wimax链路级仿真报告

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1、WiMax链路级仿真报告(2005-12)技术文档本文档由802.16e物理层仿真项目组起草，由北京邮电大学信息工程学院移动通信实验室和中国移动研发中心共同认定。中国移动研究院北京邮电大学移动通信实验室WiMax物理层仿真项目北京邮电大学移动通信实验室内部资料严禁外传64WiMax链路级仿真报告（2005.12）目录目录21导言32符号与缩写63项目目标及实施内容73.1项目目标73.2项目实施内容73.3项目进程规划84802.16E物理层仿真实现84.1主要参数84.2设计思路104.3仿真关键技术介绍144.3.1信道编码技术154.3

2、.2多址技术384.3.3信道模块444.3.4空时编码模块634.3.5信道估计技术735系统仿真分析及结论865.1空时编码技术865.1.1车行环境865.1.2步行环境885.1.3室内环境905.1.4与HSDPA的比较905.1.5小结945.2正交频分多址接入技术955.3同步误差的影响965.3.1频率同步误差的影响975.3.2时间同步误差的影响985.4载频3.3GHz系统性能分析1015.4.1对大范围的路径传播衰耗的影响1015.4.2对小范围的快衰落损耗的影响1025.5带宽20M+FFT2048点的系统性能分析10

3、46其他问题1056.1对802.16e工程可实施性的思考1057参考文献1068文档历史更新109北京邮电大学移动通信实验室内部资料严禁外传64WiMax链路级仿真报告（2005.12）1导言本文档对802.16e物理层关键技术—OFDM、信道编码和MIMO技术进行了的详细介绍和理论分析。描述了802.16e物理层链路仿真平台的设计思想，通过理论和仿真相结合的方法，对物理层新技术在性能、实现复杂性及应用条件等方面给出相应的结论。为中国移动的技术策略和国际标准化工作提供技术参考。本项目构造和搭建了802.16e物理层链路级仿真平台，考虑了不同

4、子载波数、不同的射频频率及不同的带宽对链路级性能的影响，并重点仿真了在室内、步行及车载三种不同的802.16e使用场景，得出了三种场景下802.16e链路级的性能。考虑到代码的重用，本仿真平台不仅限于802.16e，具有一定通用性和扩展性，其模块可用于分析未来不同体制的通信系统仿真。通过仿真，我们得到以下结论：1)采用空时码的MIMO方式，具有分集增益更适用于对抗车行环境中的快衰落现象，建议在车行环境下使用；2)闭环反馈信道信息的MIMO方式在慢衰落信道下应用性能更佳，建议在步行环境下使用；3)在SUI准静态信道下,我们更多的关注于系统吞吐率

5、，以分层空时复用的MIMO方式，可以其复用增益满足吞吐率的要求，建议在室内准静态环境下使用。4)对于信道编码，可根据复杂性、数据吞吐率以及可靠性的要求选取。5)在高速移动时，建议使用LDPC码或卷积Turbo码。在信道条件较好时，为提高传输速率，可以使用分组Turbo码。对于话音业务，可同3G一样，使用卷积码或级联码。另外，本项目在5MHz带宽的条件下，对802.16e和HSDPA从数据吞吐率、误码率性能和实现复杂度等方面进行了定性的比较，可以得到以下结论：北京邮电大学移动通信实验室内部资料严禁外传64WiMax链路级仿真报告（2005.12

6、）1)车行情况：为了保证传输的可靠性，在高速移动时，建议使用提高传输质量的发分集方式。在高速环境下，802.16e的链路吞吐率为(QPSK3.4Mbps,16QAM6.8Mpbs5MHz)，而HSDPA的链路吞吐率仅为1~2Mbps。这主要是由于802.16e采用MIMO技术带来的性能增益。2)步行情况：在带宽为5MHz情况下，HSDPA采用16QAM3/4，使用MPIC的条件下Ior/Ioc为28dB时达到最大的吞吐量为7.34Mbps。然而在相同的步行环境下，采用BEAMFORMING+BTC或CTC编码技术的802.16e系统,在BER

7、=10-4处，可以在16QAM3/5得到8.23Mbit/s/Hz的系统吞吐率。这种环境下HSDPA与802.16e的链路吞吐率相差不大，但由于802.16e能够获得分集增益，因此后者的系统性能更好。3)在室内静止环境下，由于链路质量很好，无论802.16e还是HSDPA都可以获得很好的系统性能。在带宽为5MHz情况下802.16的链路吞吐率可以达到：16QAM1/2为14Mbps，64QAM3/4为31Mbps；而HSDPA的链路吞吐率可以达到64QAM3/4为31Mbps。由上述比较可知，两种系统的性能相差不大，由于802.16e采用了M

8、IMO技术，因此比HSDPA系统稍胜一筹。最后，本项目从规范的制定及实现方面对802.16e进行了比较和评估，可得到以下初步结论：1)就802.16e物理层规范协议