Сети беспроводного доступа WiMAX

Citation preview

________________ Ы

-

________________________________________________________ « »

А.В. А

И

WiMAX -

―

-

,

‖

2011

004.733(075.8) 32.973.202 73 281 : . ,

. . .,

.

.

-

. .

; -

. . .

, . . .,

. .

. . .:

.

WiMAX: .

-

. . .—

/

- , 2011. — 179 .

ISBN -

WiMAX. ,

. ,

OFDM, WiMAX.

-

,

―

‖.

, ―

‖

―

‖. -

― , ‖

-

. © ©

. ., 2011 , 2011

ISBN

2

......................................................................................... 5 ............................................................................................................... 8 1. АТMAБ ............................................ 11 1.1. IEEE 802.16. WiMAX ............................................. 11 1.2. WiMAX .......................................................... 16 1.2.1. WiMAX IEEE 802.16 ....................................... 16 1.2.2. АТMAБ IEEE 802.16-2009 ......................... 19 1.2.3. АТMAБ IEEE 802.16-2009 ...... 27 1.2.4. WiMAX IEEE 802.16-2009 ...... 29 1.2.5. WiMAX ....................................................... 32 1.3. WiMAX. OFDM ........................ 36 1.3.1. OFDM ............................. 37 1.3.2. OFDM ....................................................................................... 42 1.3.3. c OFDM........................................................................................................... 45 1.3.4. OFDM................................................... 48 1.3.5. OFDM ................................................................. 50 1.4. MIMO ............................ 51 1.4.1. MIMO.............................. 51 1.4.2. . . ............ 53 1.4.3. .................................... 58 1.4.4. . ..................................................................................................... 62 1.5. ................................................................... 65 2. WiMAX ............................................................ 67 2.1. . ............................ 68 2.2. ...................................................................................... 70 2.2.1. , . OFDMA ...................................................................................... 70 2.2.2. ......................... 74 2.2.3. ...................................................................... 79 2.2.4. DLFP FCH.................................................................. 80 2.3. ................................. 82 2.3.1. PUSC ................................................. 83 2.3.2. c PUSC ................................................. 89 2.4. ..................................................................... 94 2.4.1. ............................................................................. 95 2.4.2. .................................................... 96 2.4.3. ................................................................................... 107 3

3.

4

2.4.4. 2.4.5. 2.4.6. 2.4.7. 2.5. 2.5.1. MISO 2.5.2. 2.6. 2.6.1. 2.6.2. 2.6.3. 2.7.

.................................................................................. 107 ............................................................ 109 HARQ .......................................................................... 109 .... 110 ..................................................... 111 .......................................................... 112 114 WiMAX ........................................ 115 ................................................................ 115 ............................................................... 123 WiMAX ........................ 130 ................................................................. 132 АТMAБ ................................................... 134 IEEE 802.16 ...................................................... 134 ................................................... 137 MAC........... 137 MAC..................................................... 141 ................................ 145

3.1. 3.2. 3.2.1. 3.2.2. 3.2.3. 3.2.4. ( PDU) ............................................................................................... 151 3.2.5. ARQ ............................................................................... 152 3.3. .................................................................... 152 3.3.1. АТMAБ.......................... 152 3.3.2. ....................... 155 3.3.3. ........................................... 156 3.3.4. .................................................... 162 3.3.5. ..................................................................... 169 3.4. ................................................................. 176 ............................................................................ 177 . WiMAX .............................................................. 179

3GPP AMC ASN BTC CC CDD CID CP CRC CSN CTC DAMA DL-MAP DP DSL EP FA FCH FDMA FUSC GH HA HARQ IEEE IP LDPC LLC MAC MAN MAP MIMO MIP

3rd Generation Partnership Project; Authentication, Authorisation, Accounting; advanced modulation and coding; Access Service Network; Block Turbo Coding; Convolutional Coding; вМХТМ DОХКв DТЯОrsТЭв; Client Identifier; Cyclic Prefix; Cyclic Redundancy Check; Connectivity Service Network; Convolutional Turbo Coding; Demand Assigned Multiple Access; Downlink Map; DОМТsТШЧ PШТЧЭ ( ASN); Digital Subscriber Line; EЧПШrМОЦОЧЭ PШТЧЭ ( ASN); Foreign Agent; Frame Control Header; Frequency Division Multiple Access; Full Usage of the Subchannels; Generic Header; Home Agent; Hybrid Automatic Repeat Request; Institute of Electrical and Electronics Engineers; Internet Protocol; Low Density Parity Check; Logical Link Control; Media Access Control; Metropolitan Area Network; Maximum A-posteriori Probability; Multiple Input – Multiple Output; Mobile IP; 5

MM MMS NAP NSP OFDM OFDMA PHY PDU PMP PTP PUSC QoS SDMA SISO SM SMS SOVA SPID STC STH STTD TDMA TSM TVM WAN WAP Wi-Fi WiMAX WLAN WMAN

6

Management Message; Multimedia Messaging Service; Network Access Provider; Network Service Provider; Orthogonal Frequency Division Multiplexing; Orthogonal Frequency Multiple Access; Physical layer; Protocol Data Unit; Point-to-multipoint; Point-to-point; Partial Usage of the Subchannels; Quality of Service; Spatial Division Multiple Access; Single Input – Single Output; Spatial Multiplexing; Short Message Service; Soft Output Viterbi Algorithm; Subpacket Identifier; Space-Time Coding; Signaling Type Header; Space-Time block coding based Transmit Diversity; Time Division Multiple Access; Time-Spreading Mechanism; Time-Variant Mechanism; Wide Area Network; Wireless Application Protocol; Wireless Fidelity; Worldwide Interoperability for Microwave Access; Wireless Local Area Network; Wireless Metropolitan Area Network; ; ; ( АТMAБ); ; ;

; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; -

; .

7

-

WiMAX. , . OFDM,

,

WiMAX. )

WiMAX (PHY,

-

, . . WiMAX (MAC-

)

;

-

,

, ,

QoS, . -

WiMAX , ,

,

,

.

-

, .

-

, ,

,

,

,

. .

WiMAX, WiMAX,

-

IEEE 802.16. , WiMAX, WiMAX

MIMO, , .

8

IEEE 802.16.

PUSC. -

WiMAX ,

,

,

,

-

. WiMAX, ,

.

MAC

WiMAX,

,

,

-

MAC. .

WiMAX , WiMAX,

-

, LDPC-

, ,

.

,

.

WiMAX ,

-

, .

, -

. АТMAБ : 1.1. 1.2.1. 2.1. 2.2.2. 2.4.7.

IEEE 802.16. АТMAБ; АТMAБ IEEE 802.16; .

; ; ;

9

IEEE 802.16;

3.1. 3.2.1. 3.3.1.

MAC; АТMAБ. WiMAX

, .

, -

-

. -

, ―

‖.

, ‖

― ‖.

―

. . .

10

-

1.

WiMAX IEEE 802.16.

1.1.

WiMAX

,

,

-

, .

―

–

‖.

. АТMAБ 10 , WiMAX

-

, xDSL.

,

, -

/ , (

,

. .).

, ,

-

WiMAX LTE E UTRA.

: IEEE 802.16e-2005, 2009 (WiMAX) ( ETSI HiperMAN; IEEE 802.20 (WBWA). IEEE 802.16 2001 .) IEEE 802.16. 10–66 , .

. 1.1);

IEEE 802.16К (

1999 .

(

2003 .) 11

1–10

-

.

,

802.16 (2001)

802.16c (2002) –

, 10

66

, ,

802.16 (2003)

10-66

, 2

802.16

802.16 (2004)

11

802.16 ,

,

.

802.16-2004

802.16 (2005) 11

802.16f – MIB 802.16g – Managment

802.16-2004

802.16 (2009)

. 1.1. Э 2004 . 2005 . IEEE 802.16-2004.

802.16 , .

IEEE 802.16 IEEE 802.16REVН, IEEE 802.16. IEEE 802.16О,

-

. 2009 . -

IEEE 802.16-2009, ( . 1.1). ETSI BRAN (BrШКНЛКЧН RКНТШ AММОss NОЭаШrФs) HiperMAN. HiperMAN IEEE 802.16-2004. 12

-

(MAC)

.

(MBАA), 250

ETSI

-

. IEEE 802.20 MШЛТХО BrШКНЛКЧН АТrОХОss AММОss 2002 ., ,

/ . IEEE 802.16 NШФТК, HКrrТs CШrp., EЧsОЦЛХО 230 , 400 . IEEE 802.16 IEEE 802.16 — -

АТMAБ, CrШsspКЧ. 2005 . ,

WiMAX ( . 1.2). , (WMAN — Wireless Metropolitan Area Network). . for Microwave Access) , HТpОrMAN. ,

WiMAX (WiMAX — Worldwide Interoperability IEEE 802.16/ETSI , , -

. IEEE 802.16 (

. 802.11 )

(

MAC

PHY,

,

(АAN), IEEE 802.20. IEEE 802.15 (PAN — Personal Area Network) )

. 1.3) 1–66 , , (IEEE

IEEE 802.17 . 13

Ф

WiMAX

IEEE 802.16

WiMAX IEEE 802.16-2004

,

1. 2. 3. 4. Ч 3,3, 3,5 5. 6. 7.

IEEE 802.16e-2005

IEEE 802.16-2009

v.1.0 : TDD : 5, 7, 8,5, 10 : 2,3, 2,5,

К

: 1. Wave 1 2. Wave 2

. 1.2.

IEEE 802.16

WiMAX 10–66

.

-

. . 25

28

,

120

/ .

1–11

-

. ( 10–66

, )

, . ( -

14

OFDM). IEEE 802.16 PHY( ). ,

. 1.3.

-

.

CS SAP

MAC802.16. MAC SDU, ,

. .

SAP , ,

, QoS.

.

PHY SAP

, ,

Ф

. .

. 1.3.

,

IEEE 802.16

802.16.

MACMAC SDU, . .

,

-

, ,

-

QoS. . ,

, . .

. 2, —

WiMAX . 3. WiMAX, 1–10

-

IEEE 802.16 -2005, 2009, OFDM 15

OFDMA. IEEE 802.16.

1.2.

WiMAX

1.2.1.

WiMAX IEEE 802.16 (

, BS — Base Station)

SЮЛsМrТЛОr SЭКЭТШЧ) PMP). ‖ — PTP),

―

– (

, . . )

( , SS — ‖ (Point to Multipoint — (Mesh — ― – ) , , 30 ( 6–8 . , -

. ,

.

-

. : (

–

(

, uplink)

–

-

, downlink). -

. АТMAБ , , (

16

. 1.4).

-

-

. 1.4.

WiMAX -

2

11

. 75

,

/ .

. 1.1. 10

66

, . ,

.

АТMAБ )

( IEEE 802.16, АТMAБ FШrЮЦ. , . . (

,

IP,

.

, , ) . . IEEE 802.3-2005 (Ethernet). -

17

,

АТMAБ FШrЮЦ, ―NОЭаШrФ ArМСТЭОМЭЮrО‖.

-

1.1 IEEE 802.16 -

,

, 2500–2530 2560–2570 2620−2630 2660−2670 2680−2690 3400−3450 3500−3550 5150−5350 5650−5725 5725−6425

2,5

3,5

5

-

,

70

100

975

АТMAБ

-

, IP-

.

, (SMS ШЯОr IP, MMS, АAP VШIP

IP-

, .), . IPЯ4

АТMAБ ( ,

IPЯ6. -

).

, (DSL)

.

, , АТMAБ (3GPP, 3GPP2)

. QШS.

18

, ,

-

АТMAБ IEEE 802.16-2009

1.2.2.

( ) АТMAБ — АТMAБ. ―

‖

-

, ( ). : ) ( ), NОЭаШrФ) NОЭаШrФ). , (R1…R8), ( . 1.5). ( ) ASN Network Access Provider) —

( (ASN, AММОss SОrЯТМО (CSN, CШЧЧОМЭТЯТЭв SОrЯТМО -

, -

NОЭаШrФ SОrЯТМО PrШЯТНОr). , .

, IP-

,

. .

(NAP, АТMAБ (NSP, АТMAБ — АТMAБ АТMAБ , ,

CSN. ASN IEEE 802.16 IP). IP. ASN ASN. , .

( . . IEEE 802.16 , — IEEE 802.16

ASN

,

-

.

19

SN

R2

SN

R2 R3 SN

ASN

R1

CSN

R5

R3 R4 /

ASN

-

/

-

ASN

. 1.5.

АТMAБ

ASN ,

-

CSN. WiMAX ASN:

WiMAX NSP; IEEE 802.16; (

IP-

);

; ; ASN; ASN;

20

ASN – CSN; ; ; ; QoS; . ASN ASN ―Release 1.0‖ : A, B C.

, WiMAX. . 1.6

. CSN .

ASN

,

,

.

.

-

—

-

, ASN-

,

.

, 2007 . .

