1、問題回顧：配置合十禮無線局域網(wǎng)和合十禮無線結(jié)構(gòu)域網(wǎng)絡(luò)的連接協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)牙連接協(xié)議架構(gòu)第5章無線城域網(wǎng)、內(nèi)容提要、無線城域網(wǎng)概況802.16協(xié)議體系802.16物理層802.16 MAC層網(wǎng)絡(luò)鏈接自適應(yīng)機(jī)制802.16系統(tǒng)QoS結(jié)構(gòu)802.16系統(tǒng)5.1.1無線城域網(wǎng)技術(shù)的形成無線城域網(wǎng)技術(shù)是從寬帶無線接入(BWA )的需要1999年以來，IEEE 802有線局域網(wǎng)(LAN)/城域網(wǎng)(MAN )成立802.16網(wǎng)組專業(yè)研究寬帶無線接入標(biāo)準(zhǔn)。 IEEE 802.16.1負(fù)責(zé)制定頻率范圍為1066GHz的無線接口標(biāo)準(zhǔn)的IEEE 802.16.2負(fù)責(zé)制定寬帶無線接入網(wǎng)系統(tǒng)共存標(biāo)準(zhǔn)的IEEE 802.16

2、.3在頻率范圍為211GHz之間建立了無線接口標(biāo)準(zhǔn)的WiMAX論壇5.1.2 WiMAX論壇在全球推廣802.16連接協(xié)議的基礎(chǔ)上，借鑒了WLAN wi-fi聯(lián)盟的成功經(jīng)驗。 2001年4月，業(yè)界領(lǐng)先的通訊設(shè)備公司和de老虎鉗公司共同成立了世界微波網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫互操作性論壇WiMAX (worldwideinteroperabilityformicrowax )，該論壇化學(xué)基到IEEE802.16和ETSI HiperMAN標(biāo)準(zhǔn)WiMAX以Wi-Fi聯(lián)盟發(fā)展無線LAN行業(yè)的相同方式進(jìn)行定義和互操作性測試，以加速符合IEEE 802.16技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無線接入設(shè)備的上市。5.2 802.16連接協(xié)議

3、系統(tǒng)、最終制定的802.16系列標(biāo)準(zhǔn)連接協(xié)議棧內(nèi)存是按照雙層結(jié)構(gòu)組織的，主要對網(wǎng)絡(luò)低層，即MAC層和物理層進(jìn)行了規(guī)范。 802.16系列連接協(xié)議中每個連接協(xié)議的MAC層的功能基本上相同，差異主要表現(xiàn)在物理層。 物理層連接協(xié)議主要解決與工作頻率、帶寬、數(shù)據(jù)傳輸率、調(diào)制方案、糾錯技術(shù)和接收機(jī)同步有關(guān)的問題。5.2.2標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程、5.2.3 IEEE 802.16d連接協(xié)議、IEEE 802.16d是當(dāng)前所有標(biāo)準(zhǔn)中相對成熟、最實用的版本。 IEEE 802.16連接協(xié)議定義了兩種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：點對點(PMP )結(jié)構(gòu)和網(wǎng)格(Mesh )結(jié)構(gòu)。 應(yīng)當(dāng)包括在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、802.16系統(tǒng)信息幀網(wǎng)絡(luò)圖、完整80

4、2.16系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)實體是用戶老虎鉗(UE )、用戶站(SS )、基站收發(fā)臺(BS )、核心網(wǎng)CN。 802.16d連接協(xié)議棧內(nèi)存模型、5.3 802.16物理層和IEEE 802.16物理層可以同時通訊端口單載波和多載波。 基于單載波的物理層規(guī)范分為無線man-sc和無線man-SCA兩種。 無線man-sc的操作頻帶是1066 GHz，并且是可視距離(LOS )操作。 另一方面，無線man-SCA的工作頻帶小于11GHz，是非視距(NLOS )工作。 基于多載波的物理層規(guī)范被分為無線man-OFDM和無線man-OFDMA，這兩種規(guī)范均基于OFDM多載波技術(shù)，且工作頻帶小于11GHz。 I

