《WiMAX組網(wǎng)方案》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《WiMAX組網(wǎng)方案（16頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 WiMAX 組網(wǎng)方案研究 摘要本文研究了基于 OFDM 技術(shù)的 WiMAX 小區(qū)規(guī)劃方案，給出了各種提高頻譜效率的方案；然后對(duì) WiMAX 與現(xiàn)網(wǎng)的融合進(jìn)行了分析，給出了緊耦合和松耦合兩種方法，并就基于 IPv6 的 WiMAX 核心網(wǎng)機(jī)制進(jìn)行了闡述；最后對(duì)基站的無(wú)線(xiàn)互聯(lián)方案進(jìn)行了探討。|國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的通信技術(shù)論壇+0X OK，94z9U：F;l5S 關(guān)鍵詞 WiMAXIEEE802.16 小區(qū)規(guī)劃 網(wǎng)絡(luò)融合 1、概述 WiMAX 的全名是微波接入全球互通(worldwideinteroperabilityformicrowave access），用于推廣基于IEEE 802。16 和 ETSI

2、 HiperMAN 協(xié)議的無(wú)線(xiàn)寬帶接入設(shè)備，目的是確保不同無(wú)線(xiàn)寬帶接入設(shè)備之間的兼容性和互操作性。由于 ETSI HiperMAN 協(xié)議物理層采用 OFDM 技術(shù),其技術(shù)規(guī)范完全和 IEEE802。16 協(xié)議中規(guī)定的 OFDM 物理層規(guī)范類(lèi)似，所以目前的研究重點(diǎn)和設(shè)備實(shí)現(xiàn)都集中于 IEEE 802。16 協(xié)議。802。16 標(biāo)準(zhǔn)只定義了空中接口規(guī)范，WiMAX 如何組網(wǎng)是未來(lái)商用的關(guān)鍵問(wèn)題之一，需要仔細(xì)研究.WiMAX 組網(wǎng)牽涉到以下幾方面的問(wèn)題：基于 OFDM 技術(shù)的 WiMAX 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，如何提高頻率復(fù)用率是規(guī)劃的關(guān)鍵;WiMAX 無(wú)線(xiàn)空中接口網(wǎng)與現(xiàn)有核心網(wǎng)的互聯(lián)，如何把WiMAX 系統(tǒng)的

3、空中接口網(wǎng)絡(luò)和基于 IP 技術(shù)的核心網(wǎng)絡(luò)有機(jī)結(jié)合在一起，支持無(wú)縫的移動(dòng)性管理，保證用戶(hù)的 QoS 要求，同時(shí)便于計(jì)費(fèi)、認(rèn)證和鑒權(quán)等，是研究的重點(diǎn)。2、基于 OFDM 技術(shù)的 WiMAX 小區(qū)規(guī)劃方案移動(dòng)通信，通信工程師的家園，通信人才，求職招聘，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，通信工程，出差住宿，通信企業(yè)黑名單,J。Mxe4z：s 基于 OFDM 技術(shù)帶來(lái)的高頻譜利用率及抗多徑干擾能力，IEEE802。16 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在非視距傳播的 2-11GHz 頻段下，可以采用 OFDM、OFDMA（正交頻分多址）及其他先進(jìn)技術(shù)來(lái)對(duì)抗較差的無(wú)線(xiàn)傳播環(huán)境。但是,采用OFDM/OFDMA技術(shù)設(shè)計(jì)的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)(PMP)無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)將在網(wǎng)絡(luò)

4、規(guī)劃上面臨較大的問(wèn)題。在 CDMA 網(wǎng)絡(luò)中,用戶(hù)通過(guò)擴(kuò)頻碼來(lái)區(qū)分，可以達(dá)到小區(qū)頻率復(fù)用率近似為 100%，從而簡(jiǎn)化甚至不需要頻率規(guī)劃技術(shù)；而在基于 OFDM/OFDMA 的 WiMAX 系統(tǒng)中，用戶(hù)只能通過(guò)時(shí)間(TDMA)或子信道（0FDMA)來(lái)區(qū)分，使用相同頻率的相鄰小區(qū)將會(huì)對(duì)本小區(qū)的通信產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。因此基于 OFDM/OFDMA技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃應(yīng)基于頻率分配,如何合理分配和復(fù)用有限的頻段，而達(dá)到減少小區(qū)間、信道間的干擾是一個(gè)非常值得深入研究的問(wèn)題.7g L:y1b0W：S7Q 如何提高 WiMAX 系統(tǒng)的頻譜效率，是研究的熱點(diǎn)問(wèn)題.可以采用高效的無(wú)線(xiàn)資源管理技術(shù)、先進(jìn)天線(xiàn)技術(shù)（如智能天線(xiàn)

