基于OFDM標(biāo)準(zhǔn)的WiFi和WiMAX簡析

隨著服務(wù)供應(yīng)商和基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)備制造商近來公布多項(xiàng)先進(jìn)無線服務(wù)及設(shè)備合同簽訂的消息，WiMAX正大受市場注目。不過，要成功推出一項(xiàng)服務(wù)，需要三個(gè)必備要求：（1）服務(wù)供應(yīng)商的投資；（2）基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)備的開發(fā)；（3）價(jià)廉的客戶駐地設(shè)備（customer premise equipment）和/或移動設(shè)備。本文將探討能夠滿足固定和移動WiMAX 要求的較低成本設(shè)備的設(shè)計(jì)，重點(diǎn)放在無線射頻（RF）子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)上。

盡管有些人可能會把WiFi和WiMAX加以比較，因?yàn)槎叨际腔贠FDM的標(biāo)準(zhǔn)；但從射頻角度來看，WiMAX 的實(shí)現(xiàn)要困難得多。表1對802.11以及802.16的兩個(gè)變體作出了高層次的比較。

固定WiMAX概述

固定WiMAX標(biāo)準(zhǔn)（常常被誤稱為802.16d）基于正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)，使用256個(gè)副載波。該標(biāo)準(zhǔn)支持1.75到28MHz范圍內(nèi)的多個(gè)信道帶寬。由于副載波的數(shù)量是固定的、而信道帶寬是可變的，故副載波的間距會因信道帶寬的不同而變化。該標(biāo)準(zhǔn)支持大量不同的循環(huán)前綴（符號時(shí)間的1/32到1/4）。256點(diǎn)OFDM的副載波間距范圍為7.8kHz到125kHz之間，符號時(shí)間的變化范圍則為8.25us到160us。該標(biāo)準(zhǔn)支持多種不同的調(diào)制方案，包括BPSK、QPSK、16QAM和64QAM。在實(shí)際推行上，所采用的調(diào)制方案乃根據(jù)測得的信道載干比/載噪比（CINR）來選擇的。較高級的調(diào)制方案，比如64QAM，需要更好的CINR來使比特誤碼率（bit error rate， BER）處于可接受的范圍內(nèi)。

圖1：SiGe 2.5和3.5GHz射頻

固定WiMAX的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

多項(xiàng)技術(shù)參數(shù)導(dǎo)致射頻及參考設(shè)計(jì)充滿挑戰(zhàn)性，其中最困難的一項(xiàng)可能是發(fā)射誤差向量幅值（EVM）。所需的發(fā)射EVM是調(diào)制的一個(gè)函數(shù)。在802.16標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展過程中，Tx EVM的獲得使發(fā)射SNR較在10e-6 BER所需的接收SNR理論值低10dB，有效地消除了總體鏈路預(yù)算中的發(fā)射損傷。

為了滿足64QAM工作模式的要求，需要-30dB的EVM，而且必須關(guān)注發(fā)射鏈路的各個(gè)環(huán)節(jié)。雖然一般來說，功率放大器耗費(fèi)了總體EVM 預(yù)算的大部分，但其它損傷，例如相位噪聲、IQ失衡（對IQ射頻而言），以及混頻器和功放（PA）驅(qū)動器線性度也都變得十分重要。舉例來說，-35dB的集成相位噪聲（相當(dāng)于非常可觀的1度相位噪聲），加上-40dB的PA驅(qū)動器線性度和IQ調(diào)制器中的1度相位平衡（也極為可觀），將導(dǎo)致-32.9dB的總疊加EVM。再計(jì)量該P(yáng)A的影響，可以看出現(xiàn)在PA的EVM必須較-33.1dB更好，才可滿足-30dB的要求。

滿足這些EVM要求的方法之一，是增大收發(fā)器和功率放大器的耗電量。正如大多數(shù)RF 性能問題一樣，增加電流常常能夠解決某項(xiàng)問題，但隨之而來的代價(jià)是電池壽命將會縮短，而材料清單則增多。

另一個(gè)EVM問題，是OFDM具有相當(dāng)高的峰均功率比（peak-to-average power ratio， PAPR），這對功率放大器的設(shè)計(jì)有重大影響。256點(diǎn)OFDM的PAPR大約為10dB，故功率放大器必需定制至能夠處理高于平均發(fā)射功率10dB的峰值功率。請注意，PAPR與是獨(dú)立于所用的調(diào)制方法，不論是采用BPSK或64QAM方式發(fā)射，PAPR都是一樣的。PAPR的主要影響在于PA效率，亦即影響總體功耗和電池壽命。

