任務4 WiMAX網(wǎng)絡的部署與實現(xiàn)

課程目錄模塊一3G基礎模塊模塊二

CDMA技術基礎模塊模塊三

WCDMA移動通信技術模塊模塊四TD-SCDMA移動通信技術模塊模塊五CDMA2000移動通信技術模塊模塊六

WiMAX技術模塊任務1WiMAX技術概述任務2WiMAX參考模型任務3WiMAX相關技術任務4WiMAX網(wǎng)絡的部署與實現(xiàn)任務5WiMAX在中國的發(fā)展前景分析模塊六WiMAX技術模塊4問題引入WiMAX

作為一種新興的寬帶無線接入技術，有著獨到的優(yōu)勢和市場空間，但是如果要利用WiMAX實現(xiàn)最后一公里的接入仍然需要解決哪些問題？有哪些基本原則？參考模型如何?頻率資源如何配置？有哪些組網(wǎng)方案？51、WiMAX的部署與實現(xiàn)所面臨的問題2、WiMAX網(wǎng)絡架構的參考模型與基本原則3、

部署WiMAX網(wǎng)絡時RF的選用條件4、WiMAX頻率資源配置5、WiMAX組網(wǎng)方案6、實踐活動1WiMAX的部署與實現(xiàn)所面臨的問題作為一種新興的寬帶無線接入技術，WiMAX相對于傳統(tǒng)的最后一公里接入手段，如DSL、FTTP、HFC、Wi-Fi和非標準的寬帶無線系統(tǒng)、CDMAlX以及CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA、HSPDA等接入手段雖然有著獨到的優(yōu)勢和市場空間，但是如果要利用WiMAX實現(xiàn)最后一公里的接入仍然需要解決許多問題。1）WiMAX芯片能否及時供應及相應的解決方案能否順利快速推出2005年1月Wavesat公司首開先河，推出可商用的WiMAX芯片——DM256，成為世界上第一款可商用的WiMAX芯片，它可同時用于基站和用戶單元設備，最適合協(xié)助基站和用戶單元等現(xiàn)有系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成為WiMAX兼容設備，它將來還能輕松升級以滿足移動性的要求。1）WiMAX芯片能否及時供應及相應的解決方案能否順利快速推出2005年4月21日，英特爾發(fā)布期待已久的第一款WiMAX芯片，一種單芯片modem和應用處理器，主要用于家庭接收WiMAX信號，可以在31mile（1mile=1609.344m）的范圍內(nèi)、以高達75Mbit/s的速度傳輸數(shù)據(jù)。眾多國際著名無線通信設備廠商也沒有停下進軍WiMAX領域的腳步，開發(fā)并應用了基于英特爾PRO/Wireless無線5116芯片的CPE（客戶前端設備）設備和基站，并與全球的眾多運營商進行了合作。2）各國電信企業(yè)和運營商是否積極參與眾多公司相繼推出了WiMAX產(chǎn)品，使已經(jīng)聚集了運營商、通信設備商在內(nèi)的300多家企業(yè)的WiMAX論壇更加壯大。不過，對WiMAX的前途有著決定性影響的還是電信企業(yè)和運營商。英國電信、法國電信、Qwest通信公司、Reliance電信等服務提供商和運營商，均積極參與WiMAX論壇，推動WiMAX技術的發(fā)展及商用。3）基于IEEE802.16e的移動寬帶接入面臨3G等其他通信技術的沖擊WiMAX在發(fā)展和完善過程中，規(guī)范分為兩種，一種是IEEE802.16或802.16a/d，即固定WiMAX；另一種是IEEE802.16e，即可移動的WiMAX，但其標準規(guī)范在2006年1月份才最后確定，而且其目前的移動性不能與GPRS，CDMA或者3G等移動通信相提并論。3）基于IEEE802.16e的移動寬帶接入面臨3G等其他通信技術的沖擊WiMAX的速度比3G網(wǎng)絡快了近30倍，而且一個WiMAX的基站覆蓋范圍是一個3G基站的10倍。有了WiMAX無線寬帶網(wǎng)絡，城市的人們就可以在任何場所實現(xiàn)高速無線上網(wǎng)和視頻點播，當然能享受優(yōu)質(zhì)語音通話的“副功能”。但是移動版的WiMAX（IEEE802.16e）也面臨著與其他無線寬帶技術如3GPP、3.5-4GHz蜂窩系統(tǒng)，以及TD-SCDMA和IEEE802.20等的激烈競爭。這些技術可以提供相近的帶寬，預計在2010年前市場會在相當程度上重疊。3）基于IEEE802.16e的移動寬帶接入面臨3G等其他通信技術的沖擊此外，移動WiMAX（IEEE802.16e）是定位在高帶寬數(shù)據(jù)傳輸上，其移動性僅限于“步行級”速率的移動；而3G是一個全移動的解決方案，而且其在今后很長的一段時間內(nèi)還是以處理語音業(yè)務為主。WiMAX在數(shù)據(jù)傳輸方面有獨特的優(yōu)勢，并能實現(xiàn)一定范圍內(nèi)的可移動性。與3G的差別就在于，WiMAX倡導的是將寬帶無線化，而3G倡導的是將無線寬帶化。3）基于IEEE802.16e的移動寬帶接入面臨3G等其他通信技術的沖擊也就是說，WiMAX和3G的基礎構架并不相同。應該認識到，3G的主要目的是實現(xiàn)良好的語音傳輸，而WiMAX在提供VOIP語音能力上經(jīng)過了許多優(yōu)化。WiMAX目的是實現(xiàn)比3G更高的數(shù)據(jù)傳輸速度。所以，兩者之間是不可能相互替代的。運營商應該做出最適合自己的選擇。當速率達到10Mbit/s以上時，3G和WiMAX的核心技術還是相當吻合的，而WiMAX的價值在于可實現(xiàn)更低成本的寬帶接入，讓非核心城市也能夠享受移動寬帶的便利。因而，WiMAX只是對現(xiàn)有網(wǎng)絡的一種補充，尤其是與未來的3G有著很強的互補性，并沒有一定的取代性。3）基于IEEE802.16e的移動寬帶接入面臨3G等其他通信技術的沖擊這里值得一提的是，現(xiàn)在運營商正在熱衷于建設的高速下行分組接入技術HSDPA（即WCDMA的增強版），在無線上網(wǎng)的技術上同樣有一定優(yōu)勢，與WiMAX的目標應用相似。HSDPA是一種高速數(shù)據(jù)接入技術，它能在現(xiàn)有的3G網(wǎng)上升級，對于已有移動牌照的運營商具有一定的吸引力；其主要芯片制造商和主要推動者為美國高通公司。諾基亞以及美國高通等加大投入HSDPA的研發(fā)程度。3）基于IEEE802.16e的移動寬帶接入面臨3G等其他通信技術的沖擊2005年7月15日，華為在諾基亞獨家承建的Telfort3G網(wǎng)絡中，成功完成首次HSDPA商用演示。