ITU-R RAPPORT F 2058 FRENCH-2006 Design techniques applicable to broadband fixed wireless access systems conveying Internet protocol packets or asynchronous transfer mode cells《适用于.pdf

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1、 Rap. UIT-R F.2058 1 RAPPORT UIT-R F.2058 Techniques de conception applicables aux systmes daccs hertzien fixe large bande acheminant des paquets du protocole Internet ou des cellules en mode de transfert asynchrone (2006) TABLE DES MATIRES Page 1 Introduction 2 2 Types de systmes AHF acheminant des

2、 paquets IP ou des cellules ATM du point de vue de lutilisation des canaux radiolectriques 2 3 Domaine dapplication 3 4 Rfrences 4 5 Abrviations . 6 6 Caractristiques techniques examines 9 6.1 Accs multiple et modulation . 9 6.2 CoS et QoS . 10 6.3 Caractristiques du temps de transfert 10 6.4 Techni

3、que VoIP 11 6.5 Techniques dutilisation efficace du spectre . 11 6.6 Techniques de correction derreurs dans un systme AHF en mode ATM 12 ANNEXE 1 Mcanisme visant assurer la QoS ou la CoS dans les systmes AHF large bande. 12 ANNEXE 2 Exemples de calcul du retard moyen d au protocole daccs et de sa va

4、riation dans des systmes AHF utilisant laccs AMDP/AC 32 ANNEXE 3 Exemples de calcul du temps dattente supplmentaire observ dans plusieurs flux VoIP pour les systmes AHF en mode AMRT . 37 ANNEXE 4 Exemples de calcul du temps de transfert de rseau de classe QoS 0 42 ANNEXE 5 Caractristiques techniques

5、 des systmes AHF large bande utilises pour la tlphonie IP. 47 ANNEXE 6 Techniques pour amliorer lefficacit dutilisation du spectre 54 ANNEXE 7 Techniques de correction derreurs dans un systme AHF en mode ATM 57 2 Rap. UIT-R F.2058 1 Introduction Il est urgent de disposer de services large bande dans

6、 le march des tlcommunications. Les besoins des utilisateurs ne sont pas uniformes mais sont au contraire diversifis en termes de dbit binaire et de qualit de service. Le protocole Internet (IP) et le mode de transfert asynchrone (ATM) deviennent des mthodes de transfert de base du signal dans les r

7、seaux filaires rcents, afin de rpondre aux demandes des services multimdias. Cette tendance influe aussi sur les systmes hertziens fixes utiliss dans les rseaux daccs. Il est gnralement admis que les systmes daccs hertzien fixe (AHF) de type IP ou ATM devraient, de prfrence, avoir une capacit de con

8、trle de la qualit de service (QoS) ou de la classe de service (CoS) analogue celle des systmes filaires. La QoS et la CoS sont des catgories dfinies conformment des paramtres de qualit de transmission. La QoS est utilise pour des classes de qualit de transmission qui rpondent aux besoins de qualit d

9、es utilisateurs, alors que la CoS est gnralement utilise pour des classes de qualit analogue proposes titre indicatif aux utilisateurs par un administrateur de rseau. En outre, les systmes AHF sont tenus de satisfaire aux objectifs de performance IP ou ATM dans le rseau filaire, tels quils ont t ado

10、pts dans les Recommandations UIT-T I.356 et Y.1541. Pour ce faire, les paramtres de la couche PHY des systmes AHF doivent tre conus de faon rpondre ces objectifs de performance IP ou ATM. Les relations entre les paramtres de la couche PHY et les paramtres de performance de la couche IP, tels que le

11、temps IPTD, sont dcrites dans les Recommandations UIT-T Y.1540 et Y.1541. Les relations entre les paramtres de la couche PHY et les paramtres de performance de la couche ATM, tels que le taux de perte de cellules (CLR) ou le taux derreur sur les cellules (CER) sont dcrites dans la Recommandation UIT

