【正文】 無線接入系統(tǒng)的組網(wǎng)問題將成為一個重要的課題。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） 題目 院（系部） 專業(yè)名稱 年級班級 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 年 月 日 — 1— 河 南 理 工 大 學(xué) 萬 方 科 技 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 專業(yè)班級 學(xué)生姓名 一、題目 二、主要任務(wù)與要求 三、起止日期 年 月 日至 年 月 日 指導(dǎo)教師 簽字（蓋章） 系 主 任 簽字（蓋章） 年 月 日 河 南 理 工 大 學(xué) 萬 方 科 技 學(xué) 院 — 2— 畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱人評語 專業(yè)班級 學(xué)生姓名 題目 評閱人 簽字（蓋章） 職 稱 工作單位 年 月 日 河 南 理 工 大 學(xué) 萬 方 科 技 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計（論文）評定書 — 3— 專業(yè)班級 學(xué)生姓名 題目 指導(dǎo)教師 簽字（蓋章） 職稱 年 月 日 河 南 理 工 大 學(xué) 萬 方 科 技 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯許可證 — 4— 經(jīng)審查， 專業(yè) 班 同學(xué)所提交的畢業(yè)設(shè)計（論文），符合學(xué)校本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）的相關(guān)規(guī)定，達到畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書的要求，根據(jù)學(xué)校教學(xué)管理的有關(guān)規(guī)定，同意參加畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯。事實上，包括移動、 網(wǎng)通 在內(nèi)的中國四大電信 運營商 都在對 WiMax 進行 測試 。 were analyzed and WiMax and the integration of the existing work, tightly coupled and loosely coupled method, and based on IPv6WiMaxcore work mechanisms are described and discussed。 WiMax 是一項基于 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無線接入城域網(wǎng) (Broadband Wireless Access Metropolitan Area Network， BWAMAN)技術(shù)，其基本目標(biāo)是提供一種在城域網(wǎng)一點對多點的多廠商環(huán)境下，可有效地互操作的寬帶無線接入手段 。 WiMax 采用 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復(fù)用 )調(diào)制方式，每個頻道的帶寬為 20MHz，通過室外固定天線穩(wěn)定地收發(fā)無線電波，因此，可實現(xiàn) 的最大傳輸速度 (3)提供廣泛的多媒體通信服務(wù) 由于 WiMax 較之 WiFi 具有更好的可擴 展性和安全性，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電信級的多媒體通信服務(wù)。 (2)QoS 性能 WiMax 可以向用戶提供具有 QoS 性能的數(shù)據(jù)、視頻、話音 (VoIP) 業(yè)務(wù)。 ② 當(dāng)信息帶寬需求不大時，窄的信道帶寬有利于節(jié)省頻譜資源。 全球需求和法規(guī)要求的協(xié)調(diào) WiMax 市場的增長總會存在地域上的差別， WiMax 論壇必須了解每一個市場的細微差別，并在擁有不同利益的地方、國家和地區(qū)組織制訂相關(guān)法規(guī)時積極進行協(xié)調(diào)。但縱然 WiMax沒有獲準(zhǔn)成為 IMT標(biāo)準(zhǔn)，也不影響它作為一種有效技術(shù)在應(yīng)用市場進行推廣。 中國地理位置寬廣，面積為全球第三大，地理環(huán)境復(fù)雜，存在很多偏遠和經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，通信基礎(chǔ)設(shè) 施還不完善，亟需得到解決，因此在中國面臨著難得的發(fā)展機遇。 2020 年華為開始推出 。 WiMax的發(fā)展將臺灣地區(qū)的電信服務(wù)運營商和興盛的電腦產(chǎn)業(yè)合并到了同一個產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)，構(gòu)成了全新的產(chǎn)業(yè)模式，為產(chǎn)業(yè)提供了河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 更多的創(chuàng)新空間。作為， WiMax技術(shù)論壇積極組織業(yè)界各大系統(tǒng)廠商和設(shè)備廠商之間的兼容性測試工作。 （ 1） WiMax 技術(shù)在移動領(lǐng)域的發(fā)展不可能一帆風(fēng)順，尋找全球統(tǒng)一的頻率、解決切換、漫游等問題都是發(fā)展的障礙。在 CDMA(Code Division Multiple Access)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。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。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。 如圖 23 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，則河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 使用的調(diào)制方式越高。 （ 3） 同一站點，同一扇區(qū)，不可以使用同頻 。而核心網(wǎng)主要用于解決用戶認證、漫游等功能及作為 其他網(wǎng)絡(luò)之間的接口 [2]。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 | 圖 26所示為 WiMax和 WCDMA在松耦合模式下的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。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 [3]。對于 RIPv OSPFv IDRPv MPLS 協(xié)議， IETF 都制定了相關(guān)的RFC(Request For Comments)規(guī)范，在 區(qū) 中的實現(xiàn)應(yīng)當(dāng)符合規(guī)范規(guī)定。