WiMAX端到端接入策略研究

张 晨， 吴建坤

0 引言

使用基于IEEE 802.16d的室外固定终端作为建筑物的接入手段，成为固定网络的补充和延伸，可以快速布网、降低建网成本，其业务主要针对企业用户、商业用户、集中个人用户。同时家庭用户也可以安装基于IEEE 802.16d室内固定终端。

目前，根据固定WiMAX终端的设备能力，客户端的典型接入方式有八类[1]，即WiMAX客户端+IAD、WiMAX客户端+HUB、WiMAX客户端+IAD+HUB、WiMAX客户端+二层交换机+IAD、WiMAX客户端+二层交换机+多个IAD、WiMAX客户端+AG、WiMAX客户端+Wi-Fi AP+Wi-Fi终端（+IAD）、WiMAX客户端+Wi-Fi AP+Wi-Fi中继器+Wi-Fi终端。对于各地存在的主要应用场景，可以灵活地选择上述应用方式或组合形式来满足业务需求。

1 WiMAX客户端+IAD

该接入方式可以同时满足客户的VoIP语音和数据上网的需求，根据综合接入设备（IAD）的具体配置，可以实现4～24等多种规格的POTS接口以及1～2路10～100 M以太网接口，如下页图1所示。在应用时，需要注意的事项包括：适用于VoIP为主要业务需求、数据业务为可选或少量需求的场所；关于IAD配置：支持VLAN划分，并需要根据各地的网络资源规划、分配IP地址；要求语音业务和数据业务分别设置成不同的VLAN，保证各类业务的QoS。该接入方式可应用于以下场景：写字楼、政府大楼、开发区或工业园区、话吧、批发市场。

2 WiMAX客户端+HUB

该接入方式可以满足客户单纯的数据上网需求，但是由于HUB属于物理层的设备，不支持VLAN划分和基于端口的业务优先级保障，出于客户体验效果和今后业务发展的考虑，在应用时，需要注意的事项包括：适用于小规模用户（10户以下）、不强调业务质量的纯上网业务或临时应用的上网业务；建议在基站侧进行IP地址的分配，如图2所示。该接入方式可应用于以下场景：写字楼、网吧、休闲场所[2]。

图1 WiMAX客户端+IAD接入

图2 WiMAX客户端+HUB接入

3 WiMAX客户端+IAD+HUB

该接入方式可以同时满足客户的VoIP语音和数据上网的需求，根据IAD的具体配置，可以实现4～24等多种规格的POTS接口以及多路（建议8～10路以内）无业务优先级区分的数据上网业务，如图3所示。在应用时，需要注意的事项包括：适用于VoIP为主要业务需求、数据业务需求较少或对业务质量不敏感的场所；关于IAD配置：支持VLAN划分，并需要根据各地的网络资源规划，分配IP地址；要求语音业务和数据业务分别设置成不同的VLAN，保证各类业务的QoS。该接入方式可应用于以下场景：写字楼、乡镇政府大楼、网吧、话吧、休闲场所。

图3 WiMAX客户端+IAD+HUB接入

4 WiMAX客户端+二层交换机+IAD

如图4所示，该接入方式可以同时满足客户的VoIP语音和数据上网的需求，根据IAD的具体配置，可以实现4～24等多种规格的POTS接口以及多路可保证业务优先级的数据上网业务。在应用时，需要注意的事项包括：对VoIP语音和数据业务都有保障机制，是推荐使用的解决方案之一[3]；关于IAD配置：支持VLAN划分，并需要根据各地的网络资源规划，分配IP地址；通过基于不同设备、不同VLAN进行业务划分，可以保证各类业务的QoS。该接入方式可应用于以下场景：新建住宅、已有住宅、写字楼、高级住宅区、电子城/专业市场、乡镇政府大楼、酒店、开发区或工业园区、网吧、休闲场所、批发市场。

图4 WiMAX客户端+二层交换机+IAD接入

5 WiMAX客户端+二层交换机+多个IAD

该接入方式可以同时满足较大规模客户的VoIP语音和数据上网的需求，该方式与接入方式D没有本质区别，一般采用接入方式D进行初期部署，随着用户渗透率的上升，采用接入方式E进行扩容以节省成本，提高固定WiMAX终端的利用率，如图5所示。该接入方式可应用于以下场景：新建住宅、已有住宅、写字楼、高级住宅区、电子城/专业市场、乡镇政府大楼、开发区或工业园区、网吧、话吧、休闲场所、批发市场、校园。