12、-T I.356. De plus, les systmes AHF en mode ATM devraient aussi satisfaire lobjectif SESR spcifi dans la Recommandation UIT-R F.1668 (les caractristiques et objectifs de qualit et de disponibilit applicables lAHF au rseau tlphonique public avec commutation (RPTC) sont dcrits dans la Recommandation UI

13、T-R F.1400). Les technologies IP et ATM, en mode paquet ou cellule, fonctionnent une frquence dhorloge leve o la transmission de paquets IP ou de cellules ATM peut influer sur la conception du systme et lefficacit dutilisation du spectre radiolectrique. Ces caractristiques se traduiront par des mtho

14、des de conception qui diffrent de celles adoptes pour les systmes vocaux AHF existants. Par ailleurs, les technologies ncessaires pour les paquets IP ou les cellules ATM dans les applications AHF sont, bien des gards, communes celles en vigueur dans les rseaux locaux hertziens (RLAN). Le prsent Rapp

15、ort vise fournir des exemples de techniques et de mthodes de conception qui ont trait aux diffrents aspects des systmes AHF acheminant des donnes IP ou ATM. 2 Types de systmes AHF acheminant des paquets IP ou des cellules ATM du point de vue de lutilisation des canaux radiolectriques Du point de vue

16、 de lutilisation des canaux radiolectriques, il est possible de classer comme suit les types de systmes AHF acheminant des paquets IP ou des cellules ATM. Le premier type consiste attribuer un canal radiolectrique exclusif chaque abonn titre permanent ou pendant un appel. Systme type: le systme dacc

17、s hertzien large bande point point (P-P) ou point-multipoint (P-MP) utilisant gnralement des bandes de frquences suprieures 20 GHz. Ce type de systme est utilis en gnral pour les services daccs par ligne loue. Le deuxime type consiste attribuer une ressource radiolectrique lors dune tentative dappel

18、. Systme type: le systme AHF offrant des services de RTPC la collectivit des utilisateurs. Parmi les systmes, certains utilisent les technologies des systmes daccs hertzien mobile pour rduire le cot de lquipement. Rap. UIT-R F.2058 3 Le troisime type consiste attribuer un canal radiolectrique unique

19、ment lorsque le trafic se prsente sous la forme de paquets IP ou de cellules ATM. Ce type de systme permet une utilisation plus efficace des frquences par rapport aux deux premiers, notamment pour la topologie P-MP, tant donn que les bits de prfixe ne sont pas trop nombreux. La topologie MP-MP se pr

20、te galement ce type de systme AHF. Les systmes types (deuxime groupe) comprennent notamment ceux qui sont fonds sur les RLAN. Lutilisation de systmes AHF, fonds sur les technologies RLAN, peut aussi constituer un avantage car ils permettent de rduire les cots de lquipement. Quant au troisime type de

21、 systmes, il est possible dexpliquer comme suit une de ses caractristiques du point de vue de la transmission des cellules ATM. Il existe deux cas de systmes AHF acheminant des cellules ATM: a) le systme AHF achemine des cellules ATM de faon transparente sans identifier aucun lment dinformation cont

22、enu dans une cellule; b) le systme AHF identifie les informations contenues dans la portion den-tte dune cellule ATM et contrle donc le traitement de chaque cellule lintrieur de la section radiolectrique. Dans le cas a), la mthode de conception du systme AHF devrait, pour lessentiel, tre identique c

23、elle des systmes conus pour la transmission des signaux SDH, ce qui correspond au premier type de systme AHF dcrit plus haut. En revanche, dans le cas b), il peut exister une mthode diffrente dacheminer les cellules ATM sur la section radiolectrique afin dutiliser efficacement le spectre radiolectri

24、que. Plusieurs RLAN, utiliss essentiellement pour laccs hertzien nomade (AHN), ou encore dautres types de systmes daccs hertzien utilisant des paquets IP ou des cellules ATM sur la section radiolectrique sont mis en uvre sous la forme de produits commerciaux ou sont en cours dexamen dans des organis

