图2 WiMAX网络结构 WiMAX核心网络通常为传统交换网或因特网。WiMAX提供核心网络与基站间的连接接口,解决用户的认证、漫游等功能以及作为与其它网络之间的接口。通过与其它网络共用核心网,节省了传统蜂窝网络的复杂网络规划,实现了WiMAX系统的快速配置、低维护费用和快速组网等优点。
WiMAX用户终端定义用户终端设备与用户基站间的连接接口,提供用户终端设备的接入。WiMAX终端包括固定、便携和移动三种类型,分别对应WiMAX的四种应用模式。
WiMAX接入网包含基站、用户基站、中继站和网管系统,提供终端的接入,支持无线资源管理能力,同时还可能包括认证和业务授权服务器。
3.2网络参考模型
网络参考模型给出了WiMAX网络中的通信实体以及相互间交互关系,根据是否支持终端漫游,端到端网络参考模型可分为固定模式和漫游模式,分别如图3和图5所示。
图3、图5所示的网络参考模型,它们是根据业务需求和技术特点抽象出来的,构成了WiMAX体系框架。在参考模型中,节点 代表实体单元之间的接口,它们就是通信协议标准制定的对象。对于每一个参考节点,从数据、控制和管理三个平面以及ISO OSI七层模型确定通信协议的内容。标准化组织的主要工作就是定义这些接口协议,以标准的形式确定下来,达到系统的互联互通互操作。目前R1接口主要对应于802.16标准,其它接口的标准文件还没有正式推出。
图3 非漫游模式端到端参考模型 图4 ASN参考模型 | 图5 漫游模式端到端参考模型 在参考模型中,包括移动站(MSS)、接入网(ASN)和连接服务网(CSN)等网络实体,以及相互间的接口。
网络实体
接入网络(ASN)由BS和接入网关(ASN GW)组成(如图4所示),可以连接到多个CSN,为不同NSP的CSN提供无线接入服务。其中,BS用于处理IEEE 802.16空中接口,包括BS和SS两种;ASN GW主要处理到CSN的接口功能和ASN的管理。
ASN管理IEEE 802.16空中接口,为WiMAX用户提供无线接入,主要功能有:发现网络;在BS和MSS之间建立两层连接,协助高层与MSS建立三层连接;ASN内寻呼和移动性管理;ASN和CSN之间隧道建立和管理;无线资源管理;存储临时用户信息列表。
连接服务器网络(CSN)可以由路由器、AAA代理或服务器、用户数据库、因特网网关设备等组成,CSN可作为全新的WiMAX系统的一个新建网络实体,也可利用部分现有的网络设备实现CSN功能。CSN为WiMAX用户提供IP连接,主要功能有:因特网接入,为用户会话连接,给终端分配IP地址;AAA代理或者服务器,用户计费以及结算;基于用户系统参数的QoS及许可控制;ASN之间的移动性管理,ASN和CSN之间的隧道建立和管理;WiMAX服务,如基于位置的服务、组播服务等。
网络接口
包括R1~R8接口,其中接口R1至R5为网络工作组初步确定了在Release 1规范中定义的开放接口,接口R6至R8为后续版本中考虑开放的接口。具体定义如下: R1:BS和MSS/SS之间接口,它有802.16d和802.16e协议定义,包括空中接口的MAC层,物理层,以及相关的管理面功能。 R2 :MSS/SS和CSN之间的逻辑接口,包括认证,授权以及IP相关的配置管理功能。此外还可能包括一些移动性管理功能。 R3:AN和CSN之间的接口,包括数据面和控制面。数据面功能主要有CSN和AN之间的隧道管理, 它可以用以支持AN和CSN之间不同QoS要求的业务流。控制面包括隧道管理,AAA,policy和QoS管理等功能。 R4:ASN GW之间的接口,具体功能待定义。 R5:访问CSP和归属CSP之间的接口,包括: 数据面,它是CSN之间的IP隧道用以区别不同QoS要求的业务流。 控制面,包括隧道管理,访问CSP和归属之间AAA和policy coordination等功能的协调。 R6:ASN GW和BS之间的接口,包括: 数据面,ASN GW和BS之间的IP隧道,以区别不同QoS要求的业务流。 控制面,包括隧道管理,AAA,Bandwidth Brokering and Policy coordination, RRM等功能。 R7:ASN GW的内部接口,用以协调ASN GW 内部的Decision Point 和Enforcement Poi | |