无线城域网
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自适应调制编码(AMC):根据信道情况的变化来动态地 自适应调制编码(AMC):根据信道情况的变化来动态地 (AMC):根据信道情况的变化来 调整调制方式和编码方式 自动请求重传(ARQ) 自动请求重传(ARQ) 混合自动请求重传(H ARQ):将前向纠错编码(FEC) 混合自动请求重传(H-ARQ):将前向纠错编码(FEC)和自 (H(FEC)和自 动重传请求(ARQ)相结合的技术 动重传请求(ARQ)相结合的技术 (ARQ)相结合
5.1.2 WiMAX论坛（问题1） WiMAX论坛 问题1 论坛（
在借鉴和学习Wi Fi联盟成功经验的基础上，2001年 在借鉴和学习Wi-Fi联盟成功经验的基础上，2001年4月 Wi- 联盟成功经验的基础上 由业界领先的通信设备公司及器件公司共同成立世界微 由业界领先的通信设备公司及器件公司共同成立世界微 波接入互操作性论坛WiMAX 波接入互操作性论坛WiMAX 该论坛旨在对基于IEEE802.16标准和ETSI HiperMAN标 该论坛旨在对基于IEEE802.16标准和ETSI HiperMAN标 IEEE802.16标准和 宽带无线接入产品进行一致性和互操作性认证 准的宽带无线接入产品进行一致性和互操作性认证， 准的宽带无线接入产品进行一致性和互操作性认证，加 快符合IEEE 802.16技术标准的宽带无线接入设备的上市 快符合IEEE 802.16技术标准的宽带无线接入设备的上市 速度
网络拓扑结构
802.16系统框架图 PMP） 802.16系统框架图 （PMP）
备（UE），用户站（SS），基站（BS），核心网（CN） UE），用户站（SS），基站（BS），核心网（CN） ），用户站 ），基站 ），核心网
•一个完整的802.16系统应包含的网络实体有：用户设 个完整的802.16系统应包含的网络实体有： 802.16系统应包含的网络实体有
5.5 MAC层的链路自适应机制 MAC层的链路自适应机制
链路自适应技术的基本思想: 链路自适应技术的基本思想: 在当前的信道条件下，通过对某些传输参数的适配，让 当前的信道条件下 通过对某些传输参数的适配， 某些传输参数的适配 链路尽可能高效 链路尽可能高效地运行 高效地运行
常见的链路自适应机制
IEEE 802.16的物理层规范 802.16的物理层规范
规范名称 WirelessMANWirelessMAN-SC WirelessMANWirelessMAN-SCa WirelessMANWirelessMAN-OFDM 应用频段 10~66GHz 2~11GHz 2~11GHz AAS，ARQ， AAS，ARQ，STC AAS，ARQ，Mesh， AAS，ARQ，Mesh， STC WirelessMANWirelessMAN-OFDMA 2~1lGHz AAS，ARQ， AAS，ARQ，STC TDD， TDD，FDD 可选技术 双工方式 TDD， TDD，FDD TDD， TDD，FDD TDD， TDD，FDD
5.6.2 QoS框架和交互机制 QoS框架和交互机制
5.7 802.16系统的移动性 802.16系统的移动性
IEEE 802.16e是基于IEEE 802.16d标准的，能够后向兼容 802.16e是基于 是基于IEEE 802.16d标准的 能够后向兼容 标准的， IEEE 802.16d的功能 802.16d的功能 为了支持移动性， 工作频段为2~6GHz 2~6GHz， 为了支持移动性，其工作频段为2~6GHz，支持车速移动 (通常认为是120km/h)。 通常认为是120km/h 120km/h) 在物理层技术方面，802.16e除了支持单载波方式、 除了支持单载波方式 在物理层技术方面，802.16e除了支持单载波方式、 OFDM方式、OFDMA方式以外， OFDM方式、OFDMA方式以外，还对OFDMA方式进行 OFDMA方式进行 方式 方式以外 了扩展
