WiMAX组网技术的研究
邢 超，王 珂
【摘 要】WiMAX的最终目标是确保业务能够有质量保证和安全地发布到终端用户，WiMAX技术的组网问题是其商业推广的关键。文章讨论了WiMAX组网涉及的关键技术和组网方案，认为WiMAX网络发展的趋势是与IP网络和移动蜂窝系统相融合。
【期刊名称】电脑与信息技术 【年(卷),期】2010(018)005 【总页数】3
【关键词】WiMAX；组网；融合
WiMAX技术是基于IEEE 802.16系列标准的一种无线城域网（WMAN）技术，是一种3G技术，主要与两个标准化组织有关：IEEE 802.16工作组负责802.16系列标准的制定，WiMAX论坛对IEEE 802.16技术进行商业化的推广。IEEE802.16系列标准主要定义了空中接口的物理层和MAC层规范，MAC层独立于物理层，能支持多种不同的物理层。WiMAX技术的应用是和技术发展相对应，有三个发展阶段：固定接入阶段、游牧和便携式阶段和移动阶段。IEEE802.16的空中接口标准主要分为IEEE 802.16d和IEEE 802.16e，前者采用点到多点传播，可以实现对服务区域的宽带连接，后者能提供高速率蜂窝网络的移动性。
目前市场已开始广泛采用WiMAX，用户数量高达数百万，全球100多个国家和地区部署了几百个WiMAX网络。随着IEEE 802.16e的标准化，WiMAX将可以实现多小区大规模组网和小区间切换，实现无线宽频上网。
1 组网关键技术
1.1 频率规划
频谱的可用性是影响无线技术成功的关键，WiMAX与Wi-Fi和其他3G等系统的频段存在竞争关系，需要ITU和各国电信管理组织进行协调。分配给WiMAX的频段有2.5GHz许可频段，3.5GHz许可频段和5.8GHz免许可频段，根据目前2～6GHz频段划分和分配的情况，WiMAX可能会采用3.5GHz频段。 目前WiMAX系统可用的频率资源很少，频率规划成为WiMAX网络设计的重要环节。IEEE802.16支持的频段包括10～66GHz的视距传播频段和11GHz以下的非视距传播频段，WiMAX采用OFDM或OFDMA多载波调制技术来提高非视距传播下的系统性能，基于OFDM的WiMAX系统，通过TDMA来区分用户，使用相同频率的小区间的通信会有严重干扰；基于OFDMA的WiMAX系统，通过时间子信道来区分用户，可以采用同频组网，如果多小区频率复用因子为1，将增加对小区间同步保证等性能需求。选择合适的频率复用机制可以减少系统间干扰，提高系统容量，增强链路的服务质量。基于无线资源管理的小区规划和使用极化天线可以提高WiMAX频率利用率，小区扇形化、智能天线等技术能提高系统频谱效率。 1.2 网络规划
WiMAX网络支持移动性，规划流程可分为以下步骤：
（1）前期调研 对于WiMAX网络，确定网络对不同区域类型的覆盖、容量和服务质量等指标和可提供的业务种类等。
（2）电波传播的估算 无线网络规划中，为实际反映当地的电磁波传播环境，必须修正经验公式模型中的相关参数。对于固定无线接入，WiMAX系统使用
的频段较高，建议采用SUI信道模型。
（3）估算网络规模和预仿真 802.16e网络采用蜂窝小区结构，根据无线传播模型，经过链路预算计算后，确定基站最大覆盖半径和单个小区有效覆盖面积，分析目标规划区域的覆盖和容量后估算出满足覆盖要求的网络规模，再根据网络性能指标，通过仿真软件完成基站的初始方案。
（4）详细规划 在以上工作的基础上，对备选站址做实地测试，选择电波传播环境和地理位置都合适的站点，再使用软件对基站参数进行设置，选站过程中如果调整原方案，会对相邻站址的选择造成一定影响。如果详细规划环节出现问题，就要重新估算网络规模和预仿真，直到使网络质量满足建设目标。 1.3 网络结构
WiMAX系统的网络结构包括终端、接入网和核心网。IEEE802.16系列协议没有定义WiMAX的核心网，核心网可以是一个新实体，也可以与现有的通信网络混合组网。WiMAX核心网要求能满足不同业务和应用的QoS需求，提供用户认证、漫游以及与其它网络核心网的互通，具备移动性管理、位置管理、不同技术之间的切换。
接入网包括基站和接入网网关，支持无线资源管理等功能。组网时要解决频率规划和终端计费认证的问题。频率规划方案要考虑对用户速率、网络容量的影响。WiMAX网络在认证计费方案上可以在PPPoE、IEEE 802.1x、Web认证等方式中选择。终端有适于IEEE802.16d、便携和IEEE802.16e的三种类型。
2 WiMAX的组网方案
2.1 固定应用模式
作为xDSL方式等有线接入方式的补充，WiMAX固定应用模式采用符合
WiMAX组网技术的研究
