寬帶無線接入技術(shù)概述

演示文稿寬帶無線接入技術(shù)概述現(xiàn)在是1頁\一共有42頁\編輯于星期六（優(yōu)選）寬帶無線接入技術(shù)概述現(xiàn)在是2頁\一共有42頁\編輯于星期六寬帶接入橋梁作用-城域/核心網(wǎng)與本地家庭/企業(yè)網(wǎng)

--最后一英里或第一英里

--最后或最先一跳關(guān)鍵因素

--部署費(fèi)用/時(shí)間，服務(wù)范圍，性能

--帶寬和用戶的可擴(kuò)展性

--應(yīng)用和帶寬相互之間的追趕

--為了鼓勵(lì)廣泛應(yīng)用，一個(gè)真正的寬帶應(yīng)用應(yīng)該能夠?yàn)樯锨€(gè)用戶提供服務(wù)，且能提供比用戶翻書或切換頻道更快的下載速度現(xiàn)在是3頁\一共有42頁\編輯于星期六寬帶接入各種可能的選擇

--有線類：光纜，電力線，DSL，同軸線

--電力線，DSL，同軸線接入的好處是可以利用已經(jīng)建設(shè)的基礎(chǔ)架構(gòu)，免除了安裝開銷

--無線：802.11,802.16,802.20,802.22,衛(wèi)星，自由空間光通信

--好處：快速、靈活、按需提供

現(xiàn)在是4頁\一共有42頁\編輯于星期六寬帶接入光纖技術(shù)和無線技術(shù)是兩種相互補(bǔ)充的技術(shù)

--光纖接入能為用戶提供很大的帶寬，更遠(yuǎn)距離意味著能為更多的應(yīng)用提供服務(wù)

--無線接入對(duì)大量用戶接入情況下，帶寬分配具有相當(dāng)大的擴(kuò)展性，且其本質(zhì)上的廣播傳輸特別適合于移動(dòng)用戶

--衛(wèi)星接入對(duì)郊區(qū)和農(nóng)村地區(qū)，或孤立地域具有吸引力用大投資建設(shè)LAN將終端用戶連接到主干網(wǎng)

--有時(shí)有可能其費(fèi)用超過計(jì)算機(jī)軟硬件費(fèi)用

--當(dāng)在家用戶連接到服務(wù)提供商，如因特網(wǎng)或TV時(shí)，存在同樣的問題舊瓶裝新酒

--在已有的基礎(chǔ)架構(gòu)上采用新的技術(shù)現(xiàn)在是5頁\一共有42頁\編輯于星期六IEEE802標(biāo)準(zhǔn)DataLinkLLCSublayerMACSublayerPhysicalNetwork

802.1Overview,ArchitectureManagementInterworking802.2LogicalLinkControlCSMA/CD802.3BroadbandWirelessAccess802.16WirelessRegionalAreaNetwork802.22WirelessPersonalAreaNetwork802.15WirelessLocalAreaNetwork802.11MobileBroadbandWirelessAccess802.20現(xiàn)在是6頁\一共有42頁\編輯于星期六無線寬帶接入電信網(wǎng)：公用電信網(wǎng)和用用戶駐地網(wǎng)用戶終端用戶終端接入網(wǎng)接入網(wǎng)核心網(wǎng)SNIUNIUNISNI接入網(wǎng)：核心網(wǎng)和用戶終端，電話業(yè)務(wù)：本地交換網(wǎng)與用戶之間的連接部分，傳輸設(shè)備、服用、交叉連接和網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備G.702:接入網(wǎng)是由業(yè)務(wù)接點(diǎn)接口（SNI）和用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）之間的一系列傳送實(shí)體（如線路設(shè)備和傳輸設(shè)備）組成的，為傳送電信業(yè)務(wù)而提供所需傳送承載能力的實(shí)際系統(tǒng)，可由Q3接口進(jìn)行配置和管理?，F(xiàn)在是7頁\一共有42頁\編輯于星期六無線接入下一個(gè)無線革命，在手機(jī)（1990）和Wi-Fi(2000)--1980,1970,1960是什么革命？被許多電信和電纜運(yùn)行商認(rèn)為是一個(gè)顛覆性技術(shù)

--許多電話由于無線正在丟失他們的陣地（就象由于VOIP丟失他們的業(yè)務(wù)一樣）無論是對(duì)固定用戶還是對(duì)移動(dòng)用戶，無線通信的廣播特征提供了無處不在且立竿見影的接入技術(shù)不同于有線接入，大部分投資發(fā)生在用戶入網(wǎng)時(shí)候

