
- •Оглавление
- •Перечень сокращений
- •Введение
- •1. Общие принципы построения сетей WiMAX
- •1.1. Стандарты IEEE 802.16. Форум WiMAX
- •1.2. Сетевой уровень систем WiMAX
- •1.2.1. Архитектура сетей WiMAX IEEE 802.16
- •1.2.2. Базовая модель сетей WiMAX IEEE 802.16-2009
- •Рис. 1.5. Базовая модель сети WiMAX
- •Рис. 1.7. Модель взаимодействия сетей доступа и сетей подключения различных провайдеров
- •Рис. 1.8. Модель взаимодействия операторов сервисных сетей WiMAX IEEE 802.16, сетей доступа и абонентов
- •1.2.4. Качество обслуживания в сетях WiMAX IEEE 802.16-2009
- •1.2.5. Специальные службы WiMAX
- •1.3. Вид сигналов в системах WiMAX. Сигналы с OFDM
- •1.3.1. Временные характеристики сигналов с OFDM
- •1.3.2. Спектральные характеристики случайной последовательности сигналов с OFDM
- •1.3.3. Полоса занимаемых частот и спектральные маски сигналов c OFDM
- •1.3.4. Формирование сигналов с OFDM
- •1.3.5. Прием сигналов с OFDM
- •1.4. Многоантенные системы передачи данных MIMO
- •1.4.1. Актуальность применения технологии MIMO
- •1.4.2. Основные понятия. Схемы передачи. Стратегии приема
- •1.4.3. Пространственно-временное кодирование
- •1.4.4. Пространственно-временное блочное кодирование. Схема Аламоути
- •1.5. Вопросы для самопроверки
- •2. Физический уровень сетей WiMAX
- •2.1. Сигнал физического уровня. Основные параметры
- •2.2. Структура кадра
- •2.2.2. Структура кадра в режиме временного дуплекса
- •2.2.3. Структура преамбулы
- •2.2.4. Сообщения DLFP и FCH
- •2.3. Группирование частот в логические подканалы
- •2.3.1. Зона с PUSC в нисходящем канале
- •2.3.2. Зона c PUSC в восходящем канале
- •2.4. Модуляция и кодирование
- •2.4.1. Скремблирование
- •2.4.2. Помехоустойчивое кодирование
- •2.4.3. Перемежение
- •2.4.4. Манипуляция
- •2.4.5. Кодирование повторением
- •2.4.6. Поддержка HARQ
- •2.4.7. Сводные данные по процедурам модуляции и кодирования
- •2.5. Поддержка многоантенных систем
- •2.5.1. MISO в нисходящем канале
- •2.5.2. Пространственное уплотнение сигналов в восходящем канале
- •2.6. Общие вопросы приема сигналов WiMAX
- •2.6.1. Тактовая синхронизация
- •2.6.2. Реализация эквалайзеров
- •2.6.3. Декодирование сверточного турбокода WiMAX
- •2.7. Вопросы для самопроверки
- •3. Уровень доступа к среде сетей WiMAX
- •3.1. Подуровни стандарта IEEE 802.16
- •3.2. Общий подуровень доступа к среде
- •3.2.2. Виды сообщений MAC-уровня
- •3.2.3. Управляющие сообщения подуровня МАС
- •3.2.4. Формирование и передача пакетов данных подуровня МАС (МАС PDU)
- •3.2.5. Механизм ARQ
- •3.3. Подуровень безопасности
- •3.3.1. Архитектура подуровня безопасности WiMAX
- •3.3.2. Формирование зашифрованных пакетов данных
- •3.3.3. Методы криптографической защиты
- •3.3.4. Аутентификация и авторизация
- •3.3.5. Управление ключами
- •3.4. Вопросы для самопроверки
- •Библиографический список
- •Приложение. Пример сети WiMAX

где j 1 , SI — величина верхнего защитного интервала в отсчетах.
При последующей обработке каждого N-го символа вектор corr применяется для предварительной коррекции фазовой характеристики символов с номерами N – 1, N и N + 1. Данный процесс может быть оптимизирован путем сохранения в регистрах обработанных N-го и (N + 1)-го символов для их использования во время работы эквалайзера для (N + 1)-го символа. После этого происходит обработка в соответствии с алгоритмом эквалайзера по трем символам.
В отсутствие ошибок синхронизации характеристика комбинированного алгоритма совпадает или немного лучше характеристики алгоритма эквалайзера по трем символам. Небольшой выигрыш достигается за счет устранения с помощью пилотов преамбулы начального набега фазы. При возрастании величины ошибки синхронизации характеристика комбинированного алгоритма не изменяется в отличие от характеристик остальных рассмотренных алгоритмов, демонстрирующих тенденцию к повышению средней вероятности ошибки на бит при том же значении отношения сигнал/шум.
2.6.3. Декодирование сверточного турбокода WiMAX
Обобщенная структурная схема итеративного декодера (декодера сверточного турбокода WiMAX) представлена на рис. 2.30. Декодирование является итеративным, причем число итераций редко превосходит 10. Часто удовлетворительный результат можно получить уже при шести итерациях, что значительно ускоряет процедуру декодирования. Возможность проведения декодирования итеративно, с регулированием числа операций для получения наибольшего быстродействия при имеющихся требованиях к величине вероятности ошибки на бит дало рассматриваемым кодам приставку ―турбо-‖.
На начальном шаге декодирования данные поступают на вход первого декодера, который передает выходные значения в виде совокупности мягких решений второму. Таким образом, второй декодер вместе с входной последовательностью получает также априорные сведения о передававшихся информационных битах. После этого процедуры декодирования, перемежения, деперемежения и обмена априорными данными продолжа-
130

ются итеративно. Перемежитель между двумя декодерами позволяет сделать их решения некоррелированными. По окончании итераций мягкие решения последнего декодера проходят процедуру деперемежения и формируют последовательность битов, которая является результатом работы декодера.
Деперемежитель
Декодер 1 |
|
|
Перемежитель |
|
|
Декодер 2 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Формирование блока данных для Перемежитель декодирования
Деперемежитель
Работа в цикле
Инициализация
Вывод результатов
Рис. 2.30. Обобщенная структурная схема итеративного декодера турбокода WiMAX
Принцип работы декодеров в схеме определяет весь алгоритм декодирования сверточного турбокода WiMAX. Существует два наиболее распространенных алгоритма — на основе SOVA и алгоритм декодирования, оптимальный по критерию максимума апостериорной вероятности (MAP, Maximum Aposteriori Probability). Первый алгоритм минимизирует вероятность ошибки на блок, второй — на символ.
В общем случае SOVA реализуется проще, чем MAP-алгоритм. Тем не менее, этот алгоритм имеет два принципиальных недостатка. Вопервых, апостериорные решения, поступающие с выхода SOVA-декодера, являются слишком ―оптимистичными‖ (имеют слишком большие значения
131