Мобильный WiMAX .  Характеристики физического уровня.

       В основе стандарта мобильного WiMAX лежит технология ОЧРД (OFDMA - OFDM Access), что предоставляет возможность 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 данный вариант стандарта часто называют мобильным WiMAX.

       В мобильном WiMAX число поднесущих меняется с изменением рабочей полосы. Это позволяет сохранить постоянным разнос частот между поднесущими и активную длину символа. Согласно спецификациям определены полосы в 1,25; 5; 10 и 20 МГц. (табл. 4.11). Поэтому технологию ОЧРД, используемую в мобильном WiMAX, называют SOFDMA (Scalable OFDMA) – масштабируемое ОЧРД (МОЧРД).

 

                                                                                                                   Таблица 4.11.

Параметр	Характеристики ОЧРД
Полоса частотного канала, МГц	1,25	5	10	20
Число поднесущих	128	512	1024	2048
Отношение Tg/Tb	1/32, 1/16, 1/8, 1/4
Расширение полосы	28/25
Разнос поднесущих, кГц	10,94	10,94	10,94	10,94
Активная длина символа, мкс	91,4	91,4	91,4	91,4
Защитный промежуток, мкс, при Tg/Tb = 1/8	11,4	11,4	11,4	11,4
Длина OFDM символа, мкс	102,9	102,9	102,9	102,9

       Частичное использование канального ресурса может быть организовано различным образом.

Вариант FUSC (Full Usage of Subcarriers): табл. 4.12 и рис. 4.25.

 

                                                                                                                 Таблица 4.12

Число поднесущих	128	512	1024	2048
Число поднесущих в подканале	48	48	48	48
Число подканалов	2	8	16	32
Число поднесущих для передачи данных, Nдан	96	384	768	1536
Постоянные пилотные поднесущие	1	6	11	24
Переменные пилотные поднесущие	9	36	71	142
Защитные поднесущие (слева/справа)	11/10	43/42	87/86	173/172

                   Рис. 4.25. Схема размещения поднесущих в режиме FUSC

 

При PUSC (Partial Usage of Subcarriers) минимальной канальной единицей в направлении вниз является кластер (рис. 4.26).  Разбивку на подканалы поясняют табл. 4.13 и рис. 4.27.

                              Рис. 4.26. Структура кластера при PUSC

 

                                                                                                                   Таблица 4.13

Полоса частотного канала, МГц	1,25	5	10	20
Число поднесущих	128	512	1024	2048
Число поднесущих в кластере	14	14	14	14
Число кластеров	6	30	60	120
Число подканалов	3	15	30	60
Поднесущие, используемые для передачи данных	72	360	720	1440
Пилотные поднесущие	12	60	120	240
Защитные поднесущие (слева/справа)	22/21	46/45	92/91	184/183

 

                              Рис. 4.27. Схема организации подканалов в режиме PUSC

 

В направлении вверх при PUSC минимальной единицей канального ресурса является элемент ‒ тайл (tile). Каждый тайл составлен из 4 поднесущих длительностью 3 ОЧР символа (рис. 4.28). На 8 поднесущих внутри элемента передают данные, 4 поднесущие используют для передачи пилотных сигналов.

       Поднесущие

				ОЧР символ 0
				ОЧР символ 1
				ОЧР символ 2

 

	Пилотная поднесущая
	Поднесущая данных

Рис. 4.28. Организация тайлов в направлении вверх

       Далее производиться разбивка на подканалы передачи вверх (табл.4.14). 6 тайлов образуют один подканал.

           

                                                                                                                 Таблица 4.14

Полоса частотного канала, МГц	1,25	5	10	20
Число поднесущих	128	512	1024	2048
Защитные поднесущие (слева/справа)	16/15	52/51	92/91	184/183
Число поднесущих для передачи данных и пилотных сигналов	96	408	840	1680
Число тайлов	24	102	210	420
Число подканалов	4	17	35	70

 

Формат кадра при временном дуплексе приведен на рис. 4.29.

                   Рис. 4.2 9. Формат кадра при временном дуплексе

           

В табл. 4.15 приведены скорости передачи в зависимости от ширины канала и профиля (соотношение времени передачи вниз ко времени передачи вверх 3:1).

                                                                                                                                                   

                                                                                                           Таблица 4.15

Ширина канала	1,25 МГц		5 МГц		10 МГц
Число поднесущих	128		512		1024
Модуляция и кодирование	Скорость передачи в Мбит/с
	вниз	вверх	вниз	вверх	вниз	вверх
4-ФМ, 1/2	0,504	0,154	2,520	0,653	5,040	1,344
4-ФМ, 3/4	0,756	0,230	3,780	0,979	7,560	2,016
16-КАМ, 1/2	1,008	0,307	5,040	1,306	10,080	2,688
16-КАМ, 3/4	1,512	0,461	7,560	1,985	15,120	4,032
64-КАМ, 1/2	1,512	0,461	7,560	1,985	15.120	4,032
64-КАМ, 2/3	2,016	0,614	10,080	2,611	20,160	5,376
64-КАМ,  3/4	2,268	0,691	11,340	2,938	22,680	6,048
64-КАМ, 5/6	2,520	0,768	12,600	3,264	25,200	6,720