--避免了接入網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)不能充分利用的問題現(xiàn)在是8頁\一共有42頁\編輯于星期六無線接入特點(diǎn)快速、低費(fèi)用：相對(duì)于直接安裝電纜或?qū)＞€

--該技術(shù)允許長途電信運(yùn)行商可以跳過地區(qū)服務(wù)提供商,向用戶提供服務(wù),這樣可以降低用戶費(fèi)用允許固話服務(wù)提供商拓展他們的寬帶網(wǎng)絡(luò)

--在實(shí)現(xiàn)端對(duì)端的寬帶網(wǎng)絡(luò)過程中,起到一個(gè)很重要的作用在有線連接不切實(shí)際的場(chǎng)合,無線接入是合理的選擇

--河流、丘陵、私人領(lǐng)地、高速路等降低了網(wǎng)絡(luò)配置的復(fù)雜性消除了和移動(dòng)、增加、改變相關(guān)的開銷

--免除了和布線有關(guān)的勞動(dòng)力、材料、設(shè)備費(fèi)用

--便于重新配置、增加用戶

--便于將來擴(kuò)容現(xiàn)在是9頁\一共有42頁\編輯于星期六無線接入網(wǎng)分類有線接入：

--xDSL，PON（EPON、GPON）、FTTx--利用現(xiàn)有的通信資源

--帶寬很寬

--技術(shù)成熟

--缺乏靈活性、不支持移動(dòng)無線接入：交換接點(diǎn)與用戶終端之間

--GSM、GPRS、3G；WLAN，HIPERLAN2--網(wǎng)絡(luò)部署靈活、成本低、高靈活性

--移動(dòng)上網(wǎng)現(xiàn)在是10頁\一共有42頁\編輯于星期六接入網(wǎng)分類無線接入：固定接入：采用蜂窩組網(wǎng)

--3.5GHz無線接入

--直播衛(wèi)星系統(tǒng)（DBS）

--本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)（LMDS）

--IEEE802.16d寬帶無線接入移動(dòng)接入：

--IEEE802.11無線局域網(wǎng)WLAN--IEEE802.15無線個(gè)域網(wǎng)WPAN--IEEE802.16e無線城域網(wǎng)WMAN--IEEE802.20無線廣域網(wǎng)WWAN現(xiàn)在是11頁\一共有42頁\編輯于星期六3.5GHz無線接入系統(tǒng)是ITU推薦的用于固定無線接入的頻段

--多信道多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)（MMDS）

--點(diǎn)到多點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（PMP）

--中心站、終端站和網(wǎng)管系統(tǒng)CCSCRSRSCPNCPNTSTSTSTSTSTETETE空中接口UNISNI網(wǎng)管現(xiàn)在是12頁\一共有42頁\編輯于星期六3.5GHz無線接入系統(tǒng)信產(chǎn)部無線電管理局2000年4月分配：

3.40----3.43GHz,3.50----3.53GHz,--固定無線接入，10km,準(zhǔn)視距傳播

--中低速率，技術(shù)成熟、單用戶成本低

--支持多業(yè)務(wù)接入，中小企事業(yè)、住宅小區(qū)、無線到大樓、基站連接，中繼服務(wù)，DDN、IP電話現(xiàn)在是13頁\一共有42頁\編輯于星期六直接廣播衛(wèi)星系統(tǒng)直接廣播衛(wèi)星（DBS）系統(tǒng)使用Ku波段地球同步衛(wèi)星（12GHz/14GHz）

--衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)（BSS）、不同于衛(wèi)星節(jié)目傳輸，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（多點(diǎn)），固定衛(wèi)星業(yè)務(wù)

--視像、圖文、聲音

--直接提供給用戶接收（個(gè)體或集體）

--全球覆蓋性、固定廣播能力，用于提供對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)的寬帶接入?，F(xiàn)在是14頁\一共有42頁\編輯于星期六直接廣播衛(wèi)星系統(tǒng)智能卡機(jī)頂盒ISP反向鏈路地球同步衛(wèi)星高速前向鏈路現(xiàn)在是15頁\一共有42頁\編輯于星期六本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)LMDS工作在毫米波段（28GHz-31GHz）

--固定無線通信，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)

