WiMAX組網(wǎng)方案

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 WiMAX 與現(xiàn)網(wǎng)的融合進行了分析，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)機制進行了闡述；最后對基站的無線互聯(lián)方案進行了探討國內(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 80216 和 ETSI HiperMAN 協(xié)議的無線寬帶接入設(shè)備，目的是確保不同無線寬帶接入設(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 IEEE80216 協(xié)議中規(guī)定的 OFDM 物理層規(guī)范類似，所以目前的研究重點和設(shè)備實現(xiàn)都集中于 IEEE 80216 協(xié)議16 標(biāo)準(zhǔn)只定義了空中接口規(guī)范，WiMAX 如何組網(wǎng)是未來商用的關(guān)鍵問題之一，需要仔細研究.WiMAX 組網(wǎng)牽涉到以下幾方面的問題：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 無線空中接口網(wǎng)與現(xiàn)有核心網(wǎng)的互聯(lián)，如何把WiMAX 系統(tǒng)的空中接口網(wǎng)絡(luò)和基于 IP 技術(shù)的核心網(wǎng)絡(luò)有機結(jié)合在一起，支持無縫的移動性管理，保證用戶的 QoS 要求，同時便于計費、認(rèn)證和鑒權(quán)等，是研究的重點。

2、基于 OFDM 技術(shù)的 WiMAX 小區(qū)規(guī)劃方案移動通信，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,JMxe4z：s 基于 OFDM 技術(shù)帶來的高頻譜利用率及抗多徑干擾能力，IEEE80216 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）及其他先進技術(shù)來對抗較差的無線傳播環(huán)境但是,采用OFDM/OFDMA技術(shù)設(shè)計的點對多點(PMP)無線系統(tǒng)將在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃上面臨較大的問題在 CDMA 網(wǎng)絡(luò)中,用戶通過擴頻碼來區(qū)分，可以達到小區(qū)頻率復(fù)用率近似為 100%，從而簡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，用戶只能通過時間(TDMA)或子信道（0FDMA)來區(qū)分，使用相同頻率的相鄰小區(qū)將會對本小區(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，而達到減少小區(qū)間、信道間的干擾是一個非常值得深入研究的問題.7g L:y1b0W：S7Q 如何提高 WiMAX 系統(tǒng)的頻譜效率，是研究的熱點問題.可以采用高效的無線資源管理技術(shù)、先進天線技術(shù)（如智能天線和多輸入多輸出(MIMO）、扇區(qū)化技術(shù)來提高系統(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如圖 1 所示,某小區(qū)使用頻 點組 A，它的相鄰小區(qū)都不能使用頻點組 A在圖 1 所示的實例中，一小區(qū)簇中有 4 個小區(qū)，對于 WiMAX 系統(tǒng)來說同頻干擾仍較嚴(yán)重，需要采取更加先進的機制來保證小區(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組的小區(qū)的間隔距離更遠，就需要更多的頻率資源,但是目前留給 WiMAX 系統(tǒng)的頻率資源較少，只能通過扇區(qū)技術(shù)、無線資源管理機制和先進天線技術(shù)來減少同頻干擾圖 1 頻率復(fù)用因子為 4 時的小區(qū)規(guī)劃|國內(nèi)領(lǐng)先的通信技術(shù)論壇6B2L)c3J5i+T7v*z,通過扇區(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 90的扇區(qū)天線，每個天線覆蓋一個扇區(qū)小區(qū)可以通過分裂成更多扇區(qū)的方式，使每個扇區(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)量由四個變?yōu)榘藗€的時候，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)的覆蓋面積會減少 33%這時就需要更多的發(fā)射機和接收機來完成相同的覆蓋,這樣每個 BS 的覆蓋面積減少了，其需要的帶寬也隨之減少，但設(shè)備的成本卻會增加。