5.4 802.16的MAC层 802.16的MAC层
MAC层包括 MAC层包括 与高层实体接口的特定服务会聚子层(Convergence 与高层实体接口的特定服务会聚子层(Convergence Sublayer， Sublayer，CS) 完成MAC层核心功能的公共部分子层(Common 完成MAC层核心功能的公共部分子层(Common Part MAC层核心功能的公共部分子层 Sublayer， Sublayer，CPS) 安全子层(Security 安全子层(Security Sublayer)
第5章 无线城域网
内容提要
5.1 无线城域网概况 5.2 802.16协议体系 802.16协议体系 5.3 802.16的物理层 802.16的物理层 5.4 802.16的MAC层 802.16的MAC层 5.5 MAC层的链路自适应机制 MAC层的链路自适应机制 5.6 802.16系统的QoS架构 802.16系统的QoS架构 系统的QoS 5.7 802.16系统的移动性 802.16系统的移动性 5.8 WiMAX与其他技术的比较 WiMAX与其他技术的比较
5.6 802.16系统的QoS架构 802.16系统的QoS架构 系统的QoS
5.6.1 服务类别的定义 主动授予服务(Unsolicited 主动授予服务(Unsolicited Grant Service，UGS) Service， 实时轮询服务(Real 实时轮询服务(Real-time Polling Service，RTPS) (RealService， 非实时轮询服务(Non Real非实时轮询服务(Non-Real-Time Polling Service，NRTPS) (NonService， 尽力而为(Best Effort， 尽力而为(Best Effort，BE)
1802.16.2
IEEE 802.16d协议 802.16d协议
IEEE 802.16d 目前所有标准中相对比较成熟并且最具实用性 目前所有标准中相对比较成熟并且最具实用性的一个版 相对比较成熟并且最具实用性的一个版 本 IEEE 802.16协议中定义了两种网络结构： 802.16协议中定义了两种网络结构 协议中定义了两种网络结构： 点到多点(PMP) 点到多点(PMP)结构 (PMP)结构 网格(Mesh) 网格(Mesh)结构 (Mesh)结构
标准化
标准号 空中接 口标准 802.16 802.16a 802.16c 802.16d 802.16e 802.16f 802.16g 共存 问题 标准 一致性 标准 802.16.2 802.16.2a 1802.16.1 相对应的技术领域和频段 10~66GHz固定宽带无线接入系统空中接口 10~66GHz固定宽带无线接入系统空中接口 固定宽带无线接入系统 2~11GHz固定宽带接入系统空中接口 2~11GHz固定宽带接入系统空中接口 10~66GHz固定宽带接入系统的 10~66GHz固定宽带接入系统的兼容性 固定宽带接入系统的兼容性 2~66GHz固定宽带接入系统空中接口 2~66GHz固定宽带接入系统空中接口 固定宽带接入系统 (对802.16，802.16a，802.16c的修订) 802.16，802.16a，802.16c的修订 的修订) 2~6GHz固定和移动宽带无线接入系统空中接口 2~6GHz固定和移动宽带无线接入系统空中接口管理信息库 固定和移动宽带无线接入系统空中接口管理信息库 固定宽带无线接入系统空中接口管理信息库(MIB) 固定宽带无线接入系统空中接口管理信息库(MIB)要求 (MIB)要求 固定和移动宽带无线接入系统空中接口管理平面流程和服务要 求 IEEE局域网和城域网操作规程建议固定宽带无线接入系统的共存 IEEE局域网和城域网操作规程建议固定宽带无线接入系统的共存 对802.16.2的修正 802.16.2的修正 802.16一致性标准 第一部分：10~66GHz无线MAN-SC空中接 