+
Gyűjtemények

WiMAX RF fizikai réteg és moduláció

WiMAX RF fizikai réteg és moduláció

A WiMAX vezeték nélküli szélessávú technológiaként való használata számos gyártó gyártja a WiMAX berendezéseket. Az egyik különösen érdekes terület a WiMAX RF fizikai réteg vagy légi interfész, mivel ez szabályozza az átvitt és vett rádiójeleket.

A WiMAX, 802.16-2004 szabvány négy különböző RF vagy légi interfészt ír le a tervezett alkalmazástól függően. Ezek közül jelenleg a legszélesebb körben az alkalmazható, amelyet 30 km-ig terjedő nem vonalas látási alkalmazásokhoz és 11 GHz alatti frekvenciákhoz terveztek. Ennek eredményeként gyakran úgy gondolják, mint a WiMAX légi interfészre.

A WiMAX légi interfész alapjai

A WiMAX RF jel OFDM (ortogonális frekvenciaosztásos multiplex) technikákat alkalmaz, és a jel 128 hordozó többszörösét foglalja magában a teljes jelsávszélességben, amely 1,25 és 20 MHz között mozoghat.

Megjegyzés az OFDM-hez:

Az ortogonális frekvenciaosztásos multiplex, az OFDM a jelformátum egyik formája, amely nagyszámú, közeli távolságban lévő vivőt használ, amelyek mindegyike alacsony sebességű adatfolyammal modulált. A közeli távolságra levő jelek általában elvárják, hogy zavarják egymást, de azáltal, hogy a jeleket egymásra merőlegessé teszik, nincs kölcsönös interferencia. A továbbítandó adatokat az összes hordozó megosztja, és ez rugalmasságot biztosít a többutas hatások szelektív elhalványulásával szemben.

További információ erről OFDM, Ortogonális frekvenciaosztásos multiplexelés.

A WiMAX jel sávszélessége 1,25 és 20 MHz közötti értékre állítható. Az egyes hordozók közötti ortogonalitás fenntartásához a szimbólum periódusnak a hordozó távolságának kölcsönösnek kell lennie. Ennek eredményeként a keskeny sávszélességű WiMAX rendszerek hosszabb szimbólumperiódussal rendelkeznek. A hosszabb szimbólumperiódus előnye, hogy ez segít leküzdeni az olyan problémákat, mint a többirányú interferencia, amely elterjedt a nem látásirányú alkalmazásoknál. Ez a WiMAX rendszerek nagy előnye.

WiMAX MIMO

A fejlettebb verziók, köztük a 802.16e, a MIMO-t (Multiple Input Multiple Output) használják, és ennek eredményeként több antennát támogatnak. E technikák használata potenciális előnyökkel jár a lefedettség, az öntelepítés, az energiafogyasztás, a frekvencia újrafelhasználása és a sávszélesség hatékonysága szempontjából.

Megjegyzés a MIMO-val kapcsolatban:

A MIMO az antennatechnika egy olyan formája, amely több antennát használ annak érdekében, hogy a visszaverődések stb. Eredményeként különböző utakon haladó jeleket el lehessen különíteni, és képességeiket az adatátviteli sebesség és / vagy a jel / zaj arány javítására használják fel, ezáltal javítva az antennát. rendszer teljesítmény.

További információ erről MIMO technológia

WiMAX adaptív moduláció és kódolás

A WiMAX moduláció és kódolás adaptív, lehetővé teszi, hogy ezeket a paramétereket az uralkodó körülményektől függően változtassa meg. A WiMAx moduláció és kódolás sorozatonként sorozatenként változtatható. A szükséges WiMAX modulációs és kódolási séma meghatározásához a csatorna minőségére vonatkozó visszajelző indikátort használjuk. A mobil visszajelzést adhat a bázisállomás számára a lefelé irányuló csatorna minőségéről, és a felfelé irányuló kapcsolat esetében a bázisállomás megbecsülheti a csatorna minőségét a vett jelminőség alapján.


