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Capa PHY Simulador de nivel MAC y Comparativa de mecanismos de ARQ en el estándar IEEE 802.16 12 Capítulo 2. Capa PHY El estándar inicial 802.16 preveía el uso de frecuencias pertenecientes a la banda de 10 a 66 GHz. El uso de esta banda requiere de licencia, y prevé un ambiente físico donde, a causa de la corta longitud de onda, se requiere visión directa y el multitrayecto es despreciable. Los canales usados típicamente son de banda ancha, por ejemplo 25 ó 28 MHz. Este ambiente se adapta bien para ofrecer un servicio punto-multipunto a los requerimientos desde SOHO (Small Office/Home Office) a oficinas medias-grandes. Ya a partir de la primera revisión de este estándar, IEEE 802.16a, se prevé el uso de la banda entre 2 y 11 GHz. El uso de esta banda contempla un ambiente físico en el que, gracias a que la longitud de onda es mayor, no es necesaria la visión directa entre antenas, pero el multitrayecto es ya significativo. La habilidad para soportar escenarios LOS y NLOS requiere funcionalidades del PHY suplementarias, como el apoyo de avanzadas técnicas de gestión de potencia, mitigación/coexistencia de la interferencia y antenas múltiples. Además este estándar prevé el uso de las bandas libres entre 5 y 6 GHz. Los estándares 802.16 establecen que los sistemas conformes a ellos deben implementar una de las cinco especificaciones para la interfaz radio (Tabla 2), asegurando todas la interoperabilidad. La elección entre las cinco alternativas para implementar la interfaz aérea depende de diversos factores, entre los cuales, diferentes aplicaciones, bandas operativas, y reglamentación ambiental. En la Tabla 3 se muestra una clasificación de las distintas especificaciones IEEE para la interfaz radio a emplear por las redes Wireless MAN más utilizadas.

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Capa PHY

Simulador de nivel MAC y Comparativa de mecanismos de ARQ en el estándar IEEE 802.16

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Capítulo 2. Capa PHY

El estándar inicial 802.16 preveía el uso de frecuencias pertenecientes a la

banda de 10 a 66 GHz. El uso de esta banda requiere de licencia, y prevé un

ambiente físico donde, a causa de la corta longitud de onda, se requiere visión

directa y el multitrayecto es despreciable. Los canales usados típicamente son de

banda ancha, por ejemplo 25 ó 28 MHz. Este ambiente se adapta bien para ofrecer

un servicio punto-multipunto a los requerimientos desde SOHO (Small

Office/Home Office) a oficinas medias-grandes. Ya a partir de la primera revisión

de este estándar, IEEE 802.16a, se prevé el uso de la banda entre 2 y 11 GHz. El

uso de esta banda contempla un ambiente físico en el que, gracias a que la longitud

de onda es mayor, no es necesaria la visión directa entre antenas, pero el

multitrayecto es ya significativo. La habilidad para soportar escenarios LOS y

NLOS requiere funcionalidades del PHY suplementarias, como el apoyo de

avanzadas técnicas de gestión de potencia, mitigación/coexistencia de la

interferencia y antenas múltiples. Además este estándar prevé el uso de las bandas

libres entre 5 y 6 GHz.

Los estándares 802.16 establecen que los sistemas conformes a ellos deben

implementar una de las cinco especificaciones para la interfaz radio (Tabla 2),

asegurando todas la interoperabilidad. La elección entre las cinco alternativas para

implementar la interfaz aérea depende de diversos factores, entre los cuales,

diferentes aplicaciones, bandas operativas, y reglamentación ambiental. En la

Tabla 3 se muestra una clasificación de las distintas especificaciones IEEE para la

interfaz radio a emplear por las redes Wireless MAN más utilizadas.

