WIMAX16d網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)及規(guī)劃要點(diǎn)分析

　　同樣是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，WIMAX的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與我們傳統(tǒng)的GMS或UMTS建設(shè)有所區(qū)別，不能完全照抄以前的經(jīng)驗(yàn)。這是由不同的網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)所決定了的，WiMAX是固定通信無(wú)線網(wǎng)，而GSM/UMTS是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，二者有著不同的用戶(hù)行為、覆蓋要求和話務(wù)模型。其中，我們注意到了一個(gè)比較典型的現(xiàn)象：在建設(shè)初期，大家都習(xí)慣性地考慮“全覆蓋”的概念，即按照理論的覆蓋半徑，在地圖上標(biāo)注出若干個(gè)基站站點(diǎn)，認(rèn)為這些站點(diǎn)建成之后即可實(shí)現(xiàn)無(wú)縫覆蓋或者是基本覆蓋這片區(qū)域，剩余的工作就是輕松放號(hào)，業(yè)務(wù)開(kāi)通。而事實(shí)上，要用WiMAX16d實(shí)現(xiàn)全覆蓋很困難，這是由其本身特點(diǎn)決定，也是為我們經(jīng)驗(yàn)證明的。

　　根據(jù)無(wú)線傳播理論，基站和遠(yuǎn)端站所能接收信號(hào)的強(qiáng)度及質(zhì)量與其天線高度以及傳播路徑上的阻擋情況密切相關(guān)。在二維地圖的同一點(diǎn)上，用戶(hù)站的接收信號(hào)很大程度上取決于CPE天線的放置高度，比如說(shuō)，離開(kāi)基站2公里處，運(yùn)營(yíng)商發(fā)掘出一片用戶(hù)群體，分布于高新區(qū)的一幢15層樓的大廈內(nèi)。這些用戶(hù)有些在14樓，有些在7樓，而有些在2樓。那么對(duì)于14樓的用戶(hù)，由于其高度高于周?chē)骄ㄖ锏母叨龋钥梢暂p松的實(shí)現(xiàn)信號(hào)收發(fā)，調(diào)制方式可以達(dá)到64QAM，獲取高質(zhì)量的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù);對(duì)于7樓的用戶(hù)，高度低于與周?chē)ㄖ锏钠骄叨龋廊荒軌蛞揽啃盘?hào)的折射和反射獲得16QAM的信號(hào)，相當(dāng)于數(shù)據(jù)帶寬能夠達(dá)到4Mbps左右;而2樓的用戶(hù)則不那么幸運(yùn)了，在高樓林立的環(huán)境下，CPE天線被群樓阻擋，無(wú)法接收WiMAX信號(hào)。(當(dāng)然通過(guò)樓內(nèi)垂直布線，將CPE天線安裝于高處并將數(shù)據(jù)信號(hào)引入至2樓辦公室的CPE室內(nèi)單元，也可以實(shí)現(xiàn)接入)此例表明，WiMAX網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)是CPE天線的位置，這些數(shù)據(jù)很難在規(guī)劃期能夠一一確定，而是隨著業(yè)務(wù)發(fā)展而逐步明晰的。由此我們可以看出，在現(xiàn)有固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商“按需接入”的發(fā)展模式下，要做出一個(gè)類(lèi)似于GSM或者UMTS一樣的無(wú)縫覆蓋的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是非常困難的。

　　基于此現(xiàn)象，我們持如下觀點(diǎn)：固定接入式WiMAX16d的網(wǎng)絡(luò)呈點(diǎn)到多點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，一般而言，用戶(hù)端數(shù)量在基站覆蓋區(qū)域內(nèi)動(dòng)態(tài)發(fā)展，有增有減。用戶(hù)端設(shè)備沒(méi)有切換和漫游的需求，與需要連續(xù)分布的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)有本質(zhì)上的區(qū)別。因此，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)期間，無(wú)需強(qiáng)調(diào)“全覆蓋”或者是“無(wú)縫覆蓋”的概念，否則反而會(huì)給后期發(fā)展引入干擾問(wèn)題。

　　簡(jiǎn)而言之，我們認(rèn)為WiMAX16d的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃可以遵循以下兩條原則：第一，盡最大能力避免干擾，為后期發(fā)展留出余地;第二，隨著用戶(hù)容量的增加，需要在建設(shè)中調(diào)整基站的有效覆蓋區(qū)域，使網(wǎng)絡(luò)跟隨業(yè)務(wù)發(fā)展而健康成長(zhǎng)。

