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1、 无线宽带接入技术可行性分析报告 摩托罗拉（中国）电子有限公司 WiBB 无线宽带部 2007 年 1 月 无线宽带接入技术可行性分析报告 2目 录 概述 3 技术优势 4 技术安全性 5 抗干扰性 6 网络管理 7 结论 8 无线宽带接入技术可行性分析报告 3一 概述 1.1 概述 近年来，随着电信市场的开放和通信与信息产业技术的快速发展，各种高速率的宽带接入手段不断涌现，而无线宽带接入系统凭借其建设速度快、运维成本低、投资成本回收快等特点，受到了各行各业广大用户的青睐。 无线宽带接入是指从公用电信网的交换节点到用户驻地网或用户终端之间的全部或部分传输设施，作用是向终端用户提供视频、电话及数
2、据服务，由 WPAN（无线个域网）、WLAN（无线局域网）、 WMAN（无线城域网）和 WWAN（无线广域网），共同组成无线宽带接入的网络链架构。 1.1.1 WPAN 在网络构成上，WPAN （Wireless Personal Area Networks ）位于整个网络链的末端，用于解决同一地点终端与终端间的连接，如沟通手机和蓝牙耳机等。WPAN 是基于计算机通信的专用网，工作在个人操作环境下，需要相互通信的装置构成一个网络，而无需任何中央管理装置。这种专用网最重要的是，动态拓扑以适应网络节点的移动性。系统适合运行图像、MP3 和视频剪辑等多种类型的文件。 IEEE802.15 和 Hip
3、erPan 构成了 PAN 的无线接入标准。 IEEE802.15 包括 802.15.1 和802.15.1a。 802.15.1 主要由蓝牙 Bluetooth v1.1 标准演变而来，工作在 2.4GHz 的工科医（ISM ）频带，这是世界范围内可以自由使用的波段，利用扩频、跳频技术，提供 1Mbps的数据传输速率，覆盖范围大约是 10 英尺。 1.1.2 WLAN WLAN（Wireless Local Area Network ）是目前我国重点应用的无线宽带接入技术之一，在无线宽带接入的网络链中被称为“WMAN （无线城域网）的毛细血管” ，用于点对多点的无线连接，解决用户群内部的信
4、息交流和网际接入，如企业网和驻地网。现在的大多数 WLAN都在使用 2.4 GHz 的频带。 WLAN 的国际标准 IEEE802.11 和 HiperLan 构成了 LAN 的无线接入标准。1997 年IEEE 发布无线局域网 802.11 标准， 1999 年 9 月颁布 802.11b， 2000 年颁布 802.11a， 2003年 6 月颁布 802.11g。 802.11a 的优势在于传输速率快（最高 54Mbps）且受干扰少，但价格较高，工作频段为 5GHz，不同国家开放的频段不同。 802.11b 的优势在于价格低廉，但速率较低（最高 11Mbps）。 802.11g 价格处于
5、 802.11a 和 802.11b 之间而且高速率（最高 54Mbps），并可向下兼容 802.11b，故有取代 802.11a 的趋势。 1.1.3 WMAN WMAN（Wireless Metropolitan Area Networks ）主要用于本地多点连接，是目前我国重点应用和推广的无线宽带接入技术之一。目前，常用的频段有 2.4GHz（2.42.4835GHz ）、5.8GHz（5.7255.850GHz ）等；常用的数模调制方式有 FSK（如 BFSK、 4FSK）和 QAM（如 BPSK、QPSK、16QAM、64QAM 、256QAM）；常用的基带处理方式有 DSSS、OF
6、DM/OFDMA 等。 WMAN 中的 MMDS 是一种点对多点分布、提供宽带业务的无线技术。它适用于企业用户和集团用户。 MMDS 可透明传输业务，常见的接口类行包括 10/100Base-T、 T1/E1 等，可以为用户提供 VOD 视频监控/ 点播/ 会议业务、 Internet 的接入、本地用户的数据交换和话音业务。MMDS 主要集中在 2GHz5GHz 。由于 2GHz5GHz 频段受雨衰的影响很小，并且在同等条件下空间传输损耗也较 LMDS 低很多，所以 MMDS 频段可应用于半径为几十 无线宽带接入技术可行性分析报告 4公里甚至上百公里的大范围覆盖。MMDS 适于用户相对分散、容
7、量较大的地区，从成本上来讲，MMDS 远低于 LMDS。 1.1.4 WWAN WWAN（Wireless Wide Area Networks ）满足超出一个城市范围的信息交流和网际接入需求，让用户可以和远方的公众或私人网络建立无线连接。通过无线网络服务商的多重转接站或卫星系统，可跨越不同城市和国家。 1.2 摩托罗拉 WiBB 无线宽带产品 1.2.1 概述 摩托罗拉 WiBB 无线宽带产品包括 WMAN 和 WLAN（ WiFi Mesh）。 按照网络结构划分，摩托罗拉 WiBB 无线宽带产品系列包括 Canopy 系列产品和高带宽点对点系列产品，其中， Canopy 系列可以分为点对点
8、和点对多点系统两类。点对点设备包括 10Mbps 和 20Mbps 两类设备，点对多点系统（含中心站 AP 和用户端站 SM）包括 10Mbps 和 20Mbps 两类系统。高带宽点对点系列产品包括 30/60Mbps 和150/300Mbps。 按照工作频段划分，摩托罗拉在中国使用的 WiBB 无线宽带产品包括 5.8GHz（ 5.725GHz5.850GHz）和 2.4GHz（ 2.4GHz2.4835GHz）两类。摩托罗拉 WiBB 无线宽带 2.4GHz 产品中，还包含了支持 Mesh 功能的 Hotzone Duo（ HZD）产品（接入点/根节点 HZD IAP4300 和支节点 H