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IEEE 802.16-2004 10-66

GHz

IEEE 802.16-2004 2-11 GHz PMP

IEEE 802.16e-2004 2-11 GHz PMP

IEEE 802.16-2004 2-11 GHz Mesh

Modulación Single Carrier Single Carrier Multi Carrier

(OFDM)

Single Carrier Multi Carrier

(OFDMA)

Multi Carrier (OFDM)

Duplexión FDD TDD

FDD TDD

FDD TDD

TDD

Ancho del canal

25-28 MHz 1.75-3-3.5-5-5.5-7-10 MHz

1.25-3.5-7-10-14-20-28 MHz

1.75-3-3.5-5.5-7-10 MHz

Movilidad �

Advanced Antenna

System (AAS) � � �

Multi-hop �

Tabla 3. Especificaciones de la interfaz radio

La especificación WirelessHUMAN utiliza las bandas de frecuencias que

no requieren licencia, se incluía ya en el estándar 802.16a, sin embargo se

estandariza sólo a partir del proyecto 802.16b. En este caso, las bandas sin licencia

imponen el uso del DFS (Dynamic Frequency Selection) y del duplexado TDD, y,

además, la obligación de utilizar el nivel PHY basado en OFDM en el caso de que

se quiera usar la topología Mesh.

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2.1 WirelessMAN-SC

Esta especificación, orientada a trabajar en la banda de frecuencia de 10-66

GHz está diseñada con un gran nivel de flexibilidad para consentir a los

proveedores de servicios la capacidad de optimizar la implantación del sistema en

lo que concierne a la planificación de células, costes, servicios o capacidad.

Para permitir un uso flexible del espectro, se soporta tanto la multiplexión

por división en el tiempo (TDD) como la multiplexión por división en frecuencia

(FDD). Ambos casos soportan perfiles adaptativos de ráfaga, en los que los

parámetros de transmisión, incluyendo la modulación y los esquemas de

codificación se pueden ajustar individualmente para cada SS trama a trama. El

caso FDD soporta SSs que funcionen tanto en modo full-dúplex como half-dúplex.

La PHY de subida se basa en una combinación de TDMA (Time Division

Multiple Access) y DAMA (Demand Assigned Multiple Access). En particular, el

canal de subida se divide en una serie de ranuras de tiempo. El número de ranuras

asignadas para los distintos usos (registro, contienda, guarda, o tráfico de usuario)

es controlado por el MAC en la estación base y puede variar en el tiempo para

optimizar el rendimiento. El canal de bajada es TDM, con la información para

cada estación suscriptora multiplexada en un único flujo de datos y recibido por

todas las SSs dentro de un mismo sector.

El PHY de bajada incluye una subcapa de Convergencia de Transmisión

que inserta un byte puntero al comienzo de la carga para ayudar al receptor a

identificar el inicio de una MAC PDU. Los bits de datos que vienen de esta

subcapa son aleatorizados, codificados con FEC y mapeados a una constelación de

señal QPSK, 16-QAM ó 64-QAM (este caso opcional). El PHY de subida se basa

en TDMA, y cada ráfaga está diseñada para llevar MAC PDUs de longitud

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variable. El transmisor aleatoriza los datos entrantes, los codifica con FEC, y

mapea los bits codificados en una constelación QPSK, 16-QAM ó 64-QAM, las

dos últimas de implementación opcional.

En la multiplexión por división en frecuencia los canales de subida y

bajada están en frecuencias separadas. La capacidad del enlace de bajada de

transmitir en ráfagas facilita el uso de tipos de modulación diferentes y permite al

sistema soportar simultáneamente SSs full-dúplex y half-dúplex. En la Figura 8 se

muestra el funcionamiento básico de la FDD.

Figura 8. Ejemplo de asignación de ancho de banda en FDD en WirelessMAN-SC

La subtrama de bajada se muestra en la Figura 9 ,comienza con un

preámbulo de comienzo de trama seguido de una sección de control de trama y una

porción TDM organizada en ráfagas transmitidas en orden decreciente de robustez

del perfil de ráfagas, esta porción contiene datos transmitidos a una o más SSs que

funcionan en modo full-dúplex, half-dúplex programadas para transmitir en esta

trama después de recibir de esta misma trama, o bien, half-dúplex no programadas

para transmitir en esta trama. La subtrama continúa con una porción TDMA que se

usa para transmitir datos a cualquier SS half-dúplex programada para transmitir en

esta trama antes de recibir datos. Esto permite a una SS decodificar una porción

específica sin necesidad de decodificar toda la subtrama. En esta porción cada

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ráfaga comienza con un preámbulo para sincronización de fase, preámbulo que

como el anterior usa la modulación QPSK. Las ráfagas en la porción TDMA no

necesitan estar ordenadas en base a la robustez del perfil de ráfaga. La sección de

control de trama incluye un mapa de ambas ráfagas, TDM y TDMA.

