第5章无线城域网祥解.ppt

第5章 无线城域网 内容提要 5.1 无线城域网概况 5.2 802.16协议体系 5.3 802.16的物理层 5.4 802.16的MAC层 5.5 MAC层的链路自适应机制 5.6 802.16系统的QoS架构 5.7 802.16系统的移动性 5.8 WiMAX与其他技术的比较 5.1 无线城域网概况 无线城域网技术的形成 WMAN技术是因宽带无线接入(BWA)的需求而来 WMAN是以无线方式构建的城域网并提供面向互联网的高速连接，它是在无线局域网的基础上产生的，由多个WLAN连接而成。 1999年，IEEE 802局域网(LAN)/城域网(MAN)成立了802.16工作组来专门研究宽带无线接入标准，解决最后一公里的接入问题 WMAN是为了满足日益增长的宽带无线接入的市场需求，用于解决最后一公里接入问题，代替电缆(Cable)、数字用户线(xDSL)、光纤等 WMAN能有效解决有线方式无法覆盖地区的宽带接入问题，有较完备的QoS机制，可根据业务需要提供实时、非实时不同速率要求的数据传输服务 WMAN标准的开发主要有两大组织机构 IEEE的802.16工作组，主要负责802.16系列标准 欧洲的ETSI，主要负责HiperAccess 5.1.1 无线城域网技术的形成 IEEE802.16主要由三个小组组成 IEEE 802.16.1负责制定频率范围在10~66GHz的无线接口 IEEE 802.16.2负责制定宽带无线接入系统共存方面问题 IEEE 802.16.3负责制定频率范围在2~11GHz之间无线接口 WiMAX论坛成立,在全球范围内推广802.16协议。 5.1.2 WiMAX论坛 在借鉴和学习WLAN的Wi-Fi联盟成功经验的基础上，2001年4月由业界领先的通信设备公司及器件公司共同成立世界微波接入互操作性论坛 该论坛旨在对基于IEEE802.16标准和ETSI HiperMAN标准的宽带无线接入产品进行一致性和互操作性认证。 WiMAX使用与Wi-Fi联盟推动无线局域网行业发展的相同方法进行定义和互操作性测试，加快符合IEEE 802.16技术标准的宽带无线接入设备的上市速度。 WiMAX全称为Worldwide Interoperability for Microwave Access WiMAX的作用 主要职责 提供一套一致性作和互操作性的全球标准规范 对用这套规范的产品进行测试和认证 用系统轮廓灵活地使用频谱 wimax论坛的好处 有一个基于标准的平台，创新更快 运营商可以用更低的成本买到设备，提供更好的服务 不再局限于一个运营商，促进竞争，花销更少 对于不易接入的地区提供良好的服务 5.1.3 ETSI HYPERMAN 欧洲电信标准机构(ETSI)提出了一种高性能的无线MAN(High Performance Radio Metropolitan Area Networks, HYPERMAN)旨在提供中小型企业和住宅市场的“最后一英里”固定无线接入，其主要目的是加快欧洲宽带因特网接入的更新。该标准是在与IEEE 802.16工作组密切合作的基础上提出的，目的与802.16a标准的子集实现互操作。 ETSI的目的是开发一套使用未授权频谱的标准，但该标准能支持基于点对多点(Point-to-multipoint, PMP)或网状网络结构的固定无线接入的商业提供方式。 HYPERMAN只定义了物理层和数据链路层，正如802.16d和WiMAX论坛指出的，网络层和更高层规范期望由其他组织开发。 5.2 802.16协议体系 IEEE802.16称为WMAN空中接口标准，是2-66GHz的空中接口标准，覆盖范围为50km，每基站提供总数据速率高达280Mb/s 最终制定的802.16系列标准协议栈按照两层体系结构组织，主要对网络的低层，即MAC层和物理层进行了规范 802.16系列协议中各协议的MAC层功能基本相同，差别主要体现在物理层上。物理层协议主要解决与工作频率、带宽、数据传输率、调制方式、纠错技术以及收发信机同步有关的问题。 5.2.1 标准化进程 5.2.3 IEEE 802.16d协议 IEEE 802.16d是目前所有标准中相对比较成熟并且最具实用性的一个版本 IEEE 802.16协议中定义了两种网络结构：点到多点(PMP)结构和网格(Mesh)结构 WiMAX网络拓扑结构 PMP网络 PMP结构是一个基站为多个用户站提供服务 下行链路：基站到用户站的链路 上行链路：用户站到基站的链路 业务仅在基站和用户站之间传送 Mesh网络 Mesh，无线自组多跳网络，属无线网络的应用范畴 业务可通过其他站进行转发，即业务可不通过基站直接在用户站之间传送