【導(dǎo)讀】近年來(lái)，無(wú)線寬帶技術(shù)蓬勃發(fā)展。開始進(jìn)入高速發(fā)展階段。許多國(guó)家均在政府支持和電信制造商、運(yùn)營(yíng)商的積。極投入下，研究和建設(shè)各種不同類型的無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)。的優(yōu)點(diǎn)成為該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本文首先介紹WIMAX物理層和MAC層的關(guān)鍵。在針對(duì)WIMAX的無(wú)線信道信道模型進(jìn)。行了詳細(xì)研究的基礎(chǔ)上，按照基于WIMAX技術(shù)的無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃方法，依據(jù)此方案實(shí)際搭建了南昌大學(xué)無(wú)線寬帶實(shí)驗(yàn)網(wǎng)，并且完成了部分測(cè)試、調(diào)試及優(yōu)化工作，針對(duì)實(shí)際中出現(xiàn)的問(wèn)題做出分析。最后，對(duì)全文進(jìn)行總結(jié)，展望了下一步在無(wú)線寬帶網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)方面可以進(jìn)行的工作和改進(jìn)。的條件,同時(shí),也方便了學(xué)生的學(xué)習(xí)。所以21世紀(jì)的高校應(yīng)該在宿舍、教室、圖書館等整個(gè)園區(qū)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。使用無(wú)線局域網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)建筑群網(wǎng)絡(luò)連接、寬帶互連網(wǎng)絡(luò)接入及移動(dòng)獲取網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等功能。無(wú)線局域網(wǎng)成為構(gòu)建現(xiàn)代教。育網(wǎng)絡(luò)的必然選擇?，F(xiàn)在，WIMAX技術(shù)的出現(xiàn)為解決上述問(wèn)題提供了可能。

　　

【正文】 圖 37 WIMAX 作為固網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)的接入 a) 家庭寬帶接入市場(chǎng) 作為 XL 方式的互補(bǔ)。由于 WIMAX 設(shè)備成本呈現(xiàn)逐漸下滑的趨勢(shì)，且用戶峰值接入速率較高，安裝方便，同時(shí)具有一定的便攜能力，因此運(yùn) 營(yíng)商可利用 WIMAX 技術(shù)，在客戶端采用室內(nèi)型 CPE，快速進(jìn)入個(gè)人寬帶 接入市場(chǎng)，提供寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 b） 商企等大客戶接入市場(chǎng) 大客戶接入主要實(shí)現(xiàn)基于 IP 和電路業(yè)務(wù)的綜合接入。運(yùn)營(yíng)商可利用WIMAX 作為數(shù)字分組網(wǎng)（ DDN）、幀中繼（ FR）網(wǎng)絡(luò)等有線接入平臺(tái)的補(bǔ)充，在客戶端采用室內(nèi)型或室外型 CPE。而新興運(yùn)營(yíng)商或移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商可利用寬帶無(wú)線設(shè)備迅速開展業(yè)務(wù)，抓住重要客戶，彌補(bǔ)其固網(wǎng)資源的不足。 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 30 NGN 網(wǎng)絡(luò)的接入 WIMAX 可用作 NGN 網(wǎng)絡(luò)的接入，如圖 8 所示。利用 IP 語(yǔ)音業(yè)務(wù)可實(shí)時(shí)帶 寬分配、占用空中無(wú)線資源少的特點(diǎn)進(jìn)行語(yǔ)音業(yè)務(wù)的接入。對(duì)于新興運(yùn)營(yíng)商，可利用 WIMAX 設(shè)備取代光纜和銅纜，在客戶端配合 IAD、綜合 AG 等設(shè)備快速布局，打破傳統(tǒng)固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商對(duì)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的壟斷。 圖 38 WIMAX 作為 NGN 網(wǎng)絡(luò)的接入 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入補(bǔ)充 目前，移動(dòng)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要指移動(dòng)增值 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，包括移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、消息類、游戲、企業(yè)應(yīng)用、視頻等多種業(yè)務(wù)。