OFDMA物理层基础知识
介绍
本文介绍了OFDMA基础,OFDMA框架结构,OFDMA的象征,OFDMA物理层根据IEEE 802.16 e移动wimax标准。这也解释了OFDMA TDD框架由PUSC, FUSC和AMC区上行下行和PUSC / AMC区。我们将通过移动WiMAX OFDMA物理层由扰频器,卷积编码、交叉、重复编码、调制、子通道的形成,OFDMA数据映射,子帧形成、传输线和插入。
我们将看到物理层的例子1024 FFT下行链由基站使用向手机用户发送信息。这也称为移动wimax物理层。
OFDMA基础知识
OFDMA代表正交频分多址。它被认为是一种调制和多路访问技术等下一代无线网络的移动WiMAX和LTE。OFDMA是正交频分复用(OFDM)的延伸,目前选择的调制高速数据访问系统,例如IEEE 802.11 a / g无线局域网(WiFi)和IEEE 802.16 a / d / e无线宽带接入系统(WiMAX)在当前OFDM系统中,只有一个用户可以在所有的副载波传输在任何给定的时间,和时间分割或采用频分多路访问支持多个用户。OFDMA,另一方面,允许多个用户同时传输在不同的副载波OFDM符号。因此通常称为Multiuser-OFDM。
移动WiMAX
IEEE 802.16 e - 2009定义了OFDMA物理层和MAC层,俗称移动WiMAX。移动WiMAX用于宽带数据通信类似于细胞的技术。基站和用户终端设备可用于移动WiMAX技术已经发展为不同的射频频率即2.3 -2.4 ghz, 2.5 -2.7 ghz, 3.3 - -3.8 ghz的要求不同国家的频谱分配。常用的梁宽度范围从1.25 MHz在OFDMA 20 MHz。它支持FFT大小的128、512、1024和2048年,但512年和1024年被大多数的设备供应商和商业化也是经WiMAX论坛。下图解释了TDD OFDMA的框架结构。
帧Structure-TDD
下面所描述的框架结构,资源的分配是在两个维度即时间以及频率。X轴代表时间(OFDM符号)和Y轴表示频率(子)。移动WiMAX支持PUSC FUSC和AMC区下行和上行PUSC和AMC区作为强制性的区域。在这个例子中我们将讨论PUSC区。如上所述下行破裂1、2的下行子帧占用一部分时间以及频率资源进行数据传输。同样上行破裂1和2在上行的子帧也占据了一部分时间以及频率资源。更多信息在移动wimax访问我们的网页上术语。
OFDMA符号描述
根据移动wimax, 1024点FFT由30子通道和每个子通道由24副载波的数据。因此一个1024副载波将有720个数据副载波的象征。它还有120飞行员副载波,92卫队和91右后卫副载波,1直流副载波在1024 (720 + 120 + 1 + 92 + 91)。记得PUSC 2符号在一个位置,它将携带48副载波数据子信道的重新编号顺序排列数据提供副载波在子通道1槽(即2符号)。
按OFDMA移动WiMAX物理层规范
有许多可用的软件应用程序被称为矢量信号发生器从r和s,安捷伦科技公司,本公司生成16 e兼容基站的基带信号。最常见的输入生成智商BW,循环前缀,FFT大小,DL_IDcell或DL_Perm_Base(0到31),部门(0,1,2)、帧持续时间、DL比率,重复编码DL图,子通道地图,没有。每个下行的下行破裂和信息领域。这些信息字段为每个破裂DIUC, OFDMA符号抵消,满足一定抵消;子信道的提振,OFDMA符号,数字和重复编码因素(0、2、4、6)。有时序言序列号(范围0 - 113)给出的IDcell智商和部门作为输入来生成基带信号。
如前所述的框图MAC数据将通过以下模块。
1。扰频器-
是结合LFSR和前任伴侣或者盖茨(线性反馈移位寄存器)。这将使数据随机化和删除长串0和1。因此减少地表铺面被认为是基于OFDMA的物理层的主要问题。结构是伪随机二进制序列(PRBS)发电机多项式1 + X14 +连接。
2。卷积编码和刺穿
喂养MAC数据之前PHY模块选举委员会的大小计算基于数据在破裂进行基于槽连接规则中提到的标准和mod-code费率表。每个选举委员会的块编码的二进制卷积编码器,也有本地的1/2,约束长度等于7。刺穿模块删除卷积编码器的输出的比特,因此比特率将会增加。
3所示。交叉,
有两种排列方程中执行这一块。这些方程取决于建成和ncbps。建成是否定的。每副载波编码比特。、2、4或6正交相移编码,分别16-QAM或64 - qam。Ncbps是否定的。每槽的编码比特,Ncbps =(没有。每个选举委员会的未编码的位块* (1 /))。例子:对于QPSK½,重复系数= 1(不重复),2子通道和2号OFDMA符号的使用。 It has one FEC block with 12 Un-coded bytes and 24 coded byes.
