第14章 無線廣域網(wǎng)

1、第14章 無線廣域網(wǎng) 共十九頁14.1 概述(i sh) 無線廣域網(wǎng)(WWAN)是指覆蓋全國或全球范圍內的無線網(wǎng)絡，提供更大范圍內的無線接入，與無線個域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)和無線城域網(wǎng)相比，它更加強調的是快速移動性。典型的無線廣域網(wǎng)的例子就是GSM移動通信系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)。目前全球的無線廣域網(wǎng)主要采用兩大技術分別是GSM及CDMA技術，預計將來這兩套技術仍將以平行的步調發(fā)展，逐步(zhb)向3G、超3G技術過渡，可以達到384k2Mbps。 共十九頁概述(i sh)(續(xù))蜂窩技術的速率都不高，無法提供類似(li s)于無線個域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)和無線城域網(wǎng)的寬帶接入技術，無線滿足多媒體等應用的需求。更

2、多是適用于手機、PDA這樣的處理能力較低的弱終端，對于具有高強處理能力的筆記本電腦是不太適宜的。專門從事無線廣域網(wǎng)移動寬帶無線接入技術標準制定的工作組是802.20 共十九頁802.20標準(biozhn)進展IEEE802.20技術也被稱之為mobile broad wireless access，MBWA 移動寬帶無線接入，Mobile-Fi。最初由IEEE802.16工作組于2002年3月提出的。2002年9月，IEEE802.20工作組正式成立。IEEE標準協(xié)會(IEEE-SA)標準委員會2006年6月15日宣布，暫停IEEE802.20工作組的一切活動(發(fā)布資料和PDF格式文檔) 。

3、2006年11月13日，IEEE802.20工作組在美國德克薩斯州達拉斯召開了全體會議(Plenary Meeting)，重新(chngxn)開始了標準制定活動。盡管舉步為艱，但是我們認為IEEE802.20應該是前途光明，因為需求永遠是拉動技術進步的最大動力。 共十九頁14.2 802.20技術(jsh)特性在物理層技術上，以OFDM和MIMO為核心，充分挖掘時域、頻域和空間域的資源，大大提高了系統(tǒng)的頻譜效率(xio l)在設計理念上，基于分組數(shù)據(jù)的純IP架構應對突發(fā)性數(shù)據(jù)業(yè)務的性能也優(yōu)于現(xiàn)有的3G技術，與3.5G(HSDPA、EV-DO)性能相當另外，在實現(xiàn)、部署成本上也具有較大的優(yōu)勢。

4、共十九頁主要技術(jsh)特性：1.全面支持實時(sh sh)和非實時(sh sh)業(yè)務，在空中接口中不存在電路域和分組域的區(qū)分；2.能保持持續(xù)的連通性；3.頻率統(tǒng)一，可復用；4.支持小區(qū)間和扇區(qū)間的無縫切換；5.與其他技術間的切換；6.融入對QoS的支持，與核心網(wǎng)級別的端到端QoS相一致；7.支持IPv4和IPv6等具有QoS保證的協(xié)議8.為上下行鏈路快速分配所需資源，根據(jù)信道環(huán)境變化選擇最優(yōu)的數(shù)據(jù)傳輸效率；9.提供終端與網(wǎng)絡間的認證機制；10.與現(xiàn)有的蜂窩移動通信系統(tǒng)共存，降低網(wǎng)絡部署；11.包含多個網(wǎng)絡間的開放型接口。共十九頁1.系統(tǒng)(xtng)性能指標 參數(shù)目標值移動性最高達250km

5、/h頻譜效率1bit/s/Hz/cell工作頻率3.5GHz的許可頻段單小區(qū)覆蓋半徑1Mb/s4Mb/s用戶峰值速率(上行)300kb/s1.2Mb/s單小區(qū)峰值速率(下行)4Mb/s16Mb/s單小區(qū)峰值速率(上行)800kb/s3.2Mb/s雙工方式FDD和TDDMAC幀往返時延(RTT)10ms安全模式AES(高級加密標準)共十九頁不同(b tn)場景下的頻譜效率 參數(shù)下行上行移動速率(km/h)31203120頻譜效率(bit/s/Hz/cell)2.01.51.00.75共十九頁1.移動性上，802.20比802.16更具優(yōu)勢，最高速率可達250km/h，達到2G/3G;2.頻譜效率

6、(xio l)上，遠遠高于當前的主流移動技術，可以提供更高速率的接入服務；3.對于非視距環(huán)境下，802.20的單小區(qū)覆蓋半徑為15km，屬于廣域網(wǎng)技術，802.16的單小區(qū)覆蓋半徑小于5km，屬于城域網(wǎng)技術；4.802.20規(guī)定其MAC幀往返時延小于10ms，可以提供優(yōu)質的無線VoIP語音業(yè)務；5.下行鏈路，802.20可以提供大于1Mb/s的峰值速率，遠遠高于3G技術的性能指標。共十九頁2.純IP架構(ji u) IEEE 802.20秉承了IEEE 802協(xié)議族的純IP架構。純IP架構，與3GPP和3GPP2所提出的全IP概念有所不同前者是核心網(wǎng)和無線接入網(wǎng)都基于IP傳輸，而后者僅僅實現(xiàn)了