隨著短信和移動(dòng)游戲類業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)，用戶對(duì)移動(dòng)寬帶數(shù)據(jù)類業(yè)務(wù)提出了更高的數(shù)據(jù)傳輸帶寬需求。 WIMAX可以作為數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)的一個(gè)有力的補(bǔ)充手段。 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基站傳輸 WIMAX 移動(dòng)應(yīng)用模式如圖 9 所示，其采用符合 標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)其工作頻段應(yīng)在 6GHz 以下。 WIMAX 移動(dòng)應(yīng)用模式是面向個(gè)人用戶的，提供支持切換和 QoS 機(jī)制的無(wú)線數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)。其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)同 WLAN、3G 無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)相似，可以通過(guò)蜂窩 組網(wǎng)方式覆蓋較大區(qū)域。在這種應(yīng)用模式下，可以將 WIMAX 看作一種無(wú)線城域網(wǎng)、多點(diǎn)基站互聯(lián)和回運(yùn)的支持手段；同時(shí)，由于 WIMAX 的非視距特性，能夠在城市中提供很好的應(yīng)用，配合運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)快速建網(wǎng)的目的，如針對(duì)我國(guó)城域網(wǎng)建設(shè)的實(shí)際情況，可建立采用WIMAX 接入技術(shù)的寬帶 SDH 城域網(wǎng)。 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 31 圖 39 WIMAX 作為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò) 基站傳輸 WIMAX 與 3G 融合組網(wǎng)方案 WIMAX 網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)蜂窩網(wǎng)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，如圖 10 所示： 圖 310 WIMAX 與 3G 融合組網(wǎng) 如 依據(jù)與移動(dòng)蜂窩系統(tǒng)結(jié)合的緊密程度，移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)和 WIMAX 網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案可以分成松耦合和緊耦合兩大類?？紤]耦合程度從淺到深，移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò) 和 WIMAX 網(wǎng)絡(luò)可以有六個(gè)工作模式： （ 1）統(tǒng)一計(jì)費(fèi)和用戶管理模式。 （ 2）給予蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的 WIMAX 網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證和計(jì)費(fèi)模式。 （ 3） WIMAX 網(wǎng)絡(luò)接入移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)分組域業(yè)務(wù)模式。 （ 4）業(yè)務(wù)一致性和連續(xù)性的模式。 （ 5）無(wú)縫的分組域業(yè)務(wù)切換模式。 （ 6） WIMAX 接入到移動(dòng)蜂窩標(biāo)準(zhǔn)電路域模式。 前兩種模式屬于松耦合，后四種模式屬于緊耦合。在模式（ 1）中，在兩個(gè)系統(tǒng)間外掛一個(gè)附加的網(wǎng)絡(luò)， AAA 在附加網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)，完成鑒權(quán)和計(jì)三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 32 費(fèi)功能；在模式 （ 2）中， WIMAX 作為移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)互補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)，其認(rèn)證和計(jì)費(fèi)需要用移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的歸屬位置寄存器（ HLR）和 AAA 等， WIMAX 流量出口直接連接到城域網(wǎng)；在模式（ 3）中， WIMAX 