Tài liệu Lớp vật lý của wimax di động phần 5.4 đến 5.7

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG -----š š › › ----- BÁO CÁO TIỂU LUẬN Đề tài : “LỚP VẬT LÝ CỦA WIMAX DI ĐỘNG PHẦN 5.4 đến 5.7” Hà Nội - 2016 Lớp vật lý của WIMAX di dộng MỤC LỤC 1. CÁC THÔNG SỐ OFDM VÀ CẤU TRÚC KHUNG CỦA IEEE 802.16m......................3 1.1. Các thông số OFDM....................................................................................................3 1.1.1. Mô tả trong miền thời gian......................................................................................3 1.1.2. Mô tả trong miền tần số...........................................................................................3 1.1.3. Các thông số nguyên thủy và các thông số cơ bản..................................................3 1.2. Cấu trúc khung TDD/ FDD..........................................................................................4 1.2.1. Cấu trúc khung cơ bản.............................................................................................4 1.2.2. Cấu trúc khung FDD CP = 1/8 × TFFT..................................................................6 1.2.3. Cấu trúc khung TDD CP = 1/8 × Tb.......................................................................8 1.2.4. Cấu trúc khung CP=1/16Tu.....................................................................................9 1.2.5. Khái niệm vùng thời gian.........................................................................................9 2. CẤU TRÚC VẬT LÝ ĐƯỜNG XUỐNG TRONG IEEE 802.16M................................10 2.1. Mở đầu.......................................................................................................................10 2.2. PRU và LRU..............................................................................................................11 2.2.1. DLRU.....................................................................................................................11 2.2.2. CLRU.....................................................................................................................12 2.3. Phân định kênh con và sắp xếp tài nguyên.................................................................12 2.3.1. Cấu trúc ký hiệu cơ sở...........................................................................................12 2.3.2. Sắp xếp đơn vị tài nguyên đường xuống................................................................12 3. 2.4. Phân định kênh con cho ấn định tài nguyên phân bố đường xuống...........................13 2.5. Phân định kênh cho tài nguyên chia lô đường xuống................................................14 2.6. Cấu trúc hoa tiêu........................................................................................................14 CẤU TRÚC VẬT LÝ ĐƯỜNG LÊN TRONG IEEE 802.16m......................................15 3.1. Mở đầu.......................................................................................................................15 3.2. PRU và LRU..............................................................................................................16 3.2.1. DLRU....................................................................................................................16 