ASN (

АТMAБ FШrЮЦ, )— ASN ASN

CSN. , : Enforcement Point).

.

(DP, DОМТsТШЧ PШТЧЭ) ASN

, AММШЮЧЭТЧР).

,

-

ASN (EP,

. ASN , AAA (Authentication, Authorisation,

AAA EAP

21

. .

AAA R3

ASN одул уте т к

е

одул п еделе кл

одул уп ле RRM

е

одул п еделе потоко д Ко тек т

е т

Ко т олле пе о л о о

е

одул е

е

одул уп ле до е о

R4

то потоко

Шл

ASN

R6 одул уп ле уте т к е е

к кл

BS

Ко тек т

е

Ко т олле RRM

одул п еделе потоко д Ко т олле е т

е т RRM

е

до е

одул уп

ле поток

е т пе о л о о

до е R1

. 1.6.

22

кл е т

R8

-

ASN CSN. ,

, -

, . ASN .

-

ASN .

ASN ASN

. ASN . ,

ASN ,

,

,

.

QoS , ASN

IPv4/v6 BGP, OSPFv2, PIM, IGMP ASN, IP. ASN (FA, FШrОТРЧ AРОЧЭ). —

, , IP-

АТMAБ ,

IP-

, АТMAБ

(

, ,

,

-

. . ,

-

. . -

( . 1.7). АТMAБ,

CSN —

,

-

,

ASN CSN.

,

CSN

. 1.7).

23

. 1.7.

, IP. CSN

CSN WiMAX : IP;

-

; -

AAA;

; ASN – CSN; ; CSN

; ASN;

WiMAX

24

, , (LBS — location based

,

services),

,

. . , AAA-

, ,

-

.

—

—

, ( ) .

(HA, HШЦО AРОЧЭ), АТMAБ

CSN ,

.

АТMAБ — .

-

,

, . . 1.2.

, ,

. ,

WiMAX IP. IEEE 802.16,

ASN

ASN IEEE 802.16

.

-

, /

ASN

-

. ,

. ,

-

.

25

1.2 АТMAБ IEEE 802.16

R1 ASN, MC

R2

IEEE 802.16. CSN,

ASN

-

, .

IP-

-

, ,

IP . ASN

R3 .

CSN

, . ASN-

R4 ASN-

ASN-

.

-

ASN. ,

R4 ,

, SSL VPN.

IP-Sec R5

. ASN.

R6 R7 R8

DP .

,

R4,

R8 ,

IP-Sec

26

EP ASN-

SSL VPN.

,

. . -

АТMAБ

1.2.3. IEEE 802.16-2009 АТMAБ IEEE 802.16 — АТMAБ, , ― АТMAБ,

‖.

-

, ,

V-NSP (

, H-NSP

. NSP — АТMAБ.

. 1.8).

АТMAБ — , -

AAA.

NSP.

АТMAБ NSP — . AAA, WiMAX. АТMAБ.

,

АТMAБ, V-NSP

: ASN.

ASN

FA. . IP-

CSN (

) .

)

-

)

. IEEE 802.16. ASN ( (

-

-

ASN,

, IP-

. ASN.

CSN, ,

ASN.

27

, .

. 1.8.

АТMAБ IEEE 802.16, CSN (

) ,

, ASN,

-

IP, . ASN. R3

MIP (Mobile IP) —

. -

, IP-

,

28

.

, ,

. MIP IP-

— (CШA).

, (HШA),

MIP (MIP МХТОЧЭ), FA, Client MIP) —

,

-

: MIP(CMIP, CШA.

. MIP ,

HШA

CШA ( MIP

).

,

FA ASN,

-

MS, MIP. CШA CШA ASN.

ASN, .

,

IP-

FA IP-

IPАТMAX IEEE 802.16 MIP. ( NSP . FA -

,

ASN. IP,

, ) IP-

FA,

, HA

,

,

.

1.2.4. К

WiMAX IEEE 802.16-2009 ,

АТMAБ ,

QШS

.

IEEE 802.16

.

, QШS-

. ,

, ID

— 16( ШЧЧОМЭТШЧ IНОЧЭТПТОr).

QШS

29

MAC-, IP-

.

QШS-

: UGS (UЧsШХТМТЭОН GrКЧЭ

SОrЯТМО), (

)

.

,

-

, , ,

,

,

; -

RT-VR (Real-TТЦО VКrТКЛХО RКЭО), , . ;

, -

NRT-VR (Non-Real-TТЦО VКrТКЛХО RКЭО) , . , FTP, HTTP);

( BE (BОsЭ EППШrЭ)

-

, . ;

UGS

RT-VT

ERT-VR (Extended Real-TТЦО VКrТКЛХО RКЭО), , , . QoS ; : UGS, RT-VR, ERT-VR, NRT-VR; QoS ; 30

-

:

-

; . До а

NSP д до

пол т к е о NSP

AF

о

л QoS о е т

PF

R5

R5

Го тево NSP д пол т к о те о о NSP AF

PF

ASN SFM

MS

R1

SFA

п ле е до тупо п еделе потоко д

. 1.9.

R6 е

Лок л

PF

Фу к п к SFA R4 Фу к уп ле SFA

QoS

,

WiMAX IEEE 802.16

(

), QoS

QoS -

: 31

(PF — Policy Function), Admission Control), Authorization). . 1.9 .

(AC — (SFA — Service Flow ,

NSP.

QoS -

AAA

. ASN , . ,

-

QoS , .

,

,

,

QoS

-

, .

1.2.5.

WiMAX ,

WiMAX ,

. WiMAX, 1.5.

WiMAX

cast Services — MCBCS) ,

WiMAX IEEE 802.16.

; ( . .); talk);

; ; ,

32

-

(Multicast Broad-

, ―

‖ (push-to; ;

(

,

. .);

;

; ;

; . .

ASN

IP ,

-

PIM-SM, DVMRP

. .,

CSN. (

. 1.10),

-

, .

-

IGMP CID (

. 1.10). Ко те т е е ASP

око е IP-

тел лк

е

CSN

е е MBS1 IP

BS1

.......

о

Ото е е око е тел лок CID SA

BSn

BS1

е е MBS2

.......

о

MBS1

BSn

MBS2

. 1.10. , . 33

, (LBS — location based services)

.

WiMAX LBS, ,

-

,

(

). LBS (Location Server — (Location Controller — LC) (Location Agent — LA) ( . 1.11). , CSN, LBS, . LBS -

LS),

,

. ,

(

ASN, ,

, GPS-

. . -

LBS: . GPS-

.

LBS-ADV. . , GPS-

.

, .

34

WiMAX

-

.

GPS-

( Strength Indication),

, RSSI — Received Signal

,

RNG-REG. R2

MS

R1

LA

BS1

л

R6

LA

R1

ASN

CSN

R3

LC

BS2

iASP PSAP

LS

R6

LA

ASN R4

Со ед

ASN LC

. 1.11.

LBS

WiMAX

, . CINR (Carrier-to-

Interference + Noise Ratio). .

35

-

WiMAX (Lawful Intercept — LI) . , , (Delivery Function — DF), Function — CF), Administration) istration).

(Access Function — AF), (Collection (Service Provider (Law Enforcement Admin-

(Intercept Access Points — IAPs), ASN/CSN. IAP CALEA8 (Lawful Interception Server — LIS). IAP: , , . IAP LIS ,

. .

(Universal Services Interface — USI) WiMAX ( Google, E-Bay, Yahoo!

.).

, -

WiMAX.

1.3.

WiMAX.

— Orthogonal Frequency Division .

WiMAX

Multiplexing (OFDM).

36

OFDM

OFDM

1.3.1. OFDM , (

.

),

(100–1000) ( ), OFDM

-

, .

OFDM

, . (

) .

-

. . 1.12

OFDM

.

0,

…,

f0, …, f3,

3

—

-

. 1/ . k-

-

. OFDM . ,

. 1.12,

,

-

.

37

A0

Df = 1/T

A1

f0

A2 f1

A3 f3

f2

T

f

2T 3T 4T t

t

t

t

. 1.12.

OFDM

OFDM ,

. ―

‖

T. ,

.

. ,

-

T,

,

Tc

log 2 M

Tb

(

: Tc = Tblog2M, ).

— -

OFDM -2,

-4, ,

38

-16

-64. OFDM,

-

. -

, . ,

, .

OFDM

, :

T

sin(2πfl t )sТЧ(2πfkt )dt 0, k l ,

(1.1)

0

T—

, fk, fl —

k

l.

. OFDM

-

М . 0

OFDM

:

f z(t )

Re{exp( j 2πf t )

N 1

yn Оxp( jωnt )ж RОдОxp( j 2πf t ) s (t )ж,

n 0

ωn

ω1 = 2π/T, ωn — n, yn —

nω1

2πn

1 T ,N—

,

-

.

n-

ΔF = 10 -4. 10,9

(1.2)

. 2.1 OFDM N = 1024 .

OFDM -

/ . OFDM

-

39

(

. 2.1).

,

.

OFDM

(

)

s(t): 2

max s (t )

T

t [0;T ]

, P

P

OFDM

1 2 s (t ) dt . T0

(1.2)

,

T

1 exp( j (ωn T0

(1.3) -

1, n m , 0, n m

ωm ))dt

(1.4)

:

1 T

P

T N /2 1

N /2 1

ωm )t )dt

yn ym* exp( j (ωn 0n

N /2 m

N /2

T

1 N /2 1 N /2 1 yn ym* exp( j (ωn T n N /2 m N /2 0

N 1

ωm )t )dt

yn . 2

(1.5)

n 0

OFDM s (t )

2

N /2 1

N /2 1

ωm )t ),

yn ym* exp( j (ωn n

N /2 m

t Д0; T Ж .

(1.6)

N /2

OFDM

-

N /2 1

max s (t )

t [0;T ]

2

: N /2 1

yn ym* exp( j (ωn

max

t [0;T ]

n

N /2 m

N /2 N /2 1

P

ωm )t ) .

yn

(1.7)

2

N /2

n

,

-

,

N 1

P

n 0

yn

-

2

. (

,

)

N

. N 1

P

yn n 0

40

2

const( yn ).

-

, (1.8)

. 1.13 OFDM М

-

-2 N = 64

F s = 11,2

. OFDM,

—

. 7…8

, ,

-

-

.

OFDM

.

. 1.13.

OFDM

N = 64,

F s = 11,2

,

-

OFDM

-

, yn, n = 0, 1, …, (N – 1).

41

,

,

,

OFDM

, .

OFDM ,

-

,

.

-

1.3.2. OFDM OFDM. /2

– /2

OFDM N /2 1

s (t ) n

yn exp( jωnt ), t

T / 2;T / 2 , ωn

nω1

2πn

N /2

N /2 1

s (t ) k

-

yn

ynk exp( jωnt )a (t

kT ), t

(

; ),

(1.10)

N /2

n

ω1 = 2π/T, ωn — n, yn — n.

,N— , , a (t) — : N /2 1

ξ(t ) k

n

ynk Оxp( jωnt )a (t

; )

t [0;TA] : L 1 N /2 1

(k ) TA

k 1n

ynk Оxp( jωnt )a (t

N /2

a (t )

42

(

N /2

k-

ξ (t )

kT ), t

kT ), TA

1 (1.9) T

LT .

Sa (ω)

дa (t )ж

a (t )Оxp( jωt )dt.

(1.11)

ξT( kA) (t )

дξ (t )ж

(k ) TA

L 1 N /2 1

S (ω)

k 0n L 1 N /2 1

k 0n

yn k a (t

(k) TA

kT )Оxp( jωnt )Оxp( jωt )dt

N /2

ynk Sa (ω ωn )Оxp( jωkT )

N /2

| ST(Ak ) (ω) |2 m{| ST(Ak ) (ω) |2 ж L 1 L 1

exp( jω(k r )T )

k 0 r 0

N /2 1

N /2 1

N /2 m

n

* mд ynk ymr жSa (ω ωn ) Sa* (ω ωm ),

N /2

1, n m, k r 0, n m, k r

* m{ ynk ymr }

L 1 N /2 1

m{| ST(Ak ) (ω) |2 ж

k 0n

| Sa (ω ωn ) |2 L

N /2

N /2 1

| Sa (ω ωn ) |2 .

N /2

n

,

-

OFDM,

Sa (ω ωn )Sa* (ω ωm ), G (ω)

n

m,

.

1 N /2 1 L | Sa (ω ωn ) |2 . LT n N /2

ХТЦ

LT

, (1.9)

: N /2 1

G (ω)

. .

1 Tn

| Sa (ω ωn ) |2 ,

(1.12)

N /2

OFDM : 43

N /2 1

GOFDM (ω)

G (ω ωn ) ,

(1.13)

N /2

n

G(ω) — , ωn 2πn / T —

n-

. 1.14. Э

.

OFDM М N = 64 OFDM

,

, ,

. G (ω)

—

A2T 2

, (1.14)

:

sin 2 (ωT / 2) , (ωT / 2) 2

—

.

