- •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
по модулю), особенно в условиях малых отношений сигнал-шум на входе приемника. Во-вторых, предположение о некоррелированности решений декодеров итеративной схемы в случае SOVA не совсем справедливо даже при наличии перемежителей.
Алгоритм MAP, также известный как алгоритм Бала (BCJR, Bahl – Cocke – Jelinek – Raviv), является оптимальным алгоритмом посимвольного декодирования в силу критерия максимизации апостериорной вероятности. Для того чтобы снизить его вычислительную сложность могут быть использованы логарифмы метрик. Такой подход реализует алгоритм Log-МАР. Следующая модификация, Max-Log-МАР, обладает еще меньшей сложностью за счет применения подоптимальных схем. Однако алгоритм Max-Log-МАР превосходит алгоритм SOVA по вероятностным характеристикам, в то же время число операций умножения и сложения, реализуемых Max-Log-МАР, примерно в два раза меньше, чем у SOVA. По этим причинам в СТС-декодере используется именно алгоритм
Max-Log-МАР.
Стандартом IEEE 802.16e в понятие процедуры турбокодирования вкладываются, кроме рассмотренных, операции перемежения внутри подблоков, мультиплексирования битов подблоков и выкалывания битов для достижения требуемых размеров кодовых слов и скорости кодирования на выходе. Последовательность выкалывания определяется для каждо-
го подблока переменной MAC-уровня SPID (Subpacket Identifier). В
СТС-декодере выполняются обратные операции. Под подблоками здесь понимаются описанные в п. 2.4.2 группы битов A, B, Y1, Y2 , W1, W2 .
2.7.Вопросы для самопроверки
1.Напишите выражение для сигнала физического уровня сетей
WiMAX (сигнал с OFDM).
2.Дайте определение понятиям частотно-временной ресурс, слот.
3.Какие методы дуплекса, многостанционного доступа (уплотнения пользователей) и доступа к среде применяются в сетях WiMAX?
4.Нарисуйте структуру кадра WiMAX в режиме временного дуплек-
са.
5.Что такое сегмент и зона кадра WiMAX?
6.Что такое сообщения DLFP/FCH и чем они отличаются?
132
7.Какой способ манипуляции и кодирования применяется при передаче сообщения FCH?
8.Что такое логический подканал? Какие размеры имеет слот в режиме PUSC в нисходящем и восходящем каналах?
9.Как осуществляется формирование логических подканалов в зоне PUSC в нисходящем и восходящем каналах?
10.Перечислите канальные процедуры преобразования информационных битов. Какие спосбы помехоустойчивого кодирования применяются
всетях WiMAX?
11.Что такое HARQ?
12.Как осуществляется тактовая синхронизация в сетях WiMAX? Перечислите основные задачи тактовой синхронизации.
13.Опишите процедуру сверточного турбокодирования в сетях
WiMAX.
14.Какие способы пространственно-временного кодирования применяются в сетях WiMAX?
15.Напишите выражения для декодирования пространственновременного кода Аламоути.
16.Чем отличается расположение пилотных поднесущих в зоне PUSC с и без пространственно-временным кодированием?
17.Что такое эквалайзер? Для чего необходимы эквалайзеры при приеме сигналов сетей WiMAX?
133