【導讀】近年來，無線寬帶技術蓬勃發(fā)展。開始進入高速發(fā)展階段。許多國家均在政府支持和電信制造商、運營商的積。極投入下，研究和建設各種不同類型的無線寬帶網絡。的優(yōu)點成為該領域研究的熱點。本文首先介紹WIMAX物理層和MAC層的關鍵。在針對WIMAX的無線信道信道模型進。行了詳細研究的基礎上，按照基于WIMAX技術的無線寬帶網絡的規(guī)劃方法，依據此方案實際搭建了南昌大學無線寬帶實驗網，并且完成了部分測試、調試及優(yōu)化工作，針對實際中出現的問題做出分析。最后，對全文進行總結，展望了下一步在無線寬帶網組網技術方面可以進行的工作和改進。的條件,同時,也方便了學生的學習。所以21世紀的高校應該在宿舍、教室、圖書館等整個園區(qū)提供網絡服務。使用無線局域網可以實現建筑群網絡連接、寬帶互連網絡接入及移動獲取網絡服務等功能。無線局域網成為構建現代教。育網絡的必然選擇?，F在，WIMAX技術的出現為解決上述問題提供了可能。

　　

【正文】 圖 37 WIMAX 作為固網寬帶業(yè)務的接入 a) 家庭寬帶接入市場 作為 XL 方式的互補。由于 WIMAX 設備成本呈現逐漸下滑的趨勢，且用戶峰值接入速率較高，安裝方便，同時具有一定的便攜能力，因此運 營商可利用 WIMAX 技術，在客戶端采用室內型 CPE，快速進入個人寬帶 接入市場，提供寬帶數據業(yè)務。 b） 商企等大客戶接入市場 大客戶接入主要實現基于 IP 和電路業(yè)務的綜合接入。運營商可利用WIMAX 作為數字分組網（ DDN）、幀中繼（ FR）網絡等有線接入平臺的補充，在客戶端采用室內型或室外型 CPE。而新興運營商或移動運營商可利用寬帶無線設備迅速開展業(yè)務，抓住重要客戶，彌補其固網資源的不足。 三門峽職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 30 NGN 網絡的接入 WIMAX 可用作 NGN 網絡的接入，如圖 8 所示。利用 IP 語音業(yè)務可實時帶 寬分配、占用空中無線資源少的特點進行語音業(yè)務的接入。對于新興運營商，可利用 WIMAX 設備取代光纜和銅纜，在客戶端配合 IAD、綜合 AG 等設備快速布局，打破傳統(tǒng)固網運營商對語音業(yè)務的壟斷。 圖 38 WIMAX 作為 NGN 網絡的接入 數據業(yè)務的接入補充 目前，移動寬帶數據業(yè)務主要指移動增值 數據業(yè)務，包括移動互聯網、消息類、游戲、企業(yè)應用、視頻等多種業(yè)務。隨著短信和移動游戲類業(yè)務的增長，用戶對移動寬帶數據類業(yè)務提出了更高的數據傳輸帶寬需求。 WIMAX可以作為數據接入業(yè)務的一個有力的補充手段。 移動網絡基站傳輸 WIMAX 移動應用模式如圖 9 所示，其采用符合 標準的設備，根據標準其工作頻段應在 6GHz 以下。 WIMAX 移動應用模式是面向個人用戶的，提供支持切換和 QoS 機制的無線數據接入業(yè)務。其網絡架構同 WLAN、3G 無線接入網絡相似，可以通過蜂窩 組網方式覆蓋較大區(qū)域。在這種應用模式下，可以將 WIMAX 看作一種無線城域網、多點基站互聯和回運的支持手段；同時，由于 WIMAX 的非視距特性，能夠在城市中提供很好的應用，配合運營商實現快速建網的目的，如針對我國城域網建設的實際情況，可建立采用WIMAX 接入技術的寬帶 SDH 城域網。 三門峽職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 31 圖 39 WIMAX 作為移動網絡 基站傳輸 WIMAX 與 3G 融合組網方案 WIMAX 網絡和移動蜂窩網組網的網絡架構，如圖 10 所示： 圖 310 WIMAX 與 3G 融合組網 如 依據與移動蜂窩系統(tǒng)結合的緊密程度，移動蜂窩網絡和 WIMAX 網絡組網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，移動蜂窩網絡 和 WIMAX 網絡可以有六個工作模式： （ 1）統(tǒng)一計費和用戶管理模式。 （ 2）給予蜂窩移動網絡的 WIMAX 網絡認證和計費模式。 （ 3） WIMAX 網絡接入移動蜂窩網絡的標準分組域業(yè)務模式。 （ 4）業(yè)務一致性和連續(xù)性的模式。 （ 5）無縫的分組域業(yè)務切換模式。 （ 6） WIMAX 接入到移動蜂窩標準電路域模式。 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，在兩個系統(tǒng)間外掛一個附加的網絡， AAA 在附加網絡中實現，完成鑒權和計三門峽職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 32 費功能；在模式 （ 2）中， WIMAX 作為移動蜂窩網絡互補網絡，其認證和計費需要用移動蜂窩網絡的歸屬位置寄存器（ HLR）和 AAA 等， WIMAX 流量出口直接連接到城域網；在模式（ 3）中， WIMAX 認證和計費方式與模式類似，其業(yè)務流量出口將由移動蜂窩網絡的分組域網關負責；在模式（ 4）中， WIMAX 網絡可以直接訪問移動蜂窩網絡所有業(yè)務；在模式（ 5）中， WIMAX 網絡切換要受蜂窩移動網絡的控制，其 VoIP 語音業(yè)務可以切換到移動蜂窩網絡中；在模式（ 6）中， WIMAX 網絡無線資源和移動蜂窩網絡中無線資源將被統(tǒng)一調度。 WIMAX 組網可以先考慮采用模式（ 1），再通過移動蜂窩網絡升級，逐步演進到模式（ 4）和（ 5），模式（ 6）是終極發(fā)展目標。 WIMAX 終端認證計費功能都在移動蜂窩系統(tǒng)中相應的設備中實現。在松耦合場景下， WIMAX移動性管理由 WIMAX 專有設備實現，而在緊耦合場景下，移動蜂窩中的設備也要參與 WIMAX 終端的移動性管理。 WIMAX 的商業(yè)發(fā)展路線 從 WIMAX 的技術特點分析， WIMAX 市場的運營和商業(yè)模式需要分三步走，即發(fā)展的三個階段： （ 1）室外型固定寬帶無線接入市場：基于 的室外固定 終端作為建筑物的接入手段，作為固定網絡的輔助，以企業(yè)用戶為主。 （ 2）室內型固定寬帶無線接入市場：用戶可以自行安裝的基于 室內固定終端上市，降低運營商建網成本，向家庭用戶提供接入業(yè)務。 （ 3）便攜移動模式應用市場：基于 的芯片內置筆記本、 PDA 等可攜帶終端，提供移動性，針對個人用戶提供移動寬帶數據業(yè)務。 三門峽職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 33 第四章 WIMAX 無線接入網解決方案 WIMAX 無線接入網絡系統(tǒng)建設基本原則 1．根據建設單位要求，本項 目以 WIMAX 無線接入系統(tǒng)實現無線寬帶接入； 2．根據建設單位要求，本項目無線接入系統(tǒng)應主要覆蓋業(yè)務熱點區(qū)域和光纖難進入區(qū)域，此外還用于應急通信和新建小區(qū)的快速接入等場合； 3．根據業(yè)務預測，系統(tǒng)容量與設備配置首先滿足目標用戶的接入帶寬需求，同時兼顧到遠期網絡發(fā)展的要求； 4．設備容量配置根據具體情況留有適當余地，既滿足近期工程要求，又考慮遠期發(fā)展擴容的可能性。 網絡組織 本項目采用基于 IEEE － 2021 的 點對多點寬帶無線接入系統(tǒng)。該系統(tǒng)為點到多點拓撲結構，主要由基 站、終端站和網管系統(tǒng)三大部分構成。