intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng WiMAX - Thiết kế và triển khai WiMAX di động

Chia sẻ: Sơ Dương | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:126

Thêm vào BST
Báo xấu
30
lượt xem 6
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn "Nghiên cứu mạng WiMAX - Thiết kế và triển khai WiMAX di động" trình bày các đặc điểm của WiMAX và đi sâu nghiên cứu công nghệ WiMAX di động với các yếu tố cần thiết để thiết kế và tính toán phủ sóng khi triển khai công nghệ WiMAX ở Việt Nam.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng WiMAX - Thiết kế và triển khai WiMAX di động

  1. bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o tr-êng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi ------------------------------------- luËn v¨n th¹c sÜ khoa häc ngµnh : kü thuËt ®iÖn tö Nghiªn cøu M¹NG WIMAX - THIÕT KÕ Vµ TriÓn khai wimax di ®éng Ng« thanh h-¬ng Ng-êi h-íng dÉn khoa häc: PGS.TS.NGUYÔN §øc thuËn Hµ Néi 2008
  2. Phụ lục 1. SƠ ĐỒ MẠNG THỬ NGHIỆM
  3. Phụ lục 2. CẤU HÌNH THỬ NGHIỆM CÁC DỊCH VỤ
  4. Phụ lục 3. MÔ HÌNH THỬ NGHIỆM WIMAX DI ĐỘNG
  5. Luận văn thạc sỹ khoa học MỤC LỤC Chương 1. Giới thiệu công nghệ WIMAX 1 1.1. Khái niệm về WiMAX 2 1.2. Các tính năng và ưư điểm của WiMAX 5 1.3. Các chuẩn IEEE 802.16 5 1.3.1. IEEE 802.16 – 2001 6 1.3.2. IEEE 802.16 a – 2002 8 1.3.3. IEEE 802.16 c – 2003 8 1.3.4. IEEE 802.16 – 2004 8 1.3.5. IEEE 802.16 e 8 1.4. Truyền sóng 11 1.4.1. Điều chế thích nghi 11 1.4.2. Công nghệ sửa lỗi 11 1.4.3. Điều khiển công suất 11 1.5. Các công nghệ vô tuyến tiên tiến 12 1.5.1. Phân tập thu và phát 12 1.5.2. Các công nghệ ănten thích nghi AAS 13 1.5.3. So sánh giữa công nghệ Wifi và WiMAX 15 Chương 2. Lớp PHY và lớp MAC 20 2.1. Mô hình tham chiếu 20 2.2. Tổng quan lớp vật lý 21 2.3. Lớp MAC( Media Access Control) 22 2.3.1. Lớp con hội tụ chuyên biệt về dịch vụ MAC CS 22 2.3.2. Lớp con phần chung MAC CPS 23 Ngô Thanh Hương – CH. ĐTVT 2006-2008
  6. Luận văn thạc sỹ khoa học 2.3.2.1. Các định dạng MAC PDU 23 2.3.2.2. Cơ cấu ARQ 24 2.3.3. Lớp con bảo mật 24 2.3.4. Lớp con hội tụ truyền TC 24 Chương 3. Hệ thống WiMAX di động. Phân tích và đánh giá 26 3.1. Mở đầu 26 3.2. Mô tả lớp PHY của WiMAX di động 27 3.2.1. Khái niệm OFDM 27 3.2.1.1. Nguyên lý cơ bản của OFDM 28 3.2.1.2. Hệ thống thông tin dung OFDM 30 3.2.2. Phân biệt OFDM và OFDMA 38 3.2.3. Cấu trúc symbol OFDMA và việc chia nhỏ kênh 40 3.2.4. Khả năng mở rộng quy mô 42 3.2.5. Cấu trúc khung TDD 43 3.2.6. Các đặc tính tiên tiến của lớp PHY 45 3.3. Mô tả lớp MAC 47 3.3.1. Hỗ trợ chất lượng QoS 48 3.3.2. Dịch vụ lập lịch trình MAC (Scheduling) 50 3.3.2.1. Quản lý nguồn 52 3.3.2.2. Chuyển giao 52 3.3.2.3. Bảo mật 54 3.4. Các tính năng tiên tiến của WiMAX di động 55 3.4.1. Công nghệ ănten thích nghi AAS 55 3.4.2. Tái sử dụng tần số 57 3.4.3. Dịch vụ truyền đa điểm và phát quảng bá MBS 59 Ngô Thanh Hương – CH. ĐTVT 2006-2008
