基于WiMAX的混合組網(wǎng)研究

　　隨著多媒體通信的發(fā)展，人們需要一種更高速率、更大覆蓋率以及具有移動(dòng)性的無(wú)線(xiàn)寬帶接入方式，WiMAX技術(shù)的出現(xiàn)正好滿(mǎn)足了人們對(duì)于無(wú)線(xiàn)Internet的需求。如果說(shuō)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)技術(shù)解決了“最后一百米”的接入問(wèn)題，那么WiMAX技術(shù)則是“最后一公里”接入的最佳解決方案。

　　1、WiMAX技術(shù)

　　全球微波接入互操作性（WiMAX）是一項(xiàng)無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)（WMAN）技術(shù)，有著數(shù)據(jù)傳輸速率更高，部署更靈活，配置伸縮性更強(qiáng)更安全，覆蓋面積更廣等特點(diǎn)。WiMAX網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)決定了它將是未來(lái)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)的重要組成部分。

　　未來(lái)WiMAX與其他無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)很可能是共存于市場(chǎng)，就如同今天移動(dòng)通信的GSM和CDMA制式共存一樣。WiMAX在組網(wǎng)結(jié)構(gòu)上可以采用與Wi-Fi/3G相同的組網(wǎng)模式，可以采用分等級(jí)的、扁平的、Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及三者結(jié)合的靈活的組網(wǎng)方式。在未來(lái)無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域，必將是各種無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)并存，各種移動(dòng)通信系統(tǒng)互相兼容和合作的格局。

　　2、TD-SCDMA與WiMAX的混合組網(wǎng)

　　第三代移動(dòng)通信技術(shù)主要有WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA等，以語(yǔ)音通信為主，雖然可以在高速移動(dòng)下保持通信，但最高數(shù)據(jù)傳輸率只有2 Mbit/s，無(wú)法滿(mǎn)足移動(dòng)城市的要求。WiMAX適合在局部熱點(diǎn)地區(qū)提供高數(shù)據(jù)速率，而3G能實(shí)現(xiàn)廣域覆蓋。因此，3G和WiMAX注定是兩類(lèi)互補(bǔ)的技術(shù)，它們的融合具有十分重要的意義。

　　WiMAX移動(dòng)通信系統(tǒng)主要定位于分組數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)傳輸，其峰值數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)到75 Mbit/s，比3G系統(tǒng)要高出很多，但其主要應(yīng)用為固定、便攜或者低速移動(dòng)的用戶(hù)接入，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期和中期階段并不支持高速移動(dòng)下的無(wú)縫漫游。而3G移動(dòng)通信系統(tǒng)具有支持快速漫游以及可以提供全網(wǎng)覆蓋的通話(huà)業(yè)務(wù)功能的優(yōu)點(diǎn)。如果在組網(wǎng)時(shí)將WiMAX和3G兩大系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，WiMAX重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)寬帶無(wú)線(xiàn)化，滿(mǎn)足熱點(diǎn)地區(qū)的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，而3G重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信的語(yǔ)音通信高質(zhì)量和無(wú)縫漫游要求，可以實(shí)現(xiàn)兩大系統(tǒng)的取長(zhǎng)補(bǔ)短、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。從而能節(jié)省二者的投資成本，達(dá)到共贏(yíng)的局面，并且能滿(mǎn)足用戶(hù)一卡多用的需求[1]。雖然兩者在技術(shù)上有較大的差異，但是在空中接口部分TD和WiMAX都是利用TDD方式，這就給TD借鑒WiMAX空中接口技術(shù)提供了可能，TD可以在保持自己優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，借鑒WiMAX空中接口的技術(shù)發(fā)展TDD-OFDM技術(shù)，使自身能更好的向B3G甚至未來(lái)的4G演進(jìn)。因此3G和WiMAX聯(lián)合組網(wǎng)是可行的，而且是一種很有優(yōu)勢(shì)的混合組網(wǎng)體制。

　　TDD（TD-SCDMA）單獨(dú)組網(wǎng)存在的弱點(diǎn)：

　?。?）收發(fā)信道同頻，無(wú)法借助頻率選擇性進(jìn)行干擾隔離。

　　（2）為實(shí)施與FDD不同網(wǎng)絡(luò)間共存電磁兼容，一般需預(yù)留的較大保護(hù)帶影響了整體頻譜的利用效率。

　?。?）尚無(wú)全球TDD大規(guī)模組網(wǎng)經(jīng)驗(yàn)。

　?。?）全球漫游服務(wù)仍面臨較大的挑戰(zhàn)[4]。

　　也就是說(shuō)TD從信道計(jì)算和基站建設(shè)方面考慮，要建設(shè)高質(zhì)量高速率的數(shù)據(jù)無(wú)縫覆蓋要求小區(qū)半徑不能太大，否則投資規(guī)模太大，并且從經(jīng)濟(jì)效益上來(lái)說(shuō)也不適合支持熱點(diǎn)地區(qū)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)覆蓋。而WiMAX技術(shù)正好能解決這些問(wèn)題。理想的聯(lián)合組網(wǎng)方案是：利用WiMAX對(duì)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持能力，用WiMAX覆蓋高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)密集城區(qū)，而利用TD-SCDMA支持快速漫游以及可提供全網(wǎng)覆蓋的通話(huà)業(yè)務(wù)的優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音和低速數(shù)據(jù)的連續(xù)覆蓋，并且還可以利用WiMAX系統(tǒng)提供E1接口實(shí)現(xiàn)TD基站的互聯(lián)，見(jiàn)圖1。如此則可以實(shí)現(xiàn)兩大系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。具體來(lái)說(shuō)則是，對(duì)于3G的用戶(hù)，WiMAX與3G的聯(lián)合組網(wǎng)可以提供更高速的寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及更為便宜的寬帶接入價(jià)格；對(duì)于WiMAX用戶(hù)，WiMAX與3G的聯(lián)合組網(wǎng)則可以提供更廣域的無(wú)線(xiàn)接入服務(wù)，以及更好的移動(dòng)性能。另外，WiMAX技術(shù)與3G的融合有助于降低3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本，并提高移動(dòng)和無(wú)線(xiàn)寬帶業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。