|
 
- UID
- 864567
|
图中CPE(Customer Premise Equipment)即用户终端设备，是专门用来接收WiMAX信号的无线终端接入设备；POE(Power Over Ethemet)指在现有的以太网布线基础结构不作改动的条件下，既可为客户提供基于IP终端传输数据信号，同时还可为便携式设备提供直流供电技术。虚线框中采用高优先级QoS(网络服务质量)保证的CPE+AG业务，客观上也扩展了移动网络的覆盖范围；CPE的另一个优势在于同时也充当校园内各楼宇与中心基站的中继放大器，在放大电磁波功率的同时不增加噪声功率。校园无线WiMAX接入以太网的核心内容是采用PHY作为空中接口规范，利用网关屏蔽下层网络，从核心网收取数据传输给各个用户站的基于以太阿协议的用户，或者从用户站的以太网用户向远端用户发送信息请求。WiMAX基站系统的网络层主要与两个模块进行数据交换：一个是Ethemet接收模块；另一个是WiMAX系统的符合IEEE802．16e协议的MAC层。从Ethemet口接收的数据基本都是以太网帧，包括IP包和ARP包，这些包必须通过网络层对其进行协议识别和处理。校园内各楼宇内的CPE作为无线分支基站实现对大楼内的AP终端中继控制。同时，在数据传输链路层中加入，ARQ机制，并且根据WiMAX协议提供实现自适应天线阵(AAS)、MIMO和STC增强型天线技术的途径，用以减少网络层的信息差错，消除NLOS(蜂窝网络非视线传输)造成的深衰减，大幅提高系统的数据业务吞吐量。另外，大楼的另一项关键技术是在WiMAX网络布局过程中，为防止无线网络正常运行中所发生的各种意外，总基站的服务器与大楼内的关键设备还必须配置UPS电源，以保证校园WiMAX网络的正常持续地运行。
5 校园楼宇内WiMAX网络系统结构
校园WiMAX骨干网主要的覆盖范围为校内的固定学习场所，在这些场合中主要解决AP的覆盖范围和AP的容量两大问题。同时，频率规划也是WiMAX网络设计的重要内容，经过对视距传播频段与非视距传播频段，综合考虑设计中的WiMAX采用OFDMA正交频分多址多载波调制技术来提高非视距传播下的网络系统性能。基于OFDMA的骨干网系统，采用TDMA(时分多址)子信道来区分用户，采用同频组网可以有效地避免使用相同频率的小区之间的严重干扰，降低网络干扰，提高系统容量，增强链路的校验强度。在合理地分析各AP的容量与覆盖面后，还需考虑信号衰减因素，适当增加AP个数来减少数据覆盖盲区。图2为本设计的“二层交换机+多个IAD接入”WiMAX网络系统在教学楼中的应用。
如图2所示，根据IAD(集成接入设备)的具体配置可以针对VLAN进行具体划分，IAD通过FRAD(帧中继接入设备)与IPPBX(专用集成交换机)设备相连，进而实现6～36等多种规格的POTS接口以及多路可保证业务由县级的移动上网业务。该接入方式可以同时满足用户的VoIP语音和数据上网的需求，在楼宇内的WiMAX网络结构布局中，还可以考虑将WiMAX与现有无线网络相结合的方式，比如采用紧耦合的模式与WiFi、3G网络组网。利用现有网络对移动性管理的支持，无线网络数据流需经过现有网络的核心网和RNC，同时共享AAA服务器，减少切换时延，保证无线网络的无缝连接。
6 室外分布式无线传感网络组建
校园室外网络具有如下特点：节点频繁快速移动，传输信息量大，实时性要求高，系统并不注重网络初始化时间，而是更多关注于系统运行期间数据的可靠性和实时性。这样的环境恰恰是WiMAX应用的短处，由于WiMAX对于节点频繁快速移动的弱支持，必须采用另外的技术来弥补该缺陷。因此，室外无线网络可采甩自组织的无线传感网络模式。AP数据收发器采用CC1110无线传感模块，通过无线传感网络与ARM服务器基站进行数据的收发操作，接收基站对无线传感节点的命令，控制或者调节传感节点的无线收发行为，保证校园传感环境下的网络畅通运行，体现覆盖范围最大化的覆盖原则来保证校园用户需求。 |
|
