（2）偏远地区信息化：考虑到偏远地区地域广袤、人员稀少，假设有线蜂窝网的预算和周期严重阻碍运营商的盈利能力，因此具有QoS保证的WiMAX无线接入技术成为必然选择。同时，WiMAX网络的扩展性使其在开拓人口密度较低的偏远地区市场方面具有很大潜力。

总之，采用WiMAX技术构建的网络非常适合城域范围的覆盖，在提供较高宽带容量和数据速率的同时具有很高的QoS保证，是构建无线网络的理想选择。

3 LTE

3.1 概述

LTE技术是由第三代合作伙伴计划（3GPP）组织发起的通用移动通信系统（UMTS）技术的长期演进，是第四代移动通信的实际标准之一。LTE将系统带宽由原始的5MHz扩展到20MHz，采用了以OFDM/FDMA为核心的传输技术，并且在无线接入网（RAN）结构层面，LTE追求扁平化、分散化的系统架构，为了获得更小的用户面延迟，不再单独引入无线网络控制器（RNC）部分，而是将该部分的功能集成到基站部分；在整体系统架构方面，LTE技术也采用全新的演进型分组系统（EPS）架构。根据3GPP技术标准，LTE系统相比于以往技术的主要优点体现在：更低的每比特成本、多样化业务支持能力、高QoS用户体验、灵活的载波聚合能力、简化的开放性空中接口以及合理的终端功耗。

根据3GPP组织的讨论，在TR25.913中详细定义了LTE系统的需求指标[7]，这些需求可以分为：系统容量需求、系统性能需求、系统部署需求、RAN框架及其演进需求、无线资源管理需求以及复杂度需求等。在容量需求上，一方面，LTE通过采用更高的带宽以及收发端多天线技术，可以支持更高的峰值速率（上行50Mbps，下行100Mbps）；另一方面，LTE也保证了更低的控制面延迟和用户面延迟。在性能需求方面，LTE提高了小区平均吞吐量、小区边缘吞吐量以及最大可同时接入系统的用户数，进而增加了系统频谱效率；同时，LTE系统优化了对移动性的支持（最高可在350km/h速度下保持系统的连接性）以及对高覆盖的支持（最大支持100km覆盖半径）。针对系统部署需求，LTE技术支持独立场景部署以及与其他接入技术的混合场景部署，同时该系统也支持灵活的频谱分配方案（最小支持1.4MHz，最大支持20MHz）。在RAN架构演进方面，LTE系统采用单一的基于分组模式的E-UTRAN架构，在尽量避免“单点失败”的情况下保证了对实时和话音业务的有效支持；通过简化架构，接口数量得以减少。在无线资源管理（RRM）方面，LTE系统在保证了对高层传输协议有效支持的基础上，增强了端到端QoS支持，也可以实现不同接入技术（RAT）间的负载均衡。最后，LTE系统强调追求低系统复杂度和低终端复杂度，力求在保证业务需求的前提下降低成本。

总之，与现有蜂窝技术（如3G）相比，LTE不仅需要支持灵活的传输带宽，引入新的传输技术和多天线技术，也需要对信令设计进行优化，对RAN架构和RAN网元功能之间划分进行优化。

3.2 系统架构

根据TS36.300和TS36.401标准表述，LTE的总体架构包括演进型地面无线接入网（E-UTRAN）和演进型分组核心网（EPC），其中E-UTRAN由演进型节点B（eNodeB）组成，eNodeB之间通过X2接口互联，eNodeB通过X1接口与分组核心网相连。根据功能，EPC可以分为服务网关（S-GW）和移动性管理实体（MME），S1接口的用户面终止在S-GW上，控制面终止在MME上。图5描述了LTE系统的总体架构：

图5 LTE系统总体架构

图6展示了LTE系统中接入网与核心网的功能划分。其中，接入网为E-UTRAN，由eNB承载该功能；核心网即EPC。

图6 E-UTRAN和EPC功能划分

在接入网方面，eNB作为LTE系统的主要组成部分，提供强大的功能支持，从无线资源管理到数据压缩与数据加密、从路由选择到寻呼和广播信息的调度发送、以及移动性和调度测量与测量上报的配置。其中小区间的无线资源管理既包括了无线承载控制和无线许可控制，也包括了连接移动性控制和上下行资源动态调度。

