I
РАДИОСВЯЗЬ
[|
схеме сначала антенна 0 транслирует символ SO, а антенна 1 -
символ S1. В следующий символьный интервал антенна 0 пере-
дает символ S1*, а антенна 1 - символ SO* (S* - комплексное
дополнение к S). Приемник работает с одной антенной и в каж-
дом символьном интервале принимает сигналы Ю и г1. По ним и
по известным передаточным характеристикам каналов hO и И1
в приемнике восстанавливают переданные сигналы SO и S1.
В методе OFDMA предусмотрен ряд особенностей реализа-
ции STC. Прежде всего, при формировании OFDMA-символов
набор пилотных частот зависит от четности символа и номера
антенного канала. Кроме того, поскольку в OFDMA разделение
каналов - не частотное, то в дополнение к STC используется
частотное разделение каналов посредством скачков частоты
(Frequency Hopping Diversity Coding, FHDC). Суть данного меха-
низма состоит в следующем. Предположим, что несущие в суб-
канале X модулируются сигнальным вектором SO, а в субкана-
ле Х+1 - вектором S1. Именно такой сигнал передает антенна 0.
Антенна 1 транслирует сигнал, в котором несущие подканала
X модулируются вектором -S1 *, а несущие подканала Х+1 -
вектором SO*. Восстановление сигналов в приемнике проис-
ходит аналогично рассмотренному выше варианту STC, но
вместо передаточных характеристик двух антенных каналов
используются характеристики, связанные с субканалами X и
Х+1. Под принятыми сигналами гО и г1 понимают сигналы, при-
нятые в субканалах X и Х+1, соответственно. Из них восста-
навливают SO и S1.
Для того, чтобы этот подход перенести на пары субканалов,
все субканалы OFDMA-символа разбивают на смежные пары
(X, Х+1; Y, Y+1;.
..). В антенне 0 они передаются без изменений, а
в антенне 1 в каждой паре происходит описанное выше преоб-
разование.
Метод OFDMA допускает применение STC/FHDC не только
в нисходящем, но и в восходящем канале. Кроме того, возмож-
но применение STC на базе не только двух, но и четырех антен-
ных элементов. В последнем случае помимо базовых антенн 0 и
1, добавляются антенны 0' и 1 сигнал в которых смещен по фазе.
Модуляцию OFDMA применяют в ряде систем беспровод-
ной связи, в частности, в системе WiMAX (World Interoperability
for Microwave Access) [26, 27]. В ее основе лежит рассмотрен-
ный выше стандарт IEEE 802.16-2004, а также его модифика-
ции IEEE 802.16/a,c,d,e-2005, чьи базовые характеристики пре-
дусматривают дальность связи до 50 км и возможность работы
вне зоны прямой BHflHMOCTn(Non-Line-of-Sight - NLOS). Для дос-
тупа вне зоны прямой видимости, в каждую единицу времени
выбирается наиболее мощный сигнал, в том числе и из отра-
женных, посредством так называемых Kake-приемников, кото-
рые имеют несколько каналов корреляционного приема [28]. Эти
приемники обрабатывают сигналы, прошедшие разными путя-
ми (лучами), выравнивая их по фазе и складывая по амплиту-
де, что позволяет использовать практически всю мощность при-
нимаемого сигнала. Rake-приемники суммируют мощности раз-
ных лучей от одной и той же ячейки базовой станции, от разных
ячеек одной и той же БС, а также от разных БС. Это дает воз-
можность снизить мощность излучения БС и повысить емкость
системы. Пиковая скорость обмена данными может достигать
70 Мбит/с на один сектор базовой станции, при этом типовая
базовой станции может иметь до шести секторов покрытия (но
их обычно четыре). Спектральная эффективность системы
WiMAX достигает 5 бит/с/Гц (на практике - 3,5 бит/с/Гц [29]).
Имеется возможность передачи аудио и видеосигналов.
5 4 ----------------------------------------------------------------------------------
Оборудование сетей WiMAX функционирует в частотных
каналах шириной от 3,5 до 30 МГц в диапазоне 2.
