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1、Page,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,Page,*,HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.,Huawei Confidential,HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.,Page,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,Huawei Confidential,英文標(biāo)題:32-35pt,顏色:R153 G0 B0,內(nèi)部使用字體:,FrutigerNext LT Medium,外部使用字體:Arial,中文標(biāo)題:30-32pt,顏色:R153 G0 B0,字體:黑體,英文正文:20-22pt,子目錄(2-5級)

2、:18pt,顏色:黑色,內(nèi)部使用字體:,FrutigerNext LT Regular,外部使用字體:Arial,中文正文:18-20pt,子目錄(2-5級):18pt,顏色:黑色,字體:細黑體,配色參考方案:,建議同一頁面內(nèi)不超過四種顏色,以下是組配色方案,同一頁面內(nèi)只選擇一組使用.,（僅供參考）,客戶或者合作伙伴的標(biāo)志放在右上角.,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,WiMAX 基本原理與關(guān)鍵技術(shù),無線案例培訓(xùn)部,2008-7,前 言,WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access）,WMAN(Wireless Metrop

3、olitan Access Network)technology,Page 1,培訓(xùn)目標(biāo),學(xué)完本課程后,您應(yīng)該能:,了解OFDM技術(shù)的基本原理,了解WiMAX無線接入網(wǎng)無理層關(guān)鍵技術(shù),Page 2,目 錄,OFDM/OFDMA,基本原理,2.,WiMAX,物理層關(guān)鍵技術(shù),Page 3,目錄,OFDM/OFDMA,基本原理,1.1,OFDM,原理,1.2 OFDMA,原理,Page 4,FDMA系統(tǒng)演進,Single Carrier,OFDM:,Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復(fù)用,frequency,Multi-carrier,fr

4、equency,OFDM,frequency,Page 5,主要思想,:,將數(shù)據(jù)進行串并轉(zhuǎn)換,得到,N,路并行的數(shù)據(jù)流,將每一路調(diào)制到相互正交的子載波上,子載波頻譜可以重疊,發(fā)送信號表達式,:,在接收端對其進行相關(guān)解調(diào)時,下面的式子可以保證子載波之間的正交性,:,基本原理（模擬處理時）,OFDM基本原理,Page 6,OFDM,的系統(tǒng)實現(xiàn),S,f,0,f,N-1,P/S,IFFT,Page 7,頻譜利用率高,易于克服頻率選擇性衰落,易于克服多徑干擾（碼間串?dāng)_）,信道估計與均衡實現(xiàn)簡單,易于同其他技術(shù)相結(jié)合,OFDM技術(shù)特點,對時間同步的要求比較高,對頻率偏移特別敏感,PAPR(Peak to

5、Average Power Ratio)值較大,Page 8,克服頻率選擇性衰落,Fading,Transmit Signal,Received Signal,f,f,P(f),P(f),寬帶系統(tǒng),窄帶系統(tǒng),Fading,Transmit Signal,Received Signal,f,f,P(f),P(f),Page 9,多徑環(huán)境,Received,signal,Transmitted,signal,time,time,Page 10,克服多徑干擾,CP(cyclic prefix)=Tg/Tb,有1/32,1/16,1/8,1/4.通常CP取值為1/8.,在OFDMA系統(tǒng)中,增加CP可減

6、小多徑干擾造成的影響.,Page 11,時域同步的重要性,Page 12,頻域同步的重要性,Page 13,目錄,OFDM/OFDMA,基本原理,1.1,OFDM,原理,1.2 OFDMA,原理,Page 14,什么是OFDMA？（1）,OFDMA:Orthogonal Frequency Division Multiple Access,OFDMA,是,一種資源分配粒度更小的多址方式,可同時支持多個用戶,Frequency,Time,OFDM,OFDMA,Output Power,Frequency,OFDM,OFDMA,Page 15,Frequency,Subcarrier-N,Subc

