感謝版主把我的文章放在前面,
為了回報版主的一番好意, 再po一些東東.
OFDM技術在近幾年來的快速進展,
讓使用者可以用更高的資料傳輸速率來滿足各方面的需求,
但無線的OFDM系統是怎麼運作的呢?
以下即針對WiMAX OFDMA運作的原理向大家做個簡介,
1. 基地台至用戶端 (BS->SS)
一般的基地台必須有"廣播"基地台資訊的東西給用戶端, WCDMA透過BCH傳送,
WiMAX則是透過FCH(Frame Control Header)告訴用戶端Broadcast的資料是
利用什麼方式做通道編碼的, 重複幾次等等訊息,
然後, 用戶端即可根據這個information element 開始解出基地台廣播出來的重要訊息.
當然, 無線訊號在接收時, 要先做同步, 因此, 在FCH之前, 要傳送兩端都已知的訊號,
稱為preamble(前置符元), 提供用戶端做frame detection, segment detection,
cell ID detection, frequency offset estimation, timing offset estimation,
等等的動作, 在做好channel estimation及通道補償後, 即可開始解FCH.
FCH也是已知的編碼方式(QPSK 1/2 code rate, Conv. encoder, bit length 已知),
因此用戶端可直接對FCH解碼, 之後, 再根據由preamble所解出來的segment, cellID
去判斷要"拿"哪些子載波(subcarrier)的數值做處理,
即可解出基地台所廣播出來的訊息, 這些訊息包括 DL-MAP, DCD, UL-MAP, UCD等
那, 這些廣播出來的訊息要告訴用戶端什麼訊息呢?
它們包括了, 告訴用戶端要去收哪幾個位置哪幾個子載波的資料,
要從什麼時候開始上傳等等幾十種設定.
假設我們由ADSL的概念來想好了, DL-MAP DCD告訴用戶端從哪裏開始解碼,
所解出來的就是用戶要的資料, 如上網, FTP, 網路電話, 網路電視等等.
2. 用戶端至基地台 (SS->BS)
基本上, 很多用戶端要在不同的時間點傳送訊號至基地台是件不容易的事,
想想, 不同的用戶端在離基地台不同的遠近位置, 然後有的在地面有的在地下室,
通道效應不同, 因此, 基地台端的接收機設計就變得很重要.
在WiMAX OFDMA的規範下, 當用戶端成功連上基地台後,
會先讀取DL-MAP, UL-MAP等廣播訊息,
若要傳送訊號至基地台, 就得先把UL-MAP及UCD裏面的information解讀正確後,
在基地台指定的時間點及子載波上傳送,
也由於不同的用戶處在不同的通道環境下, 因此,
各別用戶的通道編碼及發送功率會受到基地台的控制而有所不同.
至於所傳送的資料, 就跟WLAN一樣, 或者說, 跟一般上網沒啥兩樣 !!
就實體層來說, 雖然WiMAX號稱可以傳送到50公里遠, 但在市區這種有阻隔的地方,
大概也只有不到3公里左右的範圍,
資料傳輸速率倒是其最大的優點, 至少可達到1Mbps以上,
至於號稱最高75Mbps的戶外連線速度,
我想, 可能就只有一個基地台, 一個人在用的時候才"有可能"達到吧?
一個WiMAX基地台能夠提供給幾個人"同時"使用呢? 不到一百人.
但若不是同一時間傳送接收的話, (或者說基地台可以"排程",依照不同需求傳送接收)
就有可能達到數百人的服務數量.
用WiMAX上網, 在戶外, 最大的困難在於車速的限制,
這使得用戶端不易在高速移動的情況下達到高data rate的要求,
至於耗電方面(或者說男人最重視的"持久度"), 亦是WiMAX工程師傷腦筋的地方.
接下來將再找時間向大家介紹一下用戶端如何連上基地台的詳細動作.
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