1.前言

　　隨著通信產業的發展，尤其是無線通信和寬帶通信的技術的迅速發展，激發了寬帶接入網絡向無線化方向的演進。值得注意的是，近年來“WiMAX”一詞的點擊率日益增高，它作為IEEE802.16無線城域網的空口標準，引起了廣泛關注，并逐漸為業界熟知。

　　WiMAX技術的發展過程基本可以分為四個階段，即：固定接入業務階段、游牧式業務階段、便攜式業務階段和全移動業務階段。2006年國內外各大運營商業務拓展的需求推動了第一代WiMAX技術和產品逐漸走向成熟，固定接入式的寬帶無線網絡一時風生云起。在此，本文對就WiMAX16d的網絡結構、規劃、建設和維護的經驗略作回顧和小結，以期拋磚引玉之效用。

　　2.WiMAX802.16d的網絡架構和特點

　　IEEE802.16協議族定義了WiMAX網絡的空中物理層和MAC層接口，旨在為城域網的接入層提供基于IP的、具備端到端QoS保障的無線接入。目前已定制的兩大系列標準包括802.16-2004(即802.16d)和802.16-2005(即802.16e)，前者面向固定式寬帶無線接入，后者側重于移動性和便攜性。

　　從固定式WiMAX系統主體來看，它包括基站(BaseStation，簡稱BS)、用戶站(CustomerPremiseEquipment，簡稱CPE)以及網管等主要部分，構成點到多點的星型拓撲結構?；竞陀脩粽局g的空口遵循IEEE802.16d規范，定位于最后一公里的接入，結構簡潔、標準清晰。網絡總體結構圖如下：

　　WiMAX16d的標準定義和網絡結構體系，決定了它具有以下一些突出的優勢和特點：

　　可完全融入現有網絡架構。作為IP系統的二層接入部分，WiMAX以其全IP化的設計，可以完全融入現有網絡架構，充分利用已有的傳輸網絡和核心網。WiMAX基站向上提供標準的以太網接口，可以方便得融入IP城域網和核心網，為缺乏管線資源的地區提供迅速系統部署以及各類應用服務;用戶站可以直接下聯二層交換機、IAD、WLAN等設備，或者直接與終端連接，提供數據、語音等豐富的業務內容。

　　IPQoS機制植入于MAC層。在這種QoS機制的保障下，WiMAX能夠真正的合理分配資源，既滿足公平性原則，也能平衡不同用戶的業務容量需求，從而最大程度得利用有限頻譜資源。MAC層QoS面向每個連接，可以獨立定制其帶寬門限、時延和QoS等級，使其能夠真正確保端到端的QoS的實現。QoS包括四個等級：非請求的帶寬分配業務(UGS)、實時輪詢業務(rtPS)、非實時輪詢業務(nrtPS)和盡力而為業務(BE)。

　　傳輸和業務安全性有保障。從安全性角度來說，WiMAX空中接口具備了認證加密的功能以及其他各種準入手段，可以確保數據的安全傳送。對于WiMAX網絡本身來說，能夠完全兼容于現有網絡的各種認證計費手段，所以一般沒有也不需要專配計費功能。因而，在發展部署新用戶時，無需對業務控制層面進行改動，非常靈活。

　　除了架構上的優勢之外，WiMAX面向4G的無線技術和傳輸穩定性也為人津津樂道。作為接入技術，除了數據吞吐量外，其穩定性和可靠性是運營商和終端用戶關注的焦點問題。事實表明，WiMAX先進的無線技術特性，能適合于大部分應用的需求，這主要歸功于WiMAX16d的以下無線特性：

　　支持非視距傳播。從固定無線寬帶接入的發展來看，原先的3.5GHz的MMDS在解決非視距傳播方面，始終未能盡如人意。而WiMAX技術在物理層引入了OFDM調制技術，使其對非視距環境中的寬帶數據傳播有較強的抗多徑能力。作為OFDM技術本身，其出彩之處在于：高頻譜利用率、抗頻率選擇性衰落和抗窄帶干擾能力。從實踐經驗上來看，16d技術在城市非視距環境中，小區覆蓋半徑可以達到3公里左右，足以滿足一般業務的運營需求。

　　頻譜利用率高。IEEE802.16d的規范定義了無線鏈路上下行至少需達到16QAM的調制解調能力，而部分廠家的設備甚至能夠支持到64QAM的調制解調。這意味著，在良好的無線環境下，空中信道中的每個符號可以攜帶6個比特;在3.5Mhz的物理帶寬下，采用OFDM512技術，MAC層數據傳輸能力就可至12Mbps左右的水平。外場FTP測試表明，WiMAXBS端到CPE端的應用速率可以輕松得達到9～10Mbps，完全能夠滿足一般個人用戶和中小企業用戶的需求。

　　自適應調制技術。通過此項技術，系統能夠自主得統計測量無線鏈路質量水平，并根據系統定義的算法，將信號調制到與之適應的編碼方式上。在高質量的信號水平下，遠端站能夠適配至較高的調制方式下工作;反之，則適配至低調制方式，提高鏈路的穩健性。如此便能兼顧帶寬和穩定兩方面的要求，使整個系統工作于均衡的狀態下，最大程度地利用頻譜資源。

　　當然，規范本身所定義的技術細節還更加先進廣泛，包括上行信道的子信道化，AAS的應用等等，但是從市場定位、業務需求和成本定位來綜合考慮，各個廠家的第一代WiMAX產品都只是實現了到規范中的部分功能。即便如此，實際網絡經驗已足以證明WiMAX16d系統無愧于無線DSL的美譽。

　　3.WiMAX802.16d網絡部署

　　2006年，國內運營商對WiMAX從關注、測試，迅速走向了實際商用階段。數個運營商根據自身特點和市場狀況，應用WiMAX開發出了切合其自身特點的業務模式，并將其推向了市場。作為參與者之一，我們在這個過程中注意到了種種有意思的現象，積累了些許經驗，與諸位共享和探討。

　　以下的討論將圍繞網絡規劃設計，網絡建設部署和網絡維護三部分展開。

　　3.1.WiMAX16d系統的無線網絡設計和規劃

　　和其它無線網絡類似，WIMAX網絡規劃的重點和難點在于滿足覆蓋和容量的同時，保證QoS和系統的資源能夠得到最大程度的利用。從我國現在3.5GHz頻段規劃來看，同城內的每個運營商一般都只能擁有10.5MHz帶寬，即為三個3.5MHz的WiMAX載波帶寬。頻譜資源的稀缺使組網設計受到很大程度的局限，因此，找出合理的站間距以消除同頻干擾現象對組網的影響非常重要。通過系統仿真的理論計算和外場實測認證，所得結果表明：在大中型城市中，同頻復用距離2至3公里時的條件下，通常干擾最為惡劣的主瓣連線上的測試點基本沒有發現干擾現象。此數據即可成為WiMAX16d網絡設計的基本模型參數，用來確立投資規模、業務分布和頻率規劃。