Системы и сети связи
  Гаджеты Психология отношений Здоровье Библиотека  
Многоканальные телекоммуникационные системы
Введение в цифровой способ передачи сигналов
Преобразование сигналов в СЦТС
Мультиплексоры СЦТС
Технология WiMAX
Общие сведения о WiMAX
Передача сигналов в WiMAX
Многоантенные технологии в WiMAX-системах связи
Средства обеспечения безопасности
Описание стандарта IEEE 802.16-2004
Физический уровень
Сведения о стандарте IEEE 802.16e
Оборудование WiMAX
Технология LTE
Введение в LTE
Понятие радиоинтерфейса
Средства связи с подвижными объектами
Основы построения ССсПО
Кодирование речи в ССсПО
Цифровая модуляция
Модели распространения радиоволн
Модели физического уровня беспроводных сетей
Канальный уровень беспроводных сетей
Основные характерис- тики систем связи с ПО
GSM-900 и DSC-1800
CDMA
Хэндовер
Цифровые системы второго поколения
Транкинговые системы
Беспроводные системы
Цифровые радио- релейные линии связи
Основные положения
Системы спутниковой связи с ПО
Принципы построения
Зоны обслуживания
 

Технология беспроводного доступа WiMAX

Оборудование WiMAX


1. Краткое описание требований к параметрам радиооборудования
2. Радиочастотная часть оборудования
3. Архитектура радиочастотной части оборудования
4. Проблемы радиочастотной части для MIMO, AAS и OFDMA
5. Современное состояние производства оборудования WiMAX
Архитектура радиочастотной части оборудования

        В оборудовании WiMAX используют разный подход к обеспечению дуплексного разноса. Применяют либо частотное дуплексирование FDD, либо временное дуплексирование TDD, либо их комбинации. Для мобильных терминалов радиоблоки могут проектироваться для работы в полудуплексном режиме HFDD (Half-Duplex Frequency Division dyplex).
        На рисунке ниже показана радиочастотная часть в режиме TDD. TDD-системы реализуют одну и ту же частотную полосу и на передачу, и на прием. Требуется только один гетеродин (синтезатор) LO (Local Oscillator). В итоге нужен только один радиочастотный фильтр (РФ), служащий и для передатчика, и для приемника. Синтезатор и радиочастотный фильтр в таком варианте работают непрерывно. Электронный переключатель подключает к антенне поочередно либо выход передатчика, либо вход приемника. РФ в TDD-системе требуется для ограничения от внеполосных помех на входе приемника, а не для подавления своих помех во время передачи, как это требуется в FDD, где РФ должен подавлять внеполосное излучение.

        В режиме TDD в приемнике нет интерференции от собственного передатчика, так как приемник и передатчик работают в разное время (поочередно). Помехи из-за работы передатчика 1 будут интерферировать с принимаемым сигналом в приемниках других станции. Однако есть и недостатки. В силу чередования передачи и приема в одной и той же полосе частот снижается скорость передачи данных по сравнению с системой FDD, где данные передаются и принимаются независимо и непрерывно.
        TDD-системы предпочтительны в нелицензированных полосах частот, где помеховая ситуация хуже, чем в лицензированных полосах, и может меняться во времени. Поскольку стоимость систем с TDD несколько ниже, чем с FDD, то их использование в нелицензированных (поэтому и более доступных по цене) полосах частот вполне оправдано.
        На рисунке ниже приведена структурная схема радиочасти системы FDD. К частотным характеристикам РФ, особенно к крутизне скатов их частотных характеристик, предъявляются высокие требования. Зато нет необходимости использования переключателя на прием/передачу, что облегчает время установления характеристик, в результате устройство радиочастотной части проще, чем в TDD. Передача и прием ведутся одновременно. Применение FDD по сравнению с TDD не ведет к снижению скорости или ухудшению BER. Дуплексный разнос по частоте обычно выбирается от 50 МГц до 100 МГц.

        Шумы (помехи), создаваемые собственным передатчиком, должны быть на 10 дБ ниже уровня шумов, создаваемых на входе приемника при отключенном передатчике. В этом случае одновременная работа передатчика с приемником приводит к ухудшению отношения сигнал/шум на входе приемника лишь на 0,5 дБ.
        Для лицензированных полос хотя и не имеется единого требования на оборудование, однако частотный ряд полос фиксирован, поэтому передатчики и приемники, аналогичные друг другу, можно менять местами (например, как временная мера при ремонте или измерениях).
        FDD-система имеет большее энергопотребление из-за одновременной и непрерывной работы передатчика и приемника, что также удорожает систему и создает нагрузку на источник питания, что немаловажно для портативных мобильных устройств. В целом система FDD не является идеальной основой для таких устройств.
        Структурная схема радиочастотной части для полудуплексной работы HFDD (Half FDD) показана на рисунке:

        Эта структура является комбинацией TDD-системы и FDD. азовая станция работает в режиме FDD и поддерживает свои преимущества по сравнению с TDD-системами. Станции пользователей могут работать в TDD-режиме, что значительно снижает их стоимость и энергопотребление. В режиме TDD приемник и передатчик используют одну и ту же частоту. Во время передачи приемник трансивера отключен (и, наоборот, при приеме не работает передатчик). Поэтому можно в выходном тракте передатчика фильтр исключить и оставить РФ только во входной цепи приемника. Его частотная характеристика должна позволять устранять влияние помех от соседних передатчиков.
        Система с HFDD может применяться как в лицензируемых, так и в нелицен-зируемых полосах частот. Передатчик и приемник SS могут работать либо на одной и той же частоте, как в TDD, либо иметь небольшой частотный разнос. Это обеспечивает гибкий подход в разработке оборудования. Стоимость оборудования HFDD близка к стоимости оборудования TDD.
        Радиочастотный интерфейс. Радиочастотный модуль (в виде чипа), производящий фильтрацию, автоматическую регулировку усиления АРУ (AGC), демодулятор в приемнике и модулятор, преобразующие цифровые данные в радиосигнал, и наоборот.
        Процедуру измерения мощности, коррекции влияния температуры, АРУ и управление уровнем мощности несущей можно выполнить программно на нижнем слое МАС-уровня.
        АРУ должно иметь время реагирования порядка микросекунд для мобильных терминалов и порядка миллисекунд для стационарных терминалов. РФ для варианта HFDD не должны быть вынесены на периферию, поскольку при переключениях режима передача/прием и так существует потеря времени на переходной процесс.
        При проектировании радиомодулей следует обращать внимание на два главных параметра: уровень собственных шумов и линейность характеристик.
        В режиме TDD целесообразно использовать метод прямого преобразования (с нулевой промежуточной частотой ZIF — Zero Intermedia Frequency). Архитектура такого радиомодуля приведена на рисунке:

        Частоты на передачу и прием одновременно и соответствующие фильтры могут быть разнесенными. Оборудование радиомодуля без ПЧ может занимать малый объем и иметь малую стоимость, однако требует более точного поддержания частоты синтезатора и температурного режима.
        
Перейти к теме "Проблемы радиочастотной части для MIMO, AAS и OFDMA"

 
 
Motoking
ICQ: 489-725-489
E-mail: iMoto88@mail.ru