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1、WiMAX 频率相关问题的研究摘要随着 WiMAX 技术的不断成熟，WiMAX 的频率问题越来越突出，制约着 WiMAX的实施。 本文对我国现有相关频率的划分进行了分析，讨论了相关频段分配给WiMAX 的可能性。1、引言近几年，随着WiMAX 技术的不断发展，相关的标准不断成熟，设备认证也开始进行，WiMAX 的应用离我们越来越近。但是，WiMAX 的发展离不开合适的频率资源，在无线通信领域，频率资源的政策将极大地影响一个无线通信产业的发展。WiMAX 的频率规划首先需要分析WiMAX 业务对带宽的需求，包括对用户数量的分析预测，用户使用数据业务类型的分析预测， 不同业务的带宽需求分析等内容。
2、另外， 还应该考虑实际应用环境下系统级的频谱利用率，包括业务模型、组网方式、扇区的配置、频率复用技术和干扰问题等方面。在 802.16 的标准中没有规定特定的频点和频率间隔，只是给出了266 GHz 中不同频段的使用方式， 10 66 GHz 用于视距传播， 211 GHz 频段则用于非视距传输。如果用于支持移动性，则推荐采用6 GHz 以下频段。在WiMAX 联盟中建议用于固定和游牧方式下的频点为3.5 GHz 、 5.8 GHz 频段，在支持移动特性的环境下，则考虑采用2.5 GHz 或 1 GHz以下的频段。 WiMAX 正在与 ITU 等国际组织合作，拓展WiMAX 产品可用的频谱。由
3、于802.16 是一种新的技术，大部分国家目前还没有明确在26 GHz 频段中如何为802.16e分配频率。在ITU 中也在讨论未来宽带无线接入的频率问题，与其他业务（如卫星）等的协调问题和国际漫游问题等。从理论上分析，WiMAX 技术对频率有以下需求。对于固定接入，需要大信道带宽以支持高容量传输， 对频段要求不敏感；而对于移动类接入，需要信道带宽尽量大，可用频段尽量低，以降低布网成本,提高服务质量。频率是影响移动组网成本的重要因素。对于移动WiMAX 而言，频率问题就是成本问题。2、我国 2 6 GHz 频率划分现状1992 年的世界无线电大会（WRC92 ）已经对全球在2 GHz 频带的频
4、率进行了划分：陆地部分170 MHz ，卫星部分60 MHz ，而陆地业务部分又分为FDD （频分双工）方式和TDD （时分双工）方式。其中中国的FDD 方式： 1920 1980 MHz 、2110 2170 MHz 共120 MHz ；TDD 方式： 1885 1920 MHz 、2010 2025 MHz共 50 MHz 。2 300 2 400 MHz ：用于 TDD 业务，是分配给TD-SCDMA的频率，现在还有雷达业务。2 400 2 483.5 MHz ：ISM（工业、科学和医疗）频段。我国无线电管理部门规定该频段作为无线局域网、无线接入系统、蓝牙系统、 点对点或点对多点扩频通信
5、系统等各类无线电台站的共用频段。2 483.5 2 500 MHz ：分配给固定和移动业务，但是卫星无线电测定业务是目前主要业务。2 500 2 690 MHz ：用于固定业务、卫星固定业务、移动（除航空移动）业务、卫星移动、 卫星广播、 无线电定位业务，但已经划给第三代移动通信作为扩展频段，并且在中国无线电频率划分CHN12 规定： 2655 2690 MHz 频带射电天文也为主要业务,现用于北京、南京、江苏江阴、贵州喀斯特地区，其他业务不得对其产生干扰。3 000 3 400 MHz ：该频段是可以工作于TDD 方式的许可频段,我国目前规划为无线电定位、固定、移动、业务使用,但是很少使用。