如果在系統(tǒng)中增加更多的載頻,就可以進一步使用頻率分集來減小同信道之間的干擾國內(nèi)領(lǐng)先的通信技術(shù)論壇；2Q0E#q)c7s）S;b（sMSCBSC 移動通信論壇!”b9i0r：w%U圖 2 通過扇區(qū)技術(shù)提高系統(tǒng)容量MSCBSC 移動通信論壇 3Aj；m2/j$dk6D 2.2 基于無線資源管理的小區(qū)規(guī)劃移動通信，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 無線資源管理主要包含功率控制、無線資源分配、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，增強鏈路的服務(wù)質(zhì)量等實際系統(tǒng)的小區(qū)是不規(guī)則的，在有些地方同頻干擾較大，這時可以通過無線資源管理機制來減小同頻干擾基站的發(fā)射功率,或者結(jié)合 TDMA 機制分配干擾較小的時隙資源給邊緣小區(qū)用戶從而減少同頻干擾由于無線資源管理機制對 WiMAX 系統(tǒng)來說是一個較大的范疇,不同功能實體之間關(guān)系較復(fù)雜,下面以其中功能相對獨立的自適應(yīng)控制機制為例闡述WiMAX系統(tǒng)的小區(qū)規(guī)劃MSCBSC 移動通信論壇 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)制來提高系統(tǒng)的容量。

但隨著調(diào)制階數(shù)的增加，接收機的復(fù)雜度也要隨之增加,而且小區(qū)間干擾也越來越嚴(yán)重（不同調(diào)制方式之間目標(biāo) SIR（信干比)變化達到 16dB），這也對接收設(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，會使小區(qū)半徑縮短為原來的一半左右總之，當(dāng)系統(tǒng)需要擴容的時候，高階的 QAM 調(diào)制是需要的,但這會帶來覆蓋面積減小和系統(tǒng)干擾增加等問題,這些問題可以通過將小區(qū)規(guī)劃和調(diào)制體制規(guī)劃相結(jié)合的方法來解決如圖 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 BPSK圖 3 自適應(yīng)調(diào)制方式的使用示例mscbsc 移動通信論壇擁有 30 萬通信專業(yè)人員，超過 50 萬份 GSM/3G 等通信技術(shù)資料，是國內(nèi)領(lǐng)先專注于通信技術(shù)和通信人生活的社區(qū)3g&U1 23 基于極化天線的小區(qū)規(guī)劃 使用極化天線的方法可以進一步優(yōu)化頻率復(fù)用機制，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，如果只采用一個載頻,考慮到實際地形的不規(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技術(shù)，在不需要對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進行較大改動的情況下，就可使系統(tǒng)獲得更多的可用信道www.mscbsccom!p:iij;#j!Vd*Y)d圖 4 極化天線技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)拓撲結(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：除非距離達到 5-7 個倍程，或者兩者之間有較好的阻擋物,否則相鄰站點不允許出現(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，同一扇區(qū)，盡可能不使用鄰頻進行組網(wǎng),盡可能地使其錯開一個角度，以保證服務(wù)扇區(qū)內(nèi)的注冊頻點為最佳同一站點,同一扇區(qū)，不可以使用同頻mscbsc 移動通信論壇擁有 30 萬通信專業(yè)人員，超過 50 萬份 GSM/3G 等通信技術(shù)資料,是國內(nèi)領(lǐng)先專注于通信技術(shù)和通信人生活的社區(qū).c7s#l/kb/t%d：|同一站點，相鄰扇區(qū)，不可以使用同頻。

在采用高性能天線的情況下，如果終端的位置不在相鄰兩個扇區(qū)交疊邊緣，可以使用同頻交叉極化的方式移動通信，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，相背扇區(qū),在基站天線前后隔離度滿足 30dB 的要求時，可以使用相同極化的同頻.4o%s7tf”G e 針對免許可證頻段，80216 協(xié)議還規(guī)定了動態(tài)頻率選擇方案，同時，WiMAX 系統(tǒng)可以支持多輸入多輸出、智能天線、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/UI2fq*dOKH WiMAX 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括 WiMAX 終端、WiMAX 無線接入網(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)用場景不同，WiMAX 終端包括固定(802162004)、便攜和移動(802.16e）三種類型.而 WiMAX 接入網(wǎng)主要指基站，需要支持無線資源管理等功能,有時為方便和其他網(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 80216 系列協(xié)議只定義了無線空中接口標(biāo)準(zhǔn)，對于 WiMAX的核心網(wǎng)沒有涉及.作為一種新興網(wǎng)絡(luò)，802.16 首先是對現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)的一種補充，用于滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨螅院同F(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通,充分利用現(xiàn)有無線網(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，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的無縫切換；同時可以充分挖掘現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的用戶信息，共用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的計費、鑒權(quán)和加密機制；并且充分依托現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)平臺的資源,開展新業(yè)務(wù)等mscbsc 移動通信論壇擁有 30 萬通信專業(yè)人員，超過 50 萬份 GSM/3G 等通信技術(shù)資料，是國內(nèi)領(lǐng)先專注于通信技術(shù)和通信人生活的社區(qū).%jB;0)_4k:X 如果混合組網(wǎng),WiMAX 可以通過兩種方式和現(xiàn)有無線通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián):緊耦合和松耦合松耦合對現(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)和計費)服務(wù)器，避免 WiMAX 數(shù)據(jù)流經(jīng)過現(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)相互獨立，并且可以使用移動 IP 支持網(wǎng)間的移動性，但這會導(dǎo)致較高的延時。