3.2.2. CLRU.....................................................................................................................17 2 Lớp vật lý của WIMAX di dộng 3.3. Phân định kênh con và sắp xếp tài nguyên.................................................................17 3.3.1. Cấu trúc ký hiệu cơ sở...........................................................................................17 3.3.2. Sắp xếp đơn vị tài nguyên đường lên......................................................................17 4. 3.4. Phân định kênh con đối với ấn định tài nguyên phân bố đường lên..........................18 3.5. Phân định kênh con đối với tài nguyên chia lô đường lên.........................................18 3.6. Cấu trúc hoa tiêu........................................................................................................18 ĐIỀU CHẾ VÀ Mà HÓA................................................................................................19 3 Lớp vật lý của WIMAX di dộng 1. CÁC THÔNG SỐ OFDM VÀ CẤU TRÚC KHUNG CỦA IEEE 802.16m 1.1. Các thông số OFDM 1.1.1. Mô tả trong miền thời gian Biến đổi Fourier ngược tạo ra các dạng sóng OFDMA, thời gian này được gọi là hữu ích ký hiệu thời gian Tb. Một bản sao Tg cuối cùng của thời gian biểu tượng hữu ích, gọi là CP, được sử dụng để thu đa đường, trong khi vẫn duy trì trực giao của các song mang con. Hình 1.1 minh họa cấu trúc này. Hình 1.1 Cấu trúc thời gian của ký hiệu OFDMA 1.1.2. Mô tả trong miền tần số Mô tả miền tần số bao gồm các cấu trúc cơ bản của một ký hiệu OFDMA. Một ký hiệu OFDMA được tạo thành từ các sóng mang con, trong số đó xác định kích thước FFT được sử dụng, cósóng mang con một số loại như sau:  Sóng mang con dữ liệu: để truyền dữ liệu .  Sóng mang con Pilot: dự toán cho các mục đích khác nhau.  Sóng mang con Null: không truyền ở tất cả, cho khoảng bảo vệ và sóng mang con DC. 1.1.3. Các thông số nguyên thủy và các thông số cơ bản Bốn thông số nguyên thủy sau đây đặc trưng cho ký hiệu OFDMA:  BW: băng thông kênh danh định.  Nused: Số sóng mang con được sử dụng (trong đó bao gồm các sóng mang con DC).  n: hệ số Lấy mẫu. Tham số này, kết hợp với BW và Nused, xác định khoảng cách giữa các sóng mang con và thời gian hữu ích của ký hiệu. Giá trị này được đưa ra trong Bảng 1 cho mỗi băng thông danh định.  G: Đây là tỷ lệ của thời gian CP với thời gian "hữu ích". Các giá trị sau đây được hỗ trợ: 1/8, 1/16 và 1/4.  T: là độ dài ký hiệu OFDM.  TFFT: là thời gian FFT, phần hiệu dụng của ký hiệu OFDM. 4 Lớp vật lý của WIMAX di dộng       TGD: là thời gian bảo vệ, thời gian của yếu tố chu trình. Twin: là thời gian mở cửa tiền tố và hậu tố để tạo dạng phổ. Fc: tần số trung tâm của phổ. ∆f= 1/ TFFT là phân cách tần số giữa hai song mang. Thời gian ký hiệu hữu ích: TFFT = 1 ⁄ Δf, TGD = G × Tb. Thời gian ký hiệu OFDMA: TS = TFFT + TGD + TWIN. Bảng 1.1 các thông số của OFDMA 1.2. Cấu trúc khung TDD/ FDD 1.2.1. Cấu trúc khung cơ bản Giao diện chi tiết cấu trúc khung cơ bản được minh họa trong hình 1.2. Mỗi 20ms superframe chia đều thành 4 khung vô tuyến kích cỡ 5ms. Khi sử dụng OFDMA các thông số bản tương tự như trong Bảng 1.1 với băng thông kênh 5 MHz, 10 MHz, 20 MHz, mỗi khung vô tuyến 5ms bao