《宽带无线接入》PPT课件.ppt

第六讲宽带无线接入技术状况,本讲目的：,注意移动IP网的发展-从宽带无线接入 发展到移动IP网“国际上应用最广的通信技术-无线接入技术“,“2008年内地将步入无线宽带接入新时代”(台湾网预测）依据：2000年 拨号上网 90 2004年 固网：拨号上网 30 宽带接入 50(ADSL)2006年 宽带接入 66（预计：2008年无线宽带接入40 90公里内可提供无线互联。）,内容提纲,一、概述二、宽带接入概述与频段三、宽带无线接入系统四、WLAN与3G的竞争 结束语,一、概述1.1 通信网络发展的目标,多媒体 语音、数据、图象要在同一网络中传输和共享 移动性 用户终端在运动中保持通信“随时随地，网络无线”；“IP In Hand”宽带无线接入是实现多媒体+移动性的必由之路！上述目标推动着通信网络异途同归，走向融合。技术发展状况一年个样!,一、概述 1.2 接入网类型,依地域分无线个人网（WPAN-wireless personal area network)10米之内无线局域网（WLAN-Wireless Local Area Network)-Wi-Fi（802.11）无线城域网（WMAN-Wireless metropolitan Area Network）WiMAX(802.16)无线广域网（WWAN-Wireless Area Network）依技术分 固定无线接入（FBWA-移动无线接入（MBWA-依带宽分宽带无线接入（BWA-Broadband Wireless Access)100Mb/s超宽带无线接入（VBWA(100Mb/s以上),解决网络最后1公里问题 光缆到大楼(FTTH)-不是理想解决最后1公里问题的方法，但市场发展缓慢 BWA日益升温 信息产业部主管语：“以往对3G重视过多，而对无线接入注意不够。”,一、概述 1.3 BWA需求,一、概述 1.4 演进概况,当前状况：固定电话网-ADSL、ADSL2+,移动通信网-2.5G:GPRS、EV-DOWi-Fi 无线局域网（802.11）应用较广,还在发展！WiMAx无线城域网（802.16）待产业化演进中的问题：WiMAX 无线城域网等产业化问题，集团利益之争无线IP网服务模式问题（鉴权、认证、收费、安全、运营商、服务提供商等）产品先行，标准迟后 向宽带移动IP网过渡是发展的必然！,WLAN接入综合方案图,无线局域网(无线IP网）：,GLC-定位网关，SCP-智能业务控制点，GIS-位置数据库，SP-业务提供商，Lx-各种接口,固定通信网-802.16d 无线接入,二、宽带接入概述,2.1 宽带接入方式与频段2.2 宽带无线接入与有线接入的比较2.3 宽带无线接入的速率2.4 宽带无线接入的系统组成2.5 与网络多业务传输平台（MSTP）接口(OP),2.1 宽带接入方式与频段,有线宽带接入方式：ADSL:0.5mm双线 上行:640Kb/s 下行:2Mb/s 距离:3.5KmADSL2+:0.5mm双线 上行：1Mb/s 下行：8Mb/s(理论24Mb/s)VDSL:0.5mm双线 上下对称 12Mb/s 1.5Km;58Mb/sCable Modem:对称、不对称速率不同，51Mb/s;有加密，永远在线（在电视频段划出6MHZ传数据）LAN:(电缆、光纤)100Mb/s1Gb/sHomePNA:（Home Phone Network Access)无线宽带接入频段：2.4GMHz 2.42.4835GMHZ3.5GMHz 3.43.5(F2331.5MHz)GMHZ5.8GMHz 5.155.35,5.7255.825 GMHZ10GMHZ 40GMHz频段与电波传播特性(距离)及雨衰、绕射等有关3.5G:雨衰不明显(0.1dB/KM)，距离 可达1050Km，干扰不太大24G40G 衰减815dB/KM,雨衰明显；35KM，干扰很小,2.2 有线接入DSL与Cable Modem的比较,对称：2Mb/s、4Mb/s、10Mb/s非对称：下行 