(1.13), OFDM

:

44

(1.14)

N /2 1

An2T 2

Grect (ω) N /2

n n

—

sin 2 ((ωT 2πn) / 2) , ((ωT 2πn) / 2) 2

,

n-

(1.15)

,

OFDM,

, OFDM

.

64

,

-2 ,

— .

. 1.14.

, ,

-

, (1.15).

OFDM .

1.3.3. c OFDM , –30

, )

0

.

30

-

(

.

, 1

,

,

-

. –40, –50 –60 (

( ΔF

)

0

. ΔF

. 1.15).

1

–

,

-

.

45

G(f)

ΔF 0

Х -60

ΔF f

. 1.15.

, . ΔF .

(

–

),

-

, (

)

0 . –60 .

,

,

ΔF

ΔF . IEEE 802.11 Л, Р, Ч (АТ-FТ) (MШЛТХО АТMAБ). , АТ-FТ 46

IEEE 802.16 -2005 АТMAБ,

[10].

,

[10] ,

, OFDM

.

,

. 1.3. 1

10

–50

. 1.3

К , 1,25 1,5 1,75 2,5 3 3,5 5 6 7 8,75 10 12 14 15 17,5 20 24 28

A

B

C

D

0,625 0,625 0,893 1,321 0,750 0,750 1,071 1,586 0,875 0,875 1,250 1,850 1,250 1,250 1,785 2,643 1,500 1,500 2,142 3,171 1,750 1,750 2,499 3,700 2,500 2,500 3,570 5,285 3,000 3,000 4,284 6,342 3,500 3,500 4,998 7,399 4,375 4,375 6,248 9,249 5,000 5,000 7,140 10,570 6,000 6,000 8,568 12,684 7,000 7,000 9,996 14,798 7,500 7,500 10,710 15,855 8,750 8,750 12,495 18,498 10,000 10,000 14,280 21,140 12,000 12,000 17,136 25,368 14,000 14,000 19,992 29,596

E

F

2,500 3,000 3,500 5,000 6,000 7,000 10,000 12,000 14,000 17,500 20,000 24,000 28,000 30,000 35,000 40,000 48,000 56,000

3,125 3,750 4,375 6,250 7,500 8,750 12,500 15,000 17,500 21,875 25,000 30,000 35,000 37,500 43,750 50,000 60,000 70,000

–60 OFDM.

, 47

.

,

OFDM

,

, ,

, (1.15).

,

, .

OFDM

1.3.4.

OFDM

-

. .

OFDM , (

. 1.16).

-

. . (

)

-

; ,

-

. . ,

F s.

( ∆F .

-

OFDM

, .

48

)

-

е Коде

одул то

од о л

ео о тел п ллел о о поток д по ледо тел

о ол

ео о тел по ледо тел о о поток д п ллел

о

О Ф, одул до ле п лот под е у

Ц

Ф

f

. 1.16. OFDM

, ,

OFDM , -

. ,

,

OFDM

IEEE 802.16 -2005 : N = 256;

– – 8

АТrОХОssMAN,

200 (192 );

-

–

-

Fs

. 1.4.

OFDM ∆F , F s, T = N/ F s,

1,75 2 128

3,5 4 64

7 8 32

1.4 IEEE 802.16 -2005 ∆F 14 28 16 32 16 8

49

OFDM

1.3.5.

OFDM ( .

)

.

. 1.17 OFDM.

-

, ,

.

∆F

,

(

-

),

. — OFDM

-

. . ,

OFDM ,

.

f

о

о ол

е Декоде

Де одул то

Ф

о

д ле е тот о о д

е о

Ц

Эк л

Ф

ео о тел по ледо тел о о поток д п ллел

кто о

ео о тел п ллел о о поток д по ледо тел

. 1.17. OFDM ,

. 1.17,

-

OFDM, 50

, . (1.24)), ) OFDM

( ( .

, .

1 N

Cn

μsrk

xk

N /2 1

-

:

xk exp( j 2πkn / N ) ,

(1.24)

N /2

k

nk —

, Cn — ,

n-

.

,

.

OFDM , .

,

. -

, .

. -

. .

1.4. М

MIMO MIMO

1.4.1. ,

,

51

.

-

,

,

,

,

: .

(

,

,

).

-

,

, ―

‖ -

. , .

MIMO (Multiple Input – Multiple Output, ), , , , .

– ,

-

, , .

MISO (Multiple Input – Single Output, ). Аi-MAX , MISO .

– -

, ,

SISO (SТЧРХО IЧpЮЭ – Single Output, ). MIMO

–

. 1.

,

. .

2. .

52

-

MIMO

,

,

-

. -

3. ,

. SISO, MIMO.

.

, .

-

, ,

.

-

, .

, -

. ,

-

. ,

.

, ,

,

SISO. -

. MIMO-

.

.

1.4.2. MIMO, , . 1.18.

. ,

Nr

,

Nt

,

, -

53

1

1

h ji

j

i

MIMO

MIMO

N

M

. 1.18.

MIMO hji —

i-

.

j-

:

MIMOh11

h1i

h1Nt

H = h j1

h ji

h jNt .

hNr 1

hNr i

hNr Nt

s {s1, s2 , ..., sNt } ,

{r1, r2 , ..., rNr } ,

r

:

Nt

rj

h ji si

nj ,

i 1

nj —

,

,

j-

( h11

r1

h1i

h1Nt

r2

rN r

h j1

h ji

h jNt

hNr 1

hNr i

hNr Nt

:

54

).

s1

n1

s2

n2

s Nt

n Nr

:

-

r

n,

Hs

(1.25)

n {n1, n2 , ..., nNr } . -

MIMO , ,

1

.

SISO :

C

-

log 2 (1

Pc

| h11 |2 ) Д

( / ) — ; h11 —

/ /

Ж,

(1.26) -

SISO-

.

MIMO C

:

log 2 ( I R

Pc /

HH t ) Д

T

IR —

/ /

Ж,

Nr ×Nr , ( /

(1.27)

) —

-

, Nr = Nt = 1.

, Ht— (1.27) -

H.

-

(1.26) MIMO-

(1.27)

, :

C

m11

Pc /

F log 2 ( I R

T

HH t ) Д

/ /

Ж,

(1.28)

m11{} — H. R

.

(

) T,

(1.27) ,

(1.28)

MIMO-

SISO. , MIMO,

4

SISO. , ( / ) = 10 2,95 / / , ) — 10,9 / / ,

(

)

SISO MIMO 4×4 (4 MIMO 8×8 — 29,7

/ /

. 55

MIMO ;

-

.

, ,

, :

, -

/ ,

. MIMO(SpКМО-Time

-

: Coding,

STC); (SpКЭТКХ MЮХЭТpХОxТЧР, SM); (Beamforming). STC

,

-

, ,

.

.

, . .

,

.

STC

:

-

(STTC, Space-Time

-

(STBC, Space-Time

-

(STTTC, Space-Time Turbo

Trellis Codes); Block Codes); Trellis Codes); (LSTC, LКвОrОН

Space-Time Codes). STC.

,

, , SISO

56

. STC

, ,

АТMAX. (

)

, , .

,

. -

. , , .

SM . SM

,

-

,

-

,

MIMO-

. -

. STC

SM

, ,

MIMO-

.

-

. SISO,

-

MIMO. MIMO.

STC

-

, . ,

SM .

-

57

,

. MIMO-

,

-

. (MКxТЦЮЦ Likelihood, -

1. ML) , .

-

.

,

,

. 2. (ГОrШ FШrМТЧР, ГF). , , .

,

,

, . BLAST (BОХХ LКЛs LКвОrОН SpКМО-TТЦО) (NЮХХТЧР КЧН CКЧМОХТЧР) (DОМТsТШЧ FООНЛКМФ).

3.

-

.

1.4.3.

,

-

STC-

.

STC-

—

,

,

. ,

STC-

.

bi .

bk 58

Nt m :

bk

{bk1 , bk2 , ..., bkmNt } , .

m

k— i-

, 2m —

(1 i

Nt )

,

ski .

{s1k , sk2 , ..., skNt } sk . (

-

-

Nt

-

sk

K ). ). -

). (1 k

-

K

, ―

‖

( . .

:

S

s11

s1k

s1K

s1i

ski

s Ki ,

s1Nt

skNt

s KNt

{s1 , s2 , ..., s K }

.

S

MIMOH ― : Y

Y—

. ,

K

, ‖. HS

N,

,

N—

(1.25) STC (pКТrаТsО ОrrШr prШЛКЛТХТЭв, PEP). P ( S , Sˆ )

, (1.25)

, ― .

‖

-

, Sˆ {sˆ1 , sˆ2 , ..., sˆK }

S {s1 , s2 , ..., sK } Sˆ .

59

,

( )

-

,

, P ( S , Sˆ | H )

Es 2 d H ( S , Sˆ ) , 2 N0

Q

d H2 ( S , Sˆ ) —

S

Sˆ , Es —

, N0 — , Q (...) —

:

Q-

1 2

Q ( x)

exp( t 2 / 2)dt . x

, 1 exp( x2 / 2), x 0, 2

Q ( x)

:

1 exp 2

P ( S , Sˆ | H )

MIMO-

B ( S , Sˆ )

A

1

,

2

, ...,

― :

‖

s11

sˆ11

s1k

sˆ1k

s1K

sˆ1K

s1i

sˆ1i

ski

sˆki

s Ki

sˆKi

s1Nt

sˆ1Nt

skNt

sˆkNt

s KNt

sˆKNt

Sˆ

S

(1.29)

Nt , B t —

A

B.

-

-

STC-

rank( A) r

,

,

BB T

Nt A r

Es 2 d H ( S , Sˆ ) . 2 N0

А,

—

(1.29)

: P ( S , Sˆ )

Nr

r i i 1

Es 4 N0

rNr

1/ r

r i i 1

rNr

Es 4 N0

. STC.

60

.

rNr ,

. 1/ r

r i

i 1

.

P ( S , Sˆ )

-

(

rNr ).

―

MIMO(1.29)

-

: P ( S , Sˆ )

H

‖

—

d

Es 4 N0

2 Nr

H Nr

,

,

S

), d 2

(

t

( S , Sˆ ) —

t,

sˆt

st

( S , Sˆ )

st

Sˆ sˆt , 2

0.

STC: H

d2 d

1/

Nr .

H

d u2 —

2 u

. ,

MIMO-

-

Pc / , ―

-

1 .

‖ (Nr ) (Nt).

―

-

‖ 61

(

H

),

( Nr ) STC.

-

,

-

. STCA

r

.

H

,

Pc /

1.4.4.

1.

.

STC-

—

-

(STTC)

(STBC). STTC ,

,

.

STBC. (SТКЯКsС AХКЦШЮЭТ). ,

, MIMO

-

.

,

. STBC.

,

. STBC . -

Orthogonal Space-Time Trellis Codes). OFDMA . 62

(SЮpОr -

bi

bk (k —

).

-

: bk

{bk ,1 , bk , 2 , ..., bk , N } ,

bk , i

{bk1, i , bk2, i , ..., bkm, i } ,

N— OFDM, i —

— , m —

2m —

,

. , .

-

,

sk {s1k , sk2 , ..., skN } .

OFDMA-

M OFDMA

K:

Nt S,

{s1, s2 , ..., sM }

,

K

, . .,

, M

.

-

Nt K

S M

Re( si )Ai

S

j Im( si ) Bi ,

i 1

{ Ai , Bi }iM1

Nt

STBC.

K

,

si

S—

. . OFDMA-

, -

, OFDMA-

-

. —

.

. 1 2—

s2 i 1 ,

s2 i .

63

1 2—

,

s2i* ,

s2i 1* . .

: s1 —

s2 i

-

, s2 —

1

s2i .

s1 s2* . s2 s1*

S

, ,

,

.

, , ,

,

,

,

.

,

-

. , r1

s1h1

s2*h1

r2

h1

s2 h2

h2 —

n1

s1*h2

n2

-

,

MIMO-

-

(

), : h [h1, h2 ] , n1

n2 —

,

r , h, n —

-

, : n [n1, n2 ] , r r

[r1, r2 ] .

hS

n,

(1.25)

,

.

64

. n1 ,

,

n2

-

: r1h1*

s1

h1

r2*h2

2

r1h2*

s2

h1

2

h2

2

r2*h1 h2

.

2

,

-

Z.

,

Z

-

, ,

.

:

sˆ1

arg min d 2 ( s, s1 )

sˆ2

arg min d 2 ( s, s2 )

s Z

.

s Z

sˆ1 , sˆ2

.

1.5. 1. 2. IEEE 802.16? 3.

IEEE 802.16. WiMAX

IEEE 802.16? . 4. 5. 6. 7. 8. ?

WiMAX. ASN

CSN? ASN ASN? ASN

CSN. -

65

9. ? 10. 11. WiMAX? 12.

IP-

CSN QoS, LBS?