6、3 400 4 200 MHz ：属于卫星通信C 波段，同时还有大量的微波在使用。4 400 4 990 MHz ：根据 CHN21 规定， 4400 4990 MHz 固定业务主要用于大容量微波接力干线网，但是仍然需要对某些射电天文业务进行保护。其中4950 4990 MHz 以次要业务使用空间研究和地球探测业务。同时在WRC03 会议上，还强烈建议4940 4990 MHz 用于公共防护和应急业务。4 990 5 000 MHz ：主要业务为固定业务，但是还存在射电天文业务。5 150 5 725 MHz ：用于无线电导航业务、卫星地球探测业务、无线电定位业务等，但在 WRC03 会议上已
7、经对5150 5725MH 频段的无线电业务进行调整，增加了固定和移动业务。5 725 5 850 MHz ：开放频段，允许点对多点扩频通信系统、宽带无线接入系统、高速无线局域网、蓝牙技术设备及车辆无线自动识别系统等无线电台站的共用频段。5 850 5 925 MHz ：可以用于固定、移动、卫星固定、无线电定位，同时要对部分地区的射电天文进行保护，并且此频段在WRC03 会议上也建议用于公共防护和应急业务,在此频段内还有C 波段的卫星通信。5 925 6 000 MHz ：有大规模的微波在使用，并且在此频段内还有C 波段的卫星通信。3、相关频段分析从我国频率划分的现状和相关设备制造商提供的频率
8、的需求来看，2.5 GHz 、3.3 3.4 GHz 、3.5 GHz 、5 GHz 、5.15 5.725 GHz 、5.8 GHz 频段是关注的重点。（1） 2.52.69 GHz 从移动通信的电波传播特性和空间衰减特性来看，2.5 GHz 频段是移动宽带系统比较好的选择， 该频段具有较好的非视距传输能力，可以有效地提升基站覆盖距离，降低基站和终端的研发成本， 真正让宽带无线接入产品具有移动能力。但是， 此频段现已划分给了空间业务。在 WRC03 大会上，还将此频段定为IMT-2000 的扩展频段，卫星广播业务和无线电定位业务也在其中。因此，在此频段内使用WiMAX 难度较大。（2） 3.
9、33.4 GHz 该频段是分配给TDD 方式的许可频段，但是到目前为止使用的并不是很多,2005 年 7月 14 日信息产业部无线电管理局发布2005 年 45 号文件和 50 号文件，指出在办理无线电管理局规定的相关的手续后，可以在3.3 3.4 GHz 上进行 TDD 方式本地宽带无线接入业务与多种无线电业务之间共用的电磁兼容技术试验，但也规定了宽带无线接入时,不得对同频段内的无线电定位业务、射电天文业务产生有害的干扰。（3） 3.5 GHz 3.5 GHz 频段是典型MMDS （多路微波分配系统）频段，覆盖及性价比较好，传播雨衰性能好，适合WiMAX 系统使用 ,可以较大面积覆盖使用。2
10、001 2004 年，政府主管部门先后进行了三期招标工作，对3.5 GHz 频率资源在全国范围内进行了分配,但是 3.5 GHz 网络建设和运营并不理想，带宽资源太有限，每一运营商在每一城市仅可能得到10.5 MHz 带宽，难以实施较有效与规模化网络规划及多业务运作。而且，3531 3600 MHz是 C 波段卫星的扩展频段,虽然目前还没有投入使用，但是将发射的Chinasat8卫星的部分转发器使用了 3500 MHz 、3520 MHz ，覆盖了中国的全境。而且由于特殊原因在此频段内可能还有无线电定位业务，收集这些电台具体的参数是非常困难的，因此要考虑这种情况产生的一些相关问题。总之，未来3
11、.5 GHz 频段内怎样发展还要进行相关的协调和等待相关的政策，但这个频段的资源相对比较紧张，系统能提供的容量有限。（4） 5 GHz 5 GHz 频段（ 4900 5000 MHz ）可用于固定业务，该频段还有微波和射电天文业务。日本已经在此频段内使用宽带无线接入业务，所以此频段也可以考虑。（5） 5.15 5.725 GHz 在 WRC03 无线电大会229 号决议中 ,对 5 150 5725 MHz 频段的无线电业务进行调整，增加了固定和移动业务，对5150 5725 MHz 频率范围内给移动、固定、卫星地球探测和空间研究业务新的和附加划分的规则条款问题进行了详细讨论与审定，在采用动态