7、核心網(wǎng)的IP化。設計架構的差異使802.20與其它3G技術相比具有明顯的優(yōu)勢(yush)。1.其物理層和MAC層都專為突發(fā)型分組數(shù)據(jù)業(yè)務而設計，并能夠自適應無線信道環(huán)境。2.組網(wǎng)方式靈活簡單，便于融合現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡和未來的基于IMS的核心網(wǎng)。3.可充分利用現(xiàn)有的基于IP的各種協(xié)議，易于實現(xiàn)靈活的業(yè)務部署。共十九頁14.3 802.20與其它(qt)技術間的關系1.與802.11、802.16間的關系802.11、802.16主要是針對牧游式的無線接入，提供步行速率的移動性。802.20的目標(mbio)市場定位于無線廣域網(wǎng)，強調它對高速移動性的支持。三種技術存在很強的互補性。若將它們混合組網(wǎng)，

8、取長補短，將是一種非常好的全網(wǎng)覆蓋解決方案。 1.無縫切換2.系統(tǒng)架構都是純ip的，相互間的接口簡單3.多模終端可以達到較高的集成度，從而降低成本。共十九頁2.與3G技術(jsh)間的關系 所謂3G技術，指以WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三大標準為基礎(jch)的第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)。從目標市場和技術特點看，802.20和3G確實存在較多的相似性，也就導致了它們之間的競爭性。 共十九頁IEEE 802.20與3G技術(jsh)的對比 IEEE 802.203G目標市場1高移動性、高吞吐量數(shù)據(jù)應用2對稱數(shù)據(jù)服務3對數(shù)據(jù)服務時延敏感度要求高4全球移動和漫游1高移動性、語音業(yè)務和低

9、速率數(shù)據(jù)應用2非對稱數(shù)據(jù)服務3對數(shù)據(jù)服務時延敏感度要求低4全球移動和漫游技術特點1全新的空中接口(物理層和MAC層)2屬于廣域網(wǎng)技術3以OFDM、MIMO為物理層核心技術4工作于3.5GHz以下的許可頻段5典型信道帶寬小于5MHz6純IP架構7主要針對移動多媒體應用8高效的上下行數(shù)據(jù)傳輸效率9低時延架構1基于GSM或IS-41的演進，已有較成熟的空中接口(WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA)2屬于廣域網(wǎng)技術3以CDMA為物理層核心技術4工作于2.7GHz以下的許可頻段5典型信道帶寬小于5MHz6以基于電路交換的架構為主7主要針對移動語音業(yè)務8數(shù)據(jù)傳輸效率下行一般，上行較低9高時延架

10、構共十九頁802.20 Vs 3G(1)兩者的目標市場重疊較大。首先，它們都是廣域網(wǎng)技術。其次，802.20具有低時延架構，它可以基于VoIP技術來提供高質量的語音業(yè)務，也就是說它可以支持3G所能提供的全部業(yè)務。(2)在物理層核心技術上802.20更為先進，因而擁有更具吸引力的性能優(yōu)勢(yush)。(3)802.20的純IP架構使它在組網(wǎng)成本上具有較明顯的價格優(yōu)勢。因而在部署廣域網(wǎng)時，性價比高的802.20將更受運營商青睞。 共十九頁3.與3GPP LTE間的關系(gun x) LTE（Long Term Evolution，長期演進)是由3GPP組織制定的UMTS技術標準的長期演進，于200

11、4年12月3GPP多倫多TSG RAN#26會議上正式立項并啟動。LTE的市場定位是彌補3G技術在分組接入方面的不足，它的技術特性與802.20極為相似，LTE支持(zhch)最高的移動速度是350km/h，并且能在15120km/h下提供高性能的服務。共十九頁LTE系統(tǒng)引入了OFDM和多天線MIMO等關鍵傳輸技術，顯著增加了頻譜效率和數(shù)據(jù)傳輸速率（峰值速率能夠達到上行50Mbit/s,下行100Mbit/s），并支持多種帶寬分配：1.4MHz,3MHz,5MHz,10MHz,15MHz和20MHz等，頻譜分配更加靈活，系統(tǒng)容量和覆蓋顯著提升。LTE無線網(wǎng)絡架構更加扁平化，減小了系統(tǒng)時延，降低

12、了建網(wǎng)成本和維護(wih)成本。LTE系統(tǒng)支持與其他3GPP系統(tǒng)互操作。FDD-LTE已成為當前世界上采用的國家及地區(qū)最廣泛的，終端種類最豐富的一種4G標準 。共十九頁相似(xin s)點都是針對廣域網(wǎng)的移動通信技術，LTE支持最高的移動速率為350 km/h，并且能在15120 km/h下提供高性能的服務物理層技術都是基于OFDM和MIMO，頻譜效率都很高，并且擺脫了高通公司的CDMA專利制約(zhyu)都支持低的時延，LTE的接入網(wǎng)時延在10 ms以內，控制平面時延小于100 ms都是基于IP的架構，LTE的目標是建立一個無線接入網(wǎng)與固網(wǎng)融合的純IP的核心網(wǎng)，以滿足寬帶無線接入的需求。共十

13、九頁14.4 802.20展望(zhnwng)高移動性和高吞吐量必然是未來無線通信市場的重要需求。IEEE 802.20正是為滿足這一需求而專門設計的寬帶無線接入技術，并具有(jyu)性能好、效率高、成本低和部署靈活等特點。802.20在移動性上優(yōu)于802.16和802.11，在數(shù)據(jù)吞吐量上強于3G技術，其設計理念也符合下一代技術的發(fā)展方向，因而確實是一種非常有前景的無線技術。 共十九頁內容摘要第14章 無線廣域網(wǎng)。6.融入對QoS的支持，與核心網(wǎng)級別的端到端QoS相一致。設計架構的差異使802.20與其它3G技術相比具有明顯的優(yōu)勢。802.11、802.16主要是針對牧游式的無線接入，提供步