به نام خدا
در این قسمت می خواهیم به مشخصات اصلی که در WiMAX باید به آنها توجه کنیم بپردازیم ، امید است که برای کاربران مفید باشد:
مشخصات اصليWiMAX يك سيستم تعاملي را براي باندهاي مجاز و غير مجاز در سرتاسر جهان تعريف مي كند. اين باعث مي شود كه تجهيزات مبتني بر استاندارد 802.16 در طيف وسيعي به كار روند. جدول 1 مشخصات اصلي WiMAX MAC و PHY را براي فركانس 2-11 GHz سيستم بي سيمي MAN و سيستم بي سيمي HUMAN OFDM نشان مي دهد.
جدول 1: مشخصات اصلي WiMAX براي سيستم بي سيمي MAN OFDM مشخصات سيستم WiMAX از يك يا دو پروفيل اصلي MAC يعني P2MP يا Mesh و يكي از شش پروفيل PHY تشكيل شده است . سه پهناي باند به اندازه هاي 1.75، 3.5 و 7 MHz براي باند 3.5 GHz ETSI، 3 و 5.5 MHz و كاناليزه كردن باند MMDS به كار رفته است، در حاليكه كاناليزه كردن 10 MHz را مي توان براي باندهاي غير مجاز به كار برد.
OFDM PHYشكل 2 خط لوله مخابره لايه فيزيكي را براي سيستم بي سيمي MAN OFDM نشان مي دهد كه بر اساس استاندارد IEEE 802.16 مي باشد. فرمت سيگنال دهي OFDM در برابر فرمت هايي همچون تك حامل (SC) و CDMA قرار دارد و نسبت به آنها ترجيح داده مي شود، زيرا عملكرد غير جهت ديد (NLOS) برتر است. اين باعث مي شود طراحي هموارساز ساده تر باشد و عمليات در محيط هاي انتشار چند مسيره را پشتيباني مي كند.
شكل 2: خط لوله پردازش مخابره سيگنال در سيستم بي سيمي MAN OFDMروش Reel-Solomon و كد گذاري قراردادي تكنيك هاي ضروري براي تصحيح خطا هستند كه بايد در هنگام پياده سازي شبكه بي سيمي WirelessMAN OFDM PHY به كار روند. جدول 2 نرخ هر كدام از آنها را با توجه به انواع مدولاسيون نشان مي دهد.
جدول 2: كد گذاري اجباري كانال در هر مدولاسيون نكته: اعداد و ارقامي كه در اين جدول آمده است، نرخ هاي كلي هستند كه مي توان با استفاده از روش Reed-Solomon و كدگذاري قراردادي به آنها دست يافت.در سيستم بي سيمي MAN OFDM، اندازه تبديل سريع فوريه (FFT) برابر با 256 است. در اين بلوك به اندازه 256، 55 زير حامل (28 زير حامل پايين و 27 زير حامل بالا) براي باند محافظت كنار گذاشته مي شوند و 8 زير حامل نيز براي سيگنال پيلوت مورد استفاده قرار مي گيرند.
براي تصحيح تعداد زيرحامل هاي مورد استفاده به 192، اين سيستم از چند نرخ متفاوت نمونه برداري بهره مي برد كه بالاتر از 1، 8/7 و 7/6 مي باشند. اين باعث مي شود كه خروجي نهايي ماكزيمم شود، در حاليكه ماسك هاي طيفي با پيش نيازهاي مختلف برآورده شوند. سيستم بي سيمي MAN OFDM از دامنه وسيعي از اندازه هاي زمان محافظ نسبت به دوره زماني نماد OFDM پشتيباني مي كند (جدول 3). زماني كه مقدار مينيمم 3% در شرايط نسبتاًمطلوب كانال به كار مي رود، 25% زمان محافظ را مي توانيم مورد استفاده قرار دهيم.