gồm 8 subframes cho G = 1/8 và 1/16. Đối với G = 1/4, khung vô tuyến 5ms bao gồm 7 subframes. Với băng thông kênh 8,75 MHz, khung vô tuyến 5ms gồm có 7 subframes cho G = 1/8 và 1/16, và 6 subframes cho G 5 Lớp vật lý của WIMAX di dộng = 1/4. Với băng thông kênh 7MHz, khung vô tuyến 5ms bao gồm 6 subframes cho G = 1/16, và 5 subframes cho G = 1/8 và G = 1/4. Một khung phụ sẽ được chỉ định cho truyền tải hoặc DL hoặc UL. Có bốn loại subframes:  Type-1 subframe bao gồm 6 biểu tượng OFDMA.  Type-2 subframe bao gồm 7 biểu tượng OFDMA.  Type-3 subframe bao gồm 5 biểu tượng OFDMA.  Type-4 subframe bao gồm 9biểu tượng OFDMA. Loại này chỉ được áp dụng cho một UL subframe cho kênh băng thông 8,75MHz khi hỗ trợ cho các WirelessMANOFDMA framnes. Cấu trúc khung (FDD/TDD) thể hiện trên hình vẽ 1.2. Cấu trúc khung cơ bản được áp dụng cho cả hai phương thức FDD và TDD, bao gồm cả H-FDD AMS hoạt động. Số điểm chuyển đổi trong mỗi khung vô tuyến trong các hệ thống TDD được tính là hai, nơi chuyển đổi được định nghĩa là sự thay đổi của hướng tức là từ DL sang UL hoặc từ UL đến DL. Khi H-FDD AMS được bao gồm trong một hệ thống FDD, cấu trúc khung từ điểm nhìn của H-FDD AMS là tương tự như cấu trúc khung TDD, tuy nhiên, truyền DL và UL xảy ra trong hai băng tần riêng biệt. Các khoảng cách truyền dẫn giữa DL và UL (và ngược lại) được yêu cầu để cho phép chuyển đổi các mạch thu phát. Cố định kích thước của DL và UL là 1 khung con của gồm 6 ký hiệu OFDMA và một siêu khung có kích thước 20ms bao gồm bốn khung 5ms. Hình 1.2 Cấu trúc khung cơ bản cho kênh băng thông 5MHz, 10MHz và 20 MHz 1.2.2. Cấu trúc khung FDD CP = 1/8 × TFFT Một ABS hỗ trợ chế độ FDD sẽ có thể đồng thời hỗ trợ các AMS bán song công và song công hoạt động trên cùng một sóng mang RF. AMS hỗ trợ chế độ FDD phải sử dụng một trong hai H-FDD hoặc FDD. 6 Lớp vật lý của WIMAX di dộng Khung FDD sẽ được xây dựng trên cơ sở của cấu trúc khung cơ bản. Trong mỗi khung tất cả các subframes có sẵn để truyền cả DL và UL. Truyền DL và UL tách biệt nhau trong miền tần số. Một AMS FDD có thể nhận được dữ liệu burst ở bất kỳ DL subframe nào khi truy cập cùng một lúc vào một UL subframe. Đối với AMS H-FDD, chỉ một trong hai việc truyền hoặc tiếp nhận được cho phép trong mỗi subframe. Ngoài ra, việc phân bổ subframes cho việc truyền và nhận sẽ cung cấp nhàn rỗi subframes theo thứ tự cho một AMS H-FDD để nhận được SFH A-Preamble và đảm bảo khoảng cách chuyển tiếp giữa truyền và nhận. Sau đó, ABS sẽ sắp xếp các subframes cho một AMS H-FDD, không bao gồm subframe thứ nhất, thứ hai và subframe UL cuối cùng với subframes DL liên quan kết nối trong HARQ thời gian. Thời gian nhàn rỗi quy định trong bảng 1.1 được đặt ở phần cuối của mỗi khung FDD như thể hiện trong hình 1.3. Hình 1.3 minh họa một cấu trúc khung FDD ví dụ đó là áp dụng cho các kênh danh định băng thông 5 MHz, 10 MHz và 20 MHz với G = 1/8. Hình 1.3 Cấu trúc khung với Type-1 FDD subframe 7 Lớp vật lý của WIMAX di dộng Hình 1.4 Cấu trúc khung cho 7 MHz FDD mode (G = 1/8) Hình 1.4 minh họa một cấu trúc ví dụ khung FDD, đó là áp dụng cho các kênh danh định danh băng thông 7 MHz với G = 1/8. Bốn subframes trong số năm subframes là loại-2 ở subframes, và subframe khác là một subframe loại 1. Hình 1.5 minh