5、EEE 802.16物理層規(guī)范、5.3.1無線man-sc和無線man-sc是基于單載波的物理層規(guī)范，它通訊端口時分雙工(TDD )和頻分雙工(FDD )兩種雙工模式。 上行方向支持組合了時分多址接入(TDMA )和命令分配寬帶碼分多址(DAMA )的寬帶碼分多址方式。 上行信道被劃分成多個時隙(slot )或間隔時隙、和由2n個物理時隙(PS )構(gòu)成的微時隙，一個PS是調(diào)制碼中n的可能值或BS根據(jù)話務(wù)量來測量時隙或時隙的用途的下行信道， 無論是上行還是下行，在發(fā)送數(shù)據(jù)二進(jìn)制位之前都需要進(jìn)行緊急起飛、FEC編碼和調(diào)制。 另外，IEEE 802.16物理層利用猝發(fā)脈沖傳送數(shù)據(jù)。 猝發(fā)脈沖包含有效

6、載重數(shù)據(jù)，每個猝發(fā)脈沖都有自己的傳輸格式(調(diào)制方式和編碼方式)。 在IEEE 802.16連接協(xié)議中，下行網(wǎng)絡(luò)鏈接傳輸間隔使用碼(DIUC )和上行網(wǎng)絡(luò)鏈接傳輸間隔使用碼(UIUC )指示下行網(wǎng)絡(luò)鏈接和上行網(wǎng)絡(luò)鏈接的突發(fā)脈沖傳輸格式，即DIUC/UIUC的值對應(yīng)于下行網(wǎng)絡(luò)鏈接突發(fā)脈沖傳輸格式。5.3.2無線man-SCA、無線man-SCA也是基于單載波技術(shù)的物理層規(guī)格，是無線man-sc規(guī)格的擴(kuò)展版，通訊端口時分雙工(TDD )和頻分雙工的上行是時分多址接入與WirelessMAN-SC規(guī)范不同，此規(guī)范是為非視距操作而修改的，工作頻帶小于11GHz。 另外，無線man-SCA所通訊端口的重要

7、物理層技術(shù)：上行鏈路子搖滾樂自適應(yīng)調(diào)制和FEC編碼框架建筑設(shè)置、以及具有極大延遲擴(kuò)展信道環(huán)境中的NLOS和信道估計的改進(jìn)讀取索羅門碼和網(wǎng)格碼，將調(diào)制級聯(lián)反應(yīng)FEC碼。 FEC碼也可以選擇turbo碼和日式榻榻米中斷碼。 可以選擇使用自動請求重發(fā)技術(shù)而不是FEC進(jìn)行差錯控制。 可選擇空時編碼發(fā)射分集技術(shù)。 殘奧儀表設(shè)置和MAC/PHY消息有助于實現(xiàn)自適應(yīng)天線系統(tǒng)。 5.3.3無線man-OFDM和無線man-OFDM是基于多載波技術(shù)的物理層規(guī)范，其通訊端口256點的OFDM調(diào)制方案，工作頻帶小于11GHz，并且針對非可見距離操作進(jìn)行了校正。 OFDM物理層可通訊端口子信道化且攜帶16個子信道。

8、下行鏈路通訊端口時空編碼和自適應(yīng)天線系統(tǒng)等的發(fā)送分集技術(shù)。5.3.4無線man-OFDMA、無線man-OFDMA物理層規(guī)格也是基于OFDM調(diào)制方式的多載波物理層規(guī)格，支持2048個子載波的OFDMA標(biāo)準(zhǔn)，工作頻帶小于11GHz，被設(shè)定為用于非視距操作OFDMA物理層支持空時編碼、自適應(yīng)天線系統(tǒng)和多投入產(chǎn)出技術(shù)以增加系統(tǒng)容量。 在802.16系統(tǒng)施加的5.3.5信道模型可以分為視距傳播條件下的信道模型和非視距傳播條件下的信道模型。 視距條件下的傳播工作頻帶高(10-66GHz )，容易受天氣的影響(主要是雨衰減的影響)。 非視距條件下的傳播主要受多徑效應(yīng)延遲擴(kuò)展、多徑效應(yīng)頻移的影響。5.4 8

