WiMAX cố định dựa trên IEEE 802.16-2004 sử dụng một lớp vật lý OFDM dựa trên FFT 256. Trong khi đó WiMAX di động dựa trên chuẩn IEEE 802.16e-2005 sử dụng một lớp vật lý dựa trên OFDMA có thể thay đổi được với kích thước FFT thay đổi từ 128 bit tới 2048 bit.
Bảng 3.3 cho thấy các thông số liên quan tới OFDM cho cả OFDM-PHY và OFDMA-PHY.
Hình 3.3 Minh hoạ WiMAX OFDM-256
OFDM-PHY WiMAX cố định: Đối với phiên bản này, kích thước FFT cố định là 256 sóng mang con, trong đó 129 sóng mang con được sử dụng để mang dữ liệu, 8 sóng mang con cho việc ước lượng kênh và các mục đích đồng bộ, và các sóng mang con còn lại được sử dụng như là khoảng phòng vệ. Sự phân bố các sóng mang này được minh hoạ trong hình 3.3. Vì kích thước FFT cố định
nên khoảng cách sóng mang con thay đổi theo độ rộng băng thông kênh. Khi các độ rộng băng thông lớn hơn được sử dụng thì khoảng cách sóng mang con tăng, và thời gian symbol giảm. Việc giảm thời gian symbol dẫn đến việc cần nhiều hơn khoảng thời gian phòng vệ để khắc phục trải trễ kênh. Như bảng 3.2 cho thấy, WiMAX cho phép một dải rộng các thời gian phòng vệ cho phép các nhà thiết kế hệ thống thực hiện tương thích sự cân bằng (trade-off) giữa hiệu quả băng thông và khả năng chịu đựng trải trễ. Khi khả năng chịu đựng trải trễ tối đa, có thể sử dụng một thời gian phòng vệ 25% để làm cho trải trễ là 16μs khi hoạt động trong một kênh 3,5 MHz và 8 μs khi hoạt động trong một kênh 7 MHz. Trong một kênh đa đường tương đối tốt thì thời gian phòng vệ mào đầu có thể giảm tới 3%.
Bảng 3.2 Các thông số OFDM được sử dụng trong WiMAX
Thông số OFDM-PHY
WiMAX cố định
OFDMA-PHY có thể thay đổi được WiMAX di động
Kích thước FFT 256 128 512 1024 2048
Số lượng các sóng mang con dữ liệu được sử dụng
192 72 360 720 1440 Số lượng các sóng mang con dẫn đường 8 12 60 120 240 Số lượng các sóng mang con không /GB 56 44 92 184 368
Tiếp đầu tuần hoàn hoặc khoảng thời gian phòng vệ (Tg/Tb)
1/32, 1/16, 1/8, 1/4
Tốc độ oversampling (Fs/BW)
Phụ thuộc vào độ rộng băng thông: 7/6 cho OFDM 256, 8/7 cho đa 1,75 MHz, và 28/25 cho đa 1,25 MHz, 1,5 MHz, 2 MHz hoặc 2,75 MHz
(MHz)
Khoảng cách tần số sóng mang con (KHz)
15,625 10,94
Thời gian symbol hiệu dụng (μs)
64 91,4
Giả thiết khoảng thời gian phòng vệ 12,5% (μs)
8 11,4
Khoảng thời gian symbol OFDM (μs)
72 102,9
Số lượng các symbol OFDM trong khung 5 ms
69 48
OFDMA-PHY WiMAX di động: Trong WiMAX di động, kích thước FFT có thể thay đổi từ 128 tới 2048. Ở đây khi độ rộng băng thông có sẵn tăng lên làm cho kích thước FFT cũng tăng lên sao cho khoảng cách giữa các sóng mang con luôn luôn là 10,94 KHz. Điều này làm cho thời gian tồn tại symbol được cố định và do đó sự thay đổi như vậy có ảnh hưởng tối thiểu đối với các lớp cao hơn, và chi phí cũng thấp hơn. Khoảng cách sóng mang con 10,94 KHz được chọn như là một sự cân bằng giữa việc thoả mãn trải trễ và các yêu cầu trải trễ Doppler cho hoạt động trong các môi trường cố định và di động hỗn hợp. Khoảng cách sóng mang con có thể hỗ trợ các giá trị trải trễ lên tới 20 μs và khả năng di động của động cơ lên tới 125 km/h khi hoạt động ở tần số 3,5 GHz. Khoảng cách sóng mang con 10,94 KHz yêu cầu các kích thước FFT là 128, 512, 1024, 2048 sóng mang con được sử dụng với độ rộng băng thông tương ứng là 1,25 MHz, 5 MHz, 10 MHz, và 20 MHz.