2.4.7 Các đặc điểm lớp PHY cải tiến khác
WiMAX di động đã đưa ra các kỹ thuật: điều chế thích nghi và mã hóa (AMC), yêu cầu lập lại tự động lại kiểu kết hợp (HARQ), và phản hồi kênh nhanh (CQICH), để tăng cường khả năng phủ sóng và khả năng của WiMAX trong các ứng dụng di động.
Trong WiMAX di động ở đường xuống, bắt buộc phải có các hỗ trợ điều chế QPSK, 16 QAM và 64 QAM, còn ở đường lên 64 QAM là tùy chọn. Ngoài ra WiMAX còn hỗ trợ mã hóa vòng, mã hóa Turbo vòng với tốc độ mã thay đổi và mã lặp, còn mã Turbo và mã kiểm tra chẵn lẻ mật độ thấp (LDPC) cũng được hỗ trợ tùy chọn. Bảng sau tổng kết các nguyên lý mã hóa và điều chế được hỗ trợ trong profile WiMAX di dộng (với mã UL tuỳ chọn được chỉ ra với chữ in nghiêng).
DL UL
Modulation QPSK, 16QAM, 64QAM QPSK,16QAM, 64QAM
CC 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 1/2, 2/3, 5/6
CTC 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 1/2, 2/3, 5/6
Code Rate
Repetition x2, x4, x6 x2, x4, x6
Bảng 2.2: Các kỹ thuật mã hóa và điều chếđược hỗ trợ trong WiMAX
Sự tổ hợp các kỹ thuật điều chế và các tốc độ mã đem lại sự phân giải tốc độ dữ liệu như minh họa trong bảng 3.3 (với độ rộng kênh là 5 và 10 MHz với các kênh con PUSC). Độ dài khung là 5ms. Mỗi khung có 48 ký hiệu OFDM trong đó 44 ký hiệu sẵn sàng để truyền dữ liệu. Các giá trị trong ô bôi đen là để chỉ các tốc độ cho kỹ thuật 64QAM tùy chọn ởđường lên.
Parameter Downlink Uplink Downlink Uplink
System Bandwidth 5 MHz 10 MHz FFT Size 512 1024 Null Sub-Carriers 92 104 184 184 Pilot Sub-Carriers 60 136 120 280 Data Sub-Carriers 360 272 720 560 Sub-Channels 15 17 30 35
Frame Duration 5 milliseconds
OFDM Symbols/Frame 48
Data OFDM Symbols 44
5 MHz Channel 10 MHz Channel Mod. Code Rate Downlink
Rate, Mbps Rate, MbpsUplink Rate, MbpsDownlink Rate, MbpsUplink
1/2 CTC, 6x 0.53 0.38 1.06 0.78 1/2 CTC, 4x 0.79 0.57 1.58 1.18 1/2 CTC, 2x 1.58 1.14 3.17 2.35 1/2 CTC, 1x 3.17 2.28 6.34 4.70 QPSK 3/4 CTC 4.75 3.43 9.50 7.06 1/2 CTC 6.34 4.57 12.67 9.41 16QAM 3/4 CTC 9.50 6.85 19.01 14.11 1/2 CTC 9.50 6.85 19.01 14.11 2/3 CTC 12.67 9.14 24.34 18.82 3/4 CTC 14.26 10.28 28.51 21.17 64QAM 5/6 CTC 15.84 11.42 31.68 23.52
Bảng 2.3: Tốc độ dữ liệu PHY với các kênh con PUSC trong WiMAX di động
Bộ lâp lịch trạm gốc xác định tốc độ dữ liệu phù hợp mỗi cấp phát cụm (burts) dựa trên kích thước bộ đệm và điều kiện truyền sóng ở phía thu...Một kênh chỉ thị chất lượng kênh (CQI-channel quality indicator) được sử dụng để cung cấp thông tin trạng thái kênh từ thiết bị đầu cuối người sử dùng đến bộ lập lịch trạm gốc. Thông tin trạng thái kênh có thểđược phản hồi bởi CQICH bao gồm: CINR vật lý, CINR hiệu quả, sự lựa chọn chếđộ MIMO và sự lựa chọn kênh con. Với kỹ thuật TDD, thích nghi đường truyền cũng có thể tận dụng ưu điểm của việc đảo kênh để cung cấp việc đo chính xác hơn.
WiMAX di động cũng hỗ trợ HARQ. HARQ cho phép sử dụng giao thức “dừng và đợi” N kênh cung cấp khả năng đáp ứng nhanh đểđóng gói lỗi và cải tiến khả năng phủ sóng đường biên cell. Sự dư thừa tăng được hỗ trợ để cải tiến hơn về độ tin cậy của việc truyền lại. Một kênh ACK cũng được cung cấp trong đường đường lên cho tín hiệu HARQ ACK/NACK. HARQ kết hợp với CQICH và AMC cung cấp sự tương thích liên kết mạnh trong môi trường di động với tốc độ cao. [6]
2.4 Mô tả lớp MAC
Chuẩn 802.16 được phát triển từ yêu cầu về việc cung cấp đa dạng dịch vụ băng rộng bao gồm thoại, dữ liệu, và video. Lớp MAC là hướng kết nối bao gồm ba phân lớp con. Lớp con hội tụ dịch vụ riêng (SSCS) cung cấp mọi sự biến đổi hay ánh xạ dữ liệu mạng ngoài, nhận dữ liệu mạng ngoài qua điểm truy nhập dịch vụ CS SAP, các MAC SDU (đơn vị dữ liệu dịch vụ) được nhận bởi lớp con phần chung MAC CPS thông qua MAC SAP.
Chức năng CS SAP bao gồm việc phân loại các SDU mạng ngoài, kết hợp chúng với nhận dạng luồng dịch vụ MAC thích hợp (SFID) và nhận dạng kết nối (CID). Nó còn bao gồm các chức năng như nén tiêu đề tải trọng (PHS), nhiều chi tiết kĩ thuật CS được cung cấp cho giao diện với nhiều loại giao thức. Định dạng bên trong của tải trọng CS là duy nhất với mỗi CS, và các MAC CPS không yêu cầu hiểu dược định dạng của nó hay phân tích bất kì thông tin nào từ tải trọng CS.