Формирователь OFDM сигнала на плис стандарта 802.16d
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
р оказывается очень полезным, когда необходимо развернуть большую сеть в кратчайшие сроки. К примеру, WIMAX был использован для того чтобы предоставить доступ в Сеть выжившим после цунами, произошедшего в декабре 2004 года в Индонезии. Вся коммуникационная инфраструктура области была выведена из строя и требовалось оперативное восстановление услуг связи для всего региона.
В сумме все эти преимущества позволят снизить цены на предоставление услуг высокоскоростного доступа в Интернет, как для бизнес структур, так и для частных лиц.
1.5 Пользовательское оборудование
Оборудование для использования сетей WIMAX поставляется несколькими производителями и может быть установлено как в помещении (устройства размером с обычный DSL-модем), так и вне него. Следует заметить что оборудование, расiитанное на размещение внутри помещений и не требующее профессиональных навыков при установке, конечно, более удобно, однако способно работать на значительно меньших расстояниях от базовой станции, чем профессионально установленные внешние устройства. Поэтому оборудование, установленное внутри помещений требует намного больших инвестиций в развитие инфраструктуры сети, так как подразумевает использование намного большего числа точек доступа.
С изобретением мобильного WiMAX все больший акцент делается на разработке мобильных устройств, в том числе специальных телефонных трубок (похожи на обычный мобильный смартфон) и компьютерной периферии (USB радиомодулей и т.д.).
1.6 Режимы работы; MAC / канальный уровень
В Wi-Fi сетях все пользовательские станции, которые хотят передать информацию через точку доступа, соревнуются за внимание последней. Такой подход может вызвать ситуацию, при которой связь для более удаленных станций будет постоянно обрываться в пользу более близких станций. Подобное положение вещей делает затруднительным использование таких сервисов как Voice over IP (VoIP), которые очень сильно зависят от непрерывного соединения.
Что же касается сетей 802.16, в них MAC (Media Access Control - управление доступом к среде) использует алгоритм планирования. Любой пользовательской станции стоит лишь подключиться к точке доступа и для нее будет создан выделенный слот на точке доступа, недоступный другим пользователям.
1.7 Мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM)
При передаче информации с помощью WiMAX используют мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов. Рассмотрим достоинства и недостатки данного метода, а также принципы его работы.
OFDM относится к спектрально-эффективным видам модуляции, устойчивым к воздействию различных искажений, возникающих в канале связи, при наличии рассеяния из-за многолучевости, импульсного шума и т.п.
Рис. 1.2 Реализация метода
Суть OFDM заключается в следующем. В полосе передачи размещается большое количество несущих. Передаваемая цифровая последовательность символов передаваемых сообщений разделяется на несколько параллельных последовательностей, которые синхронно модулируют когерентные несущие, разнесенные по частоте по правилу их спектров, но при условии, что на частоты каждой из несущих спектральные составляющие всех остальных модулированных несущих переходят через ноль. Спектральные составляющие и огибающие спектра OFDM сигнала представлены на рисунке 1.3
Рис. № 1.3 Спектр мощности OFMD сигнала; а) огибающая спектра мощности OFDM сигнала; б) спектральные составляющие спектра мощности OFDM сигнала
В результате при большом числе несущих формируется спектр мощности группового сигнала, форма которого очень близка к прямоугольной. Это позволяет получить высокую эффективность использования частотного спектра.
При OFDM высокоскоростной поток данных разбивается на большое число низкоскоростных потоков, каждый из которых передается в своем частотном канале (на своей поднесущей частоте), то есть в частотных каналах длительность канальных символов может быть достаточно большой, значительно превышающий время расширения задержки сигнала в канале. Следовательно, межсимвольные искажения (межсимвольная интерференция) в каждом частотном канале поражает лишь незначительную часть канального символа, которую можно исключить из последующей обработки в приемнике за iет введения временного защитного интервала между соседними канальными символами при контролируемом снижении скорости передачи.
Межсимвольная интерференция это форма искажения сигнала, которая вызвана воздействием одного символа на другой. Этот эффект наблюдается как в проводных, так и в беспроводных системах передачи данных.
Рассмотрим на примере кабельной линии. Кабель представляет собой распределенную RC-цепочку, и высокочастотные компоненты сигнала в нем подвержены затуханию. При передачи данных по воздуху нет RC составляющей, но включается другой механизм, приводящий к тому же эффекту. Он называется многолучевое распространение. Вследствие этого эффекта беспроводной сигнал от передатчика достигает приемника через несколько разных путей. Причины этого отражения (например, от зданий) - рефракция (преломление при прохождению через кроны деревьев) и атмосферные эффекты. Так как все пути разной длинны, а некоторые из описанных выше эффектов приводят к задержке сигнала, в результате разные версии сигнала придут к приемнику в разное время. Из-за взаимного наложения всех этих ?/p>