9、02.16的MAC層、MAC層包括與上層物理接口的特定服務(wù)聚合子層(CS )，并完成MAC層的核心功能的通用部件子層、CPS、1 .特定服務(wù)聚合子層(CS )， 特定服務(wù)聚合子層負(fù)責(zé)上層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU )的接收，并且將接收的PDU映射到MAC層連接，或者執(zhí)行相反操作的主要功能是從上層接收上層協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU。 基于分類較高層PDU的分類(分類功能是該層的最核心的功能)，將用于處理較高層PDU的CS PDU傳遞給正確的MAC服務(wù)接入點(SAP )。 從對等層接收CS PDU. 802.16連接協(xié)議是指ATM聚合子層和報文分組聚合子層ATM聚合子層用以支持基于ATM連接的各種數(shù)據(jù)用戶針織面

10、料，并包括諸如IPv4、IPv6、以太網(wǎng)、虛擬有線局域網(wǎng)(VLAN )等報文分組業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)用戶層.公共部分子層(CPS )、MAC公共部分子層實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入和初始化帶寬請求和行政許可網(wǎng)絡(luò)沖突解析算法實現(xiàn)幾乎所有MAC層(包括MAC PDU的建構(gòu)和轉(zhuǎn)移)的核心功能，并管理服務(wù)流實現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)鏈接適配技術(shù)等。 通過選擇加密. BS和SS之間的連接，保密工作子層保密工作子層可以通過WMAN網(wǎng)絡(luò)來加密用戶數(shù)據(jù)，提供強(qiáng)大的保護(hù)反應(yīng)歷程以防止服務(wù)被盜，并且選擇加密網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)流，使得BS能夠、 通過采用能夠阻止與數(shù)據(jù)傳輸通訊端口服務(wù)的非授權(quán)訪問的被認(rèn)可的客戶端服務(wù)密鑰管理連接協(xié)議，能夠在SS客戶端將BS控制密鑰

11、信息作為服務(wù)公開。 基本密鑰管理機(jī)構(gòu)還內(nèi)置了基于電子證據(jù)的SS許可機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步強(qiáng)化了基本保密機(jī)構(gòu)。保密反應(yīng)歷程有兩個基本連接協(xié)議：用于選擇加密報文分組的封裝連接協(xié)議密鑰管理連接協(xié)議、5.5 MAC層的網(wǎng)絡(luò)鏈接自適應(yīng)反應(yīng)歷程、鏈路自適應(yīng)技術(shù)的基本思想，并在目前的信道條件下配合某些傳輸參數(shù)，使鏈路盡可能高效地運行。 為了維持通訊連接，需要通過“讓步”網(wǎng)絡(luò)鏈接質(zhì)量并犧牲帶寬來實現(xiàn)傳輸質(zhì)量的提高。 在許多使用網(wǎng)絡(luò)鏈接自適應(yīng)技術(shù)的系統(tǒng)中，“讓步”是在網(wǎng)絡(luò)鏈接的“魯棒性”和帶寬效率之間取得平衡。 網(wǎng)絡(luò)鏈接適配技術(shù)可以增加網(wǎng)絡(luò)鏈接信息的容量，允許系統(tǒng)利用信道的時變性。 典型的網(wǎng)絡(luò)鏈接自適應(yīng)機(jī)制是自適應(yīng)調(diào)制編

12、碼(AMC):根據(jù)信道狀況的變化動態(tài)地調(diào)整調(diào)制方式和編碼方式，使得重發(fā)(自動請求重發(fā)) 3360接收側(cè)正確地接收到從發(fā)送側(cè)發(fā)送的報文分組后，向發(fā)送側(cè)發(fā)送確認(rèn)信息(ACK )，否則為否定信息(NACK ) 發(fā)送混合自動請求重發(fā)(h -自動請求重發(fā)) 3360是一種結(jié)合了前向糾錯編碼(FEC )和自動重發(fā)請求(自動請求重發(fā))的技術(shù)、5.6 802.16系統(tǒng)的QoS體系結(jié)構(gòu)、一種為5.6.1服務(wù)類別提供定義的活動行政許可服務(wù)(ugg ) 提供實時查詢服務(wù)(RTPS )非實時查詢服務(wù)(NRTPS )盡力服務(wù)的BS減小SS請求開銷并確保滿足話務(wù)量流的實時需求。 UGS連接只能使用BS活動提供的周期性帶寬

