当前位置:首页 >> 信息与通信 >> WiMAX固定版和移动版的覆盖分析

WiMAX固定版和移动版的覆盖分析


WiMAX 固定版和移动版的覆盖分析
近年来移动通信发展呈现数字化、宽带化的趋势,WiMAX 作为一种宽带无线接入技术,从 其诞生之日起,就备受人们的关注和争议。提到 WiMAX,我们听到最多的就是它能提供 75Mbit/s 的速率, 能提供 50km 的覆盖范围。 那么, WiMAX 究竟有没有这么大的覆盖能力, 这可能是许多人心中的疑问。 本文从链路预算的角度出发, 分别对 WiMAX 的两个主流标准 IEEE802.16d 和 IEEE802.16e 的覆盖能力进行分析。 一、链路预算 链路预算是无线网络规划的基本工具,通过链路预算,我们可以预测小区的覆盖半径。链路 预算通过对搜集到的发射机和接收机之间的设备参数、 系统参数及各种裕量进行处理, 得到 满足系统性能要求时允许的最大路径损耗, 利用链路预算得出的最大路径损耗和相应的传播 模型可以计算出特定区域下的覆盖半径。 下面将对基于 IEEE802.16d 和 IEEE802.16e 两种标 准的网络进行链路预算。 1.系统参数 . 系统参数主要包括系统带宽、工作频率、抽样频率等。考虑到 WiMAX 带宽灵活性强和频段 不固定的特点,本文将以其中的一种配置为例来分析,对于 IEEE802.16d,本文以 3.5GHz 频段、3.5MHz 带宽为例。对于 IEEE802.16e,本文以 2.5GHz 频段、10MHz 带宽为例,具 体参数如表 1 和表 2 所示。

表 1 系统配置

表 2OFDM 参数表 2.接收机灵敏度 .

接收机灵敏度是指接收机输入端为保证信号能成功的监测和解调(或保持所需要的 FER)所 需要的业务信道的最小输入功率电平。IEEE802.16d 标准中给出了接收机灵敏度计算的参考 方法。 IEEE802.16e 标准中也给出了接收机灵敏度的计算方法建议。 SNRRx 随着不同的调制编码方式而变化,规范建议 SNRRx 的取值由表 3、4 给出。 与 802.16d 相比,802.16e 中采用了重复技术,这是有增益的。

表 3IEEE802.16d 不同调制编码方式下的 SNR 值

表 4IEEE802.16e 不同调制编码方式下的 SNR 值 3.储备裕量 . (1)阴影衰落储备 由于存在阴影衰落的影响,为了保证一定的覆盖概率,必须保留一定的阴影衰落裕量,其大 小与阴影衰落标准方差和覆盖概率有关。在实际工程中,一般以 75%的边缘覆盖概率为目 标,它对应的区域覆盖概率为 90%,标准差σ一般取值为 5~12dB,宏蜂窝一般取 8dB, 因此这里σ取 8dB,由此可以计算出阴影衰落储备为 5.39dB。 (2)快衰落储备 快衰落储备是为功率控制预留的功率裕量, 功率控制可以在一定程度上抵抗快衰落, 因此需 要给功控预留功率裕量。由于 802.16d 中没有闭环功控措施,只有简单的初始测距,802.16d 又是固定接入, 因而不需要预留快衰落储备。 而在 802.16e 网络中, 由于终端可以移动接入, 而移动会带来一定的衰落,通过功控可以弥补这个衰落,因此需要给功控留一定的裕量,但 是由于 802.16e 网络功控的频率比较低,所以不需要预留太多的快衰落储备,这里取 2dB。 (3)干扰储备 与 GSM 系统类似,WiMAX 网络存在小区间的邻频和同频干扰,干扰的大小与站距的大小、

频率的规划、天线的朝向等因素有关,为了使小区内干扰严重的区域能正常通信,就要留一 部分裕量。如果频率复用模式为 1/3/1,上行预留干扰储备 3dB,下行 2dB;如果频率复用 模式为 1/3/3,干扰储备可以减小为 0.2dB,但是这样会带来频谱效率降低的后果。 4.传播模型的选择 . 在 3.5GHz 频段,常用的传播模型有 SUI 模型、Cost-231Hata 模型、ECC-33 模型等。相关 文献曾经对三种模型做过测试研究,得出以下结论:SUI 模型所预测的中值路径损耗的误差 最大,一般都过大地预测了中值路径损耗,该模型需要通过进一步的参数优化来适用于 3.5GHz 频段;Cost-231Hata 模型也过大地预测了中值路径损耗,尤其当天线高度比较高时, 随着终端天线高度的增加,该模型越来越不适用于 3.5GHz 频段。因此,这两个模型需要进 一步地优化来适用于 3.5GHz 频段。而 ECC-33 模型则与测试结果保持了比较好的一致性, 因此 ECC-33 模型可以用作 3.5GHz 频段的传播模型。但是由于 ECC-33 模型对于郊区和乡 村地区没有修正因子,因而建议只作为一般市区环境的传播模型。在 2.5GHz 频段,通常采 用 Cost-231 Hata 模型。本文就以 Cost-231 Hata 模型来预测覆盖半径,链路预算如表 5。

