第4章网络层技术讲义.ppt

4.2.4 802.16(WiMAX)标准 1.IEEE 802.16标准简介 802.16a使用2～11GHz频段，占用20MHz带宽时速率可达75Mbps，采用SC2/OFDM/OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交频分多址）/OFDMA2物理层体制；点对多点蜂窝工作时，主要采用OFDM/OFDMA体制。标准不支持用户终端的移动性，支持的常用接入距离为7～10km，最大可达50km，从而使其成为适合“最后一公里”接入的解决方案。802.16a是按照支持因特网业务需求设计的，采用快速调度、自适应编码调制和自动重发技术实现无线链路的分组化，于2003年1月发布。 IEEE 802.16d标准于2004年5月正式颁布，重点是增强设备的互操作性。该协议标准中同时设计了对点到多点和Mesh两种拓扑结构的支持。 4.2.4 802.16(WiMAX)标准 1.IEEE 802.16标准简介 2002年IEEE 802成立了固定移动宽带无线接入（FMBWA）研究组，在IEEE 802.16a/d基础上增加移动能力，将BWA（宽带无线接入）变为FMBWA，形成了IEEE 802.16e标准。802.16e使用2～6GHz频段，采用与802.16a同样的工作体制，在占用5MBz带宽时上、下行链路最高速率都可以达到15Mbps，频谱效率为3bps/Hz，支持本地和地区的移动性，支持漫游和切换，移动速度可以达到120km/h。802.16e的主要问题是切换问题，要求尽量少改变802.16a的PHY/MAC层标准。 4.2.4 802.16(WiMAX)标准 2. WiMAX Mesh网络结构 基于单跳IEEE 802.16点到多点体制，IEEE 802.16标准定义了建立Mesh网连接的基本信息流和数据格式。因为WiMAX技术可以在创建大范围无线回程（backhaul）网络中应用，因此，Mesh模式中应用了基于回程的WiMAX。 如下图所示，Mesh网络由单个中心节点控制，这个节点称为Mesh基站（WiMAX基站），Mesh基站作为WiMAX Mesh到外网的接口。 4.2.4 802.16(WiMAX)标准 2. WiMAX Mesh网络结构 工作在高频段上的固定宽带无线接入系统受视距传输的限制，无法直接面向许多终端用户，但却能实现很高的系统容量。Mesh网中的众多网关节点则需要一个连接到骨干网的接口，这一接口如果采用光纤等有线技术，在网络规划时将受到极大限制。因此，将上述两种网络结合起来，通过固定宽带无线接入系统，实现网关节点到骨干网的接入将是一个非常有效的方案。 基于同样的道理，WMN也可以与无线局域网相结合，将位于同一个较大区域的多个WLAN通过Mesh方式连接起来。一方面，可以实现WLAN之间的互通；另一方面，也可以使多个WLAN共享网络出口。这样，通过将WMN和其他无线接入技术相结合，就可以形成一个层次化的宽带无线接入网络。 4.2.5 无线Mesh网络路由协议 1.无线Mesh网络路由的特点 尽管移动Ad hoc网络的许多路由协议都适用于WMN，但是，在WMN路由协议设计中，需要考虑WMN自身的特殊性。通过WMN与移动Ad hoc的对比分析，从路由分析与设计的角度来看，WMN路由具有以下特点： 移动性 能量约束 业务模式 4.2.5 无线Mesh网络路由协议 2.无线Mesh网络路由协议分类 目前出现的一些WMN路由协议方案，主要有以下类型： 多判据路由 多信道路由 多径路由 分级路由 跨层路由 QoS路由 基于地理位置信息的路由 4.2.6 Mesh网络的应用 从本质上说，Mesh网络是一种类似于点对点的无线网络架构，这种架构可以大大减少网络的基础设施成本（例如AP，无线路由器数量），同时也可为无线网络服务供应商（WISP）减少70%~75%的营运、安装成本。 基于Mesh网络的优势，它还可以在不同异构的环境下提供多种服务；当用户在高速移动时，或者在较大范围的区域内可以通过3G或2.5G传输语音、数据；在局部的范围内可通过WLAN提供宽带网络服务，例如视频点播等。 随着Mesh网络的进一步发展，它最终可在企业的办公环境中将办公室电话或者手机进行整合。Mesh网络在家庭、企业和公共场所等诸多领域都具有广阔的应用前景，很有可能成为物联网的终端网络组网的首选技术。 4.3 电力线通信技术 4.3.1 电力线通信技术简介 接入网用于实现终端用户与广域的通信网之间的互联，广大用户通过接入网可以获得各种通信服务。然而，用于实现、安装和维护接入网的费用非常昂贵，通常占到网络投资总额的50%以上。电力线通信(Power Line Communicatio