　　3.2.WiMAX16d系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)工程

　　根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，盡管WIMAX產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔緊湊為工程實(shí)施帶來(lái)便利，但是我們不能因此忽略其工程實(shí)施質(zhì)量。WiMAX的顯著優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，部署靈活迅速。事實(shí)上，第一代16d的產(chǎn)品普遍沒(méi)有引入智能天線，MIMO等更為先進(jìn)的無(wú)線技術(shù)，所以CPE基本還是室外型的，也就是說(shuō)，終端設(shè)備仍然離不開(kāi)室外的工程安裝。從某種角度來(lái)看，用戶(hù)取得鏈路質(zhì)量的優(yōu)劣，不僅取決于基站周邊的無(wú)線環(huán)境，在很大程度上還依賴(lài)于客戶(hù)端設(shè)備的安裝質(zhì)量。所以，我們認(rèn)為有必要著重討論一下WiMAXCPE的工程建設(shè)。

　　經(jīng)為期一年的觀察，我們發(fā)現(xiàn)WiMAX的建設(shè)者往往比較重視WiMAX系統(tǒng)和上層核心網(wǎng)設(shè)備的互連互通問(wèn)題，重視基站的工程安裝問(wèn)題，卻有些忽視CPE部署的工程質(zhì)量要求?，F(xiàn)網(wǎng)的部分CPE安裝比較簡(jiǎn)陋，存在著諸多隱患。這些隱患除了會(huì)直接對(duì)系統(tǒng)造成硬件損傷之外，也會(huì)給客戶(hù)帶來(lái)不佳的體驗(yàn)，直接或間接地影響WiMAX的業(yè)務(wù)拓展。因此，這里有必要對(duì)業(yè)已察覺(jué)的一些問(wèn)題進(jìn)行歸納，以期引起各位建設(shè)者的重視：

　　CPE安裝高度不理想，影響業(yè)務(wù)穩(wěn)定性。如前所述，在基站位置已經(jīng)固定了的情況下，CPE安裝高度往往就決定了無(wú)線鏈路的優(yōu)劣。一方面，CPE天線不能高于基站天線的高度。通常情況下，基站天線的俯仰角一般為0度，而且CPE天線的垂直半功率角一般都比較小。如果CPE高于基站，通信雙方就不能良好的接收對(duì)方的發(fā)射信號(hào)，從而影響通信質(zhì)量。另一方面，CPE不建議安裝在嚴(yán)重的非視距環(huán)境下，也就是說(shuō)，不建議將CPE安裝在無(wú)線傳輸路徑的第一菲涅爾區(qū)內(nèi)有嚴(yán)重阻擋的環(huán)境下，否則接收信號(hào)有很大比例是靠繞射和反射取得的，多徑信號(hào)的路徑復(fù)雜程度大大提高，每徑受到影響的因素也會(huì)增多，信號(hào)質(zhì)量不可避免地會(huì)比視距情況下有更大的波動(dòng)。雖然在給終端用戶(hù)交付業(yè)務(wù)時(shí)，測(cè)試得到的信號(hào)和帶寬都不錯(cuò)，但是這樣的鏈路對(duì)干擾的抵抗力比較弱，信號(hào)會(huì)時(shí)好時(shí)差，甚至在無(wú)線鏈路惡化時(shí)會(huì)發(fā)生信號(hào)中斷的情況。這會(huì)對(duì)實(shí)時(shí)性要求高業(yè)務(wù)(例如VoIP，VideoStreaming等)產(chǎn)生尤為不良影響。

　　CPE缺乏可靠接地，增加了系統(tǒng)的不安全性。如果說(shuō)CPE并不安裝在建筑物的最高處，接地省略的風(fēng)險(xiǎn)性可能還小些，那么將其安裝于屋頂?shù)臅r(shí)候，沒(méi)有接地在夏季雷雨時(shí)節(jié)就是一個(gè)巨大的隱患了。而我們發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)網(wǎng)中有為數(shù)不少的CPE其實(shí)并沒(méi)有做好接地，更不要說(shuō)是避雷防范了，這確實(shí)是非常危險(xiǎn)的現(xiàn)象。假設(shè)設(shè)備的室外部分遇到雷擊，浪涌電流若不能導(dǎo)入大地，那么很容易地就會(huì)通過(guò)饋線引入室內(nèi)單元及其連接的下端設(shè)備，一旦此類(lèi)事故發(fā)生，遭受損失的可能就遠(yuǎn)不止是WiMAX設(shè)備本身，而將包括與之相連的所有設(shè)備(包括二層交換機(jī)、IAD、WiFiAP，話機(jī)和電腦等)以及電源系統(tǒng)。