表 5 链路预算 二、覆盖分析 1.IEEE802.16d 覆盖分析 . 通过上一节的分析,我们可以看出 802.16d 下行链路的总增益(QPSK1/2)为 152.7dB,如果不

考虑储备, 在视距传输的情况下, 假设 CPE 天线高度为 10m, 基站天线高度 40m, ECC-33 用 模型预测的小区半径为 9.09km, 如果考虑了 9.6dB 的储备, 计算出来的小区半径为 5.72km; 对于非视距环境,考虑 10dB 的穿透损耗,系统允许的最大路径损耗为 135.1dB,预测小区 半径为 2.99km。表 6 给出了不同调制编码方式下的小区半径预测情况。 上行链路的总增益(QPSK1/2, 子信道化)为 152.7dB, 1/8 如果不考虑储备和视距传输的情况, 假设 CPE 天线高度为 10m,基站天线高度 40m,用 ECC-33 模型预测的小区半径为 9.11km。 如果考虑了 10.6dB 的储备,计算出来的小区半径为 4.74km;对于非视距环境,考虑 10dB 的穿透损耗,系统允许的最大路径损耗为 132.1dB,预测小区半径为 2.44km。表 7 给出了不 同调制编码方式下的小区半径预测情况。 显而易见,上行链路的最大允许路径损耗比下行链路小 10 个 dB,从而使上行覆盖半径远小 于下行链路。为了解决这个问题,使上下行链路平衡,WiMAX 在上行链路采用了子信道化 技术,来弥补上行链路的覆盖不足。表 8 给出了子信道化的增益。 2.IEEE802.16e 覆盖分析 . 通过上面的分析我们可以看出,802.16e 下行链路的总增益(QPSK1/2)为 148.67dB,如果不 考虑储备视距传输的情况下,假设终端天线高度为 1.5m,基站天线高度 32m,用 COST-231 模型预测的小区半径为 1.70km, 如果考虑了 9.6dB 的储备, 计算出来的小区半径为 0.90km。 对于非视距环境,考虑 10dB 的穿透损耗,系统允许的最大路径损耗为 129.11dB,预测小区 半径为 0.47km。表9给出了不同调制编码方式下的小区半径预测情况。 上行链路的总增益(QPSK1/2,1/16 子信道化)为 148.41dB,如果不考虑储备和视距传输的情 况,假设终端天线高度为 1.5m,基站天线高度 32m,用 COST-231 模型预测的小区半径为 1.67km,如果考虑了 9.6dB 的储备,计算出来的小区半径为 0.83km;对于非视距环境,考 虑 10dB 的穿透损耗,系统允许的最大路径损耗为 126.8dB,预测小区半径为 0.43km。表 10 给出了不同调制编码方式下的小区半径预测情况。 3.WiMAX 与 3G 覆盖能力比较分析 . 从前面的链路预算结果来看,对于基站侧,802.16d 的发射功率比 3G 的大,802.16e 的发射 功率与 3G 相比相差不大;从接收机来看,由于 3G 采用了扩频技术,不论是 802.16d 还是 802.16e 的灵敏度都比 3G 系统的低,802.16d 的终端可以采用定向天线,可以获得比较大的 增益。对于传播频段,WiMAX 的频段高于 3G 频段,因此,在传播环境方面,WiMAX 也 没有太大的优势。 然而,WiMAX 从诞生之日起就号称能覆盖几十公里,具有很强的覆盖能力。通过本文的分 析可知,这样的覆盖能力只能针对 802.16d 了, 802.16d 由于终端采用定向天线,并且终端 可以挂得很高(可以高达 10m 以上) ,能够视距传输,正是这些条件使得 WiMAX 有着很强 的覆盖能力。如果说 802.16d 的覆盖能力与 3G 的覆盖能力还有优势的话,那么 802.16e 的 覆盖能力就没有什么优势可言了。

表 6 IEEE802.16d 下行链路小区半径预测

表 7 IEEE 802.16d 上行链路小区半径预测

表 8 子信道化增益

表 9 IEEE 802.16e 下行链路小区半径预测

三、结论 本文从链路预算的角度分析了 WiMAX 的覆盖能力。通过分析可以看出,WiMAX 号称能覆盖几 十公里是没有什么实际意义的,与 3G 技术相比,固定 WiMAX 由于终端可以采用定向天线, 并且可以挂得很高,能够视距传输,可以有较远的覆盖距离;而移动 WiMAX 的覆盖能力与 3G 技术相比,并没有什么优 势。


更多相关文档:

WiMAX固定版和移动版的覆盖分析.doc

WiMAX固定版和移动版的覆盖分析 - WiMAX 固定版和移动版的覆盖分析

针对WiMAX的两个主流标准的覆盖分析.doc

针对WiMAX 两个主流标准的覆盖分析 近年来移动通信发展呈现数字化、宽带化趋势,WiMAX 作为一种宽带无线接入技术,从其诞生之日起, 就备受人们的关注和争议。...

