WiMAX无线网络规划

摘要　本文结合WiMAX的技术特性，主要探讨了IEEE 802.16d和802.16e无线网络的覆盖、容量和频率规划特点，并分析了WiMAX的系统干扰，为运营商的网络建设提供了参考与建议。

WiMAX是一项新兴的宽带无线接入技术，能提供面向互联网的高速连接，信号理论传输距离最远可达50km。WiMAX还具有QoS保障、传输速率高、业务丰富多样等优点。WiMAX的技术起点较高，采用了代表未来通信技术发展方向的OFDM/OFDMA、AAS等先进技术，随着技术标准的发展，WiMAX将逐步实现宽带业务的移动化，而3G则将实现移动业务的宽带化，两种网络的融合程度将会越来越高。

WiMAX与3G无线网络的规划流程比较相似，如图1所示。

图1　WiMAX无线网络规划流程

与3G无线网络规划相比，WiMAX预规划阶段的覆盖、容量规划，和详细规划阶段的频率规划、系统干扰分析等最具代表性。

1、覆盖规划特点

WiMAX的覆盖规划主要内容为：通过链路预算得出各类型业务的覆盖半径和基站覆盖面积，再根据运营商的无线网络覆盖策略，得出在目标覆盖区域内的基站需求数目。进行WiMAX覆盖规划时应注意以下几个特点。

1.1　影响链路预算的因素

由于无线信道环境的复杂性，IEEE 802.16系列标准的实际覆盖半径从几公里至十几公里不等。在进行无线网络规划和设计时都需要进行链路预算以得到合理的无线覆盖预测结果。与3G业务相似，WiMAX能够提供丰富的话音和数据等业务，其上、下行业务量是非对称的，链路预算时也必须计算两个不同方向的值。

影响WiMAX覆盖的因素主要有以下两点。

1.1.1　载波带宽和调制方式的多样性

IEEE 802.16系列标准载波带宽及调制方式如表1所示。

表1　IEEE 802.16系列标准载波带宽及调制方式

由表1可知，WiMAX支持多种编码调制方式与编码速率的组合。根据接收机灵敏度方程，调制阶数越高时，对SNR的要求越高，接收机灵敏度越低；载波带宽越宽时，接收机灵敏度也越低。而接收机灵敏度越低，上行允许最大路径损耗就相应减少，覆盖距离和覆盖面积也减小了。由此可见，WiMAX的编码调制方式和载波带宽的选择与基站覆盖面积相关联。

当载波带宽一定时，64QAM-3/4调制方式下的基站接收机灵敏度比BPSK-1/2调制方式下的灵敏度低18dB左右；当调制方式一定时，7MHz带宽下的基站接收机灵敏度比1.75MHz带宽下的灵敏度低6dB左右。

在实际应用中，WiMAX一般采用AMC（自适应调制编码），以保证在覆盖区域内SS能够根据无线环境的不同选择合适的调制方式，从而成功实现业务接入。WiMAX调制方式的不同对覆盖范围的影响，可以作为覆盖规划的重要参考依据。

1.1.2　新技术带来的影响

WiMAX协议提供实现AAS（智能天线）、MIMO（多输入多输出）和STC（空时编码）等增强型天线技术的途径，以应对NLOS造成的深衰落，提高了WiMAX无线数据的传输能力。