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High-Rate WLAN(hrWLAN) High-Rate WLAN specifications 覆盖半径：100m 信道最大传播延迟为0.33us 连接模型：点对点、点对多点 目标频段： 5.8GHz/2.4GHz ISM频段 未来可能分配给本系统的许可频段； 系统带宽：(5\10\) 20\40\80Mhz，初期考虑：20\40\80MHz 频谱效率：15bits/s/Hz OFDM调制，符号长度4us(每个符号可携带150~600字节） 即：80MHz带宽时，数据速率最高可达1.2Gbps 终端能力：(5\10\) 20\40\80MHz 分别有20MHz、40MHz和80MHz带宽的终端 支持不同能力终端的混合接入 运动速度：步行，3Km/h 系统设计要求-1 接入机制 混合接入机制，支持多址技术 OFDMA与TDMA混合（下行多用户MIMO） 从组网机制上简化复杂性 802.11的后向兼容性、多种组网机制导致复杂性 支持点到多点方式 支持更多的用户同时接入 提供比802.11更多的用户接入 单AP组网方式 赞不考虑AP间的时间同步、频率协调等复杂问题 协议开销小 系统设计要求-2 集中控制方式 上下行都是多用户系统 严格TDD双工(TDMA) 可调度的上行周期和下行周期，以适应突发业务 空口系统开销 满负荷时，系统开销不大于25% 随机接入过程 不宜采用CSMA/CA机制 可借鉴移动通信网的随机接入过程 总体关键技术(要点) 时间同步机制与实现方法 AP时钟为时间基准 终端的时钟(消除传播延时算法) 接收时，与AP信号的OFDM符号对齐(延迟接收) 发送时，信号在AP端实现对齐(超前发送) 频率同步机制 AP频率为基准频率 没有导频信号，UE如何与AP的频率对齐？ 总体关键技术(要点) 不同终端能力混合接入 20MHz、40MHz、80MHz混合接入 接入机制 下行MU-MIMO机制 AP多天线、终端多天线？ 下行多用户MIMO机制 hrWLAN应用场景 3G/4G与WLAN融合的理想WLAN 可提供足够好的话音、视频业务QoS保障 3G/4G所有业务平滑迁移到hrWLAN上 开拓WLAN电视业务 可提供多路数字电视频道 小型多媒体集群调度系统 运营模式大用户量宽带无线接入 不同用户分配不同接入速率(1M、2M、…,10s M) MAC技术—基本场景 假设场景 AP为80MHz带宽，信道速率可达1.2Gbps OFDM符号长度4us 即基本时间粒度为4us AP覆盖半径 100米 信道传播延时 ≤ 1/3 =0.33 us (约为传播延时的1/10) 三种带宽类型终端 A型：20MHz(≤ 300Mbps) B型：40MHz (≤ 600Mbps) C型：80MHz (≤ 1.2Gbps) MAC技术—目标 高速率MAC、低复杂度处理 信道速率达到1Gbps，MAC速率能达到多少？ 低复杂度处理是提高MAC速率的重要因素之一 不同类型终端混合接入 要求AP具备20/40/80MHz终端混合接入 AP的传输方案、信道帧结构 QoS要求 实时性业务：低速率的话音、高速率的视频 突发性业务：网络通信，峰均比大 关键点 实时业务、突发业务协调支持能力 高效率、高吞吐率MAC技术 hrWLAN的MAC的问题分析 不宜采用CSMA/CA 时隙粒度大 OFDM符号长度=4us,[150(20MHz)~600字节(80MHz)] CSMA/CA 最小帧间间隔(sifs)=20slots 不宜采用即时交互技术 收发转换至少需3个符号 符号处理+收发转换+超前发送 hrWLAN的MAC的问题分析 不宜采用传统的AP组网体制 AP与UE平等竞争权利不利于组网性能提升 AP通信量~UE通信量总和 不宜通过提高AP的信道竞争能力 大幅度提高AP的信道竞争力可能破坏CSMA/CA机制 现有的提高竞争力的各种措施仅能起到微调的作用 AP方式不能提供有力的QoS保障 流量保障问题、时延抖动问题 hrWLAN的MAC的问题分析 需要提供多种带宽终端的混合接入 多种带宽的OFDM信号的组合、编码和解码 20、40、80Mhz带宽的信号组合传输 不宜根据信号强弱采用不同调制速率 802.11 可根据信号强弱采用不同调制速率 一个OFDM符号内各子载波是相同调制速率 将导致hrWLAN接收解调极端困难 OFDM解调是否支持不同子载波用不同速率调制？ hrWLAN的MAC的问题分析 有QoS保障的业务和突发型业务的接入 全竞争方式只能容纳较小的QoS保障的业务 突发型业务量大时，QoS业务就无法得到保障 竞争方式无法有效限制突发型的业务量 如何有效限制突发型业务？ 如何保障QoS业务的质量？ MAC服务的QoS业务和突发业务的最大化 Q