第14章 无线广域网

1、第14章 无线广域网 共十九页14.1 概述(i sh) 无线广域网(WWAN)是指覆盖全国或全球范围内的无线网络，提供更大范围内的无线接入，与无线个域网、无线局域网和无线城域网相比，它更加强调的是快速移动性。典型的无线广域网的例子就是GSM移动通信系统和卫星通信系统。目前全球的无线广域网主要采用两大技术分别是GSM及CDMA技术，预计将来这两套技术仍将以平行的步调发展，逐步(zhb)向3G、超3G技术过渡，可以达到384k2Mbps。 共十九页概述(i sh)(续)蜂窝技术的速率都不高，无法提供类似(li s)于无线个域网、无线局域网和无线城域网的宽带接入技术，无线满足多媒体等应用的需求。更

2、多是适用于手机、PDA这样的处理能力较低的弱终端，对于具有高强处理能力的笔记本电脑是不太适宜的。专门从事无线广域网移动宽带无线接入技术标准制定的工作组是802.20 共十九页802.20标准(biozhn)进展IEEE802.20技术也被称之为mobile broad wireless access，MBWA 移动宽带无线接入，Mobile-Fi。最初由IEEE802.16工作组于2002年3月提出的。2002年9月，IEEE802.20工作组正式成立。IEEE标准协会(IEEE-SA)标准委员会2006年6月15日宣布，暂停IEEE802.20工作组的一切活动(发布资料和PDF格式文档) 。

3、2006年11月13日，IEEE802.20工作组在美国德克萨斯州达拉斯召开了全体会议(Plenary Meeting)，重新(chngxn)开始了标准制定活动。尽管举步为艰，但是我们认为IEEE802.20应该是前途光明，因为需求永远是拉动技术进步的最大动力。 共十九页14.2 802.20技术(jsh)特性在物理层技术上，以OFDM和MIMO为核心，充分挖掘时域、频域和空间域的资源，大大提高了系统的频谱效率(xio l)在设计理念上，基于分组数据的纯IP架构应对突发性数据业务的性能也优于现有的3G技术，与3.5G(HSDPA、EV-DO)性能相当另外，在实现、部署成本上也具有较大的优势。

4、共十九页主要技术(jsh)特性：1.全面支持实时(sh sh)和非实时(sh sh)业务，在空中接口中不存在电路域和分组域的区分；2.能保持持续的连通性；3.频率统一，可复用；4.支持小区间和扇区间的无缝切换；5.与其他技术间的切换；6.融入对QoS的支持，与核心网级别的端到端QoS相一致；7.支持IPv4和IPv6等具有QoS保证的协议8.为上下行链路快速分配所需资源，根据信道环境变化选择最优的数据传输效率；9.提供终端与网络间的认证机制；10.与现有的蜂窝移动通信系统共存，降低网络部署；11.包含多个网络间的开放型接口。共十九页1.系统(xtng)性能指标 参数目标值移动性最高达250km

5、/h频谱效率1bit/s/Hz/cell工作频率3.5GHz的许可频段单小区覆盖半径1Mb/s4Mb/s用户峰值速率(上行)300kb/s1.2Mb/s单小区峰值速率(下行)4Mb/s16Mb/s单小区峰值速率(上行)800kb/s3.2Mb/s双工方式FDD和TDDMAC帧往返时延(RTT)10ms安全模式AES(高级加密标准)共十九页不同(b tn)场景下的频谱效率 参数下行上行移动速率(km/h)31203120频谱效率(bit/s/Hz/cell)2.01.51.00.75共十九页1.移动性上，802.20比802.16更具优势，最高速率可达250km/h，达到2G/3G;2.频谱效率

6、(xio l)上，远远高于当前的主流移动技术，可以提供更高速率的接入服务；3.对于非视距环境下，802.20的单小区覆盖半径为15km，属于广域网技术，802.16的单小区覆盖半径小于5km，属于城域网技术；4.802.20规定其MAC帧往返时延小于10ms，可以提供优质的无线VoIP语音业务；5.下行链路，802.20可以提供大于1Mb/s的峰值速率，远远高于3G技术的性能指标。共十九页2.纯IP架构(ji u) IEEE 802.20秉承了IEEE 802协议族的纯IP架构。纯IP架构，与3GPP和3GPP2所提出的全IP概念有所不同前者是核心网和无线接入网都基于IP传输，而后者仅仅实现了

