【正文】 BWA技術(shù)指從用戶終端到業(yè)務(wù)交換點(diǎn)之間通信鏈路采用無(wú)線鏈路的寬帶接入技術(shù)，它實(shí)際上是核心網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線延伸。 （ 1） 覆蓋范圍靈活 ， 單基站 （ 或接入點(diǎn) ）的覆蓋范圍通常從幾十米到幾公里數(shù)量級(jí)不等 ， 可以使 BWA技術(shù)靈活地應(yīng)用于從局域網(wǎng)到城域網(wǎng)的整個(gè)區(qū)域 。 25 （ 3） 啟動(dòng)資金較小 ， 不需要進(jìn)行大量的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) ， 初期投入少 ， 僅在增加用戶（ 即有業(yè)務(wù)收入 ） 時(shí)才需增加資金投入 。 （ 5） 頻率復(fù)用度高 ， 系統(tǒng)容量大 。 26 （ 7） MAC層具備調(diào)度機(jī)制 。 （ 9） 安全性 。 （ 11） 提供優(yōu)質(zhì)價(jià)廉的多種業(yè)務(wù) 。 27 ? 寬帶無(wú)線接入技術(shù)從覆蓋范圍上可以分為個(gè)域網(wǎng)無(wú)線寬帶接入技術(shù) 、 局域網(wǎng)寬帶無(wú)線接入技術(shù) 、 城域網(wǎng)寬帶無(wú)線接入技術(shù)和廣域網(wǎng)寬帶無(wú)線接入技術(shù)四類 。 （ IEEE ） 寬帶無(wú)線接入技術(shù)的分類 28 （ 2） 無(wú)線局域網(wǎng) （ WLAN） 覆蓋范圍從幾米到幾百米 ， 可以為一定范圍內(nèi)的用戶提供共享的無(wú)線接入帶寬 ， WiFi是其代名詞 。 （ IEEE ） 29 （ 3） 無(wú)線城域網(wǎng) （ WMAN） 覆蓋范圍為幾公里數(shù)量級(jí) （ 3km～ 5km是典型值 ， 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路的覆蓋可以高達(dá)幾十公里 ） ， 是為解決寬帶接入 “最后一公 里 ”問(wèn)題而專門設(shè)計(jì)的 ， 可以提供支持 QoS能力和一定范圍移動(dòng)性的共享接入能力 。 （ IEEE ） 30 （ 4） 無(wú)線廣域網(wǎng) （ WWAN） 。 （ IEEE ） ? 從是否支持終端移動(dòng)性上 ， 寬帶無(wú)線接入技術(shù)可以分為移動(dòng)寬帶無(wú)線接入技術(shù)和固定寬帶無(wú)線接入技術(shù) 。移動(dòng)寬帶無(wú)線接入（ MBWA）就是能夠在典型車速和高速車速狀態(tài)下提供的寬帶無(wú)線 接入，即上述分類中的后兩類的系統(tǒng)。 32 ? 移動(dòng)寬帶無(wú)線接入技術(shù)在空中接口部分需要解決 的關(guān)鍵技術(shù) 有： ?在高速數(shù)據(jù)傳輸方面主要有多天線、分集和波束成形技術(shù)、多用戶檢測(cè)和干擾抵消技術(shù)、自適應(yīng)調(diào)制等； ?在高頻傳輸?shù)目煽啃苑矫嬷饕屑m錯(cuò)編碼（ Turbo編碼或 LDPC編碼等）、自適應(yīng)編碼、重傳機(jī)制； 33 ?在非對(duì)稱的多址接入和雙工方面，由于其存在非對(duì)稱性問(wèn)題，可以考慮的雙工方式主要有頻分雙工和時(shí)分雙工兩種模式； ?在業(yè)務(wù)量和 QoS的 MAC層設(shè)計(jì)方面主要有業(yè)務(wù)量設(shè)計(jì)與 QoS保障的結(jié)合。 由于移動(dòng)寬帶接入的技術(shù)特點(diǎn)，它需要在以下方面做出技術(shù)上的折衷考慮：移動(dòng)性對(duì)寬帶、調(diào)制方式對(duì)多址接入方式、業(yè)務(wù)量對(duì)復(fù)雜性、公平性對(duì)服務(wù)質(zhì)量等。其覆蓋范圍在幾公里以內(nèi)，有移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)小區(qū)規(guī)劃特點(diǎn)，其目標(biāo)是提供在 120km/h（ IEEE —2023）和 250km/h（ IEEE ）的典型移動(dòng)速率下的超高帶寬接入，最大限度地滿足用戶未來(lái)對(duì)高帶寬數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆? 在各種接入技術(shù)中，固定寬帶無(wú)線接入憑借其組網(wǎng)快速靈活、運(yùn)營(yíng)維護(hù)方便及良好的成本競(jìng)爭(zhēng)力，已迅速成為市場(chǎng)熱點(diǎn)。 38 固定寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)的工作頻率在3GHz～ 40GHz，屬于微波頻段。 不同頻段固定無(wú)線接入技術(shù)的組網(wǎng)均采用一種類似蜂窩的服務(wù)區(qū)結(jié)構(gòu)，將一個(gè)需要提供業(yè)務(wù)的地區(qū)劃分為若干服務(wù)區(qū)，每個(gè)服務(wù)區(qū)內(nèi)設(shè)基站，基站設(shè)備經(jīng)點(diǎn)到多點(diǎn)無(wú)線鏈路與服務(wù)區(qū)內(nèi)的遠(yuǎn)端站通信。 