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 图2 通过扇区技术提高系统容量 （2）基于无线资源管理的小区规划 为了减少系统间干扰，提高系统容量，增强链路的服务质量，常常使用无线资源管理，包括功率控制、无线资源分配、自适应控制、分组调度技术。考虑到实际系统小区的干扰在不同小区分布是不同的，在同频干扰较大的区域可以通过无线资源管理机制来减小同频干扰基站的发射功率，或者结合TDMA机制分配干扰较小的时隙资源给边缘小区用户从而减少同频干扰。下面以其中功能相对独立的自适应控制机制为例阐述 802.16/WiMAX系统的小区规划。采用高阶调制可以提高系统的容量，并具有更高的频谱效率，但随着调制阶数增加，接收机的复杂度也要随之增加，小区间干扰也越来越严重（不同调制方式之间目标信干比变化达到16 dB）。这就对接收设备提出了更高的要求。另外，随着调制阶数增加，小区的覆盖面积大幅缩小，从BPSK-QP-SK-16-QAM-64-QAM，调制阶数每增加一步，会使小区半径缩短为原来的一半左右。总之，当系统需要扩容的时候高阶的QAM调制是需要的，但这会带来覆盖面积减小和系统干扰增加等问题。这些问题可以通过将小区规划和调制体制规划相结合的方法来解决。一种自适应调制方式如图3所示，在原有扇区划分和单一调制BPSK方式的基础上，根据所处地域不同，采用不同的调制方式，越靠近基站，则使用的调制方式越高。离基站最近的区域采用最高阶64-QAM调制方式，然后是16-QAM，再是 QPSK，最外圈的区域使用BPSK。
 图3 自适应调制方式的使用 （3）基于极化天线的小区规划 使用极化天线的方法可以进一步优化频率复用机制，水平极化和垂直极化交替模式可以使相邻小区得到较好的干扰隔离，从而可以将系统容量提高近一倍。交替极化在系统中的应用如图4所示。如果只采用一个载频，考虑到实际地形的不规则，很容易存在较严重的同频干扰，而使用两个载频的交替极化模式，可以得到四组可用信道，从而大幅度减小干扰。联合采用两载频和极化天线技术，在不需要对现有网络进行较大改动的情况下，就可使系统获得更多的可用信道。
 图4 极化天线技术增加小区容量 （左面为单载频极化，右面为双载频极化）
针对免许可频段，协议还规定了动态频率选择方案可降低频率干扰，增加网络容量。
2.媒体访问机制
和802.11相比，802.16/WiMAX有着完全不同的媒体访问机制。前者采用的是CSMA/CA机制，所有的终端基于时间预约来实现突发业务的调度传输，通过时间预约和退避机制实现在任意时刻空中媒体中只有一个传输存在，以此来解决无线网络中的隐藏终端和暴露终端问题。为了实现媒体的共享访问，通过每次传输后的时间间隔和竞争周期，保证每个终端都能够获得访问媒体的机会。而 802.16/WiMAX采取的方式就是将时间资源进行单位分割，通过时间区分上行和下行。同时，每个物理帧的帧长度固定，由上行和下行两部分组成，上行和下行的切换点可以自适应调整。在TDD模式下，每个物理帧的长度是由n个物理时隙组成。下行是广播的，上行是SS发向BS的。下行在先，上行在后。通过这样统一的设计，杜绝了上行方向上的竞争，资源的调度和分配可以在BS上集中控制。同样，为了实现媒体的共享访问，必须让SS知道"什么时刻可以发送数据"。IEEE 802.16通过在每个帧的下行子帧之前添加用于管理的下行链路帧前缀（DLFP），在该部分中指示了每个SS的下行数据位置和上行发送时刻。DLFP相当于专用一个信道，用于传输管理信息和指示信息。
在802.16/WiMAX系统中还特别设计了DLMAP和ULMAP，它们都可以跨帧，使得信道可以灵活地应用于全部上行或下行链路。这种带有典型的局域网突发的特点，对于宽带无线接入系统而言，可以兼顾灵活性和公平性，每个SS都有机会传输，避免了因竞争造成的长期竞争不到信道的问题；其次，这样的设计可以避免碰撞的发生，每个SS 都只在属于自己的发送时段内才发送数据，可以保证"任何时刻，媒体上只有一个数据传输"；还有，方便于进行 QoS、业务优先级等方面的控制，并在带宽分配方面也有先天的优势。
3.入网与初始化分析
为了提高无线网络的鲁棒性，以及在TDD模式下为了有效利用时间资源，BS必须对SS的媒介访问时机进行统一的调度。允许SS随机加入，BS在上行开始之初提供了一个竞争周期，在该周期内，所有没有入网的SS可以发起入网过程。SS入网过程可以分为以下步骤：
（1）扫描下行信道，获取DCD、DLMAP、ULMAP，并与BS建立同步。这里的同步是指MAC同步，一但SS收到DLMAP，就意味着两个MAC实体之间建立了同步关系，接下来的任务就是SS的随机接入。
（2）获取上行链路参数就是SS可以正确解出UCD，以获取发送参数。这一步骤完成之后，SS就知道应该在什么时刻发起上行接入过程，以及用什么样的参数进行上行接入。
（3）初始校准的表层目的是进行时偏校正和功率调整，但是其核心目的实际上是进行初始管理连接建立。当BS收到一个初始校准请求后，就会给该 SS分配初始管理连接和第一管理连接。BS和SS开始建立基于连接的传输，而后经过多次校准反复，以使SS的发射参数达到相关指标。
（4）在完成了初始校准后，BS和SS相继进行基本能力协商、认证与密钥交换、注册、建立IP连接、向SS传送配置参数等过程。
在SS入网后，还要进行周期性的校准操作，以消除无线环境对网络的影响，使SS工作在预期的条件下。可见，PMP模式下BS管理着所有SS的入网和资源分配，这是和TDD模式的特点紧密相关的。
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