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1、第八章 无线城域网技术宽带无线通信技术基础2宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术全球无线标准IEEE 802.15 Bluetooth ZigBee WiMediaWANMANLANPANETSI HiperPANIEEE 802.11 WirelessLANETSI HiperLANIEEE 802.16 WirelessMANETSI HiperMANIEEE 802.203GPP, EDGE (GSM)3宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术WiMAX 定位: 容量和移动性无线技术定位图Systems Beyond 3G 2010移动性 / 范围数据速率10Mbps0.1IEE
2、E 802.16d1100IEEE 802.16eWLAN (IEEE 802.11x)GSM GPRSDECTBluetoothEDGE固定步行车载室内步行高速车载 乡村个人区域车载 城市固定 乡村便携用作无线DSL的WiMAX具有有限的移动性Flash-OFDMUMTSHSDPA4宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术3GPP ?支持授权和免授权频谱； ?适用于多种市场 - 从人口密集的城市环境到乡村（那里有线网 络设施贫乏，甚至是没有任何网络设施） ?IEEE 802.16e的扩展，使笔记本电脑支持便携移动 ?宽带连接超越了热点的范围 ?Wi-Fi 和 WiMAX 互相补充 ?WiM
3、AX 和802.16的关系类似于Wi-Fi和802.11的关系9宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术什么是 WiMAX? (1)WiMAX = Worldwide Interoperability for Microwave Access 全球微波接入互通性 ? 指的是基于802.16标准的无线技术 ? 该标准设计为企业提供性价比高的，固定、便携、并最终能移 动的宽带连接，速度比居民用的cable/DSL和商用的T1/E1 速度相同或者更快。 ? 固定的 WiMAX 应用 ?住宅及商业连接cable/ DSL或光纤无法使用 ?发达国家和发展中国家的农村和城市郊区 ? 移动的 WiMAX
4、应用 ?为消费者提供“个人宽带”体验 ?城市地区成为能提供无处不在的宽带接入的“MetroZones”10宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术什么是 WiMAX? (2)? 确保IEEE802.16与其他可互操作的系统的 互通性 ?与基于802.11的Wi-Fi联盟的目的一样 ? 开发测试统一的规范 ?两年，多家公司致力于开发测试套件 根据ISO/ IEC9646流程 ?系统配置与以市场为导向的使用模式相对应 ? 例如, 免授权的5.x GHz, 需要授权的3.5 GHz, 等. ? 设立测试认证实验室 ? 设备互操作性活动 一致性并不等于互操作性 ?提供通过WiMAX认证标签WiMAX
5、 成员代表目前全球75%以上的2-11 GHz宽带接入设备 的销售量11宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术1980s1990s2000量Ethernet2010标准和互通信*Other names and brands may be claimed as the property of others.12宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术WiMAX 网络模型 和 时间表室外 固定回程 Wi-Fi 热点接入 2005便携 2006移动 2007/8+Metrozone企业 校园 微小区室内 固定移动13宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术WiMAX产品变化数据速率移动性固定
6、的 WiMAX IEEE 802.16d 2005移动 WiMAX IEEE 802.16e 2007?芯片制造标准成熟便携的 WiMAX IEEE 802.16d/e 2006?标准成熟14宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术WiMAX Device EvolutionAll Roadmaps, features, timelines, and code names are subject to change without notification.调制解调器客户端PC卡+集成笔记本全移动集成移动设备的全覆盖室外和室内 调制器 + WiFi台式机 + 笔记本移动 WiMAX 08 0
7、9便携 WiMAX 07 08技术固定 WiMAX 0615宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术WiMAX 和 WiFi 合成应用 用于扩展覆盖WiMAX 基站WiMAX 室内覆盖WiMAX 室外覆盖WiMAX 用户站 （带 WiFi）专用的WiMAX 用户站WiFi 用于扩展覆盖WiMAX 用户站 （带 WiFi）16宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术WiMAX 用于 WiFi 地区的回程WiMAX 基站WiMAX 覆盖范围WiFi 热点地区17宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术在一些小区中自回程应用WiMAX 基站WiMAX 覆盖WiMAX 用户站WiMAX 用户站W
8、iMAX 用户节点回程核心网18宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术临时应用4核心网临时PTP 微波无线和 WiMAX 基站19宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术WiMAX 应用 （2005年-固定接入服务）商业商业, SME, SOHO , SME, SOHO 接入接入居民区固定的无线居民区固定的无线DSLDSL宽带接入宽带接入Nomadic PCNomadic PCWiFiWiFiWiFiWiFi- -热点热点 配合配合Mobile PC/PADMobile PC/PADNB or BTS2G/3G Feeding2G/3G FeedingHot ZonesHot Zones
9、Campus AirportWiMAX 基站IEEE 802.16IEEE 802.16- -2004200420宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术WiMAX 应用从2006-2007，便携方案用于笔记本Business, SME, SOHO Access Business, SME, SOHO Access Residential FixedResidential Fixed WDSL BB AccessWDSL BB AccessWiFiWiFiWiFiWiFi- -Hotspot Hotspot FeedingFeedingMobile PC/PADMobile PC/PAD便携
10、的笔记本便携的笔记本NB or BTS2G/3G2G/3G配合配合热区热区大学校 园机场WiMAX 基站IEEE 802.16IEEE 802.16- -20042004 和和 IEEE 802.16eIEEE 802.16e21宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术WiMAX 应用于2007-2008 全移动,在笔记本和PDA上的集成解决方案Business, SME, SOHO Access Business, SME, SOHO Access Residential FixedResidential Fixed WDSL BB AccessWDSL BB AccessWiFiWiFi
11、WiFiWiFi- -Hotspot Hotspot FeedingFeedingNB or BTS2G/3G Feeding2G/3G FeedingHot ZonesHot ZonesCampus Airport便携便携 PCPC移动移动PC/PDAPC/PDA WiMAX Base StationIEEE 802.16eIEEE 802.16e22宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术提纲? 介绍 ? 物理层 ? MAC 层 ? QoS23宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术介绍 (1)? 目标:为家庭或者商用用户提供高速的 Internet 接入，不需要线缆。 ? 基站 (B
12、S) 能控制数千用户站 (SS) ? 防止碰撞的接入控制机制 ? 支持? 现有的语音服务 ? VoIP ? TCP/IP ? 不同QoS需求，提供不同的服务24宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术介绍 (2)? 802.16 标准:?802.16.1 (10-66 GHz, 视距, 最高 134Mbit/s) ?802.16.2 (简化了共存的WMAN网络之间的接口) ?802.16a (2-11 Ghz, Mesh, 非视距) ?802.16b (5-6 Ghz) ?802.16c (具体的系统文件) ?802.16d/ 802.16-2004 ?802.16e (移动无线 MAN)
13、?802.16m (移动无线 MAN)25宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术IEEE 802.16 标准2-5 km和802.16a子信道相同便携，移动和 802.16a一样最高达 15 Mbps， 5MHz 信道带宽非视距 6 GHz2006年802.16e固定, 便携固定移动性非视距只能视距传播信道条件 11 GHz10 - 66 GHz频段2003年1月2001年12月完成日期7 to 10 km 最大 50 km2-5 km典型小区半径1.5 to 20 MHz可调20, 25 和28 MHz 信道带宽OFDM 256 子载波 QPSK, 16QAM, 64QAMQPSK, 1
14、6QAM 和 64QAM调制方式高达75 Mbps ，20MHz 信道带 宽32 134 Mbps， 28MHz 信道带宽比特速率802.16a802.1626宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术WiMAX 频谱? WiMAX (2.3/2.5 GHz, 3.5/3.7 GHz, 5.8 GHz)2.5 GHz3.5 GHz5.8 GHz移动授权固定/ 便携 (移动)授权免授权固定/ 便携27宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术早期频段（2006年 应用时）授权的 2.3, 2.5, 3.3, 3.5 GHz 非授权的 5.8 GHz28宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术不
15、同地形条件下实际性能1.2 km11.6 Mb/s ，7 MHz 信道0.7 km郊区地形类型 A (NLOS)扇区吞吐量典型蜂窝半径环境4.7 km1.7 km10 km郊区地形类型 B (NLOS)郊区地形类型 C (NLOS)郊区地形类型 OLOS视距Type A:中等到密集树木分布的丘陵地形 Type B: 中等路径损耗条件 Type C: 树木稀少，大部分都是平地11.6 Mb/s ，7 MHz 信道11.6 Mb/s ，7 MHz 信道11.6 Mb/s ，7 MHz 信道11.6 Mb/s ，7 MHz 信道29宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术自适应的 PHY30宽带无
16、线通信技术基础第八章 无线城域网技术IEEE 802.16e MBWA ? IEEE802.16e 移动性增强 -MAC 和 PHY 增强 -功耗降低 -小区切换? 移动管理-L2.5 路由控制31宽带无线通信技术基础第八章 无线城域网技术移动 WiMAX 1.0版 vs 3G增强版31Spectral Efficiency Comparison0.00.51.01.52.02.5DL/UL=1/1DL/UL=3/13xEVDO Rev BHSPA Rel-6Mobile WiMAX Rel 1.02x5 MHz FDD Channels1x10 MHz TDD Channelbps/Hz .DLULSpectral Efficiency Comparison0.00.51.01.52.02.5DL/UL=1/1DL/UL=3/13xEVDO Rev BHSPA Rel-6Mobile WiMAX