  7. Luận văn thạc sỹ khoa học 3.5. Đánh giá hoạt động của hệ thống WiMAX di động 61 3.5.1. Các tham số hệ thống WiMAX di động 61 3.5.2. Quỹ đường truyền WiMAX di động 62 3.5.3. Độ tin cậy và Overhead của MAP trong WiMAX di động 65 3.5.4. Hiệu năng hoạt động của hệ thống WiMAX 68 3.6. Kiến trúc WiMAX 72 3.7. Các vấn đề cần quan tâm khác 77 3.7.1. Các ứng dụng của WiMAX di động 79 3.7.2. Vấn đề phổ của WiMAX di động 80 3.7.3. Các lộ trình cho sản phẩm WiMAX 81 3.8. Các tính toán cho quá trình thiết kế WiMAX 82 3.8.1. Tốc độ downlink và uplink cực đại theo lý thuyết 82 3.8.2. Bán kính vùng phủ song và các thông số khác 83 3.8.3. Hiệu suất phổ của trạm gốc BS 88 3.8.4. Các tính toán trong kỹ thuật điều chế thích nghi 90 3.8.4.1. Suy hao đường truyền trong không gian tự do 90 3.8.4.2. Lưu lượng của cell 93 3.9. Kết luận 94 Chương 4. Thiết kế và triển khai thử nghiệm WiMAX di động cho mạng Viettel 96 4.1. Kết quả thử nghiệm WiMAX cố định của Viettel 96 4.1.1. Quy mô và địa điểm triển khai 96 4.1.2. Tính năng của các CPE 97 4.2. Triển khai thử nghiệm WiMAX 101 4.2.1. Sơ đồ mạng thử nghiệm 101 Ngô Thanh Hương – CH. ĐTVT 2006-2008
  8. Luận văn thạc sỹ khoa học 4.2.2. Cấu hình thử nghiệm 101 4.2.3. Dịch vụ dự kiến thử nghiệm 104 4.2.4. Kết quả thử nghiệm 104 4.3. Các thức đánh giá chất lượng và chỉ tiêu báo cáo công nghệ 105 4.3.1. Cách thức đánh giá chất lượng 106 4.3.2. Các chỉ tiêu báo cáo công nghệ 106 4.4. Kế hoạch thử nghiệm WiMAX di động 107 4.4.1. Tần số và dung lượng 108 4.4.2. Cấu trúc thử nghiệm 108 4.4.3 Tính chất thử nghiệm 109 4.4.5. Các thức đánh giá chất lượng 109 4.5. Các vấn đề trong Mobile WiMAX 110 4.5.1. Vấn đề Radio 110 4.5.2. Vấn đề cung cấp dịch vụ 111 Kết luận Phụ lục Từ ngữ viết tắt Ngô Thanh Hương – CH. ĐTVT 2006-2008
  9. Luận văn thạc sỹ khoa học DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Các thuộc tính và phiên bản của 802.16 7 Bảng 1.2. So sánh giữa WiMAX và Wifi 19 Bảng 2.1. Thuật ngữ và mô tả giao diện không gian 22 Bảng 3.1. Các tham số tỷ lệ OFDM 43 Bảng 3.2. Các kỹ thuật mã hoá và điều chế được hỗ trợ 45 Bảng 3.3. Tốc độ dữ liệu PHY với các kênh con PUSC của WiMAX di động 47 Bảng 3.4. Các ứng dụng WiMAX và chất lượng dịch vụ 49 Bảng 3.5. Các tuỳ chọn của anten tiên tiến 56 Bảng 3.6. Các tốc độ dữ liệu cho các cấu hình SIMO/MIMO 57 Bảng 3.7. Các thông số hệ thống WiMAX di động 62 Bảng 3.8. Các thông số OFDMA 62 Bảng 3.9. Phương thức truyền sóng 62 Bảng 3.10. Quỹ đường truyền DL cho WiMAX di động 64 Bảng 3.11. Quỹ đường truyền UL cho WiMAX di động 65 Bảng 3.12. Các mô hình kênh đa đường mô phỏng hoạt động của hệ thống 68 Bảng 3.13. Mô hình kênh thuê bao hỗn hợp cho mô phỏng hoạt động của hệ thống 68 Bảng 3.14. Các giả thiết cấu hình WiMAX di động 70 Bảng 3.15. Tính năng hoạt động của hệ thống WiMAX di động 71 Bảng 3.16. Thông số tính toán đường truyền 84 Bảng 3.17. Hiệu suất phổ 87 Bảng 3.18. Giả định vật lý 802.16 92 Ngô Thanh Hương – CH. ĐTVT 2006-2008
