Image024 (40)

Jerzy Chromieć, Stanisław Lindner

	802.16	802.16a	802.16d	802.16e
Mobilność	Dostęp stały	Dostęp stały i przenośny	Dostęp stały i przenośny	Pełna mobilność do 120km/h
Praktyczne zasięgi	1-5 kin	5 -8 km	5-8 km	1-5 km

Komercyjnym zastosowaniem bazującym na założeniach standardu IEEE 802.16e jest WiBro nazywane też mobilnym WiMAX-em. Stacje WiBro zapewniają mobilny dostęp o przepływności do 50Mb/s do sieci Internet przy prędkości

terminala użytkownika do 50 km/h w komórkach o promieniu 5 km. Komunikacja odbywa się w licencjonowanym paśmie 2,3 - 2,4 GHz podzielonym na kanał)' radiowe o szerokości 8,75MHz. Technologia ta korzysta z wielodostępu opartego na technice OFDMA oraz dupleksie czasowym TDD [1.1].

Najbardziej popularnym standardem stosowanym obecnie jest 802.16d. Wynika to głównie z możliwości pracy między odbiornikiem a nadajnikiem bez widoczności optycznej. Spośród 256 podnośnych OFDM w tym standardzie 192 podnośne przeznaczone są na transmisję danych użytkownika, kolejne 8 podnośnych jest wykorzystywanych jako podnośne pilota a pozostałe 56 służą jako podnośne ochronne. Odstęp między pod-nośnymi wynosi 15,625 kHz a czas trwania symbolu OFDM wynosi 72 ps.

W standardzie 802.16e stosuje się technikę OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) dostępu użytkownika do kanału. Polega ona na podziale dostępnego zbioru podnośnych na podkanały. Rozwiązanie takie umożliwia przydział użytkownikom różnych podkanałów. Możliwe są dwa sposoby przydzielania podnośnych tworzących podkanał, mianowicie losowy' przydział podnośnych lub przydział podnośnych sąsiednich. Pierwszy sposób jest korzystniejszy dla kanałów o szybkich fluktuacjach poziomu sygnału, drugi natomiast przy fluktuacjach wolnych. W OFDMA 802.16c odstęp między podnośnymi ustalono na 10,94 kHz a całkowita liczba podnośnych zależy od szerokości pasma kanału. Wykorzystuje kanały o szerokości 1,25 MHz, 5 Mllz, 10 MHz i 20 MHz. W tabeli 1.14. przedstawiono parametry symboli OFDM i OFDMA.

Tabela 1.14. Parametry symboli OFDM 802.16d i OFDMA 802.16e

	OFDM 802.16d	OFDMA 802.16c
Liczba podnośnych	2.56	128	512	1024	2048
Liczba podnośnych danych	192	72	360	720	1440
Liczba podnośnych pilota	8	12	60	120	240
Liczba podnośnych ochronnych	56	44	92	184	368
Szerokość kanału [MHz]	3,5	1,25	5	10	20
Odstęp między podnośnymi [kl Iz]	15,625	10,94
Użyteczny czas symbolu [psi	64	91,4
Czas trwania symbolu OFDM [ps]	72	102,9
Liczba symboli OFDM w ramce	69	48

Kierunki Rozwoju Systemów i Układów Mikrofalowych

Liczba wykorzystywanych symboli determinuje uzyskiwane szybkości transmisji danych użytkownika. W tabeli 1.15 przedstawiono szybkości transmisji uzyskiwane w' systemie WiMAX w zależności od wybranego schematu modulacji i kodowania kanałowego. Są to dane teoretyczne, które mogą zostać uzyskane przez użytkownika pracującego w obrębie pojedynczego sektora stacji bazowej, z wykorzystaniem trybu dupleksu TDD i przyjętemu stosunkowi prędkości w łączu „w dół” (DL) do prędkości w łączu „w górę” (UL) równemu 3:1.

Tabela 1.15. Szybkość transmisji w systemie WiMAX w zależności od wybranego modelu modu-lacj i kodowania.

Szerokość pasma		3,5 MHz		1,25 MHz		5 MHz		10 MHz		8,75 MHz (WiBro)
		OFDM		OFDMA		OFDMA		OFDMA		OFDMA
		256		128		512		1024		1024
Modulacja	R	Szybkość transmisji (kbps]
		DL	UL	DL	UL	DL	UL	DL	Ul.	DL	UL
BPSK	1/2	946	326	Nie stosowana
QPSK	1/2	1882	653	504	154	2520	653	5040	1344	4464	1120
QPSK	3/4	2882	979	756	230	3780	979	7560	2016	6696	1680
16QAM	1/2	3763	1306	1008	307	5040	1306	10080	2688	8928	2240
16QAM	3/4	5645	1958	1512	461	7560	1958	15120	4032	13392	3360
64QAM	1/2	5645	1958	1512	461	7560	1958	15120	4032	13392	3360
64QAM	2/3	7526	2611	2016	614	10080	2611	20160	5376	17856	4480
64QAM	3/4	8467	2938	2268	691	11340	2938	22680	6048	20088	5040
64QAM	5/6	9408	3264	2520	768	12600	3264	25200	6720	22320	5600

Standard WiMAX umożliwia również zastosowanie skalowanej metody w^rielodostępu opartej na technice OFDMA, a mianowicie SOFDMA. W technice tei stosuje się zmienną liczbę przydzielanych podnośnych w kanale przy jednoczesnym utrzymaniu odstępów między poszczególnymi podnośnymi.

W standardzie 802.16 zdefiniowano też możliwość wykorzystania najnowszych technik antenowych w celu zwiększenia jakości oraz szybkości transmisji. W WiMAX-ie możliwe jest stosowanie takich rozwiązań jak system antenowy AAS (Advanced Antena System), który pozwala na dynamiczną zmianę charakterystyki kierunkowej anteny w celu zapewnienia lepszych warunków łączności z jednym terminalem użytkownika lub ich gmpą. Jest to więc odmiana transmisji z podziałem przestrzennym SDM (Space Division Multiplexing). Możliwe jest też wykorzystanie techniki MIMO, zarówno multipleksacji przestrzennej dla zwiększenia przepustowości łącza jak i dywersyfikacji nadawania dla poprawy wierności transmisji.

Innym opcjonalnym rozwiązaniem możliwym do zastosowania w systemie WiMAX jest mechanizm korekcji błędów HARQ. Technika ta jest hybrydą korekcyjnego kodowa-

51