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WiMAX RF 물리 계층 및 변조

WiMAX RF 물리 계층 및 변조

무선 광대역 기술로 WiMAX를 사용하는 것은 다양한 제조업체가 WiMAX 장비를 생산하고 있습니다. 특히 관심있는 영역 중 하나는 WiMAX RF 물리 계층 또는 무선 인터페이스로 전송 및 수신되는 무선 신호를 제어합니다.

WiMAX, 802.16-2004 표준은 예상되는 애플리케이션에 따라 네 가지 다른 RF 또는 무선 인터페이스를 설명합니다. 이 중 최대 30km의 비가 시선 응용 프로그램과 11GHz 미만의 주파수를위한 것이 현재 가장 널리 구현되었습니다. 결과적으로 종종 WiMAX 무선 인터페이스로 간주됩니다.

WiMAX 무선 인터페이스의 기본 사항

WiMAX RF 신호는 OFDM (직교 주파수 분할 다중) 기술을 사용하며 신호는 1.25 ~ 20MHz 범위의 총 신호 대역폭에 128 개의 반송파를 포함합니다.

OFDM에 대한 참고 사항 :

직교 주파수 분할 다중화 (OFDM)는 저속 데이터 스트림으로 각각 변조되는 많은 수의 가까운 간격 캐리어를 사용하는 신호 형식의 한 형태입니다. 가까운 간격의 신호는 일반적으로 서로 간섭 할 것으로 예상되지만 신호를 서로 직각으로 만들면 상호 간섭이 없습니다. 전송할 데이터는 모든 캐리어에서 공유되며 다중 경로 효과로 인한 선택적 페이딩에 대한 복원력을 제공합니다.

자세히 알아보기 OFDM, 직교 주파수 분할 다중화.

WiMAX 신호 대역폭은 1.25 ~ 20MHz 사이의 수치로 설정할 수 있습니다. 개별 반송파 간의 직교성을 유지하려면 기호주기가 반송파 간격의 역수 여야합니다. 결과적으로 좁은 대역폭 WiMAX 시스템은 더 긴 심볼 기간을 갖습니다. 더 긴 심볼 기간의 장점은 비가 시선 응용 프로그램에서 흔히 발생하는 다중 경로 간섭과 같은 문제를 극복하는 데 도움이된다는 것입니다. 이것은 WiMAX 시스템이 가진 큰 장점입니다.

WiMAX MIMO

802.16e를 포함한 고급 버전은 MIMO (Multiple Input Multiple Output)를 사용하므로 결과적으로 여러 안테나를 지원합니다. 이러한 기술을 사용하면 적용 범위, 자체 설치, 전력 소비, 주파수 재사용 및 대역폭 효율성 측면에서 잠재적 인 이점을 제공합니다.

MIMO에 대한 참고 사항 :

MIMO는 여러 안테나를 사용하여 반사 등의 결과로 서로 다른 경로를 통해 이동하는 신호를 분리하고 데이터 처리량 및 / 또는 신호 대 잡음비를 개선하는 데 사용되는 기능을 사용하는 안테나 기술의 한 형태입니다. 시스템 성능.

자세히 알아보기 MIMO 기술

WiMAX 적응 형 변조 및 코딩

WiMAX 변조 및 코딩은 적응 형이므로 일반적인 조건에 따라 이러한 매개 변수를 변경할 수 있습니다. WiMAx 변조 및 코딩은 링크 당 버스트별로 버스트별로 변경할 수 있습니다. 필요한 WiMAX 변조 및 코딩 체계를 결정하기 위해 채널 품질 피드백 표시기가 사용됩니다. 모바일은 다운 링크 채널 품질에 대한 피드백을 기지국에 제공 할 수 있고 업 링크에 대해 기지국은 수신 된 신호 품질에 기초하여 채널 품질을 추정 할 수있다.


매개 변수다운 링크업 링크
조정 BPSK, QPSK, 16 QAM, 64 QAM; OFDMA-PHY 용 BPSK 옵션BPSK, QPSK, 16 QAM; 64 QAM 옵션
코딩 필수 : 비율 1/2, 2/3, 3/4, 5/6의 컨벌루션 코드

선택 과목: 속도 1/2, 2/3, 3/4, 5/6의 컨볼 루션 터보 코드; OFDM-PHY 용 1/2, 1/3, 1/6, LDPC, RS- 코드 속도의 반복 코드

필수 : 비율 1/2, 2/3, 3/4, 5/6의 컨벌루션 코드

선택 과목: 속도 1/2, 2/3, 3/4, 5/6의 컨볼 루션 터보 코드; 1/2, 1/3, 1/6, LDPC 비율의 반복 코드

WiMAX 물리 계층 데이터 속도

무선 광대역 시스템의 핵심 성능 요소 중 하나는 달성 할 수있는 데이터 속도입니다. WiMAX는 채널 대역폭, 변조 및 코딩 체계 측면에서 특히 유연하기 때문에 달성 할 수있는 데이터 속도가 크게 달라질 수 있습니다.

