尽管新wimax系统的优点广受称赞，但若要成功设计出这种系统，设计工程师必须清晰理解802.16技术规范和相应的rf设计要求。本文在对比wimax和wlan标准的基础上，对wimax系统的设计挑战进行了讨论。

    微波接入全球互连(wimax)是宽带无线接入(bwa)的一种形式，它基于针对无线城域网(man)的ieee802.16 标准。由于wimax能提供价格适宜的“最后一公里”宽带互联网业务，预计在未来3至5年内，这种技术将得到广泛应用。经历过wlan培训和锻炼的工程师在应用这种新标准的时候，往往面临多种不同的系统考虑，特别是在rf要求和架构方面。

    在典型的20mhz信道带宽部署中，通过wimax论坛认证的产品可近距离支持65mbps的下行数据速率，而在9~10km的距离下则支持16mbps的下行数据速率。这种带宽和传输距离足以支持数百家公司或数千个家庭同时高速访问语音、数据和视频业务。

    图1：在rf/if分割技术中，一个完全可编程合成器位于if芯片内，以产生所有所需的

    lo信号来驱动传送和接收路径。

     wimax的远距离传输性能催生了一个重大市场机遇。另外，在那些因成本昂贵而难以安装固网传输基础设施的农村地区，wimax是提供宽带业务的有用技术。

    wimax标准和wlan标准

    该如何比较802.16 wimax标准和802.11 wlan标准？首先，这两个标准都基于正交频分复用(ofdm)技术，使用多个导频音信号，并支持从bpsk到64qam的调制。

    但同时它们也有一些重大区别。例如，802.11一般使用带有52个子载波的固定20mhz带宽，而wimax系统则可以使用授权或者未授权频带中带有256个子载波(192个数据子载波)的1~28mhz的可变带宽。最初的wimax产品可能会使用3.5mhz和7mhz的信道带宽。

    wimax支持子信道化机制，这意味着数据并不是在所有的192个数据子载波上传送，而是在其中一组子载波上传送。在这种情况，使用的功率相同但载波较少，因而系统可获得更远传输距离。随着wimax cpe发展成为放置在楼宇内的设备，当将信号发送到楼外时，它需要补偿由此引起的功率损耗。一般来说，cpe的功率有限，因此在上行链路中将功率集中在较少载波上，可平衡上、下行链路的功率并实现更大传输距离。

    尽管具有更多数量的子载波使wimax的性能优于802.11，但由此也给系统设计带来了挑战：由于子载波之间的间隔缩小，所以对相位噪声和定时抖动的要求更高，导致对合成器的性能要求也更高。

    另外，wimax还利用不同长度的保护间隔来改善多路径环境中的性能。保护间隔是数据包开始时的时间延迟，以便补偿多径干扰。如果信道上干扰很少，便可缩短保护间隔以提高数据吞吐量。由于具有更多的子载波和长度可变的保护间隔，wimax系统的整个频带效率将比wlan系统高15%至40%。例如，wimax的频带效率为3.1~3.8mbps/mhz，而802.11a/b/g的频带效率只有2.7mbps/mhz。表1是802.11与802.16标准的详细对比。

    802.11的错误矢量幅度(evm)为-25db(实现10%的错包率所要求的)，而802.16的evm为-31db(基于1%的错包率)。错包率越低，则wimax的传输距离越远。wimax传输距离远的另一个要素是接收器噪声系数，802.16对接收器噪声系数要求更严格，802.11的最大噪声系数为10db，而802.16的最大噪声系数仅为7db。

    802.11只支持在同一信道、但不同时间内发送和接收数据的时分双工(tdd)。相比之下，802.16规范可为设计工程师提供更大灵活性，它支持tdd、频分双工(fdd)和半双工fdd(h-fdd)。fdd在不同频率上同时发送和接收数据，h-fdd则在不同时间、不同信道上发送数据。设计工程师选择的双工方式将影响成本、尺寸和设计时间。例如，fdd系统要相对贵许多，因为同时发送和接收需要两个完整的无线电系统。然而，由于带宽对接收和发送是专用的，而且是同时使用，所以fdd具有更大的数据吞吐量。

    wimax和802.11的另一个重要区别是发送距离和发送动态范围。在802.11标准中，输出功率实际上是固定的，系统一般总是以相同的功率发送数据。但在wimax技术中，测距进程被用来确定正确的定时补偿和功率设置。测距进程确保每个用户站发送的数据在适当时间、以相同功率水平到达基站，因此802.16标准要求用户站具有50db的发送动态范围。这样，靠近基站的系统便可减小发送功率，而远离基站的系统则以最大功率发送。这一