此次演示采用華為HSDPA商用數(shù)據(jù)卡，通過點播高清晰度的DVD視頻源，下載速率可達1.4Mbit/s，充分顯示了HSDPA的高速特性。再有，西門子通過與F1arion公司結盟，推出一項名為Flash（Fast-hoppedlow-lantencyAccesswithSeamlessHandof）-OFDM（正交頻分復用）的技術。它通過未授權及未使用的頻率，可以提供1.5Mbit/s的連線速度，是一種采用FDD頻分雙工模式、工作于220MHz~3.5GHz頻段的移動寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)的解決方案，并在美國、澳大利亞和韓國均進行了商用實驗。3）基于IEEE802.16e的移動寬帶接入面臨3G等其他通信技術的沖擊移動性能以及其他性能指標都要好于WiMAX，而且部署成本也低廉。又由于WiMAX的商業(yè)模式仍未確定，其工作頻段也是大致剛剛得以確定，所以HSDPA，F(xiàn)lash-OFDM等的商用也將使WiMAX的發(fā)展空間受到一定的壓縮。此外，2002年11月成立的IEEE802.20標準（MBWA，也稱Mobile-Fi移動寬帶無線接入）工作組也可能對WiMAX構成一定的威脅，因為前者的移動性能是更佳的。它為運動速度高達250km/h的移動用戶提供基于IP的高速、高可靠性的無線數(shù)據(jù)的傳輸。3）基于IEEE802.16e的移動寬帶接入面臨3G等其他通信技術的沖擊各技術之間并不會出現(xiàn)相互競爭的局面，而是將謀求Wi-Fi，WiMAX和3G技術協(xié)調(diào)共存。同時，因為WiMAX從本質(zhì)上來說是針對下一代網(wǎng)絡所建立的標誰，WiMAX論壇也在期待著3G獲得成功。如果3G大規(guī)模鋪設獲得成功，WiMAX就可以在其基礎上平行使用，能夠為用戶提供更強大的寬帶能力，并作為3G的補充，WiMAX還可以提供視頻多播、網(wǎng)絡游戲、生產(chǎn)自動化、網(wǎng)絡安全等補充功能。所以，WiMAX論壇也希望移動運營商多多部署3G，從而刺激數(shù)據(jù)業(yè)務的需求，使WiMAX更有用武之地。4）其他相關的問題（1）成本問題WiMAX產(chǎn)品利用其標準化，相對于非標準的寬帶無線產(chǎn)品其成本有了一個大幅的下降，但是預計WiMAX產(chǎn)品終端（固定）價格仍大致為400~500美元，這比DSL、以太網(wǎng)交換機高出很多，尤其是在有線非常發(fā)達的中國，對于采用WiMAX產(chǎn)品介入寬帶數(shù)據(jù)市場，成本的壓力相對較高。這些情況在歐美由于其資費相對較高，壓力相對較小一些。4）其他相關的問題隨著WiMAX技術的進一步發(fā)展，核心芯片廠家（如Intel、Fujitsu）的進一步推動，技術方案的高度集成和優(yōu)化，成本可能會有一個大幅度的下降，這時WiMAX產(chǎn)品才會在競爭中處于更為有利的位置。WiMAX高昂的部署成本很難使服務供應商獲得足夠的投資回報，也會讓多數(shù)用戶退避三舍。雖然Wavesat、英特爾都看好WiMAX未來的商用前景，但短時間內(nèi)，由于應用難以廣泛普及，WiMAX的成本將是制約其發(fā)展的最大瓶頸。4）其他相關的問題（2）技術標準和頻率問題在技術標準上，WiMAX尚未完成統(tǒng)一大業(yè)，國際電聯(lián)如何確定其標準還不得而知。同時對于無線系統(tǒng)，最為關鍵的是頻率問題，頻率資源的多少，分配的方式將直接決定無線系統(tǒng)的容量和規(guī)模。而系統(tǒng)所能達到的容量和規(guī)模將直接決定運營商的投資力度和經(jīng)營方向。4）其他相關的問題目前在國際上為寬帶無線規(guī)劃的執(zhí)照頻率主要為2.5GHz（美國）和3.5GHz（全球除美國），非執(zhí)照頻率為5.8GHz，潛在的頻率還包括3.3GHz，按照目前各國的頻率分配方式，每個運營商所獲得的頻點都距大規(guī)模的蜂窩組網(wǎng)要求有較大的距離，一般情況下，需要6~8個左右的頻點才能實現(xiàn)大規(guī)模的組網(wǎng)，而目前的分配方式最多為4個頻點，因此，WiMAX產(chǎn)品要成為主流的最后一公里接入方式，還需要在頻率資源分配的方式上尋求突破。4）其他相關的問題而在我國IEEE802.16a的工作頻段是2~1lGHz的需指配的頻段，在兩年前頒布的新的無線電頻率劃分規(guī)定中己分配完畢，未給WiMAX留下空白頻段。同時，3G技術的成熟和規(guī)模商用，也將較大程度的影響運營商對于WiMAX的投資建設。4）其他相關的問題（3）與現(xiàn)有網(wǎng)絡相互融合的問題WiMAX產(chǎn)品作為一種新的接入手段，還需要解決的一個重要問題就是如何與現(xiàn)有的網(wǎng)絡融合。目前WiMAX產(chǎn)品主要還是一種接入和傳輸手段，IEEE802.16-2004也只是規(guī)定空中的接口問題，對于業(yè)務、用戶的認證、計費等在標準上還沒有一個統(tǒng)一的考慮。在這種情況下，如何利用現(xiàn)有的核心網(wǎng)絡完成用戶認證管理、計費平臺的統(tǒng)一是WiMAX產(chǎn)品作為一種新的最后一公里解決方案的一個關鍵問題。4）其他相關的問題（4）室內(nèi)覆蓋問題作為一個無線系統(tǒng)，不能只實現(xiàn)室外覆蓋，否則會產(chǎn)生極高的安裝成本，這些成本包括直接的材料和安裝費用成本，還包括其他的成本，如物業(yè)、安裝位置的租賃費用等，這些成本可能會占到設備成本的20％~50％。在北美等地區(qū)，由于土地和房屋為私人擁有，常常會導致室外型的終端無法安裝。另外，室外型的安裝方式也大大地限制了潛在用戶的范圍，限制了運營商客戶的發(fā)展。4）其他相關的問題而要實現(xiàn)室內(nèi)覆蓋，需要有足夠的鏈路余量，具體WiMAX產(chǎn)品，就需要AAS（AdvancedAntennaSystem，高級天線系統(tǒng)）、STC（SpaceTimeCoding空時編碼）、子載波等技術能夠快速地集成到WiMAX產(chǎn)品當中。5）WiMAX網(wǎng)絡的功能要求通過運營商對WiMAX系統(tǒng)要求的歸納總結，下面列出了整體網(wǎng)絡的功能要求：（1）應該在開放的平臺上，支持對在線和離線的用戶進行登記、注冊的管理；（2）網(wǎng)絡發(fā)現(xiàn)和選擇應該與連接技術無關。