認(rèn)證和計(jì)費(fèi)方式與模式類似，其業(yè)務(wù)流量出口將由移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的分組域網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)；在模式（ 4）中， WIMAX 網(wǎng)絡(luò)可以直接訪問(wèn)移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)所有業(yè)務(wù)；在模式（ 5）中， WIMAX 網(wǎng)絡(luò)切換要受蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的控制，其 VoIP 語(yǔ)音業(yè)務(wù)可以切換到移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中；在模式（ 6）中， WIMAX 網(wǎng)絡(luò)無(wú)線資源和移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中無(wú)線資源將被統(tǒng)一調(diào)度。 WIMAX 組網(wǎng)可以先考慮采用模式（ 1），再通過(guò)移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，逐步演進(jìn)到模式（ 4）和（ 5），模式（ 6）是終極發(fā)展目標(biāo)。 WIMAX 終端認(rèn)證計(jì)費(fèi)功能都在移動(dòng)蜂窩系統(tǒng)中相應(yīng)的設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。在松耦合場(chǎng)景下， WIMAX移動(dòng)性管理由 WIMAX 專有設(shè)備實(shí)現(xiàn)，而在緊耦合場(chǎng)景下，移動(dòng)蜂窩中的設(shè)備也要參與 WIMAX 終端的移動(dòng)性管理。 WIMAX 的商業(yè)發(fā)展路線 從 WIMAX 的技術(shù)特點(diǎn)分析， WIMAX 市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)和商業(yè)模式需要分三步走，即發(fā)展的三個(gè)階段： （ 1）室外型固定寬帶無(wú)線接入市場(chǎng)：基于 的室外固定 終端作為建筑物的接入手段，作為固定網(wǎng)絡(luò)的輔助，以企業(yè)用戶為主。 （ 2）室內(nèi)型固定寬帶無(wú)線接入市場(chǎng)：用戶可以自行安裝的基于 室內(nèi)固定終端上市，降低運(yùn)營(yíng)商建網(wǎng)成本，向家庭用戶提供接入業(yè)務(wù)。 （ 3）便攜移動(dòng)模式應(yīng)用市場(chǎng)：基于 的芯片內(nèi)置筆記本、 PDA 等可攜帶終端，提供移動(dòng)性，針對(duì)個(gè)人用戶提供移動(dòng)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 33 第四章 WIMAX 無(wú)線接入網(wǎng)解決方案 WIMAX 無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)基本原則 1．根據(jù)建設(shè)單位要求，本項(xiàng) 目以 WIMAX 無(wú)線接入系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)線寬帶接入； 2．根據(jù)建設(shè)單位要求，本項(xiàng)目無(wú)線接入系統(tǒng)應(yīng)主要覆蓋業(yè)務(wù)熱點(diǎn)區(qū)域和光纖難進(jìn)入?yún)^(qū)域，此外還用于應(yīng)急通信和新建小區(qū)的快速接入等場(chǎng)合； 3．根據(jù)業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)，系統(tǒng)容量與設(shè)備配置首先滿足目標(biāo)用戶的接入帶寬需求，同時(shí)兼顧到遠(yuǎn)期網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的要求； 4．設(shè)備容量配置根據(jù)具體情況留有適當(dāng)余地，既滿足近期工程要求，又考慮遠(yuǎn)期發(fā)展擴(kuò)容的可能性。 網(wǎng)絡(luò)組織 本項(xiàng)目采用基于 IEEE － 2021 的 點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)。該系統(tǒng)為點(diǎn)到多點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主要由基 站、終端站和網(wǎng)管系統(tǒng)三大部分構(gòu)成。終端站通過(guò)無(wú)線鏈路接收基站的信號(hào)，基站通過(guò)地市傳輸網(wǎng)絡(luò) (或城域網(wǎng) )與 IP 核心網(wǎng)絡(luò)相連， 網(wǎng)絡(luò)組 圖 41 所示 。 