  10. Luận văn thạc sỹ khoa học MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự bùng nổ của công nghệ mạng không dây. Khả năng liên lạc không dây đã gần như tất yếu trong các thiết bị cầm tay (PDA), máy tính xách tay, điện thoại di động và các thiết bị kỹ thuật số khác. Với các tính năng ưu việt về vùng phục vụ kết nối linh động, khả năng triển khai nhanh chóng, giá thành ngày càng giảm. Xu hướng kết nối không dây (vô tuyến) ngày càng trở nên phổ cập trong kết nối mạng máy tính. Với chiều hướng giá thành của máy tính xách tay ngày càng giảm và nhu cầu truy nhập Internet ngày càng tăng, tại các nước phát triển các dịch vụ truy nhập Internet không dây đã trở nên phổ cập, bạn có thể ngồi ở bất cứ nơi đâu và truy nhập Internet từ máy tính xách tay của mình một cách dễ dàng thông qua kết nối không dây và công nghệ dịch chuyển địa chỉ IP. Các công nghệ hiện tại đã đem đến cho người sử dụng những khả năng kết nối không dây thật hoàn hảo. Ví như Bluetooth kết nối không dây, Wi-Fi truy xuất Internet không dây, điện thoại di động... Nhưng bên cạnh ưu điểm, công nghệ kết nối không dây hiện nay còn hạn chế và chưa thật sự liên thông với nhau. Vấn đề chính với truy nhập WiFi đó là các hotspot thì rất nhỏ, vì vậy phủ sóng rải rác. Cần có một hệ thống không dây mà cung cấp tốc độ băng rộng cao khả năng phủ sóng lớn hơn. Đó chính là WiMAX (Worldwide Interoperability Microwave Access). Nó cũng được biết đến như là IEEE 802.16. WiMAX là một công nghệ dựa trên nền tảng một chuẩn tiến hóa cho mạng không dây điểm- đa điểm. Là giải pháp cho mạng đô thị không dây băng rộng với phạm vi phủ sóng tới 50km và tốc độ bit có thể lên tới 75Mbps với kênh 20MHz, bán kính cell từ 2-9km. Chuẩn được thiết kế mới hoàn toàn với mục tiêu cung cấp những trục kết nối trực tiếp trong mạng nội thị (Metropolitan Area Network-MAN) đạt băng thông tương đương xDSL, trục T1/E1 phổ biến hiện nay. Công nghệ WiMax đang là xu hướng mới cho các tiêu chuẩn giao diện vô tuyến trong việc truy nhập không dây Ngô Thanh Hương – CH. ĐTVT 2006-2008
  11. Luận văn thạc sỹ khoa học băng thông rộng cho cả thiết bị cố định, xách tay và di động. Chất lượng dịch vụ được thiết lập cho từng kết nối, an ninh tốt, hỗ trợ multicast cũng như di động, sử dụng cả phổ tần cấp phép và không được cấp phép. WiMax thực sự đang được các nhà cung cấp dịch vụ cũng như các nhà sản xuất quan tâm. Nhận thấy Wimax là công nghệ mới có nhiều ứng dụng ở các nước trên thế giới cũng như tại Việt nam trong tương lai, vì vậy em đã chọn đề tài: “Nghiên cứu công nghệ mạng truy nhập không dây Wimax- thiết kế và triển khai mạng WiMAX di động”. Nội dung nghiên cứu luận văn này được xây dựng trên cơ sở những kiến thức đã được tiếp thu trong quá trình học tập, nghiên cứu tại khoa Điện tử Viễn thông - Đại học Bách Khoa Hà Nội cũng như thời gian làm việc tại Công ty công nghệ Viettel. Tuy nhiên do thời gian nghiên cứu có giới hạn, bài luận văn này không tránh khỏi có những sai sót, tác giả mong được sự góp ý chỉ bảo của các Thầy Cô và bạn bè đồng nghiệp. Qua đây, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS. Nguyễn Đức Thuận - Bộ môn Công nghệ Điện tử và Y Sinh – Khoa ĐTVT - Đại học Bách Khoa Hà Nội đã giúp đỡ tận tình và có nhiều góp ý, cùng nhiều tài liệu bổ ích để bản luận văn này được hoàn thành. Xin chân thành cảm ơn các bạn bè đồng nghiệp đã có những chỉ bảo và cung cấp chia sẻ những kết quả tài liệu quí giá trong suốt thời gian thực hiện bài luận văn này. Hà Nội, ngày 28 thán 11 năm 2008 Học viên Ngô Thanh Hương Ngô Thanh Hương – CH. ĐTVT 2006-2008