而且，一旦網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完畢，一般很難重新調(diào)整。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。 圖 28 星型網(wǎng)絡(luò)拓撲 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 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。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 圖 29 多跳中繼網(wǎng)絡(luò)拓撲 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)。但是其缺陷也是非常明顯的 ： (1)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。未來的 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)。 ⑴ 視頻信息采集分系統(tǒng) 系統(tǒng)組成：在視頻圖像的傳輸中，經(jīng)常遇到地形條件復(fù)雜或監(jiān)控地點隨時變化的使用場合。既可與現(xiàn)場指揮車結(jié)合，也可臨時移放至災(zāi)害現(xiàn)場的某一制高點，在 5分鐘之內(nèi)完成網(wǎng)絡(luò)調(diào)試，廣泛應(yīng)用在室外應(yīng)急現(xiàn)場的保衛(wèi)、移動監(jiān)控、移動指揮活動中，如公安刑偵、智能交通、火災(zāi)現(xiàn)場、森林防火、各種監(jiān)控、警戒保衛(wèi)、軍事演習(xí)、武裝偵察、緊急救援等任務(wù)。利用 IP 連接更加靈活、方便，網(wǎng)絡(luò)通訊速度快，保證大流量業(yè)務(wù)的穩(wěn)定傳輸?；炯夹g(shù)指標(biāo)詳見表 21。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 圖 211 WiMax 在校園 無線網(wǎng)中的接入拓撲圖 在校區(qū)本部和分校區(qū) B 的 WiMax 無線校園網(wǎng)絡(luò)中，整個學(xué)校就是一個無線網(wǎng)絡(luò)教室。該技術(shù)的引入克服了傳統(tǒng)接入方式的諸多缺點，如傳輸距離和位置的限制、成本過高、難于實現(xiàn)基站間的快速有效通信等。但是由于 WiMax 技術(shù)和設(shè)備都不夠成熟，因此在方案的可實施性上，存在著與現(xiàn)有校園網(wǎng)系統(tǒng)融合的問題。WiMax 網(wǎng)絡(luò)具備支持漫游和移動業(yè)務(wù)的能力，其移動性管理對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了較大的影響，移動性管理主要是在整個服務(wù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有效的支持終端的漫游和移動，涉及位置管理和切換管理兩部分。 系統(tǒng)內(nèi)切換 L2 的移動一般是指在同一個 ASN GW 下的移動，對于 L2 的移動性管理方案，主要支持 協(xié)議中規(guī)定的各種切換，描述 intraASN 切換(層 2 切換 )的觸發(fā)機制和切換流程，對于 intraASN 切換，采用了 R8 接口實現(xiàn) 區(qū) 間的通訊。 （ 2） 切換流程 無論發(fā)起方是 區(qū) 還是 MS，目標(biāo) 區(qū) (t區(qū) )的決策方既可以是 區(qū) 也可以是 MS： MS 經(jīng)過掃描可能作出決定選取 t區(qū) 。這種方式中， MIP 客戶端駐留在 MS 上， MS 實現(xiàn) MIP 功能，而 ASNGW 承擔(dān) FA 功能，其基本 MIP 切換流程如圖 34 所示 [12]。 MM_Register：該消息從 t區(qū) 發(fā)送到 ASN GW，告訴 ASN GW 對應(yīng)的 MS業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)可以發(fā)送新的 s區(qū) 。在各種切換類型中，這種連續(xù)的 CINR 測量都是必須的。 WiMax_AN 為 WiMax 用戶提供無線接入，主要包括基站、基站控制器、接入網(wǎng)關(guān)等功能實體 。本章 給出了 WiMax 的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，詳細描述了 WiMax 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中有關(guān)系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間兩種主要的切換方式，介紹了其切換機制，并給出了其切換流程圖和主要切換步驟 [5]。 ⑶ 系統(tǒng)融合 在 WiMax 設(shè)備作為校園無線網(wǎng)接入方案過程中，目前還存在著與現(xiàn)有校園網(wǎng)系統(tǒng)相融合的問題，如無線接人的計費策略，端到端的安全方案，WiMax 設(shè)備和校園網(wǎng)系統(tǒng)統(tǒng)一操作維護等，這些問題在一定程度上影響了該方案現(xiàn)階段的可實施性。如果各個校區(qū)都配置了 WiMax 無線網(wǎng)絡(luò)，整個學(xué)校就可以形成一個準(zhǔn)移動的信息化學(xué)習(xí)環(huán)境。在松耦合方式下，直接利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的認證、授權(quán)和計費服務(wù)器 (Authentication、Autllorization and Accounting， AAA)，使數(shù)據(jù)流并不經(jīng)過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)。處理數(shù)據(jù)迅速，支持多客戶端同時訪問。是商務(wù)、商業(yè)、公安、保安應(yīng)用領(lǐng)域關(guān)鍵性作業(yè)中一線人員的理想通訊工具，而其 350M 產(chǎn)品更是為中國公安系統(tǒng)量身訂做，完全符合 CPS 中國公安編號方案，出色的性能更是滿足了公安的需求，可以滿足各種應(yīng)急指揮調(diào)度的需要。視頻采集與前端數(shù)據(jù)發(fā)射連為一體，重量輕，可隨時機動，適應(yīng)各種地質(zhì)環(huán)境和氣象條件。這就需要有一個高性能的移動基站，在災(zāi)害現(xiàn)場支撐前端的文件傳輸、對講指揮調(diào)度和視頻實時采集上傳。 (4)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。 AB 或 BC 基站間基于 TDD 雙工模式，上下行都采用 TDMA 接入方式。 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 協(xié)議規(guī)范。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)。這個過程將受到多段通信信道狀況的影響，尤