图5 WiMAX客户端+二层交换机+多个IAD接入

6 WiMAX客户端+AG

该接入方式主要用于满足业务量相对集中的区域的VoIP语音需求，在应用时，需要注意的事项包括：一般接入网关（AG）设备采用蓄电池进行持续供电，可以在一定程度上解决停电的问题，也是推荐使用的解决方案之一；通常将WiMAX客户端和AG都放置在小区的接入间或设备间内，WiMAX客户端与AG直接相连，通过AG对用户进行最后的铜缆布放；出于综合成本考虑，接入方式比较适用于上行并发业务量介于2 M和5Mb/s之间的服务区域[4]。该接入方式可应用于以下场景：新建住宅、已有住宅、高级住宅区、电子城/专业市场、乡镇政府大楼、开发区或工业园区、话吧、批发市场、校园，如图6所示。

图6 WiMAX客户端+AG接入

7 WiMAX客户端+Wi-Fi AP+Wi-Fi终端（+IAD）

该接入方式主要用于满足客户的VoIP语音和数据上网的需求，在应用时，需要注意的事项包括：主要适用于用户室内布线不易实施的场景；由于接入侧存在“基站+WiMAX终端+Wi-Fi AP+Wi-Fi终端”等多个传输环节，会带来IP包传输的时延，为保证用户的业务体验效果，建议业务应用以数据上网为主，减少VoIP业务的应用比例；目前存在将Wi-FiAP内置在WiMAX终端内的设备，在选择的时候，应综合考虑性价比进行取舍。该接入方式可应用于以下场景：校园、写字楼、高级住宅区、电子城/专业市场、开发区或工业园区、休闲场所、批发市场，如图7所示。

图7 WiMAX客户端+Wi-Fi AP+Wi-Fi终端（+IAD）接入方式

8 WiMAX客户端+Wi-Fi AP+Wi-Fi中继器+Wi-Fi终端

该接入方式主要用于满足客户的VoIP语音和数据上网的需求，在应用时，需要注意的事项包括：主要适用于用户室内布线不易实施的场景；由于接入侧存在“基站+WiMAX终端+Wi-Fi AP（支持Mesh功能）+Wi-Fi中继器（支持Mesh功能）+Wi-Fi终端”等繁多的传输环节，会带来IP包传输的时延，为保证用户的业务体验效果，建议业务应用以数据上网为主[5]；使用Wi-Fi设备的注意事项：在一般的室内覆盖情况下，对于Wi-FiAP而言，单跳的距离约30 m，超过该距离的覆盖，建议增加Wi-Fi中继器，在使用Wi-Fi中继器的时候，要注意，每经过1个中继，吞吐量一般下降50%，时延增加2～3 ms，因此，要跟据实际的建筑物结构作出良好的规划设计，将Wi-Fi覆盖控制在1个中继的程度内，同时要注意保证中继器的供电。由于Wi-Fi中继器采用Mesh技术，需要相关的Wi-FiAP支持Mesh功能，因而会提高网络部署的成本。该接入方式可应用于以下场景：写字楼、电子城/专业市场、酒店、批发市场、校园，如图8所示。

图8 WiMAX客户端+Wi-FiAP+Wi-Fi中继器+Wi-Fi终端接入方式

9 结语

可以肯定的说WiMAX技术顺应了市场实际需求,以IP多业务平台及OFDM/OFDMA技术为基础，同时还引入了移动扩展能力，战略上应予以高度重视。目前特别要注意的是应确保WiMAX务实、健康发展，营造WiMAX与3G、Wi-Fi等技术和谐发展的基本环境，切忌不切实际地夸大宣传所谓WiMAX的移动覆盖组网、甚至终结取代3G及Wi-Fi之类的说法[6]。就实际市场应用而言，即便是通过论证的WiMAX固定类型产品，是否能如期取得优良性价比并受用户欢迎，也都需要由市场应用进行实际检验才能决定，不过好这第一关，便更加谈不上WiMAX于市场的应用。此外，有效连接MMDS、Pre-WiMAX市场的平滑演进思想在WiMAX发展中也不能不要，这是遵循NGN理念发展的基本思想，不可忽视。

[1] 郎为民. WiMAX技术原理与应用[M]. 北京： 机械工业出版社,2008.

[2] 曾凯, 刘永昌. WiMAX技术组网方式研究[J]. 软件导刊, 2007(06)：79-80.

[3] 刘翔宇, 郑建宏. 基于WiMAX技术的混合组网的研究[J].现代电信科技, 2008(02)： 26-29.

[4] 徐世龙, 杨济安. 802.16/WiMAX组网关键技术研究[J]. 广西通信技术, 2007(06)： 17-22.

[5] 王军选. 未来移动通信系统及其关键技术[J].通信技术,2009,42(07)：142-144.

[6] 魏笑笑, 周政华. WiMAX技术及其应用分析[J]. 通信技术,2009,42(03)：98-99.