  12. Luận văn thạc sỹ khoa học TÓM TẮT LUẬN VĂN Trước hết, chúng ta nên hiểu công nghệ WiMAX là công nghệ như thế nào? WiMAX(World Interoperability Microwave Access) là hệ thống truy nhập viba có tính tương tác toàn cầu. WiMAX cho phép đưa truy cập các dịch vụ vô tuyến tới số đông khách hàng. là tên thông dụng của chuẩn IEEE 802.16. Công nghệ WiMAX cung cấp các tiêu chuẩn giao diện vô tuyến cho truy nhập không dây băng thông rộng cho cả thiết bị cố định, xách tay và di động. WiMAX có nhiều ưu điểm vượt trội, như tốc độ truyền dẫn dữ liệu cao, vùng phủ rộng, chất lượng dịch vụ được thiết lập cho từng kết nối, an ninh tốt, hỗ trợ multicast cũng như di động, sử dụng cả phổ tần cấp phép và không được cấp phép. Ngoài ra, công nghệ này còn đưa ra sự lựa chọn giá rẻ thay thế cho truy cập băng rộng qua cáp và qua đường truyền thuê bao số DSL, chi phí lắp đặt cho một hạ tầng vô tuyến dựa trên chuẩn IEEE802.16 cũng thấp hơn nhiều so với các giải pháp hữu tuyến, thường đòi hỏi việc đi cáp trên đường phố và trong các toà nhà. Do vậy, WiMAX đã trở thành một giải pháp hấp dẫn cho việc cung cấp kết nối băng rộng trong mạng vô tuyến đô thị. Từ những ưa điểm nổi trội trên của WiMAX và sự bùng nổ công nghệ trên toàn thế giới về công nghệ này, việc tìm hiểu về công nghệ và khả năng ứng dụng của nó trên thực tế là hết sức cần thiết. Luận văn này trình bày các đặc điểm của WiMAX và đi sâu nghiên cứu công nghệ WiMAX di động với các yếu tố cần thiết để thiết kế và tính toán phủ sóng khi triển khai công nghệ WiMAX ở Việt Nam. Ở Việt Nam công nghệ này chỉ mới được thử nghiệm bởi các nhà cung cấp dịch vụ Internet, do vậy phần cuối của luận văn sẽ đưa ra kết quả thử nghiệm và khả năng triển khai của công ty cổ phần viễn thông Viettel Telecom tại Việt Nam và kế hoạch triển khai thử nghiệm công nghệ WiMAX di động của Viettel Telecom. Ngô Thanh Hương – CH. ĐTVT 2006-2008
  13. Luận văn thạc sỹ khoa học Luận văn gồm 2 phần: Phần 1. Giới thiệu WiMAX Chương 1. Giới thiệu tổng quan công nghệ WiMAX. - Các ưu điểm nổi bật của WiMAX - Các chuẩn IEEE 802.16 - So sánh WiMAX và Wifi Chương 2. Lớp MAC và lớp PHY Phần 2. Phân tích thiết kế và triển khai WiMAX Chương 3. Hệ thống WiMAX di động và các thông số cần thiết để tính toán đường truyền khi thực hiện thiết kế và triển khai WiMAX di động. Chương 4. Mô hình thiết kế và triển khai thử nghiệm WiMAX tại Việt Nam của công ty Viettel Telecom và kế hoạch thử nghiệm WiMAX di động của công ty này. Ngô Thanh Hương – CH. ĐTVT 2006-2008
  14. Luận văn thạc sỹ khoa học Chương 1. Giới thiệu công nghệ WiMAX Truy cập băng thông rộng đang đứng trước nhiều ngã rẽ trước sự phát triển mạnh mẽ của ngành viễn thông trong những năm gần đây. Cả hai công nghệ vô tuyến và băng thông rộng đều được sự chấp thuận của thị trường nói chung một cách nhanh chóng. Các dịch vụ di động không dây phát triển từ số lượng 11 triệu thuê bao trong năm 1990 tới hơn 2 tỷ thuê bao vào năm 2005. Trong suốt thời gian phát triển, mạng Internet đã lớn mạnh và trở thành một công cụ hữu ích và có khoảng 1 tỷ người