다양한 변조 액세스 / 변조 기술 및 오버 샘플링 속도에 대한 요약이 아래 표에 나와 있습니다.


채널 대역폭 (MHz)
속성1.253.5510
물리 계층 변조 / 액세스 모드 128 OFDMA256 OFDM512 OFDMA1024 OFDMA
오버 샘플링 28/258/728/2528/25

아래 표는 다양한 WiMAX 변조, 코딩 및 채널 대역폭을 사용하여 달성 할 수있는 물리적 데이터 전송률을 요약 한 것입니다.


물리 계층 데이터 속도 (kbps)
채널 B / W1.253.5510
조정
& 코드 율
다운 링크업 링크다운 링크업 링크다운 링크업 링크다운 링크업 링크
BPSK
1/2
----946326--------
QPSK
1/2
5041541882653252065350401344
QPSK
3/4
7562302822979387097975602016
16QAM
1/2
1008307376313065040130610 0802688
16QAM
3/4
1512461564519587560195815 1204032
64QAM
1/2
1512461564519587560195815 1204032
64QAM
2/3
20166147526261110 080261120 1605376
64QAM
3/4
22686918467293811 340293822 6806048
64QAM
5/6
25207689408326412 600326425 2006720

WiMAX 데이터 구조

WiMAX는 TDD (Time Division Duplex), FDD (Frequency Division Duplex) 및 반이중 FDD로 배포 할 수 있지만 가장 일반적인 배열은 TDD 모드입니다. 그는 FDD 모드보다 스펙트럼 사용에서 더 큰 효율성을 허용합니다.

TDD 모드를 사용하면 WiMAX 기지국과 최종 사용자가 동일한 주파수로 전송하지만 서로 간섭하지 않도록하기 위해 전송이 시간적으로 분리됩니다. 이를 달성하기 위해 기지국은 먼저 서브 프레임을 전송 한 다음 TTG (Transmit / receive Transition Gap)라고하는 짧은 갭이 뒤 따릅니다. 이 간격 후에 사용자 또는 원격 스테이션은 자신의 서브 프레임을 전송할 수 있습니다. 이러한 "업 링크"서브 프레임의 타이밍은 기지국으로부터의 거리와 겹치지 않도록 정확하게 제어되고 동기화되어야합니다. 모든 업 링크 서브 프레임이 전송되면 수신 / 전송 전환 갭 (RTG)으로 알려진 또 다른 짧은 갭이 기지국이 다시 전송하기 전에 남습니다.

업 링크와 다운 링크에서 전송되는 WiMAX 서브 프레임 간에는 약간의 차이가 있습니다. 다운 링크 서브 프레임은 프리앰블로 시작하고 그 후에 헤더가 전송되고 그 뒤에 하나 이상의 데이터 버스트가 이어집니다. 서브 프레임 내의 변조는 변경 될 수 있지만 개별 버스트 내에서는 동일하게 유지됩니다. 그럼에도 불구하고 변조 유형이 한 버스트에서 다음 버스트로 변경 될 수 있습니다. 전송 될 첫 번째 버스트는 BPSK 및 QPSK와 같은보다 탄력적 인 변조 형태를 사용합니다. 이후의 버스트는 더 많은 데이터를 전송할 수있는 16 QAM 및 64 QAM과 같은 덜 탄력적 인 형태의 변조를 사용할 수 있습니다.

이 RF 인터페이스를 사용하여 WiMAX는 여러 영역에서 소송을 제기 할 수있는 매우 효과적인 형태의 무선 brioadband 시스템을 제공 할 수 있습니다.

무선 및 유선 연결 항목 :
모바일 통신 기본 사항 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT 무선 전화기 NFC- 근거리 무선 통신 네트워킹 기본 사항 CloudEthernet 직렬 데이터 란? USBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
무선 및 유선 연결로 돌아 가기

비디오보기: Introduction to Wireless Body Area Network - Wireless Body Area Network - Wireless Networks (12 월 2020).