LTE中的核心网主要负责建立有关承载和控制用户终端，其不仅包括了S-GW和MME逻辑节点，也包括PDN网关（P-GW）、策略控制和计费规则（PCRF）等逻辑节点。S-GW负责发送用户的IP数据包、完成移动性支持以及缓存用户数据等；MME作为控制节点，处理UE和核心网络间信令交互，完成承载管理和用户连接管理；P-GW通过业务流模板将用户的IP包分配给不同的QoS承载；而PCRF提供QoS授权，并负责策略控制的决策以及基于流量收费的功能。

3.3 技术特点

LTE系统支持从1.4MHz到20MHz的灵活的系统带宽。系统采用OFDM方式将频率资源划分为一个个正交的子载波，每个子载波的带宽是15kHz，将12个子载波组成1个资源块（RB）。因此，LTE最少支持6个RB（1.4MHz），最多支持100个RB（20MHz）。同时，LTE系统中引入了保护频带，以防止LTE系统带宽内的信号泄露到相邻频道，对其他系统（GSM、3G系统等）造成干扰。另外，为了支持对称频段和非对称频段的部署，LTE支持FDD和TDD两种双工方式。

LTE系统采用了多种先进的无线传输技术，包括上下行多址技术、上下行MIMO技术、调制技术、信道编码技术、演进型多媒体技术以及小区间抑制干扰技术。考虑到3GPP大多数公司的选择，LTE系统下行采用OFDMA多址技术，同时为了降低峰平比（PAPR）对设备的影响，LTE系统上行采用了单载波频分多址技术（SC-FDMA）。为了满足对数据速率和系统容量的高要求，LTE系统支持下行MIMO技术，包括传输分集、空间复用、波束赋形等技术。传输分集技术（如空时编码、循环延时分集、天线切换分集等）主要利用信道的弱相关性，通过传输信号的多个副本改善接收端的信噪比，该技术适用于低信噪比情况，目标是提高传输速率或者覆盖范围。空间复用充分利用空间信道的弱相关性，在独立的空间子信道上传输不同数据流，可以有效提高系统的峰值速率，高技术适用于高信噪比区域，其目的是提高传输速率。同分集技术一样，波束赋形技术也适用于低信噪比区域，需要利用空间信道的强相关性，在小间距的天线阵列间形成波束的辐射方向图，使波束主方向自适应的朝向用户方向，进而提高容量和覆盖。LTE的上行同样支持MIMO技术，受限于终端设备的复杂性需求，目前上行的MIMO只支持天线选择功能。LTE的信道编码技术以Turbo码作为基础，并在此基础上结合了分段、交织等改进技术。LTE系统中的干扰协调技术分为上行干扰协调和下行干扰协调，上行采用基于高干扰指示（HI）和过载指示（OI）信息的方案，而下行由于不采用功率控制技术，因此很多公司质疑下行干扰存在的必要性。endprint

LTE系统支持先进的自适应编码和调制技术（AMC）以及混合自动重传请求技术（HARQ）。在AMC技术中，基站/终端可以根据及时信道条件，通过信道状态指示（CQI）来动态选择适当的调制和编码方式。LTE系统上下行均支持8个HARQ进程，该技术可以分为同步和异步两种情况。同步情况下每个HARQ进程位置固定；而异步情况下的进程位置不固定，需要额外的信令指示。

3GPP最终决定在LTE下行的PDSCH信道不采取功率控制，这是基于两点考虑：一是，通过灵活的频域调用可以最大程度避免调用高路损的RB；二是，下行功率补偿机制极可能干扰下行CQI的测量，进而影响了下行调度的准确性。在LTE系统上行阶段，针对PUSCH、PUCCH等信道采用功率控制以补偿路损和阴影，同时抑制小区间干扰。需要注意的是，上行的功率控制机制采用慢功控方式（频率不高于200Hz）。

在小区搜索方面，LTE首先顺序采取符号级定时检测和无线帧时钟检测的两级时钟检测方式获得时钟同步，然后执行小区ID检测。LTE系统中，当UE已经和系统取得上行同步时，采取同步随机接入方式接入系统；当UE尚未取得或丢失上行同步时，UE要估计、调整上行发送时钟，采取非同步随机接入的方式接入系统。