具有阻斷器的射頻器件的性能是影響設(shè)計(jì)的又一項(xiàng)問題。根據(jù)目前的標(biāo)準(zhǔn)要求，具有“有用信號”（desired signal）以上4dB鄰信道阻斷器的接收器，必須能夠以靈敏度限值以上3dB的級別來解調(diào)64QAM信號。對非鄰信道（鄰信道以外的任何信道），接收器的阻斷器容限必須在有用信號電平以上11dB。

此外，使參考設(shè)計(jì)變得復(fù)雜的另一個(gè)問題是對頻率精度和穩(wěn)定性的要求。OFDM標(biāo)準(zhǔn)要求用戶站（subscriber station）的RF調(diào)諧精度必須達(dá)到副載波間距的2%。1.75MHz信道副載波間距最小，為7.8kHz。2%的精度要求意味著用戶站必須能夠達(dá)到156Hz的調(diào)諧精度。假如射頻的工作頻率為3.6GHz，就表示它必須能夠調(diào)諧到0.04ppm。此外，基站的絕對頻率精度規(guī)定為+/-8ppm。因此，RF收發(fā)器必須在很大的頻率范圍上進(jìn)行調(diào)諧，并具有極好的分辨率。大多數(shù)情況下，用戶站的頻率控制通過電壓控制、溫度補(bǔ)償、晶振（VCTCXO）來實(shí)現(xiàn)。除了滿足調(diào)諧和分辨率要求之外，VCTCXO的相位噪聲也很重要，因?yàn)樗钦麄€(gè)射頻的主要參考時(shí)鐘，并可能對總體相位噪聲產(chǎn)生重大影響。要滿足這些要求，必需謹(jǐn)慎選擇VCTCXO。

固定WiMAX要求支持時(shí)分雙工（TDD）和半頻分雙工（HFDD）模式。在TDD工作模式下，發(fā)射器和接收器使用相同的RF頻率，但發(fā)送和接收在不同時(shí)間進(jìn)行。由于頻率合成器不需要改變發(fā)射和接收突發(fā)信號間的信道，加上接收和發(fā)射并非同時(shí)進(jìn)行，射頻的設(shè)計(jì)比較容易，因此射頻設(shè)計(jì)的成本也得以降低。HFDD類似于TDD，只是在HFDD模式中，接收器和發(fā)射器頻率不同，但發(fā)射器和接收器永遠(yuǎn)不會同時(shí)工作。HFDD同樣能降低射頻的設(shè)計(jì)成本。雖然固定WiMAX中允許完全FDD的工作模式，但一般都不會這么做，因?yàn)榘l(fā)射器和接收器在不同的頻率下同時(shí)工作，將會大大增加射頻設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。

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本文導(dǎo)航

第 1 頁：基于OFDM標(biāo)準(zhǔn)的WiFi和WiMAX簡析
第 2 頁：解決固定WiMAX設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)
第 3 頁：移動WiMAX的設(shè)計(jì)困難

射頻(165658) 射頻(165658)
無線(171252) 無線(171252)
WiMAX(53951) WiMAX(53951)

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2021-03-18 08:06:57

寬帶無線接入技術(shù)及應(yīng)用--WiMAX與WiFi

寬帶無線接入技術(shù)及應(yīng)用--WiMAX與WiFi是一本以標(biāo)準(zhǔn)—技術(shù)—應(yīng)用為線索，系統(tǒng)地介紹寬帶無線接入技術(shù)的專著。內(nèi)容涵蓋了寬帶無線接入技術(shù)的概念，主要寬帶無線接入技術(shù)（WiFi

2008-12-29 14:20:11

HSPA和WiMAX大比拼

3G技術(shù)演進(jìn)從WCDMA到HSDPA、HSUPA，一貫推行后向兼容的穩(wěn)健路線。但WiFi、WiMAX等寬帶無線接入(BWA)技術(shù)的出現(xiàn)給傳統(tǒng)移動通信領(lǐng)域帶來了沖擊，尤其是WiMAX802.16e具有支持移動通信的能力

2009-11-26 15:41:34

OFDM系統(tǒng)下脈沖噪聲的時(shí)頻聯(lián)合抑制方法

本文分析了VHF 或較低UHF 頻段下出現(xiàn)的脈沖噪聲對OFDM 系統(tǒng)下信號接收的影響。基于Mobile WiMAX 的下行鏈路和Bernouli Gaussian 脈沖噪聲模型，提出時(shí)頻二維相結(jié)合的脈沖噪聲聯(lián)合抑制

