文章介绍了WiMAX的概念及其特点,对WiMAX的网络体系结构,包括体系架构、端到端参考模型、网络实体、网络接口及其协议栈模型进行了详细分析,最后探讨了WiMAX的应用模式及其商业发展路线,对WiMAX的研究和应用具有一定的参考价值。
1、WiMAX的概念及其特点 3COM思科华为网络技术学院 www.3comcom.com
随着通信网的进一步发展,WiMAX作为一种面向“最后一公里”接入的标准,尤其在目前全球缺乏统一宽带无线接入标准之际,有重要现实意义与战略价值。该标准大体可以分为两种,一种是IEEE802.16d标准,支持固定宽带无线接入系统空中接口;另外一种就是目前正在制定中的IEEE802.16e、支持固定和移动性的宽带无线接入系统空中接口标准。
全球微波接入互操作性(WiMAX,WorldInteropera-bilityforMicrowave Access)是一项基于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网(BWA-MAN)技术,也可以称为IEEE Wireless MAN。该技术是针对微波和毫米波频段提出的一种新的空中接口标准,其主要目标是提供一种在城域网一点对多点的多厂商环境下,可有效地互操作的宽带无线接入手段。WiMAX具有如下特点:
(1)传输距离远:无线信号传输距离最远可达50km,并能覆盖半径达1.6公里的范围,是3G基站的10倍。
(2)传输速率高:可实现高达74.81Mb/s的传输速度。
(3)容量高:WiMAX的一个基站可以同时接入数百个远端用户站。
(4)灵活的信道宽度:WiMAX能在信道宽度和连接用户数量之间取得平衡,其信道宽度由1.5MHz到20MHz不等。
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(5)QoS性能:可向用户提供具有QoS性能的数据、视频、话音业务。 3COM华为.网络技术学院 http://www.3comcom.com
(6)丰富的多媒体通信服务:能够实现电信级的多媒体通信服务。
(7)保密性:支持安全传输,并提供鉴权与数字加密等功能。 3COM华为网络.技术学院 http://www.3comcom.com
由于上述特点及其建网快、见效早的优点,WiMAX具有重要现实意义与战略价值。而且就覆盖环境限制及部属成本考虑,对于用xDSL、CableModem方式不能有效覆盖、不便于和不值得部署有线网络的区域,WiMAX更是大有用武之地。 3COM思科网络技术.学院 http://www.3comcom.com
2、WiMAX网络体系结构
2.1网络体系架构
WiMAX网络体系如图1所示,包括:核心网、用户基站(SS)、基站(BS)、接力站(RS)、用户终端设备(TE)和网管。
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图1 WiMAX网络体系结构
(1)核心网络:WiMAX连接的核心网络通常为传统交换网或因特网。WiMAX提供核心网络与基站间的连接接口,但WiMAX系统并不包括核心网络。 3COM思科华为网络技术学院 www.3comcom.com
(2)基站:基站提供用户基站与核心网络间的连接,通常采用扇形/定向天线或全向天线,可提供灵活的子信道部署与配置功能,并根据用户群体状况不断升级扩展网络。
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(3)用户基站:属于基站的一种,提供基站与用户终端设备间的中继连接,通常采用固定天线,并被安装在屋顶上。基站与用户基站间采用动态适应性信号调制模式。
(4)接力站:在点到多点体系结构中,接力站通常用于提高基站的覆盖能力,也就是说充当一个基站和若干个用户基站(或用户终端设备)间信息的中继站。接力站面向用户侧的下行频率可以与其面向激战的上行频率相同,当然也可以采用不同的频率。
(5)用户终端设备:WiMAX系统定义用户终端设备与用户基站间的连接接口,提供用户终端设备的接入。但用户终端设备本身并不属于WiMAX系统。
(6)网管系统:用于监视和控制网内所有的基站和用户基站,提供查询、状态监控、软件下载、系统参数配置等功能。
2.2端到端的参考模型
WiMAX网络的参考模型分为非漫游模式和漫游模式,分别如图2和图3所示。其功能逻辑组,包括移动用户台(MSS)、接入网络(ASN)、连接服务网络(CSN)和应用服务提供商(ASP)网络。与图2相比,图3主要增加了CSN之间的R5参考点。另外,WiMAXNWG规范不定义CSN和ASP之间的接口。
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图2 非漫游模式端到端参考模型 3COM华为.网络技术学院 http://www.3comcom.com
图3 漫游模式端到端参考模型
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