在WiMAX網(wǎng)絡內(nèi)，根據(jù)運營商業(yè)務以及網(wǎng)絡或基站的負荷，選擇最佳的接入方式，也可以在不同接入技術之間選擇最佳的方式，支持終端用戶自主選擇或運營商指定的選擇方式；5）WiMAX網(wǎng)絡的功能要求（3）支持對終端用戶網(wǎng)絡節(jié)點等各種級別的網(wǎng)絡鑒權加密方式；（4）具備完備的統(tǒng)計計費和賬務結算機制；（5）支持對IPv4和IPv6的連接管理；（6）支持移動性管理包括不同網(wǎng)絡不同系統(tǒng)和不同技術之間的漫游和切換；（7）支持針對不同用戶不同業(yè)務不同網(wǎng)絡節(jié)點的QoS的不同級別的管理并提供接入控制機制；5）WiMAX網(wǎng)絡的功能要求（8）支持電源管理的機制比如睡眠模式、空閑模式和對尋呼的支持；（9）支持不同等級的互通和漫游模式，比如松偶合和緊偶合方式；（10）支持無線資源管理，優(yōu)化使用WiMAX網(wǎng)絡中的無線資源；（11）支持標準的網(wǎng)絡管理功能；（12）支持合法監(jiān)聽；（13）支持定位業(yè)務。291、WiMAX的部署與實現(xiàn)所面臨的問題2、WiMAX網(wǎng)絡架構的參考模型與基本原則3、

部署WiMAX網(wǎng)絡時RF的選用條件4、WiMAX頻率資源配置5、WiMAX組網(wǎng)方案6、實踐活動1）WiMAX網(wǎng)絡架構的參考模型由于IEEE802.16僅對物理層、MAC層做出了明確定義，對于網(wǎng)絡層以及如何構建端到端解決方案并沒有涉及。因此，WiMAX論壇成立了NWG（networkgroup）負責定義IEEE802.16協(xié)議范圍外的上層架構和接口規(guī)范。該工作組主要目標是為WiMAX定義端到端的全IP的網(wǎng)絡架構，主要內(nèi)容包括架構原則、參考模型、參考點等。1）WiMAX網(wǎng)絡架構的參考模型WiMAXNWG設計了兩種網(wǎng)絡架構，一是基于NGN的網(wǎng)絡架構，WiMAX可以同軟交換網(wǎng)絡實現(xiàn)無縫的融合；二是基于3GPPIMS平臺的網(wǎng)絡構架。整個標準化工作分三個階段進行，第一階段功能需求、性能需求以及應用場景已經(jīng)明確；第二階段網(wǎng)絡架構、參考模型已經(jīng)基本完成，核心網(wǎng)標準Version0.5草案已經(jīng)定稿；第三階段重點完善標準、流程、協(xié)議的細節(jié)，比如小區(qū)選擇、端到端的認證與鑒權、動態(tài)的QoS與接納控制等。1）WiMAX網(wǎng)絡架構的參考模型按照是否支持終端的移動性，WiMAX系統(tǒng)的網(wǎng)絡模型可分為固定模式端到端參考模型和漫游模式端到端參考模型。WiMAX系統(tǒng)的通信實體包括移動用戶臺（MSS）、接入網(wǎng)絡（ASN）、連接服務網(wǎng)絡（CSN）和應用服務提供商（ASP）網(wǎng)絡或互聯(lián)網(wǎng)。有關固定模式端到端參考模型如圖5-9所示。ASN作為一個邏輯實體，它的功能是管理IEEE802.16空中接口，為WiMAX用戶提供無線接入，具體如圖5-10所示，ASN網(wǎng)關（ASNGW）是BS和CSN通信的管理通信實體。1）WiMAX網(wǎng)絡架構的參考模型圖5-11描述了漫游模式下的端到端參考模型，與固定模式相比，主要增加了連接服務網(wǎng)絡CSN之間的R5參考點。另外，WiMAX組織中的NWG工作組并沒有定義連接服務網(wǎng)路CSN和應用服務提供商ASP之間的接口。圖5-9WiMAX固定模式下端到端的參考模型MSS：移動服務器ASN：接入服務網(wǎng)絡CSN：連接服務網(wǎng)絡ASP：應用服務提供商NSP：網(wǎng)絡服務提供商圖5-10ASN參考模型圖5-11WiMAX漫游模式下的端到端參考模型1）WiMAX網(wǎng)絡架構的參考模型（1）接入網(wǎng)絡ASNASN的功能是管理IEEE802.16空中接口，為WiMAX用戶提供無線接入。一個ASN由基站BS和接入網(wǎng)關ASNGW組成。ASN參考模型如圖5-10所示。（2）連接服務網(wǎng)絡CSNCSN定義的是一套網(wǎng)絡功能的組合，為WiMAX用戶提供IP連接。CSN提供的主要功能有：為用戶會話連接，給終端分配IP地址，互聯(lián)網(wǎng)接入，AAA代理或者服務器，基于用戶系統(tǒng)參數(shù)的QoS以及許可控制；ASN和CSN之間的隧道建立和管理用戶計費以及結算；1）WiMAX網(wǎng)絡架構的參考模型ASN之間的移動性管理；WiMAX服務，例如基于位置的服務、點對點服務、多播組播服務、IMS和緊急呼叫等。CSN可以由路由器、AAA代理或服務器、用戶數(shù)據(jù)庫、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關設備等組成。CSN可以作為全新的WiMAX系統(tǒng)的一個新建網(wǎng)絡實體，也可以利用部分現(xiàn)有的網(wǎng)絡設備實現(xiàn)CSN功能。1）WiMAX網(wǎng)絡架構的參考模型（3）網(wǎng)絡接口1）、參考點R1。移動用戶臺MS與接入網(wǎng)ASN之間的接口，與IEEE802.16空中接口物理層和MAC層一致，可能包含管理平面的功能。2）、參考點R2。移動用戶臺MS與連接服務網(wǎng)絡CSN之間的邏輯接口，建立在MSS到CSN的物理連接之上，提供鑒權、業(yè)務授權和IP主機配置等服務。其中，R2的鑒權功能在MS和歸屬NSP的CSN之間。1）WiMAX網(wǎng)絡架構的參考模型進行在漫游模式下，拜訪地NSP的ASN和CSN也可能處理部分鑒權流程和機制。IP主機配置管理可以在MS和歸屬地NSP或者拜訪地的CSN之間進行。R2接口可能還包含管理和承載平面的移動性管理。3）參考點R3。接入網(wǎng)絡ASN和連接服務網(wǎng)絡CSN之間互操作的接口，包括一系列控制和承載平面的協(xié)議。其中，承載平面由ASN和CSN之間的IP隧道構成，控制平面包括IP隧道建立以及由于終端的移動而產(chǎn)生的隧道釋放等控制協(xié)議，除此之外，控制平面還包含AAA、ASN和CSN之間的策略以及QoS執(zhí)行等協(xié)議。1）WiMAX網(wǎng)絡架構的參考模型4）、參考點R4。用于協(xié)調(diào)處理終端與接入網(wǎng)絡ASN間移動性相關的一系列控制和承載平面協(xié)議。5）、參考點R5。拜訪地CSN與歸屬地CSN之間互操作的一系列控制和承載平面協(xié)6）、參考點R6。