sử dụng. Sự phát triển chóng mặt của mạng Internet là yêu cầu đặt ra cho các dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao, hướng tới sự phát triển song song đối với băng thông rộng. Chưa đầy một thập kỷ, các dịch vụ băng thông rộng đã phát triển từ số 0 tới trên 200 nghìn. Và có nhiều câu hỏi được đặt ra, thứ nhất là có thể phát triển sự kết hợp giữa thương mại và kỹ thuật hay không? Công nghệ truy cập không dây có thể đưa ra các ứng dụng băng thông rộng và các dịch vụ được quan tâm tới những người sử dụng hay không? Trước khi đi sâu vào nghiên cứu WiMAX chúng ta sẽ tìm hiểu về truy cập băng thông rộng hiện nay. 1.1. Khái niệm về WiMAX WiMAX (World Interoperability for Microwave Access) là hệ thống truy cập vi ba có tính tương tác toàn cầu dựa trên các chuẩn IEEE 802.16. Các chuẩn này do hai tổ chức quốc tế là Tổ công tác 802.16 trong ban tiêu chuẩn IEEE 802 và diễn đàn WiMAX là tổ chức triển khai ứng dụng tiêu chuẩn IEEE 802.16. Mục đích của công nghệ truy cập vô tuyến đang được triển khai nhiều ứng dụng triển vọng nhằm bổ sung cho mạng thông tin di động. Trong khi, mạng Wifi chỉ phục vụ mạng nội bộ LAN, còn mạng WiMAX chủ yếu phục vụ cho mạng đô thị MAN. Công nghệ WiMAX đưa ra sự lựa chọn giá rẻ thay thế cho truy cập băng rộng qua cáp và qua đường truyền thuê bao số DSL, chi phí lắp đặt cho một hạ tầng Ngô Thanh Hương – CH. ĐTVT 2006-2008 1
  15. Luận văn thạc sỹ khoa học vô tuyến dựa trên chuẩn IEEE802.16 cũng thấp hơn nhiều so với các giải pháp hữu tuyến, thường đòi hỏi việc đi cáp trên đường phố và trong các toà nhà. Do vậy, WiMAX đã trở thành một giải pháp hấp dẫn cho việc cung cấp kết nối băng rộng trong mạng vô tuyến đô thị. Công nghệ WiMAX còn là giải pháp thiết thực để mở rộng các dịch vụ tới các vùng miền khác nhau trên khắp cả nước, từ nông thôn tới các thị trường đang phát triển, trong khi hạ tầng công nghệ hữu tuyến bị hạn chế. Thực chât, WiMAX không phải là một công nghệ mới mà nó chỉ là một sự thích nghi mang tính thương mại và có đổi mới dựa trên công nghệ đã được sử dụng để mang các dịch vụ vô tuyến băng rộng phủ khắp toàn cầu. 1.2.Các tính năng và ưu điểm của WiMAX WiMAX đã được thiết kế để chú trọng vào những thách thức gắn với các loại triển khai truy nhập có dây truyền thống như: ➢ Bachhaul. Sử dụng các anten điểm – điểm để nối nhiều hotspot với nhau và đến các trạm gốc qua những khoảng các dài (đường kết nối giữa điểm truy nhập WLAN và mạng băng rộng cố định). ➢ Last mile. Sử dụng các anten điểm – đa điểm để nối các thuê bao thuộc nhà riêng hoặc doanh nghiệp tới trạm gốc. WiMAX đã được phát triển với nhiều mục tiêu quan tâm như: ➢ Cấu trúc mềm dẻo: WiMAX hỗ trợ các cấu trúc hệ thống bao gồm điểm – đa điểm, công nghệ mesh và phủ sóng khắp mọi nơi. MAC (điều khiển truy nhập phương tiện truyền dẫn) hỗ trợ điểm – đa điểm và dịch vụ rộng khắp bởi lập lịch một khe thời gian cho mỗi trạm thuê bao SS (Subcriber Station). Nếu có duy nhất một SS trong mạng, trạm gốc BS (Base Station) sẽ liên lạc với trạm thuê bao SS trên cơ sở điểm – điểm. Một BS trong một cấu hình điểm – điểm có thể sử dụng anten chùm hẹp hơn để bao phủ các khoảng cách xa hơn. ➢ Chất lượng dịch vụ QoS: WiMAX có thể được tối ưu động đối với hỗn hợp lưu lượng sẽ được mang. Có 4 loại dịch vụ được hỗ trợ: dịch vụ cấp phát tự nguyện (UGS), dịch vụ hỏi vòng thời gian thực (rtPS), dịch vụ hỏi vòng không Ngô Thanh Hương – CH. ĐTVT 2006-2008 2
