wimax网络通信系统之实现

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1、WiMAX网络通信系统之实现第一章绪论1.1课题及研究背景1.1.1课题本课题源自江苏省科技计划项目(科技支撑计划)AX网络路由优化技术和具有路由优化功能的AX网关的实现。项目主要是对AX网络路由进行优化，并且用软件实现一个AX本地路由模拟系统，包括一个具有本地路由功能的网关一个可以直接加载在BS上的本地路由模块，可以模拟AX系统的路由和信令交互流程。本课题主要是在实现AX网络模拟系统的基础上，开发一个能在AX系统上运行的应用，用于验证我们所搭建的AX系统的有效性，同时这个应用本身也可以运营在真正的AX系统中。即时通信是目前用户

2、使用量较多的应用，同时它对网络系统具有较高的可靠性和实时性要求，因此可以全方位验证网络对用户QoS的保证。因此在AX网络模拟系统上，实现一个适用于AX网络且具有本地路由功能的即时通信系统，具有理论性和实际性研究价值。本项目的核心研究成果AX网络即时通信系统的本地路由设计方案已通过学校申请专利，专利申请号为201210001450.3。1.1.2无线网络的发展在当今全球通信界，从产业发展的角度上看，主流无线通信有两大阵营。一类是从传统的网络发展起来的蜂窝通信技术，目前已从第一代1G经历2G、3G发展到4G。蜂窝通信技术长期以语音业

3、务为主，以电路交换为主，具有浓厚的业务特点。另一类是从计算机网络发展而来IEEE802系列，其中无线网络技术主要包括无处不在的无线局域网AX（IEEE802.16）。由于从计算机网络发展起来，因此IEEE802系列网络通信技术具有浓厚的互联网特点，表现在业务的数据化和网络的IP化。同时由于深受广大人民群众的喜爱，网络技术不断蓬勃发展，网络业务不断丰富多样的[1][2]。当今互联网发展大潮中，由于互联网所用的IP技术简单、有效、开放，得到群众欢迎，IP技术逐渐打败并且取代了ATM，电路交换等技术。同时，互联网出乎官方组织预料的蓬勃

4、发展，目前已进展到了IP一统天下，在通信界不能和IP互联就没有出路的地步。典型的例子是AX的发展同样也令人充满信心。尤其在目前泛在网络研究势头正猛之时，中国提出了移动泛在网络的概念，本质上是互联网的无线化，实物化和智能化，作为无线互联网的代表，AX大有前途。同时，在当今这个网络和云概念无处不在的世界里，AX具有其特有的优势：（1）协议简单AX相对于3G和4G来说，协议相对简单和开放，因此和AX能完成50km的无线信号覆盖，基本可以实现一个城市的网络接入，使用少量的基站建设就完成大面积的网络覆盖，提供优质的最后一公里网络接入服务，

5、扩大了无线互联网的使用范围和云接入的受益群[4-5]。（3）支持移动通信AX作为无线互联网技术，其中最为突出的是其支持快速移动的无线接入技术，在IEEE802.16e协议中提供了快速移动中的互联网宽带接入技术，可以满足用户日益增加的时刻接入互联网的需求。第二章AX协议和路由机制本章主要介绍了AX的协议构成、系统结构和用户接入操作流程。分别从IEEE802.16协议簇和AX论坛规范入手，对AX网络中各个网元之间的协议栈对应关系，系统处理流程进行了分析，总结出用户参与的操作细节。介绍整个AX系统的基础上为后文的具体实现提供理论基础。

6、2.1AX简介AX一般翻译为全球微波接入互通，是一种新兴无线宽频传输技术，是网络无处不在（Ubiquitous）的一种新应用。其信号的覆盖范围基本可以延伸到郊区，相对于AX（IEEE802.16）为接入核心的网络系统也被称为城域网。作为城域网的有利支持者，AX接入技术可以覆盖将近50km的城市范围，在环境条件良好的情况下，可以达到75Mbps的传输速率。在如今互联网移动化，移动网互联化的背景里，为了满足用户随时随地接入互联网的业务需求，AX成为一个绝佳的接入选择[9][12][13]。对于AX的规范主要有两个部分，第一部分是来自

7、IEEE组织研究定制的IEEE802.16协议簇，第二部分来自AX论坛根据IEEE802.16和用户需求和网络结构研制的论坛规范一个包含实现方案和移动便携宽带无线接入的业界标准。IEEE协会组建的802.16工作组，开发并推出了一系列的标准统一规范全球性无线宽带接入技术，包括固定无线宽带接入标准（IEEE802.16a~d）和支持移动特性的无线宽带接入标准（IEEE802.16e）。协议规定了无线接入网络中的MS与BS之间空中接口的物理层和MAC层的协议，包各层的括数据结构和信令流程规范。AX论坛MINA(MobileInter

8、NetNetNetdash;Stage2:ArchitectureTes,ReferenceModelandReferencePointsRelease1,Version1.2[C].AXForum,January.2008.(责任编辑：gufeng)