802.16一致性标准-第一部分：10~66GHz无线MAN-SC空中接 一致性标准无线MAN 口的协议实现一致性说明(PICS) 口的协议实现一致性说明(PICS)形式 (PICS)形式 802.16一致性标准 第二部分：10~66GHz无线MAN-SC空中接 802.16一致性标准-第二部分：10~66GHz无线MAN-SC空中接 一致性标准无线MAN 口的测试集结构和测试目的(TSS&TP) 口的测试集结构和测试目的(TSS&TP) 2005年12月批准 2005年12月批准 状态 2002.04发布 2002.04发布 2003.04发布 2003.04发布 2002发布 2002发布 2004年 2004年6月获得通过
802.16d的协议栈模型 802.16d的协议栈模型
5.3 802.16的物理层（问题2） 802.16的物理层 问题2 的物理层（
IEEE 802.16的物理层既可以支持单载波又可以支持多载波， 802.16的物理层既可以支持单载波又可以支持多载波， 的物理层既可以支持单载波又可以支持多载波 OFDM技术 即OFDM技术 基于单载波的物理层规范分为两种： 基于单载波的物理层规范分为两种： WirelessMAN-SC：频段为10~66 GHz，且为视距 WirelessMAN-SC：频段为10~66 GHz，且为视距(LOS) 视距(LOS) 操作 WirelessMAN-SCa：低于11GHz WirelessMAN-SCa：低于11GHz，为非视距(NLOS)操 11GHz， 非视距(NLOS) (NLOS)操 作 基于多载波的物理层规范分为： 基于多载波的物理层规范分为： WirelessMAN-OFDM和WirelessMAN-OFDMA， WirelessMAN-OFDM和WirelessMAN-OFDMA，两种 规范均基于OFDM多载波技术，操作频段均低于11GHz 规范均基于OFDM多载波技术，操作频段均低于11GHz OFDM多载波技术
1999年 1999年，IEEE 802成立了802.16工作组来专门研究BWA标 802成立了802.16工作组来专门研究BWA 成立了802.16工作组来专门研究BWA标 准 IEEE 802.16.1负责制定频率范围在10~66GHz的无线接口 802.16.1负责制定频率范围在10~66GHz 负责制定频率范围在10~66GHz的无线接口 标准 IEEE 802.16.2负责制定宽带无线接入系统共存方面的标准 802.16.2负责制定宽带无线接入系统共存方面的标准 负责制定宽带无线接入系统共存方面 IEEE 802.16.3负责制定频率范围在2~11GHz之间无线接口 802.16.3负责制定频率范围在2~11GHz 负责制定频率范围在2~11GHz之间无线接口 标准 WiMAX论坛成立，在全球范围内推广802.16 WiMAX论坛成立，在全球范围内推广802.16协议 论坛成立 802.16协议
问题回顾
1.Wi-Fi、SIG、ZigBee成立的目的。（返回） 1.Wi-Fi、SIG、ZigBee成立的目的。（返回） 成立的目的。（返回 2.OFDM的基本思想。（返回） 2.OFDM的基本思想。（返回） 的基本思想。（返回
5.1 无线城域网概况
5.1.1 无线城域网ຫໍສະໝຸດ 术的形成宽带无线接入(BWA)的需求而来 无线城域网技术是因宽带无线接入(BWA)的需求 无线城域网技术是因宽带无线接入(BWA)的需求而来 BWA方面存在的问题 802.11在室外BWA 802.11在室外BWA方面存在的问题 用户数 带宽 通信距离 最后一英里BWA 室外射频、 最后一英里BWA、室外射频、QOS BWA、
5.2 802.16协议体系 802.16协议体系