13、行政許可來發(fā)送數(shù)據(jù)，而不是SS向BS發(fā)送帶寬請求。 在UGS話務(wù)量中經(jīng)由連接傳輸?shù)牡湫偷脑拕?wù)量可以是恒定比特率ATM和超過ATM的E1/T1服務(wù)、無聲壓縮的VoIP服務(wù)等。 UGS服務(wù)流中的重要QoS殘奧儀表包括活動授權(quán)大小、間隔授權(quán)、推薦授權(quán)和可接受的授權(quán)抖動。 通過定義基準(zhǔn)時間t0來實現(xiàn)實現(xiàn)這些個殘奧儀表的理想調(diào)度。 所需的傳輸時間定義為ti=t0I *間隔。 其中interval是推薦的行政許可間隔。 實際的授權(quán)時間ti必須滿足條件： t0=ti=ti jitter，其中jitter是可接受的授權(quán)抖動。 實時查詢業(yè)務(wù)、實時查詢業(yè)務(wù)(rtPS )是周期性可變長度報文分組實時可變比特率業(yè)務(wù)流

14、，諸如MPEG網(wǎng)絡(luò)視頻話務(wù)量流。 BS向攜帶話務(wù)量的rtPS連接提供實時周期性的單播輪詢，以使BS可以周期性地告知BS變化的帶寬需求，且BS還可以被周期性地分配可變突發(fā)脈沖帶寬以發(fā)射可變長度報文分組。 這些服務(wù)大于UGS的請求開銷，但是BS可以按照需要而動態(tài)地分配帶寬。 rtPS服務(wù)流的重要QoS殘奧儀表包括推薦的輪詢間隔、可接受的輪詢抖動和最小保留話務(wù)量速率。 非實時查詢服務(wù)、非實時查詢服務(wù)(nrtPS )是非周期性的并且可變長度報文分組非實時可變比特率服務(wù)流，諸如高帶寬FTP話務(wù)量流。 應(yīng)該對攜帶話務(wù)量的連接周期性地(不是恒定的周期)提供單播輪詢機(jī)會，以保證即使網(wǎng)絡(luò)搖滾樂住，連接也發(fā)出帶寬

15、請求的機(jī)會。 此連接還可以使用網(wǎng)絡(luò)沖突模式發(fā)送帶寬請求。 nrtPS服務(wù)流的重要QoS殘奧儀表包括推薦的輪詢間隔、最低保留業(yè)務(wù)速率和業(yè)務(wù)優(yōu)先級。 竭盡全力(BE )服務(wù)的特征：不提供完全的可靠性、通常會執(zhí)行一些差錯控制和有限重發(fā)反應(yīng)歷程，通過高級連接協(xié)議來保證其穩(wěn)定性。 此類連接不僅可以通過單播輪詢提供發(fā)送機(jī)會，還可以使用網(wǎng)絡(luò)沖突模式發(fā)送帶寬請求。 典型的BE服務(wù)是網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)頁瀏覽服務(wù)。 BE服務(wù)流的重要QoS殘奧表是最低保留業(yè)務(wù)速率和業(yè)務(wù)優(yōu)先級。、5.6.2 QoS信息幀工作和交互反應(yīng)歷程、5.7 802.16系統(tǒng)的移動性、IEEE 802.16e基于IEEE 802.16d標(biāo)準(zhǔn)，向后兼容IEEE 802.16d功能是通訊端口移動性的，因為其工作頻帶為266GHz，車速移動(薩通訊端口) 在通訊端口系統(tǒng)的物理層技術(shù)中，802.16e除了單載波方式、OFDM方式、OFDMA方式之外，還擴(kuò)展了OFDMA方式。 另外，通訊端口移動性的網(wǎng)絡(luò)模型、通訊端口移動性的網(wǎng)絡(luò)模型包括向MS提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的BS用戶針織面料的定徑套(由移動性用戶使用MS代替所有ss ) (BS包括毗鄰BS、服務(wù)BS和營銷對象bs )。 每個bs us針織面料通過一個主干網(wǎng)絡(luò)(有線或無線)相連，構(gòu)成一個手機(jī)網(wǎng)絡(luò)鎖網(wǎng)絡(luò)。 手機(jī)網(wǎng)