  16. Luận văn thạc sỹ khoa học thời gian thực (nrtPS), nỗ lực tốt nhất (BE).iMX ➢ Triển khai nhanh: So sánh với triển khai các giải pháp có dây, WiMAX yêu cầu ít hoặc không có bất cứ sự xây dựng thiết lập bên ngoài. Ví dụ, đào hố để tạo rãnh các đường cáp thì không yêu cầu. Các nhà vận hành mà đã có được các đăng ký để sử dụng một trong các dải tần đăng ký, hoặc dự kiến sử dụng một trong các dải tần không đăng ký, không cần đệ trình các ứng dụng hơn nữa cho chính phủ. ➢ Dịch vụ đa mức: Cách thức nơi mà QoS được phân phát nói chung dựa vào sự thỏa thuận mức dịch vụ (SLA) giữa nhà cung cấp dịch vụ và người sử dụng cuối cùng. Chi tiết hơn, một nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp các SLA khác nhau tới các thuê bao khác nhau, thậm chí tới những người dùng khác nhau sử dụng cùng SS. Cung cấp truy nhập băng rộng cố định trong những khu vực đô thị và ngoại ô, nơi chất lượng cáp đồng thì kém hoặc đưa vào khó khăn, khắc phục thiết bị số trong những vùng mật độ thấp nơi mà các nhân tố công nghệ và kinh tế thực hiện phát triển băng rộng rất thách thức. ➢ Tính tương thích: WiMAX dựa vào quốc tế, các chuẩn không có tính chất rõ rệt nhà cung cấp, tạo ra sự dễ dàng đối với người dùng cuối cùng để truyền tải và sử dụng SS của họ ở các vị trí khác nhau, hoặc với các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau. Tính tương thích bảo vệ sự đầu tư của một nhà vận hành ban đầu vì nó có thể chọn lựa thiết bị từ các nhà đại lý thiết bị, và nó sẽ tiếp tục đưa chi phí thiết bị xuống khi có một sự chấp nhận đa số. ➢ Di động: IEEE 802.16e bổ sung thêm các đặc điểm chính hỗ trợ khả năng di động. Những cải tiến lớp vật lý OFDM (ghép kênh phân chia tần số trực giao) và OFDMA (đa truy nhập phân chia tần số trực giao) để hỗ trợ các thiết bị và các dịch vụ trong một môi trường di động. Những cải tiến này, bao gồm OFDMA mở rộng được, MIMO (nhiều đầu ra nhiều đầu vào), và hỗ trợ đối với chế độ idle/sleep và hand – off, sẽ cho phép khả năng di động đầy đủ ở tốc độ tới 160 km/h. Mạng WiMax di động cho phép người sử dụng có thể truy cập Internet không dây băng thông rộng tại bất cứ trong thành phố nào. Ngô Thanh Hương – CH. ĐTVT 2006-2008 3
  17. Luận văn thạc sỹ khoa học ➢ Lợi nhuận: WiMAX dựa vào một chuẩn quốc tế mở. Sự chấp nhận đa số của chuẩn, và sử dụng chi phí thấp, các chip được sản xuất hàng loạt, sẽ đưa chi phí giảm, và giá cạnh tranh xảy ra sẽ cung cấp sự tiết kiệm chi phí đáng kể cho các nhà cung cấp dịch vụ và người sử dụng cuối cùng. Môi trường không dây được sử dụng bởi WiMAX cho phép các nhà cung cấp dịch vụ phá vỡ những chi phí gắn với triển khai có dây, như thời gian và công sức. ➢ Hoạt động NLOS: Khả năng họat động của mạng WiMAX mà không đòi hỏi tầm nhìn thắng giữa BS và SS. Khả năng này của nó giúp các sản phẩm WiMAX phân phát dải thông rộng trong một