单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Copyright 2006 Huawei Technologies Co.,Ltd.All rights reserved.,Page,*,,谢谢,WiMAX,无线接口物理层,无线接口物理层处于无线接口协议模型,的最底层，它提供物理介质中保证比特,流正确传输所需要的所有功能,物理层通过传输信道实现向上层提供数,据传输服务,前 言,培训目标,学完本课程后，您应该能：,了解,WiMAX,无线接口协议栈,掌握,OFDMA,物理层结构,了解,WiMAX,物理层过程,第,1,章,WiMAX,无线接口概述,第,2,章,OFDMA,物理层,第,3,章,WiMAX,物理层过程,内容介绍,WiMAX,体系架构,Internet,ASN,CSN,PSTN,Applications,Service,Provider,Base Station,ASN-GW,Many-to-Many,NAP-NSP relationship accommodated,Network Access,Provider(NAP),Network Service,Provider(NSP),R1,R1,接口协议栈,802.16,PHY,802.16,MAC,MS,BS,R1,IP,802.16,PHY,802.16,MAC,IP,GRE,IP,数据包,/DHCP,Convergence Sub Layer,MAC Layer,PHY Layer,Security/Privacy Key,AES,EAP,Handoff,Bandwidth Management,Connection Management,Power management,IP,Packet Classifier,Ethernet,ATM,Header Suppression,PDU,Operation,Net Entry,PHY Burst Scheduling,OFDM,2-11GHz 256FFT,OFDMA,2-11GHz 2048FFT,OFDMA 2-11GHz 128,256,512,1024,2048,802.16d,802.16e,WiMAX,R1,接口物理层,802.16,协议中定义了,4,种物理层,SC(Single carrier),SCa(Single carrier,release a),OFDM(OFDM-256),802.16d基于固定的WiMAX产品,OFDMA,802.16e基于移动的WiMAX产品,物理层,FEC,（,RS,BTC,CTC,）,Modulation,Mapping,Randomization,IFFT,Cyclic,Prefix,Interleave,DL PHY Process,UL PHY Process,Remove,Cyclic,Prefix,FFT,Freq.,Domain,Equalizer,De-Map,Symbols,Viterbi,&,RS Decoder,De-Randomization,De-,Interleave,Data to,MAC layer,Data from,MAC layer,RF,TX,baseband,RF RX,(Timing&,Frequency,Correction etc),baseband,DL/UL,物理层处理,OFDMA,技术,有用信息比特将对子载波进行调制，即这些有用信息比特可被看作是一些频域的采样点,通过,IFFT,频域的采样点转化为时域的采样点,通过,FFT,时域的采样点转化为频域的采样点,第,1,章,WiMAX,无线接口概述,第,2,章,OFDMA,物理层,第,3,章,WiMAX,物理层过程,内容介绍,第,2,章,OFDMA,物理层,第,1,节,基本概念,第,2,节,子载波分配策略,第,3,节,物理帧结构,内容介绍,二维信号,时域符号,G=,Tg,/Tb,有,1/32,1/16,1/8,and 1/4,Ts=102.9 us,（,G=,1/8,）,Tb:,有效符号周期,Tg,:CP,（,Cyclic Prefix,）长度,频域符号,基本参数,BW,带宽,N,used,可用子载波（,include DC,）,n sampling factor,28/25 if BW are multiple of any 1.25,1.5,2,2.75 MHz,8/7 else,导出参数,N,FFT,:128,，,512,，,1024,2048,采样频率：,Fs=,floor(n,*BW/8000)*8000,子载波间隔：,f=Fs,/,N,FFT,有效符号周期：,T,b,=1/,f,Pilot,Subcarrier,Data,Subcarrier,Guard,Subcarrier,DC,Subcarrier,子载波类型,DC,子载波,Guard,子载波,Pilot,子载波,Data,子载波,参数指标,Zone,定义：一组使用相同置换公式的连续,OFDMA,符号构成,分类,：,PUSC,，,Optional PUSC,FUSC,，,Optional FUSC,AMC,TUSC1,，,TUSC2,（,tile usage of,subchannels,）,Slot,资源最小分配单位,Slot=n,子信道,m OFDMA,符号,n,与,m,的大小与,Zone,和上下行有关,下行,FUSC,或,OFUSC Zone n,1,，,m,1,下行,PUSC Zone n,1,，,m,2,上行,PUSC Zone,，下行,TUSC1 TUSC2 Zone n,1,，,m,3,上行或下行,AMC Zone,n,1,，,m,2,，,3,，,6,Segment,一组可用子信道的集合,可以包括全部可用子信道,一个,Segment,对应一个,Sector,Data Region,一组连续子信道和连续,OFDMA,符号构成的二维,allocation,下行一个,data