In dem Frequenzbereich von IEEE 802.16a (2 - 11 GHz) liegen unterschiedliche
für WiMAX nutzbare Frequenzbereiche, die teilweise je nach Land verschieden
sind und sich in lizenzpflichtige und lizenzfreie Bänder aufteilen.
Unterschiedlich sind auch die jeweils dafür vorgesehenen Betriebsweisen
(mit oder ohne Zeitschlitzverfahren) sowie die maximal erlaubten Sendeleistungen.
Die WiMAX-Geräte nach dem Standard 802.16a arbeiten wie auch die
bisherigen WLAN mit einer digitalen Modulationstechnik, die auf der "Spread
Spectrum"-Technik beruht, also der Benutzung eines sehr breiten Frequenzbandes
zur Signalübertragung anstatt eines schmalen Kanals. Im Fall von WiMAX
wird dabei das OFDM- Verfahren benutzt (Orthogonal Frequency Division
Multiplexing), bei dem sehr viele einzelne Trägerfrequenzen überlagert
werden und Frequenzbänder bis zu etlichen MHz Breite entstehen. Die
einzelnen Träger wiederum sind unter Verwendung von digitalen Phasenumtastungsverfahren
(Phase Shift Keying, PSK oder Quadraturmplitudenmodulation, QAM, mehr
dazu) moduliert, deren Auswahl und genaue Parameter wiederum unterschiedlich
sind und in Abhängigkeit von dem Bedarf an Datenrate und Güte
des Übertragungskanal flexibel angepasst werden können.
Die Trennung unterschiedlicher Teilnehmer erfolgt über die Aufteilung
auf verschiedene Sendefrequenzen (FDD), für manche Frequenzbänder
ist auch stattdessen oder optional ein Zeitschlitzverfahren (TDD) vorgesehen.
Dieser von WiMAX im Zeitschlitzverfahren nutzbare Frequenzbereich im
sogenannten ISM-Band ist neben anderen Applikationen
auch für bisherige WLAN-Geräte vorgesehen.
Zum Betrieb ist weder eine Lizenz noch Anmeldung notwendig, die maximal
erlaubte Sendeleistung (EIRP) beträgt in den
meisten Ländern (auch in Deutschland) 100 mW. Damit ist auch die
mögliche Reichweite stark begrenzt (wie beim "normalen"
WLAN nur wenige hundert Meter), was diesen Frequenzbereich für WiMAX
vergleichsweise uninteressant macht.
In manchen aussereuropäischen Ländern (z. B. USA) wird es auch
ein lizenziertes Band im Bereich um 2,5 GHz mit höherer erlaubter
Sendeleistung geben.
Dieser lizensierte Frequenzbereich ist für die Anbieter in Europa
der momentan interessanteste, da hier sowohl höhere Sendeleistungen
(und damit höhere Reichweiten) erlaubt sind als in den lizenzfreien
Bereichen und auch, weil bei dieser Frequenz noch stabile Funkübertragungen
ohne direkter Sichtverbindung möglich sind.
Die erlaubten Sendeleistungen werden von den nationalen Regulierungsbehörden
festgelegt und können je nach Land unterschiedlich sein, sie wurden
bisher erst in wenigen Fällen verbindlich vorgeschrieben. Es existiert
der Entwurf zu einer europäischen Empfehlung (ECC-Recommendation
(04)05), welche im April 2005 folgende, von der belegten Bandbreite abhängigen
Sendeleistungen vorsieht:
- +23 dBW/MHz EIRP bzw. 5 dBW/MHz Sendeleistung für zentrale Funkstellen (Access points)
- +20 dBW/MHz EIRP bzw. 2 dBW/MHz Sendeleistung für Teilnehmergeräte
Bei einer angenommenen Bandbreite von 3,5 MHz (einem "Standardkanal",
möglich sind bis zu 28 MHz) entspricht dies einer maximal erlaubten
EIRP von ca. 700 Watt für Access Points und ca. 350 Watt für
Teilnehmergeräte.
Für Deutschland gab es seit dem Dezember 2005 ein Zuteilungsverfahren mit einer zugehörigen Lizenzversteigerung im Dezember 2006, Die maximale Bandbreite ist auf 2x7 MHz begrenzt, die in 2005 noch festgelegten maximalen Sendeleistungen wurden in der Endfassung nicht mehr begrenzt.
Für Österreich wurde das Vergabeverfahren
im Dezember 2004 abgeschlossen. Nach diesem sind dort (nicht bandbreitenabhängige)
maximale Sendeleistungen (EIRP) von +18 dBW (63 Watt) für zentrale
Funkstellen und +35 dBW (3162 Watt) für Teilnehmergeräte zulässig.
In der Schweiz sind maximale Sendeleistungen von 35 dBW EIRP (3162 Watt) zulässig, die Bandbreite darf bis zu 14 MHz betragen.
Die auf den ersten Blick überraschend hohen Sendeleistungen (EIRP)
kommen jedoch alleine durch die erlaubte Verwendung von stark gerichteten Antennen zustande, was sicher nicht die Regel sein wird. Für die WiMAX-Geräte selbst
gibt es noch weitere Europäische Standards (EN 301 021 und EN 301
080), welche deren maximale Sendeleistung am Antenneneingang auf maximal
+35 dBm (ca. 3,1 Watt) beschränken, dies ist somit die Leistung,
die tatsächlich maximal ausgesendet wird.
Aktuelle Produkte arbeiten bei Teilnehmergeräten mit Sendeleistungen
(EIRP) zwischen 100 mW und 4 Watt, dies sind dann z. B. Einsteckkarten
mit integrierter Antenne zum Einbau in Notebooks. Die zugehörigen
Basisstationen arbeiten mit Sendeleistungen (EIRP) bis zu etwa 40 Watt,
wobei Antennengewinne von 10 - 12 dBi beinhaltet sind. Damit sind dann
innerorts Reichweiten bis zu maximal 1 - 2 Kilometer realisierbar.
Für dieses lizenzpflichtige Band ist sowohl die Verwendung von Frequenzmultiplexing
(FDD) als auch optional ein Zeitschlitzverfahren (TDD) vorgesehen.
In dem Frequenzbereich zwischen etwa 5,1 und 5,8 GHz gibt es in Europa
mehrere lizenzfreie Frequenzbänder, die teilweise auch schon durch
das bisherige Wireless-Lan nach dem Standard IEEE 802.11a benutzt werden.
Die in Deutschland maximal zulässigen Sendeleistungen betragen 200
mW im Bereich um 5,1 - 5,3 GHz und 1 Watt bei 5,8 GHz.
Die damit erreichbaren Reichweiten betragen nur wenige hundert Meter,
die Verwendung eines Zeitschlitzverfahrens (TDD) ist fest vorgeschrieben.