2009-12-18 17:07:06

WiMAX系統(tǒng)及其設(shè)備研發(fā)

關(guān)鍵詞: WiMAX, WiFi, 寬帶無線接入,BWA,移動寬帶無線接入,MBWA, IEEE802.16,IEEE802.15、IEEE802.11摘要：文章根據(jù)WiMAX 系統(tǒng)的市場定位及設(shè)備需求，較詳細(xì)地探討了WiMAX 系統(tǒng)及設(shè)備研發(fā)需

2010-01-16 17:04:13

WIMAX系統(tǒng)中的多天線技術(shù)及應(yīng)用

WIMAX系統(tǒng)中的多天線技術(shù)及應(yīng)用關(guān)鍵詞：wimax 天線摘要：本文介紹了WIMAX 系統(tǒng)中的多天線技術(shù)及應(yīng)用WiMAX(全球互通微波接入)技術(shù)是以IEEE 802.16 系列標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的寬帶無線接

2010-01-27 14:28:39

Agilent WiMAX設(shè)計(jì)和測試工具

寬帶無線接入（BWA）制造商正致力于開發(fā)WiMAX（IEEE 802.16-2004）部件、子系統(tǒng)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。大多數(shù)設(shè)計(jì)將用256 OFDM（正交頻分多址）實(shí)現(xiàn)PHY 空中接口，以達(dá)到20MHz 帶寬和低于11G

2010-09-03 09:52:36

WiMAX無線城域網(wǎng)的應(yīng)用研究

在WiMAX技術(shù)和IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，研究了WiMAX無線城域網(wǎng)的應(yīng)用；給出WiMAX無線城域網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域以及具體應(yīng)用設(shè)想。研究結(jié)果表明，WiMAX無線城域網(wǎng)的應(yīng)用前景廣闊。

2010-12-20 09:50:33

什么是ofdm,ofdm是什么意思？

什么是ofdm,ofdm是什么意思？ OFDM是多載波方法，含上千個(gè)幅載波信號，它們彼此正交，不會互相干擾。􀂙

2008-10-20 10:47:12

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wimax技術(shù)介紹

wimax介紹 WiMAX是基于IEEE 802.16 和ETSI HiperMAN 無線城域網(wǎng)（MAN）標(biāo)準(zhǔn)的無線數(shù)字通信技術(shù)。它可為固定站（例如臺式電腦）提供高達(dá)50

2008-12-27 12:39:16

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WiMAX技術(shù)與應(yīng)用

一、WiMAX技術(shù)簡介近幾年IEEE802.16系列寬帶無線接入技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)受到業(yè)界的廣泛關(guān)注，Intel等世界大型電信設(shè)備制造商成立了WiMAX論壇旨在協(xié)調(diào)

2008-12-27 12:49:37

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什么是WiMAX(新3G標(biāo)準(zhǔn))-全球微波接入互操作性

什么是WiMAX(新3G標(biāo)準(zhǔn))-全球微波接入互操作性 2007年10月，聯(lián)合國國際電

2009-05-21 01:07:44

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天地共網(wǎng)WiMAX系統(tǒng)性能分析

WiMAX是現(xiàn)今比較熱的寬帶無線接入技術(shù)，隨著國際電聯(lián)(ITU)接受其成為3G標(biāo)準(zhǔn)之一，WiMAX將得到新的發(fā)展機(jī)遇與應(yīng)用空間。WiMAX標(biāo)準(zhǔn)中提出了的大容量、高帶寬、支持固定與移動應(yīng)用

2009-06-16 11:31:42

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什么是WiMAX(新3G標(biāo)準(zhǔn))

2007年10月，聯(lián)合國國際電信聯(lián)盟(ITU)已批準(zhǔn)WiMAX無線寬帶接入技術(shù)成為移動設(shè)備的全球標(biāo)準(zhǔn)。WiMAX繼WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA后全球第四個(gè)3G標(biāo)準(zhǔn)。 WiMAX全稱為World Interoper

2009-06-19 12:21:23

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WiMAX技術(shù)和IMS技術(shù)及WiMAX接入IMS的關(guān)鍵技術(shù)

WiMAX技術(shù)和IMS技術(shù)及WiMAX接入IMS的關(guān)鍵技術(shù) 介紹了WiMAX技術(shù)和IMS技術(shù)，闡述了WiMAX接入IMS網(wǎng)絡(luò)中的必要性，然后引入了WiMAX接入IMS的典型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，最

