寬帶無(wú)線接入城域網(wǎng)802.16b系統(tǒng)將工作在未授權(quán)的5－6GHz的頻段上（今后有可能應(yīng)用到免授權(quán)的2－11GHz頻段），使用的信道帶寬是10MHz或20MHz（5MHz也是可選的）。
IEEE 802.16b PHY(Physical Layer)研究小組在不同的接入方式（OFDM/OFDMA）下，分別為系統(tǒng)選擇了幾種不同點(diǎn)數(shù)的FFT,現(xiàn)在公認(rèn)的觀點(diǎn)是這種選擇還可以改進(jìn)。物理層基于OFDM（Orthogonal Frequency-Division Multiple）調(diào)制，支持TDMA和OFDMA(OFDM ACCESS)。在OFDM中，信息通過并行發(fā)送的多個(gè)載波加載到（通信）介質(zhì)。在TDMA中，一個(gè)OFDM符號(hào)的所有載波都加到一個(gè)傳送器中傳送；而在OFDMA中多載波被分成幾個(gè)子信道。當(dāng)OFDMA概念應(yīng)用到上行鏈路時(shí)，它允許用戶使用較小功率的功放，其代價(jià)是降低突發(fā)數(shù)據(jù)速率；另一方面，它使用戶可以動(dòng)態(tài)地分配到更大的帶寬而不超出鏈路預(yù)算。當(dāng)應(yīng)用到下行鏈路中時(shí)，OFDMA允許將既定的數(shù)據(jù)流并行地傳送給多個(gè)用戶；而且，它通過給處于劣勢(shì)的用戶的子信道分配更大部分的下行鏈路傳輸功率來(lái)改善他們的鏈路預(yù)算。
載波間的頻率間隔由FWA(固定無(wú)線接入)系統(tǒng)所用信道的多徑特性決定。由于信道的傳播特性依賴于區(qū)域的地形和小區(qū)半徑，因此為了提高系統(tǒng)性能應(yīng)增加載波的數(shù)量和FFT的點(diǎn)數(shù)，或者減小帶寬。當(dāng)以FFT算法實(shí)現(xiàn)調(diào)制時(shí)，通常使用的模式是64256點(diǎn)或者2048點(diǎn)FFT。另一個(gè)控制多徑緩沖性能的參數(shù)開銷是時(shí)域保護(hù)間隔。保護(hù)間隔的大小在1/32――1/4的FFT間隔持續(xù)時(shí)間里是可調(diào)的。
本文探討的是OFDM模式下使用2048點(diǎn)FFT的優(yōu)越性及其對(duì)802.16b系統(tǒng)的益處。
一、支持的FFT和保護(hù)間隔的長(zhǎng)度
上行和下行鏈路都可以使用不同的FFT長(zhǎng)度。使用不同的FFT長(zhǎng)度可以有效控制多徑衰落和信道信號(hào)變化速率。長(zhǎng)的FFT可以用來(lái)避免多徑信道中的長(zhǎng)時(shí)延，短的FFT可以用于傳播路徑較少的近距系統(tǒng)。多徑信道吞吐量的減少由保護(hù)間隔大小決定，以下表格就概括了在幾種不同信道帶寬下不同F(xiàn)FT長(zhǎng)度下的保護(hù)間隔持續(xù)時(shí)間（這個(gè)時(shí)間決定了極端情況下時(shí)延擴(kuò)散的處理，時(shí)延擴(kuò)散大約是極端情況的1/4，這個(gè)參數(shù)可以達(dá)到幾個(gè)微秒——一般僅考慮2.5微秒以上）。
另一個(gè)采用大長(zhǎng)度FFT的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)射信號(hào)可以獲得更好的頻譜形狀。使用2048點(diǎn)FFT損耗將比64點(diǎn)FFT低15dB,這將使得多系統(tǒng)可以更好地共存。
二、功率集中和自適應(yīng)功率控制
OFDMA在下行和上行鏈路都有很多優(yōu)勢(shì)。除了符號(hào)長(zhǎng)度大外，最大的優(yōu)勢(shì)是使功率集中成為可能。功率集中通過僅給已分配的子信道發(fā)送功率來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，用戶能量只在選定的載波上傳輸而不是在所有載波上。通過這個(gè)技術(shù)用戶和基站可以控制不同子信道的能量大小。當(dāng)從用戶傳送時(shí)，相對(duì)于在所有信道上都發(fā)送的情況，這種功率集中可以在每個(gè)載波上獲得15dB增益。在一個(gè)子信道使用了53個(gè)載波時(shí)，聯(lián)合后向自動(dòng)功率控制可獲得最佳的性能。
基站同樣可以控制不同子信道中的功率，并且獲得多達(dá)6dB的增益。這種技術(shù)被成為前向功率控制，它被用來(lái)調(diào)整下行鏈路中的用戶功率。
功率集中有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：