25、mes de normalisation. Les normes applicables aux systmes daccs hertzien, fixe ou nomade, sont dtailles dans les Recommandations UIT-R F.757 et UIT-R M.1450. 3 Domaine dapplication Le prsent Rapport indique diverses techniques de conception applicables aux systmes AHF de technologies RLAN ou AHN, qui

26、 assurent lacheminement de paquets IP ou de cellules ATM un dbit suprieur plusieurs Mbit/s, dans loptique dune pntration ubiquitaire. Les solutions de conception prsentes dans les annexes du prsent Rapport constituent une proposition, parmi dautres, visant rpondre aux normes particulires de la couch

27、e MAC qui sont spcifies dans des Recommandations de lUIT-T relatives la transmission IP et ATM. Il convient galement de noter que les lments dinformation fournis dans lAnnexe 6 ne sappliquent pas au trafic IP car la notion de cellule libre est propre au mode ATM. Dans le contexte des systmes AHF exa

28、mins dans le prsent Rapport, laccent est mis en particulier sur les applications P-MP o la capacit dune porteuse radiolectrique fournie par une station de base sera partage par plusieurs stations terminales, mme si certaines des techniques dcrites dans les annexes de ce Rapport sappliquent aussi aux

29、 applications P-P et MP-MP. 4 Rap. UIT-R F.2058 4 Rfrences Recommandations UIT-R Recommandation UIT-R F.757 Caractristiques de base et objectifs de qualit des accs hertziens fixes mettant en uvre des technologies issues des systmes mobiles offrant des services de tlphonie et de communication de donn

30、es Recommandation UIT-R M.1450 Caractristiques des rseaux locaux hertziens large bande Recommandation UIT-R F.1668 Objectifs de qualit en matire derreur applicables aux liaisons hertziennes fixes numriques relles utilises dans des conduits et des connexions fictifs de rfrence de 27 500 km Recommanda

31、tion UIT-R F.1704 Caractristiques des systmes hertziens fixes multipoint multipoint ayant une configuration de rseau maill et fonctionnant dans les bandes de frquences suprieures 17 GHz environ Recommandation UIT-R F.1763 Normes relatives aux interfaces radiolectriques pour les systmes daccs hertzie

32、n large bande du service fixe fonctionnant au-dessous de 66 GHz Recommandations UIT-T Recommandation UIT-T Y.1540 Service de communication de donnes par protocole Internet Paramtres de performance pour le transfert de paquets IP et la disponibilit de ce service Recommandation UIT-T Y.1541 Objectifs

33、de performances de rseau pour les services en mode IP Recommandation UIT-T P.800 Mthodes dvaluation subjective de la qualit de transmission Recommandation de lUIT-T P.862 Fonction de conversion des notes brutes P.862 en notes moyennes dopinion de qualit de liaison objective (MOS-LQO) Recommandation

34、UIT-T I.356 Caractristiques du transfert de cellules de la couche ATM du RNIS-LB Recommandation UIT-T G.107 Le modle E: modle de calcul utilis pour la planification de la transmission Recommandation UIT-T G.113 Dgradations de la transmission dues au traitement vocal Recommandation UIT-T G.114 Temps

35、de transmission dans un sens Recommandation UIT-T G.711 Modulation par impulsions et codage (MIC) des frquences vocales Recommandation UIT-T G.723.1 Codeur vocal double dbit pour communications multimdias achemines 5,3 kbit/s et 6,3 kbit/s Rap. UIT-R F.2058 5 Recommandation UIT-T G.729 Codage de la

36、parole 8 kbit/s par prdiction linaire avec excitation par squences codes structure algbrique conjugue Autres ETSI TS 101 761-1 v1.3.1 Broadband Radio Access Networks (BRAN); HIPERLAN Type 2; Data Link Control (DLC) Layer; Part 1: Basic Data Transport Functions. ETSI TS 101 856 v1.1.1 Broadband Radio