5、和多輸入多輸出(MIMO）、扇區(qū)化技術(shù)來(lái)提高系統(tǒng)頻譜效率,使小區(qū)間的頻率復(fù)用因子盡量為 1。2.1 基于小區(qū)簇的頻率規(guī)劃 基于小區(qū)簇的頻率復(fù)用技術(shù)可以在不犧牲覆蓋面積的前提下提高系統(tǒng)容量.將可使用的頻點(diǎn)分成幾組然后分配給小區(qū)簇中的小區(qū)使用，保證相鄰小區(qū)間不使用同一組頻點(diǎn)。如圖 1 所示,某小區(qū)使用頻 點(diǎn)組 A，它的相鄰小區(qū)都不能使用頻點(diǎn)組 A。在圖 1 所示的實(shí)例中，一小區(qū)簇中有 4 個(gè)小區(qū)，對(duì)于 WiMAX 系統(tǒng)來(lái)說(shuō)同頻干擾仍較嚴(yán)重，需要采取更加先進(jìn)的機(jī)制來(lái)保證小區(qū)之間的干擾在可以容忍的限度內(nèi)。如果使采用同一頻點(diǎn)組的小區(qū)的間隔距離更遠(yuǎn)，就需要更多的頻率資源,但是目前留給 WiMAX 系統(tǒng)的頻

6、率資源較少，只能通過(guò)扇區(qū)技術(shù)、無(wú)線(xiàn)資源管理機(jī)制和先進(jìn)天線(xiàn)技術(shù)來(lái)減少同頻干擾。圖 1 頻率復(fù)用因子為 4 時(shí)的小區(qū)規(guī)劃|國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的通信技術(shù)論壇6B2L)c3J5i+T7v*z,通過(guò)扇區(qū)技術(shù)提高系統(tǒng)容量的方法如圖 2 所示.在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期,基站使用四個(gè) 90的扇區(qū)天線(xiàn)，每個(gè)天線(xiàn)覆蓋一個(gè)扇區(qū)。小區(qū)可以通過(guò)分裂成更多扇區(qū)的方式，使每個(gè)扇區(qū)的可用子信道數(shù)量增加,以此支持更高的數(shù)據(jù)速率.當(dāng)扇區(qū)數(shù)量由四個(gè)變?yōu)榘藗€(gè)的時(shí)候，小區(qū)的容量近似翻了一倍.然而扇區(qū)的數(shù)量每增加一倍，小區(qū)的覆蓋面積會(huì)減少 33%。這時(shí)就需要更多的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)來(lái)完成相同的覆蓋,這樣每個(gè) BS 的覆蓋面積減少了，其需要的帶寬也隨之減少，但設(shè)

7、備的成本卻會(huì)增加。如果在系統(tǒng)中增加更多的載頻,就可以進(jìn)一步使用頻率分集來(lái)減小同信道之間的干擾。|國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的通信技術(shù)論壇；2Q0E#q)c7s）S;b（sMSCBSC 移動(dòng)通信論壇!”b9i0r：w%U圖 2 通過(guò)扇區(qū)技術(shù)提高系統(tǒng)容量MSCBSC 移動(dòng)通信論壇 3Aj；m2/j$dk6D 2.2 基于無(wú)線(xiàn)資源管理的小區(qū)規(guī)劃移動(dòng)通信，通信工程師的家園，通信人才,求職招聘,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,通信工程,出差住宿，通信企業(yè)黑名單H（(9y”x”l/o4o 無(wú)線(xiàn)資源管理主要包含功率控制、無(wú)線(xiàn)資源分配、自適應(yīng)控制、分組調(diào)度技術(shù)等，其目的在于減少系統(tǒng)間干擾，提高系統(tǒng)容量，增強(qiáng)鏈路的服務(wù)質(zhì)量等。實(shí)際系統(tǒng)的小區(qū)是不規(guī)則的

8、，在有些地方同頻干擾較大，這時(shí)可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)資源管理機(jī)制來(lái)減小同頻干擾基站的發(fā)射功率,或者結(jié)合 TDMA 機(jī)制分配干擾較小的時(shí)隙資源給邊緣小區(qū)用戶(hù)從而減少同頻干擾。由于無(wú)線(xiàn)資源管理機(jī)制對(duì) WiMAX 系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)較大的范疇,不同功能實(shí)體之間關(guān)系較復(fù)雜,下面以其中功能相對(duì)獨(dú)立的自適應(yīng)控制機(jī)制為例闡述WiMAX系統(tǒng)的小區(qū)規(guī)劃。MSCBSC 移動(dòng)通信論壇 3p Q A3Dn3A6&ws 高階的調(diào)制方式具有更高的頻譜效率，因此可以采用高階調(diào)制來(lái)提高系統(tǒng)的容量。但隨著調(diào)制階數(shù)的增加，接收機(jī)的復(fù)雜度也要隨之增加,而且小區(qū)間干擾也越來(lái)越嚴(yán)重（不同調(diào)制方式之間目標(biāo) SIR（信干比)變化達(dá)到 16dB），這也對(duì)

9、接收設(shè)備提出了更高的要求。另外，隨著調(diào)制階數(shù)的增加,小區(qū)的覆蓋面積大幅縮小，從 BPSK 到 QPSK 到16-QAM 再到 64QAM,調(diào)制階數(shù)每增加一步，會(huì)使小區(qū)半徑縮短為原來(lái)的一半左右?？傊?，當(dāng)系統(tǒng)需要擴(kuò)容的時(shí)候，高階的 QAM 調(diào)制是需要的,但這會(huì)帶來(lái)覆蓋面積減小和系統(tǒng)干擾增加等問(wèn)題,這些問(wèn)題可以通過(guò)將小區(qū)規(guī)劃和調(diào)制體制規(guī)劃相結(jié)合的方法來(lái)解決。如圖 3 所示，在原有扇區(qū)劃分和單一調(diào)制 BPSK 方式的基礎(chǔ)上，根據(jù)所處地域不同,采用不同的調(diào)制方式，越靠近基站,則使用的調(diào)制方式越高。離基站最近的區(qū)域采用最高階 64-QAM 調(diào)制方式，然后是 16-QAM，再 是 QPSK，最外圈的區(qū)域使用

10、 BPSK。圖 3 自適應(yīng)調(diào)制方式的使用示例mscbsc 移動(dòng)通信論壇擁有 30 萬(wàn)通信專(zhuān)業(yè)人員，超過(guò) 50 萬(wàn)份 GSM/3G 等通信技術(shù)資料，是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先專(zhuān)注于通信技術(shù)和通信人生活的社區(qū)。3g&U1 2。3 基于極化天線(xiàn)的小區(qū)規(guī)劃 使用極化天線(xiàn)的方法可以進(jìn)一步優(yōu)化頻率復(fù)用機(jī)制，水平極化和垂直極化交替模式可以使相鄰小區(qū)得到較好的干擾隔離，從而可以將系統(tǒng)容量提高近一倍。交替極化在系統(tǒng)中的應(yīng)用如圖 4 所示，如果只采用一個(gè)載頻,考慮到實(shí)際地形的不規(guī)則，很容易存在較嚴(yán)重的同頻干擾,而使用兩個(gè)載頻的交替極化模式，可以得到四組可用信道,從而大幅度減小干擾。聯(lián)合采用兩載頻和極化天線(xiàn)技術(shù)，在不需要對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)

11、進(jìn)行較大改動(dòng)的情況下，就可使系統(tǒng)獲得更多的可用信道。www.mscbsc。com!p:iij;#j!V。d*Y)d圖 4 極化天線(xiàn)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 根據(jù)以上各種提高系統(tǒng)頻譜效率技術(shù)的描述可知，為了減小干擾，盡量保證小區(qū)的頻率復(fù)用因子為 1，其網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃方案應(yīng)該服從如下原則：除非距離達(dá)到 5-7 個(gè)倍程，或者兩者之間有較好的阻擋物,否則相鄰站點(diǎn)不允許出現(xiàn)相同方向的同頻復(fù)用。如果要復(fù)用，可以采用不同的極化方向以獲得 20dB 的額外隔離度。同一站點(diǎn)，同一扇區(qū)，盡可能不使用鄰頻進(jìn)行組網(wǎng),盡可能地使其錯(cuò)開(kāi)一個(gè)角度，以保證服務(wù)扇區(qū)內(nèi)的注冊(cè)頻點(diǎn)為最佳。同一站點(diǎn),同一扇區(qū)，不可以使用同頻。mscbsc

12、移動(dòng)通信論壇擁有 30 萬(wàn)通信專(zhuān)業(yè)人員，超過(guò) 50 萬(wàn)份 GSM/3G 等通信技術(shù)資料,是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先專(zhuān)注于通信技術(shù)和通信人生活的社區(qū).c7s#l/kb/t%d：|同一站點(diǎn)，相鄰扇區(qū)，不可以使用同頻。在采用高性能天線(xiàn)的情況下，如果終端的位置不在相鄰兩個(gè)扇區(qū)交疊邊緣，可以使用同頻交叉極化的方式。移動(dòng)通信，通信工程師的家園，通信人才,求職招聘,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，通信工程，出差住宿,通信企業(yè)黑名單 2f3_#l+B!yByv 同一站點(diǎn)，相背扇區(qū),在基站天線(xiàn)前后隔離度滿(mǎn)足 30dB 的要求時(shí)，可以使用相同極化的同頻.4o%s7tf”G e 針對(duì)免許可證頻段，802。16 協(xié)議還規(guī)定了動(dòng)態(tài)頻率選擇方案，同時(shí)，WiM