7、核心网的IP化。设计架构的差异使802.20与其它3G技术相比具有明显的优势(yush)。1.其物理层和MAC层都专为突发型分组数据业务而设计，并能够自适应无线信道环境。2.组网方式灵活简单，便于融合现有的IP网络和未来的基于IMS的核心网。3.可充分利用现有的基于IP的各种协议，易于实现灵活的业务部署。共十九页14.3 802.20与其它(qt)技术间的关系1.与802.11、802.16间的关系802.11、802.16主要是针对牧游式的无线接入，提供步行速率的移动性。802.20的目标(mbio)市场定位于无线广域网，强调它对高速移动性的支持。三种技术存在很强的互补性。若将它们混合组网，

8、取长补短，将是一种非常好的全网覆盖解决方案。 1.无缝切换2.系统架构都是纯ip的，相互间的接口简单3.多模终端可以达到较高的集成度，从而降低成本。共十九页2.与3G技术(jsh)间的关系 所谓3G技术，指以WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三大标准为基础(jch)的第三代蜂窝移动通信系统。从目标市场和技术特点看，802.20和3G确实存在较多的相似性，也就导致了它们之间的竞争性。 共十九页IEEE 802.20与3G技术(jsh)的对比 IEEE 802.203G目标市场1高移动性、高吞吐量数据应用2对称数据服务3对数据服务时延敏感度要求高4全球移动和漫游1高移动性、语音业务和低

9、速率数据应用2非对称数据服务3对数据服务时延敏感度要求低4全球移动和漫游技术特点1全新的空中接口(物理层和MAC层)2属于广域网技术3以OFDM、MIMO为物理层核心技术4工作于3.5GHz以下的许可频段5典型信道带宽小于5MHz6纯IP架构7主要针对移动多媒体应用8高效的上下行数据传输效率9低时延架构1基于GSM或IS-41的演进，已有较成熟的空中接口(WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA)2属于广域网技术3以CDMA为物理层核心技术4工作于2.7GHz以下的许可频段5典型信道带宽小于5MHz6以基于电路交换的架构为主7主要针对移动语音业务8数据传输效率下行一般，上行较低9高时延架

10、构共十九页802.20 Vs 3G(1)两者的目标市场重叠较大。首先，它们都是广域网技术。其次，802.20具有低时延架构，它可以基于VoIP技术来提供高质量的语音业务，也就是说它可以支持3G所能提供的全部业务。(2)在物理层核心技术上802.20更为先进，因而拥有更具吸引力的性能优势(yush)。(3)802.20的纯IP架构使它在组网成本上具有较明显的价格优势。因而在部署广域网时，性价比高的802.20将更受运营商青睐。 共十九页3.与3GPP LTE间的关系(gun x) LTE（Long Term Evolution，长期演进)是由3GPP组织制定的UMTS技术标准的长期演进，于200

11、4年12月3GPP多伦多TSG RAN#26会议上正式立项并启动。LTE的市场定位是弥补3G技术在分组接入方面的不足，它的技术特性与802.20极为相似，LTE支持(zhch)最高的移动速度是350km/h，并且能在15120km/h下提供高性能的服务。共十九页LTE系统引入了OFDM和多天线MIMO等关键传输技术，显著增加了频谱效率和数据传输速率（峰值速率能够达到上行50Mbit/s,下行100Mbit/s），并支持多种带宽分配：1.4MHz,3MHz,5MHz,10MHz,15MHz和20MHz等，频谱分配更加灵活，系统容量和覆盖显著提升。LTE无线网络架构更加扁平化，减小了系统时延，降低

12、了建网成本和维护(wih)成本。LTE系统支持与其他3GPP系统互操作。FDD-LTE已成为当前世界上采用的国家及地区最广泛的，终端种类最丰富的一种4G标准 。共十九页相似(xin s)点都是针对广域网的移动通信技术，LTE支持最高的移动速率为350 km/h，并且能在15120 km/h下提供高性能的服务物理层技术都是基于OFDM和MIMO，频谱效率都很高，并且摆脱了高通公司的CDMA专利制约(zhyu)都支持低的时延，LTE的接入网时延在10 ms以内，控制平面时延小于100 ms都是基于IP的架构，LTE的目标是建立一个无线接入网与固网融合的纯IP的核心网，以满足宽带无线接入的需求。共十

13、九页14.4 802.20展望(zhnwng)高移动性和高吞吐量必然是未来无线通信市场的重要需求。IEEE 802.20正是为满足这一需求而专门设计的宽带无线接入技术，并具有(jyu)性能好、效率高、成本低和部署灵活等特点。802.20在移动性上优于802.16和802.11，在数据吞吐量上强于3G技术，其设计理念也符合下一代技术的发展方向，因而确实是一种非常有前景的无线技术。 共十九页内容摘要第14章 无线广域网。6.融入对QoS的支持，与核心网级别的端到端QoS相一致。设计架构的差异使802.20与其它3G技术相比具有明显的优势。802.11、802.16主要是针对牧游式的无线接入，提供步