无线城域网接入技术有何功能

2022年09月14日 10:20 通信工程师专辑作者：通信工程师专辑用户评论（0）

关键字：无线网(20889)DHCP(19123)PHS(11059)

继续讲解！

一条PHS规则包括以下5个参数：

（1）头压缩区域（Payload Header Suppression Field，PHSF），解压缩时根据该字段将数据包首部还原；

（2）头压缩索引（Payload Header Suppression Index，PHSI），用以对应唯一的头压缩规则；

（3）头压缩掩码（Payload Header Suppression Mask，PHSM），用以决定压缩报头中那些字节；

（4）头压缩区域长度（Payload Header Suppression Size，PHSS），指明报头中压缩字节的长度；

（5）头压缩检验标识（Payload Header Suppression Valid，PHSV），用以确定对数据头进行压缩还是不压缩。

2.PHS信令

PHS需要建立以下3个对象：

（1）服务流；

（2）分类器；

（3）PHS规则；

在SS初始化过程中，上行和下行方向都会建立三个不同的管理连接，用于发送和接收控制管理消息。这三种连接反映了BS和SS之间不同的管理业务的服务质量，他们分别为基本连接 (Basic connection)、主要管理连接(Primary management connection)和次要管理连接(Secondary management connection)。

（1）基本连接:用于在BS和SS之间交换短的、时延敏感的MAC管理消息。

（2）主要管理连接:用于在BS和SS之间传递较长的、可以容忍一定时延的MAC管理消息。

（3）次要管理连接:只用于可以被管理的SS与BS传递基于标准(如DHCP、TFTP、SNMP)的管理消息，通常这些消息也是对时延不敏感的。

系统在形成MAC PDU之后的操作是将一个或多个PDU通过级联、分片、打包等方式组成一个完整的MAC帧，并通过服务访问点传递给下层进行传输。

级联：在WiMAX系统中，多个MAC PDU可以连在一起，一并发往接收端，由于每个PDU都是通过其所包含的CID来唯一标识的，因此接收端的对应MAC实体可以将接收到的多个MAC PDU解封并重新组装，得到的MAC SDU送到相对应的MAC SAP。MAC管理消息、用户数据以及带宽请求的MAC PDU都可以被级联在一起进行发送。

分片：分片是将多个MAC SDU分成一个或多个MAC PDU的过程，这一操作使得WiMAX系统可以高效地使用有限的带宽。一个PDU在传输过程中是否分片是在连接被创建的时候决定的，每个分片在整个SDU中的位置可以通过分片子报头中的分片控制域(FC)知道。

打包：与分片相反，打包是将多个SDU并入一个PDU中进行传输。打包通过连接的属性来指出当前连接所承载的是定长分组还是变长分组。另外，是否进行打包操作完全由发送端决定。

3. 对PHY的支持

（1）双工方式

MAC层协议可以支持物理层采用不同的双工模式:时分双工(TDD)方式或频分双工(FDD)方式。

（2）链路映射管理消息

下行链路映射消息(DL-MAP)定义了突发模式的物理层下行链路间隔的使用情况，SS根据该消息来接收下行链路上的信息。在PMP系统中，DL-MAP消息只能由BS以广播方式发送给各SS。

上行链路映射消息(UL-MAP)消息根据突发相对于分配开始时间(Allocation Start Time)的偏移定义了上行传输间隔的使用，通过一系列的信息元素(IE)来表示。

IE有以下几种:

① Request IE:通过RequestIE，BS指定了一个上行间隔用来为上行数据的传输申请带宽，与该IE指定的CID类型相一致的SS可以在这个间隔内发送带宽请求。对于任何一个分配的上行链路发送间隔，SS可以决定是用于发送数据或请求，也可以在数据中捎带请求。此时，PDU的传输应采用带宽请求头的格式。