13、AX 系統(tǒng)可以支持多輸入多輸出、智能天線(xiàn)、OFDMA 等技術(shù)，可降低頻率干擾、增加網(wǎng)絡(luò)容量。-O28N8Mi8#N1v 3、WiMAX 系統(tǒng)的核心網(wǎng)策略移動(dòng)通信,通信工程師的家園,通信人才，求職招聘，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,通信工程，出差住宿，通信企業(yè)黑名單?！|：B/UI2f。q*dOKH WiMAX 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括 WiMAX 終端、WiMAX 無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)和 WiMAX 核心網(wǎng) 3 部分，如圖 5 所示。根據(jù)所采用的標(biāo)準(zhǔn)以及應(yīng)用場(chǎng)景不同，WiMAX 終端包括固定(802。162004)、便攜和移動(dòng)(802.16e）三種類(lèi)型.而 WiMAX 接入網(wǎng)主要指基站，需要支持無(wú)線(xiàn)資源管理等功能,有時(shí)為方便和其

14、他網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，還需要包含認(rèn)證和業(yè)務(wù)授權(quán)(ASA）服務(wù)器。而核心網(wǎng)主要用于解決用戶(hù)認(rèn)證、漫游等功 能及作為與其他網(wǎng)絡(luò)之間的接口.圖5 WiMAX網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 3.1WiMAX 和其他現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通 由于 802。16 系列協(xié)議只定義了無(wú)線(xiàn)空中接口標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于 WiMAX的核心網(wǎng)沒(méi)有涉及.作為一種新興網(wǎng)絡(luò)，802.16 首先是對(duì)現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的一種補(bǔ)充，用于滿(mǎn)足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?，所以和現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通,充分利用現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)是 WiMAX 發(fā)展的重要一步，這樣可以減少 WiMAX 系統(tǒng)核心網(wǎng)的投資，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的無(wú)縫切換；同時(shí)可以充分挖掘現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的用戶(hù)信息，共用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的計(jì)費(fèi)、鑒權(quán)和加密機(jī)

15、制；并且充分依托現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)平臺(tái)的資源,開(kāi)展新業(yè)務(wù)等。mscbsc 移動(dòng)通信論壇擁有 30 萬(wàn)通信專(zhuān)業(yè)人員，超過(guò) 50 萬(wàn)份 GSM/3G 等通信技術(shù)資料，是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先專(zhuān)注于通信技術(shù)和通信人生活的社區(qū).%jB;0)_4k:X 如果混合組網(wǎng),WiMAX 可以通過(guò)兩種方式和現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián):緊耦合和松耦合。松耦合對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)改造較小,WiMAX 直接利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的 AAA（認(rèn)證，授權(quán)和計(jì)費(fèi))服務(wù)器，避免 WiMAX 數(shù)據(jù)流經(jīng)過(guò)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)。這種方式保證了 WiMAX 和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)相互獨(dú)立，并且可以使用移動(dòng) IP 支持網(wǎng)間的移動(dòng)性，但這會(huì)導(dǎo)致較高的延時(shí)。在 WiMAX 中建議采用跨層路由協(xié)議（在

16、 IEEE802。21 協(xié)議中稱(chēng)為 2.5層路由協(xié)議,位于傳統(tǒng)路由層和 MAC 層之間)來(lái)減少 WiMAX 不同基站切換時(shí)的延時(shí)，但是無(wú)法減少網(wǎng)間的切換延時(shí)，所以這種模式對(duì)實(shí)時(shí) 性要求非常高的業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)是一大挑戰(zhàn)。松耦合模式下兩種網(wǎng)絡(luò)共享AAA 服務(wù)器，使得不同網(wǎng)絡(luò)在混合的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下使用一致的用戶(hù)鑒權(quán)機(jī)制,從而可以使運(yùn)營(yíng)商更好地建立獨(dú)有的業(yè)務(wù)模式,充分利用原有計(jì)費(fèi)系統(tǒng)和客戶(hù)關(guān)系。圖 6 所示為 WiMAX 和 WCDMA 在松耦合模式下的組網(wǎng)結(jié)構(gòu).|國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的通信技術(shù)論壇 8?6C5Er6_1|圖 6 WiMAX 和 WCDMA 在松耦合模式下的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)移動(dòng)通信,通信工程師的家園,通信人才，求職

17、招聘,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,通信工程,出差住宿,通信企業(yè)黑名單X b)J。P1U5N！S,C7y 緊耦合模式下 WiMAX 的數(shù)據(jù)流需要經(jīng)過(guò)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC）和核心網(wǎng),所以這需要對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造。這種模式的優(yōu)點(diǎn)是充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)對(duì)移動(dòng)性管理的強(qiáng)有力支持，減少了切換延時(shí)，和松耦合模式相比,其切換時(shí)延有大幅度改進(jìn),保證了網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫切換。圖 7 所示為 WiMAX 與 WCDMA 緊耦合時(shí)的網(wǎng)絡(luò)組成,WiMAX的基站直接和 WCDMA 的 RNC 或者 SGSN 相連。mscbsc 移動(dòng)通信論壇擁有 30 萬(wàn)通信專(zhuān)業(yè)人員,超過(guò) 50 萬(wàn)份 GSM/3G等通信技術(shù)資料，是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先專(zhuān)注于通信技術(shù)和