圖 41WIMAX網(wǎng)絡(luò)組織 網(wǎng)絡(luò)功能結(jié)構(gòu) 基于 的固定寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)通常為點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，一般由基站 (BS)、終端站 (TS)、 CSN(連接服務(wù)網(wǎng)絡(luò) )組成，其 功能結(jié)三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 34 構(gòu)模型如圖 42 所示。 圖 42WIMAX網(wǎng)絡(luò)功能結(jié)構(gòu)模型 1． BS 從邏輯上講， BS 可分為中心控制站 (CCS)和中心射頻站 (CRS)； CCS 負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)的匯聚和控制，并提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口； CRS 是基帶和射頻之間的收發(fā)轉(zhuǎn)換設(shè)備，完成射頻信號(hào)收發(fā)等功能。通常， CCS 和 CRS 可以集成實(shí)現(xiàn)，也可以分立實(shí)現(xiàn)。 BS 主要用于處理基于 空中接口并提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口，主要包括以下功能： b) 物理層、 MAC 層功能，以及功率控制和網(wǎng)絡(luò)接入功能； c) 處理空中接口業(yè)務(wù) QOS 等級(jí)的功能； d) 無(wú)線資源管理，更新基站活動(dòng)狀態(tài) (激活和休眠 )的功能； e) 密鑰管理和會(huì)話管理等功能； f) 業(yè)務(wù)映射、匯聚和調(diào)度功能； g) 基站和 CSN 之間的隧道建立和管理，支持多種隧道協(xié)議 (MPLS、 VLAN、GRE、 L2TP、 IPSec、 PPPoE 等 )。 2． TS TS 功能模塊用于處理基于 空中接口，為用戶提供寬帶業(yè)務(wù)，可分為室內(nèi)型和室外型，室內(nèi)型終端站天線安裝方式可采用內(nèi)置方式或者增加外接天線方式。 WIMAX 是一種基于 系列標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無(wú)線接入技三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 35 術(shù)。作為一種新的 3G標(biāo)準(zhǔn)，多種關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用是 WIMAX 技術(shù)優(yōu)勢(shì)的最重要體現(xiàn)。 WIMAX 原來(lái)的技術(shù)定位為無(wú)線城域網(wǎng)的接入方式，一直是以一種 B3G 技術(shù)自居，如今 WIMAX 加入了 3G 陣營(yíng)，不僅說(shuō)明了 WIMAX 的技術(shù)定位已經(jīng)生了改變，同時(shí)很大程度上也是為向 4G 的演進(jìn)考慮。 設(shè)備組成 WIMAX 網(wǎng)絡(luò)由基站、終端站和網(wǎng)管組成。通常 BS 分為室內(nèi)單元和室外單元，室外單元包括射頻和天線單元，天線根據(jù)頻率規(guī)劃情況可選擇水平或者垂直極化。 TS 分為室內(nèi)型和室外型，室內(nèi)型終端站天線安裝方式可采用內(nèi)置方式或者增加外接天線方式。網(wǎng)管系統(tǒng)通常執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)管理功能，可以是安裝管理軟件的 Widows 系列或者 Unix系列服務(wù)器。 覆蓋分析 因?yàn)? 無(wú)線接入系統(tǒng)的工作頻率在 10GHz 以下，所以其無(wú)線 電波覆蓋半徑基本不受降雨衰減影響。結(jié)合目前設(shè)備的技術(shù)參數(shù)和基站分布，本項(xiàng)目系統(tǒng)基站覆蓋半徑一般宜為 78Km。為避免系統(tǒng)內(nèi)干擾，個(gè)別扇區(qū)應(yīng)通過(guò)基站發(fā)射功率控制、天線下傾等方法使覆蓋半徑控制在 2Km 左右。由于本項(xiàng)目系統(tǒng)的無(wú)線電波傳播要求微波視通，本項(xiàng)目電波覆蓋率受基站高度、用戶站高度和電波傳播路徑情況影響。一般宜以滿足業(yè)務(wù)接入需求為原則，指導(dǎo)工程建設(shè)。 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 36 結(jié) 論 WIMAX 是一種基于 系列標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無(wú)線接入技術(shù)。作為一種新的 3G標(biāo)準(zhǔn)，多種關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用是 WIMAX 技術(shù)優(yōu)勢(shì)的最重要 體現(xiàn)。 WIMAX 原來(lái)的技術(shù)定位為無(wú)線城域網(wǎng)的接入方式，一直是以一種 B3G 技術(shù)自居，如今 WIMAX 加入了 3G 陣營(yíng)，不僅說(shuō)明了 WIMAX 的技術(shù)定位已經(jīng)生了改變，同時(shí)很大程度上也是為向 4G 的演進(jìn)考慮。 