họa một cấu trúc ví dụ khung FDD, đó là áp dụng cho các kênh danh nghĩa băng thông 8,75MHz với G = 1/8. Trong hình 1.5 có 4 subframe là subframe loại 2 và một subframes khác là subframes loại 1. Hinh 1.5 Cấu trúc khung cho 8,75MHz FDD chế độ (G = 1/8) 8 Lớp vật lý của WIMAX di dộng 1.2.3. Cấu trúc khung TDD CP = 1/8 × Tb Trong một khung TDD với tỉ lệ DL / UL của D: U, tiếp giáp đầu tiên D subframes và còn lại U subframes được gán cho DL và UL. Tỷ lệ D: U sẽ được lựa chọn từ một trong các giá trị sau đây: 6:2, 5:3, 4:4, 3:5 cho kênh băng thông 5 MHz, 10 MHz và 20 MHz, và 3:2 hoặc 2:3 cho băng thông kênh 7 MHz và 5:2, 4:3, 3:4 cho băng thông kênh 8,75 MHz. Trong mỗi frame, TTG và RTG sẽ được chèn vào giữa DL và các điểm chuyển đổi UL. Hình 1.6 minh họa một ví dụ về cấu trúc khung TDD với D: U = 5:3, đó là áp dụng cho các kênh băng thong danh định 5 MHz, 10 MHz và 20 MHz với G = 1/8. Trong hình 1.6 DL subframe (tức là DL SF4), là một subframe loại 3 và subframes khác là subframes . loại1 TTG và RTG tương ứng là 105,714 ms và 60 ms. 9 Lớp vật lý của WIMAX di dộng Hình 1.6 Cấu trúc khung cho chế độ 5/10/20 MHz. Hình 1.7 Cấu trúc khung TDD cho chế độ 7MHz Hình 1.7 minh họa ví dụ một cấu trúc khung TDD với D: U = 3:2, đó là áp dụng đối với kênh băng thông danh định 7 MHz với G = 1/8. 3 subframes trong số năm subframes là subframes loại 2, và hai subframes khác là subframes loại 1. TTG và RTG tương ứng là 188 ms và 60 ms. Tiêu chuẩn cũng hỗ trợ các kích thước CP khác như: ¼ cho các tế bào rất lớn và 1/16 cho các tế bào rất nhỏ. 1.2.4. Cấu trúc khung CP=1/16Tu Đối với các băng thông chuẩn tắc 5,10 và 20 MHz, một khung IEEE802.16m với CP=1/16Tu có năm khung con kiểu 1 và ba khung con kiểu 2cho FDD, sáu khung con kiểu 1 và hai khung con kiểu 2 cho TDD. Khung con trước điểm chuyển mạch từ DL snag UL là khung con kiểu 1. Hình 1.8 cho thấy ví dụ về cấu trúc khung TDD và FDD cho các băng thông 5,10 và 20 MHz với CP=1/16 Tu. Với thời gian một ký hiệu OFDM là 97,143µs, độ dài các khung con kiểu 1 và kiểu 2 là 0,583ms và 0,680ms tương ứng. TTG và RTG có độ dài là 82,853µs và 60µs. 10 Lớp vật lý của WIMAX di dộng Hình 1.8: Cấu trúc khung cho TDD và FDD với CP=1/16Tu (Tỷ lệ DL trên UL là 5:3) 1.2.5. Khái niệm vùng thời gian Vùng thời gian được định nghĩa là một số nguyên lần (lớn hơn 0) của các khung con liên tiếp. Khái niệm vùng thời gian được áp dụng như nhau cho cả TDD và FDD. Các Mzone ( vùng M, M ký hiệu cho IEEE 802.18m) và Lzone ( vùng L, L ký hiệu cho IEEE 802.16 -2009 chưa 802.18e) là miền các vùng được ghép kênh theo thời gian(TDM) trên miền thời gian cho đường xuống. Đối với các truyền dẫn đường lên các phương phát TDM( ghép kênh theo thời gian và FDM ghép kênh theo tần số) được hỗ trợ để ghép kênh cho các R1 MS và các AMS. Lưu ý rằng lưu lượng DL/UL cho AMS có thể lập biểu một trong hai miền tuỳ thuộc và chế độ (IEEE 802.16m hay IEEE 802.16-2009) mà với nó AMS được kết nối, nhưng không đồng thời cả hai miền, trong khi đó lưu lượng DL/UL cho R1 RS chỉ có thể được lập biểu cho Lzone. Khi không có hệ thống IEEE Std 802.16-2009, Lzone sẽ biến mất và toàn bộ khung sẽ được ấn định trong Mzone. Hình 1.9 cho thấy thí dụ về ấn định các miền thời gian trong chế độ FDD khi triển khai đồng thời các đầu cuối hiện có (IEEE Std 802.16-2009) và các AMS mới (IEEE 802.16m). 