在 WiMAX 中建議采用跨層路由協(xié)議（在 IEEE80221 協(xié)議中稱為 2.5層路由協(xié)議,位于傳統(tǒng)路由層和 MAC 層之間)來減少 WiMAX 不同基站切換時的延時，但是無法減少網(wǎng)間的切換延時，所以這種模式對實時 性要求非常高的業(yè)務(wù)來說是一大挑戰(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鑒權(quán)機制,從而可以使運營商更好地建立獨有的業(yè)務(wù)模式,充分利用原有計費系統(tǒng)和客戶關(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X b)JP1U5N！S,C7y 緊耦合模式下 WiMAX 的數(shù)據(jù)流需要經(jīng)過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC）和核心網(wǎng),所以這需要對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進行改造這種模式的優(yōu)點是充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)對移動性管理的強有力支持，減少了切換延時，和松耦合模式相比,其切換時延有大幅度改進,保證了網(wǎng)絡(luò)的無縫切換圖 7 所示為 WiMAX 與 WCDMA 緊耦合時的網(wǎng)絡(luò)組成,WiMAX的基站直接和 WCDMA 的 RNC 或者 SGSN 相連。

mscbsc 移動通信論壇擁有 30 萬通信專業(yè)人員,超過 50 萬份 GSM/3G等通信技術(shù)資料，是國內(nèi)領(lǐng)先專注于通信技術(shù)和通信人生活的社區(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（zi7l0MP；V+y 基于 80216 的無線城域網(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，未來的發(fā)展趨勢是 IPv6 將代替 IPv4 以滿足更高的要求.基于 IPv6 的無線城域網(wǎng)技術(shù)不但使用戶能夠無線上網(wǎng),而且能夠在移動的同時進行網(wǎng)絡(luò)連接，它還能保證數(shù)據(jù)的不間斷性，同時支持眾多的下一代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù).在不久的將來,基于 IPv6 的無線城域網(wǎng)將形成網(wǎng)絡(luò)運營商的新業(yè)務(wù)增長點，將給運營商帶來巨大的經(jīng)濟利益和大大提高其市場競爭力因此，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 的無線城域網(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接入核心網(wǎng)的過程為：用戶數(shù)據(jù)經(jīng)采用 WiMAX 技術(shù)的接入網(wǎng)的空中接口到達基站后,通過“WiMAX-IPv6 核心”接口抵達 WMAN 核心網(wǎng)的邊緣路由器，由該邊緣路由器對其進行三層操作后，進入支持 MPLS 的 IPv6 網(wǎng)絡(luò)傳輸，經(jīng)標(biāo)簽交換后，抵達 WMAN 與核心網(wǎng)邊緣網(wǎng)關(guān)，然后進入核心網(wǎng)ys+r/l+C+Lk 無線城域網(wǎng)中的 BS 需要提供對 IPv6 路由協(xié)議(包括 MPLS）、自動配置、組播、QoS 算法實現(xiàn)、移動性管理等的完整支持，這是研究的重點.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)議同時由于 MPLS 能改善路由網(wǎng)絡(luò)的效率和控制，對于實時業(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于 RIPv6、OSPFv6、IDRPv2、MPLS 協(xié)議，IETF 都制定了相關(guān)的 RFC 規(guī)范，在 BS 中的實現(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、基站無線互聯(lián)方案 在 IEEE80216d/e 定義的 BWA（寬帶無線接入)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，基站通過有線方式如光纖連接到集線器、路由器或網(wǎng)橋設(shè)備.但有線的有效傳輸距離一般是10km 左右，雖然遠大于 WLAN 的覆蓋范圍，但對于幾十千米以外的區(qū)域是鞭長莫及在有寬帶接入需求的區(qū)域一般會選取一個最合適的位置來安裝基站，但這個位置不一定有現(xiàn)成的有線接入點，很多情況下距離有線接入點還有較長距離光纖無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)也是未來的發(fā)展趨勢，但是相對寬帶無線接入 而言，光纖接入的成本相當(dāng)高，建設(shè)周期也較長，如果最終客戶的裝機率不是很高，投資回報也就很難保證.盡管有一些運營商在嘗試光纖接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，但是對于今天追求資本回報率,希望快速占領(lǐng)市場、快速贏利的運營商，很難說它就是最好的策略而且，一旦網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完畢，一般很難重新調(diào)整同時對于離互聯(lián)網(wǎng)接入點較遠的地區(qū)，如邊遠山區(qū)建立基站勢必將投入較大的有線傳輸線路費用，以致基于成本的考慮對這些地區(qū)不能進行網(wǎng)絡(luò)的覆蓋.另一方面,當(dāng)無線城域網(wǎng)由固定接入發(fā)展到支持移動性后，為了保證用戶的無縫切換，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)過邊緣路由器、區(qū)域節(jié)點，然后再通過邊緣路由器經(jīng)過有線線路返回到 BS。

