基于OFDM的IEEE802.16a物理层简介

简要介绍了IEEE802.16的基本概况,描述了IEEE802.16a标准采用的几种物理层方案。IEEE802.16a协议物理层支持的主流技术就是OFDM技术,重点介绍了OFDM的基本原理,采用OFDM调制技术的WirelessMAN OFDM系统,以及其物理层的一些参数及性能。最后介绍了2种双工方式的帧结构及其工作原理。     

基于IEEE 802.16a的OFDM-FDMA与OFDM-TDMA的性能比较

对于使用OFDM传输技术的多载波系统,将OFDM技术与传统的多址接入方案,FDMA和TDMA相结合,可以实现多用户OFDM系统,这样派生出两种多址接入方案:OFDM-FDMA和OFDM-TDMA。研究了这两种多址技术,并基于IEEE 802.16a协议比较了他们的性能,用Matlab语言仿真实现了这两种多址系统。仿真结果表明OFDM-FDMA系统的误比特率性能要优于OFDM-TDMA系统。     

IEEE 802.16a安全子层的实现

提出了一套基于RADIUS协议实现IEEE802.16a安全子层功能的方案。根据这个方案,建立一个专用的RADIUS服务器作为统一的认证服务器,BS把收到的来自SS的身份认证请求用UDP包发给RADIUS服务器,由后者完成相应的身份认证、授权及密钥生成的任务。引入RADIUS服务器的好处就在于能减轻BS的处理负担,使得网络在大量SS存在的情况下仍然能稳定的运行。     

基于IEEE802.16d标准的信道估计分析

分析了基于IEEE802.16d标准的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统在SUI-3信道下的误码性能,并对发射端的帧结构以及组帧方式作了详细说明.通过实验仿真发现利用帧前导做信道估计得出的误码性能要优于没有信道估计的情况.     

Pilot Based Channel Estimation in IEEE 802 16a OFDM System

1　Introdution　IEEE 802 16[1] is a specification for fixed broadbandwireless Metropolitan Access Networks (MAN). The stan dard is expected to bring low cost and more bandwidth prod ucts for broadband wireless access in the next years. Thisstandard specifies the physical (PHY) and Medium AccessControl layer (MAC) of the air interface of interoperablepoint to multipoint and optional Mesh topology broadbandwireless access system. The specification enables access todata, …     

IEEE 802.16标准

文章介绍了支持宽带无线接入系统的空中接口标准IEEE 802．16的制订进程、发展现状和趋势，并重点对标准媒体访问控制（MAC)层和物理层的技术特点进行了分析。文章指出IEEE 802．16标准为宽带无线接入网的开发和应用提供了很好的平台，随着宽带业务的快速增长，将成为未来无线接入技术的发展方向之一。     

基于IEEE 802.16a的OFDM基带调制系统的FPGA设计

本文研究了基于IEEE802.16a的OFDM基带调制系统的实时实现,提出了一种切实可行的IEEE802.16a的OFDM调制方式的FPGA实现方法与结构,并介绍了IFFT运算、QPSK映射和插入循环前缀的具体电路。最后给出了硬件性能分析。     

IEEE 802.16j切换模型研究

终端移动性是移动通信的重要特征。本文介绍了IEEE 802.16j标准中移动台切换的场景,并对其中的特殊情况——中继站内部切换进行了分析,并采用数学方法建立了移动台的切换模型。最后进行了网络仿真并对仿真结果进行了分析。     

IEEE 802.16安全机制的研究与实现

分析并讨论了IEEE 802.16标准的安全机制,指出了其安全缺陷和最新标准的相关安全改进工作。在安全机制分析的基础上,设计了802.16d标准安全系统的软件架构,并在Linux平台下以可动态加载的内核模块形式实现了其安全子层协议栈。通过仿真MAC层及PHY层的功能,对安全子层软件实现进行了性能验证及兼容性测试。结果表明,该系统完全实现了IEEE 802.16d标准的设计目标。     

IEEE 802.16规范中的安全机制

无线城域网(WMAN)面临着各种安全威胁,其规范IEEE 802.16中定义了保密子层实现认证、密钥协商与数据保密.早期规范中的认证与密钥管理协议为保密密钥管理(PKM),数据保密机制包含基于DES-CBC和AES-CCM的两个解决方案.PKM协议存在单向认证、PKI部署困难、无法实现基于用户的认证、缺乏组播密钥协商等缺陷.DES-CBC加密方案也有算法脆弱性、缺乏完整性保护、无抗重放保护等不足.最新的移动性规范IEEE802.16e中引入了灵活的EAP认证框架,消除旧的PMK协议的缺陷,并可满足移动性带来的新安全需求.     