39 1．中心站 主要匯聚中心站不同扇區(qū)設(shè)備上的業(yè)務(wù)與信令數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)與核心網(wǎng)絡(luò)相連。中心站設(shè)備包括室內(nèi)單元和室外單元兩個(gè)部分。系統(tǒng)可提供多種類型的用戶接口，目前常見(jiàn)的業(yè)務(wù)都可直接接入。 41 3．網(wǎng)管系統(tǒng) 主要與中心站相連 ， 有帶內(nèi) 、 帶外和串口連接三種方式 。 26G LMDS、 MMDS和 點(diǎn)固定寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)的組網(wǎng)模式相同 ，均由中心站 、 遠(yuǎn)端站和網(wǎng)管這三部分組成 。 43 2． LMDS技術(shù)概述 LMDS（ Local Multipoint Distribution System， 本地多點(diǎn)分布系統(tǒng) ） 是點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的固定無(wú)線通信方式 ， 具有非常 高的帶寬和雙向數(shù)據(jù)傳輸 的特點(diǎn) ， 可提供 多種寬帶交互式數(shù)據(jù)及多媒體業(yè)務(wù) ， 滿足用戶對(duì)高速數(shù)據(jù)和圖像通信日益增長(zhǎng)的要求 。 （ 1） LMDS的概念 44 （ 2） LMDS的技術(shù)參數(shù) 不同國(guó)家或地區(qū)的電信管理部門分配給 LMDS的具體工作頻段及頻帶寬度有所不同 ， 其中大約有 80%的國(guó)家將 ～ LMDS頻段 。 46 ② 多址方式 LMDS 無(wú) 線 收 發(fā) 大 多 選 用 頻 分 雙 工（ FDD） . 下行鏈路一般通過(guò)時(shí)分復(fù)用 （ TDM） ， 將信號(hào)向相應(yīng)扇區(qū)廣播 ， 每個(gè)用戶終端在特定的頻段內(nèi)接收屬于自己的信號(hào) 上行鏈路可通過(guò)頻分多址 （ FDMA） 、 時(shí)分多址 （ TDMA） 等多址方式與基站進(jìn)行通信 。 48 ④ 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) LMDS系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與局域網(wǎng)類似 ，可有星形和環(huán)形兩種主要結(jié)構(gòu)形式 。 ② 蜂窩式的結(jié)構(gòu)配置可覆蓋整個(gè)城域范圍。 ④ 高效的調(diào)制與編碼方式。 ① 項(xiàng)目啟動(dòng)快 ， 工程完成快 。 ③ 前期投資比較小 ， 后期擴(kuò)容能力強(qiáng) ，投資回收快 。 ⑤ 在用戶發(fā)展方面極具靈活性。 ⑦ 頻率復(fù)用度高，系統(tǒng)容量大。 54 雖然 LMDS有以上的優(yōu)點(diǎn) ， 但是亦存在不同程度的局限性 。 ② LMDS服務(wù)區(qū)覆蓋范圍較小 ， 不適合遠(yuǎn)程用戶使用 。 55 ③ LMDS使用約 30GHz的頻段作為傳輸媒介 ， 對(duì)于樹(shù)木 、 建筑物等障礙物的穿透能力較弱 ， 而且有 嚴(yán)重的雨衰效應(yīng) ， 通信質(zhì)量受雨 、 雪等天氣影響較大 ， 只有在與基地臺(tái)建立直線傳輸線路時(shí)才會(huì)有較佳的通信品質(zhì) 。適合于大城市或其他人口比較稠密的地區(qū) 。 若采用具有 更高的發(fā)射功率 、 更強(qiáng)的接收靈敏度 ， 可增加基站的覆蓋范圍 ， 使覆蓋范圍達(dá)到 10km以上 。 LMDS系統(tǒng)特別適于在城市商貿(mào)區(qū) 、 技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū) 、 寫字樓群 、 城市居民小區(qū)等高密度用戶地區(qū)使用 。 ① 企業(yè)應(yīng)用 。 ③ 連接 2G和 3G。 ① 話音業(yè)務(wù) 。 ③ 視頻業(yè)務(wù) 。 可 為 用 戶 提 供inter接入 、 本地用戶的數(shù)據(jù)交換 、 話音業(yè)務(wù)和 VOD視頻點(diǎn)播等業(yè)務(wù) 。 由于該頻段受雨衰的影響很小 ， 并且在同等條件下空間傳輸損耗也較 LMDS低 ， 故 MMDS頻段可應(yīng)用于半徑為幾十公里的大范圍覆蓋 。 近些年來(lái) ， 高速數(shù)據(jù)接入需求的不斷增長(zhǎng)促進(jìn)了 MMDS的發(fā)展 。 MMDS所能提供的數(shù)據(jù)帶寬同樣與可利用的頻段 、 采用的調(diào)制方式 （ QPSK、 16QAM或 64QAM） 和扇區(qū)數(shù)量有關(guān) 。 即 100MHz的頻率帶寬能提供 300Mbit/s~400Mbit/s的數(shù)據(jù)帶寬 ，供一個(gè)基站覆蓋范圍內(nèi)的用戶共享 。 