WiMAX物理层参数和帧结构剖析(1)(3)

4、OFDMA的符号结构和子信道结构

在IP-OFDMA技术中，所有的子载波分成三类。

◆数据子载波，用于传输用户数据和控制信令。

◆导频子载波，用于信道估计和同步。

◆空子载波，不发送信号，用于保护带宽和零子载波。

数据子载波和导频子载波合称活动子载波。IP-OFDMA技术在下行链路上和上行链路上都将数据子载波进一步划分为不同的组，称为子信道。

每个子信道中的子载波有两种排列方式，一是分散(Diversity)方式，一种是连续(Contiguous)方式。一般来说，分散方式能够获得频率分集增益，也有利于消除小区间干扰，对高速移动业务比较有利;而连续方式对固定或者低速移动业务比较有利。

其中分散方式又可以进一步划分为下行PUSC(部分使用子信道)，上行PUSC和下行FUSC(完全使用子信道)共三种方式。

下行链路PUSC(部分使用子信道)方式，即每个OFDM符号有14个子载波，其中包括12个数据子载波和2个导频子载波。每一对OFDM符号构成一个群(Cluster)。群(Cluster)中的数据子载波和导频子载波分配如图1所示。每个子信道由两个群(Cluster)构成。10MHz带宽的系统共有30个子信道，而5MHz带宽的系统有15个子信道。每个子信道包括48个数据子载波。

图1 群(Cluster)中的数据子载波和导频子载波分配

上行链路的PUSC(部分使用子信道)方式的构成方式与下行链路类似，但具体参数有所不同。下行链路的基本单位是块(Tile)，由三个符号构成。块(Tile)中数据子载波和导频子载波的构成如图2所示。每个子信道由六个块(Tile)构成。这样，10MHz带宽的系统共有35个子信道，而5MHz带宽的系统有17个子信道。虽然子信道数量与上行链路不同，但每个子信道包括的数据子载波相同，都是48个。

图2 块(Tile)中数据子载波和导频子载波的构成

下行FUSC(全部使用子信道)方式与PUSC方式不同。FUSC方式的每个子信道只涉及一个符号，导频子载波通过一个生成公式均匀分布在整个频段中，给所有的子信道共用。每个子信道48个数据子载波，也均匀分布在整个频段中。10MHz带宽的系统只有16个子信道，而5MHz带宽的系统有8个子信道。

连续的子载波排列方式可以细分为下行AMC方式和上行AMC方式。两种方式的结构完全相同。9个子载波构成一个块(Bin)，其中包括8个数据子载波和一个导频子载波。一个基本分配单位(Slot)包括一定数量的块(Bin)和符号。块和符号的组合有以下四种情况：(6个块，1个符号)、(3个块，2个符号)、(2个块，3个符号)和(1个块，6个符号)。使用连续子载波排列方式的时候，用户可以选择频率响应特性最好的子信道，从而获得多用户分集增益。

在IP-OFDMA系统中，下行PUSC是必须使用的方式，其他几种方式是可选方式。基站可以在MAP消息中设置适当的指示比特来确定当前究竟使用了那种方式。