La subtrama TDD de bajada, cuando contiene datos transmitidos a SSs que

transmiten en la trama más tarde que reciben, es idéntica en su estructura a la

subtrama FDD de una trama donde no existen SSs que estén programadas para

transmitir antes de recibir.

Figura 9. Estructura de subtrama de bajada FDD en WirelessMAN-SC

En la multiplexión por división en el tiempo, las transmisiones de subida y

bajada comparten la misma frecuencia, como se muestra en la Figura 10. Una

trama TDD tiene una duración fija y contiene una subtrama de bajada y otra de

subida. La construcción de la trama es adaptable de modo que la capacidad del

enlace en bajada respecto a la subida puede variar. Entre ráfagas de bajada y

subida existen huecos que las separan. El TTG es un salto entre la ráfaga de bajada

y la siguiente de subida. Este salto da tiempo a la BS para alternar del modo de

transmisión al modo de recepción y a las SSs para conmutar de recepción a

transmisión. El RTG es un salto entre la ráfaga de bajada y la siguiente de subida.

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Este salto da tiempo a la BS para alternar del modo de transmisión al modo de

recepción y a las SSs para conmutar de recepción a transmisión. Ambos saltos

tienen una duración equivalente a un número entero de PSs (physical slot, ranura

física) y empieza con un PS.

Figura 10. Estructura de trama TDD en WirelessMAN-SC

La estructura de la subtrama de bajada TDD se ilustra en la Figura 11, ésta

comienza con un preámbulo de inicio de trama usado por la PHY para

sincronización y ecualización, se transmite usando QPSK. Al preámbulo lo sigue

la sección de control de trama, que contiene el DL-MAP y el UL-MAP que fijan

los PSs donde comienzan las ráfagas. La porción TDM que sigue porta los datos

organizados en ráfagas con diferentes perfiles de ráfaga y, por tanto, diferente

robustez. Las ráfagas se transmiten en orden decreciente de robustez. El TTG

separa la subtrama de bajada de la de subida. Cada SS recibe la información del

enlace de bajada y busca cabeceras MAC que indiquen datos para esa SS.

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Figura 11. Estructura de subtrama de bajada TDD en WirelessMAN-SC

La estructura de la subtrama de subida se muestra en la Figura 12, se

pueden transmitir tres tipos de ráfagas, aquellas que se transmiten en las

oportunidades de contienda reservadas para el Ranging inicial, las transmitidas en

las oportunidades de contienda definidas en los Intervalos de Petición reservados

a respuestas a los sondeos multicast y broadcast, y, por último, aquellas que se

transmiten en intervalos definidos por las Data Grant IEs específicamente

asignados a SSs individuales. Cualquiera de estos tipos puede estar presente en una

trama en cualquier orden y cantidad, sólo limitado por los PSs disponibles. Los

SSTGs separan las transmisiones de varios SSs durante la subtrama de subida.

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Figura 12. Estructura de subtrama de subida WirelessMAN-SC

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2.2 WirelessMAN-SCa

Esta especificación PHY se basa en una tecnología de portadora única

(Single Carrier) y está diseñada para operación NLOS en bandas de frecuencia por

debajo de los 11 GHz. Se incluyen los siguientes elementos:

• TDD y FDD, una de las cuales debe ser soportada.

• Enlace de subida TDMA.

• Enlace de bajada TDM ó TDMA.

• Modulación de bloque adaptativa y codificación FEC.

• Estructuras de entramado che permiten una ecualización mejorada y

una estimación del rendimiento del canal sobre NLOS.

• Granularidad en unidades PS en los tamaños de ráfaga.

• FEC concatenado usando Reed-Solomon y TCM (Trellis Coded

Modulation) pragmática con interleaving opcional.

