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YD/T 2873.1-2015

基本信息

标准号: YD/T 2873.1-2015

中文名称:基于载波的高速超宽带无线通信技术要求 第1部分:MB-OFDM 空中接口物理层

标准类别:通信行业标准(YD)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 基于 载波 高速 无线通信 技术 空中 接口 物理层

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标准简介

YD/T 2873.1-2015.Technical requirement for high-rate ultra-wideband wireless telecommunication system based on carriers Part 1: PHY layer of MB-OFDM air interface.
1范围
YD/T 2873.1规定了工作于3.1GHz~10.6GHz基于载波的高速超宽带无线通信系统的MB-OFDM空中接口物理层要求,包括PLCP功能要求、物理层的基本指标要求、发射机要求和接收机要求。
YD/T 2873.1适用于公用电信网环境下基于载波的采用MB-OFDM技术的超宽带通信系统,专用电信网也可参照使用。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
ISO/IEC 26907:2009信息技术一系统间通信和信息交换一高速超宽带PHY和MAC规范( Information technology-Telecommunication and information exchange between systems-High-rate ultra-wideband PHY and MAC standard)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1Beacon组 Beacon Group (BG)
一种设备集, 设备从其接收用于识别与设备有相同Beacon周期开始时间(BIT/ST) 的Beacon。
3.2信道 Channel
用于协作实体间交换信息的媒质。
3.3数据完整性 Data Integrity
数据未被改变原始格式的保证。
3.4帧 Frame
设备用于数据传输的单位。

