Tecnologías clave de la tecnología WiMax
OFDM/OFDMA
OFDM (multiplexación por división de frecuencia ortogonal) es una tecnología de modulación digital multiportadora que proporciona una alta utilización del espectro y resiste efectos multitrayecto, desvanecimiento selectivo de frecuencia o banda estrecha. La interferencia tiene importantes ventajas. OFDMA, por otro lado, utiliza el concepto de OFDM para implementar acceso múltiple de enlace ascendente, donde cada usuario ocupa una subportadora diferente y los usuarios están separados por subportadoras. OFDMA permite que un único usuario transmita sólo en un subconjunto de subportadoras, reduciendo así los requisitos de potencia de transmisión.
En el sistema WiMAX, la tecnología OFDM es una tecnología de capa física y existen dos métodos de aplicación principales: capa física OFDM y capa física OFDMA. La capa física OFDM utiliza modulación OFDM para generar conjuntos de portadoras ortogonales OFDM de un único usuario y transmitir flujos de datos en paralelo para un único usuario. La capa física OFDMA utiliza acceso múltiple OFDMA, admite dúplex TDD y FDD, el enlace ascendente utiliza acceso múltiple TDMA, el enlace descendente utiliza multiplexación TDM y se pueden utilizar diversidad de transmisión STC y sistemas de antena adaptativa AAS. Normalmente, los flujos de datos de enlace descendente se dividen en múltiples flujos de datos lógicos, y estos flujos de datos pueden acceder a usuarios con diferentes características de canal utilizando diferentes métodos de modulación y codificación y diferentes potencias de señal. Se accede al subcanal de enlace ascendente en un modo de acceso múltiple, y el subcanal se asigna a través del protocolo de acceso a medios (MAP) enviado en el enlace descendente para transmitir el flujo de datos del enlace ascendente. Aunque la tecnología OFDM es muy sensible al ruido de fase, el estándar define ScalableFFT, lo que permite seleccionar diferentes esquemas de modulación para diferentes entornos inalámbricos para garantizar que el sistema pueda funcionar con un alto rendimiento.
HARQ
La tecnología HARQ (requisito de repetición automática híbrida) puede aumentar significativamente el rendimiento del sistema al mejorar la eficiencia del espectro y expandir indirectamente la cobertura del sistema a través de la ganancia integral que brinda el alcance de la retransmisión. En las condiciones de aplicación de la tecnología WiMAX (larga distancia exterior), el fenómeno de desvanecimiento de los canales inalámbricos es muy obvio. La eficiencia del uso de los protocolos TCP e IP en canales inalámbricos con calidad inestable es muy baja. La tecnología WiMAX agrega un mecanismo HARQ a la capa de enlace, lo que reduce los errores de información que llegan a la capa de red y puede mejorar en gran medida el rendimiento del servicio del sistema.
Aunque el protocolo 802.16e estipula que los métodos de codificación de canales incluyen codificación de código convolucional (CC), código turbo convolucional (CTC) y código de verificación de baja densidad (LDPC), pero para el método HARQ, según el Protocolo actual, 16e solo admite los métodos CC y CTC HARQ. Las disposiciones específicas son las siguientes: En el protocolo 16e, el método de requisito de repetición automática híbrida (HARQ) es opcional en la parte MAC. Las funciones HARQ y los parámetros relacionados se determinan y negocian a través del mensaje SBC durante el proceso de acceso a la red o el proceso de reingreso. HARQ se realiza por conexión y la disponibilidad de la funcionalidad HARQ por flujo de servicio se puede determinar mediante el mensaje DSA/DSC.
AMC
AMC (Codificación de modulación adaptativa) tiene sus propios requisitos técnicos específicos para aplicaciones WiMAX. Dado que la tecnología AMC requiere determinar el esquema de codificación y el esquema de modulación que se utilizarán en función de las condiciones del canal, la tecnología AMC debe implementarse en función de las características técnicas de WiMAX. A diferencia de la tecnología CDMA, dado que la capa física de WiMAX utiliza tecnología OFDM, los factores del canal como la dispersión del retardo, el cambio de frecuencia Doppler, el valor PAPR, la interferencia celular, etc. tendrán un impacto importante en OFDM. El estándar WiMAX define una variedad de codificación y. El modo de modulación, incluida la codificación convolucional y el modo de modulación, la función AMC debe implementarse de acuerdo con las características técnicas de WiMAX.
El estándar WiMAX define una variedad de modos de codificación y modulación, incluida la codificación convolucional, la codificación turbo de paquetes (opcional), el código turbo convolucional (opcional), la codificación convolucional Zero Tail Bait (código convolucional ZeroTailbaiting) (ZeroTailbaitingCC) (opcional) y LDPC (opcional). ), y corresponden a diferentes tasas de código, principalmente 1/2, 3/5, 5/8, 2/3, 3/4, 4/5 y 5/6, etc. El estándar WiMAX también define una serie de modos de modulación, incluida la codificación convolucional, la codificación turbo de paquetes, la codificación turbo de paquetes y la codificación turbo convolucional.
MIMO
MIMO (Multiple Input Multiple Output) es una tecnología clave para las comunicaciones móviles del futuro. La tecnología MIMO tiene dos manifestaciones principales: la multiplexación espacial y la codificación espacio-temporal. Ambas formas se utilizan en el protocolo WiMAX. Los protocolos relacionados con WiMAX también vienen en formas que utilizan tanto multiplexación espacial como codificación espaciotemporal. El soporte para MIMO es una opción en el protocolo. La combinación de conjunto de antenas adaptativas (AAS) y tecnología MIMO puede aumentar significativamente la capacidad y la utilización del espectro del sistema, mejorando así en gran medida la cobertura y la capacidad de hacer frente al desvanecimiento rápido, lo que hace que sea diferente. El rendimiento de propagación en el medio ambiente es óptimo.
Mecanismo QoS
En el estándar WiMAX, la capa MAC define un mecanismo QoS más completo. La capa MAC puede establecer diferentes parámetros QoS para cada conexión, incluida la velocidad, el retraso, etc. . El sistema WiMAX define cuatro tipos de programación, que son solo para flujos de servicios de enlace ascendente, a saber, UnsolicitedGrantService, UnsolicitedGrantService, UnsolicitedGrantService y UnsolicitedGrantService, servicio de concesión sin invocación (UnsolicitedGrantService) y servicio de concesión sin invocación (UnsolicitedGrantService). Servicio de sondeo en tiempo real (rtPS.RealTime Polling Service), servicio de sondeo en tiempo no real (nrtPS.Non Real Time Polling Service) y servicio de mejor esfuerzo (BE.Best Effort Service). Para los flujos de servicios descendentes, solo hay restricciones de parámetros de QoS (es decir, diferentes tipos de aplicaciones tienen diferentes restricciones de parámetros de QoS), pero no hay restricciones de tipo de programación que dependan del tipo de aplicación del flujo de servicios, porque la asignación de ancho de banda descendente es activada por los datos en el buffer BS. Los parámetros de QoS definidos aquí son específicos de la interfaz aérea y son necesarios para estos 4 servicios.