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WIND-FLEX的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用場合

云知道

作者：成都電子科技大學(xué)通信與信息工程學(xué)院信息所羅微; ;吳詩其
摘要：WIND－FLEX是一種新型的高比特速率、高頻譜效率、靈活可配置的17GHz調(diào)制調(diào)解器結(jié)構(gòu)，可為本地／SOHO戶內(nèi)環(huán)境提供網(wǎng)絡(luò)的無線接口 。
分析了WIND-FLEX的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并探討了其應(yīng)用場合 。
要害詞：WIND-FLEX正交頻分復(fù)用物理層／媒體接入層／數(shù)據(jù)鏈路層
近年來，對高速率、高質(zhì)量無線局域網(wǎng)技術(shù)的市場需求推動了自適應(yīng)和可配置調(diào)制解調(diào)器的研究與開發(fā) 。
ＷＩＮＤ－ＦＬＥＸ(ＷｉｒｅｌｅｓｓＩｎｄｏｏｒＦｌｅｘｉｂｌｅＨｉｇｈ Ｂｉｔｒａｔｅ Ｍｏｄｅｍ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ)是由歐州ＩＳＴ(Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ)于２０００年６月啟動的一個項目，采用了１７ＧＨｚ無線載頻，有靈活的無線接口方案，可在極高連接速率 (１００Ｍｂｐｓ以上)進行有效通信 。ＷＩＮＤ－ＦＬＥＸ的重點是ＯＳＩ分層的第一層(即物理層ＰＨＹ)和第二層(即媒體接入層ＭＡＣ和數(shù)據(jù)鏈路層ＤＬＣ) 。在一個合理的復(fù)雜情況下，可通過一個聯(lián)合優(yōu)化自適應(yīng)系統(tǒng)獲得可靠的性能 。該系統(tǒng)包括多址方式、調(diào)制和編碼(可變碼速和分組長度的Ｔｕｒｂｏ編碼)，以及均衡和解碼 ?；谟脩舻男枨蠛托诺罈l件，物理層輸入比特速率是可變的(６４ｋｂｐｓ～１５０Ｍｂｐｓ) 。系統(tǒng)靈活性通過正交頻分復(fù)用(ＯＦＤＭ)獲得 。
ＷＩＮＤ－ＦＬＥＸ把空中信道分為４個波束，每個波束信道提供的最大速率為２１５Ｍｂｐｓ，其總的傳輸效率高于ＩＰ層的１００Ｍｂｐｓ 。ＭＩＮＤ－ＦＬＥＸ技術(shù)能根據(jù)時變信道的條件、有效負荷和ＱｏＳ需求，動態(tài)優(yōu)化其基帶、ＲＦ和ＭＡＣ／ＤＬＣ參數(shù)，目的是保證在最小的功率消耗下獲得系統(tǒng)所需性能，同時維持與其它基于ＯＦＤＭ技術(shù)的無線局域網(wǎng)標(biāo)準(如８０２．１１ａ、ＨＩＰＥＲＬＡＮ／２)的兼容性 。
圖1; WIND-FLEX基帶結(jié)構(gòu)
１ＷＩＮＤ－ＦＬＥＸ物理層結(jié)構(gòu)
ＷＩＮＤ－ＦＬＥＸ物理層的主要特征是：
(１)使用ＯＦＤＭ技術(shù)，子載波數(shù)為１２８；
(２)每個ＯＦＤＭ子載波根據(jù)信道狀態(tài)信息合理調(diào)整調(diào)制類型(如ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ等)；
(３)采用時分多址(ＴＤＭＡ)接入方案，每個時隙都有一個固定的時間長度，但就單個子載波而言，依據(jù)所采用的調(diào)制方式(在某一時刻)，運載的比特數(shù)量是可變的 。
ＷＩＮＤ－ＦＬＥＸ系統(tǒng)主要的物理層參數(shù)如表１所示 。
表1; WIND-FLEX主要的物理層參數(shù)
１．１基帶結(jié)構(gòu)
ＷＩＮＤ－ＦＬＥＸ基帶結(jié)構(gòu)是基于Ｔｕｒｂｏ編碼、ＯＦＤＭ調(diào)制，用于實時系統(tǒng)優(yōu)化的控制單元(參見圖１) 。
可利用的子載波調(diào)制方案是ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ和６４ＱＡＭ 。星座在各種方案中自適應(yīng)選擇；可變數(shù)量的子載波能被自適應(yīng)控制 。為維持處理功率，采用了可伸縮的ＩＦＦＴ／ＦＦＴ結(jié)構(gòu) 。
ＷＩＮＤ－ＦＬＥＸ采用的編碼方案是一個并行的卷積Ｔｕｒｂｏ編碼，可利用的編碼速率是１／２、２／３、３／４，數(shù)據(jù)包的長度自適應(yīng)，主要依靠于編碼速率、星座大小和運行子載波數(shù)量 。ＷＩＮＤ－ＦＬＥＸ的物理層幀結(jié)構(gòu)如圖２所示 。
ＷＩＮＤ－ＦＬＥＸ控制器(ＳＰＶ)的功能是在當(dāng)前給定的信道條件下，用最小的傳輸／處理功率，滿足來自ＭＡＣ層的ＱｏＳ需求 。為達此目的，ＳＰＶ尋找傳輸系統(tǒng)最好的配置，為信息的傳遞設(shè)置最合適的參數(shù) 。
優(yōu)化過程依靠于信道的互反性假設(shè) 。由于ＴＤＭＡ／ＴＤＤ幀結(jié)構(gòu)的固有屬性，以及采用單個發(fā)射天線，這個假設(shè)是成立的 。同時，信道的互反性也答應(yīng)采用開環(huán)的自適應(yīng)方案 。

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