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标准内容

ICS33.060
中华人民共和国通信行业标准
YD/T2873.1-2015
基于载波的高速超宽带无线通信技术要求第1部分:MB-OFDM空中接口物理层Technical requirementforhigh-rateultra-wideband wirelesstelecommunicationsystembasedoncarriersPart1:PHYlayerof MB-OFDMair interface(ISO/IEC 26907:2009,Information technology-Telecommunication andinformation exchange between systems-High-rate ultra-widebandPHYandMACstandard,NEQ2015-07-14发布
2015-10-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前
范围·
规范性引用文件
术语和定义
缩略语·
物理层概述
物理层功能实体
信号描述·
PLCP子层·
PPDU·
PLCP前导·
PLCP报头·
数据扰码器
尾比特
卷积编码
比特交织·
星座映射·
OFDM调制·
基本指标要求·
工作频率
信道化
物理层定时
发射机指标要求
等效全向辐射功率谱密度
杂散辐射·
发射机频谱模板
发射机中心频率偏移
符号时钟频率偏移,
时钟同步
相位一
发射功率控制·
YD/T2873.1-2015
YD/T2873.1-2015
发射机星座误差
9接收机指标要求·
9.1接收机灵敏度
9.2接收机CCA性能
链路质量标示符·
接收信号强度标示符
YD/T2873《基于载波的高速超宽带无线通信技术要求》分为4个部分:一第1部分:MB-OFDM空中接口物理层:一第2部分:单载波空中接口物理层;一第3部分:空中接口MAC层;
一第4部分:双载波空中接口物理层。本部分为YD/T2873的第1部分。
本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。YD/T2873.1-2015
本部分对应于ISO/IEC26907:2009《信息技术一系统间的通信和信息交换一高速超宽带PHY和MAC规范》,一致性程度为非等效。本部分与ISO/IEC26907:2009的部分章条对应关系如下,技术内容保持致:
一本部分的第3章对应于ISO/IEC26907:2009的第4章;一本部分的第4章对应于ISO/IEC26907:2009的第6章;一本部分的第5章对应于1SO/IEC26907:2009的第7.1节、第8章和第9章;一本部分的第6章对应于ISO/IEC26907:2009的第10章;一本部分的第7章对应于ISO/IEC26907:2009的第11章;一本部分的第8章对应于ISO/IEC26907:2009的第12章;本部分的第9章对应于ISO/IEC26907:2009的第13章。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本部分由中国通信标准化协会提出并归口。本部分起草单位:工业和信息化部电信研究院。本部分主要起草人:张莉、党梅梅。III
1范围
基于载波的高速超宽带无线通信技术要求第1部分:MB-OFDM空中接口物理层YD/T2873.1-2015
本部分规定了工作于3.1GHz~10.6GHz基于载波的高速超宽带无线通信系统的MB-OFDM空中接口物理层要求,包括PLCP功能要求、物理层的基本指标要求、发射机要求和接收机要求。本部分适用于公用电信网环境下基于载波的采用MB-OFDM技术的超宽带通信系统,专用电信网也可参照使用。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。ISO/IEC26907:2009信息技术一系统间通信和信息交换一高速超宽带PHY和MAC规范(Informationtechnology-Telecommunication and information exchange between systems-High-rate ultra-wideband PHY andMACstandard)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
Beacon组BeaconGroup(BG)
一种设备集,设备从其接收用于识别与设备有相同Beacon周期开始时间(BIT/ST)的Beacon。3.2
信道Channel
用于协作实体间交换信息的媒质。3.3
数据完整性Data Integrity
数据未被改变原始格式的保证。3.4
顿Frame
设备用于数据传输的单位。
顿保护FrameProtectionwww.bzxz.net
为某一顿提供的安全服务,包括(但不限于)净荷加密、消息认证和重放攻击防护。3.6
相邻节点Neighbour
设备Beacon组中任意的设备。
优先竞争接入PrioritizedContentionAccess(PCA)YD/T2873.1-2015
设备用于媒质接入的优先CSMA/CA接入机制。3.8
伪随机数生成Pseudo-RandomNumberGeneration从一个给定的种子产生序列的过程,当种子未知时其具有某种比特随机序列的统计特性。3.9
随机数发生器RandomNumberGenerator生成一个不可预知的比特序列的方法或设计。4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
BurstMode
ClearChannel Assessment
Cyclic Redundancy Check
Dual Carrier Modulation
Frame Check Sequence
Frequency-Domain Spreading
Fixed-Frequency InterleavingFast Fourier Transform
Header Check Sequence
Inverse Discrete Fourier TransformInverseFast FourierTransformLeast-Significant Bit
Medium Access Control
Management Information Base
Most-Significant Bit
OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexingProtocol Data Unit
Packet Error Rate
Physical layer
Physical Layer Convergence ProtocolPhysical Layer Management EntityPhysical Medium Dependent
PLCP Protocol Data Unit
Pseudo-Random Binary SequencePHY Service Data Unit
PreambleType
Quadrature Phase Shift KeyingRadio Frequency
突发模式
空闲信道评估
循环元余校验
双载波调制
顿校验序列
频域扩展
固定频率交织
快速傅里叶变换
报头校验序列
反向离散傅里叶变换
反向快速傅里叶变换
最低有效位
媒体接入控制
管理信息数据库
最高有效位
正交频分复用
协议数据单元
误包率
物理层
物理层汇聚协议
物理层管理实体