最终制定的802.16 最终制定的802.16系列标准协议栈按照两层体系结构组织 802.16系列标准协议栈按照两层体系结构组织 MAC层 MAC层 物理层 802.16系列协议中各协议的MAC层功能基本相同， 802.16系列协议中各协议的MAC层功能基本相同，差别 系列协议中各协议的MAC层功能基本相同 主要体现在物理层上 物理层协议主要解决与工作频率 带宽、数据传输率、 物理层协议主要解决与工作频率、带宽、数据传输率、 工作频率、 调制方式、纠错技术以及收发信机同步有关的问题 调制方式、纠错技术以及收发信机同步有关的问题 以及收发信机同步
5.1.2 WiMAX论坛（问题1） WiMAX论坛 问题1 论坛（
在借鉴和学习Wi Fi联盟成功经验的基础上，2001年 在借鉴和学习Wi-Fi联盟成功经验的基础上，2001年4月 Wi- 联盟成功经验的基础上 由业界领先的通信设备公司及器件公司共同成立世界微 由业界领先的通信设备公司及器件公司共同成立世界微 波接入互操作性论坛WiMAX 波接入互操作性论坛WiMAX 该论坛旨在对基于IEEE802.16标准和ETSI HiperMAN标 该论坛旨在对基于IEEE802.16标准和ETSI HiperMAN标 IEEE802.16标准和 宽带无线接入产品进行一致性和互操作性认证 准的宽带无线接入产品进行一致性和互操作性认证， 准的宽带无线接入产品进行一致性和互操作性认证，加 快符合IEEE 802.16技术标准的宽带无线接入设备的上市 快符合IEEE 802.16技术标准的宽带无线接入设备的上市 速度
网络拓扑结构
802.16系统框架图 PMP） 802.16系统框架图 （PMP）
备（UE），用户站（SS），基站（BS），核心网（CN） UE），用户站（SS），基站（BS），核心网（CN） ），用户站 ），基站 ），核心网
•一个完整的802.16系统应包含的网络实体有：用户设 个完整的802.16系统应包含的网络实体有： 802.16系统应包含的网络实体有
5.5 MAC层的链路自适应机制 MAC层的链路自适应机制
链路自适应技术的基本思想: 链路自适应技术的基本思想: 在当前的信道条件下，通过对某些传输参数的适配，让 当前的信道条件下 通过对某些传输参数的适配， 某些传输参数的适配 链路尽可能高效 链路尽可能高效地运行 高效地运行
常见的链路自适应机制
IEEE 802.16的物理层规范 802.16的物理层规范
规范名称 WirelessMANWirelessMAN-SC WirelessMANWirelessMAN-SCa WirelessMANWirelessMAN-OFDM 应用频段 10~66GHz 2~11GHz 2~11GHz AAS，ARQ， AAS，ARQ，STC AAS，ARQ，Mesh， AAS，ARQ，Mesh， STC WirelessMANWirelessMAN-OFDMA 2~1lGHz AAS，ARQ， AAS，ARQ，STC TDD， TDD，FDD 可选技术 双工方式 TDD， TDD，FDD TDD， TDD，FDD TDD， TDD，FDD
5.6.2 QoS框架和交互机制 QoS框架和交互机制
5.7 802.16系统的移动性 802.16系统的移动性
IEEE 802.16e是基于IEEE 802.16d标准的，能够后向兼容 802.16e是基于 是基于IEEE 802.16d标准的 能够后向兼容 标准的， IEEE 802.16d的功能 802.16d的功能 为了支持移动性， 工作频段为2~6GHz 2~6GHz， 为了支持移动性，其工作频段为2~6GHz，支持车速移动 (通常认为是120km/h)。 通常认为是120km/h 120km/h) 在物理层技术方面，802.16e除了支持单载波方式、 除了支持单载波方式 在物理层技术方面，802.16e除了支持单载波方式、 OFDM方式、OFDMA方式以外， OFDM方式、OFDMA方式以外，还对OFDMA方式进行 OFDMA方式进行 方式 方式以外 了扩展
5.4 802.16的MAC层 802.16的MAC层