4 部分其他技术

其他的无线宽带技术包括本地多点分配系统（LMDS）和多信道多点分配系统（MMDS），均采用固定式的无线接入。

LMDS以无线方式解决从骨干网、本地交换机到用户的接入问题。其工作在24—39GHz频段，带宽可达1GHz以上，采用类似于蜂窝的结构，划分若干个服务区，每个服务区设立基站，覆盖范围可达几公里到几十公里。LMDS系统下行采用TDM技术，并且采用了扇区覆盖的形式，这样每一个广播信号就能被控制在相应的扇区内。

但是，因为LMDS工作于10GHz以上的高频段，使得该技术具有与生俱来的缺点：高频段的信号传输受视距（LOS）、天气、距离等因素的影响明显，且衰减严重，这就要求LMDS系统的部署环境要保持固定，并且基站和远端站之间的距离要在一定范围之内；另一方面，在雨雪等天气情况下，该系统的雨衰雪衰等特性必然影响用户体验。

相比于LMDS系统，MMDS系统的工作频段集中在2—5GHz，因此该频段具有较小的空间传输损耗，同时受天气变化因素影响较小。这些特点使得MMDS系统较LMDS系统而言具有更大的覆盖半径（几十公里）。与LMDS相比，MMDS适用于用户相对分散、容量较小的地区。但是2—5GHz频率段的资源比较紧张，各国能够分配给MMDS使用的频率要比LMDS少得多，因此该频段的使用需要合理的频谱规划。

参考文献：

[1] 程永志. “宽带中国”发展战略简析与思考[J]. 电信快报， 2013（1）： 22-25.

[2] 刘乃安. 无线局域网（WLAN）——原理、技术与应用[M]. 西安： 西安电子科技大学出版社， 2004： 11-13.

[3] 吴林. WiMAX中QoS保证机制研究[D]. 北京： 北京邮电大学， 2010.

[4] 谢刚. WiMAX技术原理及应用[M]. 3版. 北京： 北京邮电大学出版社， 2010： 7-10.

[5] 曾春亮. WiMAX/802.16原理与应用[M]. 北京： 机械工业出版社， 2007： 34-35.

[6] 郎为民，刘波. WiMAX技术原理与应用[M]. 北京： 机械工业出版社， 2008： 310-318.

[7] 沈嘉. 3GPP长期演进（LTE）技术原理与系统设计[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2010： 16-24.

[8] 高文龙. 宽带无线接入多面观[J]. 电信技术， 2001（10）： 3-7.endprint

LTE系统支持先进的自适应编码和调制技术（AMC）以及混合自动重传请求技术（HARQ）。在AMC技术中，基站/终端可以根据及时信道条件，通过信道状态指示（CQI）来动态选择适当的调制和编码方式。LTE系统上下行均支持8个HARQ进程，该技术可以分为同步和异步两种情况。同步情况下每个HARQ进程位置固定；而异步情况下的进程位置不固定，需要额外的信令指示。

3GPP最终决定在LTE下行的PDSCH信道不采取功率控制，这是基于两点考虑：一是，通过灵活的频域调用可以最大程度避免调用高路损的RB；二是，下行功率补偿机制极可能干扰下行CQI的测量，进而影响了下行调度的准确性。在LTE系统上行阶段，针对PUSCH、PUCCH等信道采用功率控制以补偿路损和阴影，同时抑制小区间干扰。需要注意的是，上行的功率控制机制采用慢功控方式（频率不高于200Hz）。

在小区搜索方面，LTE首先顺序采取符号级定时检测和无线帧时钟检测的两级时钟检测方式获得时钟同步，然后执行小区ID检测。LTE系统中，当UE已经和系统取得上行同步时，采取同步随机接入方式接入系统；当UE尚未取得或丢失上行同步时，UE要估计、调整上行发送时钟，采取非同步随机接入的方式接入系统。

4 部分其他技术

其他的无线宽带技术包括本地多点分配系统（LMDS）和多信道多点分配系统（MMDS），均采用固定式的无线接入。

LMDS以无线方式解决从骨干网、本地交换机到用户的接入问题。其工作在24—39GHz频段，带宽可达1GHz以上，采用类似于蜂窝的结构，划分若干个服务区，每个服务区设立基站，覆盖范围可达几公里到几十公里。LMDS系统下行采用TDM技术，并且采用了扇区覆盖的形式，这样每一个广播信号就能被控制在相应的扇区内。

