Частотно-временные ресурсы, слоты. Уплотнение пользователей на основе OFDMA PDF Print E-mail
Written by Administrator   
Monday, 20 August 2012 14:33

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
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 подне-сущие или несмежные). Возможны следующие размеры слотов:

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

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

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

-    1 подканал х 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 Nrc последовательных логических подканалов, а по оси времени — из Nra 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 направо (рис. 2.5).
В нисходящем канале последовательность размещения данных в области данных выглядит следующим образом (рис. 2.5, а). Сначала данные на передачу разбиваются на блоки такого размера, чтобы полностью поместиться в одном слоте, далее указанные блоки помещаются в слоты области данных последовательно сверху вниз и слева направо до границ области (рис. 2.5, б).

В восходящем канале размещение данных в области данных осуществляется в два этапа (рис. 2.5, б). На первом этапе данные на передачу разбиваются на блоки такого размера, чтобы полностью поместиться в одном слоте, далее выбираются слоты, в которых будут передаваться данные. Слоты выбираются последовательно слева направо до границы зоны (п. 2.2.2) и сверху вниз (на рис. 2.5, б — горизонтальные стрелки в области данных), при этом пропускаются слоты, в которых размещены блоки данных с идентификаторами UIUC = 0, 11 (значение поля Type равно 8, 12, 13). На втором шаге блоки данных помещаются в выбранные слоты сверху вниз и слева направо (на рис. 2.5, б — вертикальные стрелки в области данных), также как и в нисходящем канале.

На рис. 2.5 по оси абсцисс отложены номера OFDMA-символов, а по оси ординат — номера логических подканалов.

Частотно-временные ресурсы для пакетов должны выделяться таким образом, чтобы образуемая ими область размещения из подканалов и символов была непрерывной.

В указанных процедурах в частотной области операции осуществляются над логическими каналами до их перенумерации в нисходящем канале и до циклического сдвига в восходящем канале.