2009-10-20 21:00:06

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天地共網(wǎng)WiMAX系統(tǒng)性能分析

天地共網(wǎng)WiMAX系統(tǒng)性能分析 WiMAX是現(xiàn)今比較熱的寬帶無線接入技術(shù)，隨著國際電聯(lián)(ITU)接受其成為3G標(biāo)準(zhǔn)之一，WiMAX將得到新的發(fā)展機(jī)遇與應(yīng)用空間。W

2009-10-20 21:06:33

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針對WiMAX的兩個(gè)主流標(biāo)準(zhǔn)的覆蓋分析

針對WiMAX的兩個(gè)主流標(biāo)準(zhǔn)的覆蓋分析近年來移動通信發(fā)展呈現(xiàn)數(shù)字化、寬帶化的趨勢，WiMAX作為一種寬帶無線接入技術(shù)，從其誕生之日起，就備受人

2009-10-20 21:38:52

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WiMax被正式批準(zhǔn)成為全球標(biāo)準(zhǔn)

WiMax被正式批準(zhǔn)成為全球標(biāo)準(zhǔn) WiMax是在日內(nèi)瓦當(dāng)?shù)貢r(shí)間周四晚上舉行的一次ITU會議上被批準(zhǔn)為全球標(biāo)準(zhǔn)的。報(bào)道指，由于中國希望自己

2009-10-20 21:40:41

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中興通訊對Mobile WiMAX QoS保證的思考

中興通訊對Mobile WiMAX QoS保證的思考 1、Mobile WiMAX 定義的QoS 在Mobile WiMAX標(biāo)準(zhǔn)中，為了保證各種應(yīng)用業(yè)務(wù)的服

2009-11-07 16:16:19

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WIFI的標(biāo)準(zhǔn)有哪些？#網(wǎng)絡(luò)工程師#WIFI#硬聲創(chuàng)作季

工程師標(biāo)準(zhǔn)WIFI

Hello,World!發(fā)布于 2022-10-23 23:10:05

什么是WiMAX？

什么是WiMAX？ WiMAX全名是微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access)。將此技術(shù)與需要授權(quán)或免授權(quán)的微波設(shè)備相結(jié)合之后，

2010-01-28 17:26:13

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WiMAX 2 802.16m標(biāo)準(zhǔn)明年上市

WiMAX 2 802.16m標(biāo)準(zhǔn)明年上市　WiMAX 802.16e無線技術(shù)剛剛投入部署才一年多，第二代馬上就要來了。　　IEEE預(yù)計(jì)今年夏天最終批準(zhǔn)802.16m標(biāo)準(zhǔn)，最晚九月份，這也就是

2010-02-02 17:35:00

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OFDM,OFDM是什么意思

OFDM,OFDM是什么意思基本原理　　OFDM —— OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交頻分復(fù)用技術(shù)，實(shí)際上OFDM是MCM Multi-Carrie

2010-03-13 10:37:38

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什么是WiMAX？

什么是WiMAX？ WiMAX全稱為World Interoperability for Microwave Access，即全球微波接入互操作性。WiMAX的另一個(gè)名字是802.16

2010-03-15 11:45:26

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從技術(shù)融合角度出發(fā) 以LTE推動WiMAX發(fā)展

從技術(shù)融合角度出發(fā) 以LTE推動WiMAX發(fā)展在過去的幾年里，對于同屬于4G標(biāo)準(zhǔn)的WiMAX與LTE技術(shù)，由于同采用了MIMO、OFDM等技術(shù)，兩者被習(xí)慣性的放

2010-03-15 11:50:52

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OFDM技術(shù),OFDM技術(shù)原理是什么?

OFDM技術(shù),OFDM技術(shù)原理是什么? 基本定義或原理： OFDM是 Orthogonal Frequency Division Multiplexing的縮寫，即正交頻分復(fù)用，是一種無線環(huán)境下的高速

2010-04-09 11:09:26

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WiMAX信道功率測量的最佳方法

由于IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)使用的OFDM射頻波形本身就非常復(fù)雜，所以他們在測量移動WiMAX信號時(shí)出錯的情況更多。　　本文介紹了有關(guān)WiMAX信道功率測量的重要信息，這些基本原則對于三

2010-07-01 10:32:46

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WiMAX系統(tǒng)中有效的符號定時(shí)算法

