Technik & Know-how: Grundlagen WiMAX (IEEE 802.16)

13.04.2006
Von Dr. Axel

IEEE 802.16 und seine Bestandteile

Obwohl IEEE 802.16 erst vier Jahre alt ist, existieren bereits heute zahlreiche Bestandteile und Optionen. Diese lassen sich - neben den unterschiedlichen Zielsetzungen der Anwendungen - vor allem auf die Tatsache zurückführen, dass die bisherigen proprietären Technologien möglichst weit eingefangen werden mussten.

Im Jahr 2001 wurde der erste Richtfunkstandard für das WMAN konzipiert. In dem im April 2002 verabschiedeten Standard, der einen Frequenzbereich zwischen zehn und 66 GHz vorsieht, ist ausschließlich die Datenübertragung über eine Sichtverbindung (Line of Sight - LOS) möglich.

Anfang 2003 wurde unter der Federführung von Intel das WiMAX Forum gegründet, das sich auf die Fahnen geschrieben hat, den Standard auch für portable Endgeräte zu nutzen. Noch im gleichen Jahr wurden dann die Teilstandards IEEE 802.16a und IEEE 802.16REVd verabschiedet, die im Juli 2004 zum 802.16-2004-Standard zusammengefasst wurden. Die niedrigeren Frequenzen zwischen zwei und elf GHz sollen hierbei sowohl kostengünstigere Realisierungen als auch indirekte Verbindungen erlauben, die als Near Line of Sight bezeichnet werden.

Mit der nächsten Ausbaustufe IEEE 802.16e, die am 7. Dezember 2005 verabschiedet wurde, sollen auch mobile Endgeräte (Non Line of Sight - NLOS) unterstützt werden. Dabei sollen Datenraten von bis zu 15 Mbit/s und Reichweiten von bis zu fünf Kilometern erreicht und Roaming ermöglicht werden.

Varianten von IEEE 802.16 im Überblick

Bezeichnung

IEEE 802.16

IEEE 802.16a
IEEE 802.16REVd
IEEE 802.16-2004 (WiMAX)

IEEE 802.16e (WiMAX)

Fertigstellung

Dezember 2001

Januar 2003 bis Juli 2004

Dezember 2005

Produkte

verfügbar, jedoch keine Relevanz für Privatkunden

ab Mitte 2005

ab 2006

Frequenzband

10 bis 66 GHz

2 bis 11 GHz

0,7 bis 6 GHz

Übertragung

LOS

Near LOS, Non LOS

Non LOS

maximale Datenrate

bis zu 134 Mbit/s in 28-MHz-Kanälen

bis zu 75 Mbit/s in 20-MHz-Kanälen

bis zu 15 Mbit/s in 5-MHz-Kanälen

Bandbreiten

20, 25 und 28 MHz

skalierbar von 1,5 bis 20 MHz

Modulationsarten

QPSK, 16QAM, 64 QAM

OFDM256, OFDMA 64 QAM, 16QAM, QPSK, BPSK

OFDM256, OFDMA 64 QAM, 16QAM, QPSK, BPSK

Positionen der Empfängereinheit

fest

feste Außenantenne, Innenraumanwendungen und eingeschränkte Mobilität

(nomaden) mobil

maximale Reichweite

variabel, 100 km (?)

bis zu 50 km, typisch 15 km mit Außenantenne, 5 km mit Innenantenne

bis zu 5 km, typisch 1,5 km

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