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WiMAX系統(tǒng)及其設(shè)備研發(fā)( 三 )

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(3)在信道分配算法、MAC層/協(xié)議層隊(duì)列調(diào)度機(jī)制，以及網(wǎng)絡(luò)接入控制與負(fù)載平衡上采用部分或聯(lián)合控制策略，綜合保證具有用戶(hù)及業(yè)務(wù)針對(duì)性的QoS機(jī)制的實(shí)施 。
(4)考慮支持Mesh組網(wǎng)能力，并且使系統(tǒng)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)治理實(shí)體具有自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、自動(dòng)配置等功能，大大增加網(wǎng)絡(luò)布設(shè)和覆蓋的靈活性，同時(shí)降低網(wǎng)絡(luò)治理的復(fù)雜性 。
技術(shù)的選擇和整合需要綜合考慮，范圍涉及系統(tǒng)產(chǎn)品的定義、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度及成本的計(jì)算、芯片及開(kāi)發(fā)平臺(tái)的選擇、開(kāi)發(fā)及合作資源的規(guī)劃等諸多問(wèn)題 。不同于無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，WiMAX包括更多的需要解決的問(wèn)題以及更多的可以選擇的技術(shù)手段，技術(shù)選擇的空間正是設(shè)備制造商在技術(shù)及產(chǎn)品功能開(kāi)發(fā)上發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)的一個(gè)廣闊舞臺(tái) 。
1.2基站設(shè)備
一般基站(中心站)可以劃分為一體化小容量基站與容量可伸縮的大容量基站兩種，根據(jù)不同的產(chǎn)品定義，還可以衍生出具有不同網(wǎng)絡(luò)或其他功能的產(chǎn)品 。基站系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的規(guī)劃流程如圖1所示 。
一體化小容量基站一般指用于提供單小區(qū)/扇區(qū)覆蓋的系統(tǒng)設(shè)備，不具有容量擴(kuò)展能力，但方便設(shè)備的布設(shè)和使用(與其他BWA系統(tǒng)設(shè)備的使用非常相似) 。一體化小容量基站通用結(jié)構(gòu)如圖2所示 。大容量基站通過(guò)使各個(gè)覆蓋子系統(tǒng)高效共用網(wǎng)絡(luò)處理、支持系統(tǒng)資源而降低單位信道的成本，由于具有易于擴(kuò)展和伸縮的特性，非常方便容量升級(jí)、硬件升級(jí)等后續(xù)工作的開(kāi)展 。大容量基站通用結(jié)構(gòu)如圖3所示 。[8,9]

;一體化基站一般由射頻收發(fā)模塊、物理層基帶處理、MAC層協(xié)議處理、網(wǎng)絡(luò)處理器以及其他接口、存儲(chǔ)及支持系統(tǒng)組成 ?？紤]到芯片集成能力的不斷提高，物理層及MAC層處理，甚至網(wǎng)絡(luò)處理器將可以實(shí)現(xiàn)單芯片解決方案 。射頻收發(fā)模塊的選擇主要是看其對(duì)多天線(xiàn)收發(fā)的支持，以及在高階調(diào)制、正交頻分復(fù)用(OFDM)多載波使用中的動(dòng)態(tài)范圍與穩(wěn)定性 。MAC層的協(xié)議處理分為硬件及軟件處理兩部分，硬件部分負(fù)責(zé)高效的執(zhí)行發(fā)送及接收隊(duì)列、底層信道分配、報(bào)文封裝/解封裝、硬件加密等任務(wù)，軟件部分則負(fù)責(zé)MAC層隊(duì)列及流量控制、信道分配及QoS算法、對(duì)硬件MAC的控制、安全及其他機(jī)制的處理等各種任務(wù) 。MAC層軟件部分將與其他協(xié)議層任務(wù)運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)處理器上 。應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的需要及芯片的選擇決定網(wǎng)絡(luò)處理器所采用的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 。另一種選擇是，假如基帶處理芯片上集成了高速嵌入式處理器，則MAC層軟件可以選擇運(yùn)行在該高速嵌入式處理器上，而非實(shí)時(shí)任務(wù)及網(wǎng)絡(luò)任務(wù)則運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)處理器上，嵌入式處理器及網(wǎng)絡(luò)處理器可以采用不同的操作系統(tǒng) 。
大容量基站一般采用模塊化設(shè)計(jì)，射頻模塊、基帶及MAC層處理、網(wǎng)絡(luò)及其他任務(wù)處理可以板卡的形式作為系統(tǒng)組件，各系統(tǒng)組件通過(guò)PCI總線(xiàn)通信 。MAC層處理采用基帶及MAC層處理卡上獨(dú)立的處理器或嵌入式處理器來(lái)完成 。
在基帶芯片的選擇上，需要關(guān)注其是否支持MIMO技術(shù)、調(diào)制方式、雙工方式，支持的物理信道帶寬、OFDM的處理性能，對(duì)加密方式的支持等項(xiàng)目 。如Wavesat公司推出的支持IEEE802.16d的物理層芯片DM256，其功能如表2所示 。需要在對(duì)芯片充分了解的基礎(chǔ)上，才能選用 。
1.3WiMAX的用戶(hù)終端
WiMAX終端主要包括CPE及用戶(hù)站(STA)類(lèi)型，CPE類(lèi)型主要用于提供IP網(wǎng)絡(luò)接口的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)應(yīng)用；STA類(lèi)型則主要面向單用戶(hù)接入，可以用于BWA及MBWAWiMAX系統(tǒng)的普通終端用戶(hù)接入，提供的接口包括IP網(wǎng)絡(luò)接口、PCMCIA等不同的選擇，面向不同的終端產(chǎn)品 。
與基站設(shè)備比較，終端設(shè)備將更加受限于安裝、尺寸、電源、功率等諸多問(wèn)題，尤其是MBWA的應(yīng)用更是如此 。與WiFi的應(yīng)用類(lèi)似，即使對(duì)于BWA的應(yīng)用，STA類(lèi)型的終端預(yù)計(jì)仍有很大需求(主要用于用戶(hù)通過(guò)筆記本電腦之類(lèi)的終端直接接入BWA網(wǎng)絡(luò)) 。這就對(duì)片上系統(tǒng)(SoC)芯片及射頻(RF)部分的設(shè)計(jì)提出了更加苛刻的要求，低功率SoC方案，以及多天線(xiàn)、多載波情況下的RF設(shè)計(jì)是解決問(wèn)題的要害 。通用的用戶(hù)終端結(jié)構(gòu)如圖4所示 。

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