WiMAX. -

LBS OFDM, OFDM.

13. 14. OFDM. 15. 16. 17. 18.

.

? MIMO? ? MIMO/

.

, ?

66

-

2.

WiMAX WiMAX ,

-

, . IEEE 802.16 -2005, 2009

, (

. 2.1). 2.1

IEEE 802.16 -2005, 2009 WirelessMAN-SC

10–66

,

-

WirelessMAN-Sca

< 11

,

-

WirelessMAN-OFDM

< 11

,

-

WirelessMANOFDMA WirelessHUMAN

< 11

,

-

< 11

WirelessMANOFDMA. WirelessMAN-OFDMA 11 . 1024, 512

128

OFDM c 2048, ). -

( ,

,

. WiMAX,

,

, 67

,

,

,

,

-

ARQ (HARQ). .

.

2.1.

IEEE 802.16-2009 OFDM.

lessMAN-OFDMA (

), s (t )

:

N N /2

Re exp( j 2πf t )

ck Оxp( j 2πk f (t Tg )) ,

(2.1)

N /2 k 0

k

k— ck — Δf = F s/N — , Tg — 0 < t < TOFDM, TOFDM =

WireOFDM, -

,N— k, Fs —

+ Tg — , = 1/Δf — .

, f — OFDMAOFDMA-

,

, , ,

OFDM .

-

. 2.1 OFDM N = 1024

OFDM ΔF = 10 -4. (

. 2.2),

1/32 .

68

.

-

OFDMAOFDMA. : Tg = 1/4 , 1/8 , 1/16 ,

. 2.1.

N = 1024, F s = 11,2

OFDM

Ц

OFDMA-

Tg

ол

T T

. 2.2. ,

. -

. . OFDMA-

N

:

,

. -

. ,

69

,

-

,

. , . , , . ,

, -

,

. ,

-

. ( WiMAX IEEE 802.16 -2005 Yota OFDM : : N = 1024; : BW = 10 ; ( F s = 8/7BW =11,2 ; : Δf = F s/N = 10937,5 : = 1/Δf = 91,43

). -

): ; .

2.2. 2.2.1. Ч

,

-

. OFDMA ,

,

, , WiMAX — Orthogonal Frequency Multiple Access (OFDMA).

-

OFDMA , . 70

OFDMA 802.16e-2005, 2009.

WirelessMAN-OFDMA

IEEE

WiMAX (

(

).

. 2.3),

.

OFDM -

, .

-

WiMAX —

( OFDMA

. (PUSC, FUSC, TUSC1, 2 .), ) ). 1 × 1 OFDMA( ); 1 × 2 OFDMA( ); 1 × 3 OFDMA( TUSC1, 2 , 1 × 2, 3 6 OFDMA).

. 2.3) ( (

: FUSC

,

PUSC

,

PUSC

,

(

); AMC,

, , . ,

N

OFMA-

— (

( . 2.2.2). ,

UL-MAP -

. ,

(

. 2.4). DL-MAP

N

, -

. 2.5).

71

Ч

/

OFDM

OFDM

Ч

. 2.3.

-

е е

OFDMA

л ое е по лот

t

N

л ое е е е по подк л

лото

N ло е к подк ло

лот f

. 2.4.

72

OFDMA

0

1

2

3

4

……....

5

k

k+1 k+2 k+3 о е OFDMAоло

0 1 2 3 4 5

……. s

О л т д

лот

о е ло е к подк ло

) 0

1

2

3

4

……....

5

k

k+1 k+2 k+3 о е OFDMAоло

0 1 2 3 4 5

……. s

о е ло е к подк ло

лот

О л т д

) . 2.5. )—

PUSC: ; )— 73

(

. 2.5, ). ,

-

, (

. 2.5, ). (

. 2.5, ). ,

,

.

,

( . 2.2.2) ),

(

. 2.5,

— , UIUC = 0, 11 (

Type

8, 12,

13). (

. 2.5,

),

— .

. 2.5 — -

OFDMA-

,

.

,

. -

2.2.2. IEEE 802.16 -2005, 2009 . (

). .

. 74

WiMAX , -

о е ло е к подк ло

s

ул

е

0

…….

75

0

DL-MAP – о л т д №1

FCH

1

2

к

од

. 2.6.

л

)

PUSC (о

тел

№4

№3

о

О л т д

О л т д

5

№2 О л т д

4

О л т д

DL-MAP, UL-MAP – о л т д №1

3

№5

О л т д №7

О л т д №6

о

№9

№8

FUSC

О л т д №10

……....

TTG

к

л. о

О л т д

№4

О л т д №5

PUSC.

№2

О л т д

WiMAX IEEE 802.16 -2005, 2009

о од

К л дл подкл е к ет , п о о поло тот, ACK

О л т д №1

№3

RTG

k+1 k+2 k+3

О л т д

k

о е OFDMAоло

( ).

)

(

-

, .

TTG.

RTG. WiMAX IEEE 802.16 -2005

-

. 2.6. OFDMA,

, FCH (Frame Control Header), DL_Frame Prefix ( PUSC, , , — DL-MAP). /

-

DL-MAP —

. . , , .

-

,

HARQ, . . 144-

CDMA

— 15x15 + x7 + x4 + x1 + 1. -

-2. . WiMAX —

, . 76

,

(

. 2.7

2.8).

PUSC, FUSC, TUSC1,2 AMC,

-

,

.

.

,

,

-

,

. 2.7.

PUSC

AMC

Optional FUSC

FUSC (IDcell 0)

FUSC (IDcell Z)

PUSC (IDcell Y)

PUSC (IDcell X)

FCH DL-MAP (IDcell X)

DL-MAP

Optional PUSC

. Zone_switch_IE. .

WiMAX. К д WiMAX

FCH

UL-MAP

Segment 0 BSID №1

Segment 0 BSID №1

UL-MAP

Segment 1 BSID №2

Segment 1 BSID №2

UL-MAP

Segment 2 BSID №3

Segment 2 BSID №3

ул

FCH

е

DL-MAP

DL-MAP FCH DL-MAP

од

. 2.8.

к

л

о од

к

л

WiMAX

77

.

WiMAX ,

, .

-

(

WiMAX 2.9).

)(

f, s1

f, s1 f, s2 f, s3

f, s1

f

f, s1

f, s1

f, s2

f, s2

f, s3

f, s3

f, s1

f, s3

f, s1

f, s1 f, s2

f, s3

f, s1

f, s1

f, s2

f, s2

f, s3 f

f, s3

f

f, s1

f, s2

f, s3

f, s2

f, s2

f, s3 f

f

f, s3 f

f, s2 f, s3

f, s1

f, s2

f

f, s3

f, s1

f, s2

f, s3

f, s2 f, s1

2.8

f, s2

f, s3

)

)

. 2.9.

WiMAX, : )—

)—

; ,

, ,

2.9

-

WiMAX,

. , .

78

,

,

-

.

2.2.3. -

OFDMA.

-2 , IDcell. OFDMA,

,

, .

n = 0, 1, 2

.

P {k,n} n:

n 3k ,

P{k ,n} n — . ,

(2.2) , k = 0, 1, …, 283 ,

0

1024-

.

-

Nfft = 1024

. 2.10. ,

0

,

0

…...

,

,

86

86

. 2.10.

Nfft = 1024

(2.3):

Ak

4 2(1/ 2 ωk )

,

(2.3)

79

Ak — k1024, ωk — kOFDMA-

, k = 0, 1, …, 283 . . -

,

IDcell .

,

2.2.4.

DLFP

FCH FCH . 2.2

FCH .

OFDMA.

DL_Frame Prefix FCH.

2.2 FCH

-

QPSK 4 1/2 (171, 133) PUSC

DL_Frame Prefix —

,

MAP, UL-MAP Compressed-DL/UL-MAP. DL_Frame Prefix.

FCH,

DL-

. 2.3

2.3 DL_Frame Prefix , DL_Frame_Prefix_format { 80

, Used subchannel bitmap

Repetition_Coding_ Indication

0: 1: 2: 3: 4: 5:

6

1 2

0 0b00:

0b10: 0b11: 3

0b000: 0b001: 0b010: 0b011: CC 0b100:

-

DL-MAP 2 DL-MAP 4 DL-MAP 6 DL-MAP DL-MAP DL-MAP DL-MAP

CC BTC CTC ZT

DL-MAP

CC

0b101: DL-MAP LDPC 0b110–0b111 — DL_MAP_Length

-

DL-MAP

0b01:

Coding_Indication

0. 1. 2. 3. 4. 5.

8 4

-

. 0

} Used subchannel bitmap — PUSC STC_DL_Zone_IE() ‗use all SC‘

-

, PUSC, 0.

‗1‘ —

81

, ‗0‘ — ( . 2.4). Repetition_Coding_Indication — , DL-MAP. ,1 — ,3— Coding_Indication — DL-MAP. QPSK DL_MAP_Length —

0— ,2 — . , DL-MAP — 1/2. DL-MAP

.

2.4

0 1 2 3 4 5 24-

0–5 6–9 10–15 16–19 20–25 26–29 -

DL_Frame Prefix FCH.

48 .

2.3. , ,

OFDMA.

, —

,

-

— , .

subchannels, 82

:

PUSC (PUSC — partial usage of the subchannels, ) FUSC (FUSC — full usage of the ) -

, , .

,

,

-

( ), , .

FUSC ,

PUSC — PUSC

( . 2.3.1). ,

.

,

, ,

,

-

. ,

-

,

PUSC FUSC, 2, AMC,

: TUSC1

.

PUSC ―

,

(

-

, . .

-

‖

.

). ,

, .

2.3.1. З

PUSC PUSC OFDMA-

.

– , . N = 1024 (

24 PUSC OFDMA512) 183

83

(92

91

). ,

;

.

840

60

14

— , -

. PUSC .

-

, (

,

,

PUSC

). .

1024,

-

. ,

. 2.14, .

(

-

)

:

b0…b4

IDcell;

b5, b6

, ; 0b1111.

b7…b10

, .

-

. . 2.11. 12 —

PUSC ,

14 . .

. 2.11 .

84

-

Ч

. 2.11.

PUSC -

, . 2.6.2. (

),

-

. , ,

. -

.

LogicalCluster PhysicalCluster

: -

Use_All_SC = 0: LogicalCluster = RenumberingSequence(PhysicalCluster );

: LogicalCluster = RenumberingSequence((PhysicalCluster ) + + 13DL_PermBase) mod Nclusters, RenumberingSequence — ( . 2.5), DL_PermBase — , IDcell DL_MAP . 6 . . 2.6. , , 12 , — .

(2.4)

(2.5) -

, -

85

2.5

PUSC, N = 1024 1 92 91 ,

(RenumberingSequence)

-

PermutationBase6 ( PermutationBase4 (

6 4

) )

841

6, 48, 37, 21, 31, 40, 42, 56, 32, 47, 30, 33, 54, 18, 10, 15, 50, 51, 58, 46, 23, 45, 16, 57, 39, 35, 7, 55, 25, 59, 53, 11, 22, 38, 28, 19, 17, 3, 27, 12, 29, 26, 5, 41, 49, 44, 9, 8, 1, 13, 36, 14, 43, 2, 20, 24, 52, 4, 34, 0 14 60 24 30 3, 2, 0, 4, 5, 1 3, 0, 2, 1

. 30

, 24

1024, OFDMA.

: subcarrier (k, s) Nsubchannels nk ps [nk mod Nsubchannels ] DL _ PermBase mod Nsubchannels

86

(2.6)

Nsubchannels —

, s —

, s [0, ..., Nsubchannels 1] , subcarrier (k , s ) — , nk

s-

-

k-

(k 13s )mod Nsubcarriers , Nsubcarriers —

, p s [ j ] — jPermutationBase , , DL_PermBase —

-

= 6, 4 (

. 2.5),

s 31, IDCell , Д.Ж — X mod k — -

0 DL-MAP ,

x X/k.

(2.6) PermutationBase6

PermutationBase4

. 30

-

. ,

s

-

:

OFDMA,

—

. -

PUSC WiMAX IEEE 802.16e-2005, 2009 . 2.12, . 2.13. 2.6 PUSC 0 1 2 3 4 5

0–11 12–19 20–31 32–39 40–51 52–59

12 8 12 8 12 8

87

ет

е ет

ол

Ло е к кл те

ол

24 под е у 2 т кто те

л

К опк

лот е под е у е

Кл те

д ле е п лот под е у , о ед е е под е у од о уппе ло е к е подк л по 24 под е у од о подк ле, о ед е е ло е к подк ло ет е ет OFDMAоло лот

упп

… …

е к

60

…

о о е под е у е

кл те о

6

К опк К опк

лот

К опк К опк К опк

30 ло подк

е к ло

PUSC

е е 2i-

п

К опк

упп

. 2.12.

OFDMAол

К опк

…...

…...

е

…...

…...