18、通信人生活的社區(qū).）l0)o7N T，p5L；T7r3I圖 7 WiMAX 和WCDMA 在緊耦合模式下的組網(wǎng)結(jié)構(gòu) 3.2 基于 IPv6 的 WiMAX 核心網(wǎng)移動(dòng)通信,通信工程師的家園,通信人才，求職招聘，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,通信工程,出差住宿,通信企業(yè)黑名單 5h（zi7l0M。P；V+y 基于 802。16 的無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)(WMAN)應(yīng)用將基于 IP 分組數(shù)據(jù)，而目前采用的 IP 仍然是 IPv4。隨著業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是 IPv6 將代替 IPv4 以滿(mǎn)足更高的要求.基于 IPv6 的無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)技術(shù)不但使用戶(hù)能夠無(wú)線(xiàn)上網(wǎng),而且能夠在移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，它還能保證數(shù)據(jù)的不間斷性，同

19、時(shí)支持眾多的下一代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù).在不久的將來(lái),基于 IPv6 的無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)將形成網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的新業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)，將給運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)利益和大大提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此，需要研究結(jié)合 IPv6 核心網(wǎng)和 WiMAX 接入網(wǎng)的組網(wǎng)方案。；_（v _”T7x 基于 IPv6 的無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)分為兩部分：接入網(wǎng)與核心網(wǎng)。其中接入網(wǎng)部分采用 WiMAX 技術(shù)，核心網(wǎng)部分則采用 IPv6 協(xié)議互連，內(nèi)部路由器均支持 MPLS，邊緣路由器完成三層操作，核心路由器完成二層交換。用戶(hù)接入核心網(wǎng)的過(guò)程為：用戶(hù)數(shù)據(jù)經(jīng)采用 WiMAX 技術(shù)的接入網(wǎng)的空中接口到達(dá)基站后,通過(guò)“WiMAX-IPv6 核心”接口抵達(dá) WMAN 核心網(wǎng)

20、的邊緣路由器，由該邊緣路由器對(duì)其進(jìn)行三層操作后，進(jìn)入支持 MPLS 的 IPv6 網(wǎng)絡(luò)傳輸，經(jīng)標(biāo)簽交換后，抵達(dá) WMAN 與核心網(wǎng)邊緣網(wǎng)關(guān)，然后進(jìn)入核心網(wǎng)。ys+r/l+C+L。k 無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)中的 BS 需要提供對(duì) IPv6 路由協(xié)議(包括 MPLS）、自動(dòng)配置、組播、QoS 算法實(shí)現(xiàn)、移動(dòng)性管理等的完整支持，這是研究的重點(diǎn).這里的 BS 兼容了路由功能,所以必須支持核心網(wǎng)上使用的主要路由協(xié)議。同時(shí)由于 MPLS 能改善路由網(wǎng)絡(luò)的效率和控制，對(duì)于實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)應(yīng)用以及與 CNGI（ChinanextgenerationInternet)互連互通具有深刻意義，BS 也必須支持此功能。對(duì)于 RIPv6、

21、OSPFv6、IDRPv2、MPLS 協(xié)議，IETF 都制定了相關(guān)的 RFC 規(guī)范，在 BS 中的實(shí)現(xiàn)應(yīng)當(dāng)符合規(guī)范規(guī)定.其中OSPFv6是可以用于IPv6的OSPF版本，它也是IPv6推薦的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議（IGP），作為所有路由器的標(biāo)準(zhǔn)，適用于大型網(wǎng)絡(luò)，所以需要優(yōu)先考慮其如何應(yīng)用于 WiMAX 的核心網(wǎng)中。移動(dòng)通信,通信工程師的家園，通信人才，求職招聘，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,通信工程，出差住宿,通信企業(yè)黑名單 5o9？”YE7y 4、基站無(wú)線(xiàn)互聯(lián)方案 在 IEEE802。16d/e 定義的 BWA（寬帶無(wú)線(xiàn)接入)系統(tǒng)中，并未定義基站接入互聯(lián)網(wǎng)的方式。按傳統(tǒng)方式，基站通過(guò)有線(xiàn)方式如光纖連接到集線(xiàn)器、路由器