② Initial Ranging IE:在UL-MAP消息中要提供一个发送间隔来允许新SS进行初始测距，BS通过Initial Ranging IE来指定一个间隔用于SS进入网络。在这个间隔发送的数据包应使用初始测距请求管理消息(RNG-REQ)的格式，间隔的大小应为最大传输时延加上RNG-REQ消息的传输时间。

③ Data Grant Burst Type IE:该IE为SS提供发送一个或多个上行PDU的时间间隔。提供这些IE可以是响应SS的带宽请求，或者是基于一种管理的策略为一个特定的SS提供一定的带宽，比如单播轮询机制。

④ End of map IE:位于IE列表的最后，是所有IE结束的标志，用于决定最后一个间隔的长度。

⑤ Gap IE:表示上行链路传输结束，SS不应该在该IE期间发送数据。

（5）BS和SS之间进行鉴权和密钥交换。

（6）成功鉴权后，将进行注册过程。

（7）建立IP连接。

（8）完成上述操作后，BS发送DSA-REQ(动态服务添加请求)消息为SS的预留服务流建立连接，SS则以DSA-RSP(动态服务添加响应)消息进行响应。

数据加密封装协议负责加密接入固定BWA网络的分组数据，定义了加密和鉴权算法，以及这些算法在MAC PDU分组数据中的应用规则。加密只针对MAC PDU中的负荷部分，MAC头不被加密，MAC层中的所有管理信息在传输过程中也不被加密。

PKM负责从BS到SS之间密钥的安全分发、SS和BS之间密钥数据的同步以及业务接入的鉴权。通过使用基于数字证书的认证方式，进一步加强了PKM的安全性能。

PKM采用服务器/客户机模型，SS作为客户端来请求密钥，BS作为服务器端响应SS的请求并授权给SS唯一的密钥。PKM支持周期性地重新授权及密钥更新机制，PKM使用X.509数字证书（IETF RFC 3280）、RSA（Rivest-Shamir-Adleman public-key system）公钥加密算法和强对称算法进行BS与SS之间的密钥交换。通过使用基于数字证书的认证方式，进一步加强了PKM的安全性能。

9.5.2 无线宽带接入技术

WiMAX（Worldwide Interoperability for Mi-crowave Access）即全球微波接入互操作性。WiMAX的另一个名字是802.16。

WIFI(Wireless Fidelity)即无线保真，目前可使用的标准有两个，分别是IEEE802.11a和IEEE802.11b 。

3G（3rd Generation）第三代移动通信，目前分为TD-SCDMA，WCDMA,CDMA2000三种。

LTE（Long Term Evolution）长期演进。LTE也被通俗的称为3.9G，被视作从3G向4G演进的主流技术。

CDMA2000 1x EV-DO定位于Internet的无线延伸，能以较少的网络和频谱资源（在1.25MHz标准载波中）支持平均速率为：

静止或慢速移动：1.03Mbps（无分集）和 1.4Mbps（分集接收）。

中高速移动：700Kbps（无分集）和 1.03Mbps（分集接收）。

其峰值速率可达2.4Mbps，而且在IS-856版本A中可支持高达3.1M的峰值速率。

作为线缆和xDSL的无线扩展技术，802.16a规范于2003年1月29日被IEEE通过。这是一种全新的宽带FWA技术，是为解决宽带接入"最后一公里"的问题而设计的。在亚洲，目前xDSL是WiMAX在最后一公里接入市场主要的竞争对手，因此，通常也将WiMAX称为无线DSL。

从技术的定位上讲，WiMAX更适合用于城域网建设的“最后一公里”无线接入部分，尤其是对于新兴的运营商更为合适。WiMAX技术分为固定和移动两部分，因此运营商在市场定位上会面临选择：如果选择提供固定宽带接入，那么市场规模会比较有限；如果立足于移动业务，在运营模式、终端支持、组网方式方面都存在很多挑战，同时也将面临来自3G、E3G技术的竞争。

审核编辑：刘清