物理介质关联
PLCP协议数据单元
伪随机二进制序列
物理层服务数据单元
前导类型
四相相移键控
5物理层概述
5.1概述
Root Mean Squared
Received Signal Strength IndicatorShort Interframe Spacing
Time-Domain Spreading
Time-Frequency
Time-Frequency Code
Time Frequency Interleaving
Time-Frequency Interleaving over2bandsTransmit Power Control
Ultra Wideband
物理层支持的数据速率如下:
a)必选:53.3Mbit/s、106.7Mbit/s、200Mbit/s。均方根
接收信号强度标识
短顿间距
时域扩展
时频码
时频交织
在2个频段上时频交织
发射功率控制
超宽带
b)可选:80Mbit/s、160Mbit/s、320Mbit/s、400Mbit/s、480Mbit/s。YD/T2873.1-2015
频谱被分为14个频段,每个频段带宽528MHz。前12个频段被分为4组,每组包含3个频段;后2个频段形成第5个频段组。另外,还把其中3个频段定义为第6个频段组。系统应至少支持以上频段组的其中个。频段组划分具体情况见图23。每个频段有128个子载波,其中使用的子载波为122个,包含100个数据子载波,10个保护子载波和12个导频子载波,参见6.11.2、6.11.3和6.11.4。通过频域扩展、时域扩展和FEC编码来区分不同的数据速率。FEC卷积码的编码速率为1/3、1/2、5/8和3/4。编码后的数据通过时频码(TFC)进行扩展,本部分定义了三类TFC:a)TFI-一编码信息交织到三个频段上;b)TFI1或TFI2编码信息交织到两个频段上;c)FFI—编码信息发送到一个频段上。其中TFI、TFI2和FFI为必选项。5.2物理层功能实体
5.2.1PLCP子层
为了使MAC层更最大程度上独立于PMD子层,定义了物理汇聚子层,该功能简化了物理层与MAC层之间的服务接口。
5.2.2PMD子层
PMD子层提供两个或多个站之间的数据发送和接收方法。5.2.3物理层管理实体(PLME)
PLME与MAC管理实体一起执行对物理层的管理功能。5.3信号描述
发射机射频信号可用下面公式表示:YD/T2873.1-2015
SRF(O)=Re
式中:
Zs. (±-nTsmu )exp(j2 pf(g(n))一Re(·)为信号的实部:
一TsYM为符号长度;
一Nae为数据包中符号的数目:
f(m)为第m个频带的中心频点:一q(n)为第n个符号映射到相应频带上的算法:一s,()为第n个符号的基带信号,其满足:s,(1) = 0,t [0, Tsym)
Suyn.n(),0≤nS,(t)=Sshar,n-Myne(t), Nsync ≤nSsymea(t)为第n个前导符号;
Shtra(t)为第n个报头符号;
Srumen(t)为第n个PSDU符号
一Nsm为前导中的符号数;
一N为报头中的符号数;
Npacker为净荷中的符号数,Nrnacker=N frame+Name+N离散时间信号s,[通过数模转换和抗混叠滤波器后形成时域信号s,(t),如图1所示。Re(sn[k])
Im(s[k])
楚漫露
魔漫霖
Retsn(0))
1mtsn(0))
图1离散时间信号向时域信号的转换图2给出了使用3个频段的射频信号示例,其中第1个符号的发射中心频率为3432MHz,第2个符号的发射中心频率为3960MHz,第3个符号的发射中心频率为4488MHz,第4个符号的发射中心频率为3432MHz,以此类推。从图2中可见,符号由OFDM符号和后缀组成。后缀有两个作用:一是减少多径影响:二是为发射机和接收机在不同频点间切换留下足够的时间窗。符号
频段1
频段2
频段3
频率(MHz)
图2使用三个频段的射频信号示例后缀
6PLCP子层
6.1概述
YD/T2873.1-2015
本章规定了PSDU转换成PPDU的方法。在PSDU上添加PLCP前导和PLCP报头形成PPDU,PLCP前导和PLCP报头中包含解调、解码以及PSDU发送的相关信息。6.2PPDU
图3给出了PPDU的格式,包含三个组成部分:PLCP前导、PLCP报头和PSDU。2bits
12bits
Soctets
LENGTH
PHY报头
尾比特
MAC报头
10octets
PLCP前导
SCRAMBLER
尾比特
2octets6bits
Reed-Solomon
Parity Bits
6octets
PLCP报头
39.4Mbit/s
图3PPDU格式
PREAMBLE
BANDGROUP
懒净荷
可变长度:0-4095字节
FCS尾比特填充比特
4octets
53.3Mbit/s、80Mbit/s、106.7Mbit/s、200Mbit/s、320Mbit/s、400Mbit/s、480Mbit/s
PLCP前导的功能是帮助接收机进行时间同步、载波偏移恢复和信道估计。PLCP前导包含数据包/顺同步序列和信道估计序列。
PLCP报头的功能是发送必要的物理层和MAC层信息,从而帮助接收机进行PSDU的解码。PLCP报头包含PHY报头、MAC报头、报头校验序列(HCS)、尾比特和RS奇偶校验比特。PSDU包含顿净荷、顿校验序列(FCS)、尾比特和填充比特。发送数据包时,首先发送PLCP前导,其次是PLCP报头,最后是PSDU。PLCP报头是一个RS码字,数据速率为39.4Mbit/s。PSDU的数据速率为53.3Mbit/s、80Mbit/s、106.7Mbit/s、160Mbit/s、200Mbit/s、320Mbit/s、400Mbit/s或480Mbit/s。6.2.1PSDU中速率相关的参数
表1给出了PSDU调制方式及数据速率相关的信息。表1PSDU数据速率相关的信息
数据速率
(Mbit/s)
调制方式
编码速率
编码bit/6个
OFDM符号
(NcBP6s)
信息bit/6个
OFDM符号
(NtBp7s)
YD/T2873.1-2015
6.2.2PSDU中时间相关的参数
表2给出了时间相关的一些参数。参数
PSDU中顿相关的参数
表3给出了相关的参数。
Tayune
N fuane
T frane
N puckel
Tnackual
表2时间相关参数
抽样速率
保护子载波数目
总的子载波数
数据子载波数目
导频子载波数目
使用的子载波数目
子载波频率跨度
IFFT和FFT周期
后缀的采样个数
后缀的时间长度
符号间隔
符号速率
每个符号的采样个数
表3帧相关参数
数据包/慎同步序列中的符号数目数据包/慎同步序列的时长
信道估计序列中的符号数目
信道估计序列的时长
PLCP前导中的符号数目
PLCP前导的时长
PLCP报头中的符号数目
PLCP报头的时长
PSDU中的符号数目
PSDU时长
数据包中总的符号数目
数据包总时长
528MHz
122(=N,+D,+N.)
4.125MHz(=f/NFF)
242.42ns(D)
70.08ns(=Nzps/f)
312.5ns(= Ter + Tzps)
3.2MHz(=Tsrm)
165(=Ne +Nzps)
标准前导:24
突发前导:12
标准前导:7.5us
突发前导:3.75μs
标准前导:30
突发前导:18
标准前导:9.375μs
突发前导:5.625us
8×LENGTH+38
8×LENGTH+38
N rap6s
Ngme +Nhar +N game
(Nsm+Nl+Nframe)xTsyM
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