од е у

е е у е е к кл те о ло е к е, о ед е е ло е к кл те о упп

К опк

деле

е оло 2(i + 1)-

д ле е е т л о под е у е

ол

д ле е т те ло

Ф

т е

Эк л е

ол

Фо

о упп

. 2.13.

е

...

Фо о е ло е к подк ло к до уппе

...

О ед е е ло е к подк ло

...

...

лот

то

-

Фо

о е к кл те о ...

е

Фо о ло е к кл те о

е

PUSC

. 88

,

-

, .

,

, . , .

PUSC

. 2.6.2.

2.3.2. З

c PUSC PUSC -

OFDMA, . . – ,

.

24 PUSC .

840

N = 1024 , , . , , (―tile‖ — IEEE 802.16e-2005, 2009). 12 — OFDMA. 35 -

, , , , 6

. -

PUSC . WiMAX OFDMA1024,

. ,

, -

.

89

,

. 2.14, .

(

-

)

:

b0…b4

IDcell;

b5, b6

0b11; ,

b7…b10

. , .

-

. LSB 1

MSB 2

3

4

5

6

7

8

9

. 2.14.

10 11

x11 + x9 + 1

-

, . 2.6.2. (

),

-

. ,

-

,

. . 2.15.

PUSC ,

. i-

OFDMA-

,

(i + 1).

(i + 2)-

OFDMA. 2.15 .

90

,

i- OFDMA(i + 1)- OFDMA-

(i + 2)- OFDMA-

. 2.15.

PUSC -

. . 2.7.

PUSC

Tiles(s, n) n = 0, 1, …, 5 :

s = 0, 1, …, 34

Tiles(s, n) Nsubch n ( Pt[(s n)mod Nsubch ] UL _ PermBase)mod Nsubch , Nsubch = 35 — Pt(j) — jUL_PermBase —

(2.7) , ,

Pt MAC,

,

.

,

OFDMA-

,

.

,

, .

-

48 ,

:

Subcarrier (n, s) = (n + 13s) mod Nsubch, Subcarrier (n, s) — n, n = 0, 1, …, 47 —

(2.8) s. 91

,

1 (s = 1) Subcarrier (0, 13) = 13.

(n = 0) UIUC. 2.7

PUSC, N = 1024 1 92 91 ,

841

11, 19, 12, 32, 33, 9, 30, 7, 4, 2, 13, 8, 17, 23, 27, 5, 15, 34, 22, 14, 21, 1, 0, 24, 3, 26, 29, 31, 20, 25, 16, 10, 6, 28, 18 4 210 6 35

Pt

. , ,

MAC-

-

UIUC

. . 1.

,

0, temp1_subchannel_number ,

92

,

,

OFDMA0

34. 2. : 3.

. old_subchannel_number

-

f temp1_subchannel_number = f(old_subchannel_number ). , Sidx = 0, Sidx 1.

-

, .

-

4.

temp2_subchannel_number = (temp1_subchannel_number + 13Sidx) mod Nsubch. (2.9) 5. : new_subchannel_number = f-1(temp2_subchannel_number ), (2.10) f –1 — , f, . 2. 35 , . PUSC WiMAX IEEE 802.16e-2005, 2009 . 2.16, . 2.17. , MIMO-SDMA. , .

.

, -

PUSC .

93

(i + 1)ол

iол

Ло

(i + 2)ол

е к

т

л К опк

л

…...

од е у

о

т

ло

К опк К опк

лот К опк

35 ло подк

упп

35

е к ло

под е у о

под е у

. 2.16.

PUSC

о е к д

OFDMAол

К опк

…...

п лот

е

д ле е п лот под е у , о ед е е под е у од о уппе лот , кл е к д лото

…...

е к

210

е е у е е к т ло ло е к е, о ед е е ло е к т ло упп по 6 т ло

i-

е е

то

д ле е е т л о под е у е

ол

деле е т оек оло

д ле е т те ло

Ф

(i + 2)-

-

Фо

т е

т

о е к ло

е

Эк л е

ол

... е е у е тот лот

...

Ц кл е к подк ло лот

...

...

д

еупо

Фо ло т

до е лот

. 2.17.

о е к ло

е

е

PUSC

-

PUSC . 2.6.2.

2.4. М WiMAX ( 94

. 2.14):

-

(

),

, . ARQ

, -

. Д к е

л

о е оу то

е

о

е

ое код

о

е HARQ

е е е е Код

о

е

е по то е

е

одул одул

о ол

е

. 2.18. К -

, / . .

-

( . 2.3), OFDMA.

2.4.1. — ,

-

95

x15 + x14 + 1 ( 0b011011100010101.

. 2.19).

0

1

1

0

1

1

1

0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1

0

1

0

10 11 12 13 14 15

LSB

од

1

MSB

е

т

од

е

т

. 2.19.

АТMAX

-

FCH. ,

, . . ,

. .

2.4.2. IEEE 802.16e-2005, 2009 (CC, Convolutional Coding), Block Turbo Coding), Turbo Coding) (LDPC, Low Density Parity Check). , , .

,

-

. )

(

96

(BTC, (CTC, Convolutional

7,

WiMAX . 2.20, G2 = 1338

:

Y.

-

G1 = 1718

-

― R = 1/2, R = 3/4 (

NASA‖. R = 2/3

HARQ

R = 5/6). од Х

од е т

од Y

. 2.20. , .

. 2.20,

R = 1/2.

-

. 2.8 X

Y

. 2.8 1/2 1 1 X1Y1

X Y XY

. 2.8 ‗1‘ — , ‗0‘ —

2/3 10 11 X1Y1Y2

WiMAX 3/4 101 110 X1Y1Y2X3

,

. -

. :j—

. 2.9 ,

2.10. -

97

, , repeti,

n = floor(NslotsNSTC/(repetition_factorRSTC_layers)), Nslots — , RSTC — tion_factor — RSTC_layers — c STC, k = floor(n/j), m = n mod j.

2.9

О n if (n mod j = 0) k j else (k – 1) j , ceil((m + j)/2) floor((m + j)/2)

n≤ j n>j

2.10 j j

-4, 1/2 -4, 3/4 -16, 1/2 -16, 3/4 -64, 1/2 -64, 2/3 -64, 3/4

6 4 3 2 2 1 1

BTC ,

, , .

98

,

-

. x4 + x1 + 1, x5 + x2 + 1 : R = 1/2, 2/3 3/4.

-

x6 + x1 + 1.

-

,

, .

WiMAX IEEE 802.16e-2005, 2009 . 2.21.

-

. : : x3 + x1 + 1; Y: x3 + x2 + 1; W: x3 + 1.

k -

, 8 ≤ N/4 ≤ 1024). ,

(N

. Sc1 (

. 2.11),

-

, Y1 Sc2

W1.

-

, , ,

Y2 W2. : , , Y1, Y2, W1, W2, . ,

— R = 1/3. . 2.11

Sc1 Sc2

.

0.

1.

-

Sc1 S0N–1,

Sc2. N—

. 2.

N

. 2.11

Sc1 Sc2.

99

S = 4s1 + 2s2 + s3,

S si, i = 1, 2, 3 —

, . 2.21.

од е т A B

е е е тел е то о о ту окод

1

О

2

у е то коде

C1

Y1W1

C2

Y2W2

те

т

е к е

т

A S1

S2

S3

B

о е о

. 2.21.

1. B1), …, (AN–1, BN–1)ж.

т

АТMAБ WiMAX

,

е

: u0 = {(A0, B0), (A1,

u0 : if (i mod 2) then (Ai, Bi) → (Bi, Ai). u1 = {(A0, B0), (B1, A1), …, (BN–1, AN–1)}. 2. P (j), u 1. u2 , u2(j) = u1(P (j)).

100

. : for

P (j )

j = 0, 1,…, (N – switch (j mod 4): case 0: P(j) case 1: P(j) case 2: P(j) case 3: P(j) end

-

1) = = = =

(P0j (P0j (P0j (P0j

+ + + +

1) mod N 1 + N/2 + P1) mod N 1 + P2) mod N 1 + N/2 + P3) mod N

end ( . 2.4.3)

. 2.11

N mod 7 1 2 3 4 5 6

0 0 0 0 0 0 0

1 6 3 5 4 2 7

2 4 7 3 1 5 6

S0N–1 4 7 5 2 6 1 3

3 2 4 6 5 7 1

5 1 6 7 2 4 3

6 3 2 1 7 4 5

7 5 1 4 3 6 2 2.12

WiMAX -

-

, -4 -4 -4 -4 -4

N

P0

P1

P2

P3

24 48 72 96 120

5 13 11 7 13

0 24 6 48 60

0 0 0 24 0

0 24 6 72 60

,

6 12 18 24 30

12 24 36 48 60

1/2 1/2 1/2 1/2 1/2

101

-

-

, -4 -4 -4 -4 -4 -4 -4 -4 -4 -4 -16 -16 -16 -16 -16 -16 -16 -16 -64 -64 -64 -16 -16 -16 -64 -64 -64

N

P0

P1

P2

P3

144 192 216 240 36 72 108 144 180 216 48 96 144 192 240 72 144 216 72 144 216 96 192 108 216 120 240

17 11 13 13 11 11 11 17 11 13 13 7 17 11 13 11 17 13 11 17 13 7 11 11 13 13 13

74 96 108 120 18 6 54 74 90 108 24 48 74 96 120 6 74 108 6 74 108 48 96 54 108 60 120

72 48 0 60 0 0 56 72 0 0 0 24 72 48 60 0 72 0 0 72 0 24 48 56 0 0 60

2 144 108 180 8 6 2 2 90 108 24 72 2 144 180 6 2 108 6 2 108 72 144 2 108 60 180

,

-

,

36 48 54 60 9 18 27 36 45 54 12 24 36 48 60 18 36 54 18 36 54 24 48 27 54 30 60

72 96 108 120 12 24 36 48 60 72 24 48 72 96 120 24 48 72 36 72 108 36 72 36 72 36 72

1/2 1/2 1/2 1/2 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 3/4 3/4 3/4 1/2 1/2 1/2 2/3 2/3 3/4 3/4 5/6 5/6

, , . . 2.13 102

2.14.

-

:j—

, , n = floor(NslotsNSTC/(repetition_factor × , RSTC — , repetition_factor — , RSTC_layers — c STC,

×RSTC_layers)), Nslots — k = floor(n/j), m = n mod j.

2.13

n≤ j n≠7 n≤j n=j

О

n

О

ч

х

х if (n mod j = 0) k j else (k – 1) j , Lb1 Lb2 , Lb1 = ceil((m + j)/2), Lb2 = floor((m + j)/2), if (Lb1 = 7) or (Lb2 = 7) Lb1 = Lb1 + 1; Lb2 = Lb2 – 1

n>j

, д , , Y1, Y2, W1, W2}, (

ы

). , , Y1, Y2, W1, W2

-

.

103

2.14 j j

-4, 1/2 -4, 3/4 -16, 1/2 -16, 3/4 -64, 1/2 -64, 2/3 -64, 3/4 -64, 5/6

10 6 5 3 3 2 2 2 ,

,

, Y1, Y2, W1, W2

. 2.22. , Y1, Y2, W1, W2 Y1, Y2 W1, W2.

-

у - лок А

у - лок В

у - лок Y1

у - лок Y2

у - лок W1

у - лок W2

…...

…...

…...

…...

…...

…...

у - локо пе е е тел

у - локо пе е е тел

у - локо пе е е тел

у - локо пе е е тел

у - локо пе е е тел

у - локо пе е е тел

…...

…...

…...

…...

…...

…...

…...

…...

…...

…...

. 2.22. WiMAX

. 1. 104

m

J

. 2.15.

2. 3.

i, k = 0. Tk = 2m(k mod J ) + BROm(floor(k/J )), , y,

BROm(y) — BROm(6) = 3. 4. : if Tk < N ADi = k = k i = i else k = k end 5.

m.

T k; + 1; + 1; + 1; 3 4 ADi

, i = 0, 1, 2, …, (N – 1).

-

, ,

. . NEP —

NSCH —

. 2.13, m —

, -4, m = 4

(m = 2 m =6

-64).

, -16 u 3, -

, .

Si = i mod (3NEP ), i = 0, 1, …,

u 3, (48 NSCH·m – 1). ,

, , , Y1

W2 IR HARQ.

Y2,

W1

.

105

2.15

NEP , 48 72 96 144 192 216 240 288 360 384 432 480

N

m 3 4 4 5 5 5 6 6 6 6 6 7

24 36 48 72 96 108 120 144 180 192 216 240

J 3 3 3 3 3 4 2 3 3 3 4 2

К IEEE 802.16e-2005, 2009 LDPC ( H. , n—

). LDPC m × n, m— .

,

k = n – m. Н-

:

P i,j —

LDPC-

106

z × z, n = znb, m = zmb.

1/2, 2/3, 3/4

5/6.

-

2.4.3. -

, .

, . , ,

.

