WiMAX物理层关键技术及其演进解决方案

来源：通信世界网作者：出处：巧巧读书 2007-12-10 进入讨论组

CP-CDMA

CP-DS-CDMA

OTDM＋智能天线(发射机)

OTDM＋分集接收(接收机)

新一代的无线通信系统对系统的性能、成本、尺寸、功率和能耗提出了严格的要求。SC-FDE系统具有较强的克服频率选择性衰落的能力，克服了OFDM系统的不足，使得接收机的实现更为简单。SC-FDE也可以和OFDM共存于一个双向传输系统，以便更灵活、更高效地发挥两种技术的优势。另外，SC-FDE技术还可以与多输入多输出(MIMO)技术相结合，提高频谱利用率，改善系统性能，在宽带无线通信领域有着广阔的应用前景。采用SC-FDE是未来高速无线通信系统的一个极具竞争力的方案。

2 帧结构

IEEE 802.16e物理层定义了几种双工方式：TDD、FDD和HFDD。这几种方式都使用突发数据传输格式，这种传输格式支持自适应的突发业务数据，传输参数(调制方式、编码方式、发射功率等)可以动态调整，但是需要媒体访问控制(MAC)层协助完成。在TDD模式下，每个物理帧长度固定，上下行的切换点可以自适应调整，下行在先，上行在后，这样杜绝了上行方向的竞争。同时，上下行和下上行子帧之间可以插入收发时隙，以留出必要的保护间隔。资源的调度和分配可以在基站(BS)上集中控制，使得信道可以灵活地全部用于上行或下行。另外，针对不同的应用场景，在帧结构中定义了多种排列方式，提高频谱利用率以及克服多径衰落。802.16e还采用了128/512/1 024/2 048个可变子载波的OFDMA方式，使设备信道带宽可在1.75 MHz～20 MHz间灵活调配，从而使其具备更强的信道均衡能力和抗快衰落能力，以保证WiMAX终端在移动环境中的使用。

未来帧结构，必须增强对多天线的各种应用模式简单高效的调度，支持各种物理层关键技术的演进。

3 多输入多输出

频率资源的使用是有限的，无论在时域、频域还是码域上处理信道容量均不会超过山农限。多天线的使用使得不同用户的信号可以用不同的空间特征来表征，使得空域资源的使用成为可能。空域处理可以在不增加带宽的情况下成倍地提升信道容量，也可以改善通信质量、提高链路的传输可靠性。

3.1 多天线的应用模式

未来的多天线技术应用模式必将是灵活多变的，主要多天线的应用模式包括：

(1)接收分集(单输入多输出时)

由于部分终端受尺寸大小、发射功率和成本等的影响，通常在发送端只有1根天线，基站使用多根接收天线，实现接收分集，理想情况下可获得10logN r(dB)的增益，N r为基站接收天线的个数。容量随着接收天线的个数对数增加。应用场景如图2所示。

WiMAX物理层关键技术及其演进解决方案（图二）