BS和ASNGW間的互操作控制和承載平面協(xié)議，屬于ASN內(nèi)的接口。其中承載平面由：BS和ASNGW之間的IP隧道構成，控制平面包括隧道建立和釋放控制等有關協(xié)議。1）WiMAX網(wǎng)絡架構的參考模型7）、參考點R7。該接口屬于ASNGW內(nèi)部接口，用于協(xié)調(diào)QoS內(nèi)的策略機制，圖中沒有標注，具體定義還在討論之中，是可選的接口。8）、參考點R8。BS之間的接口，用于快速無縫切換功能，由一系列控制和承載平面協(xié)議組成，承載平面定義了一套協(xié)議，允許切換時在所有涉及到的BS之間傳遞數(shù)據(jù)，控制平面包含BS之間的通信協(xié)議，允許在所有涉及的BS之間傳遞控制信息。2）WiMAX網(wǎng)絡架構的基本原則目前正在制定的WiMAX網(wǎng)絡架構基于以下達成的基本原則，以此來完善各個功能塊和協(xié)議接口要求，同時考慮到實際市場商用的部署時間，非?？焖俚赝瞥鱿到y(tǒng)規(guī)范應該可以同時滿足多種應用模式的要求，包括固定游牧、便攜、簡單移動、全移動模式。這意味著只要有WiMAX接入服務提供的地方，終端用戶都可以通過它的歸屬運營商實現(xiàn)寬帶接入。2）WiMAX網(wǎng)絡架構的基本原則（1）應該基于全IP的網(wǎng)絡架構，充分利用IP交換路由以及其他的IP網(wǎng)絡的優(yōu)點；（2）應該適用于多種無線技術，WiMAX接入與具體的核心網(wǎng)絡無關，除此之外接入服務網(wǎng)絡ASN的架構應該是通用的，同時對核心網(wǎng)絡的類型來說是透明的；（3）應該基于IEEE802.16和IETF的協(xié)議，如果IETF目前制定的已有的協(xié)議滿足不了WiMAX網(wǎng)絡的要求，則有必要對現(xiàn)有的IETF協(xié)議進行擴展；2）WiMAX網(wǎng)絡架構的基本原則（4）WiMAX網(wǎng)絡端到端的架構，包含參考模型參考點以及功能分解，它應該是模塊化的，以便靈活地在多種情況下使用。例如從孤島到大規(guī)模組網(wǎng)應用；稀疏到密集的無線覆蓋以及容量變化；包含城市郊區(qū)和鄉(xiāng)村的各種無線傳播環(huán)境；包含許可和非許可的頻段；包含分層平面和MESH：網(wǎng)格拓撲結構；游牧/便攜以及移動應用模式的共存；（5）允許對IEEE802.16本身定義的無線功能，WiMAX網(wǎng)絡要求的功能路由和傳輸連接的功能以及網(wǎng)絡之間的互通的功能進行邏輯上分開；2）WiMAX網(wǎng)絡架構的基本原則（6）支持一個運營商內(nèi)的WiMAX接入網(wǎng)絡；（7）應該支持一個NSP與多個NAP管理的多個ASN連接；（8）應該支持終端用戶發(fā)現(xiàn)和選擇網(wǎng)絡的功能；（9）支持提供業(yè)務的運營商采用通用的互連拓撲方式，例如層2交換或者層3路由方式；（10）應該支持通過互聯(lián)方式接入到現(xiàn)有運營網(wǎng)絡；（11）應該支持在不同提供業(yè)務的運營商網(wǎng)絡中，終端采用相同的控制面和數(shù)據(jù)面的協(xié)議棧；2）WiMAX網(wǎng)絡架構的基本原則（12）應該盡力簡化對手機或?qū)K端的需求；（13）應該支持不同的網(wǎng)元之間接口的開放性，ASN內(nèi)、ASN之間以及ASN和CSN之間，特別是在MSS、ASN、CSN之間應該支持不同廠商設備的互操作性；（14）應該考慮未來IEEE802.16標準發(fā)展而對WiMAX網(wǎng)絡產(chǎn)生的影響；（15）應該是在滿足各個地區(qū)的要求基礎上盡量可以在全球范圍適用；2）WiMAX網(wǎng)絡架構的基本原則（16）至少應該支持以下幾種演進方式：從固定到固定/游牧，從固定/游牧到便攜/簡單移動，從簡單移動到全移動；（17）應該定義所有WiMAX端到端系統(tǒng)需要的功能，并且能夠靈活地選擇合適的平臺實現(xiàn)不同功能；（18）應該提供足夠的靈活性和可擴展性，以滿足運營商的不同要求；2）WiMAX網(wǎng)絡架構的基本原則（19）應該可以靈活地按照運營商的需求，確定網(wǎng)絡中功能模塊的合適位置；（20）應該允許一個運營商用一個接入網(wǎng)加上一些簡化的核心網(wǎng)功能，為用戶直接提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務，而不需要再與復雜的運營業(yè)務網(wǎng)絡相連。501、WiMAX的部署與實現(xiàn)所面臨的問題2、WiMAX網(wǎng)絡架構的參考模型與基本原則3、

部署WiMAX網(wǎng)絡時RF的選用條件4、WiMAX頻率資源配置5、WiMAX組網(wǎng)方案6、實踐活動3部署WiMAX網(wǎng)絡時RF的選用條件由于IEEE802.16的實施具有多種選擇，因而WiMAX論壇主要用來解決互操作性問題?？紤]到成功的RF部署可能因地區(qū)與應用的不同而各異，OEM廠商仍然需要細心權衡來為其射頻（RF）子系統(tǒng)選用適當?shù)慕M件解決方案和架構。OEM廠商應當尋找當前能夠?qū)崿F(xiàn)多功能配置的RF芯片組，然后在未來進行更高程度的集成，從而根據(jù)未來市場的不同需求定制產(chǎn)品。1）頻譜選擇根據(jù)媒體接入控制（MAC）層、功率等級、物理層（PHY）以及RF信道化配置文件的不同定義，IEEE802.16系統(tǒng)配置文件定義多種操作模式。其還包含有關10~66GHz的視距（LOS）頻帶以及2.11GHz的非視距（NLOS）頻帶的規(guī)范。LOS發(fā)射器需要具備至接收機的無障礙通道，而它們之間很容易受到地形和建筑樓宇的干擾。此外，其還對天線調(diào)節(jié)有依賴性。NLOS系統(tǒng)采用擴頻傳輸，因此直接通道與反射通道都可以促進信號的接收。目前已經(jīng)實施了3個常用的頻帶（都來自NLOS頻帶）：2.5GHz及3.5GHz許可限制頻帶以及5.8GHz無許可限制頻帶。1）頻譜選擇為了降低已發(fā)射信號的多次反射對接收機造成的影響（多通道），系統(tǒng)采用基于256FFT（快速傅里葉變換）的OFDM（正交頻分復用）而非單載波。所采用的OFDM頻率相互正交或垂直，從而允許子信道在互不干擾的情況下重疊，以便最大化頻譜效率。FFT數(shù)量可變（128~2048個，256除外）的OFDMA（正交頻分復用多址訪問）是移動應用的首選，能夠?qū)崿F(xiàn)快速帶寬修改。