37、 Access Networks (BRAN); Functional Requirements for Fixed Wireless Access systems below 11 GHz: HIPERMAN. ETSI TS 101 999 v1.1.1 Broadband Radio Access Networks (BRAN); HIPERACCESS; PHY protocol specification. IEEE standard for local and metropolitan area networks Specific requirements Part 11: Wir

38、eless LAN medium access control (MAC) and physical layer (PHY) specifications Amendment 1: High-speed physical layer in the 5 GHz band. IEEE standard for local and metropolitan area network Specific requirements Part 11: Wireless LAN medium access control (MAC) and physical layer (PHY) specification

39、s. IEEE standard for local and metropolitan area networks Specific requirements Part 11: Wireless LAN medium access control (MAC) and physical layer (PHY) specifications Amendment 4: Further higher-speed physical layer extension in the 2.4 GHz band. IEEE standard for local and metropolitan area netw

40、orks Part 16: Air interface for fixed broadband wireless access systems. ARIB STD-T70 v1.0 Low power data communication systems/broadband mobile access communication system (HiSWANa). Design and considerations for traffic class expediting and dynamic multicast filtering, IEEE Std 802.1D Annex H, IEE

41、E, 1998. http:/www.ietf.org/html.charters/mpls-charters.html http:/www.ietf.org/html.charters/diffserv-charter.html http:/www.ietf.org/html.charters/rsvp-charter.html Wireless medium access control (MAC) and physical layer (PHY) specifications: Medium access control (MAC) enhancements for quality of

42、 service (QoS), IEEE std 802.11e/D1, mars 2001. INOUE, Y., SAITOH, S., IIZUKA, M. et MORIKURA, M. dcembre 2000 A fair data transfer method by using a CoS control mechanism for fixed wireless access systems, The 2000 International Conference on broadband wireless access systems, p. 19-25. KAGAMI, O.,

43、 OTHA, A. et HOJO, H. novembre 2002 Development of compact wireless access equipment for an AWA system based on HiSWANa standard, NTT Rev., p. 49-53, Vol. 14, No. 6. TTC Standard JJ-201.01 2003 A method for speech quality assessment of IP telephony. ETSI TR 101 329-7 End-to-end quality of service in

44、 TIPHON systems; Design guide for elements of TIPHON connection from an end-to-end speech transmission point of view. MASUDA, M. et ORI, K. novembre 2001 Network performance metrics in estimating the speech quality of VoIP, IEICE APSITT2001, p. 333-337. 6 Rap. UIT-R F.2058 ICHIKAWA, T., et autres, A

45、pproximation of characteristics of CSMA/CA based on IEEE 802.11 standard, B-5-186, Proceedings of the 2003 IEICE Society Conference. 5 Abrviations Le prsent Rapport utilise les abrviations suivantes: ACK Accus de rception (acknowledge) AHF Accs hertzien fixe (fixed wireless access) AHN Accs hertzien

46、 nomade (nomadic wireless access) AIFS Espace intertrames darbitrage (arbitration inter-frame space) AMDP/AC Accs multiple avec dtection de porteuse anti-collision (carrier sensing multiple access with collision avoidance) AMRS Accs multiple rpartition spatiale (space division multiple access) AMRT

47、Accs multiple par rpartition dans le temps ARQ Demande automatique de rptition (automatic repeat request) ATM Mode de transfert asynchrone (asynchronous transfer mode) BC Canal de radiodiffusion (broadcast channel) BCC Code convolutif par bloc (block convolutional code) BE Meilleur effort (best effo

48、rt) BEB Ralentissement binaire exponentiel (binary exponential backoff) BS Station de base (base station) BWA Accs hertzien large bande (broadband wireless access) CBQ Mise en file dattente en fonction de la catgorie (class based queuing) CBR Dbit binaire constant (constant bit rate) CDV Variation du temps de transfert de cellules (cell delay variation) CED Correction derreur directe CER Taux derreur sur les cel