Проектирование сети беспроводной связи WiMAX стандарта IEEE 802.16e для сельского населенного пункта
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ь выделять отдельным базовым и абонентским станциям не весь, а часть канального ресурса в соответствующей полосе рабочих частот. Полный канальный ресурс (множество поднесущих частот) может быть разделен между несколькими соседними базовыми станциями, что позволяет организовывать мягкий хэндовер при перемещении абонентов от одной базовой станции к другой. По этой причине стандарт 802.16е часто называют мобильным WiMAX.
На рис. 1.1 показаны различные процессы и функциональные этапы обработки информационных сигналов на физическом уровне.
Рис. 1.1. Функциональные этапы обработки сигналов на физическом уровне.
Данные информацию на физическом уровне передают в виде непрерывной последовательности кадров. Каждый кадр имеет фиксированную длину (2 (2,5) тАж 20 мс), поэтому его информационная емкость зависит от символьной скорости и метода модуляции. Кадр состоит из преамбулы, управляющей секции и последовательности пакетов с данными. Сети IEEE 802.16 дуплексные. Возможно как частотное FDD, так и временное TDD разделение восходящего и нисходящего каналов. При временном дуплексе каналов кадр делят на нисходящий и восходящий субкадры (их соотношение может гибко менять в процессе работы в зависимости от потребностей полосы пропускания для восходящих и нисходящих каналов), разделенные специальным защитным интервалом .
Структура кадра мобильного WiMAX приведена на рис. 1.2.
Рис. 1.2. Разделение канального ресурса при временном дуплексе.
В стандарте 802.16е число поднесущих меняется с изменением рабочей полосы. Это позволяет сохранить, постоянным разноiастот между поднесущими и активную длину символа. Согласно спецификациям в 802.16е определены полосы в 1,25; 5; 10 и 20 МГц. (табл. 1.3). Поэтому технологию ОЧРД, используемую в 802.16е, называют SOFDMA (Scalable OFDMA) - масштабируемое ОЧРД (МОЧРД).
Таблица1.3.
ПараметрХарактеристики ОЧРДПолоса частотного канала, МГц1,2551020Число поднесущих12851210242048Отношение Tg/Tb1/32, 1/16, 1/8, 1/4Расширение полосы 28/25 Разнос поднесущих, кГц10,9410,9410,9410,94Активная длина символа, мкс91,491,491,491,4Защитный промежуток, мкс,при Tg/Tb = 1/811,411,411,411,4Длина OFDM символа, мкс102,9102,9102,9102,9
Частичное использование канального ресурса может быть организовано различным образом. В варианте FUSC (Full Usage of Subcarriers) для создания отдельных подканалов используют весь канальный ресурс. Один подканал состоит из 48 поднесущих, используемых для передачи данных, дополнительного числа пилотных поднесущих и защитных поднесущих, расположенных по краям частотного канала. Варианты распределения поднесущих для передачи данных и пилотных сигналов приведены в табл. 1.4 и проиллюстрированы рис.1.3.
Распределение поднесущих для передачи данных и пилотных сообщений показано на рис. 1.4. Поднесущие, формирующие один канал, могут, но необязательно быть смежными.
Таблица 1.4.
Число поднесущих12851210242048Число поднесущих в подканале48484848Число подканалов281632Число поднесущих для передачи данных, Nдан963847681536Постоянные пилотные поднесущие161124Переменные пилотные поднесущие93671142Защитные поднесущие (слева/справа)11/1043/4287/86173/172
Рис. 1.3. Схема размещения поднесущих в режиме FUSC.
Рис. 1.4. Распределение поднесущих частот.
При PUSC (Partial Usage of Subcarriers) минимальной канальной единицей в направлении вниз является кластер. Каждый кластер образуют 14 расположенных рядом поднесущих. Формально один кластер всегда составлен из 2-х последовательных ОЧР символов, т.е. из 28 поднесущих, где на 24 передают данные, а на 4 - пилотные сигналы (рис.1.5). Как и при FUSC, слева и справа по краям частотного находятся защитные поднесущие. Распределение поднесущих при PUSC поясняет табл. 1.5. Один подканал состоит из двух кластеров (рис. 1.5).
Рис. 1.5. Структура кластера при PUSC.
Таблица 1.5.
Полоса частотного канала, МГц1,2551020Число поднесущих12851210242048Число поднесущих в кластере14141414Число кластеров63060120Число подканалов3153060Поднесущие, используемые для передачи данных723607201440Пилотные поднесущие1260120240Защитные поднесущие (слева/справа)22/2146/4592/91184/183
В направлении вверх при PUSC минимальной единицей канального ресурса является элемент - тайл (tile). Каждый тайл составлен из 4 поднесущих длительностью 3 ОЧР символа (рис. 1.6). На 8 поднесущих внутри элемента передают данные, 4 поднесущие используют для передачи пилотных сигналов.
Поднесущие
ОЧР символ 0ОЧР символ 1ОЧР символ 2 Пилотная поднесущаяПоднесущая данныхРис. 1.6. Организация тайлов в направлении вверх.
Далее производиться разбивка на подканалы; при передаче вверх 6 тайлов образуют один подканал. Профили пакетов (burst) зависят от вида модуляции и схемы избыточного кодирования.
1.4MAC-уровень
Физический уровень стандарта IEEE 802.16 обеспечивает непосредственную доставку потоков данных между БС и АС. Все задачи, связанные с формированием структур этих данных, а также управлением работой системы решаются на MAC (Medium Access Control) - уровне.
Оборудование стандарта IEEE 802.16 формирует транспортную среду для различных услуг (сервисов).
Первая задача, решаемая в IEEE 802.16, - это механизм поддержки разнообразных сервисов верхнего уровня. Разработчики стандарта стремились создать единый для всех приложений протокол MAC-уровня, независимо от особенностей физического канала (рис. 1.7). Это существенно упрощает связь терминалов конечных пользователей с городской сетью передачи данных.
Физически среды передачи в разных фрагментах WMA
Copyright © 2008-2014 studsell.com рубрикатор по предметам рубрикатор по типам работ пользовательское соглашение