--視頻像、數(shù)據(jù)、話音

--直接提供給用戶接收（個(gè)體或集體）

--成本低、靈活性大、組網(wǎng)容易、帶寬達(dá)1.3GHz--覆蓋范圍較?。?-5公里），受氣候影響較大現(xiàn)在是16頁\一共有42頁\編輯于星期六LMDS系統(tǒng)機(jī)構(gòu)視頻服務(wù)器視頻服務(wù)器視頻服務(wù)器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器微波接口單元中心站DATAPSTN用戶單元機(jī)頂盒電視PC電話30GHz28GHz現(xiàn)在是17頁\一共有42頁\編輯于星期六LMDS原理工作頻段集中在24GHz，26GHz，28GHz、31GHz，38GHz，80%集中在27.5GHz-29.5GHz多址方式下行扇區(qū)TDM，上行TDMA或FDMA調(diào)制方式

QPSK，16QAM、64QAM拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星型和環(huán)型現(xiàn)在是18頁\一共有42頁\編輯于星期六無線局域網(wǎng)傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的一種延伸，有時(shí)可替代可實(shí)現(xiàn)良好的移動(dòng)性設(shè)備安裝快速、簡單、靈活無需布線，減少了費(fèi)用具有多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洮F(xiàn)在是19頁\一共有42頁\編輯于星期六IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11

第一個(gè)無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),用于解決辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中用戶與用戶終端的無線接入,業(yè)務(wù)主要局限于數(shù)據(jù)訪問,速率最高達(dá)到2Mbit/s,在速率和距離上不能滿足需要IEEE802.11a

工作在5.8GHz,使用OFDM調(diào)制技術(shù),支持54Mbit/s傳輸速率IEEE802.11b

工作在2.4GHz,使用CCK調(diào)制技術(shù),支持11或22Mbit/s傳輸速率IEEE802.11g

工作在2.4GHz,使用OFDM調(diào)制技術(shù),支持54Mbit/s傳輸速率,可于802.11b系統(tǒng)互連IEEE802.11i和IEEE802.11xIEEE802系列LAN的整體安全體系架構(gòu),包括認(rèn)證和密鑰管理IEEE802.11n

高速率WLAN,將WALN速率從54Mbit/s提高到108Mbit/s以上,最高可達(dá)320Mbit/s,雙頻工作模式(2.4GHz和5.8GHz),采用MIMO和OFDM技術(shù),傳輸距離可達(dá)幾公里現(xiàn)在是20頁\一共有42頁\編輯于星期六WLAN特點(diǎn)安裝便捷免除大量部線工作,僅僅需要安裝一個(gè)或多個(gè)AP,便于維護(hù)和管理高移動(dòng)性在無線局域網(wǎng)信號(hào)覆蓋范圍內(nèi),用戶和隨意移動(dòng),不收地理的限制,AP支持距離在300米左右,在辦公環(huán)境為10-100米.易擴(kuò)展性有多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和多種配置方式,可以方便地?cái)U(kuò)充用戶數(shù)可靠性使用與以太網(wǎng)類似的連接協(xié)議和數(shù)據(jù)報(bào)確認(rèn),提供可靠的數(shù)據(jù)傳送和網(wǎng)絡(luò)帶寬現(xiàn)在是21頁\一共有42頁\編輯于星期六無線個(gè)域網(wǎng)基于計(jì)算機(jī)通信的專用網(wǎng),用于解決同一地點(diǎn)終端與終端間的連接特點(diǎn)拓?fù)淠軌蜻m應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性,可以獨(dú)立工作,也可以與互連網(wǎng)或蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)連接標(biāo)準(zhǔn)

IEEE80GHz,10m,1Mbit/s,1600Hop/s,GFSKIEEE802.15.2定義兩種機(jī)制,與WLAN關(guān)系

IEEE802.15.3高速WPAN的物理層和MAC層。QPSK，DQPSK，16/32/64QAM，11/22/33/44/55Mbit/s，Beacon，解決高速數(shù)碼產(chǎn)品之間的互連。