本文為采納正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)的WiMAX系統(tǒng)提供了一種有效的符號定時(shí)算法。這種新的方法以已知的前導(dǎo)序列為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)用來消除Schmidl算法中符號同步的不確定性和傳統(tǒng)的滑動相關(guān)

2011-04-19 18:53:26

基于OFDM的WiMAX RF系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本設(shè)備采用超外差時(shí)分雙工方式來完成設(shè)計(jì),在符合WiMAX 標(biāo)準(zhǔn)的射頻套片推出之前，成功選用SIGE 公司生產(chǎn)的中頻芯片SE7051L10 和 Texasinstruments 公司生產(chǎn)的射頻芯片TRF2436 來完成設(shè)計(jì)

2011-05-31 11:48:24

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WIFI和WIMAX異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的切換研究

IEEE802.21 工作小組為解決異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)問題提出了媒介獨(dú)立切換（Media Independent Handover，MIH）方案。對WIFI、WIMAX 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合進(jìn)行了研究，為解決異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間移動的平滑切換問題設(shè)計(jì)

2011-06-07 16:51:28

OFDM基本原理與WiMAX介紹

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交頻分復(fù)用技術(shù)，實(shí)際上OFDM是MCM Multi-CarrierModulation，多載波調(diào)制的一種。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并

2011-12-28 15:50:59

安捷倫針對WiMAX應(yīng)用的測試解決方案

　　WiMAX是一種基于標(biāo)準(zhǔn)的能實(shí)現(xiàn)最后一英里無線寬帶接入的技術(shù)，是電纜和DSL的備選，不需要直視基站。該技術(shù)對固定WiMAX在物理層利用OFDM調(diào)制，對移動WiMAX的波形1利用可擴(kuò)展的OFDMA，

2012-11-21 09:38:08

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WiMax技術(shù)應(yīng)用與測試方案設(shè)計(jì)

本專題為你講述WiMax技術(shù)應(yīng)用與測試方案相關(guān)設(shè)計(jì)。包括WiMax含義、WiMax路由、解調(diào)器、WiMax新品芯片測試方案、設(shè)計(jì)，WiMax技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)知識、WiMax系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

2013-03-15 16:54:43

安捷倫WiMAX應(yīng)用的測試方案及設(shè)計(jì)驗(yàn)證

2019-03-20 14:01:30

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多天線技術(shù)在WiMAX系統(tǒng)中的應(yīng)用教程

面對當(dāng)前競爭激烈的無線通信市場，WiMAX要想站穩(wěn)腳步就必須采用先進(jìn)的技術(shù)，在保持自己大容量、廣覆蓋、非視距傳輸和標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一等優(yōu)勢的同時(shí)，快速地將現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品優(yōu)勢、擴(kuò)大商用規(guī)模。在WiMAX

2021-08-27 14:38:54

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WiMAX簡介及其功率放大器測試解決方案

WiMax ( worldwide interoperability for microwave access，微波接入全球互通)是基于IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)的一種無線傳輸技術(shù) 。作為連接用戶

2017-12-12 09:01:13

1266

淺談OFDM和WiMax技術(shù)的重要性

OFDM和WiMax是最近網(wǎng)站上的熱門話題；筆者曾經(jīng)與這個(gè)產(chǎn)業(yè)的幾家領(lǐng)導(dǎo)廠商一起透過虛擬會議坐下來探討這些技術(shù)的定位，以及他們所認(rèn)為的、有關(guān)這些技術(shù)的前景，以下將列出一些他們的想法和評論。參與討論

2017-12-12 16:41:10

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WiMAX的組織及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)介紹

acess(微波接入全球互通)的名稱縮寫，它積極推廣的是IEEE802.16系列標(biāo)準(zhǔn)及其相關(guān)的規(guī)范，而這些標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范包含了很多比3G相關(guān)通信技術(shù)更新的應(yīng)用技術(shù)。更直觀地說，WiMAX可能給用戶提供更好的通信服務(wù)。

2017-12-13 01:54:16

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WiMAX 標(biāo)準(zhǔn)下如何采用RF 芯片組？

在通信行業(yè)，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。802.16 標(biāo)準(zhǔn)(通常也稱作WiMAX)將成為新一輪技術(shù)發(fā)展高潮。全球微波接入互操作性(WiMAX) 技術(shù)迅速席卷了整個(gè)業(yè)界，在小型農(nóng)村運(yùn)營商、大型服務(wù)原始設(shè)備制造商

2018-09-17 07:00:02

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