22、或網(wǎng)橋設(shè)備.但有線(xiàn)的有效傳輸距離一般是10km 左右，雖然遠(yuǎn)大于 WLAN 的覆蓋范圍，但對(duì)于幾十千米以外的區(qū)域是鞭長(zhǎng)莫及。在有寬帶接入需求的區(qū)域一般會(huì)選取一個(gè)最合適的位置來(lái)安裝基站，但這個(gè)位置不一定有現(xiàn)成的有線(xiàn)接入點(diǎn)，很多情況下距離有線(xiàn)接入點(diǎn)還有較長(zhǎng)距離。光纖無(wú)疑是目前寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)最理想的載體，全光網(wǎng)絡(luò)也是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，但是相對(duì)寬帶無(wú)線(xiàn)接入 而言，光纖接入的成本相當(dāng)高，建設(shè)周期也較長(zhǎng)，如果最終客戶(hù)的裝機(jī)率不是很高，投資回報(bào)也就很難保證.盡管有一些運(yùn)營(yíng)商在嘗試光纖接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，但是對(duì)于今天追求資本回報(bào)率,希望快速占領(lǐng)市場(chǎng)、快速贏利的運(yùn)營(yíng)商，很難說(shuō)它就是最好的策略。而且，一旦網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完畢，一

23、般很難重新調(diào)整。同時(shí)對(duì)于離互聯(lián)網(wǎng)接入點(diǎn)較遠(yuǎn)的地區(qū)，如邊遠(yuǎn)山區(qū)建立基站勢(shì)必將投入較大的有線(xiàn)傳輸線(xiàn)路費(fèi)用，以致基于成本的考慮對(duì)這些地區(qū)不能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的覆蓋.另一方面,當(dāng)無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)由固定接入發(fā)展到支持移動(dòng)性后，為了保證用戶(hù)的無(wú)縫切換，基站間需要快速有效的通信.如果采用上述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，BS 與 BS 間的信息交互一定要經(jīng)過(guò)邊緣路由器、區(qū)域節(jié)點(diǎn)，然后再通過(guò)邊緣路由器經(jīng)過(guò)有線(xiàn)線(xiàn)路返回到 BS。這個(gè)過(guò)程將受到多段通信信道狀況的影響，尤其當(dāng)網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)，將增加信息傳遞的延時(shí)，造成切換的不成功或通信中斷。|國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的通信技術(shù)論壇$Y-a_WA1k 相對(duì)來(lái)說(shuō),無(wú)線(xiàn)傳輸手段具有快速靈活的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用在基站互聯(lián)上，具有投資少

24、、見(jiàn)效快、組網(wǎng)靈活的特點(diǎn)，同時(shí)將擴(kuò)大系統(tǒng)覆蓋范圍,解決更大范圍的寬帶無(wú)線(xiàn)接入問(wèn)題，可以幫助運(yùn)營(yíng)商在激烈的寬帶業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)中快速、有效地占領(lǐng)市場(chǎng)。對(duì)于基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)資源缺乏的運(yùn)營(yíng)商,無(wú)線(xiàn)傳輸手段甚至將成為其 WiMAX 基站互聯(lián)的主要手段。無(wú)線(xiàn)基站互聯(lián)的結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)單描述如下：中心基站惟一可以接入互聯(lián)網(wǎng)，其他無(wú)線(xiàn)基站（非中心基站或遠(yuǎn)端基站）不能直接接入互聯(lián)網(wǎng)，而是通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式連接到中心基站。各非中心基站的上行數(shù)據(jù)將在中心基站處匯聚并發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)；互聯(lián)網(wǎng)將發(fā)向中心基站及相連的遠(yuǎn)端 基站的下行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)合并發(fā)送到中心基站，由中心基站向各非中心基站轉(zhuǎn)發(fā),完成數(shù)據(jù)中繼功能。非中心基站與中心基站的連接方式可以是多跳也可以

25、是直接相聯(lián),視其服務(wù)區(qū)域與中心基站的遠(yuǎn)近而定。中心基站可以與非中心基站一樣提供服務(wù)區(qū)用戶(hù)（SS）直接接入,每個(gè)基站與用戶(hù)間的空中接口規(guī)范遵循 IEEE802。162004 標(biāo)準(zhǔn).同時(shí)，在支持 802。16e 中定義的移動(dòng)性問(wèn)題上，采用基站間無(wú)線(xiàn)互聯(lián)方案的優(yōu)勢(shì)也是非常明顯的.在用戶(hù)預(yù)備或發(fā)生切換時(shí)，中心基站可以協(xié)助確定用戶(hù)要切換到的目標(biāo)基站，并保證用戶(hù)切換前后業(yè)務(wù)狀態(tài)的連續(xù).下面介紹我們提出的兩種組網(wǎng)方案供參考。4。1 星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 遠(yuǎn)端基站直接與中心基站無(wú)線(xiàn)連接,即經(jīng)過(guò)一跳到達(dá)互聯(lián)網(wǎng)；基站間通信采用 5。8GHz 頻段,基站與用戶(hù)間通信采用 3。5GHz 頻段;每個(gè)基站服務(wù)區(qū)范圍是 57k