這個過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，將增加信息傳遞的延時，造成切換的不成功或通信中斷國內(nèi)領(lǐng)先的通信技術(shù)論壇$Y-a_WA1k 相對來說,無線傳輸手段具有快速靈活的優(yōu)勢，應(yīng)用在基站互聯(lián)上，具有投資少、見效快、組網(wǎng)靈活的特點，同時將擴大系統(tǒng)覆蓋范圍,解決更大范圍的寬帶無線接入問題，可以幫助運營商在激烈的寬帶業(yè)務(wù)競爭中快速、有效地占領(lǐng)市場對于基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)資源缺乏的運營商,無線傳輸手段甚至將成為其 WiMAX 基站互聯(lián)的主要手段無線基站互聯(lián)的結(jié)構(gòu)可簡單描述如下：中心基站惟一可以接入互聯(lián)網(wǎng)，其他無線基站（非中心基站或遠端基站）不能直接接入互聯(lián)網(wǎng)，而是通過無線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是直接相聯(lián),視其服務(wù)區(qū)域與中心基站的遠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（SS）直接接入,每個基站與用戶間的空中接口規(guī)范遵循 IEEE802162004 標(biāo)準(zhǔn).同時，在支持 802。

16e 中定義的移動性問題上，采用基站間無線互聯(lián)方案的優(yōu)勢也是非常明顯的.在用戶預(yù)備或發(fā)生切換時，中心基站可以協(xié)助確定用戶要切換到的目標(biāo)基站，并保證用戶切換前后業(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1 星型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) 遠端基站直接與中心基站無線連接,即經(jīng)過一跳到達互聯(lián)網(wǎng)；基站間通信采用 58GHz 頻段,基站與用戶間通信采用 35GHz 頻段;每個基站服務(wù)區(qū)范圍是 57km，遠端基站與中心基站間的距離可以為 30-50km.網(wǎng)絡(luò)拓撲如圖 8 所示,中心基站直接與互聯(lián)網(wǎng)相連并負責(zé)本小區(qū)的用戶站接入；遠端基站與中心基站無線連接并不直接與互聯(lián)網(wǎng)相連mscbsc 移動通信論壇擁有 30 萬通信專業(yè)人員,超過 50 萬份 GSM/3G 等通信技術(shù)資料，是國內(nèi)領(lǐng)先專注于通信技術(shù)和通信人生活的社區(qū).#Q1p；pK+W!qwwwmscbsccom+8IK，l2l 圖 8 星型網(wǎng)絡(luò)拓撲MSCBSC 移動通信論壇;G0R1NZM 這種方案的思想為中心基站將遠端基站當(dāng)作第一級用戶站，將遠端基 站的用戶站及本服務(wù)區(qū)域的用戶站當(dāng)作第二級用戶站8GHz 頻段覆蓋范圍與 3.5GHz 頻段覆蓋范圍部分重疊,但互不干擾,如同兩個單獨的寬帶無線接入系統(tǒng)。