事實上，OFDM技術已經(jīng)被IEEE802.11等標準所采用，而且正在納入未來4G網(wǎng)絡的應用考慮范圍。2）有許可限制與無許可限制的對比有許可限制的頻帶的優(yōu)勢在于能夠在所分配的帶寬中廣播而不受其他廣播的干擾。不過，由于從政府部門申請有許可限制的頻帶需要付出高昂的代價而且耗時長久，因此這種優(yōu)勢可謂理所應當。有許可限制的頻帶可以保障可靠的業(yè)務，而又能夠在確保更高服務質(zhì)量（QoS）的情況下支持更多用戶，從而減少潛在的商業(yè)風險。而無許可限制的頻帶不存在購置成本，從而可以實現(xiàn)更迅速的部署且允許更多服務供應商提供寬帶服務。2）有許可限制與無許可限制的對比但是，由于任何人都可以在所選擇的頻帶中發(fā)射信號，來自其他網(wǎng)絡的干擾可能會降低信號質(zhì)量，從而限制QoS保證。不過，采用競爭式協(xié)議（contention-basedprotocol）可以為多臺發(fā)射器在同一信道或頻率發(fā)射信號制定規(guī)則，以使多個用戶能夠共享相同的頻率。這樣能夠?qū)崿F(xiàn)一定的QoS保證。似乎服務供應商更傾向于在繁榮的大城市采用有許可頻帶。而無許可頻帶更有可能用于農(nóng)村地區(qū)和發(fā)展中國家，因為這里廣播干擾的風險較低。3）架構的復雜性另一方面，在無線電廣播進行模式切換時，開銷會消耗帶寬，從而降低總體吞吐能力，并最終減少所支持用戶的數(shù)量。3）架構的復雜性（2）采用頻分雙工（FDD）頻分雙工（FDD）可用于收發(fā)器基站與客戶端設備，其采用兩種不同的頻率帶寬同時進行發(fā)射及接收。由于這種架構具有更高的吞吐能力，它需要更高的頻譜帶寬，同時在帶寬中間需要保護頻帶，以減輕濾波。在RF硬件自身之中，還必須隔離兩個信號鏈，以確保發(fā)射器的高輸出功率不阻塞接收機。這些附加的要求增加了組件集成的難度，進而放慢集成過程。不過，這種雙工模式能夠以更高的吞吐能力支持更多用戶。3）架構的復雜性（3）采用半頻分雙工如果采用半頻分雙工，發(fā)射器及接收機可以在獨立的頻率下工作，但是在給定時間內(nèi)只能進行一種操作。因此可以消除收發(fā)器受到的發(fā)射器干擾，從而簡化RF組件集成。在設備大部分時間處于接收模式的CPE應用中，在需要之前可以一直關閉傳輸鏈路，從而降低功耗。所以，它是CPE最可能選用的模式。無論BTS（基站收發(fā)信臺），采用哪種雙工模式，設備設計人員都必須確保BTS符合所選擇的雙工模式，同時支持可能采用不同雙工模式的CPE。4）靈活選擇、快速集成設計IEEE802.16RF的OEM廠商必須選擇一整套RF芯片組來支持所面對的不同頻譜范圍以及為BTS及CPE選擇的雙工模式。此外，每個芯片組的性能還必須符合相應配置文件給定RF的屏蔽要求。面對這些要求以及開放的IEEE802.16應用環(huán)境，開發(fā)人員在選擇RF組件時應注重靈活性。4）靈活選擇、快速集成如今，最終能夠突顯特色的要素在于性能。集成度較低、但靈活性較高的RF芯片組使設備廠商能夠提高設計水平。超外差轉(zhuǎn)換架構可以實現(xiàn)更好的阻斷信號（blockersingal）濾波，從而能夠?qū)崿F(xiàn)擴展更高的數(shù)據(jù)速率并有更強的抗干擾能力。隨著兼容IEEE802.16e標準的移動系統(tǒng)開發(fā)，最終會需要更高程度的功能集成。在領先的工藝技術、生產(chǎn)能力及系統(tǒng)專業(yè)技術的支持下，具有高靈活性的高性能RF芯片組最終會在未來打造出低成本、低功耗以及空間小的解決方案。611、WiMAX的部署與實現(xiàn)所面臨的問題2、WiMAX網(wǎng)絡架構的參考模型與基本原則3、

部署WiMAX網(wǎng)絡時RF的選用條件4、WiMAX頻率資源配置5、WiMAX組網(wǎng)方案6、實踐活動1）WiMAX聯(lián)盟及國際上的趨勢WiMAX聯(lián)盟成立了RWG（規(guī)章工作組），試圖在全球范圍內(nèi)協(xié)調(diào)IEEE802.16的工作頻率。但是對于任何國家而言，頻率規(guī)劃都會自然的打上國家間的政治、經(jīng)濟、技術、利益爭奪的烙印。在2~11GHz已經(jīng)非常擁擠的頻段內(nèi)，能提供給WiMAX的頻率資源會受到很大限制。目前WiMAX建議使用的頻率有三段：2.5GHz、3.5GHz和5.8GHz,其中2.5GHz和3.5GHz是特殊頻段，5.8GHz是開放頻段。即使如此，國際上要統(tǒng)一規(guī)劃WiMAX的頻率也需要2~3年的時間才能解決，而且2.5GHz最難協(xié)調(diào)。1）WiMAX聯(lián)盟及國際上的趨勢在2003年6月瑞士日內(nèi)瓦召開的世界無線電通信大會（WRC-03）上達成的最后文件中，在5GHz（5.091-5.725GHz）頻段為包括無線局域網(wǎng)、固定無線接入、無線電定位、衛(wèi)星地球探測、空間研究及航空無線電導航業(yè)務和衛(wèi)星固定業(yè)務等多項無線電業(yè)務進行無限頻段劃分。其中將5.150-5.350GHz和5.470-5.725GHz共計455MHz頻率，推薦為以無線局域網(wǎng)為主要應用的移動業(yè)務新增加的頻率資源。1）WiMAX聯(lián)盟及國際上的趨勢在WIMAX頻率資源全球難以統(tǒng)一的情況下，韓國已明確采用2.3GHz頻段，歐盟傾向與3.5GHz頻段，美國則劃分為一個700MHz頻段給WiMAX使用，英特爾公司也游說臺灣力促將2.5-2.69GHz頻段用于WiMAX，但此段頻率為WRC-2000通過規(guī)劃的3G頻段，引起很大爭議。在WiMAX設備廠商中，以色列奧維通公司在2004年底推出的WiMAX系統(tǒng)BreezeMAX基站就運行與3.5GHz頻段，而中興通訊則明確他們的WiMAX系統(tǒng)可用于3.3-3.7GHz、5.1-5.3GHz和5.7-5.8GHz頻段。2）管制政策下對WiMAX頻率資源的影響WiMAX作為固定寬帶無線接入，更多的是解決小區(qū)、企業(yè)等高數(shù)據(jù)接入問題，而并非把個人用戶作為直接服務對象。密集的住宅小區(qū)、大型的公司企業(yè)、賓館、飯店、體育場館甚至城市內(nèi)重要的蜂窩移動基站等都會成為WiMAX的覆蓋目標。一個4扇區(qū)的WiMAX基站，在20MHz載頻帶寬并為每個用戶提供512kHz獨立帶寬時，可同時容納400個用戶。