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移动宽带无线接入技术进展-WLAN、WMAN 、 WWAN
• 此外, WPA 将在中央认证服务器(如RADIUS)用 802.1x 和EAP进行认证。这将不再需要运行 VPN 软 件
我国2003年12月1日强制执行的无线局域网 (WLAN)国家标准采用由宽带无线IP标准 工作组制定的新的安全机制WAPI
WAPI采用国家密码管理委员会办公室批准的公开密钥体制的椭 圆曲线密码算法和秘密密钥体制的分组密码算法,分别用于 WLAN设备的数字证书、密钥协商和传输数据的加解密,从而实 现设备的身份鉴别、链路验证、访问控制和用户信息在无线传 输状态下的加密保护。
与WLAN互用,被列入WCDMA R6 规范
WLAN 和WWAN 的切换互用-无缝移动性
WLAN和3G之间 “松的”和“紧的”结合
“紧的”结合
“松的”结合
“松的”和“紧的”结合性能比较
“松的”结合支持各种接入技术。采用成熟技术。 可以连接现有热点和企业网 “紧的”结合中WLAN成为3G RAN的一部分。切换快。
移动性-漫游切换
垂直切换:不同网络之间。 如WLAN和2.5G 、3G之间
水平切换: WLAN 各接入子网之间
WLAN的水平切换
中央管理:WLAN网关和WLAN交换机
水平切换
- RF智能在中央交换机
• 最新的方法是将RF 智能放在中央WLAN交换机或电器 处。这些设备管理WLAN 内所有的 接入点,从系统角 度观察整个网络。网络可以主动管理选路的客户机。 例如,交换机可以监视各个接入点信号强度和质量, 每一个接入点内客户机的数目,和加在每一个接入点 的负荷情况。基于这些信息,各个接入点被告知可以 或拒绝客户接入,或强制客户使用新的接入点。这可 以使漫游更有效,而且不需要专门修改802.11标准。
WMAN和WWAN新标准组产生过程
• IEEE 802组从研究WLAN的切换问题开始开展移 动宽带无线接入MBWA研究
• 2002年3月提出指南 2002年5月成立研究组 MBWA SG 2002年7月SEC 会议决定MBWA SG 研究组一分为二2002年11月成立: *一个工作组 802.20WG--MBWA *802 .16下的 一个任务组802.16eTG—FMBWA
WAPI与802.11和802.11i 的比较
保证QoS提高VoWLAN通话质量
• 802.11e提供两种不同的方法支持 QoS。 • 第一种方法扩展目前广泛使用的分布协调功能DCF,使
用CSMA/CA做为接入机制。增强的 DCF (EDCF)机制将 设立四的统计接入优先级。 • 802.11e 的第二个QoS 机制是扩展的点协调功能PCF, 是原始802.11 标准的选件。其机制是在接入点和移动 设备之间使用谈判连接,在接入点的控制下每一帧有 专门分配的传输时间。这种机制称为混合协调功能HCF。 排队优先级被规范为最少分四类。HCF 将提供优先级 保证,永远在低优先级帧之前发送高优先级帧。
11 Mbps up to 1000 meters/0.62 miles 5.5 Mbps up to 1250 meters/0.78 miles 2 Mbps up to 2000 meters/1.24 miles 1 Mbps up to 2500 meters/1.55 miles
11 Mbps up to 4.2 kilometers/2.61 miles 5.5 Mbps up to 5.1 kilometers/3.17 miles 2 Mbps up to 6.0 kilometers/3.73 miles 1 Mbps up to 7.2 kilometers/4.47 miles
IEEE 802 无线工作组 Wireless Working Groups
• 802.11 Wireless LAN • 802.15 Wireless PAN • 802.16 Wireless MAN • 802.18 Regulatory TAG (技术咨询委员会) • 802.19 Coexistance TAG • 802.20 Wireless WAN * 802 handoff ECSG
二层(链路层)以下安全系统 完整的“用户-接入点”双向认证 集中式或分布集中式认证管理 证书-钥双认证 灵活多样的证书管理与分发体制 可控的会话协商动态密钥 可扩展或升级的全嵌入式认证与算法模块 支持带安全的越区切换;支持SNMP网络管理
应用模式上分为单点式和集中式两种:单点式主要用于家庭和小 型公司的小范围应用;集中式主要用于热点地区和大型企业,可 以和运营商的管理系统结合起来,共同搭建安全的无线应用平台。
• 技术的稳定性。标准仍在演化中。 3GPP R4-R5-R6、 Enhance3G 、 Beyond3G • 产品不够成熟 • 需要庞大的资金投入
3G推迟的后果
• 3G的推迟将导致失去其已有的优势。 • 3G推迟为WLAN的发展提供机会,而在
