73、高效的WiMAX网络规模分析模型

高效的WiMAX网络规模分析模型

1. 引言

有线宽带网络的最后一公里基础设施发展面临着诸多挑战，如地形复杂和服务成本高等问题。而无线领域的最新发展不仅能够解决这些问题，还能对现有框架进行补充。WiMAX（全球微波接入互操作性）作为基于IEEE 802.16标准的一项备受期待的技术，具有很大的发展潜力。IEEE 802.16的第一个可操作版本是802.16 - 2004（固定/游牧式WiMAX），随后在2005年批准了移动WiMAX修正案IEEE 802.16e。同时，WiMAX论坛负责指定配置文件、定义端到端架构以及认证产品。

目前，一些WiMAX网络已经部署，但大多数运营商仍处于试验阶段。随着部署的推进，制造商和运营商迫切需要快速高效的工具来进行网络设计和性能评估。现有的一些研究提出了不同的分析模型，但都存在一定的局限性。例如，有的模型没有考虑无线信道的变化，有的模型计算性能指标依赖于需要数值求解的多维马尔可夫模型，还有的模型对于WiMAX系统中用户在数据传输过程中频繁变化的无线条件和数据速率的建模不够合适。

本文开发了一种新颖且通用的分析模型，该模型考虑了WiMAX系统的帧结构、精确的基于时隙共享的调度以及信道质量变化。它适用于WiMAX系统的假设，并且足够通用，可以集成任何合适的调度策略，如时隙共享公平性、瞬时吞吐量公平性和机会调度。

2. 建模假设

本分析模型的开发基于与系统、信道、流量和调度算法相关的几个假设，具体如下：
- 系统假设 ：
1. 假设TDD帧中的开销是恒定的，与并发活动移动台（MS）的数量无关。因此，下行链路部分可用于数据传输的时隙总数是恒定的，用$N