26、m，遠(yuǎn)端基站與中心基站間的距離可以為 30-50km.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D 8 所示,中心基站直接與互聯(lián)網(wǎng)相連并負(fù)責(zé)本小區(qū)的用戶(hù)站接入；遠(yuǎn)端基站與中心基站無(wú)線(xiàn)連接并不直接與互聯(lián)網(wǎng)相連。mscbsc 移動(dòng)通信論壇擁有 30 萬(wàn)通信專(zhuān)業(yè)人員,超過(guò) 50 萬(wàn)份 GSM/3G 等通信技術(shù)資料，是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先專(zhuān)注于通信技術(shù)和通信人生活的社區(qū).#Q1p；pK+W!qwww。mscbsc。com+8IK，l2l 圖 8 星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)銶SCBSC 移動(dòng)通信論壇;G0R1N。ZM 這種方案的思想為中心基站將遠(yuǎn)端基站當(dāng)作第一級(jí)用戶(hù)站，將遠(yuǎn)端基 站的用戶(hù)站及本服務(wù)區(qū)域的用戶(hù)站當(dāng)作第二級(jí)用戶(hù)站。5。8GHz 頻段覆蓋范圍與 3.

27、5GHz 頻段覆蓋范圍部分重疊,但互不干擾,如同兩個(gè)單獨(dú)的寬帶無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)。但要求基站間的傳輸距離比用戶(hù)站與基站間的傳輸距離大得多。假定每個(gè)非中心小區(qū)使用相同的頻段,如果設(shè)置為相鄰小區(qū)，則必定相互干擾難以利用全部帶寬資源，所以我們假設(shè)遠(yuǎn)端基站間的距離較遠(yuǎn)，足以消除同頻干擾對(duì)每個(gè)小區(qū)可用帶寬的影響，使遠(yuǎn)端基站到用戶(hù)站的傳輸成為資源受限而非干擾受限系統(tǒng).這種方案的另外一種應(yīng)用是在基站之間采用 LMDS（本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)）技術(shù)，在基站和用戶(hù)終端之間采用 IEEE802。16 協(xié)議規(guī)范。這要求基站提供兩套設(shè)備,一套供基站之間無(wú)線(xiàn)通信需要，另外一套供基站和用戶(hù)站之間通信使用。移動(dòng)通信,通信工程師的家園,

28、通信人才，求職招聘，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,通信工程，出差住宿,通信企業(yè)黑名單 6y+g3B6c+oa60)4.2 多跳中繼網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 圖 9 所示為多跳中繼方案下的基站互聯(lián)結(jié)構(gòu)，其中基站 A 作為中心基站通過(guò)有線(xiàn)鏈路與 IP 網(wǎng)相連,而遠(yuǎn)端基站 C、D 則需通過(guò)基站 B 的中繼，然后再通過(guò)基站 A 來(lái)接入互聯(lián)網(wǎng)。所有的基站都首先提供覆蓋小區(qū)的用戶(hù)接入，此外,基站 B 作為中繼基站提供對(duì)遠(yuǎn)端基站 C 和 D 業(yè)務(wù)的匯聚,基站 A 則負(fù)責(zé)基站 B-F 的上下行數(shù)據(jù)調(diào)度。|國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的通信技術(shù)論壇+l8x0k。C3V!P6I 移動(dòng)通信,通信工程師的家園，通信人才，求職招聘,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,通信工程,出差住宿,通信企業(yè)

29、黑名單l$4a7：_）5l3hMSCBSC 移動(dòng)通信論壇 zQ6w9h0t 圖 9 多跳中繼網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋡ww。mscbsc。comi！Q+Z+a.l*_，mE 這里，對(duì)于遠(yuǎn)端基站 C 或 D 接入互聯(lián)網(wǎng)的路徑為：遠(yuǎn)端基站 C或 D 具有動(dòng)態(tài)選路能力，根據(jù)傳播條件、基站負(fù)載等選擇最佳中繼基站和路徑接入互聯(lián)網(wǎng)。比如,基站 C 想通過(guò)基站 B 來(lái)轉(zhuǎn)發(fā),但獲知基站 B 中繼負(fù)載較重或基站 C 和基站 B 間信道條件較差的反饋后，可以選擇更優(yōu)基站 G 來(lái)進(jìn)行中繼，最后仍通過(guò)基站 A 接入互聯(lián)網(wǎng).mscbsc 移動(dòng)通信論壇擁有 30 萬(wàn)通信專(zhuān)業(yè)人員，超過(guò) 50 萬(wàn)份 GSM/3G 等通信技術(shù)資料，是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先

