Die anfängliche Reichweite ist der Prozess der Schätzung der Entfernung oder Ausbreitungszeit zwischen einem Sender und einem Empfänger. Bereichsinformationen können zur Unterstützung bei der Einstellung der Betriebsparameter für Sender und Empfänger verwendet werden.
Da jede MS eine einzigartige Entfernung von der Basisstation hat, ist es im Uplink von entscheidender Bedeutung, die Symbole zu synchronisieren und die Empfangsleistungspegel zwischen den verschiedenen aktiven MS anzugleichen. Dieser Vorgang wird als Ranging bezeichnet. Wenn die Entfernungsmessung eingeleitet wird, muss die BS die Kanalstärke und die Ankunftszeit für die betreffende MS schätzen.
Eine Downlink-Synchronisierung ist nicht erforderlich, da dieser Link bereits synchron ist. Im Uplink müssen die aktiven Benutzer jedoch mindestens innerhalb einer zyklischen Präfix-Schutzzeit voneinander synchronisiert werden. Andernfalls kann es zu erheblichen Störungen zwischen Trägern und Symbolen kommen. Auch wenn eine Downlink-Leistungssteuerung empfohlen wird, um störende Störungen anderer Zellen zu reduzieren, ist sie nicht unbedingt erforderlich.
Eine Uplink-Leistungssteuerung ist erforderlich, um (1) die Batterielebensdauer zu verbessern, (2) unerwünschte Störungen durch andere Zellen zu reduzieren und (3) zu vermeiden, dass weit entfernte Benutzer in derselben Zelle, die ein OFDM-Symbol mit ihnen teilen, übertönt werden. Der dritte Punkt ergibt sich aus einer verschlechterten Orthogonalität zwischen Cocell-Uplink-Benutzern aufgrund praktischer Probleme wie dem Analog-zu-Digital-Dynamikbereich, einem Trägerversatz vom Restdoppler und einer Fehlanpassung der Oszillatoren, die nicht durch Entfernungsmessung korrigiert wird, sowie einer unvollständigen Synchronisierung.
Das Uplink-Leistungssteuerungsproblem bei WiMAX ähnelt dem Nah-Fern-Problem bei CDMA, ist jedoch wesentlich weniger streng. Bei Uplink-CDMA muss die Leistungssteuerung äußerst genau sein.
In WiMAX gibt es vier Arten von Ranging-Verfahren: anfängliches Ranging, periodisches Ranging, Bandbreitenanforderung und Handover-Ranging. Die Rangierung wird während zwei oder vier aufeinanderfolgenden Symbolen ohne Phasendiskontinuität durchgeführt, was es der BS ermöglicht, auf eine falsch ausgerichtete MS zu hören, deren Timing-Fehlanpassung größer als das zyklische Präfix ist.
Wenn das Ranging-Verfahren erfolgreich ist, sendet die BS eine Ranging-Response-Nachricht (RNG-RES), die die MS über die entsprechende Timing-Offset-Anpassung, Frequenz-Offset-Korrektur und Leistungseinstellung anweist. Wenn das Ranging nicht erfolgreich war, erhöht die MS ihre Leistungsstufe und sendet eine neue Ranging-Nachricht, wobei dieser Prozess bis zum Erfolg fortgesetzt wird.
Ranging ist einer der wichtigsten Prozesse im mobilen WiMAX-Standard. Leistungsanpassung, Zeitversatzschätzung und Synchronisierung