IEEE802.15.3a擴(kuò)展了IEEE802.15.3頻段，3.1-10.6GHzIEEE802.15.4低速WPAN的物理層和MAC層，DSSS技術(shù)，250kbit/S(2.4GHz)，20kbit/s(868-915MHz)現(xiàn)在是22頁\一共有42頁\編輯于星期六無線個(gè)域網(wǎng)-藍(lán)牙技術(shù)一種短距離無線通信技術(shù)。2.4GHz，距離范圍一般10米，但可達(dá)100米（加大功率）1600Hop/s,1Msymbol/s支持點(diǎn)到點(diǎn)和點(diǎn)到多點(diǎn)連接，組成微微網(wǎng)每一個(gè)藍(lán)壓設(shè)備均有一個(gè)48位地址TDMA結(jié)構(gòu)和TDD方式現(xiàn)在是23頁\一共有42頁\編輯于星期六移動(dòng)無線寬帶接入MBWA:移動(dòng)寬帶接入,IEEE802.202002年3月成立MWBA研究小組(SG)2002年7月成立MWBA執(zhí)行委員會(huì)研究小組(ECSG)2002年7月ECSG批準(zhǔn)MWBA的5項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)2003年1月召開MWBAWG第一次會(huì)議現(xiàn)在是24頁\一共有42頁\編輯于星期六MWBA網(wǎng)絡(luò)基本特性完全透明支持實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)應(yīng)用,并能一直保持網(wǎng)絡(luò)連通支持不同技術(shù)間的切換和漫游(如MBWA到WLAN)支持小區(qū)間和扇區(qū)間的無縫切換支持MAC的不同狀態(tài),能夠快速轉(zhuǎn)變能夠?yàn)樯舷骆溌房焖俜峙渌栀Y源支持基于策略的QoS,且同時(shí)支持IPv4和IPv6對(duì)用戶數(shù)據(jù)速率進(jìn)行自動(dòng)化管理,根據(jù)無線環(huán)境的具體情況自動(dòng)選擇最優(yōu)的用戶數(shù)據(jù)速率空中接口提供信令消息,以支持用戶與網(wǎng)絡(luò)雙方的相互認(rèn)證允許與現(xiàn)有的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)協(xié)同工作,從而降低網(wǎng)絡(luò)部署成本;空中接口的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體接口都是開放的現(xiàn)在是25頁\一共有42頁\編輯于星期六MWBA網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)類型業(yè)務(wù)名稱業(yè)務(wù)類型業(yè)務(wù)名稱業(yè)務(wù)類型VoIP實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)PAD遠(yuǎn)端同步BE視頻會(huì)議實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)FTPBEWeb瀏覽交互式廣播/多播BE多媒體消息交互式文件共享BE游戲交互式音頻流流業(yè)務(wù)WAP交互式視頻流流業(yè)務(wù)IM交互式E-MAIL交互式/BE現(xiàn)在是26頁\一共有42頁\編輯于星期六MWBA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)協(xié)議模型采用和IEEE802系列系統(tǒng)相同的參考模型系統(tǒng)模型:基于蜂窩系統(tǒng),采用混合小區(qū)結(jié)構(gòu)(微和宏小區(qū)),以適應(yīng)不同地理環(huán)境,點(diǎn)到多點(diǎn)MBWA模型包括兩個(gè)平面:數(shù)據(jù)控制平面和管理平面純IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是27頁\一共有42頁\編輯于星期六WiMAX技術(shù)WiMAX技術(shù)是BWM技術(shù)中最熱門的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)為IEEE802.16系列面向城域，適合固定、便攜和移動(dòng)場(chǎng)景寬帶業(yè)務(wù)現(xiàn)在是28頁\一共有42頁\編輯于星期六IEEE802.22技術(shù)802.16a/d/e和20用于在半徑為1-5km的無線城域網(wǎng)環(huán)境建立基礎(chǔ)架構(gòu),而802.22技術(shù)的目標(biāo)是提供接入半徑為100km地理范圍內(nèi)的地域級(jí)無線接入速率可以到達(dá)ADSL或者CableModem水平主要為生活在農(nóng)村地區(qū)的人提供寬帶接入業(yè)務(wù)2004年11月IEEE開始了802.22標(biāo)準(zhǔn)化工作使用TV廣播頻段,即UHF/VHF,47-910MHz現(xiàn)在是29頁\一共有42頁\編輯于星期六IEEE802.22網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