• Opciones BTC y CTC FEC adicionales.

• Opción no-FEC usando ARQ para el control de errores.

• Opción de diversidad transmisiva STC (Space time coding).

• Modos robustos para operación con baja CINR.

• Configuraciones de parámetros y mensajes MAC/PHY que facilitan

implementaciones adicionales de AAS.

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Cuando se trabaja con multiplexión por división en frecuencia (FDD) los

enlaces de subida y bajada están segregados en portadoras de distintas frecuencias.

En la Figura 13 se muestra un ejemplo de sistema FDD con enlace de bajada

TDM, se aprecia que las subtramas de subida y bajada deben coincidir en longitud

y repetirse a intervalos regulares y constantes. El primer conjunto de ráfagas en

cada subtrama de bajada debe comenzar con un preámbulo de conjunto de ráfagas

(BP), seguido por una cabecera de control de trama (FCH), y la carga que puede

contener DCD, UCD y MAPs.

Figura 13. Formato de trama FDD en WirelessMAN-SCa

TDD multiplexa los enlaces de subida y bajada en la misma portadora,

sobre distintos intervalos de tiempo dentro de la misma trama MAC. En la Figura

14 se ilustra la operación TDD con un único conjunto de ráfagas en el enlace de

bajada TDM. Downlink y uplink se alternan ocupando una trama compartida,

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donde la subtrama de bajada precede a la de subida. El tamaño de la trama

compartida debe ser constante, sin embargo, el reparto entre subida y bajada puede

variar de acuerdo a la asignación que hace el FCH. El TTG separa la subtrama de

bajada de la de subida, y el RTG separa la de subida de la siguiente subtrama de

bajada.

Figura 14. Formato de trama TDD en WirelessMAN-SCa

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2.3 WirelessMAN-OFDM

Esta especificación de nivel Físico se basa en la modulación OFDM y está

diseñada para operación NLOS en las bandas de frecuencias por debajo de 11

GHz.

Con la transformada Inversa de Fourier se crea la forma de onda OFDM; su

duración se define como el tiempo útil de símbolo Tb (Figura 15), una copia del

último Tg del periodo de símbolo útil, llamado CP, se utiliza para recoger el

multitrayecto y mantener la ortogonalidad de los tonos. El tiempo de símbolo

OFDM es la suma Ts=Tb+Tg.

Figura 15. Estructura temporal de un símbolo OFDM

Un símbolo OFDM (Figura 16) está formado por subportadoras, cuyo

número determina el tamaño de la FFT usada. Hay tres tipos de subportadoras:

• Data subcarriers, para transmisión de datos.

• Pilot subcarriers, para diversos propósitos estimativos.

• Null subcarriers, no se usan para la transmisión, sino para bandas de

guarda, subportadoras no activas y la subportadora DC.

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Figura 16. Símbolo OFDM en frecuencia

Un símbolo OFDM se caracteriza por cuatro parámetros primitivos, el BW

(ancho de banda nominal del canal), Nused (número de subportadoras usadas), n

(factor de muestreo, junto al BW y Nused determina el espaciado entre subpor-

tadoras y el tiempo útil de símbolo) y G (fracción del tiempo de CP frente al

tiempo útil).

La codificación de canal se compone de tres pasos, aleatorización, FEC e

interleaving (intercalado).

La aleatorización (randomization) se lleva a cabo para cada ráfaga de

datos, aplicándole el polinomio (PRBS, pseudo-random binary sequence)

1+X14

+X15

byte a byte empezando por el MSB, como se muestra en la Figura 17.

La secuencia de aleatorización sólo se aplica a los bits de información.

Figura 17. Randomizer

La codificación FEC, consistente en la concatenación de un código Reed-

Solomon exterior y de otro convolucional compatible con la tasa exterior, debe ser

soportada por ambos enlaces de subida y bajada. El soporte de BTC (Block Turbo

Code) y CTC (Convolutional Turbo Code) es opcional. Primero se pasan los datos

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en bloque por el codificador RS y luego por el convolucional. El código Reed-

Solomon deriva de un RS sistemático (N=255, K=239, T=8) que es acortado y

punctured1 para permitir tamaños de bloque y capacidades correctoras variables.