（1） 覆蓋性能更好
（2） 對(duì)大的小區(qū)提供更大的自動(dòng)功率控制范圍
（3） 提供優(yōu)越的重用因子
（4） 信道可用性更高
（5） 可使用更簡(jiǎn)單、更廉價(jià)的功放
（6） 傳送的信號(hào)獲得更佳的信噪比（SNR）
（7） 系統(tǒng)的有效覆蓋更廣，相同等效全向輻射功率（Equivalent Isotropic Radiated Power）下具有更優(yōu)越的覆蓋。
三、抗干擾性能優(yōu)越
如使用以下參數(shù)來(lái)計(jì)算系統(tǒng)的半徑：
（1）20MHz信道帶寬
（2）16QAM調(diào)制
（3）一個(gè)子信道傳輸
（4）接收器NF=4dB
（5）功率發(fā)射30 dBm
（6）在SS中使用30°天線，基站使用60°天線
（7）簡(jiǎn)單的傳播方式的直射傳播LOS（Line－of－sight）和非直射傳播NLOS（non－LOS）。
使用參考文獻(xiàn)[2]中的信道模式，在郊區(qū)獲得以下的結(jié)果(參考文獻(xiàn)[3])，在市區(qū)可能會(huì)壞一些。
64 OFDM:～2.5Km for LOS, ～300m for NLOS
2k OFDM: ～ 14.5Km for LOS, ～715m for NLOS
可見 OFDMA系統(tǒng)具有極大的優(yōu)勢(shì)。
四、共存
共存問題僅限于討論OFDMA比已應(yīng)用的常規(guī)技術(shù)的優(yōu)越之處，諸如DFS技術(shù)之類的問題由于在FFT中較常見本文不予詳述。
1．減少已存在的干擾
在城域網(wǎng)環(huán)境中的干擾可歸納為
（1）窄帶干擾
（2）部分頻帶干擾
（3）脈沖干擾
（4）其他在運(yùn)行系統(tǒng)的干擾和IEEE 802.11a，HiperLAN2共存干擾。
1.1 窄帶干擾
窄帶干擾可以用下幾種方式來(lái)抑制：
（1）對(duì)符號(hào)使用時(shí)間成形再進(jìn)行均衡（用越多點(diǎn)數(shù)的FFT，獲得的符號(hào)波形越佳）。
（2）使用干擾檢測(cè)和智能電子耦合控制（ECC，Electron Coupling Control），可以去除壞碼。在任何情況下，特別是在OFDMA中，與使用小點(diǎn)數(shù)的FFT相比，使用大點(diǎn)數(shù)的FFT可以有效的抑制對(duì)基站的干擾（歸功于FFT濾波），并且使更少的載波受到損壞。
1.2 部分頻帶干擾
壞碼檢測(cè)使用智能ECC來(lái)去除壞碼，從而能夠抑制部分頻帶干擾。2k 模式的OFDMA可以對(duì)寬帶干擾或802.11a，HiperLAN2干擾獲得15dB的處理增益。
1.3 脈沖干擾
使用時(shí)域數(shù)據(jù)交錯(cuò)可限制短時(shí)干擾。子信道時(shí)間交錯(cuò)、短分組長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的時(shí)域交錯(cuò)和更佳的多路統(tǒng)計(jì)復(fù)用性能。
1.4其他系統(tǒng)的干擾及其和IEEE 802.11a，HiperLAN2共存
當(dāng)使用大點(diǎn)數(shù)的FFT時(shí)802.16b PHY和IEEE802.11a、HiperLAN2共存是最佳的。當(dāng)使用大點(diǎn)數(shù)FFT，載波帶寬大約有10kHz(而64點(diǎn)FFT需300KHz以上)，這個(gè)帶寬差值使我們獲得15dB的處理增益，而且，F(xiàn)FT濾波器至少可以使所有干擾都減少13dB，當(dāng)兩個(gè)系統(tǒng)工作在相同的發(fā)射功率時(shí)考慮所有上述情況，那么TG4可以對(duì)IEEE 802.11a、HiperLAN2 信號(hào)干擾有28dB的抑制增益；當(dāng)使用小點(diǎn)數(shù)的FFT時(shí)，優(yōu)越性會(huì)有所降低。
1.5 其它的抗干擾和系統(tǒng)共存方法
有很多的方法可以使兩個(gè)系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行而互不干擾：
使用定向天線
使用自適應(yīng)陣列與無(wú)人操縱技術(shù)
上述都是基于天線的技術(shù)，它們可以去除或抑制干擾。
五、結(jié)論
本文舉例試圖證明OFDMA改善了802.16b的系統(tǒng)性能。隨著802.16寬帶無(wú)線接入城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制定，可以預(yù)見OFDMA在不久的將來(lái)會(huì)有非常廣闊的應(yīng)用前景。