MAC层包括 MAC层包括 与高层实体接口的特定服务会聚子层(Convergence 与高层实体接口的特定服务会聚子层(Convergence Sublayer， Sublayer，CS) 完成MAC层核心功能的公共部分子层(Common 完成MAC层核心功能的公共部分子层(Common Part MAC层核心功能的公共部分子层 Sublayer， Sublayer，CPS) 安全子层(Security 安全子层(Security Sublayer)
第5章 无线城域网
内容提要
5.1 无线城域网概况 5.2 802.16协议体系 802.16协议体系 5.3 802.16的物理层 802.16的物理层 5.4 802.16的MAC层 802.16的MAC层 5.5 MAC层的链路自适应机制 MAC层的链路自适应机制 5.6 802.16系统的QoS架构 802.16系统的QoS架构 系统的QoS 5.7 802.16系统的移动性 802.16系统的移动性 5.8 WiMAX与其他技术的比较 WiMAX与其他技术的比较
5.6 802.16系统的QoS架构 802.16系统的QoS架构 系统的QoS
5.6.1 服务类别的定义 主动授予服务(Unsolicited 主动授予服务(Unsolicited Grant Service，UGS) Service， 实时轮询服务(Real 实时轮询服务(Real-time Polling Service，RTPS) (RealService， 非实时轮询服务(Non Real非实时轮询服务(Non-Real-Time Polling Service，NRTPS) (NonService， 尽力而为(Best Effort， 尽力而为(Best Effort，BE)
1802.16.2
IEEE 802.16d协议 802.16d协议
IEEE 802.16d 目前所有标准中相对比较成熟并且最具实用性 目前所有标准中相对比较成熟并且最具实用性的一个版 相对比较成熟并且最具实用性的一个版 本 IEEE 802.16协议中定义了两种网络结构： 802.16协议中定义了两种网络结构 协议中定义了两种网络结构： 点到多点(PMP) 点到多点(PMP)结构 (PMP)结构 网格(Mesh) 网格(Mesh)结构 (Mesh)结构
标准化
标准号 空中接 口标准 802.16 802.16a 802.16c 802.16d 802.16e 802.16f 802.16g 共存 问题 标准 一致性 标准 802.16.2 802.16.2a 1802.16.1 相对应的技术领域和频段 10~66GHz固定宽带无线接入系统空中接口 10~66GHz固定宽带无线接入系统空中接口 固定宽带无线接入系统 2~11GHz固定宽带接入系统空中接口 2~11GHz固定宽带接入系统空中接口 10~66GHz固定宽带接入系统的 10~66GHz固定宽带接入系统的兼容性 固定宽带接入系统的兼容性 2~66GHz固定宽带接入系统空中接口 2~66GHz固定宽带接入系统空中接口 固定宽带接入系统 (对802.16，802.16a，802.16c的修订) 802.16，802.16a，802.16c的修订 的修订) 2~6GHz固定和移动宽带无线接入系统空中接口 2~6GHz固定和移动宽带无线接入系统空中接口管理信息库 固定和移动宽带无线接入系统空中接口管理信息库 固定宽带无线接入系统空中接口管理信息库(MIB) 固定宽带无线接入系统空中接口管理信息库(MIB)要求 (MIB)要求 固定和移动宽带无线接入系统空中接口管理平面流程和服务要 求 IEEE局域网和城域网操作规程建议固定宽带无线接入系统的共存 IEEE局域网和城域网操作规程建议固定宽带无线接入系统的共存 对802.16.2的修正 802.16.2的修正 802.16一致性标准 第一部分：10~66GHz无线MAN-SC空中接 802.16一致性标准-第一部分：10~66GHz无线MAN-SC空中接 一致性标准无线MAN 口的协议实现一致性说明(PICS) 口的协议实现一致性说明(PICS)形式 (PICS)形式 802.16一致性标准 第二部分：10~66GHz无线MAN-SC空中接 802.16一致性标准-第二部分：10~66GHz无线MAN-SC空中接 一致性标准无线MAN 口的测试集结构和测试目的(TSS&TP) 口的测试集结构和测试目的(TSS&TP) 2005年12月批准 2005年12月批准 状态 2002.04发布 2002.04发布 2003.04发布 2003.04发布 2002发布 2002发布 2004年 2004年6月获得通过