11 Lớp vật lý của WIMAX di dộng Hình 1.9 Ví dụ về các miền thời gian trong chế độ FDD. 2. CẤU TRÚC VẬT LÝ ĐƯỜNG XUỐNG TRONG IEEE 802.16M 2.1. Mở đầu Khung con đường xuống được chia thành một số FP ( Frequency Partition: đoạn tần số): tối đa bốn FP. Mỗi đoạn bao gồm một tập các PRU ( Physical Resource Unit: đơn vị tài nguyên vật lý) trên toàn bộ số ký hiệu OFDM khả dụng trong khung con. Mỗi FP có thể chứa các PRU liên tục ( chia lô) hoặc không liên tục ( phân bố ). Mỗi FP có thể được sử dụng cho các mục đíchkhác nhau như tái sử dụng tần số phân đoạn ( FFR : Fraction Frequency Reuse) hay các dịch vụ đa phương và quảng bá ( MBS: Multicast Broadcast Service). Hình 5.15 minh họa cấu trúc vật lý đường xuống với hai đoạn tần số trong đó đoạn tần số thứ hai bao gồm cả PRU liên tục( chia lô) và phân bố với Sc ký hiệu cho sóng mang con. 12 Lớp vật lý của WIMAX di dộng Hình 2.1: Thí dụ về cấu trúc vật lý đường xuống 2.2. PRU và LRU PRU ( Physical Resource Unit: đơn vị tài nguyên vật lý) là đơn vị vật lý cơ sở để ấn định tài nguyên. PRU bao gồm Psc sóng mang con với Nsym ký hiệu OFDM liên tục. Psc bao gồm 18 sóng mang con. Nsym gồm 6 ký hiệu OFDM đối khung con kiểu 1, 7 ký hiệu OFDM đối với khung con kiểu 2 và 5 ký hiệu OFDM với khung con kiểu 3. LRU ( Logical Resource Unit: đơn vị tài nguyên logic) là đơn vị logic cơ sở cho các nhóm phân bố và chia lô. LRU bao gồm Psc x Nsym: 18x8 sóng mang con cho các khung con kiểu 1, 18x7 sóng mang con cho các khung con kiểu 2 và 18x5 các sóng mang con cho các khung con kiểu 3. 2.2.1. DLRU DLRU ( Distributed Logical Resource Unit: đơn vị tài nguyên logic phân bố ) có thể được sử dụng để đạt được độ lợi phân tập tần số. DLRU bao gồm một nhóm các sóng mang con được trải rộng trên các tài nguyên phân bố trong một FP bằng cách hoán vị. Đơn vị tối thiểu để tạo nên một DLRU là một sóng mang hay một cặp sóng mang ( được gọi là một cặp tone). Các DLRU đường xuống nhận được bằng cách hoán vị các sóng mang con số liệu của các DRU ( Distributed Resource Unit: đơn vị tài nguyên phân bố). Kích thước DRU bằng kích thước PRU nghĩa là Rsc x Nsym. 13 Lớp vật lý của WIMAX di dộng 2.2.2. CLRU Đơn vị tài nguyên logic còn được gọi là CLRU ( Contiguous Logical Resourse Unit: đơn vị tài nguyên logic liên tục ) có thể được sử dụng để đạt được phân tập lập biểu chọn lọc tần số. CLRU chứa một nhóm các sóng mang liền kề trên toàn bộ nhóm chia lô trong một FP. CLRU bao gồm chỉ các sóng mang con số liệu trong đơn vị tài nguyên liên tục ( CRU: Contiguous Resource Unit) . Kích thước của CRU bằng kích thước PRU: PscxNsym. Có hai kiểu CLRU: SLRU ( Subband LRU: LRU băng con) và NLRU ( Miniband LRU: LRU mini) tương ứng với hai kiểu CRU: CRU băng con và CRU mini. 2.3. Phân định kênh con và sắp xếp tài nguyên 2.3.1. Cấu trúc ký hiệu cơ sở Các sóng mang con của một ký hiệu OFDM được chia thành N g.left sóng mang con bảo vệ trái, Ng.right sóng mang con bảo vệ phải và N used sóng mang con. Sóng mang con DC không dùng. Số sóng mang con được sử dụng cho hoa tiêu và số liệu phụ thuộc vào chế độ MIMO, cấp hạng và số các AMS được ghép cũng như kiểu khung con ( kiểu 1, kiểu 2 hay kiểu 3). 