基于IEEE 802．16 Mesh网络节点接入过程的研究

文章对IEEE802．16 Mesh网络节点接入过程进行了分析,根据现有接入过程所产生的问题,通过改进了接入算法和MAC层网络控制时隙分配的方法,从而达到提高节点接入成功率和减小节点接入时延的目的。     

MAC Layer Concepts to Support Space Division Multiple Access in OFDM based IEEE 802.16

Advanced antenna technologies and algorithms have been developed during the last years. But until today, advanced antenna algorithms in the physical layer and the modes of operation in medium access layers have not been integrated in modern wireless systems. As one of the first standards the metropolitan area network IEEE 802.16 provides means to support smart antenna techniques.After a detailed introduction of the medium access control layer this article outlines the support of space division multiple access (SDMA) techniques by the wireless metropolitan area network IEEE 802.16. New concepts are introduced that allow and further optimize the use of SDMA techniques brought by intelligent antennas. First, the possibility to enable SDMA in the IEEE 802.16a-2003 protocol is investigated, and second the support of SDMA in the revised 802.16-2004 standard is elaborated in detail. To overcome current limitations of 802.16a-2003, an enhanced control structure is introduced in 802.16-2004 that masters a concurrent transmission and reception of data to/from several different subscriber stations. The approach facilitates a fully flexible structure which significantly improves system capacity. Christian P. Hoymann received his Diploma degree in electrical engineering from RWTH Aachen University in 2002. Before he served a student internship at SIEMENS Corporate Research, Princeton, USA. Since 2002 he is employed as a Research Assistant at the Chair of Communication Networks (ComNets) of RWTH Aachen University where he is working towards his Ph.D. degree.He worked in the fields of traffic engineering and dimensioning of GSM/GPRS networks together with his project partners at D2 Vodafone. He was actively involved in the IST-STRIKE project where smart antenna systems had been integrated in Metropolitan Area Networks. His current research interests include the optimization of MANs especially in consideration of smart antenna technologies such as SDMA and relaying technologies such as Mesh.Mr. Hoymann has published several conference and journal papers and was actively involved in the standardization of SDMA technologies for IEEE 802.16.     

一种IEEE 802.16中快速有效的冲突解决算法

IEEE 802.16宽带无线接入系统在其上行媒体接入控制层采用时,分复用和资源竞争与预留的方式进行接入,各用户站(SS)之间存在着竞争与冲突,这将导致系统性能下降。该文针对SS在碰撞以后的冲突解决过程提出了一种快速有效的冲突解决算法动态退避控制(Dynamical Backoff Control,DBC)算法。在该算法中,基站(BS)通过预测下一个上行帧中将会出现的带宽请求报文数,动态地控制SS的退避范围,以增大每帧中成功发送的带宽请求报文数,从而提高MAC层的数据吞吐,降低SS的平均接入延迟。利用OPNET对DBC和二进制指数退避两种算法进行了仿真。仿真结果显示DBC算法对系统性能有一定的改善和提高。     

基于IEEE 802.16-2004标准的Mesh机制

MESH网络架构引入多跳的方式完成长距离通信,取得了覆盖范围和吞吐量的性能优化。本文介绍了基于IEEE 802．16-2004标准的Mesh机制,基于对协议的理解,对Mesh网络中新节点接入过程和协议中对调度的规定进行了详细阐述。     

IEEE802.16e中的卷积Turbo码分析

介绍了IEEE802．16e中卷积Turbo码（CTC）的编码过程，分析了CTC的译码算法，同时给出了一种有效的迭代译码结构，最后分析了CTC的性能。     

IEEE 802.16标准与WiMAX技术浅析

本文首先介绍了WiMAX的技术基础IEEE 802.16系列标准的制定及发展现状,并着重对该标准的媒体访问控制子层和物理层的技术特点进行了分析.文章将用于构建WLAN的IEEE 802.11系列标准与用于构建WMAN的IEEE 802.16系列标准进行了比较.在文章最后,作者描述了WiMAX技术的应用场景,尝试性提出了WiMAX的几点应用并对该项技术做了展望.     

对IEEE 802．16e OFDMA下行链路信道估计方法的仿真研究

IEEE 802．16e下行链路具有特殊的子信道分配方式。针对这种子信道分配方式,一般采用基于簇的二维信道估计算法。文章首先介绍了算法的原理,重点比较了频域采用不同插值算法时的系统BER性能,并分别在低、中、高车速条件下对算法进行仿真分析。仿真结果表明,频域采用线性内插算法时系统性能最好且复杂度较低,同时也表明,基于簇的二维信道估计算法对移动环境有良好的适应性。     

OFDMA技术及其在IEEE802.16a中的应用

正交频分多址(OFDMA)是以正交频分复用(OFDM)调制为基础的新一代多址技术,具有很高的带宽利用率。首先结合OFDMA在有线电视网络中的应用介绍了它的基本原理,然后简单介绍了它在宽带无线接入IEEE802.16a中的应用,主要是关于子信道划分的问题。     

一种用于IEEE 802.16无线城域网TDD模式中的带宽调度方案

该文提出了一种用于IEEE 802.16宽带无线接入系统TDD模式下的公平而有效的带宽分配调度体系。与该领域中传统的固定带宽分配方式相比,该文提出的调度体系结构综合考虑了上下行链路不同业务带宽需求并进行动态带宽分配。该文提出一种新的亏空公平优先级队列(DFPQ)算法来调度不同优先级的业务流,可以为系统提供更好的公平性。仿真结果显示该文提出的调度体系结构能够很好地满足所有类型业务的服务质量(QoS)需求,并提供较好的公平性。     

IEEE802．16d系统中自适应调制编码技术的应用研究

针对IEEE802．16d物理层标准,文章提出了适用于IEEE802．16d系统的自适应调制编码方案,包括调制编码方式、MCS切换门限的设置方法、信道信噪比SNR估计方法,并对采用分组Turbo码作为前向纠错码的自适应调制编码技术在AWGN信道上的性能进行了Matlab仿真,结果表明：自适应调制编码技术在保证一定误码率的前提下能够有效地提高系统的吞吐量。