12、频率选择技术、发信功率控制、限于室内使用及EIRP（有效全向辐射功率）功率密度限值等条件下无线接入获得5151 5250 MHz （室内）、 5250 5350 MHz （室内 /室外）及5470 5725 MHz （室内 /室外）共455 MHz 带宽频率划分5350 5650 MHz 范围内提升为主要业务的无线电定位业务,可以和现有业务共存，5460 5570 MHz 范围内新增的有源卫星地球探测业务与有源空间研究业务可与现有的和新增的其他业务共存。（6） 5.8 GHz 5.8 GHz 频段（ 5725 5850 MHz ），由于5.8 GHz 是非认证频段,审批手续相对简单，所以大幅度
13、地降低了运营的准入门槛。与3.5 GHz 无线接入相比较，5.8 GHz 无线宽带接入方式具有设备成本低，安装容易， 投资回收快等特点，有利于大规模推广应用。综合比较不同频段的穿透性能和电磁环境多项指标,5.8 GHz 频段总体性能较好，该频段大气衰耗为每 10 km 仅 0.1 dB ；5.8 GHz 无线产品采用OFDM （正交频分复用）调制方式，可以实现40 50 km 的无线连接。但是，不同的运营商都可以使用5.8 GHz 频段 125 MHz 的带宽，或者使用的频点相互间可以部分重叠，这也不可避免地出现了干扰问题。随着大规模的应用，各运营商设备间的干扰也会日趋严重，从而降低了系统的可
14、用性。并且对于厂商来说，因为不断有新的干扰源出现，厂商要不停地给用户解决问题，造成后期服务成本的增加。目前，在 5.8 GHz 频段上既有点对多点的无线接入，又有点对点的扩频通信，已经存在干扰问题，所以能否在此频段内使用还需要进一步研究。（7） 26 GHz 26 GHz 频段 LMDS （本地多点分配系统）是点对多点固定无线接入技术。LMDS 工作在 2040 GHz ，工作频率高， 频谱资源丰富，可用带宽宽， 因此系统容量大，业务能力强，但由于要求视距传输，且易受雨衰等环境因素影响，这样就限制了覆盖范围和适用地区，典型覆盖范围为35 km ，并且不能支持移动性，投资成本相对比较高，一般适用
15、于相对平坦、降雨少、 无障碍物阻挡、 用户密集、 业务需求高的热点地区。几年前我国虽然已经将此频段投入使用， 但仍然没有较好地使用，从国家的角度来看如果能较好地使用该频段则对频谱利用情况来说是非常有益的事情，所以WiMAX 是否能在此频段上使用也需要进一步的研究。4、结束语现在，美国、韩国、新加坡和印度都已经为WiMA 分配了相应的频率资源，为 WiMAX的部署奠定了坚实的基础。从2007 年 1 月的 ITUR WP8F会议开始， WiMAX 就开始了加入 IMT2000 的过程。 在 2007 年 5 月日本的 ITUR WP8F 会议上， 作为 WiMAX 特别子集的 IMT-2000 新地面无线电接口“OFDMA TDD WMAN”被提交批准为下一次会议审批议题,这标志着WiMAX 进入 3G 体系的战略成功走出了关键的一步。如果在下一次WP8F 会议上 WiMAX 顺利通过 ,WiMAX 就可以融入IMT-2000, 可以使用分配给3G、IMT-Advanced的频率资源。这对于WiMAX 这项技术、厂商、服务提供商以及最终用户都意义深远，这也能够使运营商在选择网络部署和提供服务时更具有灵活性。但是在我国 ,WiMAX 的频率资源问题依然存在， 政府主管部门是否开放相应的频率资源给WiMAX 仍然是一个未知数，所以WiMAX 频率的分配在我国仍是一个难题。