Todos los bits codificados se intercalan con un interleaver de bloque, con

un tamaño de bloque correspondiente al número de bits codificados para los

subcanales asignados por símbolo OFDM, Ncbps. El interleaver se define como una

permutación en dos pasos, la primera asegura que bits codificados adyacentes sean

mapeados en subportadoras no adyacentes, la segunda asegura que bits codificados

adyacentes se mapeen alternativamente en bits menos significativos y más

significativos, para así evitar largas series de bits poco fiables.

Una vez intercalados los bits entran en serie al modulador de constelación,

se deben soportar las modulaciones BPSK, QPSK, 16-QAM y 64-QAM, si bien el

soporte de la 64-QAM es opcional para las bandas libres de licencia. Las

constelaciones deben ser normalizadas multiplicando cada punto por el factor c

para adecuar la potencia media (Figura 18).

Figura 18. Constelaciones BPSK, QPSK, 16-QAM y 64-QAM

1 puncturing: proceso de quitar algunos bits de paridad después de codificar con un código de

corrección de errores.

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Los Rate_IDs indican la modulación y codificación utilizadas en la primera

ráfaga de bajada que sigue a la FCH, se muestran en la Tabla 4. La codificación

del Rate_ID es estática y no se puede cambiar durante el funcionamiento del

sistema.

Rate_ID Modulación / tasa RS-CC

0 BPSK ½

1 QPSK ½

2 QPSK ¾

3 16-QAM ½

4 16-QAM ¾

5 64-QAM ½

6 64-QAM ¾

7-15 Reservado

Tabla 4. Codificaciones Rate ID OFDM

2.3.1 Estructuras de trama

En el modo PMP (Point-to-Multipoint) en las bandas con licencia el

método de multiplexión puede ser tanto FDD como TDD, mientras que en las

bandas exentas de licencia la multiplexión debe ser TDD. El intervalo de trama

contiene transmisiones (PHY PDUs) de BS y SSs, saltos y bandas de guarda. El

PHY OFDM soporta una transmisión basada en tramas, donde una trama consiste

en una subtrama de bajada y una de subida. La subtrama de bajada consiste en una

única PHY PDU de bajada mientras que una subtrama de subida la forman

intervalos de contienda programados para propósitos de alineamiento inicial

(initial ranging) y petición de ancho de banda y una o varias PHY PDUs de

subida, cada una transmitida por una SS diferente.

Una PHY PDU de bajada comienza con un largo preámbulo usado para

sincronización del nivel PHY, a éste lo sigue una ráfaga FCH de duración un

símbolo OFDM transmitida usando BPSK 1/2. El FCH contiene el DLFP

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(Downlink Frame Prefix) para especificar el perfil de ráfaga y la longitud de la

ráfaga o ráfagas de bajada que siguen al FCH. Si está presente, un mensaje DL-

MAP debe ser la primera MAC PDU que siga a la FCH. Un mensaje UL-MAP

debe seguir o bien a un DL-MAP (si lo hubiera) o al DLFP. Si se transmiten

mensajes UCD y DCD, éstos irán a continuación.

En cada trama TDD se inserta un TTG entre las subtramas de bajada y

subida y un RTG al final de la trama. Figura 19.

Figura 19. Estructura de trama OFDM TDD

La estructura de una trama FDD se muestra en la Figura 20.

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Figura 20. Estructura de trama OFDM FDD

Adicionalmente se define una estructura de trama opcional para facilitar las

redes Mesh, como se muestra en la Figura 21. Una trama Mesh, consta de una

subtrama de control y una de datos. La primera sirve para dos funciones básicas,

una es la creación y el mantenimiento de la cohesión entre los distintos sistemas

(network control) y la otra es la programación coordinada de transferencias de

datos entre sistemas (schedule control). Todas las transmisiones en la subtrama de

control se realizan usando QPSK-1/2.

