移动WiMAX-WiBro技术剖析

无线宽带接入（WiBro）专为高速无线宽带用户定制，被人们视作移动WiMAX。WiBro商用服务针对大容量数据的发送与接收，利用新型的网络技术，在时速60km的移动环境中，以1Mbps的高速无线接入进行传输，使用户在移动环境中享用宽带服务。

1、引言

WiBro，Wireless Broadband Access service。无线宽带接入，是韩国自定的标准，由韩国电子通信协会和三星电子共同发起的高速便携式互联网(HPI)项目发展而来。WiBro是一个服务品牌，采用WiMAX技术，完全兼容IEEE802.16e标准，是世人所关注的MobileWiMAX市场开拓者。

无线宽带技术能够随时、随地获得人们想要的信息，资费较低，受到越来越多的人的追捧。在现有的技术中，无线数据业务主要采用WLAN或者蜂窝技术。WLAN虽然有低成本、高速率的优势，但是在覆盖范围、移动能力方面差强人意，而且在安全性和业务质量方面难以达到运营商的要求，其盈利模式也不是很清楚。蜂窝系统主要基于语音业务，在移动性和业务质量上都有很好的保证，但是数据传输速率慢、接入成本高，难以让用户接受。WiBro既能保证数据业务的接入速率、降低接入成本，同时又兼顾安全、质量等不同的业务需求。

2、WiBro系统的组成

如图1所示，WiBro系统由以下几个部分组成：RAS(基地台)、PSS(基地台前端所服务的末端装置)、ACR(基地台往上汇集回溯的骨干)、HA(本地代理)、CN(移动节点)和基于IP子网的网络。这个系统显著的特征是子网的网络协议是IPv6，IPv6是全IP的网络，所以，支持IP层的有效移动管理与WiBro数据链路层的有效移动管理同样重要。在这样的环境下，在ACR之间的切换需要基于IPv6无缝切换的移动管理。因此，WiBro为了获得移动状态下的无缝切换，考虑了IP移动管理机理。



图1WiBro系统的组成

3、WiBro技术中的切换机理

ACR之间的切换基于IPv6，典型的IPv6移动管理方案是移动IPv6。这个方案对在切换中时间灵敏和损耗灵敏的申请有严格的限制，也就是当一个移动节点进入另外一个IP网络中，必须更新在HA和CN中的care-of-address。

在WiBro系统中，当PSS连接到RAS，PSS周期性地接收到从servingRAS(服务基地台)发送来的信息。于是，PSS监控从 servingRAS发送来的无线信号强度。一旦信号强度比预定的门限值低，PSS给servingRAS发送SCN-REQ(扫描间隔分配请求)信息，检查相关的target RAS(目标基地台)是否和CN不断的通信。当通过扫描，PSS确定需要在RAS之间进行切换时，PSS或者发送PSSHO-REQ(PSS切换请求)信息，此信息包括从target RAS到serving RAS的列表，或者从serving RAS处接收RASHO-REQ(RAS切换请求)信息。在WiBro系统中，PSS、RAS都可以提出切换的要求。当Serving RAS接收到PSSHO-REQ信息后，通过HOreq(切换请求)、HOind(切换提示)和HOcnf(切换确认)这些信息和target RAS协商，是否进行切换。ACR接收到从target RAS发送来的HOcnf。信息后，发送HOrsp信息，给pRAS(先前的RAS)一个回应，同意切换。于是，pRAS，也就是serving RAS停止下行链路的传输，并且阻塞信息包。这时，PSS给pRAS发送HOind信息，意味着切换开始。PSS携带的信息通过ACIind(访问切入点连接指示)和ACIcnf(访问切入点连接确认)从pRAS传送到nRAS(新的基地台)。ACR给pRAS发送ACIcnf信息，而向nRAS发送所有 PSS的信息包。在pRAS中没有传送的，被阻塞的信息包，也从pRAS传输到nRAS，最后，在PSS和nRAS之间通过RNG-REQ(修正请求)、 RNG-RSP(修正回应)、REG-REQ(注册请求)和CREGreq(蜂窝注册请求)这些信息进行连接。当这些注册信息在PSS、nRAS、ACR 之间全部完成，PSS新的服务开始了，切换顺利结束。这样的切换类似于3G中的软切换。

上述的切换是在WiBro系统中进行的，无论在何时何地，WiBro技术都支持各种类型的无线多媒体应用和各种多媒体终端(例如PDA、笔记本、智能手机)，都能给用户提供优质的服务，不会产生掉话、掉线、时延、抖动等问题，让用户真正享受到宽带带来的乐趣。

与此同时，WiBro技术在和无线局域网或者其它移动通信网络之间进行切换时，实行无缝切换。因此，用户在使用的过程中，不会因为不同网络之间的相互切换而受到影响，使用户真正享受到先进技术带给他们的无穷乐趣和无尽方便。

4、WiBro覆盖范围和传输速度

不同的网络，受到各种因素的影响，覆盖的范围有所不同。而判断一个网络的好坏，覆盖范围是个很重要的因素。3G采用WCDMA技术，带宽为5.00MHz、最大的传输速率为14.4Mbps(固定或者移动);CDMA2000带宽为1.25MHz、最大的传输速率为3.2Mbps(固定或者移动);而WiBro的信号带宽是8447MHz，传输速率能达到70Mbps，在时速 60km的高速移动状态下仍可正常工作，支持不小于60km/h的移动速度。由此看来，WiBro是一项不受时间和地点限制的超高速携带互联网技术，它的数据传输速度是目前为止所有移动通信技术当中最快的。

WiBro的业务覆盖区域根据不同的小区类型在以下范围内必须支持每用户最低速率要求：微微蜂窝(100m)，微蜂窝(400m)，宏蜂窝 (1km)。当用户在WiBro系统不同蜂窝之间移动或者和其他网络系统(例如无线局域网)互相切换时，WiBro也能提供以下的数据速率：每个用户的最小数据速率为下行链路512kbps，上行链路128kbps;每个用户的最大数据速率为下行链路3Mbps，上行链路1Mbps。