4所示。重复编码,
重复编码可用于进一步提高信号幅度调制和选举委员会的机制。下行,分配的名额(Ns)应当在R * K * K + (r1) K是所需的名额在应用重复之前的计划。例如,当所需数量的插槽重复前10(等于K)和R等于6的重复适用快速传输,比的分配名额(Ns)可以从65年60槽槽破裂。
5。数字调制,
选择交叉和适当的重复编码后,数据位串行输入以星座映射器。灰色映射正交相移编码和16-QAM应当支持,而64 - qam的支持是可选的。星座由乘以星座点的归一化因子c实现平等的平均功率如下方程描述:
(我+ j * Q (×c, c是归一化因子。
6。子通道的形成,
DL部分使用子渠道化(PUSC)、UL模式,使用副载波的集合,也就是说,数据和飞行员,首先划分为子频道,然后飞行员子运营商分配在每个子频道。在PUSC,每个子信道包含自己的飞行员副载波。
遵循下面提到的步骤。
1。总副载波划分成簇的数量(Nclusters)包含14个相邻副载波(从载体0)集群的数量,Nclusters,随FFT大小。这些被称为物理集群。
2。重编号物理集群为逻辑集群使用以下公式:
RenumberingSequence PhysicalCluster第一DL区,或使用所有SC指示器在STC_DL_Zone_IE = 0
RenumberingSequence PhysicalCluster + 13 * DL_PermBase mod Nclusters,否则
注意:重新编号序列提供了在符号表中。
3所示。分配合理的集群组。分配算法随FFT大小。
1024年FFT的大小,把集群分为六大组。
组0包括12集群划分,组1包括8集群第12组2包括12集群20-31,组3包括8集群32-39组4包括12集群40-51组5包括8 52-59集群。
注意,这些团体可能被分配到段。默认组分配给部门0。组2分配给部门1。4分配部门2组
4所示。副载波分配子信道在执行每个大组分别为每个OFDMA象征首先分配飞行员航空公司在每个集群,然后把所有剩余的数据载体内的象征。参数随FFT大小。
1024年FFT大小,使用参数符号表,基本排列序列6甚至编号主要群体(G0、G2、G4)和奇数编号的主要群体的基本排列序列4 (G1, G3, G5),副载波划分成子频道包含24个数据副载波在每个符号。
7所示。OFDMA数据映射
在OFDMA PHY槽需要时间和完整性和子通道尺寸是最小可能的数据分配单元。
OFDMA槽的定义取决于OFDMA符号结构,这对上行和下行,这取决于不同区域类型。
调制器输出的数据块分解成大小(1槽等于没有。子通道的不。OFDMA的符号,取决于DL FUSC, DL PUSC或UL PUSC。(有点类似于FTDMA)
DL PUSC槽结构:1满足2 OFDMA的象征
OFDMA下行数据映射应该按以下步骤完成。
1)段调制后的数据块到块大小符合一个OFDMA槽。
2)各槽应跨越一个子频道子通道轴和一个或多个OFDMA符号在时间轴,按照8.4.3.1槽定义为一个例子(参见图15)。地图插槽,最低的时隙上占据最低编号的子频道的最低编号的OFDMA的象征。
3)继续这样的映射OFDMA子频道指数增加。当达到数据的边缘地区,继续从最低编号的OFDMA的映射下一个可用的子频道的象征。
8。DL子框架,形成
DL子帧由序言、FCH、地图(DLMAP ULMAP)和一个或多个下行破裂。这些字段是形成和映射按上述TDD框架结构基于FFT的大小和其他有用的参数。
9。传输线。
传输线的大小有2048、1024、512和128中提到的标准,但只有512年和1024年通过的大多数供应商按WiMAX论坛发布规范。
10。警卫队插入,
OFDM的主要优势之一是其有效性与多路径延迟扩展经常遇到在移动通信渠道。符号率的减少N次,结果相对比例减少的多路径延迟传播,相对于符号。完全消除ISI甚至是非常小的,结果,一个警卫时间应当为每个OFDM符号引入。卫兵时间必须选择大于预期的延迟扩展,这样多路径组件从一个符号不能干扰下的象征。CP的价值即Tg可以T / 4, T / 8 T / T / 16日32。
Pl.注意所有的数据都来自IEEE标准和wimax论坛发布的文档演示OFDMA物理层的概念。
引用
1。OFDMA EEE标准802.16 -2004
2。IEEE 802.16标准的e - 2005 OFDMA
3所示。wimax_forum_mobile_system_profile_v1_40
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