region,是规则的矩形，可以用于一个或一群,MS,的发射,上行一个,data region,可能不规则；除,ranging,区域外，其它区域仅用于一个,MS,的发射,第,2,章,OFDMA,物理层,第,1,节,基本概念,第,2,节,子载波分配策略,第,3,节 物理帧结构,内容介绍,Preamble,NFFT,个子载波去除保护子载波后，剩余子载波将按以下公式构成三个,Carrier-sets:,n is,CarrierSet,index 02,k is a running index 0.567(FFT-2048),三个Carrier-set分别对应三个Segment,Segment#0-Carrierset0,Segment#1-Carrierset1,Segment#2-Carrierset2,Carrier-set,中的,subcarriers,采用,Pseudo-Noise(PN),码作为调制码，进行增强型,BPSK,调制,DL PUSC,PUSC,即部分使用子载波，,DL PUSC,是帧中唯一必须出现的,DL PUSC,子载波分配方式,:,划分保护子载波、中心子载波和可用子载波,将可用子载波划分为若干个物理,cluster,按照一定的映射关系把物理,cluster,转换成逻辑,cluster,将所有逻辑,cluster,分成,6,个,Major Group,在每组,cluster,中分配导频子载波和数据子载波,将每个,Major Group,内的数据子载波分成,Nsubcarrier,个组，每个组有,Nsubchannel,个数据子载波,根据抽取规则在每个组内抽取一个数据子载波组成物理子信道,DL FUSC,FUSC,即全部使用子信道，仅用于下行,FUSC,子载波的分配方式,:,划分保护子载波、中心子载波和可用子载波,在可用子载波中分配导频子载波和数据子载波,将数据子载波分成,Nsubcarrier,个组，每个组有,Nsubchannel,个数据子载波,根据抽取规则在每个组内抽取一个数据子载波组成物理子信道,UL PUSC,UL PUSC,子载波分配方式,:,划分保护子载波、中心子载波和可用子载波,将可用子载波划分为若干个物理tile,按照一定的映射关系把物理tile转换成逻辑tile,将所有的,tile,分成,6,个组，每组,Nsubchannel,个,tile,根据抽取规则从每个组中抽取一个,tile,组成子信道,在每个子信道内划分导频子载波和数据子载波,tile,结构图,BAND AMC,BAND AMC,的子信道是连续的，每个子信道都有自己的独立导频,BAND AMC,子载波分配方式,:,划分保护子载波、中心子载波和可用子载波,将所有可用子载波以,9,个连续的为一组构成,BIN,（,1,个导频加,8,个数据）,将各个,BIN,分配到子信道中，要求每个分配单位,(slot),有,48,个数据子载波，即,6,个,BIN,可能的分配方式有,1bin x 6 symbol,、,2bin x 3symbol,、,3bin x 2symbol,、,6bin x 1symbol,，其中普通,MAP,只能使用,2bin x 3symbol,的分配模式,BAND AMC BIN,结构,第,2,章,OFDMA,物理层,第,1,节,基本概念,第,2,节,子载波分配策略,第,3,节 物理帧结构,内容介绍,协议帧结构,物理帧分为下行子帧、上行子帧、,TTG,和,RTG,Preamble,占用下行子帧的第一个符号，用于,SS,做时间频率同步和获得,BS,的,DL_PermBase,和,Segment number,紧接着,PREAMBLE,的是,PUSC,置换区，这个置换区是必须出现的，其中包含了,FCH,、,DL-MAP,等重要的广播信息,接着第一个,PUSC,置换区之后，是协议规定的可选置换区,一个下行子帧中全部下行置换区数目之和不超过,8,个,物理帧结构,下行,下行子帧由,Preamble,、,FCH,（,frame control header,）、,DL_MAP,和下行数据,burst,组成,FCH,在下行第一个,PUSC zone,中最前面,4,个连续的,logic sub-channels(slots),上发射，用于指示,PUSC zone,使用的子信道和,DL-MAP,的发射信息,DL_MAP,的位置紧随,FCH,之后，用于向所有的,SS,广播下行子帧的资源分配情况，包括每个下行,burst,的位置、大小、,burst profile,等,下行数据,burst,用于承载下行数据，每个下行,burst,在帧结构中都是一个二维的矩形结构；下行一个,burst,中可能包含有多个,SS,的数据，,SS,解调后根据,MAC PDU,头里的,CID,信息判断是否是自己的数据,物理帧结构,上行,上行子帧由,Ranging,子信道和上行数据,burst,组成：,Ranging,子信道是一个竞争资源，用于,SS,发竞争的,Ranging,和带宽请求信息，所有的,SS,都可以使用，,BS,将对此进行检测,上行数据,burst,承载上行数据，上行每个,SS,使用一个,burst,TTG,为下行和上行子帧间的时间间隔，必须大于小区最大覆盖范围的往返传播时延,RTG,为上行和下行子帧间的时间间隔，必须大于小区最大覆盖范围的往返传播时延,上下行数据处理,Ranging,和带宽请求竞争时隙处理,第,1,章,WiMAX,无线接口概述,第,2,章,OFDMA,物理层,第,3,章,WiMAX,物理层过程,内容介绍,基站发送和接收处理过程,发送：经,MAC,层处理后的下行数据以,MAC PDU,的形式送到物理层，,MAC PDU,已经按,MAC,层无线资源分配的结果安排好了数据块大小，数据包在物理层经过信道编码、调制、,IFFT,等基带处理后，加,CP,形成完整的时域,OFDMA,符号，然后通过射频处理。