Ncpc —

, -4, Ncpc = 4

(Ncpc = 2

-16

Ncpc = 6 -64), Ncbps — , s = Ncpc/2, k —

, mk — jk —

( ), d = 16. (2.11): mk = [(Ncbps/d)k mod d] + floor(k/d), k = 0, 1, …, (Ncbps – 1), (2.11) — (2.12): jk = s floor(mk/s) + [mk + Ncbps – floor(dmk/Ncbps)] mod s, k = 0, 1, …, (Ncbps – 1). (2.12) . Ncbps — , j — , mj — kj — ( ). (2.13): mj = s floor(j/s) + [j + floor(dj/Ncbps)] mod s, k = 0, 1, …, (Ncbps – 1), (2.13) — (2.14): kj = dmj – (Ncbps – 1)floor(dmj/Ncbps), k = 0, 1, …, (Ncbps – 1). (2.14)

2.4.4. М ( (

-4,

-16, ( ,

. .)

-64

-2), .

) 107

, .

-

, ,

, .

WiMAX IEEE 802.16e-2005, 2009 -2 ( ), IEEE 802.16e-2005, 2009 :

-4,

-16

-4,

-16

-64. -64. -

. . 2.23.

.

. 2.23. -4, К

-16

, К

-64, IEEE 802.16e-2005 WiMAX

-4 108

-16,

-64

-

.

, +1

–1,

-

. 2.14. , .

2.4.5. К , (BTC,

,

, LDPC)

(

,

-

). WiMAX

-,

.

-

-

Q-

,

R

.

ДQ × W; Q × W + (Q – 1)Ж,

W–

,

-

.

2.4.6.

HARQ -

WiMAX . ARQ (Automatic Repeat Request) . . ,

. ARQ

IEEE 802.16e-2005 HARQ (Hybrid ARQ).

, .

2009 ,

-

. , , .

  HARQ:

109

(Incremental Redundancy, IR) (Chase Combining, CC). IR ,

, SPID.

, .

SPID, . .

. -

C (LLR) .

, ,

LLR .

-

2.4.7. . 2.15 WiMAX.

2.15 WiMAX x15 + x14 + 1

-

110

: mk = [(Ncbps/d)k mod d] + floor(k/d), k = 0, 1, …, (Ncbps – 1), jk = s floor(mk/s) + [mk + Ncbps – floor(dmk/Ncbps)] mod s, k = 0, 1, …, (Ncbps – 1) : mj = s floor(j/s) + [j + floor(dj/Ncbps)] mod s, k = 0, 1, …, (Ncbps – 1), kj = dmj – (Ncbps – 1)floor(dmj/Ncbps), k = 0, 1, …, (Ncbps – 1) (171, 133), , LDPC 1/2, 2/3, 3/4, 5/6

1, 2, 4, 6 -2, -

-4,

-16,

-

-64,

1024 840

PUSC

2.5. IEEE 802.16e-2005, 2009

, ,

/

. , —

.

,

-

MISO . MISO 2×1 -

. Фо о тел ло е к подк ло , одул то

ед тел уп ко к оло

Коде MISO

О

Ф

Ф л т

Ц

од еп

е

О

Ф

Ф л т

Ц

од еп

е

) од е еп

Ц

Ф л т

Ф

Декоде MISO

одул то , о о тел ло е к подк ло

)

. 2.24.

) MISO 2×1

) WiMAX

111

. 2.24 WiMAX ,

, -

MISO 2×1. ,

,

,

,

,

.

2.5.1. MISO WiMAX STC MIMO-

MIMO -

2×1

.

, ,

,

-

. 1 2—

xi,

xi+1.

, 2 —

,

1

-

xi* 1 ,

xi* .

,

IEEE 802.16e-2005, 2009

, A

:

s1

s 2*

s2

s1*

.

(2.15) -

: H = [h1, h2]. , , . ,

,

, ,

-

. r1

r 2,

: r1 h1 xi h2 xi 1 . r2 h1 xi 1 h2 xi

112

(2.16)

,

, . IEEE 802.16e-2005, 2009

,

.

-

PUSC ,

(

. 2.25). ,

PUSC

, .

. 2.25

, -

.

(2.17): r1h1

xi xi

r2 h2 2

2

h1 h2 . r1h2 r2 h1 1

h1

2

h2

(2.17)

2

i(i+1)(i+2)(i+3)-

. 2.25.

MISO 2×1 OFDMA-

-

113

OFDMA-

PUSC

-

,

.

. 2.3.1. -

,

4 OFDMA-

( -

—

. . 2.6.2), STC-

.

-

2.5.2.

(Spatial Division Multiple Access). , ,

WiMAX IEEE 802.16e-2005, 2009 SDMA , , . , . 2.3.2, . ( . 2.26).

SDMA .

MAC-

UL-MAP.

-

, , SDMA. .

114

-

(i +

2)-

OF DM

A-

AOF DM 1)(i +

i-

(i +

2)-

OF DM

A-

OF DM

A-

AOF DM 1)-

A(i +

OF DM i-

2

1

. 2.26. SDMA

(

). ,

.

. 2.3.2,

UL-MAP ,

(― ―

-

‖) ‖ ,

―

‖,

SDMA SDMA ―

.

SDMA, ‖ -

.

2.6.

WiMAX 2.6.1. WiMAX .

. 115

IEEE 802.16 -2005, 2009 , . OFDMA( .

WirelessMAN-OFDMA

. 2.10).

1.

(0, 1

2) .

. 86

. , . 86 ( ). 2.

. 284 .

—

, -

-2 (BPSK).

( 0,12).

-

. 3.

1024 .

4.

. 114

,

).

,

, ,

—

-

(

. -

. WiMAX . 1. 2. 3. 4. 116

. . ( .

).

5.

IDcell. ,

IDcell

, ,

OFDMADL-MAP.

FCH

,

-

, ,

-

,

IDcell.

, -

, ,

, IDcell

,

. -

. 1.

, ,

1/8

. . ,

OFDMA-

OFDMA2. . WiMAX 3.

. –1 ( (

) —

1 ).

4.

. .

117

, . (з20

)

-

,

, .

5.

. ,

(284 -

). .

6.

. .

IDcell

-

. : ; ; ―

‖

(

). (2.15): CP _ L 1

rCP [d ]

x[d

k ]x*[d

k

Nfft ] ,

k 0

x[d] — d11,2 , Nfft —

( CP_L

118

WiMAX/Yota — 1024). Yota 128 .

(2.15)

. 2.24.

(2.15) 128 . 2.25.

,

1024

(

. 2.24). -

.

OFDMA1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

. 2.25. OFDMA-

119

(

-

) (2.16): Nfft /2 1

ras [d ]

x[d

k ]x[d

k] ,

(2.16)

k 1

. 2.26.

. 2.27.

.

120

(2.16) ( . 2.26).

511

.

513-

, , 128

. -

. . 2.27

WiMAX/Yota . —

— (

-

) (2.17): floor( Nfft /3) 1

rT [d ]

k ]x*[d

x[d

k floor( Nfft / 3)] ,

(2.17)

k 0

. 2.28.

Д1024/3Ж ,

(2.17) ( . 2.28). .

(

―

‖

―

‖

. 2.29) . 121

1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

. 2.29. OFDMA-

. 2.29 . , : 2

Rf

122

min r f

i 0,1,2

ηi υ

rf

ηi , i υ

0, 1, 2 ,

(2.18)

T

r0 , r1 , ..., rN fft

rf

—

1

,

,

, ηi

T

ηi 0 , ηi1, ..., ηi N fft

1

-

, ηi j j-

0, 1, 2 , —

, i

0, 1 —

-

, x —

i-

x.

(2.18) . . :

1.

,

,

OFDMA (

,

.

), :

2.

,

,

-

,

,

. :

3. ,

,

-

.

:

4.

, ,

,

. :

5.

,

-

.

2.6.2. -

. .

-

. (least squares), least minimum mean square error),

.:

( ,

, 123

.

( ,

(

) ).

/ ,

,

,

. . ,

. -

,

PUSC . Э

.

-

(

).

-

, . , ,

,

. .

, -

. , . Э OFDMA124

-

,

OFDMA.

,

-

,

OFDMA.

-

. , . Э

OFDMA. -

OFDMA, . , ,

—

-

,

.

8 10 3 .

P

,

-

, .

,

,

,

, , .

Э

OFDMA: WiMAX

.

PUSC 1

,

—

5

9

.

. 13 -

125

,

-

, . . ( ).

3

/ ,

60

-

/ .

, . 60

/ -

, . N-

,

N- .

,

,

,

-

. ( ). . . , .

126

.

-

( ).

, ,

( )

.

-

, /

3

-

. WiMAX PUSC ,

,

, -

. , .

-

, ,

. , . OFDMA, .

N-

ДN – 3, NЖ Д0; NЖ

N < 4.

N ≥ 4,

-

, ,

.

-

, .

-

( ).

,

. 127

, . Э

OFDMA,

.

WiMAX 5

PUSC. 1 13

9

,

.

— -

,

.

OFDMA-

N-

-

, (N – 1)-

,

(N + 1)-

. (N – 1)-

(N + 1)-

-

.

. ( ). , , 2πn, n = 1, 2, ….

, ,

-

. .

128

К —

-

. (

).

i-

,

M

-

,

2πiM , Nfft

φi Nfft —

. k = 2πM/Nfft — k,

Δφi = ki, .

kN fft

M k

M—

,

.

2π

-

M:

,

k

φi ,

( ):

φi 3 φi . (i 3) i : M

N fft

2π( N pp 1)

i

φi 3 φi , (i 3) i

N pp — . .

corr(i ) exp

M i-

j 2π(i SI ) M , Nfft

129

1 , SI —

j

. N-

N – 1, N

-

corr

N + 1. N-

(N + 1)(N + 1)-

. -

. . . , /

.

2.6.3.

WiMAX ( . 2.30.

WiMAX) ,

10.

,

-

. , ―

-‖. ,

.

, .

,

130

, -

.

. ,

.

Депе е е

Декоде 1

Фо о лок д декод о

е дл

от

тел

е е е

тел

е е е

тел

Декоде 2

Депе е е

кле

тел

л од е ул т то

. 2.30. WiMAX

— Maximum Aposteriori Probability). , — SOVA , , , ―

, (MAP, -

WiMAX. SOVA

. ,

MAPSOVA-

. .

,

‖( 131

), .

,

-

SOVA . (BCJR, Bahl – -

MAP, Cocke – Jelinek – Raviv), . . .

Log-

, Max-Log-

, .

Max-Log, Max-Log-

SOVA ,

, SOVA.

,

-

.

Max-Log-

IEEE 802.16e ,

,

, -

. MAC. 2.4.2

SPID (Subpacket Identifier). . A, B, Y1, Y2 , W1, W2 .

2.7. 1. WiMAX ( 2. 3.

OFDM). ,

-

WiMAX

. 5. 6. 132

.

( WiMAX?

) 4.

,

-

WiMAX? DLFP/FCH

?

-

7. FCH? ?

8. PUSC 9. PUSC 10.

? ? -

. WiMAX? 11. HARQ? 12.

WiMAX?

-

. 13. WiMAX. 14.

-

WiMAX?

15.

.

16.

PUSC ?

?

17.

-

WiMAX?

133

3.

WiMAX 3.1.

IEEE 802.16

. 3.1 ASN

CSN,

WiMAX, DHCP,

ASN,

, . 1.

. 3.1,

:

-

. (PHY-

),

MAC.

-

,

. -

IEEE 802.16, (

. 3.2):

, ,

(

)

. (Convergence Sublayer, ,

CS)

, CS (Service Access Point, SAP). , MACSDU

— MAC SDU (Service Data Unit). (MAC Common Part Sublayer, CPS) (MAC SAP). , . IEEE 802.16

WiMAX,

SDU (Connection Identifier, CID)

134

IPv4, IPv6,

, Ethernet

. .

-

IEEE 802.16

(Service Fow Identifier, SFID).

.

1. ATM. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

IPv4. IPv6. Ethernet (802.3). VLAN (802.1/Q). IPv4 Ethernet. IPv6 Ethernet. IPv4 VLAN. IPv6 VLAN. 802.3 VLAN ROHC. 802.3

11.

VLAN

ERTCP. 12.

IPv4

-

IPv6

-

ROHC. 13. ROHC.

.......

MS1

R1

СSN ASN BS1

R6 AAA

MSn

R3

R8

До

.......

MS1

л BS2

ASN

те

ет

е т

R6 DHCP

MSm

. 3.1.

WiMAX

135

,

, .

-

АТMAБ

. . 3.1 R1 —

WiMAX, R3

, R8 —

CSN, R6 — .

IEEE 802.16

Фо у WiMAX

ASN

CS SAP

п л оду о е

оду о е ко е е MAC SAP

п л е одул О поду о е поду о е е оп о т

т

уп

MAC

О поду о

е одул ко е е

ле

ASN

ет

—

те

оду о е е оп о т

PHY

PHY SAP Ф

е к

у о е

Пе еда а да

ых

. 3.2.