2.3.2. Sắp xếp đơn vị tài nguyên đường xuống Trước hết các PRU được chia thành băng con và băng mini trong đó một băng con chứa N1 các PRU liền kề và một băng mini chứa N 2 PRU liền kề, trong đó N1=4 và N2=1. Các băng con phù hợp để ấn định chọn lọc tần số vì chúng cung cấp ấn định liên tục các PRU trong miền tần số. Các băng con mini phù hợp cho ấn định phân tần số và thường được hoán vị theo tần số. Sắp xếp sóng mang con đường xuống lên đơn vị tài nguyên được quy định như trên hình 2.2: 1. Hoán vị vòng ngoài được áp dungjcho các PRU trong N 1 và N2 trong PRU, trong đó N1 =4 và N2= 1. Sắp xếp trực tiếp cho hoán vị vòng ngoài chỉ áp dụng cho các CPU. 2. Các PRU sau sắp xếp lại được phân bố lên các đoạn tần số. 3. Các đoạn tần số này được chia thành các ấn định tài nguyên chia lô và phân bố. Kích thước của các nhóm chia lô/ phân bố này được lập cấu hình linh hoạt cho các đoạn ô. Các đoạn ô liền kề không cần có cùng cấu hình đối với các nhóm chia lô/ phân bố. 4. Các đơn vị tài nguyên chia lô và phân bố này được sắp xếp trực tiếp vào các LRU bằng cách sắp xếp trực tiếp vào các CRU và bằng cách “ hoán vị sóng mang con” vào các DRU. 14 Lớp vật lý của WIMAX di dộng Hình 2.2: Sắp xếp đơn vị tài nguyên đường xuống 2.4. Phân định kênh con cho ấn định tài nguyên phân bố đường xuống Hoán vị sóng mang con được định nghĩa để ấn định tài nguyên phân bố đường xuống. Các sóng mang con của DRU được trải rộng trên tất cả các ấn định tài nguyên phân bố trong đoạn tần số. Sau khi sắp xếp tất cả các hoa tiêu, các sóng mang con còn lại được sử dụng để xác định các DRU. Để ấn định các LRU các sóng mang con còn lại được ghép đôi vào các cặp sóng mang con liên tục. Mỗi LRU gồm một nhóm các cặp sóng mang. Giả sử có NRUDRU. Chuỗi hoán vị P cho nhóm phân bố được cung cấp và phân định kênh con để ấn định tài nguyên phân bố đường xuống được thực hiện theo thủ tục sau: Đối với ký hiệu thứ k trong khung con: 1. Giả sử nk ký hiệu cho số tone hoa tiêu trong ký hiệu OFDM trong một PRU. Ấn định nk hoa tiêu trong ký hiệu OFDM thứ k trong mỗi PRU. 2. Giả sử NRU ký hiệu cho số DRU trong đoạn tần số. Lưu ý rằng các sóng mang con số liệu còn lại NRU(Psc-nk) có thứ tự từ 0 đến NRU.(Psc-nk)-1. 3. Nhóm các sóng mang con liên tục nảy thành N RU.(Psc-nk)/2 cặp và đánh lại số cho chúng từ 0 đến NRU.(Psc-nk)/2-1. 4. Áp dụng công thức hoán vị với chuỗi hoán vị P cho các cặp số sóng mang số liệu. 15 Lớp vật lý của WIMAX di dộng 5. Sắp xếp tập (Psc-nk) sóng mang con logic liên tực này vào các LRU phân bố ( các kênh con) và tạo ra tổng số NRU các LRU phân bố (DLRU). 2.5. Phân định kênh cho tài nguyên chia lô đường xuống Đối với ấn định tài nguyên chia lô đường xuống không sử dụng hoán vị sóng mang con. Các CRU được sắp xếp trực tiếp lên các LRU băng con và băng mini trong từng đoạn tần số. 2.6. Cấu trúc hoa tiêu Truyền dẫn các sóng mang hoa tiêu trên đường xuống cần thiết để có thể đánh giá kênh, đo đạc các chỉ thị chất lượng kênh như SINR, đánh giá dịch tần… Để tối ưu hóa hiệu năng hệ thống trong các môi trường truyền sóng khác nhau và các ứng dụng khác nhau, IEEE 802.16m hỗ trợ cả hai cấu trúc hoa tiêu chung và hoa tiêu riêng. Các hoa tiêu chung và hoa tiêu riêng được phân loại theo sự sử dụng chúng. Tất cả các AMS có thể sử dụng các hoa tiêu chung. Có thể sử dụng các hoa