WiMAX应用运营现状及分析.doc

北京市将设置建设 150 个 WiMAX 基站,覆盖北京市 90%的主要街道;4 月,中国网通正在 积极测试 WiMAX,包括固定版本 802.16d 和移动版本 802.16e,广东、江苏、浙...

WiMAX应用运营现状及分析概要.doc

北京市将设置建设 150 个 WiMAX 基站,覆盖北京市 90%的主要街道;4 月,中国网通正在积极测试 WiMAX,包括固定版本 802.16d 和移动版本 802.16e,广东、江苏、浙江...

固定WiMAX网络的部署分析_论文.pdf

无线接入方面优势;然后通过SUI模型对运行在3.5GHz频段上的固定WiMAX网络的覆盖和容量进行了分析计算,并以此为基础,对固定WiMAX在国内的应用场景和模式进行了讨论和...

WiMax知识汇总.doc

802.16d 标准于 2004 年发布,该标准冻结版本称为 ...目前 WiMAX 仍不足以独立组建全程覆盖的移动网络,...? 对固定和移动模式下 WiMax 的具体优势分析篇 ...

WIMAX技术的应用.doc

“热点” ,但同 WI-FI 相比,WIMAX 的覆盖范围要...用户需求的变化使固定宽带接入服务 和移动服务在技术...技术 WIMAX固定版本 ( IEEE 802.16 -2004) ...

Wi_Fi与WiMAX技术标准的比较分析.pdf

IEEE802.16 系列 标准包括固定和移动两种接入方式及包 含IEEE802.16a/d和IEEE...3 Wi-Fi与WiMAX 技术标准 的结构分析W iMAX 覆盖范围的不同以及其他相 关...

WiMAX 技术应用及其发展前景的探讨_图文.pdf

(即 50 公里)覆盖范围的、75 Mbps 高速度传输的 ...WiMAX固定版 (IEEE802.16a/d) 和移动版 (IEEE...和分析数据,甚 至通过无线设备下达药物治疗试验和...

宽带无线接入新宠WiMAX及其优势分析.pdf

固定和移动宽带无线接入系统空中接 口标准(<6GHZ) 固定宽带无线接入系统空中接口...(3)尽管 WiMAX 传输速率可达到 3G 的 10 倍甚至更高,其覆盖范围用低阶调制...

WiMAX发展情况介绍_图文.pdf

分析 了影响 WiMAX 发展的因素, 并对 WiMAX 和...传 统固定无线接入不能做到室内覆盖, 降低了布网的...目前,WiMAX产业主要以推动移动WiMAX的发展 为主, ...

WiMAX无线网络规划.doc

和详细规划阶段的频率规划、系统干扰分析等最具代表...1、覆盖规划特点 WiMAX 的覆盖规划主要内容为:通过...主要提供固定数据接入业务,而 802.16e 支持移动数据...

WiMAX天地共网可行性及性能分析.doc

个评论 打印版 发送查询 订阅 关键字: WiMAX 平流...支持 固定与移动应用,运营商们对此技术寄予厚望,并...覆盖区距离固定时的系统性能分析 图 3 给出了 H-...

WiMAX技术应用及其发展前景_图文.pdf

利用WiMAX基站 之间的无线链接,进一步延伸网络覆盖的...WiMAX固定版 (IEEE802.16a/d) 和移动版 游切换...和分析数据,甚至 通过无线设备下达药物治疗试 验和...

WiMAX系统关键技术分析.doc

WiMAX802.16d 标准,另一个是满足 固定和移动的宽带...目前 IEEE 机构正式发布的 WiMAX 技术标准版本是 ...根据不同的环境特点,基于 IEEE802.16 系统的覆盖...

无线宽带接入系统的用户群分析.doc

.com.cn/20020617/ca52047.htm 2.彭木根.下一代宽带无线通信系统 OFDM 与 WIMAX.北京:电子工业出版社, 2006 3.唐艳超.WIMAX 固定版和移动版的覆盖分析.通信...

WiMAX移动性的改进与增强_论文.pdf

WiMAX移动改进与增强 - 基于IEEE802.16协议族的WiMAX网络将按照固定、游牧、移动的趋势发展,其中802.16e协议是面向全面移动性分析了802.16e协议空中接口...

wimax与LTE应用范围的比较.doc

wimax与LTE应用范围比较_信息与通信_工程科技_专业资料。WiMAX 技术优势 实现更远的传输距离:WiMAX 所能实现的 50km 的无线信号传输距离是无线局域...

WiMAX技术与原理--概述_图文.doc

DES 和 RSA 的基本原理和安全性分析等,最后一章是...单台 WiMAX 发射塔可以覆盖非常大的面积 --约 8,...可以在固定和移动的环境中提供高速的数据、语音和...

WiMAX在我国的市场前景及市场规模分析.doc

WiMAX在我国的市场前景及市场规模分析_信息通信_工程科技_专业资料。WiMAX 在我国的市场前景及市场规模分析国家无线电频谱管理研究所 何廷润 前言 ...

更多相关标签:
网站地图

文档资料共享网 nexoncn.com copyright ©right 2010-2020。
文档资料共享网内容来自网络,如有侵犯请联系客服。email:zhit325@126.com