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Figura 21. Estructura de trama Mesh

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2.4 WirelessMAN-OFDMA

Esta especificación PHY se basa en la modulación OFDM y está designada

para la operación en bandas inferiores a los 11 GHZ. El modo PHY OFDMA

basado en al menos uno de los tamaños de FFT (2048, 1024, 512 y 128) debe ser

soportado. Con la transformada Inversa de Fourier se crea la forma de onda

OFDMA; su duración se define como el tiempo útil de símbolo Tb (Figura 22),

una copia del último Tg del periodo de símbolo útil, llamado CP, se utiliza para

recoger el multitrayecto y mantener la ortogonalidad de los tonos. El tiempo de

símbolo OFDMA es la suma Ts=Tb+Tg.

Figura 22. Estructura temporal de un símbolo OFDMA

Un símbolo OFDMA (Figura 23) está formado por subportadoras, cuyo

número determina el tamaño de la FFT usada. Hay tres tipos de subportadoras:

• Data subcarriers, para transmisión de datos.

• Pilot subcarriers, para diversos propósitos estimativos.

• Null subcarriers, no se usan para la transmisión, sino para bandas de

guarda, subportadoras no activas y la subportadora DC.

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En el modo OFDMA las subportadoras activas se dividen en subconjuntos

de subportadoras, cada uno de éstos forma un subcanal. En el enlace de bajada un

subcanal puede estar destinado a distintos receptores o grupos de receptores; en el

enlace de subida se asigna a un transmisor uno o más subcanales, y varios

transmisores pueden transmitir simultáneamente. Las subportadoras que forman un

subcanal pueden ser adyacentes, aunque no es necesario, como se muestra en la

Figura 23.

Figura 23. Descripción frecuencial OFDMA

Un símbolo OFDM se caracteriza por cuatro parámetros primitivos, el BW

(ancho de banda nominal del canal), Nused (número de subportadoras usadas

incluyendo la subportadora DC), n (factor de muestreo, junto al BW y Nused

determina el espaciado entre subportadoras y el tiempo útil de símbolo) y G

(fracción del tiempo de CP frente al tiempo útil, se deben soportar los valores 1/32,

1/16, 1/8 y 1/4).

2.4.1 Definición de vocablos básicos OFDMA

Un slot (ranura) es la unidad mínima de asignación de datos y requiere

tanto una dimensión de tiempo como de subcanal. La definición de un slot

OFDMA depende de la estructura de símbolo, la cual varía según sea el enlace de

bajada o subida, si se trata de FUSC o PUSC, y con la permutación de

subportadora distribuida y con la permutación de subportadora adyacente. En los

casos de enlace de bajada FUSC y FUSC opcional usando la permutación de

subportadora distribuida, un slot es de dimensión un subcanal por un símbolo

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OFDMA. En el caso de enlace de bajada PUSC usando la permutación de

subportadora distribuida, un slot es de dimensión un subcanal por dos símbolos

OFDMA. En los casos de enlace de subida PUSC usando la permutación de

subportadora distribuida y enlace de bajada TUSC1 y TUSC2, un slot es de

dimensión un subcanal por tres símbolos OFDMA. Por último, para la

permutación de subportadora adyacente, un slot es de dimensión un subcanal por

2, 3 ó 6 símbolos OFDMA.

Una región de datos (Data Region) es una asignación bidimensional de un

grupo de subcanales contiguos en un grupo de símbolos OFDMA contiguos, esta

asignación puede verse como un rectángulo como se muestra en la Figura 24.

Todas las asignaciones se refieren a subcanales lógicos.

Figura 24. Ejemplo de región de datos OFDMA

Un Segmento es una subdivisión del conjunto de subcanales OFDMA

disponible, se usa para desplegar una instancia única del MAC. Una Permutation

Zone es un grupo de símbolos OFDMA contiguos que usan la misma fórmula de

permutación. Una subtrama puede tener más de una zona de permutación.