但要求基站間的傳輸距離比用戶站與基站間的傳輸距離大得多假定每個非中心小區(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)遠端基站間的距離較遠，足以消除同頻干擾對每個小區(qū)可用帶寬的影響，使遠端基站到用戶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（本地多點分配業(yè)務(wù)）技術(shù)，在基站和用戶終端之間采用 IEEE80216 協(xié)議規(guī)范這要求基站提供兩套設(shè)備,一套供基站之間無線通信需要，另外一套供基站和用戶站之間通信使用移動通信,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 6y+g3B6c+oa60)4.2 多跳中繼網(wǎng)絡(luò)拓撲結(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 作為中心基站通過有線鏈路與 IP 網(wǎng)相連,而遠端基站 C、D 則需通過基站 B 的中繼，然后再通過基站 A 來接入互聯(lián)網(wǎng)所有的基站都首先提供覆蓋小區(qū)的用戶接入，此外,基站 B 作為中繼基站提供對遠端基站 C 和 D 業(yè)務(wù)的匯聚,基站 A 則負責(zé)基站 B-F 的上下行數(shù)據(jù)調(diào)度國內(nèi)領(lǐng)先的通信技術(shù)論壇+l8x0k。

C3V!P6I 移動通信,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l$4a7：_）5l3hMSCBSC 移動通信論壇 zQ6w9h0t 圖 9 多跳中繼網(wǎng)絡(luò)拓撲wwwmscbsccomi！Q+Z+a.l*_，mE 這里，對于遠端基站 C 或 D 接入互聯(lián)網(wǎng)的路徑為：遠端基站 C或 D 具有動態(tài)選路能力，根據(jù)傳播條件、基站負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 想通過基站 B 來轉(zhuǎn)發(fā),但獲知基站 B 中繼負載較重或基站 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 來進行中繼，最后仍通過基站 A 接入互聯(lián)網(wǎng).mscbsc 移動通信論壇擁有 30 萬通信專業(yè)人員，超過 50 萬份 GSM/3G 等通信技術(shù)資料，是國內(nèi)領(lǐng)先專注于通信技術(shù)和通信人生活的社區(qū)4V3W(w%O6N8P 一旦遠端基站 C 或 D 需要通過中繼基站 B 實現(xiàn)與中心基站 A 的通信，那么面臨的問題是基站 B 如何能同時與基站 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和下游的遠端基站C及D進行通信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。

mscbsccom5bY”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)機制，即中心基站 A 對所有遠端基站進行統(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 的調(diào)度下不會干擾其他基站間通信.不同基站間通信采用 IEEE80216-2004 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)之間采用時分復(fù)用機制這種方案的主要優(yōu)點在于能夠通過類似基站 B、E 的中繼，使基站 C、D 能夠覆蓋到離中心 IP 網(wǎng)接入點較遠的地區(qū)，從而達到擴展基站覆蓋的目的但是其缺陷也是非常明顯的：移動通信,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)較重的負載，尤其是直接與IP網(wǎng)絡(luò)通信的基站A,對其處理能力及無線資源管理要求很高www.mscbsccom!s1R；l！Y/A3b$bO 基站 A 的集中協(xié)調(diào)同步過程將大大增加基站間數(shù)據(jù)傳輸延時，并且傳輸效率也將明顯降低，這對于需要保證延時的通信是非常敏感的，QoS 得不到保證。

隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大，基站間的路由配置也會增大盡管基站的位置固定，路由選擇也近似固定，但是一旦無線信道的條件突然變化時,遠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)處理的開銷中心基站覆蓋的遠端基站數(shù)目過多時，系統(tǒng)的動態(tài)資源分配也將變得異常復(fù)雜.此外，如何在全網(wǎng)范圍內(nèi)分配頻段，使不同層次的基站能同時通信，也是需要深入研究的問題移動通信,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展覆蓋范圍變得相對簡便，但是擴大覆蓋范圍不可避免地會引起安全問題，并且全網(wǎng)的配置、監(jiān)控、計費等管理 也會進一步復(fù)雜化5、結(jié)束語 從目前的無線通信系統(tǒng)發(fā)展來看，WiMAX 在最近幾年可以被移動或者固定運營商作為分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的補充網(wǎng)絡(luò)，在第一階段不支持用戶終端的移動性未來的 IEEE80216e 標(biāo)準(zhǔn)對移動性將有較好的支持，可以單獨組網(wǎng)實現(xiàn)全網(wǎng)覆蓋,所以從技術(shù)的演進、支持用戶移動性和全網(wǎng)覆蓋角度來看,WiMAX 組網(wǎng)是一個逐漸演化的過程，從補充網(wǎng)絡(luò)到局部的單獨網(wǎng)絡(luò)再到最后的全覆蓋網(wǎng)絡(luò).在組網(wǎng)過程中，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，同時滿足靈活組網(wǎng)的需要,建議基站之間采用無線互聯(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 以及移動終端的無縫切換 。