جدول 3: پارامترهاي نماد OFDM جدول 4 مقادير گسترش تأخير ريشه دوم ميانگين (rms) را در يك آنتن معمولي براي كانال هاي IEEE 802.16a نشان مي دهد. فاصل لينك (شعاع سلول) براي اين مقادير تأخير برابر با 7 كيلومتر است. بايد دامنه گسترش تأخير rms را بسته به شرايط مختلف و عوارض زمين تعيين كنيم كه در جدول به صورت عوارض نوع A، B و C نشان داده شده است.
عوارض نوع A: بيشترين مقدار افت مسير، زميني بسيار نامهوار با مناطق جنگلي و درختي متوسط يا انبوه.
عوارض نوع B: افت مسير متوسط.
عوارض نوع C: كمترين افت مسير، بيشتر زميني هموار با تراكم پايين مناطق جنگلي يا درختي.
جدول 4: مدلهاي كانال IEEE 802.16 بدترين حالت گسترش تأخير يعني 5.24 μsec را مي توان با استفاده از زمان محافظ 1/4 براي پهناي باند 10 MHz براي كانالهاي عريض پشتيباني كرد. در يك محيط سيار با آنتن معمولي و در ايستگاههاي مشتركين، يك گسترش تأخير به اندازه 10 μs را مي توان با استفاده از زمان محافظ 1/4 براي كانالي به پهناي باند 5 MHz پشتيباني كرد.
جدول 5 نرخ داده ها را براي پهناي باند و تركيبهاي متفاوت انواع مدولاسيون و نرخ هاي كدگذاري نشان مي دهد. زمان محافظي به ميزان 1/32 مورد استفاده قرار گرفته است. نرخ هايي كه در اينجا در نظر گرفته شده اند بيشترين مقدار را براي PHY نشان مي دهند. ولي مقادير كمينه و بيشينه MAC در اين محاسبات درج نشده اند.
جدول 5: نرخ داده ها در پهناي باند مختلف 802.16 IEEE 802.16 كانالهاي فرعي انتخابي از طريق خطوط ارسال ايستگاه زميني به ماهواره را نيز مد نظر قرار مي دهد. اين امكانات به ويژه در زماني مفيد است كه پايگاههايي با توان محدود همانند لپ تاپ در يك ايستگاه مشترك و محيط داخلي قابل حمل يا سيار مد نظر قرار دهد. فاكتور ايجاد كانال هاي فرعي به ميزان 1/16 و يك لينك 12-dB را مي توان از اين طريق بدست آورد. شانزده مجموعه از 12 زيرحامل براي هر كدام از آنها تعريف مي شود به طوري كه يك، دو، چهار، هشت يا تمامي مجموعه ها را مي توان به ايستگاه مشترك در خطوط ارسال زميني به ماهواره اختصاص داد. هنگامي كه بيش از يك مجموعه كانال فرعي تخصيص داده شده اند، از هشت حامل پيلوت استفاده مي شود.
براي پشتيباني و مقابله با تغييرات زماني در كانال، بندهاي مختلف استاندارد 802.16 اختياري است و در واقع ادامه همان قوانين و مقررات قبلي است. در يك مسير ارسال زميني به ماهواره، مدخل كوتاهي در نظر گرفته شده است كه مي توان آن را در زمان هاي مختلف به كار برد. اين گزينه ها عبارتند از:
استفاده از خود مقررات اصلي
استفاده از مدخل بعد از هر نماد داده L=8
استفاده از مدخل بعد از هر نماد داده L=16
استفاده از مدخل بعد از هر نماد داده L=32
در لينك سر پايين، يك مدخل كوتاه را مي توان به صورت اختياري در آغاز هر رشته سيگنال قرار داد. همچنين مي توان يك مدخل بلند نيز طبق پيش فرض در ابتداي چارچوب جاي داد. پياده سازي صحيح زمان بند ايستگاه اصلي كمترين بازه تكرار لازم براي تخمين كانال را تضمين مي كند.
تحليل ها نشان مي دهند كه در طرح تخمين هر كانال با استفاده از روش درون يابي، سرعت سياري تا حدود 150 كيلومتر در ساعت توسط خط L بهتر از خط 10 پشتيباني مي شود.