又考慮到電信運營的規(guī)模經(jīng)濟特點，所以在構建WiMAX固定寬帶無線接入網(wǎng)絡時可將4~6扇區(qū)作為參考值。如每扇區(qū)20MHz帶寬，則需總帶寬為80~120MHz。2）管制政策下對WiMAX頻率資源的影響WiMAX采用IEEE802.16e標準作為移動寬帶無線接入時，目標用戶主要是筆記本電腦或手持PDA的個人用戶。因此各小區(qū)之間需支持切換功能。WiMAX網(wǎng)絡結構越來越類似蜂窩網(wǎng)絡結構，構成宏蜂窩網(wǎng)絡需要7個頻點，則WiMAX需帶寬140MHz。在2005年4月信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局制定的《無線電管理十一五規(guī)劃》中，將WiMAX定義為是一種新的用于固定或移動無線局域網(wǎng)計算機互聯(lián)系統(tǒng)。按此定義目前國內(nèi)如果沿用3.5GHz地面固定無線接入頻率招標（評選）的管制政策每個城市由3家運營商建設運營WiMAX網(wǎng)絡。2）管制政策下對WiMAX頻率資源的影響在選擇4~6扇區(qū)作為固定寬帶無線接入的情況下需要240~360MHz帶寬，作為移動寬帶無線接入的情況下，需要420MHz帶寬。如果考慮到可分配頻率資源緊張的同時，又要將WiMAX作為電信資源有效的成規(guī)模的利用，也可以在每個城市將其僅分配給一家運營商經(jīng)營。此時，在選擇4~6扇區(qū)作為固定寬帶無線接入的情況下，需要80-120MHz帶寬，作為移動寬帶無線接入的情況下需要140MHz帶寬。綜上所述，在不同的管制政策下所需帶寬有很大變化，如表5-6所示。表5-6不同管制政策下WiMAX所需帶寬2）管制政策下對WiMAX頻率資源的影響以上分析是基于載頻為20MHz的情況，實際上，IEEE802.16d標準的載頻帶寬為1.75~20MHz，IEEE802.16e標準的載頻帶寬為1.25~20MHz。根據(jù)管制政策的不同，在分配頻率資源時可采用小于20MHz的載頻帶寬。例如韓國在已分配的2.3GHz頻段中把81MHz給3個運營商經(jīng)營WiMAX，每個運營商僅獲27MHz，而美國在700MHz頻段中也僅分配了18MHz給WiMAX，因此在組網(wǎng)時，只能采用低載頻帶寬當然也減小了網(wǎng)絡容量。3）我國2~11GHz頻率劃分及分配狀況2001年11月，信息產(chǎn)業(yè)部頒布了修訂后的《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》。其中對2~11GHz頻率進行了詳盡和明確的劃分，沒有為WiMAX預留工作頻段。在2~11GHz范圍內(nèi)尚未分配的通信頻率及推薦頻率如表5-7所示。表5-72~11GHz范圍尚未分配的通信頻率及推薦頻率3）我國2~11GHz頻率劃分及分配狀況在2GHz頻段的上半段頻率，它被3G、衛(wèi)星地球探測儀等非通信類業(yè)務及無線局域網(wǎng)開放頻段所占據(jù)，沒有為WiMAX留有空白頻率。在2GHz頻段的下半段留有2483.5~2500MHz，共16.5MHz尚未分配，但涉及全球衛(wèi)星鏈路頻段。在2500~2690MHz雖然規(guī)劃為空間業(yè)務和對流層散射業(yè)務，但在WRC-2000大會上將此段指定給可能的IMT一2000應用，在WRC-03大會上，在該頻段還制定了衛(wèi)星聲音廣播業(yè)務與3G等地面業(yè)務共用的規(guī)則。3）我國2~11GHz頻率劃分及分配狀況而我國早在1993年對2.6GHz多路微波分配系統(tǒng)的使用頻率做出規(guī)劃，在采用有線傳輸確有困難的地方，可使用2535~2599MHz頻段用于有線電視節(jié)目的傳輸，并已在21個?。▍^(qū)市）應用。在3~4GHz頻段，3300~3399.5MHz和353l~3600MHz，共168.5MHz是尚未分配的通信頻率。盡管3531~3600MHz同時作為C波段衛(wèi)星擴展頻段，但可以與地面業(yè)務協(xié)調(diào)。3）我國2~11GHz頻率劃分及分配狀況在5GHz頻段有5150~5350MHz和5470~5725MHz，非通信業(yè)務頻段共計455MHz頻率，在WRC-03大會上被推薦為包括無線局域網(wǎng)為主要應用的移動業(yè)務。新增加的頻率資源在6~11GHz頻段，僅有10~10.6GHz共600MHz是尚未分配的通信頻率。4）我國WiMAX頻率資源配置分析有專家提出，將2483.5~2500MHz和2500~2690MHz，共206.5MHz頻率分配給WiMAX使用。因為在此頻段內(nèi)，WiMAX可以充分體現(xiàn)非視距傳輸?shù)膬?yōu)點，也有利于IEEE802.16e標準支持移動性的實現(xiàn)。但是在2500~2690MHz頻段中，我國已有多路微波分配系統(tǒng)在使用，而且是3G的擴展頻段，在WRC-03會議上將其中50MHz帶寬給了衛(wèi)星聲音廣播與3G共用，所以在我國沒有可能重新規(guī)劃此頻段給WiMAX使用。4）我國WiMAX頻率資源配置分析對于WRC-03大會推薦的5150~5350MHz和5470~5725MHz共計455MHz頻率，我國在頻率劃分中已明確5150~5216MHz主要劃分給無線電測定業(yè)務，5216~5350MHz主要劃分給空間業(yè)務，5470~5650MHz為水上導航業(yè)務，5650~5725MHz用于無線電定位固定及移動業(yè)務?？梢姡挥性?650~5725MHz的次要業(yè)務中有通信業(yè)務，其他都是非通信類無線電業(yè)務。所以，從中規(guī)劃和協(xié)調(diào)為WiMAX使用頻率是相當困難和復雜的。而且，此頻段已接近IEEE802.16e標準頻率的上限，將對WiMAX移動性產(chǎn)生不利的影響。4）我國WiMAX頻率資源配置分析另外，對于10~10.6GHz頻率，雖然有600MHz的帶寬，但因其已接近非視距傳輸?shù)纳舷?，更不能支持IEEE802.16e標準，所以將此段頻率規(guī)劃給WiMAX也不太合適。分析和排除了上述可能規(guī)劃給WiMAX的頻率之后，視點集中在3.5GHz頻段上。在此頻段中，有3300~3399.5MHz和3531~3600MHz共168.5MHz，尚未分配的通信頻率。如果考慮到已招標分配的3399.5~3531MHz，地面固定接入頻率從3300~3600MHz共300MHz頻率成為業(yè)界注目的WiMAX的目標頻率。