tiêu riêng cho cả ấn định chia lô lẫn ấn định phân bố. Các hoa tiêu riêng liên quan đến các ấn định đặc thù và các AMS được ấn định tài nguyên đặc thù có thể sử dụng chúng. Vì thế các hoa tiêu riêng có thể được tiền mã hóa hoặc được tạo búp giống như đối với các sóng mang số liệu của tài nguyên đặc thù. Cấu trúc hoa tiêu được định nghĩa cho nhất là 8 luồng ( T x) và thiết kế mẫu hoa tiêu thống nhất cho các hoa tiêu chung và riêng. Mật độ hoa tiêu trên mỗi luồng (Tx) là như nhau, tuy nhiên không nhất thiết mật độ hoa tiêu trên mỗi ký hiệu OFDM của mỗi khung con đường xuống phải như nhau. Ngoài ra trong cùng một khung con số hoa tiêu cho mỗi PRU của cụm số liệu ấn định cho từng AMS đều bằng nhau. Các mẫu hoa tiêu được đặc tả trong cùng một PRU. Các mẫu hoa tiêu cơ sở được sử dụng cho một và hai luồng số liệu đường xuống trong các kịch bản hoa tiêu chung và hoa tiêu riêng được ho trên hình 5.17, trong đó chỉ số sóng mang tăng từ đỉnh đến đáy và chỉ số ký hiệu OFDM tăng từ trái sang phải. Các số trong vị trí hoa tiêu biểu thị cho luồng tương ứng. Mẫu hoa tiêu của khung con kiểu 3 nhận được bằng cách xóa ký hiệu OFDM cuối cùng của khung con kiểu 1. Mẫu hoa tiêu của khung con kiểu 2 nhận được bằng cách bổ sung ký hiệu OFDM thứ nhất của khung con kiểu 1 vào cuối khung con kiểu 1. 16 Lớp vật lý của WIMAX di dộng Hình 2.3: Mẫu hoa tiêu đường xuống sử dụng cho một luồng số liệu và Mẫu hoa tiêu đường xuống sử dụng cho hai luồng số liệu 3. CẤU TRÚC VẬT LÝ ĐƯỜNG LÊN TRONG IEEE 802.16m 3.1. Mở đầu Mỗi khung con đường lên được chia thành một số FP, tối đa 4 FP.Mỗi đoạn gồm một tập các PRU trên toàn bộ số ký hiệu OFDM khả dụng trong khung con. Mỗi FP có thể chứa các PRU liên tục hoặc không liên tục.Mỗi FP có thể được sử dụng cho các mục đích khác nhau như tái sử dụng tần số phân đoạn. Hình dưới minh họa cấu trúc vật lý đường lên với hai đoạn tần số trong đó đoạn tần số thứ hai bao gồm cả PRU liên tục và phân bố với Sc ký hiệu cho sóng mang con. 17 Lớp vật lý của WIMAX di dộng 3.2. PRU và LRU PRU là đơn vị vật lý cơ sở để ấn định tài nguyên. PRU bao gồm Psc sóng mang con liên tục với Nsum ký hiệu OFDM liên tục. Psc bao gồm 18 sóng mang con. Nsym gồm 6 ký hiệu OFDM đối với khung con kiểu 1,7 ký hiệu OFDM đối với khung con kiểu 2 và 5 ký hiệu OFDM đối với khung con kiểu 3. LRU là đơn vị logic cơ sở cho các nhóm phân bố và chia lô. LRU bao gồm PscxNsym: 18*8 sóng mang con cho các khung con kiểu 1, 18*7 sóng mang con cho các khung con kiểu 2 và 18*5 các sóng mang con cho các khung con kiểu 3. Số sóng mang con số liệu trong một LRU phụ thuộc và số hoa tiêu được ấn định và sự có mặt của kênh điều khiển. 3.2.1. DLRU Là đơn vị tài nguyên logic phân bố, có thể được sử dụng để đạt được độ lợi phân tập tần số. DLRU bao gồm ba lớp các sóng mang con được trải rộng trên các ấn định tài nguyên phân bố trong một Fpi. Đơn vị tối thiểu để tạo nên một DLRU đường lên là một lớp. Kích thước một lớp là 6*Nsym, trong đó giá trị của Nsym bằng phụ thuộc vào kiểu khung con AA1. Một kích thước lớp 18*2được quy định để tối ưu hóa công suất phát đường lên cho các nhóm phân bố, các kích thước khác cũng đang được nghiên cứu. 18 Lớp vật lý của WIMAX di dộng 3.2.2. CLRU Là đơn vị tài ngyên logic có thể được sử dụng để đạt được phân tập lập biểu chọn lọc tần số. CLRU chứa một số nhóm các sóng mang liên tuc trên các ấn định tài nguyên liên tục. Kích thước của CRU bằng kích thước PRU: PscxNsym. 