摘要 本文結合WiMAX的技術特性,主要探討了IEEE 802.16d和802.16e無線網(wǎng)絡的覆蓋、容量和頻率規(guī)劃特點,并分析了WiMAX的系統(tǒng)干擾,為運營商的網(wǎng)絡建設提供了參考與建議。
WiMAX是一項新興的寬帶無線接入技術,能提供面向互聯(lián)網(wǎng)的高速連接,信號理論傳輸距離最遠可達50km。WiMAX還具有QoS保障、傳輸速率高、業(yè)務豐富多樣等優(yōu)點。WiMAX的技術起點較高,采用了代表未來通信技術發(fā)展方向的OFDM/OFDMA、AAS等先進技術,隨著技術標準的發(fā)展,WiMAX將逐步實現(xiàn)寬帶業(yè)務的移動化,而3G則將實現(xiàn)移動業(yè)務的寬帶化,兩種網(wǎng)絡的融合程度將會越來越高。
WiMAX與3G無線網(wǎng)絡的規(guī)劃流程比較相似,如圖1所示。
圖1 WiMAX無線網(wǎng)絡規(guī)劃流程
與3G無線網(wǎng)絡規(guī)劃相比,WiMAX預規(guī)劃階段的覆蓋、容量規(guī)劃,和詳細規(guī)劃階段的頻率規(guī)劃、系統(tǒng)干擾分析等最具代表性。
1、覆蓋規(guī)劃特點
WiMAX的覆蓋規(guī)劃主要內容為:通過鏈路預算得出各類型業(yè)務的覆蓋半徑和基站覆蓋面積,再根據(jù)運營商的無線網(wǎng)絡覆蓋策略,得出在目標覆蓋區(qū)域內的基站需求數(shù)目。進行WiMAX覆蓋規(guī)劃時應注意以下幾個特點。
1.1 影響鏈路預算的因素
由于無線信道環(huán)境的復雜性,IEEE 802.16系列標準的實際覆蓋半徑從幾公里至十幾公里不等。在進行無線網(wǎng)絡規(guī)劃和設計時都需要進行鏈路預算以得到合理的無線覆蓋預測結果。與3G業(yè)務相似,WiMAX能夠提供豐富的話音和數(shù)據(jù)等業(yè)務,其上、下行業(yè)務量是非對稱的,鏈路預算時也必須計算兩個不同方向的值。
影響WiMAX覆蓋的因素主要有以下兩點。
1.1.1 載波帶寬和調制方式的多樣性
IEEE 802.16系列標準載波帶寬及調制方式如表1所示。
表1 IEEE 802.16系列標準載波帶寬及調制方式
由表1可知,WiMAX支持多種編碼調制方式與編碼速率的組合。根據(jù)接收機靈敏度方程,調制階數(shù)越高時,對SNR的要求越高,接收機靈敏度越低;載波帶寬越寬時,接收機靈敏度也越低。而接收機靈敏度越低,上行允許最大路徑損耗就相應減少,覆蓋距離和覆蓋面積也減小了。由此可見,WiMAX的編碼調制方式和載波帶寬的選擇與基站覆蓋面積相關聯(lián)。
當載波帶寬一定時,64QAM-3/4調制方式下的基站接收機靈敏度比BPSK-1/2調制方式下的靈敏度低18dB左右;當調制方式一定時,7MHz帶寬下的基站接收機靈敏度比1.75MHz帶寬下的靈敏度低6dB左右。
在實際應用中,WiMAX一般采用AMC(自適應調制編碼),以保證在覆蓋區(qū)域內SS能夠根據(jù)無線環(huán)境的不同選擇合適的調制方式,從而成功實現(xiàn)業(yè)務接入。WiMAX調制方式的不同對覆蓋范圍的影響,可以作為覆蓋規(guī)劃的重要參考依據(jù)。
1.1.2 新技術帶來的影響
WiMAX協(xié)議提供實現(xiàn)AAS(智能天線)、MIMO(多輸入多輸出)和STC(空時編碼)等增強型天線技術的途徑,以應對NLOS造成的深衰落,提高了WiMAX無線數(shù)據(jù)的傳輸能力。