4）我國WiMAX頻率資源配置分析對于3300~3399.5MHz尚未分配的通信頻率，有消息證實，信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局正在籌劃將此頻率彌補已招標的3.5GHz地面固定接入頻率的不足，如將此頻率劃分給WiMAX使用，不存在與其他業(yè)務的沖突。3531~3600MHz屬于主要業(yè)務中尚未分配的頻率，雖然ITU規(guī)定此段頻率是C波段衛(wèi)星擴展頻段，但在國內(nèi)尚未使用，存在協(xié)調(diào)空間。4）我國WiMAX頻率資源配置分析但是上述兩段頻率，一段頻寬99.5MHz，另一段頻寬69MHz，如單獨使用僅能滿足或接近滿足單基站4扇區(qū)20MHz載頻帶寬獨家經(jīng)營固定寬帶無線接入業(yè)務的帶寬需求，顯然無法滿足WiMAX移動寬帶無線接入業(yè)務的帶寬需求，也不符合市場競爭的需要。如果將已招標分配的3399.5~3531MHz地面固定接入頻率重新規(guī)劃納入，從3300~3600MHz共300MHz頻率中并分配給WiMAX使用，可滿足同一城市2家運營商運營WiMAX固定寬帶無線接入業(yè)務和移動寬帶無線接入業(yè)務的帶寬需求，接近滿足同一城市3家運營商運營WiMAX固定寬帶無線接入業(yè)務和移動寬帶無線接入業(yè)務的帶寬需求。4）我國WiMAX頻率資源配置分析從2001年9月~2004年4月，作為地面固定接入頻率，通過三次招標在全國300多個城市中將3399.5~343lMHz終端站/3499.5~3531MHz中心站共31.5×2MHz頻率分配給6大基礎電信運營商及中電華通等5家新興電信運營商。每個城市有3家運營商，中標多者獲2×10.5MHz頻率，少者僅獲2×7MHz頻率。4）我國WiMAX頻率資源配置分析信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局在2004年底的調(diào)查表明，3.5GHz網(wǎng)絡建設和運營并不理想，前兩批中標城市開通率雖然達到80％，但平均僅為目標規(guī)模的50％，設備投資僅為預計投入的20％~30％，而第三批招標后，中標企業(yè)還處于準備階段，中標企業(yè)普遍認為分配帶寬太窄是限制業(yè)務發(fā)展的主要原因。4）我國WiMAX頻率資源配置分析另外，標準不統(tǒng)一、投資成本高、市場認可度低等原因都使3.5GHz網(wǎng)絡和業(yè)務發(fā)展緩慢，造成頻率熱招冷用，沒有充分發(fā)揮頻率資源的效用和效益，因此將已招標分配的3.5GHz頻率重新規(guī)劃分配，既是市場的需要，也是完善和提高頻率配置方式和效用的需要，為WiMAX使用3.5GHz頻段提供了契機。831、WiMAX的部署與實現(xiàn)所面臨的問題2、WiMAX網(wǎng)絡架構的參考模型與基本原則3、

部署WiMAX網(wǎng)絡時RF的選用條件4、WiMAX頻率資源配置5、WiMAX組網(wǎng)方案6、實踐活動5WiMAX組網(wǎng)方案目前，IEEE802.16標準及相應的WiMAX測試規(guī)范主要還是針對無線空中接口技術，所明確內(nèi)容也只是涉及到PHY和MAC層，并沒有明確給出WiMAX網(wǎng)絡的組網(wǎng)技術和方案。因此，對WiMAX在未來商用中的定位有看法眾多，有人認為是DSL的產(chǎn)品的競爭，有人認為是3G的競爭。這實際上涉及到WiMAX組網(wǎng)技術和業(yè)務應用的問題，特別是組網(wǎng)方案中WiMAX與現(xiàn)有的設備之間的關系是革命性替代還是融合演進，需要深入研究。5WiMAX組網(wǎng)方案針對免許可證頻段，IEEE802.16協(xié)議還規(guī)定了動態(tài)頻率選擇方案，同時，WiMAX系統(tǒng)可以支持多輸入多輸出（MIMO）、智能天線、正交頻分多址（OFDMA）等技術，以降低頻率干擾、增加網(wǎng)絡容量?；谝陨弦?guī)劃原則，可以采用如下組網(wǎng)方案：5WiMAX組網(wǎng)方案（1）固定組網(wǎng)模式由于運營商頻率資源有限，因此同樣頻率資源可以按照波道寬度不同劃分出數(shù)量不同的獨立載波。頻率規(guī)劃方案直接影響系統(tǒng)用戶峰值速率、規(guī)劃地區(qū)網(wǎng)絡容量，因此需要慎重考慮。以3.5GHz頻段為例，典型載波帶寬劃分方式是1.75MHz、3.5MHz和7MHz。考慮到多種因素，建議采用3.5MHz為主來進行頻率規(guī)劃，典型3頻點多基站組網(wǎng)方式如圖5-12所示。5WiMAX組網(wǎng)方案圖5-12典型3頻點多基站固定組網(wǎng)模式圖5-13典型3頻點多基站移動組網(wǎng)方式H——水平極化V——垂直激化5WiMAX組網(wǎng)方案（2）移動組網(wǎng)模式在移動應用模式下，WiMAX網(wǎng)絡可以采用疊加于寬帶城域網(wǎng)或移動蜂窩兩種方式。網(wǎng)絡組網(wǎng)方案需要重點考慮頻率規(guī)劃方案、終端計費認證方案和移動性管理方案。典型3頻點多基站移動組網(wǎng)模式如圖5-13所示。為了實現(xiàn)蜂窩組網(wǎng)，單扇區(qū)需要支持MIMO和OFDMA技術。1）WiMAX系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構WiMAX系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構包括WiMAX終端、WiMAX無線接入網(wǎng)和WiMAX核心網(wǎng)3部分，如圖5-14所示。根據(jù)所采用的標準以及應用場景不同，WiMAX終端包括固定（IEEE802.16-2004）、便攜和移動（IEEE802.16e）3種類型。1）WiMAX系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構而WiMAX接入網(wǎng)主要指基站與用戶終端之間的無線網(wǎng)絡，需要支持無線資源管理等功能，有時為方便和其他網(wǎng)絡互聯(lián)互通，還需要包含認證和業(yè)務授權（ASA）服務器。而核心網(wǎng)主要指傳統(tǒng)的交換網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)，主要用于解決用戶認證、漫游等功能及作為與其他網(wǎng)絡之間的接口。