無(wú)線城域網(wǎng)接入技術(shù)有何功能
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?一條PHS規(guī)則包括以下5個(gè)參數(shù):
(1)頭壓縮區(qū)域(Payload Header Suppression Field,PHSF),解壓縮時(shí)根據(jù)該字段將數(shù)據(jù)包首部還原;
(2)頭壓縮索引(Payload Header Suppression Index,PHSI),用以對(duì)應(yīng)唯一的頭壓縮規(guī)則;
(3)頭壓縮掩碼(Payload Header Suppression Mask,PHSM),用以決定壓縮報(bào)頭中那些字節(jié);
(4)頭壓縮區(qū)域長(zhǎng)度(Payload Header Suppression Size,PHSS),指明報(bào)頭中壓縮字節(jié)的長(zhǎng)度;
(5)頭壓縮檢驗(yàn)標(biāo)識(shí)(Payload Header Suppression Valid,PHSV),用以確定對(duì)數(shù)據(jù)頭進(jìn)行壓縮還是不壓縮。
2.PHS信令
PHS需要建立以下3個(gè)對(duì)象:
(1)服務(wù)流;
(2)分類器;
(3)PHS規(guī)則;
在SS初始化過(guò)程中,上行和下行方向都會(huì)建立三個(gè)不同的管理連接,用于發(fā)送和接收控制管理消息。這三種連接反映了BS和SS之間不同的管理業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量,他們分別為基本連接 (Basic connection)、主要管理連接(Primary management connection)和次要管理連接(Secondary ?management connection)。
(1)基本連接:用于在BS和SS之間交換短的、時(shí)延敏感的MAC管理消息。
(2)主要管理連接:用于在BS和SS之間傳遞較長(zhǎng)的、可以容忍一定時(shí)延的MAC管理消息。
(3)次要管理連接:只用于可以被管理的SS與BS傳遞基于標(biāo)準(zhǔn)(如DHCP、TFTP、SNMP)的管理消息,通常這些消息也是對(duì)時(shí)延不敏感的。
系統(tǒng)在形成MAC PDU之后的操作是將一個(gè)或多個(gè)PDU通過(guò)級(jí)聯(lián)、分片、打包等方式組成一個(gè)完整的MAC幀,并通過(guò)服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)傳遞給下層進(jìn)行傳輸。
級(jí)聯(lián):在WiMAX系統(tǒng)中,多個(gè)MAC PDU可以連在一起,一并發(fā)往接收端,由于每個(gè)PDU都是通過(guò)其所包含的CID來(lái)唯一標(biāo)識(shí)的,因此接收端的對(duì)應(yīng)MAC實(shí)體可以將接收到的多個(gè)MAC PDU解封并重新組裝,得到的MAC SDU送到相對(duì)應(yīng)的MAC SAP。MAC管理消息、用戶數(shù)據(jù)以及帶寬請(qǐng)求的MAC PDU都可以被級(jí)聯(lián)在一起進(jìn)行發(fā)送。
分片:分片是將多個(gè)MAC SDU分成一個(gè)或多個(gè)MAC PDU的過(guò)程,這一操作使得WiMAX系統(tǒng)可以高效地使用有限的帶寬。一個(gè)PDU在傳輸過(guò)程中是否分片是在連接被創(chuàng)建的時(shí)候決定的,每個(gè)分片在整個(gè)SDU中的位置可以通過(guò)分片子報(bào)頭中的分片控制域(FC)知道。
打包:與分片相反,打包是將多個(gè)SDU并入一個(gè)PDU中進(jìn)行傳輸。打包通過(guò)連接的屬性來(lái)指出當(dāng)前連接所承載的是定長(zhǎng)分組還是變長(zhǎng)分組。另外,是否進(jìn)行打包操作完全由發(fā)送端決定。
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3. 對(duì)PHY的支持
(1)雙工方式
MAC層協(xié)議可以支持物理層采用不同的雙工模式:時(shí)分雙工(TDD)方式或頻分雙工(FDD)方式。
(2)鏈路映射管理消息
下行鏈路映射消息(DL-MAP)定義了突發(fā)模式的物理層下行鏈路間隔的使用情況,SS根據(jù)該消息來(lái)接收下行鏈路上的信息。在PMP系統(tǒng)中,DL-MAP消息只能由BS以廣播方式發(fā)送給各SS。
上行鏈路映射消息(UL-MAP)消息根據(jù)突發(fā)相對(duì)于分配開(kāi)始時(shí)間(Allocation Start Time)的偏移定義了上行傳輸間隔的使用,通過(guò)一系列的信息元素(IE)來(lái)表示。?
