Характеристики стандарта 802.16е.

В стандарте 802.16е используют переменное число OFDM поднесущих в различных полосах частот для распределения PUSC (табл. 6.14).

Таблица 6.14

Спецификациями установлены следующие номинальные полосы частотных каналов: 1,25; 1,75; 3,5; 5; 7; 8,75; 10; 14; 15.

Распределение поднесущих для передачи данных и пилотных сообщений показано на рис. 6.25а. Поднесущие, формирующие один канал, могут, но необязательно быть смежными (рис.6.25б).

а)

б)

Рис. 6.25 Распределение поднесущих

На каждой поднесущей сигнал может быть промодулирован различными схемами модуляции. Структуры сигналов QPSK, 16 QAM и 64 QAM показаны на рис. 6.26

Рис. 6.16 Модуляционные созвездия в WiMAX

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. 6.15 и проиллюстрированы рис. 6.27

Таблица 6.15

Рис. 6.27. Распределение поднесущих в FUSC

При PUSC (Partial Usage of Subcarriers) минимальной канальной единицей в направлении вниз является кластер. Фактически каждый кластер составлен из 14 расположенных рядом поднесущих. Формально один кластер всегда составлен из 2 последовательных OFDM символов, т.е. из 28 поднесущих, где на 24 передают данные, а на 4 пилотные сигналы. Далее весь канальный ресурс делят на 6 групп, так что подканалы всегда организуют из поднесущих, относящихся к одной группе. Распределение поднесущих по назначению приведено в табл. 6.16 и проиллюстрировано рис. 6.28.

Таблица 6.16

Как было сказано, все кластеры разнесены по 6 группам, причем первая 1/6 кластеров относится к группе 0 и т.д. Подканал организуют, используя 2 кластера из одной группы, как показано на рис. 6.28. При PUSC одной базовой станции могут быть выделены все каналы или их часть (одна или несколько групп). Это позволяет использовать частотное разнесение каналов внутри выделенной полосы и построить сегментированную сеть WiMAX, аналогичную сетям сотовой связи.

Рис. 6.28. Формирование подканалов в PUSC

В направлении вверх при PUSC минимальной единицей канального ресурса является элемент (tile). Каждый элемент составлен из 4 поднесущих длительностью 3 OFDM символа. На 8 поднесущих внутри элемента передают данные, 4 поднесущие используют для передачи пилотных сигналов. Формирование подканалов вверх иллюстрирует рис.6.29.

При выделении канального ресурса для передачи burst'ов используют как временное, так и частотное разделение банка каналов (рис. 6.30).

Рис. 6.29. Формирование подканалов вверх

Рис. 6.30. Структура кадра

Профили пакетов (burst) в зависимости от модуляции и схемы избыточного кодирования приведены в табл. 6.17, а скорости передачи в зависимости от ширины канала и профиля передачи в табл. 6.18 (Соотношение времени передачи вниз ко времени передачи вверх 3:1).

В табл.6.17 обозначено:

СС – сверточное кодирование,

СТС – сверточное турбокодирование,

ZCC – сверточное кодирование с использованием нулевого байта

заполнения,

LDPC – Low density parity check

Таблица 6.17

Таблица 6.18

Примерная модель сети приведена на рис. 6.31.

Рис. 6.31. Структура сети WiMAX

На рис. 6.31 MSS – Mobile Subscriber Station,

ASAServer – Authentication and Service Authorization Server, фактически ААА-сервер.

При обслуживании BSS в OFDMA сетях используют такие процедуры, как предварительная аутентификация, управление мощностью BSS, определение дальности до BS. При перемещениях абонента сеть поддерживает процедуру хэндовера. Основные этапы алгоритма вхождения BSS в сеть и последующего хэндовера показаны на рис. 6.32.

Спецификациями предусмотрено 2 варианта хэндовера: жесткий и мягкий. Длительность удержания информации при хэндовере составляет по умолчанию 200 мс.

Рис. 6.32. Подключение к сети и хэндовер.