其中網(wǎng)管系統(tǒng)用于監(jiān)視和控制網(wǎng)內(nèi)所有的基站，提供查詢、狀態(tài)監(jiān)控、軟件下載、系統(tǒng)參數(shù)配置等功能。1）WiMAX系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構圖5-14WiMAX網(wǎng)絡結構TE一終端設備RS一中繼設備SS一用戶站1）WiMAX系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構對于一個基于PMP模式的WiMAX系統(tǒng)而言，通常只包括1個BS和多個SS。在實際應用中，可能根據(jù)需要設置若干接力站，形成點對多點或多點對多點的體系結構。2）方案一：WiMAX網(wǎng)絡接入IPv4/IPv6核心網(wǎng)IEEE802.16定義下的無線城域網(wǎng)（無線MAN）主要的應用將基于IP分組數(shù)據(jù)，而目前采用的IP協(xié)議仍然是IPv4。隨著業(yè)務的不斷發(fā)展，IPv6網(wǎng)絡的部署已經(jīng)進入穩(wěn)步增長階段。盡管未來的發(fā)展趨勢是IPv6將替代IPv4來滿足更高的要求，就目前而言，Internet骨干網(wǎng)是一個IPv4/IPv6的混合網(wǎng)絡。2）方案一：WiMAX網(wǎng)絡接入IPv4/IPv6核心網(wǎng)在進行IPv4/IPv6綜合組網(wǎng)時，通常遵循以下一些原則：最大限度地保護終端用戶、ISP、ICP和電信運營商的既有投資；保證IPv4和IPv6主機之間的互通；在IPv4業(yè)務和IPv6業(yè)務互不影響的前提下，支持兩者業(yè)務的互通；保證現(xiàn)有IPv4應用在綜合組網(wǎng)環(huán)境中的正常應用；避免設備之間的依賴性，設備的更新須具有獨立性；2）方案一：WiMAX網(wǎng)絡接入IPv4/IPv6核心網(wǎng)綜合組網(wǎng)過程對于網(wǎng)絡管理者和終端用戶來講要易于理解和實現(xiàn)；提高組網(wǎng)靈活性，支持網(wǎng)絡的逐步升級，用戶擁有選擇何時過渡和如何過渡的權利；綜合組網(wǎng)以后，網(wǎng)絡的服務質(zhì)量不應該有明顯的影響，網(wǎng)絡的可靠性和穩(wěn)定性不能削弱，網(wǎng)絡管理功能較原有網(wǎng)絡應有所加強；應著重考慮從邊緣到骨干的逐步演進策略（同時關注從骨干到邊緣的策略）；2）方案一：WiMAX網(wǎng)絡接入IPv4/IPv6核心網(wǎng)應考慮為終端用戶所能帶來的好處（業(yè)務、興趣點等）；綜合組網(wǎng)時應統(tǒng)籌考慮對現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡中存在的一些問題的改進（NAT、地址規(guī)劃等）；網(wǎng)絡各部分之間的技術選擇應該具有獨立性，如城域核心網(wǎng)、接入網(wǎng)、駐地網(wǎng)應該可以選擇不同的技術。2）方案一：WiMAX網(wǎng)絡接入IPv4/IPv6核心網(wǎng)根據(jù)綜合組網(wǎng)基本原則，經(jīng)常采用的組網(wǎng)策略包括雙棧策略（DualStackTransitionMechanism，DSTM）、隧道策略和翻譯策略。其中，雙棧策略可分為主機雙棧和路由器雙棧兩種類型；隧道策略包括手工隧道和自動隧道兩種；翻譯策略的實現(xiàn)協(xié)議包括NATPT（NetworkAddressTranslationProtocolTranslation）、TRT（TransportRelayTranslations）、BIS（BumpIntheStack）、BIA（BumpIntheApplicationprograminterface）。上述策略通常綜合使用。2）方案一：WiMAX網(wǎng)絡接入IPv4/IPv6核心網(wǎng)在3種組網(wǎng)策略中，雙棧策略通常解決的是IPv6網(wǎng)絡中的雙棧主機（平時只有IPv6地址而無IPv4地址）如何與外部IPv4網(wǎng)絡中的網(wǎng)元（只擁有IPv4地址）進行通信的問題，一般只能用在內(nèi)部網(wǎng)絡中，不適合應用于骨干網(wǎng)和核心網(wǎng)。翻譯策略不需要任何的協(xié)議調(diào)整就允許IPv4網(wǎng)與IPv6網(wǎng)方便地互通，但這種互通的通信效率不高，并且限制了一些通用協(xié)議的應用，如IPsec、組播協(xié)議等，因此就目前的技術水平來看，出于擴展性等性能方面的考慮，在進行核心網(wǎng)和骨干網(wǎng)互聯(lián)時，一般不適宜采用這種技術。2）方案一：WiMAX網(wǎng)絡接入IPv4/IPv6核心網(wǎng)通常，雙棧策略和翻譯策略用于企業(yè)網(wǎng)或駐地網(wǎng)；而在組建核心網(wǎng)和骨干網(wǎng)時，則采用隧道策略。基于IPv4/IPv6的無線城域網(wǎng)用戶不但能夠進行無線上網(wǎng)，借助移動IPv4或者移動IPv6協(xié)議，無線城域網(wǎng)的用戶還能夠在移動的同時進行網(wǎng)絡連接，并且保證數(shù)據(jù)的不間斷性?；贗Pv4/IPv6的無線城域網(wǎng)，如圖5-15所示，分為兩部分，接入網(wǎng)和核心網(wǎng)。2）方案一：WiMAX網(wǎng)絡接入IPv4/IPv6核心網(wǎng)其中接入網(wǎng)部分采用WiMAX技術，核心網(wǎng)部分采用IPv4/IPv6協(xié)議互連，內(nèi)部路由器均支持MPLS，邊緣路由器完成三層操作，核心路由器完成二層交換。用戶接入核心網(wǎng)的過程為：用戶數(shù)據(jù)經(jīng)采用WiMAX接入網(wǎng)絡的空中接口到達基站后，通過“WiMAX-IPv4/IPv6Core”接口抵達WMAN核心網(wǎng)的邊界路由器，由該邊緣路由器對其完成L3操作，進入支持MPLS-IPv4/IPv6的網(wǎng)絡傳輸，經(jīng)標簽交換后，抵達WMAN與核心網(wǎng)邊界網(wǎng)關，而后進入核心網(wǎng)。圖5-15基于IPv4/IPv6的無線城域網(wǎng)組網(wǎng)MS——移動臺AP——接入點R——路由器2）方案一：WiMAX網(wǎng)絡接入IPv4/IPv6核心網(wǎng)由圖5-12可知，在無線城域網(wǎng)中的BS需要提供IPv4/IPv6路由協(xié)議（包括MPLS），自動配置、組播、QoS算法