ParaméterDownlinkUplink
Moduláció BPSK, QPSK, 16 QAM, 64 QAM; A BPSK opcionális az OFDMA-PHY számáraBPSK, QPSK, 16 QAM; 64 QAM opcionális
Kódolás Kötelező: konvolúciós kódok 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 sebességgel

Választható: konvolúciós turbókódok 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 sebességgel; ismétlési kódok 1/2, 1/3, 1/6 sebességgel, LDPC, RS-kódok az OFDM-PHY számára

Kötelező: konvolúciós kódok 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 sebességgel

Választható: konvolúciós turbókódok 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 sebességgel; ismétlési kódok 1/2, 1/3, 1/6 sebességgel, LDPC

WiMAX fizikai réteg adatsebességei

Bármely vezeték nélküli szélessávú rendszer egyik legfontosabb teljesítménytényezője az elérhető adatsebesség. Mivel a WiMAX különösen rugalmas a csatorna sávszélessége, modulációja és a kódolási séma szempontjából, ezek jelentősen megváltoztathatják az elérhető adatsebességeket.

Az alábbi táblázat összefoglalja a különböző modulációs hozzáférési / modulációs technológiákat és a túlmintavételi arányokat:


Csatorna sávszélesség (MHz)
Tulajdonság1.253.5510
Fizikai réteg moduláció / hozzáférési mód 128 OFDMA256 OFDM512 OFDMA1024 OFDMA
Túlmintavétel 28/258/728/2528/25

Az alábbi táblázat összefoglalja azokat a fizikai későbbi adatsebességeket, amelyek különböző WiMAX modulációval, kódolással és csatorna sávszélességgel érhetők el.


Fizikai réteg adatsebessége (kbps)
B / W csatorna1.253.5510
Moduláció
& kód aránya
DownlinkUplinkDownlinkUplinkDownlinkUplinkDownlinkUplink
BPSK
1/2
----946326--------
QPSK
1/2
5041541882653252065350401344
QPSK
3/4
7562302822979387097975602016
16QAM
1/2
1008307376313065040130610 0802688
16QAM
3/4
1512461564519587560195815 1204032
64QAM
1/2
1512461564519587560195815 1204032
64QAM
2/3
20166147526261110 080261120 1605376
64QAM
3/4
22686918467293811 340293822 6806048
64QAM
5/6
25207689408326412 600326425 2006720

WiMAX adatstruktúra

Bár a WiMAX telepíthető TDD (Time Division Duplex), FDD (Frequency Division Duplex) és fél duplex FDD néven, a leggyakoribb elrendezés a TDD mód. Nagyobb hatékonyságot tesz lehetővé a spektrumhasználatban, mint az FDD mód.

TDD módban a WiMAX bázisállomás és a végfelhasználók ugyanazon a frekvencián sugároznak, de annak érdekében, hogy ne zavarjanak egymással, az adásaikat időben szétválasztják. Ennek elérése érdekében a bázisállomás először egy alkeretet továbbít, amelyet egy rövid rés követ, amelyet Transmit / Transition Gap (TTG) nevez. Ezen hiány után a felhasználók vagy a távoli állomások továbbíthatják alkereteiket. Ezeknek az "uplink" alkereteknek az időzítését pontosan ellenőrizni és szinkronizálni kell, hogy ne fedjék egymást a bázisállomástól függetlenül. Miután az összes felfelé irányuló alkeretet elküldtük, egy másik rövid rés, az úgynevezett vétel / továbbítás átmeneti rés (RTG) marad, mielőtt a bázisállomás újra továbbítaná.

A felfelé és lefelé irányuló kapcsolaton továbbított WiMAX alkeretek között enyhe különbségek vannak. A lefelé irányuló alkeret egy preambulummal kezdődik, amely után egy fejlécet továbbítanak, és ezt egy vagy több adatsorozat követi. Az alkereten belüli moduláció változhat, de az egyedi sorozatban ugyanaz marad. Ennek ellenére lehetséges, hogy a modulációs típus egyik sorozatról a másikra változik. Az első továbbítandó sorozatok a moduláció rugalmasabb formáit használják, mint például a BPSK és a QPSK. A későbbi sorozatfelvételek felhasználhatják a kevésbé rugalmas modulációs formákat, például 16 QAM és 64 QAM, amelyek több adat hordozását teszik lehetővé.

Ennek az RF interfésznek a használatával a WiMAX képes a vezeték nélküli sávszélességű rendszerek nagyon hatékony formáját biztosítani, amely számos területen beperelhető.

Vezeték nélküli és vezetékes kapcsolódási témák:
A mobilkommunikáció alapjai2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT vezeték nélküli telefonokNFC - Near Field CommunicationNetworking fundamentals Mi a CloudEthernetSoros adatokUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Térjen vissza a Vezeték nélküli és vezetékes kapcsolatok oldalra


Nézd meg a videót: Rocket Dish Upgrade (Január 2021).