51Mb/s 上行500kb/s31Mb/s,DSL,对称：IDSL/HDSL/SDSL,非对称：ADSL/VDSL,Cable Modem,速率,N*64kb/s2Mb/s12Mb/s、,640kb/s2Mb/s58Mb/s-上行、下行不同,业务,数据、视频、VOIP,数据、视频、VOIP,数据、视频、VOIP、永远在线,网络,接入IP网,接入IP网,接入IP网,调制方式,QDPSK,BDPSK/QDPSKOFDM/16QAM/64QAM,OFDM/64QAM/(27Mb/s)256QAM(51Mb/s),2.3 宽带接入方式与有线接入的比较,(PHS可能实现）,2.4 宽带无线接入的速率,GPRS114Kb/sEV-DO(3G技术)2.4Mb/s宽带接入目前不支持漫游功能IPV6实现移动IP，支持无线接入漫游,2G,3G,宽带无线接入,0.5,2,155,速率 Mbps,2.5 宽带无线接入的系统组成,宽带无线接入系统组成示意图,全向天线,三、宽带无线接入系统,3.1 无线接入的国际标准3.2 无线用户的接入认证三种方式3.3 宽带无线接入设备3.4 宽带无线接入系统中的主要技术,三、宽带无线接入系统 3.1 无线接入的国际标准-IEEE 802(又名局域网/城域网标准委员会-LAN/MAN Standards Committee),IEEE 802.11 无线局域网标准-Wi-Fi(Wireless Fidelity 无线保真）（先后制订有 802.11a/b/e/f/g/h/I/j/n,等）通信距离：100米几千米 传输速率：802.11b 11Mb/s 802.11g 54Mb/s 802.11n（2006年制订，现正最终审订，预计2007最终通过）。采用MIMO-OFDM,速率108Mb/s，最高500Mb/s，现有MIMO芯片）终端：电脑、数据终端，可集成至家用电子设备中 缺点：不保密,3.1 无线接入的国际标准,DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)直接序列扩频FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum)频率跳跃扩频OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)正交频分复用DQPSK(Differential Quaternary phaseshift Keying)差分四相移键控16QAM(Quadratic Amplitude Modulation)16正交调幅4GFSK(Group FSK)-分组跳频,3.1 无线接入的国际标准-IEEE 802,IEEE 802.16 无线城域网标准 MiMAX-Worldwide Interoperability for Microwave Access(微波接入全球互操作产业联盟）（包括 802.16/a/c/d/e/f/g七个标准）802.161066GHZ 固定宽带无线接入 802.16a211GHZ 固定宽带无线接入 802.16c1066GHZ 固定宽带无线接入增补 802.16d266GHZ 固定宽带无线接入 802.16e26GHZ 固定和移动宽带无线接入 802.16f 266GHZ 固定宽带无线接入增补 802.16e26GHZ 固定和移动宽带无线接入增补,传输速率：固定无线接入:51Mb/s（上行、下行 不一样，对称、非对称不一样）移动无线接入 51Mb/s应用终端：电脑、数据终端；性能：有QOS控制，支持网管 高速发展中！,IEEE 802.20(MBWAmobile broadband wireless)标准在制订中：（速率：1Mb/s,移动速度250km/h,小区：15km，有QOS保障；业务环境：视频、笔记本、PDA，智能电话）UWB（超宽带）（正在制订标准!）