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802.16/WiMax组网关键技术探析

来源:广东通信技术/徐世龙 杨济安?? 2007年10月25日 ?? 收藏0

  1.6 移动性管理

  802.16/WiMax网络具备支持漫游、移动业务的能力,其移动性管理方式对于网络结构影响也是比较大的。移动管理主要功能就是在整个服务网络内有效地支持终端站的漫游和移动,涉及位置管理和切换 管理两部分。其中,位置管理主要是确认合法终端所处网络位置,以便在业务启动时,迅速建立业务路由;切换管理则是在终端移动状态下,保障激活业务的服务和质量。

  802.16/WiMax终端在漫游、移动情况下实现移动性管理可以采用简单IP(Simple IP)或移动IP(Mobile IP)协议。在Simple IP网络结构下,终端分配的IP地址是动态可变的,但在跨域切换时业务要中断,必须通过应用层的专用协议实现再次连接,只适用于WWW、E-mail等对时间不敏感的业务,不适于大范围移动的实时业务,如IP语音等;在Mobile IP协议下,终端具备永久IP地址,可支持所有类型的IP业务。然而,Mobile IP也存在IPv4地址不足,切换过程中的时延和丢包率难以保障等问题,需要采用地址转换、IPv6、多层切换等方案来解决。

  为了进一步提高802.16/WiMax网络的性能和达到预期的效果,还可以利用自适应天线系统、空时编码技术、无线链路增强技术、跨层优化等技术。

  2、组网分析

  2.1 网络融合

  作为一种只定义了无线空中接口标准的新兴网络,802.16/WiMax在

组网过程中首先是对现有无线网络和3G网络的一种补充,用于满足远距离传输、高速宽带接入及多媒体通信等方面的需要,其发展的重要一步就是和3G网络的互联互通并充分利用其核心网,进而实现网络间的无缝切换。在混合组网方式中,松耦合对现有网络改造较小,但因为在802.16/WiMax中建议采用跨层路由协议来减少802.16/WiMax不同基站切换时延,并无法减少网间的切换时延,所以在此模式下时延是相当高的。而紧耦合和松耦合相比减少了切换时延,并保证了网络的无缝切换,是以后发展的主要方向。

  2.2 接入IPv4/IPv6核心网

  尽管未来的发展趋势是IPv6将代替IPv4,但就目前而言,Internet骨干网是一个IPv4/IPv6的混合网络。在混合网络中常采用的组网策略包括双栈策略(DSTM)、隧道策略和翻译策略。双栈策略通常解决的是IPv6中的双栈主机如何与外部IPv4网络中的网元进行通信的问题,一般只能用在内部网络中,不适合应用于骨干网和核心网。翻译策略不需要任何的协议调整就允许IPv4与IPv6网方便地互通,但这种通信效率不高,并且限制了一些通用协议的使用,如IPsec、组播协议等,因此就目前的技术水平来看,出于扩展性等性能方面的考虑,在进行核心网和骨干网互联时,一般不适宜采用这种技术。通常,双栈策略和翻译策略用于企业网或驻地网;而在组建核心网和骨干网时,则采用隧道策略。而在IPv6核心网和802.16/WiMax接入网的组网方案中,其中接入网部分采用802.16/WiMax技术,核心网部分则采用IPv6协议互连,内部路由器均支持MPLS,边缘路由器完成3层操作,核心路由器完成2层交换。用户接入核心网的过程为:用户数据经采用802.16/WiMax技术的接入网的空中接口到达基站后,通过“WiMAX- IPv6核心”接口抵达WMAN核心网的边缘路由器,由该边缘路由器对其进行3层操作后,进入支持MPLS的IPv6网络传输,经标签交换后,抵达 WiMAN与核心网边缘网关,然后进入核心网。无线城域网中的BS需要提供对IPv6路由协议(包括MPLS)、自动配置、组播、QoS算法实现、移动性管理等的完整支持。

  2.3 基站互联设计

  基站无线互联方案的引入也满足了组网灵活性的需求。传统的有线接入互联设备成本较高,而且一旦网络建设完毕,很难重新调整。而当无线城域网由固定接入发展到支持移动性后,为了保证用户的无缝切换基站间需要快速有效的通信。在用户预备或发生切换时,中心基站可以协助确定用户要切换到的目标基站,并保证用户切换前后业务状态的连续。其中涉及的Mesh组网机制问题,也是近来研究的热点问题。

  综上,802.16/WiMax网络作为未来3G网络的有益补充,在远距离传输、高速宽带接入及多媒体通信等方面具有非常突出的优势。其商用进程初步可分为[2]:

  (1)室外固定终端:为基于802.16d的室外固定终端提供接入,补充固网,以企业用户为主。

  (2)室内固定终端:为基于802.16d的室内固定终端提供接入,降低运营商建网成本,以家庭用户为主。

  (3)芯片内置:基于802.16e的芯片内置笔记本,PDA等便携终端,提供移动性,针对个人拥护提供移动宽带数据业务。


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组网? OFDM?

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