п Ф

л е к

Уп авле

е одул у о е

е

IEEE 802.16 (

,

sion index, PHSI). 136

) QoS.

MAC SDU (Payload Header Suppres,

, SDU. К

(Packet Header Suppression, PHS) ( ), .

IP-

,

IP.

. ,

,

VoIP. ,

802.16,

IEEE WiMAX RObust Header

WiMAX.

Compression (ROHC). . , (VoIP, .) ,

HTTP, FTP

-

SDU SFID

CID .

. PHSI

, PHSI.

SDU

.

3.2. 3.2.1. MAC ―

– .

‖, . .

,

, , 137

, .

(

,

,

). ,

-

. ,

.

DL-MAP (

)

-

, ,

.

CID,

,

PDU

,

-

. ,

-

.

. -

. QoS, . 48-

,

-

-

16-

(CID). , ,

CID.

-

CID, .

-

(CID) . , CID:

,

,

. ,

,

. ,

138

-

.

-

, , DHCP, TFTP, SNMP

(

. .).

, . . (

-

) . , .

-

, (

), .

.

, ,

-

. . IEEE 802.16 . -

QoS . , .

-

QoS

PDU.

,

. -

IEEE 802.16. 139

.

, .

(

), . . .

,

1

, . T1 , .

IP,

-

IP.

, ,

. ,

, 48-

-

,

, ,

.

IEEE 802.16 . ,

.

-

16(CID). QoS.

. , . , .

CID , TCP/IP

, 140

,

TCP-

-

, WiMAX

.

3.2.2.

MAC-

(Protocol Data Unit, PDU). PDU ( (Generic Header, GH), naling Type Header, STH). GH

. 3.3) (Sig-

, ,

(CID),

, .

PDU, оло ок PDU (GH л STH)

оле д (пол о тел к е д лу е е оо е

ео

е л )

тел

. 3.3.

пол е ед

е

CRC-32

е пол

PDU

— (Generic MAC Header, GMH) ( . 3.4 HT — , CI — CRC-32, CID — , EC — , EKS — ( ), HCS —

. 3.4). PDU , ESF — . : GMH

MAC ).

(

, -

.

141

( (Type 1).

,

CID

-

. (

). ,

. CINR (

-

). ,

-

). .

CINR CQICH ( CINR

, .

, , ,

( -

). /

(

). (

). (

— Type 2). ,

CINR ,

MIMO

. . MIMO-

(

).

-

MIMO. , -

,

, . .

142

CI

ESF

EC=0

HT=1

п

EKS

LEN (MSB)

0

LEN (LSB)

CID (MSB)

CID (LSB)

HSC

т

. 3.4.

MAC PDU

IEEE 802.16 GH

. , ,

,

-

. PDU (

(Management Message, MM). MM. DCD UCD, ( , ), — . TTG RTG, , AMC) . .( . . 2).

)

MAC59 -

,

(PUSC, FUSC ,

.

143

STH . .

MACSTH. .

, -

STH , MIMO. STH , .

MAC-

, DL-MAP

-

UL-MAP,

WiMAX. DL-MAP, UL-MAP CRC (Cyclic Redundancy Check).

PDU 32CRC

. MACIEEE 802.16 — TLV (TвpО/LОЧРЭС/VКХЮО). , , . : (TвpО), (LОЧРЭС), (VКХЮО). 8, ( TвpО). 8 (LОЧРЭС) , 256 , LОЧРЭС 0, 7 , TLV , , . TLV , , ( , DCD UCD). , Type 256, 144

,

-

. . VКХЮО.

-

,

TLV

-

.

М

3.2.3. ,

,

. ,

.

MAC PDU

, ―

,

‖ (Management Message Type, . , , , , .

) ,

, .

-

, ,

.

. 3.5

.

,

,

-

MMT, ,

. п уп оо (

л е

ео уп

)

оле д л е о оо

е

. 3.5.

. . UCD —

.

, ,

( ,

-

) . 145

DCD —

.

, ,

,

-

. DL-MAP — ,

-

,

-

. UL-MAP — . DL-MAP ,

,

-

UL-MAP . .

, —

-

, , (CШЦprОssОН),

MIMO, . . DL-MAP UL-MAP : , , , .

UL-MAP DL-MAP

146

UL-MAP DL-MAP

, , DL-MAP . , . 3.6.

-

. 3.6. ),

(

DL-MAP

UL-MAP DL-MAP (

. RNG-REQ/RSP — .

)

, -

. . SBC-REQ/RSP — ; PKM-REQ/RSP —

. (PKMv2, RSA

. .);

. REG-REQ/RSP — .

, .

IP, . TFTP-CPLT/RSP —

;

.

147

,

-

. DSA-REQ/RSP/ACK —

,

-

, ,

.

, (Service Fow ID, SFID).

-

. DSC-REQ/RSP/ACK —

,

-

; . DSD-REQ/RSP —

, ;

.

MCA-REQ/RSP — , /

/

.

.

DBPC-REQ/RSP — , DSX-RVD —

,

-

DSx-REQ,

-

.

,

DSx,

DSX-RSP;

. . ARQ-feedback/discard/reset —

ARQ ;

ARQ ARQ;

ARQ ARQ

. REP-REQ/RSP —

. ;

148

.

-

FPC —

,

;

. CLK-CMP —

, ;

-

. MIMO (Adaptive Antenna System, AAS). AAS-FBCK-REQ/RSP — ; , . . AAS-Beam-Select — ;

-

,

. AAS-BEAM-REQ/RSP — ; . PRC-LT-CTRL — ; IEEE 802.16

-

/

. (

,

,

,

).

MOB-SLP-REQ/RSP —

/ .

/ .

-

, . MOB-TRF-IND —

, ,

, . MOB-NBR-ADV —

-

. ,

, 149

. . MOB-SCN-REQ/RSP — ;

-

. MOB-BSHO-REQ/RSP — , . MOB-MSHO-REQ — . MOB-HO-IND — , . MOB-SCN-REP —

MOB-MSHO-REQ, ,

-

;

-

; . MOB-PAG-ADV — ,

-

CID ;

-

. MBS-MAP —

.

PMC-REQ/RSP — (

);

-

. MOB ASC-REP — ,

,

( . .

, ) .

; . RES-CMD —

,

, ;

. 150

DREG-CMP —

, .

,

:

,

, ,

,

.

. .

DREG-REQ — ,

, ,

(

)

.

-

. MSH-NCFG/NENT/DSCH/CSCH/CSCF — (Mesh). , — , — , —

-

.

3.2.4.

М

(М

PDU) ,

-

. MAC SDU ,

MAC PDUs. QoS.

,

ARQ, ,

— ,

ARQ

-

. MAC PDU .

MAC PDU

CID, MAC PDU

. 151

MAC SDU ,

SDU

PDU. ,

SDU ,

SDU

.

SDU

-

.

3.2.5. М

ARQ (ARQ), -

IEEE 802.16, .

MAC SDU ARQ BLOCK SIZE. PDU. , . . 2), , -

, ,

, ,

, IEEE 802.16 ARQ (Hybrid ARQ, , ,

.

.

3.3. АТMAБ

3.3.1. . , .

— . IEEE 802.16e-2005, 2009 .

-

(NSP, Network Service

PrШЯТНОr), . , NSP 152

.

-

.

,

-

, ,

, . ,

IEEE —

802.16e-2005, 2009 ,

,

-

.

EAP Method EAP /

/ SA

RSA

EAP PKM

/

IEEE 802.16e-2009 IEEE 802.16e-2009

. 3.7. -

OSI. :

EAP (Extensible Authentication RSA (RТЯОsЭ, SСКЦТr AНХОЦКЧ)

PrШЭШМШХ) ;

, , MAC-

, ; 153

PKM (Privacy and -

Key Management proЭШМШХ) .

. 3.7. PKM: . PKM WiMAX. /

:

/

-

,

. :

,

MAC-

PKM.

: .

MAC-

-

RSA: .509

, RSA. EAP:

/

-

,

EAP

EAP. / (

. . 3.3.4). EAP

PKMv2. RSA MAC-

: PKM-REQ ( ).

SA:

EAP Method: IEEE 802.16О-2005, 2009. PKM — PKMv1 IEEE 802.16О-2005, 2009, . , PKMv1 PKMv2. PKM ) PKM-RSP ( PKM.

154

-

3.3.2. , MAC PDU (Security Association, SA),

(payload) . TEK (Traffic Encryption

MAC PDU Key),

PKM. (

. . 3.3.3). MAC PDU (Generic MAC Header) CRC ( ) Generic MAC Header — , EKS, CID —

(

. 3.8). -

MAC PDU. SA,

MAC PDU, . Generic MAC

MAC PDU )

(

CRC (

)

MAC PDU

. 3.8. EC

MAC PDU

,

MAC 1,

PDU. ,

MAC PDU

,

, . EKS (Encryption Key SОqЮОЧМО) TEK. SA, . TEK, Generic MAC EKS

, .

-

TEK,

-

MAC PDU 1

4. SA.

,

. . 155

3.3.3. М , TEK (Cryptographic SЮТЭО).

IEEE 802.16О-2005, 2009 . 3.1. 3.1

К

IEEE 802.16О-2005, 2009 TEK

CBC, DES

3-DES

128-

56-

CBC, DES

RSA 1024-

-

RSA 1024-

-

56CCM, AES

ECB, AES

128-

128TEK CCM, AES

128-

CCM, AES 128-

CCM, AES 128-

CCM, AES 128-

ECB, AES 128AES ,

CBC, AES 128-

128-

128MBS c 8ROC

ECB, AES 128-

-

ECB, AES

CTR, AES

156

128-

TEK AES ,

CTR, AES 128MBS c 8ROC . 3.1, : ECB, CBC, CTR

128-

-

WIMAX CCM.

,

-

( )

. ECB ECB (Electronic CodeBШШФ) ( . 3.9). ,

-

.

1

TEK

AES

1

1

2

AES

TEK

2

2

AES

AES

1

2

. 3.9.

ECB CBC CBC (Cipher-Block Chaining) , . ( . 3.10). .

,

-

2 -

157

1

2

1

TEK

TEK

AES/DES

2

AES/DES

AES/DES

AES/DES

1

1

2

2

. 3.10.

CBC DES 2 TEK,

,

,

AES . 3.11).

MAC PDU. (

Generic MAC

MAC PDU )

(

)

(

MACXOR PDU

Generic MAC 48

CRC

32

48

XOR ,

TEK

TEK

AES

CBC

. 3.11.

CBC AES

158

. 3.11,

-

PDU. CTR CTR (CounTeR) , ( . 3.12).

2

-

CTR .

.

-

-

1

TEK

-

2

AES/DES

AES/DES

-

-

1

2

TEK

2

AES/DES

AES/DES

-

1

-

1

1

2

2

2

1

. 3.12.

CTR MAC -

(RШХХШЯОr ШЮЧЭОr, ROC). 8

,

3 (

8),

5

—

PDU. : 32-

1). ,

, ROC, 3

8 24

. 4

2).

— 8-

,

128-

.

159

128-

1. MAC PDU (

CRC

ROC

Generic MAC

. 3.13.

ROC . 3.13).

MBS

(

)

MAC PDU

CTR

CCM CCM (Counter with CBC-MAC) CTR MAC PDU

CBC-MAC. : (PКМФОЭ NЮЦЛОr, PN),

TEK; MAC PDU. CCM

MAC PDU . 3.14. L

MAC PDU L+12

4

8

PN

. 3.14.

MAC PDU

MAC PDU

CCM MAC PDU CBC-MAC ( . 3.15).

160

-

2

1

N

TEK

AES/DES

AES/DES

AES/DES -

. 3.15. CBC-MAC

MAC PDU

, CTR. .

13-

( Generic MAC (

5 PN.

HCS) ,

. 3.16), 1-

. 5

4

Generic MAC

0x19 1

0x00000000

PN

0x01 13

. 3.16.

4

2

1

13

2

CCM

161

3.3.4. . 3.17.

ASN-

IP-

. 3.17.

-

АТMAБ FШrЮЦ ASN (AММОss SОrЯТМО NОЭаШrФ). PKM

PKM-REQ, PKM-RSP.

Authentication Relay Protocol. , , CSN (Connectivity Service NОЭаШrФ), RADIUS (RОЦШЭО AЮЭСОЧЭТМКЭТШЧ ТЧ DТКХIЧ UsОr SОrЯТМО). , , . 3.18. (ASN)

(BS) EAP-

(CSN)

(EAP-TLS, EAP-AKA, EAP-TTLS) EAP

PKM 802.16

. 3.18.

162

Authentication Relay Authentication Relay

,

RADIUS UDP/IP

АТMAБ FШrЮЦ . 3.19. NAP

-

NSP

-

IP-

IPASN CSN

ASN1 ASN2

CSN2

. 3.19. PKMv1 AЮЭСОЧЭТМКЭТШЧ IЧПШrЦКЭТШЧ.