9、ZD MWR4300）和 Mesh MEA 产品（接入点/ 根节点IAP6300、支节点 MWR6300、车载 VMM6300 和客户端 WMC6300）。 摩托罗拉无线宽带产品采用了 DTSS（动态时隙分配）/OFDM/OFDMA 等先进的调制技术，高效的 TDM/TDMA/QDMA 等媒体访问方式。 1.2.2 WiBB Canopy 产品和高带宽点对点系列产品特征 z 传输稳定，通信质量安全可靠。 z 抗干扰能力强，非常适合于大规模组网。 C/I 比值很低（ 13dB），有效抗外界干扰，采用独有的 GPS 同步技术和设备自身产生同步时钟，从而根本解决系统内部自干扰问题。 z 传输距离远，
10、覆盖范围广。点对点链路传输距离可达 56km200km，点对多点覆盖范围可达 16km（ 5.8GHz） /24km（ 2.4GHz）。 z 系统延时低，效率高。 z 采用高集成化设计，链路搭建时间短且灵活，安装维护十分简便。 z 全天候工作，不受风雨雪雾等天气影响，耐高温严寒（ -55C+60C），防水防潮防雷击性能优越。 z 网管能力强大， Canopy 系统通过 Web 界面配置管理，简便易操作，通过 Canopy Prizm 和 BAM 软件能够方便地对系统进行网元管理和网络流量管理。 z 系统升级简便，基于 FPGA 的软件升级机制，兼容以前版本，更好地保护和节约用户投资。通过 Ca
11、nopy CNUT 在线升级软件能够方便地实现全网升级。 下面对摩托罗拉 WiBB Canopy 产品和高带宽点对点系列产品进行多方面分析。 无线宽带接入技术可行性分析报告 5二 技术优势 与有线接入方式相比，无线宽带接入具有如下优势： 1工作频带宽，可提供宽带接入。 2工程投资少，不需要进行大量的基础设施建设，初期投入少，仅在增加用户（即有业务收入）时才需增加资金投入。因此，即使在用户数较少的运营初期，运营商也能维系发展，在最大程度上降低了风险。 3提供服务速度快，无线系统安装调试容易。系统建设周期大大缩短，可迅速为用户提供服务。 4频率复用度高，系统容量大。容量可以超过其覆盖区内可能的用户
12、总量，特别适合在高密度用户地区（如住户密集的老城区、历史形成的村民住宅区、繁华的城市商贸区、技术开发区、写字楼群、距离城区较远的边陲小镇等）使用，无需或减少重复投资/ 建设。 5在发展方面极具灵活性。无线系统具有良好的可扩充性，可根据用户需求进行系统设计或动态分配系统资源，因而不会造成资金或设备的浪费。 6提供质优价廉的多种业务。可同时向用户提供视频、数据、话音等综合服务，符合三网合一的发展趋势，还提供各类承载业务。 7运营维护成本低。由于无线系统的特点，可省去大量的线路维护人员，降低运维成本。 三 技术安全性 通过有效的手段（如，信源及信道加密，独有的基带处理/ 调制解调技术等）无线传输是一
13、种非常安全的宽带接入方式。摩托罗拉 WiBB 无线宽带产品的安全性更高。 3.1 Canopy 设备自身安全性 3.1.1 空中传输安全性 1 Canopy 系统采用专有传输协议，入侵者必须采用这种 Canopy 设备专用的芯片才能监测并破解数据信息。并且，WiBB 高带宽 30/60/150/300Mbps 点对点设备采用少见的1024 FFT OFDM 技术，数据传输更安全。 2 Canopy 系统采用专有的 MAC 协议，该协议使得 Canopy 系统的数据包组装、拆分和重发机制具有特殊性。 3 Canopy 系统对空中传输数据加载了扰频，并分割为 64 字节数据包传输，这使得数据很难被
14、破解。并且， WiBB 高带宽 30/60/150/300Mbps 点对点设备采用随机相位机制，对空中传输数据加载扰码，使得数据传输更安全。 3.1.2 数据加密 Canopy设备支持 56bit DES（数据加密标准）加密。一个DES 密钥由 64 位二进制数据组成，其中的 56 位是根据某种特殊的运算法则随机产生出来的，另外的 8 位，不采用这种特殊运算法则产生，仅用于检错。只有当双方的密钥完全一样时，传输的用户数据才能够被恢复。一个 56 位的DES 密钥有 256种可能，即 72,057,594,037,927,900 种可能性。 3.1.3 设备配置安全 1色码匹配机制。 Canop
15、y 点对多点系统和 Canopy BH10/20 点对点设备的配置菜单中采用了色码机制（Color Code ），该参数共有 255 个值（0254）， Canopy 通信链路两端设备色码相同，才能正常通信。 2MAC 地址匹配机制。 WiBB 高带宽 30/60/150/300Mbps 点对点设备的配置菜单中采用了 MAC 地址匹配机 无线宽带接入技术可行性分析报告 6制，任何一个设备只能和某个指定 MAC 地址的设备通信。 3. 通信频率/ 信道必须相同。 z Canopy 点对多点系统和 Canopy BH10/20 点对点设备 Canopy 点对多点系统和 Canopy BH10/20 点对点设备具有 22 个组网频率。Canopy通信链路两端设备频率相同时，才能正常通信。 z WiBB 高带宽 30/60/150/300Mbps 点对点设备 选中 i_DFS 参数时，频率/ 信道可以由系统动态自动选择。 选中 Fixed Frequency 参数时，链路具有 19 个组网频率，并且上行和下行信道频率可以不同。 此外，通过调整 Lower Center Frequency 参数，可以调整各条信道的中心频率，换句话说，通过该参数，将获得更多通信频率/ 信道。 Canopy 通信链路