优点：低功耗、低成本、保密性好 功率:-41.3dBm/Mhz下正常工作（距离10米）是蓝牙功率的 1/1001/1000;当前问题：硬件实现有一定困难,3.1 无线接入的国际标准-其他国际标准,3.2 无线用户的接入认证三种方式,WLAN本地服务器认证SIM卡认证（利用现有移动通信网HLR认证机制）由城域网认证,用户基于SIM的鉴权流程,3.3 宽带无线接入设备,3.5G设备主要指标,3.5G频段宽带无线接入设备的主要指标,3.5G频段宽带无线接入设备的主要指标,3.3 宽带无线接入设备,上海贝尔阿尔卡特7390 LMDS无线接入设备工作频率：26GHz收发间隔：1250MHz信道带宽：28/14/7/3.5MHz,网络端射频（TS）、数字基站（DBS）、网 络侧接口 90o扇区天线，28MHz带宽/扇区，数据速率32Mb/s，TS至DBS距离300m 接口：ATM(OC3/STM1/E3)TDM(E1/T1/V5.2/PSTN),用户端射频（TS）、中频单元、用户接口 天线（26、30cm）定向，端口：以太网口、XSDL、语音口、用户 数据口、E1/T1,阿尔卡特790功能图,3.3 宽带无线接入设备,己产业化的其它设备美国clearwire(明线公司）标准（己投入运营!）（3.3GHZ,TDD:调制制度：OFDM/BPSK/4QAM/16QAM/64QAM)通信距离：30km 带宽6Mhz12Mbps(单用户3Mbps)应用环境：视距、非视距、漫游，QOS保证；语音、数据、视频,中国信威公司McWill（multi-carrier wireless internet local loop)(己投入运营！）(无线宽带城域网接入系统）信号体制：SCDMA;R4版本：上行：1Mb/s,下行：2Mb/s 业务：数据（笔记本、PDA、上网）；广州、重庆己开通试验网 R5版正开发，支持语音、数据全移动电信标准 优势：相同地形环境覆盖比WIMAX大45倍，频谱利用率比WIMAX高3倍！,3.4 宽带无线接入系统中的主要技术问题,服务模式（大区、小区）物理层技术：空中接口信号帧结构 上行多址方式 OFDM信号的均峰比（PARP)OFDMA与MIMO信号的联合结构形式 下行广播方式（TDM?STiMi(中国广电基于OFDMA标准）MAC层技术 QOS体系 子层划分 系统制式：同时支持电路交换和分组交换？支持动态分配带宽？,四、WLAN与3G的竞争,4.1 竞争的由来4.2 WLAN与3G的比较4.3 WiMAX与3G的比较,4.1 竞争的由来,3G=2G移动通信因特网(包交换）WLAN=宽带无线接入因特网 最终目的：实现宽带+移动+多媒体(语音、数据、图像）通信 3G的问题:一个cell内的网络资源有限,4.2 WLAN与3G的比较,&当前WLAN的缺陷：不能移动,(目前）,4.3 WiFi/WiMAX与3G的比较,工作频率,2Mb/s(3G增强型30Mb/s),4.3 WiFi/WiMAX与3G的比较,3G：面向手机 以语音为主 速率较低 支持移动性，有QOS，有完善网管，全球统 一频段,WiFi/WiMAX:面向笔记本电脑 适于网络视频 移动性较弱 速率高，将支持移动性，有QOS，待完善网管，无全球统一频段,观点1：WiMAX将战胜3G观点2：Wi-Fi、WiMAX与3G互为补充，共存共荣,结束语,由宽带无线接入所推动的移动通信网络向移动IP的发展，己成为宽带无线接入技术发展的主流，而成为3G的有力竞争者。宽带无线接入设备（含基站），是解决最后一公里的终端产品，它涉及千家万户，将有巨大的市场。宽带无线接入的核心技术是OFDM、64QAM、256QAM、FH-CDMA等，调制和多址技术体制还在优化。移动IP网的技术还在完善过程中，进展比预计的快，但网络结构、物理层技术、管理、鉴权和带宽自动分配等，都还有不少问题待解决。宽带接入将推进网络融合（固定、移动、IP网资源共享），同时也为电信运营商、设备制造商带来巨大商机，也为科研人员提出了大量研究课题。向宽带移动IP网过渡是发展的必然！,预言：510年各行各业都转向宽带无线接入！微波人才需求会迅速增加。,谢谢！,第六讲结束,