　　CPE抱桿過(guò)細(xì)或者對(duì)地未能妥善加固，也會(huì)影響用戶(hù)的長(zhǎng)期使用感受。我們?cè)^察到，抱桿如果太細(xì)，或者底部不穩(wěn)，其上端由于受到設(shè)備單向重力會(huì)使抱桿向設(shè)備一側(cè)略微傾斜，導(dǎo)致CPE天線俯仰角的改變，從而影響收發(fā)信號(hào)的質(zhì)量。常見(jiàn)的情況是在系統(tǒng)開(kāi)通初期用戶(hù)能夠取得理想的數(shù)據(jù)帶寬，而一段時(shí)間之后，發(fā)現(xiàn)帶寬變小了，而經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查才發(fā)現(xiàn)正是由于這些細(xì)小的原因致使的。

　　所以，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過(guò)程中，我們除了關(guān)注設(shè)備本身的性能和穩(wěn)定程度之外，還應(yīng)當(dāng)對(duì)工程中的各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格把控。WiMAX系統(tǒng)有其簡(jiǎn)潔易用的一面，也存在著眾多細(xì)節(jié)方面有待我們?nèi)リP(guān)注和完善，這樣才能將WiMAX的優(yōu)勢(shì)充分體現(xiàn)。

　　3.3.WiMAX16d系統(tǒng)的維護(hù)

　　與任何無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相仿，WiMAX系統(tǒng)建成開(kāi)通后，需要堅(jiān)持不懈的維護(hù)和優(yōu)化，保障系統(tǒng)的良好運(yùn)行狀況，并為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展提供可借鑒的依據(jù)。一般來(lái)說(shuō)，除了設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)之外，最需要關(guān)注的是無(wú)線鏈路和容量?jī)煞矫娴膯?wèn)題，以下作些簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)介紹。

　　無(wú)線鏈路監(jiān)測(cè)和優(yōu)化。從WiMAX自帶的網(wǎng)管上，可以對(duì)每個(gè)遠(yuǎn)端站的無(wú)線鏈路狀況進(jìn)行觀測(cè)，包括上下行的RSSI，SNR以及調(diào)制方式等信息。通過(guò)這些基本數(shù)據(jù)，我們可以做出每日?qǐng)?bào)表和曲線圖，掌握無(wú)線鏈路的變化情況，并為規(guī)劃和優(yōu)化提供依據(jù)。由于WiMAX16d是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化并進(jìn)，因此在建設(shè)新基站，發(fā)展新用戶(hù)的時(shí)候，必須同時(shí)考慮現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和頻率資源利用情況，避免干擾情況出現(xiàn)。

　　容量監(jiān)測(cè)和優(yōu)化。與無(wú)線鏈路相仿，基站容量和每個(gè)用戶(hù)的吞吐量也是可以通過(guò)網(wǎng)管進(jìn)行監(jiān)測(cè)的，這些數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和發(fā)展尤為重要。一方面，根據(jù)資源的統(tǒng)計(jì)使用情況，運(yùn)營(yíng)商可以靈活調(diào)整客戶(hù)QoS等級(jí)，在公平發(fā)展的原則下，重點(diǎn)保障大客戶(hù)的利益;另一方面，對(duì)流量的監(jiān)測(cè)可以更準(zhǔn)確地掌握用戶(hù)的增長(zhǎng)率，避免設(shè)備過(guò)載現(xiàn)象的產(chǎn)生，同時(shí)指導(dǎo)后期的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和工程預(yù)算工作。

　　對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)和優(yōu)化，其主旨是依然提高設(shè)備的穩(wěn)定性和利用率，使動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)能夠均衡發(fā)展，為終端用戶(hù)提供業(yè)務(wù)保障。由于WiMAX還處于建設(shè)階段，對(duì)于如何維護(hù)優(yōu)化WiMAX16d網(wǎng)絡(luò)，還有待更多時(shí)日的探索和積累。

　　4.結(jié)束語(yǔ)

　　隨著WiMAX16d技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，系統(tǒng)的真實(shí)性能已經(jīng)越來(lái)越多的業(yè)內(nèi)人士認(rèn)同了。通過(guò)以上篇幅，希望不僅能夠使讀者對(duì)這門(mén)技術(shù)有更多的了解，更重要的是，能令網(wǎng)絡(luò)建設(shè)者們能夠得到些許啟發(fā)，更加有效得進(jìn)行WiMAX網(wǎng)絡(luò)的拓展和管理，最大程度得實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)價(jià)值。