..11 ГГц. Ши-
рокий разброс диапазона частот обусловлен различиями в час-
тотной зашумленности разных регионов мира. В Северной Аме-
рике для WiMAX используются участки в диапазонах 2,5 и 5 ГГц,
в Центральной и Южной Америке - 2,5; 3,5 и 5 ГГц, на Ближнем
Востоке, в Африке, Западной и Восточной Европе - 3,5 и 5 ГГц,
в Азиатско-Тихоокеанском регионе - 2; 3; 3,5 и 5 ГГц [26].
Стандарт IEEE 802.16-2004 (802.16-2005) относят к решени-
ям операторского класса, так как он предоставляет достаточно
широкие возможности для масштабирования. Один сектор ба-
зовой станции способен обеспечить скорость передачи данных,
достаточную для одновременного обслуживания более 60 пред-
приятий, подключенных по каналам типа Т1, и сотни жилых до-
мов, подключенных по каналам типа DSL [27]. Совместимость
оборудования, работающего в этом стандарте, позволяет опе-
ратору сократить затраты на конечное клиентское оборудова-
ние и одновременно использовать оборудование разных произ-
водителей. Расширенные возможности работы вне прямой ви-
димости позволяют улучшить качество покрытия обслуживае-
мой зоны. Следовательно, большее количество конечных пользо-
вателей может получить высокоскоростной беспроводной дос-
туп, например, в сеть Интернет. При этом отпадает необходи-
мость долгого ожидания организации канала. Домашние пользо-
ватели, не имеющие возможности подключиться к широкопо-
лосным кабельным линиям или линиям DSL, могут воспользо-
ваться эквивалентными беспроводными услугами по относитель-
но невысоким тарифам.
Технология OFDMA положена также в основу стандарта IEEE
802.20, на котором базируются мобильные системы сотовой
связи MobileWiMAX, MBWA и др., функционирующие в диапазо-
не частот 3,5 ГГц. Ширина полосы каналов - 2x1,25/2x5/2x10 МГц.
Скорость для канала 1,25 МГц: до 1 Мбит/с - в нисходящем ка-
нале, до 300 кбит/с - в восходящем канале. Радиус действия -
до 15 км, мобильность - до 250 км/ч. [1 ].
А ппаратное о б еспечен и е O FD M -модуляции
Многие фирмы выпускают микросхемы на базе OFDM-мо-
дуляции для построения радиомодемов. Так, израильская ком-
пания Runcorn Technologies (www.runcom.com) производит СБИС
RN200 - модем с поддержкой режима OFDMA стандарта IEEE
802.16е-2005. СБИС поддерживает схемы модуляции QPSK, 16-
и 64-QAM, турбо-коды и коды Рида-Соломона, содержит буфер-
ную схему Analog Front End (AFE), включающую АЦП 10 бит и
ЦАП 10 бит. При ширине канала 14 МГц СБИС обеспечивает
скорость передачи данных до 56 Мбит/с. Спектральная эффек-
тивность - до 5 бит/с/Гц. Используется 512/1024/2048-точечное
быстрое преобразование Фурье. На аппаратном уровне поддер-
жана возможность работы с AAS, включая режим STC в нисхо-
дящем канале-. .Изготавливается по 90-нм КМОП-технслогии.
Фирма также производит СБИС RNF2000/RNA2000, аналогич-
ные по назначению модему RN200.
Корпорация Intel (CLUA)(www.intel.com) выпускает ИМС Intel
WiMAX Connection 2250, которая поддерживает стандарты IEEE
802.16-2004 и IEEE 802.16а-2005. В первом случае использует-
ся режим OFDM с 256-ю несущими частотами, а во втором -
OFDMA с 512/1024-мя несущими частотами. Црименятся адап-
тивная модуляции (BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM). Коррекции
ошибок осуществляется посредством кодирования Рида-Соло-
мона и сверточного кодирования.
1ГРадиолюбитель - Ю /2 0 0 8
предыдущая страница 54 Радиолюбитель 2008-10 читать онлайн следующая страница 56 Радиолюбитель 2008-10 читать онлайн Домой Выключить/включить текст