даточной функции канала связи, нулевые поднесущие составляют защитный интервал, амплитуда нулевых поднесущих равна нулю.

Информационные поднесущие объединяются в группы, которые в стандарте называются подканалами. В нисходящем канале подканал может быть назначен одному или нескольким абонентам, в восходящем канале одному абоненту назначаются один или несколько подканалов, причем абоненты имеют возможность вести передачу одновременно. Поднесущие, составляющие один подканал, могут быть как смежными, так и распределенными. Деление символа на подканалы предназначено для поддержки множественного доступа, адаптивных антенных систем и масштабируемости.

Формирование сигнала физического уровня осуществляется с использованием алгоритмов обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ).

Пример

В сети WiMAX IEEE 802.16е-2005 Yota сигнал с OFDM имеет следующие параметры:

количество точек ОБПФ: N = 1024;

ширина полосы частот сигнала: BW = 10 МГц;

частота дискретизации (системная тактовая частота):

Fs = 8/7BW =11,2 МГц;

разнос частот между поднесущими: f = Fs/N = 10937,5 кГц; длительность символа на выходе ОБПФ: Т = 1/ f = 91,43 мкс.

2.2.Структура кадра

2.2.1.Частотно-временные ресурсы, слоты. Уплотнение

пользователей на основе OFDMA

В отличие от систем связи второго поколения, в которых использовалось временное уплотнение абонентов, и сетей связи третьего поколения, построенных преимущественно с применением кодового уплотнения, сети WiMAX основаны на методе уплотнения с использованием ортогональных поднесущих — Orthogonal Frequency Multiple Access (OFDMA). Метод

OFDMA представляет собой комбинацию частотного и временного алгоритмов уплотнения абонентов, в которой каждый пользователь получает необходимую ему полосу частот и интервал времени. Метод уплотнения

70

OFDMA является основой режима WirelessMAN-OFDMA в стандарте IEEE 802.16e-2005, 2009.

Центральным понятием физического уровня сетей WiMAX является понятие частотно-временного ресурса (ЧВР). Каждый прямоугольник (рис. 2.3), занимающий на интервале времени символа OFDM один частотный подканал, может рассматриваться как частотно-временной ресурс. При организации многостанционного доступа различным пользователям могут назначаться различные ЧВР или группы ЧВР.

В качестве минимально возможного ЧВР в системах WiMAX выступает слот — совокупность подканалов (определение подканалов в п. 2.3) и временных интервалов. Размеры OFDMA слота зависят от режима работы (PUSC, FUSC, TUSC1, 2 и др.), направления передачи (канал вверх или вниз) и способа формирования подканалов (используются смежные поднесущие или несмежные). Возможны следующие размеры слотов:

1 подканал × 1 OFDMA-символ (режим FUSC в нисходящем канале, несмежные поднесущие);

1 подканал × 2 OFDMA-символа (режим PUSC в нисходящем канале, несмежные поднесущие);

1 подканал × 3 OFDMA-символа (режим PUSC в нисходящем канале, режимы TUSC1, 2 в восходящем канале, несмежные поднесущие);

1 подканал × 2, 3 или 6 OFDMA-символов (режим AMC, смежные поднесущие).

Слоты объединяются в области данных, которые выделяются каждому абоненту, группе абонентов или предназначены для передачи служебных широковещательных сообщений. По оси частот область данных состоит из Nлк последовательных логических подканалов, а по оси времени — из Nсл следующих друг за другом OFMA-символов (рис. 2.4). Области данных адресуются специальными служебными сообщениями DL-MAP и UL-MAP для нисходящего и восходящего каналов (п. 2.2.2). Эти сообщения являются широковещательными и содержат описание параметров каждой области данных, присутствующей в кадре.

После того, как АС выделена область данных определенного размера, данные в этой области размещаются по слотам сверху вниз и слева напра-

во (рис. 2.5).

71

Частота/номер
подканала	Символ
	OFDM
Полоса частот OFDM
	время
ЧВР
Рис. 2.3. Частотно-временной ресурс в системах с OFDMA

Начальное	t
смещение по слотам

Nсл слотов

Начальное смещение

по подканалам

Nлк

логических

подканалов

Слоты

f

Рис. 2.4. Пример области данных OFDMA

72

0	1	2	3	4	5	……....	k	k+1 k+2 k+3
								Номера
0								OFDMA-
								символов
1
2
3
4
5
.……
s
			Слоты			Область данных
Номера
логических
подканалов
						а)
0	1	2	3	4	5	……....	k	k+1 k+2 k+3
								Номера
0								OFDMA-
								символов
1
2
3
4
5
.……
s
			Слоты			Область данных
Номера
логических
подканалов
						б)
Рис. 2.5. Размещение слотов в области данных для зоны PUSC:

а) — нисходящий канал; б) — восходящий канал

73