全面解讀下一代無線接入技術
無線接入技術的廣泛應用給人們帶來了非常方便快捷的網絡環境，同時也是非常值得探討的話題，于是我研究了一下無線接入技術的未來發展和下一代無線技術，在這里拿出來和大家分享一下，希望對大家有用。廣域網(WAN)是使用遠距離遠程通信鏈路把相距遙遠的網絡計算機連接起來的網絡，它經常由兩個或多個小LAN組成。通常，LAN是通過公用網絡連接起來的。WAN連接地理范圍較大，常常是一個國家或是一個洲。其目的是為了讓分布較遠的各局域網互連，所以它的結構又分為末端系統(兩端的用戶集合)和通信系統(中間鏈路)兩部分。通信系統是廣域網的關鍵。隨著科技的不斷發展，用戶和市場對于網絡通信的要求也變得更高，這時候普通的局域網已經滿足不了用戶和市場的需要，局域網需要互連互通為用戶提供服務。這股局域網互聯的浪潮興起于20世紀60年代后期，典型代表是美國國防部高級研究計劃局協助開發的ARPAnet。20世紀70年代后，由于大規模集成電路的出現，局域網得到了廣泛的應用和迅猛的發展。從20世紀80年代末開始，局域網發展成熟，出現光纖及無線接入技術，整個網絡就像一個對用戶透明的大的計算機系統，通信網絡發展為以Internet為代表的WAN。
幾種主流WAN標準
802.20移動寬帶無線接入技術(MBWA)，是由IEEE 802.16工作組于2002年3月提出的，并為此成立專門的工作小組，這個工作小組于2002年9月獨立為IEEE 802.20工作組。802.20是為了實現在高速移動環境下的高速率數據傳輸，以彌補IEEE 802.1x協議族在移動性上的劣勢。802.20技術可以有效解決移動性與傳輸速率相互矛盾的問題，它是一種適用于高速移動環境下的寬帶無線接入技術系統空中接口規范。
TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000等3G技術標準在技術特性和性能指標上相差不大，所以可以將其作為一個整體與802.20進行比較。從技術上看，IEEE 802.20標準在物理層技術上，以OFDM和MIMO為核心，充分挖掘時域、頻域和空間域的資源，大大提高了系統的頻譜效率。在設計理念上，基于分組數據的純IP架構適應突發性數據業務的性能優于上面提到的3G技術，與3.5G(HSDPA、EV-DO)性能相當；在實現和部署成本上也具有較大的優勢。
從市場來看，802.20產品的市場化還沒有成熟，在短期內不可能撼動3G的市場地位。因為3G的技術已經非常成熟，制造商和運營商都進行了大量投入，同時，電信監管部門也對3G進行了大量的監管和扶持，所以從市場發展的角度來看，802.20只能作為3G的補充，它們之間互補性較強。
高移動性和高吞吐量必然是未來無線通信市場的重要需求。IEEE 802.20正是為滿足這一需求而專門設計的寬帶無線接入技術，其具有性能好、效率高、成本低和部署靈活等特點。802.20在移動性上優于802.11，在數據吞吐量上強于3G技術，其設計理念也符合下一代技術的發展方向，因而確實是一種非常有前景的無線技術。但是，現在產業鏈尚未形成，所以還很難判定它在未來市場中的位置。不過，802.20的出現，確實在整個移動通信行業產生了很大的推動效應，有力地促進了同類技術的不斷更新和發展，對于它今后的技術走向和市場化發展，我們應當繼續保持關注。
下一代WAN技術分析
在過去的10年里，移動通信得到了飛速發展，第三代移動通信系統(3G)的出現更使移動通信前進了一大步。目前，3G各種標準和規范已達成協議，并已開始商用。但是，應該看到3G系統尚有很多需要改進的地方，例如：3G缺乏全球統一標準；3G所采用的語音交換架構仍承襲了第二代(2G)的電路交換，而不是純IP方式；流媒體(視頻)的應用不盡如人意；數據傳輸率也只接近于普通撥號無線接入技術的水平，更趕不上xDSL等。所以，在第三代移動通信還沒有完全鋪開的時候，已經有不少國家開始對下一代WAN技術進行研究。相對于3G而言，下一代廣域網技術在技術和應用上將有質的飛躍，而不僅僅是在第三代移動通信的基礎上加上某些新的改進技術。有專家認為，第四代WAN技術就是無線互聯網技術。雖然現在還對下一代廣域網技術通信還沒有進行精確定義，但可以肯定的是，下一代廣域網技術將是一個比3G和802.20更完美的新無線世界，它將帶給人們許多難以想象的應用。
下一代WAN技術挑戰
雖然下一代廣域網技術有著很多的優點和很廣闊的應用前景，但是它也有很多不足。下一代廣域網技術還不是非常成熟，例如下一代廣域網技術中最關鍵的OFDM技術還有一些缺點，在實現OFDM系統時必須慎重考慮以下幾點。
其一，OFDM系統是利用子信道的正交特性保證系統不存在子信道干擾。如果收發段載波不匹配，其所需要的子信道的峰值頻率與其他頻率的零點不能完全一致，則子載波之間的正交性容易受到破壞，就會產生載波間干擾，限制了OFDM在高信噪比下的性能，因此OFDM系統對載波頻率偏移和相位噪聲很敏感。其二，高峰均功率比(PAPR)問題。由于OFDM信號是由各個子載波調制信號的和構成的，這樣就會出現峰值功率遠遠大于平均功率的情況，這將使信號的動態范圍變化較大，這種大的動態范圍使得變換器的選擇更困難，因此必須使用高線性和低效率的射頻放大器。其三，現代通信技術中，頻譜資源非常寶貴，而OFDM為了消除符號間干擾，同時避免ICI而使用循環前綴(CP)，這樣就會使頻譜利用率降低20%以上，于是就造成了系統頻譜資源的嚴重浪費。下一代廣域網技術中的其他技術也存在著這樣或那樣的技術難點，目前，下一代廣域網技術還處于研究階段，沒有大面積地應用到市場上。
選擇OFDM作為第四代移動通信的核心技術，其主要理由包括頻譜利用率高、抗噪聲能力強、適合高速數據傳輸等因素。對于電信產業而言，下一代廣域網技術仍有許多問題待解決，要應用在WAN上還需要很長一段路要走。盡管下一代廣域網技術較之3G有很大的提高，但花費巨大精力研制出的CDMA系統絕不會在第四代系統中消失，而是成為其應用系統的一部分。因此，未來以OFDM為核心技術的第四代移動通信系統，應該會與CDMA技術相結合，雙方取長補短，共同構成下一代WAN無線接入技術。
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