IEEE发展WLAN移动性的结果是导致了 WMAN和WWAN的发展。为一批新的高 性能的蜂窝无线电方案提供了机会。 • 与NGN结合的纯IP方案,低成本高性能。 而3G要到Enhance 3G才过渡到全IP(还 不是纯IP)。
移动宽带无线接入技术进展
-WLAN、WMAN 、 WWAN
侯自强
每户月平均收入ARPU组成的变化
市场需求是:移动宽带无线互联网
3G一再推迟的原因
• 应用需求不足 No killer application No aቤተ መጻሕፍቲ ባይዱplication is the killer 未来需要的是无处不再的网络,目前的需求是移 动宽带无线互联网。 3G不是发展移动宽带无线互联网的最优选择
Up to 50 kilometers/31.07 miles
Up to 100
安全和VLAN
WLAN自组织多跳网状网
有三种网络结点:接入点、无线路由器、移动终端(客户设备) 都带有路由器和转发器。和其他结点通信不需要经过中央交换点, 具有自恢复和自组织能力。
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自组织多跳网状网工作原理
网状网允许结点或接入点和其他结点通信不需要经过中央交换点,具有 自恢复和自组织能力。虽然在本地决定流量但是系统可以全局管理。目 前的WLAN网状网络使用 802.11a/b/g标准,但是可以扩展使用UWB或 802.15.4。由于在每一个网络接入点有智能,不需要中央交换机。仅仅 在智能接入点有网络处理机,交换能力和系统软件。 •在网状拓扑中结点的自组织能力首先要决定其功能是做为无线设备的接 入结点还是传输流的骨干网或二者兼是。 •每一个结点用“发现,排队/响应协议”确定相邻结点。因此增加的内 部开销小于1-2%。 •一旦结点识别另外一个结点,将测量路径信息如接收信号强度,吞吐量, 误差率和时延。这些数值被通信告知相邻结点。据此,每一个结点选择 到相邻结点的最佳路径。在任意时刻,提供最佳服务质量。 •网络发现和路径选择过程在后台运行,每一个结点保持目前的邻居表并 经常重新计算最佳路径。如果一个结点退出网络(维护,重安排,故障) 相邻结点快速重新邻居表,重新计算路径以保持数据流。
Field of view Antenna
Each panel covers up to 100˚ horizontal and 12˚ vertical field of view Integrated Phased Array, 25 dBi gain
EIRP
44 dBm; 25 W
Frequency Band
IEEE 802.11 Infrastructure . ESS Wireless Distribution System (WDS) 1 Mbps: -95 dBm 2 Mbps: -92 dBm 5.5 Mbps: -89 dBm 11 Mbps: -86 dBm
Indoor Range (Mixed Office)
Outdoor Range (Outdoor to Indoor)
Outdoor Range (Outdoor to Outdoor)
Outdoor Range (Panel to Panel) Active users per switch
11 Mbps up to 300 meters/328 yards 5.5 Mbps up to 400 meters/437 yards 2 Mbps up to 500 meters/547 yards 1 Mbps up to 600 meters/656 yards
IEEE MBWA 和 ITU 3G并存
WLAN 技术进展
做为公共业务网存在问题基本解决
WLAN 技术进展
• 我国发布WLAN国家标准采用先进的WAPI 安全 • 最近在 WLAN产品采用WPA (WiFi Protected Access)安全性有很大
提高。正在制定先进加密标准的 802.11i (要求用 ASIC和网络处 理器的新硬件)可以提供更高的安全性。 • “WLAN交换机”和控制器对WLAN进行中央管理。正在发展轻型接 入点协议(LWAPP)以保证不同厂商的中央WLAN交换机/控制器和分 布的轻型AP之间的互用性。 • VoIP的服务质量依靠即将出台的802.11e 标准,同时支持 WLAN AP之间的快速切换,保证用户漫游时通话不中断。 • 支持802.11 WLANs 和2.5G/3G移动电话之间漫游 • 创新的接入点天线设计,如多扇区天线,相控阵波束扫描和 MIMO 天线 • 潜在的移动应用: 定位类业务,消息,远程信息处理Telematics和 射频标签RFID • 自组织网状网 • 未来芯片组的改进可以将 WLAN 产品功耗降低到移动电话水平
国际上增强安全性工作进展
• 802.11i 是IEEE的草案标准,用以提高WLAN的安全性。 它包括两部分:一部分用来改进现在的采用WEP算法 的802.11设备,第二部分用来发展支持先进加密标准 AES 加密算法的新的802.11 设备。目前尚在发展中 2004年中才能批准