30、專(zhuān)注于通信技術(shù)和通信人生活的社區(qū)。4V3W(w%O6N8P 一旦遠(yuǎn)端基站 C 或 D 需要通過(guò)中繼基站 B 實(shí)現(xiàn)與中心基站 A 的通信，那么面臨的問(wèn)題是基站 B 如何能同時(shí)與基站 A 和基站 C、D 通信。一種方式為:在中繼基站 B 內(nèi)設(shè)置兩套收發(fā)設(shè)備，分別與中心基站A和下游的遠(yuǎn)端基站C及D進(jìn)行通信。AB或B-C基站間基于TDD雙工模式，上下行都采用 TDMA 接入方式.www。mscbsc。com5bY”W8u-a2D 另外一種方式為：所有的基站仍都只采用一套收發(fā)設(shè)備，但采用Mesh 組網(wǎng)機(jī)制，即中心基站 A 對(duì)所有遠(yuǎn)端基站進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，使得最終接入基站 A 的任意兩基站間的通信在基站 A

31、的調(diào)度下不會(huì)干擾其他基站間通信.不同基站間通信采用 IEEE802。16-2004 定義的 Mesh幀結(jié)構(gòu)和通信信令,而基站與終端通信采用IEEE802.16-2004協(xié)議定義的 PMP 幀結(jié)構(gòu),Mesh 幀結(jié)構(gòu)和 PMP 幀結(jié)構(gòu)之間采用時(shí)分復(fù)用機(jī)制。這種方案的主要優(yōu)點(diǎn)在于能夠通過(guò)類(lèi)似基站 B、E 的中繼，使基站 C、D 能夠覆蓋到離中心 IP 網(wǎng)接入點(diǎn)較遠(yuǎn)的地區(qū)，從而達(dá)到擴(kuò)展基站覆蓋的目的。但是其缺陷也是非常明顯的：移動(dòng)通信,通信工程師的家園,通信人才,求職招聘，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,通信工程，出差住宿,通信企業(yè)黑名單 6H2&_/G9g2Bi6MiB 基站 A、B、E 不僅要處理本小區(qū)的接入，還需要考

32、慮其他基站的上行和下行鏈路數(shù)據(jù)中繼，因此要承擔(dān)較重的負(fù)載，尤其是直接與IP網(wǎng)絡(luò)通信的基站A,對(duì)其處理能力及無(wú)線(xiàn)資源管理要求很高。www.mscbsc。com!s1R；l！Y/A3b$bO 基站 A 的集中協(xié)調(diào)同步過(guò)程將大大增加基站間數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)，并且傳輸效率也將明顯降低，這對(duì)于需要保證延時(shí)的通信是非常敏感的，QoS 得不到保證。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，基站間的路由配置也會(huì)增大。盡管基站的位置固定，路由選擇也近似固定，但是一旦無(wú)線(xiàn)信道的條件突然變化時(shí),遠(yuǎn)端基站就需要重新從多條可選路由中選擇最佳路由，增大了系統(tǒng)處理的開(kāi)銷(xiāo)。中心基站覆蓋的遠(yuǎn)端基站數(shù)目過(guò)多時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)資源分配也將變得異常復(fù)雜.此外，如何

33、在全網(wǎng)范圍內(nèi)分配頻段，使不同層次的基站能同時(shí)通信，也是需要深入研究的問(wèn)題。移動(dòng)通信,通信工程師的家園，通信人才，求職招聘，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，通信工程,出差住宿，通信企業(yè)黑名單 8X17Ha，v A/s+w 多跳方式雖然能使擴(kuò)展覆蓋范圍變得相對(duì)簡(jiǎn)便，但是擴(kuò)大覆蓋范圍不可避免地會(huì)引起安全問(wèn)題，并且全網(wǎng)的配置、監(jiān)控、計(jì)費(fèi)等管理 也會(huì)進(jìn)一步復(fù)雜化。5、結(jié)束語(yǔ) 從目前的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)發(fā)展來(lái)看，WiMAX 在最近幾年可以被移動(dòng)或者固定運(yùn)營(yíng)商作為分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的補(bǔ)充網(wǎng)絡(luò)，在第一階段不支持用戶(hù)終端的移動(dòng)性。未來(lái)的 IEEE802。16e 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)移動(dòng)性將有較好的支持，可以單獨(dú)組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)覆蓋,所以從技術(shù)的演進(jìn)、支持用戶(hù)移動(dòng)性和全網(wǎng)覆蓋角度來(lái)看,WiMAX 組網(wǎng)是一個(gè)逐漸演化的過(guò)程，從補(bǔ)充網(wǎng)絡(luò)到局部的單獨(dú)網(wǎng)絡(luò)再到最后的全覆蓋網(wǎng)絡(luò).在組網(wǎng)過(guò)程中，始終要關(guān)心 WiMAX 的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化，為了減少網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化的工作量，同時(shí)滿(mǎn)足靈活組網(wǎng)的需要,建議基站之間采用無(wú)線(xiàn)互聯(lián)方案。另外，要充分考慮 WiMAX 服務(wù)小區(qū)的頻率復(fù)用因子以及和核心網(wǎng)的通信，以保證端到端的 QoS 以及移動(dòng)終端的無(wú)縫切換