Стандарт 802.16m

Новый стандарт называется «Улучшенный беспроводной интерфейс», из чего следует, что изменения в основном затрагивают физический уровень, при полном соблюдении обратной совместимости с IEEE802.16e. Основные отличия на физическом уровне состоят в стандартизации частотно-временных ресурсов. Во временной области фиксирована кадровая структура. В стандарте IEEE 802.16e длина кадра могла меняться в пределах 2…20 мс. В IEEE802.16m введено понятие суперкадра (superframe) длиной 20 мс. Основные характеристики кадровой структуры поясняет рис. 4.37.

Рис.4.37. Кадровая структура в стандарте 802.16m

Суперкадр делят на 4 кадра (frame) длиной 5 мс. Если ширина радиоканала кратна 5МГц, то каждый кадр поделен на 8 подкадров (subframe). Один подкадр может содержать 6 (тип1), 7 (тип2) или5 (тип3) ОЧР символов. Возможна передача как с временным, так и с частотным дуплексом. Временные и частотные характеристики физического уровня стандарта 802.16m приведены в табл. 4.16. В табл. 4.16:

RTG – межкадровый защитный промежуток (receive/transmit transition gap) равный 60 мкс,

TTG – внутрикадровый защитный промежуток (transmit/receive transition gap), составляющий 105,714 мкс при длине префикса 1/8 Tu и 82,853 мкс при длине префикса 1/16Tu.

К настоящему времени специфицированы структуры кадров при длительности префиксов Tg=1/8Tu и Tg=1/16Tu.

Таблица 4.16

На рис. 4.38 приведены структуры кадров при временном и частотном дуплексах при длине префикса Tg=1/8Tu. При временном дуплексе в кадре 7 подкадров типа 1 с 6 ОЧР символами и 1 подкадр типа 3 с 5 ОЧР символами. Это подкадр вниз, в конце которого происходит переключение направления передачи. В кадре возможны следующие отношения времени передачи вниз/вверх: 3/5, 4/4, 5/3, 6/2 и 8/0.

[РА1] [РА2] [РА3]

Рис. 4.38. Структуры кадров при временном и частотном дуплексе приTg=1/8Tu

На рис. 4.39 показаны структуры кадров при Tg=1/16Tu.

Рис. 4.39. Структуры кадров при временном и частотном дуплексе приTg=1/16Tu

При частотном дуплексе кадр содержит 5 подкадров типа 1 и 3 подкадра типа 2. При временном дуплексе в кадре остаются только 2 подкадра типа 2. При отношении времени передачи вниз/вверх 5/3 подкадр вниз, после которого происходит переключение направления передачи, также относится к типу 2.

В зависимости от класса абонентские станции WiMAX разделяют на AMS (Advanced Mobile Station) и YMS. AMS имеют программное обеспечение, позволяющее им работать как в стандарте IEEE802.16m, так и в стандарте IEEE802.16e. АС прежнего поколения (YMS) поддерживают только интерфейс стандарта IEEE802.16e. Поэтому при эволюции сетей WiMAX необходимо обеспечить совместимость стандартов IEEE802.16e и IEEE802.16m. Для этого в стандарте 802.16m введено понятие временных зон. Временная зона состоит из целого числа последовательных подканалов. Деление кадра на временные зоны позволяют распределить подкадры между пользователями, работающими в разных модификациях стандарта, которых базовая станция обслуживает одновременно. На рис.4.40 приведена структура временных зон при временном дуплексе. В каждом кадре сплошной закраской показаны временные зоны, называемые L-зонами (Legacy, т.е. традиционные), выделенные для абонентов, работающих в стандарте 802.16e, а штриховкой М-зоны, где идет передача трафика абонентам AMS, работающим в стандарте 802.16m. Заметим, что AMS могут работать как в М-зонах, так и в L-зонах, в то время как YMS только в L-зонах.

Рис. 4.40. Структуры временных зон при частотном дуплексе

На рис.4.41 приведены структура временных зон при временном дуплексе.

Рис. 4.41. Структуры временных зон при временном дуплексе

Организация подканалов происходит на основе физических ресурсных единиц. В частотной области каждая физическая ресурсная единица содержит 18 расположенных рядом поднесущих. Во временной области длина ресурсной единицы равна длительности подканала. В соответствии с тремя типами подканалов, содержащих 6, 7 или 5 ОЧР-символов (рис.4.39, 4.40) определены 3 типа ресурсных единиц (рис.4.42).

Рис. 4.42. Три типа ресурсных единиц в стандарте IEEE802.16m

На основе табл. 4.16 и рис. 4.42 можно дать оценку пропускной способности сетей 802.16m. Число передаваемых символов на одной поднесущей за 1с в ресурсной единице первого типа равно 9600. Сквозная скорость передачи составляет в полосе 20 МГц величину порядка 9600× 1800 = 17,28 Мсимв/с. При передаче в формате 64-КАМ и скорости кодирования 5/6 получаем скорость передачи данных 17,28 ×5 = 86,4 Мбит/с. Применение мультиплексирования MIMO (специфицированы варианты 2×2, 4×4 и 8×8) сквозные скорости передачи данных составят 172,8, 345,6 и 691,2 Мбит/с соответственно.

Поиск по сайту: