一．概述
根據WiMAX Forum的統計，在全球已經有135個國家的455個WiMAX網絡進入商用。還有大量國家將陸續頒發WiMAX牌照。各個國家和地區所頒發的WiMAX牌照的帶寬資源都是不同的，有些國家牌照所包含的帶寬資源很豐富，如瑞典在2.5GHz頻段頒發了50MHz的TDD頻點，日本頒發的牌照具有30MHz帶寬；有些國家牌照所包含的帶寬資源卻很少，如印度只有20MHz帶寬，新加坡某運營商只有12MHz帶寬，等。當WiMAX帶寬資源非常有限，如何最大化利用頻率資源，提供最佳的容量和覆蓋性能的移動蜂窩網絡是運營商期望中興通訊提供的解決方案。
頻率資源少導致的直接后果是同頻小區干擾。同頻小區之間干擾(Inter cell interference，ICI)是蜂窩移動通信系統的一個固有問題，是頻率復用的必然產物。和其他蜂窩通信系統一樣，移動WiMAX系統蜂窩組網在網絡規劃時也需要確定頻率復用模式，并進行頻率規劃。
?? 蜂窩移動系統中頻率復用方式常用（C×N×S）進行定義，其中C為每簇中的基站數，N是頻率復用的總信道（或信道組）數，S是每基站的扇區數。當運營商WiMAX頻率資源豐富時，采用的主要頻率復用方式為3（1×3×3）或者6（2×6×3）。當頻率資源不豐富時，如僅僅1個10MHz，如何蜂窩組網？有以下三個選擇，
.?同頻組網的方式，1×1×3
.?PUSC 3 Segment，1×3Segment×3
.?部分頻率復用技術（Fractional Frequency Reuse: FFR）
同頻組網1×1×3方式在小區邊界處干擾太大，無法接收到有用信號；PUSC 3 Segment 的頻譜利用率低，吞吐量很難保證。
?FFR技術可以同時滿足覆蓋和容量的需求，下面將重點討論中興通訊的WiMAX部分頻率復用技術（Fractional Frequency Reuse: FFR）。
二．部分頻率復用技術FFR
部分頻率復用技術（FFR）的原理是根據各種終端的信道條件和干擾情況（通常跟終端的位置有關）采用不同的頻率復用系數。將所有子載波分成若干復用組，不同的復用組可以實現不同的復用系數。如果終端適合工作在復用系數為3的環境下，則分配給該終端復用系數是3的復用組；如果工作在復用系數為1的環境下，則分配給該終端復用系數是1的復用組。更靈活的FFR方法是對不同的子載波組采用不同的發射功率控制，以進行小區間協調。
FFR技術又可以通過“靜態”的和“動態”的兩種方式實現。靜態方式下，終端采用的頻率復用系數是相對固定的，與終端的“位置”對應。終端測量下行相鄰小區（扇區）的干擾，并將結果報告給基站。基站則可以根據干擾的情況分配給該終端適當的頻率復用系數。
靜態方法的問題是，每個復用組中的子載波數是一定的，難以應付各種不同的部署場景和業務流量分布。此時就需要采用動態的FFR方法，即終端所處的復用集是不斷刷新的。這種動態的調度綜合考慮了用戶QoS的要求、小區間干擾避免和公平性原則。動態FFR要求基站能即時的獲得每個復用集的信道質量信息（CQI），因此比較復雜。
??? 上圖是一種典型的FFR方式，F1、F2和F3代表在相同頻率中的不同的子信道的子集。在這種頻率配置下，扇區中心用戶采用復用系數1使得頻譜效率最大，扇區邊緣用戶采用部分頻率復用保證服務質量和吞吐量，系統采用部分頻率復用的目標是整體頻譜效率優于復用系數1和復用系數3的情況。
FFR技術通過對系統資源的有效分配, 減小相鄰小區邊緣區域使用的資源在時間和頻率上的沖突, 降低干擾數量級, 提高信號的接收信噪比, 從而提高系統小區邊緣的服務質量, 甚至整個系統的服務質量。
三． ZTE WiMAX FFR解決方案
中興通訊WiMAX解決方案，主要考慮兩種方式，頻分方式FFR和時分方式FFR。下面首先介紹頻分方式FFR。
頻分方式FFR
在頻分方式FFR中，頻率資源的劃分如下圖所示。
??? 在頻分方式FFR方式將頻率資源劃分為一個重用集合Reuse3，包括子帶。相鄰扇區Sector1、Sector2、Sector3分別選擇Reuse3集合中子帶、、分配較高發射功率，其余兩個子帶分配較低功率 ,且滿足條件。
??? 上圖為在頻分方式FFR中，相鄰扇區頻率資源分配的方式。首先將每個扇區劃分為內環區域和外環區域，然后為外環區域分配Reues3集合中功率對應的子帶資源，最后為內環區域分配Reues3集合中功率對應的子帶資源。
在頻分方式FFR中，基站根據用戶反饋的子帶SINR值進行內外環用戶判斷。
時分方式FFR
??? 時分方式FFR的時-頻資源的劃分如下圖所示，下行子幀支持兩個ZONE，第一個是PUSC 1/3，第二個是PUSC all。小區中央用戶調度在PUSC all，小區邊緣用戶調度在PUSC 1/3，所以可以采用單頻點組網，一定程度提高頻譜效率。
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?????????????????????????????????????? 圖4在時分方式FFR中，時-頻資源劃分方式
在時分方式FFR中，時-頻資源劃分為Reuse3Zone和Reuse1Zone。Reuse1Zone采用PUSC all sub-channels方式，相鄰小區Cell A、Cell B、Cell C都可以使用Reuse1Zone；而Reuse3Zone則采用PUSC分Segment組網方式，相鄰小區Cell A、Cell B、Cell C分配的Reuse1Zone頻率資源互相正交。
??? Reuse3Zone的子載波發射功率值要明顯高于Reuse1Zone的子載波發射功率值。與頻分方式FFR相同，在時分方式FFR中，基站根據用戶反饋的子帶SINR值進行內外環用戶判斷。
四．FFR性能分析 ?
??? FFR實現了頻率復用系數為1的組網方式，通過仿真和測試，ZTE WiMAX FFR解決方案與1×1×3和1×3Segment×3的組網方式相比有以下優點：
.?時分方式FFR覆蓋與1×3Segment×3相同；
. 頻分方式FFR的覆蓋性能要優于1×1×3組網方式，但要比1×3Segment×3模式的覆蓋性能差，當內環發射功率下降較多時，頻分方式FFR的覆蓋效果等 同于1×3Segment×3模式；
. 時分方式與頻分方式FFR方式下，整體頻譜效率要遠高于1×3Segment×3組網方式，與1×1×3組網方式類似；
通過以上分析，綜合考慮覆蓋和吞吐量，FFR的性能要好于1×3Segment×3和1×1×3方式。
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中興通訊WiMAX FFR技術采取內外環用戶采用不同頻率復用的方式，避免了干擾，提高小區邊緣性能，實現了頻率復用系數為1的組網方式，幫助運營商解決了頻率資源有限的情況下，蜂窩網絡的覆蓋和吞吐量性能。
通過提供性能卓越產品，中興WiMAX已經樹立起了業界的領先地位。2009年，ZTE在年全球市場已經建立超過40個的移動WiMAX商用和實驗局，遍布美洲、非洲、亞洲、歐洲。中興通訊全系列WiMAX產品是運營商建設WiMAX卓越網絡的最佳選擇。