終端站通過無線鏈路接收基站的信號，基站通過地市傳輸網絡 (或城域網 )與 IP 核心網絡相連， 網絡組 圖 41 所示 。 圖 41WIMAX網絡組織 網絡功能結構 基于 的固定寬帶無線接入系統(tǒng)通常為點對多點的拓撲結構，一般由基站 (BS)、終端站 (TS)、 CSN(連接服務網絡 )組成，其 功能結三門峽職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 34 構模型如圖 42 所示。 圖 42WIMAX網絡功能結構模型 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 負責業(yè)務的匯聚和控制，并提供網絡側接口； CRS 是基帶和射頻之間的收發(fā)轉換設備，完成射頻信號收發(fā)等功能。通常， CCS 和 CRS 可以集成實現，也可以分立實現。 BS 主要用于處理基于 空中接口并提供網絡側接口，主要包括以下功能： b) 物理層、 MAC 層功能，以及功率控制和網絡接入功能； c) 處理空中接口業(yè)務 QOS 等級的功能； d) 無線資源管理，更新基站活動狀態(tài) (激活和休眠 )的功能； e) 密鑰管理和會話管理等功能； f) 業(yè)務映射、匯聚和調度功能； 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，可分為室內型和室外型，室內型終端站天線安裝方式可采用內置方式或者增加外接天線方式。 WIMAX 是一種基于 系列標準的寬帶無線接入技三門峽職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 35 術。作為一種新的 3G標準，多種關鍵技術的應用是 WIMAX 技術優(yōu)勢的最重要體現。 WIMAX 原來的技術定位為無線城域網的接入方式，一直是以一種 B3G 技術自居，如今 WIMAX 加入了 3G 陣營，不僅說明了 WIMAX 的技術定位已經生了改變，同時很大程度上也是為向 4G 的演進考慮。 設備組成 WIMAX 網絡由基站、終端站和網管組成。通常 BS 分為室內單元和室外單元，室外單元包括射頻和天線單元，天線根據頻率規(guī)劃情況可選擇水平或者垂直極化。 TS 分為室內型和室外型，室內型終端站天線安裝方式可采用內置方式或者增加外接天線方式。網管系統(tǒng)通常執(zhí)行網絡管理功能，可以是安裝管理軟件的 Widows 系列或者 Unix系列服務器。 覆蓋分析 因為 無線接入系統(tǒng)的工作頻率在 10GHz 以下，所以其無線 電波覆蓋半徑基本不受降雨衰減影響。結合目前設備的技術參數和基站分布，本項目系統(tǒng)基站覆蓋半徑一般宜為 78Km。為避免系統(tǒng)內干擾，個別扇區(qū)應通過基站發(fā)射功率控制、天線下傾等方法使覆蓋半徑控制在 2Km 左右。由于本項目系統(tǒng)的無線電波傳播要求微波視通，本項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)務接入需求為原則，指導工程建設。 三門峽職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 36 結 論 WIMAX 是一種基于 系列標準的寬帶無線接入技術。作為一種新的 3G標準，多種關鍵技術的應用是 WIMAX 技術優(yōu)勢的最重要 體現。 WIMAX 原來的技術定位為無線城域網的接入方式，一直是以一種 B3G 技術自居，如今 WIMAX 加入了 3G 陣營，不僅說明了 WIMAX 的技術定位已經生了改變，同時很大程度上也是為向 4G 的演進考慮。 WIMAX 技術 也 很好的解決了運營商“最后一公里”的接入問題。 