65 4．傳統(tǒng) BWA技術(shù)的發(fā)展 目前 ， LMDS 和 MMDS 并沒(méi)有形成FBWA領(lǐng)域的統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ， 各個(gè)設(shè)備制造商的空中接口協(xié)議沒(méi)有實(shí)現(xiàn)兼容性和互操作性 。 由于 標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一 造成的成本問(wèn)題已經(jīng)成為制約寬帶固定無(wú)線接入技術(shù)發(fā)展的最大障礙 。 在這樣的背景下 ， 誕生了 ETSI HIPER ACCESS、 ARIB MMAC和 IEEE 標(biāo)準(zhǔn) 。 68 目前國(guó)際上 無(wú)線局域網(wǎng)有三大標(biāo)準(zhǔn)家族 ，美國(guó) IEEE 、 歐洲 ETSI高性能局域網(wǎng)HiperLAN和日本 ARIB移動(dòng)多媒體接入通信MMAC， 其中 IEEE 局域網(wǎng)的主流標(biāo)準(zhǔn) 。 69 美國(guó)電氣和電子工程學(xué)會(huì) （ IEEE） 在制定局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中起了重大作用 ， IEEE 802是主要的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) ， 已經(jīng)成為 ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ， IEEE ISO標(biāo)準(zhǔn)是 ISO/IEC 880211， 定義了無(wú)線局域網(wǎng)的 MAC層和物理層規(guī)范 。 由于它在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要 ， 因此 ， IEEE 又 相 繼 推 出 了 。 71 圖 17 IEEE 72 圖 18 IEEE 1．協(xié)議基本參考模型 73 2． IEEE MAC層 由于 IEEE ， 多個(gè)終端共享同一傳輸媒質(zhì) ， 所以 需要一種 MAC協(xié)議來(lái)控制各個(gè)終端對(duì)同一傳輸媒質(zhì)的訪問(wèn) 。 74 （ 1） MAC數(shù)據(jù)服務(wù)（ MAC Data Service） （ 2） MAC層功能 ① 訪問(wèn)控制 a ． 分 布 訪 問(wèn) 協(xié) 同 功 能 （ Distributed Coordination Function， DCF） 。 b． 中心點(diǎn)協(xié)同功能 （ Point Coordination Function， PCF） 。 75 c ． 請(qǐng)求發(fā)送 / 允許發(fā)送 （ Request To Send/Clear To Send， RTS/CTS） 協(xié)議 。 d． 分段技術(shù)和差錯(cuò)恢復(fù)機(jī)制 e． QoS機(jī)制 76 ② 網(wǎng)絡(luò)連接 工作站開(kāi)機(jī)后通過(guò)被動(dòng)或主動(dòng)掃描方式搜索有無(wú)現(xiàn)成的 AP可供加入 ， 搜索到后從AP 接收服務(wù)集標(biāo)識(shí)符 （ Service Set Identifier， SSID） 、 時(shí)間同步函數(shù) （ Timer Synchronization Function， TSF） 、 計(jì)數(shù)器的值和物理安裝等參數(shù) 。 78 當(dāng)無(wú)須對(duì)發(fā)送工作站進(jìn)行身份認(rèn)證時(shí) ，一般采用開(kāi)放系統(tǒng)認(rèn)證 （ Open System Authentication） ， 通常情況下 ， 無(wú)線局域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)傳輸需要更高的安全級(jí)別 ， 包括IEEE （ Shared Key Authentication ） 在內(nèi) ， 基于 IEEE 。 85 （ 1）物理層服務(wù)原語(yǔ) 物理層與 MAC層通過(guò) 12條服務(wù)原語(yǔ)進(jìn)行通信 。 91 ① IEEE ② IEEE ③ IEEE ④ IEEE ⑤ 其他 IEEE 92 1． IEEE IEEE 1999年 ， IEEESA成立了 IEEE 工作組來(lái)專門開(kāi)發(fā)寬帶固定無(wú)線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 。 它可作為線纜和 DSL的無(wú)線擴(kuò)展技術(shù) ， 或者用于將 入熱點(diǎn)連接到互聯(lián)網(wǎng) ， 也可將公司與家庭等網(wǎng)絡(luò)連至有線骨干線路 ， 從而真正實(shí)現(xiàn)無(wú)線與寬帶接入的統(tǒng)一 。 94 2． 邏輯 組成參考模型