7、arrier-1,Time,Bandwidth,Subcarrier-2,Subcarrier-3,Subcarrier-4,Guard Time,OFDM Slot/Frame,IFFT,IFFT,IFFT,S,1,S,2,S,3,S,4,S,5,S,6,S,7,S,N,S,N+1,S,N+2,S,N+3,S,N+4,OFDM Symbol,(FTT duration),S,2N,什么是OFDMA？（2）,資源最小分配單位,Slot=n,子信道,m OFDMA,符號,n,與,m,的大小與,Zone,和上下行有關(guān),Page 16,OFDMA幀結(jié)構(gòu),Preamble,DL Sub-frame,T

8、TG,UL Sub-frame,RTG,Last Frame,Power,Time,FCH,DL,MAP,UL,MAP,DL Burst#2,DL Burst#4,DL Burst#3,DL Burst#1,DL Burst#6,DL Burst#7,DL Burst#5,A,C,K,Burst#1,Rang,ing,Fast Feedback(CQICH),Burst#2,Burst#3,Burst#4,Burst#5,0,1,2,3,4,5,6,7,N,0,1,2,3,4,M,Guard,Symbol,1,S,N,Sub-channel Logical Number,Next Frame,

9、TTG:Transmit/receive transition gap RTG:Receive/transmit transition gap,Page 17,OFDMA幀結(jié)構(gòu),OFDMA,幀長為,5ms,并且包含,48,個,symbol.,一幀包括,DL,子幀和,UL,子幀,.,DL,子幀,:Preamble,、,FCH(frame control header),DL_MAP,和下行數(shù)據(jù),burst,組成,.,Preamble:,占用下行子幀的第一個符號,用于物理幀的同步,.,FCH:,在下行第一個,PUSC zone,中最前面,4,個連續(xù)的,slots,上發(fā)射,用于指示,PUSC zon

10、e,使用的子信道和,DL-MAP,的發(fā)射信息,.,DL_MAP:,緊隨,FCH,之后,用于向所有的,MS,廣播下行子幀的資源分配情況,包括每個下行,burst,的位置、大小、,burst profile,等,.,下行數(shù)據(jù),burst:,用于承載下行數(shù)據(jù),每個下行,burst,在幀結(jié)構(gòu)中都是一個二維的矩形結(jié)構(gòu),;,下行一個,burst,中可能包含有多個,MS,的數(shù)據(jù),MS,解調(diào)后根據(jù),MAC PDU,頭里的,CID,信息判斷是否是自己的數(shù)據(jù),.,Page 18,OFDMA幀結(jié)構(gòu),上行子幀由,Ranging,子信道和上行數(shù)據(jù),burst,組成,.,Ranging,子信道是一個競爭資源,用于,MS,

11、發(fā)競爭的,Ranging,和帶寬請求信息,所有,MS,都可以使用,BS,將對此進行檢測,.,上行數(shù)據(jù),burst,承載上行數(shù)據(jù),上行每個,MS,使用一個,burst.,不一定需要是矩形,.,Page 19,目 錄,1.,OFDM/OFDMA基本原理,2.,WiMAX物理層關(guān)鍵技術(shù),Page 20,目錄,2.,WiMAX系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),2.1 WiMAX系統(tǒng)通信模型,2.2 信道編碼,2.3,AMC,2.4 HARQ,2.5 多天線技術(shù),Page 21,通信系統(tǒng)基本模型,信源解碼,信源編碼,Interleaving,deinterleaving,調(diào)制,解調(diào),發(fā)射,接收,無線信道,信道解碼,和,信道

12、解交織,信道編碼和 信道交織,Page 22,WiMAX 系統(tǒng)通信模型,FEC,（RS,BTC,CTC）,調(diào)制映射,隨機化,IFFT,添加,循環(huán),前綴,交織,下行物理層處理過程,上行物理層處理過程,去除,循環(huán),前綴,FFT,頻域均衡,解調(diào)制,解映射,Viterbi&,RS Decoder,去隨機化,去交織,數(shù)據(jù)送至,MAC 層,源于,MAC 層,的數(shù)據(jù),射頻,發(fā)射,基帶,射頻,接收,基帶,Page 23,目錄,2.,WiMAX系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),2.1 WiMAX系統(tǒng)通信模型,2.2 信道編碼,2.3,AMC,2.4 HARQ,2.5 多天線技術(shù),Page 24,定義:在發(fā)送端被傳輸?shù)男畔⑿蛄猩细郊?/p>

