了解WiMAX无线网络组网的方式-应用技巧(3)
三、 WiMAX网络规划的关键问题
基于IEEE 802.16e协议的WiMAX网络支持移动性,其规划流程也类似移动通信网,可分为以下四个步骤:
(1)定义设计要求:包括对不同区域类型(如可分为市区、郊区、农村等)的覆盖、容量及服务要求(如数据业务的QoS等);
(2)传播模型调校:为了使规划结果与实际更加接近,必须对规划软件的传播模型进行调校;
(3)预规划:基于规划软件,进行小区规划,以满足输入的设计要求,包括基站的数量、规划站址、基站技术条件要求、设备配置等参数;
(4)详细规划:根据规划结果,进行基站选择及站址勘查等,确定方案。
在网络建设前期,用户通常会比较少,一般优先考虑的是网络覆盖问题。由于网络容量受市场和业务发展的影响比较大,所以文章将主要从前期覆盖的角度去考虑网络规划。
1.无线传播模型的选择
由于各地区的无线传播环境千差万别,因此经验公式并不能真实地代表当地的电磁波传播环境。为了使规划结果与实际更加接近,必须对电磁波传播模式进行调校。
对于固定无线接入而言,由于WiMAX系统使用的频段比较高,目前WiMAX论坛推荐的 无线传播模型为修正的SUI模型,该模型是在Erceg模型和COST231-WI模型的基础上修正而来。下面主要以Erceg模型为例进行详细说明。
Erceg模型主要针对郊区而言,并按传播环境的特性,将模型分成A、B、C三类,其中A模型适用于山区或市区环境(路径损耗大),C模型适用于平地或农村环境(路径损耗小),B模型的路径损耗介于A、C两者之间(郊区)。在1.9 GHz频段,其典型参数如下所示:

其中a、b、c参数在不同模型中的取值见表1。hb为基站天线的高度,取值10~80 m;d0=100;s表示衰落因子,一般取值在8.2~10.6 dB之间。
表1a、b、c参数在不同模型中的取值
模型参数 A模型 B模型 C模型
a 4.6 4 3.6
b 0.0 075 0.0 065 0.005
c 12.6 17.1 20

对WiMAX系统而言,由于基频段更高,需要对上面的公式进行修正,如下所示:

注:为方便计算和表述,表中备注栏用字母代替部分参数,并附有部分计算公式。
多载波的WiMAX系统的下行链路预算详细过程如下表3所示。
表3下行链路预算

以上计算基于IEEE 802.16e协议。如果是基于IEEE802.16d协议的WiMAX系统,由于不支持移动性,则不需要考虑相应的衰落余量。
同样,如果采用了智能天线,其波瓣赋形技术也会相应地增大最大允许路径损耗,会带来更大的单站覆盖范围。
在进行了链路预算以后,可以根据无线传播模型得到每个扇区的覆盖半径,进而求出每个基站的覆盖面积,对随后进行的网络规划具有很好的指导作用。
四、结语
对于正在蓬勃发展的中国信息产业而言,WiMAX技术的出现与发展是机遇也是挑战,如何充分发挥WiMAX的特点,结合中国无线网络的现状,更好地发挥其自身的优势,为用户提供更加便捷和优质的服务,创造新的业务增长点,是目前需要迫切研究解决的问题。