随着信息产业的飞速发展,通信技术和计算机技术的融合已经成为必然趋势,因特网的出现则更加加快了两种技术的融合。全球通信产业呈现出移动化、宽带化、IP化的趋势。IEEE 802.16e的出现正好迎合了这样的发展趋势,兼具了移动、宽带和IP化的特点,是一种很有发展潜力的无线接入技术。
1 IEEE 802系列标准的比较
IEEE 802主要制定电子工程和计算机领域的标准,又称为LMSC(LAN /MAN Standards Committee,局域网/城域网标准委员会)。IEEE 802下设工作组、研究组,分别就不同的技术领域进行研究,主要开发局域网和城域网的物理层(PHY)和媒质接入控制层(MAC)规范。
IEEE 802在局域网领域推出的最成功的标准为IEEE 802.3,该标准已经被ISO采纳,形成了ISO 8802-3标准,是局域网中应用最广泛的协议。在无线领域,IEEE 802目前主要有四个工作组在进行相关标准研究工作,分别是802.15(无线个域网)、802.11(无线局域网)、802.16(无线城域网)、802.20(无线广域网),这四种技术以覆盖范围的大小进行区分,覆盖范围由小到大。
802.15主要用于短距离设备之间的通信,一般在10m以内,目前802.15中的两种主要技术包括:蓝牙和超宽带(UWB)。便携和移动计算设备,如笔记本电脑、PDA、计算机外设、移动电话、寻呼机和家用电子产品等通过802.15技术形成无线网络。
每种技术都有其应用的场合。802.11 WLAN最大的特点是便携性,主要解决用户“最后100m”的通信需求,定位于热点地区的高速游牧数据接入,不支持高速移动性,主流应用是商务用户在酒店、机场等热点使用便携电脑上网浏览或访问企业的服务器。802.16d定位于为企业用户提供无线传输的手段。802.16e在移动性和覆盖范围上比802.11获得了增强,可以提供更广范围的高速数据接入,主要解决“最后1km”的通信需求。802.20定位于提供一个基于IP的全移动网络,提供高速移动数据接入,业务定位与使用范围与B3G系统相似。由于这几种技术的定位不同,它们在很多方面存在差异,如采用的具体物理层、MAC层技术不同、覆盖范围不同、带宽不同、支持的业务以及市场应用不同等等。具体区别如表1所示。

2 IEEE 802.16的技术发展现状
IEEE 802.16的主要任务是开发工作于2~66GHz频带的无线接入系统空中接口物理层(PHY)和媒质接入控制层(MAC)规范,同时还有与空中接口协议相关的一致性测试以及不同无线接入系统之间的共存规范。IEEE 802.16规定的无线系统主要应用于城域网。
2.1 标准化
根据是否支持移动特性,IEEE 802.16标准可以分为固定宽带无线接入空中接口标准和移动宽带无线接入空中接口标准,其中802.16、802.16a、802.16d属于固定无线接入空中接口标准,而802.16e属于移动宽带无线接入空中接口标准。
802.16d是2~66GHz固定宽带无线接入系统的标准,是对802.16、802.16a和802.16c的修订,已经于2004年6月在IEEE 802委员会获得通过,将以IEEE 802.16-2004名称发布。802.16d可以应用于2~11 GHz 非视距(NLOS)传输和10~66 GHz视距(LOS)传输。
802.16e是2~6GHz支持移动性的宽带无线接入空中接口标准。802.16e的目标是能够向下兼容802.16d,因此802.16e的标准化工作基本上是在802.16d的基础上进行的。在802.16d固定无线接入标准研制的基础上,为了支持移动特性,802.16e目前正在加入新的特性。该标准目前还是草案,预计2005年上半年完成。
2.2 协议栈模型
在IEEE 802.16活动中,主要的工作都围绕空中接口展开。802.16d和802.16e都是空中接口规范,其协议栈模型如下图所示。空中接口由物理层和MAC层组成,MAC层又分成了三个子层:特定服务汇聚子层(Service Specific Convergence Sublayer)、公共部分子层(Common Part Sublayer)、安全子层(Privacy Sublayer)。