13、一些監(jiān)督碼元,這些多余的碼元（冗余信息）與信息碼元之間以某種確定的規(guī)則互相關(guān)聯(lián)（約束）,目的:接收端通過判斷接收到的信息碼元與監(jiān)督碼元之間的關(guān)系是否符合發(fā)送端的規(guī)則來發(fā)現(xiàn)傳輸中的錯誤,乃至糾正錯誤,編碼效率:k/n,WiMAX中用到的信道編碼的類型:,CC:卷積碼,目前支持的編碼格式為1/2,2/3,3/4,5/6,CTC:卷積Turbo碼,迭代譯碼比經(jīng)典Turbo碼性能更優(yōu),譯碼復(fù)雜度低,目前支持的編碼格式為1/2,2/3,3/4,5/6,LDPC,低密度校驗碼,其譯碼性能和Turbo碼接近,不要交織器,單次迭代復(fù)雜度低,編碼計算量大,信道編碼,Page 25,Questions,信道編碼效

14、率是不是越高越好？,Page 26,目錄,2.,WiMAX系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),2.1 WiMAX通信系統(tǒng)模型,2.2 信道編碼,2.3 AMC,2.4 HARQ,2.5 多天線技術(shù),Page 27,AMC:Adaptive Modulation and Coding,作用:,根據(jù)信道的質(zhì)量情況,選擇最合適的調(diào)制和編碼 方式,通過編碼和調(diào)制方式的組合,可以支持不同的傳輸速率,AMC,16,QAM,QPSK,64,QAM,Page 28,802.16e的調(diào)制方式,QPSK 16QAM 64QAM星座圖,Page 29,WiMAX系統(tǒng)支持的調(diào)制和編碼方式,Supported Code and Modula

15、tions,Modulation,DL,UL,QPSK、16QAM、64QAM,QPSK、16QAM、,64QAM,CC(Convolutional Code),1/2,2/3,3/4,5/6,1/2,2/3,3/4,5/6,CTC(Convolutional Turbo Code),1/2,2/3,3/4,5/6,1/2,2/3,3/4,5/6,Repetition,0,x2,x4,x6,0,x2,x4,x6,在其它輸入條件相同的情況下,不同的調(diào)制和編碼方式直接影響單基站容量及單用戶速率,Page 30,處于較好信道中的MS可以具有更高的速率,系統(tǒng)的平均傳輸速率也可得到提高,避免通過發(fā)射功率

16、的途徑來提高系統(tǒng)性能,降低干擾,802.16基于RSSI和CINR來衡量信道質(zhì)量,調(diào)制編碼方式的選取原則,信道質(zhì)量好,用效率高的調(diào)制方式并結(jié)合較弱的信道編碼方式,信道質(zhì)量不好,用效率低的調(diào)制方式并結(jié)合較強的信道編碼方式,AMC,Page 31,Questions,在其它輸入條件相同的情況下,計算不同的調(diào)制和編碼方式下每符號所傳輸?shù)挠行畔⒈忍?每符號所傳輸?shù)挠行畔⒈忍卣{(diào)制階數(shù)編碼效率,對比16QAM 3/4和64QAM 1/2,兩者傳輸?shù)挠行畔⒈忍厥欠裣嗟?？性能上有何區(qū)別？,當(dāng)信道環(huán)境比較復(fù)雜的時候,因反饋延遲或者反饋譯碼錯誤而造成AMC判決錯誤,會發(fā)生什么樣的后果？,Page 32,目錄,2.,WiMAX系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),2.1 WiMAX系統(tǒng)通信模型,2.2 信道編碼,2.3 AMC,2.4 HARQ,2.5 多天線技術(shù),Page 33,HARQ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）,HARQ技術(shù)是ARQ和前向糾錯(FEC)相結(jié)合的糾錯方法,ARQ類型,SAW:Stop-and-wait,GBN:Go-Back-N,SR:Selective Repeat