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IE有以下幾種:
① Request IE:通過(guò)RequestIE,BS指定了一個(gè)上行間隔用來(lái)為上行數(shù)據(jù)的傳輸申請(qǐng)帶寬,與該IE指定的CID類型相一致的SS可以在這個(gè)間隔內(nèi)發(fā)送帶寬請(qǐng)求。對(duì)于任何一個(gè)分配的上行鏈路發(fā)送間隔,SS可以決定是用于發(fā)送數(shù)據(jù)或請(qǐng)求,也可以在數(shù)據(jù)中捎帶請(qǐng)求。此時(shí),PDU的傳輸應(yīng)采用帶寬請(qǐng)求頭的格式。
② Initial Ranging IE:在UL-MAP消息中要提供一個(gè)發(fā)送間隔來(lái)允許新SS進(jìn)行初始測(cè)距,BS通過(guò)Initial Ranging IE來(lái)指定一個(gè)間隔用于SS進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)間隔發(fā)送的數(shù)據(jù)包應(yīng)使用初始測(cè)距請(qǐng)求管理消息(RNG-REQ)的格式,間隔的大小應(yīng)為最大傳輸時(shí)延加上RNG-REQ消息的傳輸時(shí)間。
③ Data Grant Burst Type IE:該IE為SS提供發(fā)送一個(gè)或多個(gè)上行PDU的時(shí)間間隔。提供這些IE可以是響應(yīng)SS的帶寬請(qǐng)求,或者是基于一種管理的策略為一個(gè)特定的SS提供一定的帶寬,比如單播輪詢機(jī)制。
④ End of map IE:位于IE列表的最后,是所有IE結(jié)束的標(biāo)志,用于決定最后一個(gè)間隔的長(zhǎng)度。
⑤ Gap IE:表示上行鏈路傳輸結(jié)束,SS不應(yīng)該在該IE期間發(fā)送數(shù)據(jù)。
? ? (5)BS和SS之間進(jìn)行鑒權(quán)和密鑰交換。
? ? (6)成功鑒權(quán)后,將進(jìn)行注冊(cè)過(guò)程。
? ? (7)建立IP連接。
? ? (8)完成上述操作后,BS發(fā)送DSA-REQ(動(dòng)態(tài)服務(wù)添加請(qǐng)求)消息為SS的預(yù)留服務(wù)流建立連接,SS則以DSA-RSP(動(dòng)態(tài)服務(wù)添加響應(yīng))消息進(jìn)行響應(yīng)。
數(shù)據(jù)加密封裝協(xié)議負(fù)責(zé)加密接入固定BWA網(wǎng)絡(luò)的分組數(shù)據(jù),定義了加密和鑒權(quán)算法,以及這些算法在MAC PDU分組數(shù)據(jù)中的應(yīng)用規(guī)則。加密只針對(duì)MAC PDU中的負(fù)荷部分,MAC頭不被加密,MAC層中的所有管理信息在傳輸過(guò)程中也不被加密。
PKM負(fù)責(zé)從BS到SS之間密鑰的安全分發(fā)、SS和BS之間密鑰數(shù)據(jù)的同步以及業(yè)務(wù)接入的鑒權(quán)。通過(guò)使用基于數(shù)字證書(shū)的認(rèn)證方式,進(jìn)一步加強(qiáng)了PKM的安全性能。
PKM采用服務(wù)器/客戶機(jī)模型,SS作為客戶端來(lái)請(qǐng)求密鑰,BS作為服務(wù)器端響應(yīng)SS的請(qǐng)求并授權(quán)給SS唯一的密鑰。PKM支持周期性地重新授權(quán)及密鑰更新機(jī)制,PKM使用X.509數(shù)字證書(shū)(IETF RFC 3280)、RSA(Rivest-Shamir-Adleman public-key system)公鑰加密算法和強(qiáng)對(duì)稱算法進(jìn)行BS與SS之間的密鑰交換。通過(guò)使用基于數(shù)字證書(shū)的認(rèn)證方式,進(jìn)一步加強(qiáng)了PKM的安全性能。
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9.5.2 無(wú)線寬帶接入技術(shù)
WiMAX(Worldwide Interoperability for Mi-crowave Access)即全球微波接入互操作性。WiMAX的另一個(gè)名字是802.16。?
WIFI(Wireless Fidelity)即無(wú)線保真,目前可使用的標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè),分別是IEEE802.11a和IEEE802.11b 。
3G(3rd Generation)第三代移動(dòng)通信,目前分為TD-SCDMA,WCDMA,CDMA2000三種。
LTE(Long Term Evolution)長(zhǎng)期演進(jìn)。LTE也被通俗的稱為3.9G,被視作從3G向4G演進(jìn)的主流技術(shù)。
CDMA2000 1x EV-DO定位于Internet的無(wú)線延伸,能以較少的網(wǎng)絡(luò)和頻譜資源(在1.25MHz標(biāo)準(zhǔn)載波中)支持平均速率為:
靜止或慢速移動(dòng):1.03Mbps(無(wú)分集)和 1.4Mbps(分集接收)。?
中高速移動(dòng):700Kbps(無(wú)分集)和 1.03Mbps(分集接收)。?
其峰值速率可達(dá)2.4Mbps,而且在IS-856版本A中可支持高達(dá)3.1M的峰值速率。
作為線纜和xDSL的無(wú)線擴(kuò)展技術(shù),802.16a規(guī)范于2003年1月29日被IEEE通過(guò)。這是一種全新的寬帶FWA技術(shù),是為解決寬帶接入"最后一公里"的問(wèn)題而設(shè)計(jì)的。在亞洲,目前xDSL是WiMAX在最后一公里接入市場(chǎng)主要的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,因此,通常也將WiMAX稱為無(wú)線DSL。?
從技術(shù)的定位上講,WiMAX更適合用于城域網(wǎng)建設(shè)的“最后一公里”無(wú)線接入部分,尤其是對(duì)于新興的運(yùn)營(yíng)商更為合適。WiMAX技術(shù)分為固定和移動(dòng)兩部分,因此運(yùn)營(yíng)商在市場(chǎng)定位上會(huì)面臨選擇:如果選擇提供固定寬帶接入,那么市場(chǎng)規(guī)模會(huì)比較有限;如果立足于移動(dòng)業(yè)務(wù),在運(yùn)營(yíng)模式、終端支持、組網(wǎng)方式方面都存在很多挑戰(zhàn),同時(shí)也將面臨來(lái)自3G、E3G技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。
審核編輯:劉清
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( 發(fā)表人:劉芹 )