1．本論文中主要研究內容及結論 (1)從 WIMAX 的協議體系結構和關鍵技術兩個方面分析介紹了 WIMAX 技術。 (2)比較分析了 WIMAX 與 WIFI、 WCDMA、 CDMA2021 和 TDSCDMA 寬帶無線接入技術。通過對比分析，得出 了 WIMAX 與其它各種同類技術的關系，重點是 WIMAX 與原有 3G 技術的關系。 WIMAX、 WIFI 和 3G 這三種技術有不少重疊的功能 , 但它們具有各自不同的市場定位 , 所以更多的是一種互補關系，在局部也會有部分融合。 (3)結合 WIMAX 技術的發(fā)展狀況，對新階段 WIMAX 業(yè)務應用提出了建議。目前比較成熟的 WIMAX 設備基于 ，建議現階段主要開展 NGN 接入、寬帶數據接入、數據專線接入、 WIFI 回程業(yè)務。 (4)結合工程實際，對業(yè)務預測、業(yè)務組織、網絡組織、頻率規(guī)劃、基站接入、網 絡管理、用戶接入進行了深入的研究，給出了 WIMAX 無線接入解決方案。 通過使用 WIMAX 技術，運營商可以為客戶提供多種服務，以較少的初期投資，可迅速地實現大面積的用戶覆蓋，快速占領市場，發(fā)展客戶，而且隨著客戶群體的不斷發(fā)展壯大，系統(tǒng)擴容的平滑性又滿足了其滾動發(fā)展的需要。 2．進一步工作展望 就我國目前情況而言， WIMAX 單獨組網的條件尚不成熟，它只能作為移動或者固定寬帶的補充，保持與現有網絡的有效互聯互通，實現聯合組網來發(fā)揮其優(yōu)勢。隨著網絡用戶數的急劇增加，網絡帶寬勢必成為衡量網絡性能的重要指表，這 就為 WIMAX 提供了用武之地。運營商可以充分利用其完善的三門峽職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 37 移動網絡，寶貴的頻率資源和站址資源 ,結合 WIMAX 無線寬帶接入技術，形成自身的優(yōu)勢，通過 WIMAX 無線寬帶網絡建設實現其在寬帶接入上的突破，擴大其社會影響。 三門峽職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 38 參考文獻 [1] 郎為民． WIMAX 技術原理與應用 [M]．北京：機械工業(yè)出版社， 2021． [2] 熊寧，陳永志．寬帶無線接入技術及其現狀 [J] ．法制與社會， 2021， 1：295296． [3] 馬鑫． WIMAX 技術研究及發(fā)展現狀 [J] ．電信快報， 2021， 4： 4042． [4] 趙新建 ,梁國勇，晁岳磊． WIMAX/ 技術淺析與應用展望 [J]．中國新通信 (技術版 )， 2021， 7： 23 26． [5] 姜述峰，李春明，趙穎． WIMAX 技術與應用 [J].信息技術， 2021， 4： 201． [6] 樊瀾，姜鵬． WIMAX 寬帶產業(yè)發(fā)展狀況與應用場景探討 [J].電信網技術，2021， [7] 尹萌． WIMAX 技術特點與應用 [J].電信技術與工程標準化， 2021， 5：1314． [8] 劉丹譜，郝建軍，樂光新． WIMAX 寬帶無線接入技術及其應用 [J]．中興通信技術 ， 2021， 1： 5760． [9] 孫炳旭，周吉陽．移動 WIMAX 技術與應用 [J]．電信網技術， 2021， 5：710． [10] 胡亞希． WIMAX 標準跟蹤研究 [J]．電信工程技術與標準化， 2021， 3：2324． [11] 郎為民，焦巧，劉建中，宋壯志． WIMAX 標準化進展 [J]．數據通信，2021， 3： 1417． [12] 董曉魯． WIMAX 發(fā)展情況介紹 [J]．電信網技術， 2021， 5： 3437． [13] 鄭海英． IEEE 標