WiMAX技术是以IEEE 802.16系列标准为基础的宽带无线接入技术,曾经发展迅速,逐渐成为城域宽带无线接入技术的热点,并成为ITU推荐的第4代移动通信系统(IMT- Advanced)的地面无线接口技术(RIT)。WiMAX具有较高的频谱利用率、灵活的带宽及频率复用方式、对业务QoS强大的保障能力和较好的安全保密机制,能够满足用户大容量数据业务的需求,顺应了将来话音业务向数据业务转变的趋势。
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WiMAX技术相关标准通常由两个部分组成,一部分是WiMAX物理层和MAC层的标准,主要是由IEEE 802.16标准组织制定的;另一部分是关于WiMAX组网方式的标准,主要由WiMAX论坛的网络工作组(NWG)来完成。下述主要简述WiMAX组网方式的标准。
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WiMAX网络架构标准由WiMAX论坛负责制定。WiMAX论坛是由支持802.16标准的设备和器件供应商、网络运营商、以及软件服务商等成立的一个非赢利性组织,旨在通过产品认证建立全球统一的设备和技术标准以及实现互操作性与兼容性,以促进WiMAX全球市场推广。
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IEEE802.16只是一种无线接入技术,这也使得802.16(主要是指16e和16m)在独立组建全程覆盖的移动网络方面存在缺陷。因此,2004年底,WiMAX论坛成立了NWG(网络工作组)和SPWG(需求工作组)的网络工作组和应用工作组,研究和开发基于IEEE802.16标准的应用层和网络标准。主要负责制定WiMAX的网络参考模型以及与其它网络(2G、3G、4G等)互联互通架构。WiMAX网络规范书R1.0已于2007年3月正式发布,后来又发布了R1.5版本。下面主要介绍一下这两个版本的规范的主要内容。
NWG制定R1.0版本包括stage 2和3,stage1是由SPWG(需求工作组)制定的。stage1定义了游牧、便携和简单移动、全移动4种使用场景和演进,以及4个场景下系统功能和性能需求;stage2定义4种模式下参考模型和参考点、网络功能,并选择流程和协议;stage3制定详细的流程图、协议栈、消息定义以及互操作下的必选和可选要求。
网络架构Release 1.0是针对固定接入场景的,重点定义了非漫游情况下的网络架构。其主要需求如下表1所示。
表 1:网络架构Release 1.0的主要需求
WiMAX网络架构Release 1.0发布后,NWG将每半年发布一个维护版本,形成对应的1.1,1.2,……版本,主要内容包括实现过程中和NWIOT(网络互通测试)过程中发现的一些澄清、bugfix等,但是维护版本中不能增加新的功能或功能过程,维护信息将同步到Release 1.5中。根据2007年6月召开的WiMAX全会的信息,NWG R1.0版本删除了Profile A融合方案。于2009年NWG工作组发布了Rel 2.0。
为了配合制定R1.5标准的工作,在NWG中又成立了IMS和PCC工作子组。PCC子组已经制定了PCCstage2的baseline,并且已经确定非漫游网络架构,对于漫游网络架构对应于IEEE802.16m。IMS子组的工作启动稍迟于PCC组。
支持漫游的网络参考模型和参考点已经确定,其网络参考模型内容有5部分组成:一是移动用户台(MSS,Mobile Subscriber Set);二是接入业务网(ASN,Access Service Network):ASN主要是管理802.16空口,应包括下表2中所示的7项内容。三是连接业务网(CSN,Connection Service Network):CSN的主要功能是连接到Internet、ASP、PLMN网络或其它网络,应包括表1中所示的6项内容。四是网络接入提供商(NAP,Network Access Provider)。五是网络业务提供商(NSP,Network Service Provider)。网络接口和参考点定义也包括R1~R5参考点5部分内容,详见下表3。
表 2:ASN与CSN具有的主要功能
表 3:网络接口和参考点定义
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