.509, .

,

, (

MAC,

). AЮЭСШrТгКЭТШЧ RОqЮОsЭ, (Authorization Key, (SОМЮrТЭв

Authentication Information AK), Association, SA). —

, .

, ,

SA , ,

TEK

TEK ,

. -

SA . SA Association IНОЧЭТПТОr). , AЮЭСШrТгКЭТШЧ RОqЮОsЭ. :

SAID (Security AK, -

163

.509; ; CID , , SAID. NAP (NОЭаШrФ AММОss PrШЯТНОr)

, NSP (Network Service . , -

PrШЯТНОr) , . . AK, AЮЭСШrТгКЭТШЧ RОpХв,

: AK;

4-

AK; ; SAID, SA.

-

/ Authorization Info, Authorization Request / / Authorization Info, Authorization Request

Authorization Reply, [TEK]

/

[TEK]

[TEK]

/ Authorization Request

/

[TEK]

/

Authorization Request, [TEK] /

Authorization Request [TEK]

. 3.20. К

164

Authorization Reply, , [TEK] [TEK]

,

/ Authorization Request

PKMv1

AЮЭСШrТгКЭТШЧ RОУОМЭ, , (

, , . .). ,

AK

( ) AЮЭСШrТгКЭТШЧ , , -

AK, RОqЮОsЭ.

SA AK — . AK (

AK, AЮЭСШrТгКЭТШЧ RОqЮОsЭ

)

AK.

( . . ),

-

AЮЭСШrТгКЭТШЧ IЧЯКХТН . ,

8

(

6

. 3.20). , ,

EAP, ―

[TEK] , ―

.

-

, ;

TEK

-

[EAP] . ‖

‖

‖

, ,

( ‖

,

, .

-

― ―

CID).

-

, . SAID,

‖

― .

PKMv2 PKMv2

: 165

RSA ( EAP (

); :

); RSA :

EAP (

-

). -

RSAPKMv1. EAP, RSA-EAP. : EAP ‖ (3-аКв СКЧНsСКФО).

―

-

. 1).

ASN

2). , EAP RОspШЧsО IНОЧЭТЭв. 3). RSA-EAP. 4). RSA, 5).

PKMv2 EAP SЭКrЭ. ASN. , PKM. EAP RОqЮОsЭ IНОЧЭТЭв, . . EAP

(MКsЭОr SОssТШЧ KОв, MSK). , EAP. MSK -

512,

-

AK, .

,

PKMv1. ,

6). SA.

MAC. 166

(CMAC_KEY_D, CMAC_KEY_U)

(HMAC_KEY_D, HMAC_KEY_U). . 1). PKMv2 SA-TEK-CСКХХОЧРО, BSИRКЧНШЦ. ( . . ) CMAC_KEY_D (HMAC_KEY_D). 2). PKMv2 SA-TEK-CСКХХОЧРО CMAC_KEY_U (HMAC_KEY_U). CMAC_KEY_D CMAC_KEY_U (HMAC_KEY_D HMAC_KEY_U). , PKMv2 SA-TEK-Req, PKMv2 SA-TEK-CСКХХОЧРО , SИRКЧНШЦ. CMAC_KEY_U (HMAC_KEY_U). 3). PKMv2 SA-TEK-Req, CMAC_KEY_U CMAC_KEY_D (HMAC_KEY_U HMAC_KEY_D). PKMv2 SATEK-RОq , BSИRКЧНШЦ SИRКЧНШЦ , . PKMv2 SA-TEK-Rsp SA. . 3.4.2. , , PKMv1, , ( . 3.21). 6 16 . , EAP, [EAPЖ. EAP IEEE 802.16e-2005, 2009 , , .

167

[EAP] [TEK]

EAP / SA_TEK/

SA_TEK_Rsp

[TEK]

; И

SA_TEK_Rsp /

;

[TEK]

[EAP] EAP / [TEK]

SA_TEK_Rsp ; /

,

[TEK] [EAP] EAP SA_TEK_Challenge/ SA_TEK_Req

/ SA_TEK_Challenge/ SA_TEK/ SA_TEK_Req SA_TEK_Req

[TEK]

SA_TEK_Challenge/ SA_TEK_Req

SA_TEK_Rsp

SA_TEK_Rsp SA_TEK_Rsp/ [TEK]

HO

SA_TEK/ SA_TEK_Req

[EAP] EAP

SA_TEK_Rsp

EAP/

EAP Start

/

EAP Start

. 3.21. К

PKMv2 ―

MAC-

SA_TEK_Challenge/ SA_TEK_Req

,

‖

CID, , CMAC_KEY_U (HMAC_KEY_U) CMACИKEВИD (HMACИKEВИD). ― SA-TEK-Rsp ‖ . ― ‖ , / , , (Handover, HO). RNG-RSP, , ,

168

― ―

‖. ‖. ― EAP.

EAP‖ ―

SAИTEK‖ SAИTEKИRОq, SAИTEKИRОq. , SAИTEK‖. EAP‖ , ASN ― ‖

,

― ― PKMv2 EAP SЭКrЭ . .

3.3.5. PKMv1 PKMv1 SAID, AuthorizatioЧ RОpХв, , TEK, . , AK, TEK . KОв RОqЮОsЭ, SAID. : TEK ( SAID;

TEK. AK, SAID

KОв RОpХв,

-

-

) ; . ,

SAID KОв RОУОМЭ

.

,

-

TEK IЧЯКХТН. TEK TEK

―

. ‖ (Key Encryption 169

Key, KEK). KEK

AK ,

. ,

TEK 6

TEK,

ДTEKЖ ДTEKЖ

9 PKMv1 TEK PKMv1 : :

.

. 3.20,

-

: TEK;

TEK; ДTEKЖ TEK ДTEKЖ TEK

: ; :

-

.

Key Request

/

Key Reject/ TEK

Key Reject/

/ Key Request

Key Request TEK/ Key Reply Key Request TEK/ Key Request

/ Key Request

Key Reply

TEK/ Key Request

. 3.22. К 170

Key Request

TEK

PKMv1

TEK

. 3.22.

PKMv1 ,

,

SA. :

TEK ―

‖, ;

―

‖, TEK

TEK

-

. PKMv2 PKMv2

PKMv1 TEK . . DШЭ16KDF.

-

RSAPKMЯ2 RSA-Request, PKMv2 RSA-Reply, PKMv2 RSA-RОУОМЭ PKMЯ2 RSAAМФЧШаХОНРОЦОЧЭ , — AK (prО-Primary AK, prePAK). DШЭ16KDF prО-PAK 160PAK, , , DШЭ16KDF AK. RSA. 3.23. Pre-PAK (256

Dot16KDF EIK (160

)

Dot16KDF )

PAK (160

)

Dot16KDF AK (160

. 3.23.

)

RSA-

171

EAP-

,

, -

512MSK).

(MКsЭОr SОssТШЧ KОв,

MSK 160 (PКТrаТsО MКsЭОr KОв, PMK). DШЭ16KDF AK, PMK

PMK

,

-

.

.

, PKMЯ2 EAP SЭКrЭ. . 3.24.

EAP-

MSK (512

)

(MSK, 160) PMK (160

)

Dot16KDF AK (160

)

. 3.24.

EAPRSA

,

. DШЭ16KDF 160-

pre-PAK EAP. . 3.25.

-

EAP PAK, AK.

PMK,

EIK RSA-EAPIEEE 802.16О-2005, 2009 MAC-

-

EAP. MAC15 :

172

.

-

( SHA-1), HMACИKEВИU ; (

HMACИKEВИD

),

128CMACИKEВИU .

AES CMACИKEВИD -

Pre-PAK (256

Dot16KDF EIK (160

)

MSK (512

Dot16KDF )

PAK (160

)

(MSK, 160) )

PMK (160

)

Dot16KDF AK (160

. 3.25.

)

RSA-EAP. . 3.26.

HMAC_KEY_U CMAC_KEY_D CMAC_KEY_U DШЭ16KDF AK CMAC_PREKEY_D CMAC_PREKEY_U. AES : CMAC_KEY_U ⇐ AESCMAC_PREKEY_U(CMAC_KEY_COUNT); CMAC_KEY_D ⇐ AESCMAC_PREKEY_D(CMAC_KEY_COUNT), CMAC_KEY_COUNT — 16PMK, , CMAC_PREKEY_D CMAC_PREKEY_U — AES. HMAC_KEY_D DШЭ16KDF AK. .

173

EAP CMAC_KEY_U, CMAC_KEY_D HMACИKEВИU, HMAC_KEY_D DШЭ16KDF EIK.

,

MAC

Generic MAC

CRC 15

Generic MAC

MAC

CMAC TLV CRC

1

1

Type

13

Length 5

. 3.26.

8

MACTEK

PKMv1.

Value

SAID

PKMv2

SAID PKMv2 RSA-RОpХв ( RSA) PKMv2 SA-TEK-Rsp ( EAPEAP-RSA). SAID PKMv2 KОв RОqЮОsЭ TEK . , PKMv2 KОв RОpХв, PKMv2 KОв RОУОМЭ PKMv2 TEK IЧЯКХТН. DШЭ16KDF ( AES) SHA-1 ( 3-DES). PKMv2 . (Group Traffic Encryption Key, GTEK). GTEK, , ― 174

‖ (Group Key Encryption KОв, GKEK). GTEK GKEK TEK KEK. ( ) MTK (MBS Traffic Key, : Multicast and broadcast service Traffic Key). MTK IEEE 802.16e-2005, 2009.

/

Key Reject/

Key Request TEK

Key Reject/

/ Key Request

Key Request Key Reply

/ Key Request

GTEK Update Command Key Reply

GTEK

TEK/ Key Request

GKEK

Key Request

M&B GTEK/ Key Request

. 3.27. К , TEK

TEK

PKMv2

PKMv2 TEK, 175

7

11

.

TEK

. 3.27.

PKMv2

,

,

-

SA. :

TEK PKMv2 ‖,

―

; ―

‖, TEK

TEK

-

. ―M&B (multicast and broadcast)

-

‖— . GTEK. ―GTEK UpНКЭО CШЦЦКЧН‖ GTEK.

3.4. 1. 2. ? 3. 4. 5.

IEEE 802.16.

CID? MAC PDU. ? .

6. WiMAX? 7. 8. 9. 802.16.

176

WiMAX? PKMv2? IEEE

.

1.

.] / . . — 2― ‖, 2003. — 1104 . . . . . . . .— .: . . / . . , 1988. — 304 . :[

2. ; 3.

. .

.,

.—

.:

-

:[ . .] / . . , 1979. — 304 . ,

.

.

.—

-

.:

4. . — IEEE Std 802.16™-2009. 5. . . . / . . [ .]. — 2., . . — . : , 1988. — 344 . 6. Lawrey E. Multiuser OFDM / Fifth International Symposium on Signal Processing and its Applications, ISSPA `99, Brisbane, Australia, 1999. 7. . . / . . [ .]. — . : , 2005. — 592 . 8. Wang L. An Overview of peak-to-average power ratio reduction techniques for OFDM systems / L. Wang, C. Tellambura. — Signal Processing and Information Technology, 2006 IEEE International Symposium on, Aug. 2006. — Page(s): 840 – 845. 9. Antoine D. Novel Turbo-Equalization Techniques for Coded Digital Transmission : Thesis presented for the Ph. D. degree in Applied Sciences / D. Antoine. — B 1348 Louvain-la-Neuve Belgique, 2004. — 216 c. 10. №19 ( ) ― . I. 30 66 ‖ 19 2007 . 11. 1 2003 .

177

.

12.

. :[

502 . 13. , . . 14. . . 15. ., 16. .— .:

178

.

.] / .

.:

.

[ .

. .— .: . . .]. — : . И. .— .: . . , 2005 — 205 .

.—

, 2000. — /

.

.

-

, 1988. — 239 . / , 2003. — 293 . / . . , 1982. — 624 .

. — 2/

. .

-

. 2007 . ‖– , Mobile WiMAX -

WiMAX

.

$300

-

. . Mobile WiMAX

, ,―

,

, $20

―

WIMAX Holding Ltd

NAP

.2

2008 . ―

Yota.

‖

NSP. -

Mobile WiMAX ‖ 2000

,

1 2009

1 Mobile WiMAX Yota 2,5–2,7 ,

10 80

2009 . . Samsung

.

Electronics, -

( ,

, 10,7

,

,

-

. .)

(

, , ).

200

Yota

/ . 10 3

/

-

/

. –5

/

1,5

/

. -

,

― , express-

USB( WiMAX/Yota

‖.

,

)

Yota. 6

.

179

WiMAX

№ 020593

07.08.97

–

005-93, . 2;

.

95 3005 – 23.06.2008 . 60×84/16. . . 9,3. .- . . 9,3. 100. ,

. , .

195251,

180

-

, .: (812) 550-40-14 ./ : (812) 297-57-76

., 29.