WiMAX物理层参数和帧结构剖析(1)(4)

5、TDD方式的帧结构

在802.16e中，规定了FDD和TDD两种双工方式，并且规定了5ms，10ms和20ms等多种不同的帧结构。但在IP-OFDMA技术中，只定义了5ms帧长度的TDD方式。

IP-OFDMA技术采用的帧结构如图3所示。

图3 IP-OFDMA技术采用的帧结构

每个帧可以进一步划分为下行子帧和上行子帧，两者之间用适当的保护时隙分隔。下行子帧与上行子帧之间的保护时隙叫做TTG(传输/接收转换间隔)，上行子帧与下一个帧的下行子帧之间的保护时隙叫做RTG(接收/传输转换间隔)。这两个参数是根据基站天线接口上的信号确定的，在实际使用中，还需要考虑无线信号的传播时延。

每个帧都由Preamble开始，Preamble是这个帧的第一个符号，用于同步功能。

紧接在Preamble之后是帧控制报头(FCH)，包括当前帧的控制信息，如DL-MAP和UL-MAP消息的长度、编码方案和使用的子信道等。FCH携带的信息量不大，但FCH提供了移动台继续解调其他消息所必须的基础信息，因此非常重要。

MAP消息分别提供下行链路和上行链路上子信道分配信息和其它控制信息。其中DL-MAP消息规定了下行链路上的信息，包括以下内容。

◆帧长度。802.16e支持多种帧长度，但IP-OFDMA技术仅仅支持5ms帧长度。

◆将下行帧进一步划分为不同的突发(Burst)，不同的突发可以分配给不同的用户，从而实现多用户接入。

◆确定可选的载波和符号分配方式，如FUSC等。

UL-MAP消息规定了上行链路上的信息，包括以下内容。

◆下行链路上突发(Brust)的分配方式。

◆上行Ranging信道的工作方式。

上行信道的ACKCH主要给移动台用于回应下行信道的HARQ证实信息。

上行信道的快速反馈信道(CQICH)主要给移动台用于反馈信道状态信息。

上行Ranging信道主要给移动台用于执行闭环时间、频率和功率调节，以及带宽申请。它可以进一步细分为四种类型。

◆初始Ranging，用于移动台接入网络。

◆周期性Ranging，当移动台和网络建立连接以后，周期性地报告状态。

◆切换Ranging。

◆带宽申请。

6、结束语

IEEE和WiMAX论坛是一种非常松散的标准化组织，为了平衡各个方面的利益，他们发布的标准往往包含大量的可选项。这些可选项破坏了最终产品之间的兼容性，成为产业发展的障碍。从802.16e到WiMAX论坛，再到IP-OFDMA技术，标准的可操作性在不断地改善，为产业取得突破性进展创造了条件。

另外，IP-OFDMA技术成为IMT-2000技术之一，打破了3G技术和市场的格局，对整个行业的发展都将产生巨大的影响。整个移动通信行业将向何处发展，仍然需要拭目以待。

1. 专题：wimax技术与趋势
2. WiMAX技术的演进三阶段及其面临的挑战