môi trường NLOS. ➢ Phủ sóng rộng hơn: WiMAX hỗ trợ động nhiều mức điều chế, bao gồm BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM. Khi yêu cầu với bộ khuếch đại công suất cao và hoạt động với điều chế mức thấp (ví dụ BPSK hoặc QPSK). Các hệ thống WiMAX có thể phủ sóng một vùng địa lý rộng khi đường truyền giữa BS và SS không bị cản trở. Mở rộng phạm vi bị giới hạn hiện tại của WLAN công cộng (hotspot) đến phạm vi rộng (hotzone) – cùng công nghệ thì có thể sử dụng ở nhà và di chuyển. Ở những điều kiện tốt nhất có thể đạt được phạm vi phủ sóng 50 km với tốc độ dữ liệu bị hạ thấp (một vài Mbit/s), phạm vi phủ sóng điển hình là gần 5 km với CPE (NLOS) trong nhà và gần 15km với một CPE được nối với một anten bên ngoài (LOS). ➢ Dung lượng cao: Có thể đạt được dung lượng 75 Mbit/s cho các trạm gốc với một kênh 20 MHz trong các điều kiện truyền sóng tốt nhất. ➢ Tính mở rộng. Chuẩn 802.16 -2004 hỗ trợ các dải thông kênh tần số vô tuyến (RF) mềm dẻo và sử dụng lại các kênh tần số này như là một cách để tăng dung lượng mạng. Chuẩn cũng định rõ hỗ trợ đối với TPC (điều khiển công suất phát) và các phép đo chất lượng kênh như các công cụ thêm vào để hỗ trợ sử dụng phổ hiệu quả. Chuẩn đã được thiết kế để đạt tỷ lệ lên tới hàng trăm thậm chí hàng nghìn người sử dụng trong một kênh RF. Các nhà vận hành có thể cấp phát lại phổ qua hình quạt như số thuê bao gia tăng. Hỗ trợ nhiều kênh cho phép các nhà chế tạo thiết bị cung cấp một phương tiện để chú trọng vào phạm vi sử Ngô Thanh Hương – CH. ĐTVT 2006-2008 4
  18. Luận văn thạc sỹ khoa học dụng phổ và những quy định cấp phát được nói rõ bởi các nhà vận hành trong các thị trường quốc tế thay đổi khác nhau. ➢ Bảo mật: Bằng cách mật hóa các liên kết vô tuyến giữa BS và SS, sử dụng chuẩn mật hóa tiên tiến AES ở chế độ CCM, đảm bảo sự toàn vẹn của dữ liệu trao đổi qua giao diện vô tuyến. Cung cấp cho các nhà vận hành với sự bảo vệ mạnh chống lại những hành vi đánh cắp dịch vụ. 1.3. Các chuẩn 802.16 1.3.1. IEEE 802.16-2001 Chuẩn WiMAX đầu tiên được phê chuẩn bởi IEEE là chuẩn 802.16-2001. Chuẩn ra đời vào tháng 12/2001 cung cấp băng rộng không dây cố định trong hệ thống điểm tới điểm hoặc điểm tới đa điểm. IEEE802.16-2001 sử dụng điều chế đơn sóng mang trong dải tần 10 -66 GHz và cho song công cả đường lên và đường xuống TDD và FDD. Giản đồ điều chế có thể được dùng là QPSK, 16QAM và 64QAM. Sự quan trọng của các giản đồ sửa lỗi và điều chế khác nhau là có thể dùng được trong mạng chịu nhiều điều kiện thời tiết khác nhau mà đó chính là nguồn gốc ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ QoS (Quality of Service). Trạm gốc BS tạo ra các bản đồ uplink và downlink mà sau đó được chia sẻ với tất cả các nút của mạng. Các bản đồ này bao gồm thời gian truyền, khoảng thời gian và sự điều chế. Các thuê bao chỉ cần tập trung vào trạm BS và không cần lắng nghe các nút khác của mạng. Do sử dụng thuật toán lập lịch, mạng không phải chịu đựng tình trạng quá tải hoặc tình trạng vượt quá lượng thuê bao. SS có thể thương lượng để được cấp băng thông theo từng cụm. Các SS có thể sử dụng các giản đồ điều chế khác nhau QPSK, 16QAM và 64QAM và các khung khác nhau cũng có thể dùng các giản đồ điều chế này. Giản đồ điều chế thực hiện tính ổn định và chất lượng của kết nối. Tính năng quan trọng trong chuẩn 802.16-2001 là nó có khả năng cung cấp chất lượng dịch vụ khác nhau. Một ID của luồng dịch vụ sẽ thực hiện kiểm soát Ngô Thanh Hương – CH. ĐTVT 2006-2008 5