WIMAX 技術(shù) 也 很好的解決了運(yùn)營(yíng)商“最后一公里”的接入問(wèn)題。 1．本論文中主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論 (1)從 WIMAX 的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)兩個(gè)方面分析介紹了 WIMAX 技術(shù)。 (2)比較分析了 WIMAX 與 WIFI、 WCDMA、 CDMA2021 和 TDSCDMA 寬帶無(wú)線接入技術(shù)。通過(guò)對(duì)比分析，得出 了 WIMAX 與其它各種同類技術(shù)的關(guān)系，重點(diǎn)是 WIMAX 與原有 3G 技術(shù)的關(guān)系。 WIMAX、 WIFI 和 3G 這三種技術(shù)有不少重疊的功能 , 但它們具有各自不同的市場(chǎng)定位 , 所以更多的是一種互補(bǔ)關(guān)系，在局部也會(huì)有部分融合。 (3)結(jié)合 WIMAX 技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)新階段 WIMAX 業(yè)務(wù)應(yīng)用提出了建議。目前比較成熟的 WIMAX 設(shè)備基于 ，建議現(xiàn)階段主要開展 NGN 接入、寬帶數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)專線接入、 WIFI 回程業(yè)務(wù)。 (4)結(jié)合工程實(shí)際，對(duì)業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)、業(yè)務(wù)組織、網(wǎng)絡(luò)組織、頻率規(guī)劃、基站接入、網(wǎng) 絡(luò)管理、用戶接入進(jìn)行了深入的研究，給出了 WIMAX 無(wú)線接入解決方案。 通過(guò)使用 WIMAX 技術(shù)，運(yùn)營(yíng)商可以為客戶提供多種服務(wù)，以較少的初期投資，可迅速地實(shí)現(xiàn)大面積的用戶覆蓋，快速占領(lǐng)市場(chǎng)，發(fā)展客戶，而且隨著客戶群體的不斷發(fā)展壯大，系統(tǒng)擴(kuò)容的平滑性又滿足了其滾動(dòng)發(fā)展的需要。 2．進(jìn)一步工作展望 就我國(guó)目前情況而言， WIMAX 單獨(dú)組網(wǎng)的條件尚不成熟，它只能作為移動(dòng)或者固定寬帶的補(bǔ)充，保持與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的有效互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合組網(wǎng)來(lái)發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。隨著網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)的急劇增加，網(wǎng)絡(luò)帶寬勢(shì)必成為衡量網(wǎng)絡(luò)性能的重要指表，這 就為 WIMAX 提供了用武之地。運(yùn)營(yíng)商可以充分利用其完善的三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 37 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，寶貴的頻率資源和站址資源 ,結(jié)合 WIMAX 無(wú)線寬帶接入技術(shù)，形成自身的優(yōu)勢(shì)，通過(guò) WIMAX 無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)實(shí)現(xiàn)其在寬帶接入上的突破，擴(kuò)大其社會(huì)影響。 三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 38 參考文獻(xiàn) [1] 郎為民． WIMAX 技術(shù)原理與應(yīng)用 [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021． [2] 熊寧，陳永志．寬帶無(wú)線接入技術(shù)及其現(xiàn)狀 [J] ．法制與社會(huì)， 2021， 1：295296． [3] 馬鑫． WIMAX 技術(shù)研究及發(fā)展現(xiàn)狀 [J] ．電信快報(bào)， 2021， 4： 4042． [4] 趙新建 ,梁國(guó)勇，晁岳磊． WIMAX/ 技術(shù)淺析與應(yīng)用展望 [J]．中國(guó)新通信 (技術(shù)版 )， 2021， 7： 23 26． [5] 姜述峰，李春明，趙穎． WIMAX 技術(shù)與應(yīng)用 [J].信息技術(shù)， 2021， 4： 201． [6] 樊瀾，姜鵬． WIMAX 寬帶產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r與應(yīng)用場(chǎng)景探討 [J].電信網(wǎng)技術(shù)，2021， [7] 尹萌． WIMAX 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