Los datos MAC se mapean a una OFDMA Data Region siguiendo

algoritmos distintos para bajada y subida; En el enlace de bajada se procede

primero segmentando los datos de salida del bloque de modulación en bloques

para ajustarlos a un slot OFDMA, cada uno de éstos ocupa un subcanal y uno o

más símbolos OFDMA, se continúa mapeando de modo que el índice de subcanal

OFDMA se incrementa. En el enlace de subida, en un primer paso se asignan slots

OFDMA a las ráfagas, se segmentan los datos en bloques para ajustarlos a un slot

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OFDMA, cada uno de éstos ocupa uno o más subcanales y uno o más símbolos

OFDMA en el eje de tiempos, se continúa mapeando de modo que el índice de

subcanal OFDMA se incrementa, por último, se crea una asignación UL

seleccionando un número entero de ranuras contiguas. En el segundo paso se

mapean las ranuras de modo que la primera de éstas ocupe el primer subcanal en el

primer símbolo OFDMA, se continúa mapeando incrementando el índice de

subcanal.

2.4.2 Estructuras de trama

En las bandas con licencia el método de multiplexión puede ser tanto FDD

como TDD, en cambio, para las bandas sin licencia, éste debe ser TDD. Cuando se

trabaja en modo PMP, en un sistema TDD cada trama en el enlace de bajada

empieza con un preámbulo seguido de un periodo de transmisión de bajada y uno

de subida. En cada trama se debe insertar el TTG y el RTG entre la subtrama de

bajada y la de subida y al final de cada trama, respectivamente. Figura 25.

Figura 25. Ejemplo de trama TDD OFDMA

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La asignación de subcanales en el enlace de bajada se puede realizar de las

siguientes maneras: “uso parcial de subcanales” (PUSC) donde algunos subcanales

se asignan al transmisor; o bien, “uso total de subcanales” (FUSC) donde todos los

subcanales se asignan al transmisor. El FCH se transmite usando QPSK 1/2 usando

una zona PUSC. La trama OFDMA puede incluir varias zonas, PUSC, FUSC,

PUSC con todos los subcanales, FUSC opcional, AMC, TUSC1 y TUSC2.

Ninguna asignación del DL-MAP o UL-MAP puede expandirse por múltiples

zonas, en la Figura 26 se muestra una trama OFDMA con múltiples zonas. Los

parámetros PHY pueden cambiar de una zona a otra.

Figura 26. Trama OFDMA con múltiples zonas

2.4.3 Codificación de canal

Los procedimientos de codificación del canal incluyen la aleatorización, la

codificación FEC, el intercalado de bits, la repetición y la modulación. La

repetición sólo se puede aplicar usando QPSK. La modulación puede ser QPSK,

16-QAM ó 64-QAM, siendo el soporte a las dos primeras obligatorio y opcional a

la última.

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2.5 WirelessHUMAN

Para proporcionar el servicio WirelessHUMAN (Wireless High-Speed

Unlicensed Metropolitan Area Networks) se definen una serie de componentes

específicos adicionales.

2.5.1 Canalización

La frecuencia central del canal sigue la ecuación fc(MHz)=5000+5nch

donde nch=0,1,...199 es el número del canal. Esta definición provee un sistema de

numeración de 8 bits único para todos los canales, espaciados 5 MHz, desde 5GHz

hasta 6 GHz. Lo que proporciona flexibilidad para definir conjuntos de

canalización para la regulación actual y futura. El conjunto de canales permitidos

para EE.UU. y Europa se muestra en la Tabla 5, no es obligatorio el soporte de

una banda, pero todos los canales dentro de una banda se deben soportar.

Tabla 5. Canalizaciones WIrelessHUMAN

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En la Figura 27 se muestra la canalización de 20 MHz mostrada en la

Tabla 5. La canalización se ha definido para ser compatible con IEEE Std

802.11a-1999 para propósitos de mitigación de interferencias, incluso cuando esto

redunda en un uso menos eficiente del espectro en la banda Unlicensed Nacional

Information Infrastructure (U-NII) central.

Figura 27. Canalización de 20 MHz

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2.5.2 Máscara espectral de transmisión

La densidad espectral transmitida de la señal debe caer según la máscara

espectral mostrada en la Figura 28 con los parámetros de la Tabla 6.

Figura 28. Máscara espectral de transmisión WirelessHUMAN

Canalización (MHz)

A B C D

20 9.5 10.9 19.5 29.5

10 4.75 5.45 9.75 14.75

Tabla 6. Parámetros de la máscara espectral de transmisión