但是，因为LMDS工作于10GHz以上的高频段，使得该技术具有与生俱来的缺点：高频段的信号传输受视距（LOS）、天气、距离等因素的影响明显，且衰减严重，这就要求LMDS系统的部署环境要保持固定，并且基站和远端站之间的距离要在一定范围之内；另一方面，在雨雪等天气情况下，该系统的雨衰雪衰等特性必然影响用户体验。

相比于LMDS系统，MMDS系统的工作频段集中在2—5GHz，因此该频段具有较小的空间传输损耗，同时受天气变化因素影响较小。这些特点使得MMDS系统较LMDS系统而言具有更大的覆盖半径（几十公里）。与LMDS相比，MMDS适用于用户相对分散、容量较小的地区。但是2—5GHz频率段的资源比较紧张，各国能够分配给MMDS使用的频率要比LMDS少得多，因此该频段的使用需要合理的频谱规划。

参考文献：

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[3] 吴林. WiMAX中QoS保证机制研究[D]. 北京： 北京邮电大学， 2010.

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[6] 郎为民，刘波. WiMAX技术原理与应用[M]. 北京： 机械工业出版社， 2008： 310-318.

[7] 沈嘉. 3GPP长期演进（LTE）技术原理与系统设计[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2010： 16-24.

[8] 高文龙. 宽带无线接入多面观[J]. 电信技术， 2001（10）： 3-7.endprint

LTE系统支持先进的自适应编码和调制技术（AMC）以及混合自动重传请求技术（HARQ）。在AMC技术中，基站/终端可以根据及时信道条件，通过信道状态指示（CQI）来动态选择适当的调制和编码方式。LTE系统上下行均支持8个HARQ进程，该技术可以分为同步和异步两种情况。同步情况下每个HARQ进程位置固定；而异步情况下的进程位置不固定，需要额外的信令指示。

3GPP最终决定在LTE下行的PDSCH信道不采取功率控制，这是基于两点考虑：一是，通过灵活的频域调用可以最大程度避免调用高路损的RB；二是，下行功率补偿机制极可能干扰下行CQI的测量，进而影响了下行调度的准确性。在LTE系统上行阶段，针对PUSCH、PUCCH等信道采用功率控制以补偿路损和阴影，同时抑制小区间干扰。需要注意的是，上行的功率控制机制采用慢功控方式（频率不高于200Hz）。

在小区搜索方面，LTE首先顺序采取符号级定时检测和无线帧时钟检测的两级时钟检测方式获得时钟同步，然后执行小区ID检测。LTE系统中，当UE已经和系统取得上行同步时，采取同步随机接入方式接入系统；当UE尚未取得或丢失上行同步时，UE要估计、调整上行发送时钟，采取非同步随机接入的方式接入系统。

4 部分其他技术

其他的无线宽带技术包括本地多点分配系统（LMDS）和多信道多点分配系统（MMDS），均采用固定式的无线接入。

LMDS以无线方式解决从骨干网、本地交换机到用户的接入问题。其工作在24—39GHz频段，带宽可达1GHz以上，采用类似于蜂窝的结构，划分若干个服务区，每个服务区设立基站，覆盖范围可达几公里到几十公里。LMDS系统下行采用TDM技术，并且采用了扇区覆盖的形式，这样每一个广播信号就能被控制在相应的扇区内。

但是，因为LMDS工作于10GHz以上的高频段，使得该技术具有与生俱来的缺点：高频段的信号传输受视距（LOS）、天气、距离等因素的影响明显，且衰减严重，这就要求LMDS系统的部署环境要保持固定，并且基站和远端站之间的距离要在一定范围之内；另一方面，在雨雪等天气情况下，该系统的雨衰雪衰等特性必然影响用户体验。

相比于LMDS系统，MMDS系统的工作频段集中在2—5GHz，因此该频段具有较小的空间传输损耗，同时受天气变化因素影响较小。这些特点使得MMDS系统较LMDS系统而言具有更大的覆盖半径（几十公里）。与LMDS相比，MMDS适用于用户相对分散、容量较小的地区。但是2—5GHz频率段的资源比较紧张，各国能够分配给MMDS使用的频率要比LMDS少得多，因此该频段的使用需要合理的频谱规划。

参考文献：

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[3] 吴林. WiMAX中QoS保证机制研究[D]. 北京： 北京邮电大学， 2010.

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