一個(gè)基站和多個(gè)用戶駐地設(shè)備(CPE);基站必須是點(diǎn)到多點(diǎn),通過使用全向天線和一個(gè)成形扇區(qū)或者自適應(yīng)天線陣列實(shí)現(xiàn)下行信號(hào)發(fā)射到用戶設(shè)備;為了實(shí)現(xiàn)共存,必須包含相應(yīng)的物理層和MAC層控制機(jī)制,允許基站基于對(duì)授權(quán)用戶的頻譜感知來動(dòng)態(tài)改變網(wǎng)絡(luò)的功率或者頻率,以避免干擾;為了解決排列或重疊覆蓋造成的問題,實(shí)現(xiàn)更好的共享頻譜,系統(tǒng)還必須包含各基站之間的協(xié)調(diào)機(jī)制。現(xiàn)在是30頁\一共有42頁\編輯于星期六IEEE802.22物理層主要基于802.16的固定寬帶接入標(biāo)準(zhǔn),主要差別在于使用頻段以及所支持的信道數(shù)量802.22工作頻段為TV廣播頻段,即UHF/VHF,47-910MHz頻道帶寬:6,7,8MHz支持TDD和FDD兩種雙工方式速據(jù)速率:6MHz帶寬—23Mbps(2-3)*6MHz帶寬—71Mbps(綁定)調(diào)制方式:OFDM用戶容量:100/小區(qū)或采用部分頻道技術(shù),如1-8MHz,這樣可以和如無線話筒共享一個(gè)頻段,避免干擾和串話現(xiàn)在是31頁\一共有42頁\編輯于星期六IEEE802.22物理層傳輸方式:自適應(yīng)OFDM,1024或2048個(gè)子信道,具有更好的抗干擾和外部影響.調(diào)制方式:BPSK到64QAM,具備動(dòng)態(tài)適應(yīng)信道變化的情況.編碼:卷積碼(強(qiáng)制性的),LDPC和TurboCoding(可選)高級(jí)傳輸控制機(jī)制:支持STBC,AAS,MIMO和SDMA現(xiàn)在是32頁\一共有42頁\編輯于星期六IEEE802.22MAC層大部分特征和IEEE802.16e相同,如支持具有QoS功能的Diffserv,以及全OFDM幀結(jié)構(gòu).連接建立和成幀:通過在每一個(gè)OFDM幀頭發(fā)送先導(dǎo)碼來識(shí)別出IEEE802.22基站;一但用戶定位出了IEEE802.22基站,該用戶通過在每一個(gè)幀的開始部分加入基于競(jìng)爭連接配置的消息完成認(rèn)證和連接配置.數(shù)據(jù)傳送:IEEE802.22中的數(shù)據(jù)通過與IEEE802.16e類似的OFDM幀發(fā)送,BS控制所有下行鏈路數(shù)據(jù)的發(fā)送,而用戶發(fā)送數(shù)據(jù)之前,必須向BS請(qǐng)求上行時(shí)隙.不同點(diǎn)是要考慮重疊探測(cè)和信道綁定.一但使用綁定,就要使用’超級(jí)幀頭部’,以便向用戶表明他們應(yīng)該使用哪些頻道來發(fā)送數(shù)據(jù).現(xiàn)在是33頁\一共有42頁\編輯于星期六IEEE802.22MAC層感知和檢測(cè):A.采用帶內(nèi)感知和帶外感知兩種方法.帶外測(cè)量對(duì)應(yīng)于其他所有未受影響的信道,帶內(nèi)測(cè)量涉及基站用于同用戶設(shè)備通信的信道以及受該通信影響的鄰近信道。在帶內(nèi)測(cè)量時(shí),基站必須停止信道中的一切數(shù)據(jù)傳送，而在帶外測(cè)量中不需要。

B.需要通過基站的動(dòng)態(tài)控制在較低的信噪比下以非相干的方式感知信號(hào),從而確定主用戶的存在.C.使用智能綜合算法將感知任務(wù)分配到各個(gè)用戶設(shè)備,一旦得到足夠感知數(shù)據(jù),基站通過將它們進(jìn)行綜合,獲得整個(gè)小區(qū)的頻譜占用圖,并采取適當(dāng)?shù)牟襟E改變相關(guān)的用戶設(shè)備的操作參數(shù),如操作頻率和功率等級(jí),解決潛在干擾問題

D.綜合了頻譜管理功能，比如切換信道、掛起/重啟信道傳輸、終止/重啟信道操作等，以保證主用戶業(yè)務(wù)得到保護(hù)和實(shí)現(xiàn)有效共存?，F(xiàn)在是34頁\一共有42頁\編輯于星期六IEEE802.22MAC層QoS支持:類似也IEEE802.16e標(biāo)準(zhǔn)流分類:支持UGS,rtPS,nrtPS,BE

端到端:Diffserv和RSVP安全性:類似也IEEE802.16e標(biāo)準(zhǔn),支持認(rèn)證,授權(quán),信息完整性以及數(shù)據(jù)加密等現(xiàn)在是35頁\一共有42頁\編輯于星期六IEEE無線連網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)分類和覆蓋區(qū)域現(xiàn)在是36頁\一共有42頁\編輯于星期六三種寬帶無線接入標(biāo)準(zhǔn)特征比較目標(biāo)市場(chǎng)使用頻率數(shù)據(jù)速率頻譜效率特殊考慮基站覆蓋802.16企業(yè)固定無線接入10-66GHz授權(quán)頻段7