802.16d的协议栈模型 802.16d的协议栈模型
5.3 802.16的物理层（问题2） 802.16的物理层 问题2 的物理层（
IEEE 802.16的物理层既可以支持单载波又可以支持多载波， 802.16的物理层既可以支持单载波又可以支持多载波， 的物理层既可以支持单载波又可以支持多载波 OFDM技术 即OFDM技术 基于单载波的物理层规范分为两种： 基于单载波的物理层规范分为两种： WirelessMAN-SC：频段为10~66 GHz，且为视距 WirelessMAN-SC：频段为10~66 GHz，且为视距(LOS) 视距(LOS) 操作 WirelessMAN-SCa：低于11GHz WirelessMAN-SCa：低于11GHz，为非视距(NLOS)操 11GHz， 非视距(NLOS) (NLOS)操 作 基于多载波的物理层规范分为： 基于多载波的物理层规范分为： WirelessMAN-OFDM和WirelessMAN-OFDMA， WirelessMAN-OFDM和WirelessMAN-OFDMA，两种 规范均基于OFDM多载波技术，操作频段均低于11GHz 规范均基于OFDM多载波技术，操作频段均低于11GHz OFDM多载波技术
1999年 1999年，IEEE 802成立了802.16工作组来专门研究BWA标 802成立了802.16工作组来专门研究BWA 成立了802.16工作组来专门研究BWA标 准 IEEE 802.16.1负责制定频率范围在10~66GHz的无线接口 802.16.1负责制定频率范围在10~66GHz 负责制定频率范围在10~66GHz的无线接口 标准 IEEE 802.16.2负责制定宽带无线接入系统共存方面的标准 802.16.2负责制定宽带无线接入系统共存方面的标准 负责制定宽带无线接入系统共存方面 IEEE 802.16.3负责制定频率范围在2~11GHz之间无线接口 802.16.3负责制定频率范围在2~11GHz 负责制定频率范围在2~11GHz之间无线接口 标准 WiMAX论坛成立，在全球范围内推广802.16 WiMAX论坛成立，在全球范围内推广802.16协议 论坛成立 802.16协议
问题回顾
1.Wi-Fi、SIG、ZigBee成立的目的。（返回） 1.Wi-Fi、SIG、ZigBee成立的目的。（返回） 成立的目的。（返回 2.OFDM的基本思想。（返回） 2.OFDM的基本思想。（返回） 的基本思想。（返回
5.1 无线城域网概况
5.1.1 无线城域网ຫໍສະໝຸດ 术的形成宽带无线接入(BWA)的需求而来 无线城域网技术是因宽带无线接入(BWA)的需求 无线城域网技术是因宽带无线接入(BWA)的需求而来 BWA方面存在的问题 802.11在室外BWA 802.11在室外BWA方面存在的问题 用户数 带宽 通信距离 最后一英里BWA 室外射频、 最后一英里BWA、室外射频、QOS BWA、
5.2 802.16协议体系 802.16协议体系
最终制定的802.16 最终制定的802.16系列标准协议栈按照两层体系结构组织 802.16系列标准协议栈按照两层体系结构组织 MAC层 MAC层 物理层 802.16系列协议中各协议的MAC层功能基本相同， 802.16系列协议中各协议的MAC层功能基本相同，差别 系列协议中各协议的MAC层功能基本相同 主要体现在物理层上 物理层协议主要解决与工作频率 带宽、数据传输率、 物理层协议主要解决与工作频率、带宽、数据传输率、 工作频率、 调制方式、纠错技术以及收发信机同步有关的问题 调制方式、纠错技术以及收发信机同步有关的问题 以及收发信机同步