3.3. Phân định kênh con và sắp xếp tài nguyên. 3.3.1. Cấu trúc ký hiệu cơ sở Các sóng mang con của một ký hiệu OFDM được chia thành Nleft sóng mang con bảo vệ trái, Nr sóng mang con bảo vệ phải và Nused sóng mang con khả dụng. Sóng mang con DC không dùng. Nused sóng mang con được chia thành các PRU. Số sóng mang con được sử dụng cho hoa tiêu và số liệu phụ thuộc vào chế độ MIMO, cấp hạng và số các AMS được phép và kiểu ấn định tài nguyên cũng như kiểu khung con 3.3.2. Sắp xếp đơn vị tài nguyên đường lên. Trước hết các PRU liền kề được chia thành băng con và băng mini trong đó một băng con chứa N1 các PRU liền kề và một băng mini chứa N2 PRU liền kề, trong đó N1=4 VÀ N2=1. Các băng con phù hợp để ấn định chọn lọc tần số vì chúng cung cấp ấn định liên tục các PRU trong miền tần số, Các băng con mini phù hợp cho ấn định phân tần tần số và được hoàn vị theo tần số. Các tính năng chính của sắp xếp tài nguyên gồm: 1. Hỗ trợ các CRU và các DRU theo FDM 2. Các DRU bao gồm nhiều lớp trải rộng trấn các ấn định tài nguyên phân bố để nận được phân tập tần số. FFR có thể được áp dụng trên đường lên Quá trình sắp xếp đơn vị tài nguyên đường lên được minh họa trên hình dưới đây 1. Hoán vị vòng ngoài được áp dụng cho các PRU trong N1 và N2 PRU, trong đó N1=4 và N2=1. Sắp xếp trực tiếp cho hoán vị vòng ngoài chỉ áp dụng cho các CPU. 2. Các PRU sau sắp xếp lại được phân bố lên các đoạn tần số. 3. Các đoạn tần số này được chia thành các ấn định tài nguyên chia lô và phân bố. Hoán vị đặc thù đoạn ô có thể được hỗ trợ; sắp xếp trực tiếp các tài nguyên chia lô, 4. Các sóng mang trong các ấn định chia lô và phân bố này được sắp xếp tiếp vào các LRU bằng cách sắp xếp trực tiếp vào các CRU và bằng cách hoán vị lớp vào cho các DRU 19 Lớp vật lý của WIMAX di dộng Phân bốố các PRU đêốn các đoạn tâần sốố Phân bốố các PRU đêốn các nhóm liên tục và phân bốố Phân bốố các sóng mang con đêốn các kênh con ////////////// Hoán vị bên trong Hoán vị bên trong S 3.4. Phân định kênh con đối với ấn định tài nguyên phân bố đường lên Hoán vị bên trong được định nghĩa các ấn định tài nguyên phân bố đường lên. Hoán vị này trải rộng các lớp của DRP trên tất cả các ấn định tài nguyên phân bố trong một đoạn tần số, Mỗi DRU của một đoạn tần số được chia thành ba lớp với 6 sóng mang con trên Nsym ký hiệu. Các lớp trong một đoạn tần số được hoán vị theo lớp để đạt được độ lợi phân cấp tần số trên các tài nguyên được ấn định. 3.5. Phân định kênh con đối với tài nguyên chia lô đường lên Các kênh con chia lô chứa các sóng mang con kiên tục theo tần số. Đối với ấn định tài nguyên chia lô đường lên không quy định hoán vị bên trong, Các CRU trực tiếp được sắp xếp lên các LRU trong mỗi đoạn tần số. Tiền mã hóa và khuếch đại áp dụng cho các sóng mang số liệu cũng có thể áp dụng cho tất cả các sóng mang hoa tiêu. 3.6. Cấu trúc hoa tiêu Phát các sóng mang hoa tiêu đường lên cần thiết để có thể đánh giá kênh, đo các chỉ thị chất lượng kênh như SINR, dịch tần và đánh giá dịch thời gian… Các hoa tiêu đường lên được dành cho các đơn vị tài nguyên chia lô và phân bố và được tiền mã 20