  19. Luận văn thạc sỹ khoa học QoS. Các luồng dịch vụ được mô tả bởi các tham số QoS. Các luồng dịch vụ có thể được bắt nguồn từ một trong hai BS hoặc SS. 802.16-2001 hoạt động trong tầm nhìn thẳng LOS. 1.3.2. IEEE 802.16a-2003 Chuẩn kế tiếp này được phê chuẩn vào 1/2003 và có nhiều sự thay đổi so với chuẩn 802.16-2001 trước đó. Sự thay đổi quan trọng nhất là nó thêm vào tính năng hỗ trợ hoạt động trong tần số cấp phép 2-11 GHz. Tính năng này quan trọng là vì sẽ có rất nhiều công nghệ hoạt động trong dải tần đó. Tính năng quan trong lớn nhất là IEEE802.16a-2003 hỗ trợ hoạt động trong tầm nhìn không thẳng NLOS. Với tính năng này có thể mở rộng mạng hơn rất nhiều so với khi hoạt động trong chuẩn 802.16-2001. Trong chuẩn 802.16a-2003 cũng có nhiều sự thay đổi trong giản đồ điều chế. Cùng với điều chế đơn sóng mang, QPSK, 16QAM, 64QAM thì OFDM cũng là một tuỳ chọn của chuẩn này.Trong phạm vi tần số 2-11 GHz thì có thể sử dụng OFDMA. Ngô Thanh Hương – CH. ĐTVT 2006-2008 6
  20. Luận văn thạc sỹ khoa học Bảng 1. 1. Các thuộc tính và phiên bản của 802.16 802.16- 802.16a-2003 802.16c- 802.16-2004 (hay 802.16e 2001 2002 802.16Revd) Thời gian 12-2001 1-2003 12-2002 6-2004 2005 phê chuẩn Dải tần 10-66 GHz 2-11 GHz 10-66 GHz 2-11 GHz 2-6 GHz hoạt động Ứng dụng Trục Dịch vụ E1/T1 cho Liên thông Truy cập băng rộng Truy cập “backhaul” các công ty lớn. trong nhà cho các băng rộng cho các Backhaul cho các người dùng gia đình di động cho Hotspots Hotspots. (internet tốc độ cao, tất cả các Truy cập băng rộng điện thoại internet khách hàng có hạn định cho các VOIP) hộ gia đình Điều kiện LOS NLOS LOS NLOS NLOS kênh truyền Tốc độ 32-134 Tối đa 75 Mbps tại Tối đa 75 Mbps tại Tối đa 15 truyền Mbps tại độ rộng kênh 20 độ rộng kênh 20 MHz Mbps tại độ độ rộng MHz rộng kênh 5 kênh 28 MHz MHz Điều chế QPSK, OFDM 256 sóng QPSK, OFDM 256 sóng Scalable 16QAM, mang con, QPSK, 16QAM mang con, QPSK, OFDMA 64QAM 16QAM, 64QAM 16QAM, 64QAM Tính Cố định Cố định Cố định Cố định Khách đi chuyển bộ, di động động chuyển vùng Độ rộng 20, 25 và Lựa chọn trong 20, 25 và 28 Lựa chọn trong kênh 28 MHz khoảng 15-20 MHz MHz khoảng 15-20 MHz Bán kính tế 1-3 dặm 4-6 dặm 1-3 dặm 4-6 dặm 1-3 dặm bào Có thể lên tới 30 Có thể lên tới 30 dặm dặm tuỳ vào chiều tuỳ vào chiều cao, độ cao, độ tăng ích của tăng ích của anten và anten và năng lượng năng lượng truyền truyền Thiết bị đầu Hộp mở Hộp mở rộng được Hộp mở Hộp mở rộng được PC card cuối khách rộng được nối tới PC bằng một rộng được nối tới PC bằng một hàng (CPE) nối tới PC anten ngoài nối tới PC anten ngoài bằng một bằng một anten anten ngoài ngoài Chuẩn 802.16a hỗ trợ thêm kiến trúc mạng Mesh. Có nghĩa là lưu lượng có thể được định tuyến từ SS này tới một SS khác. Do vậy nên trong lớp MAC có một vài sự thay đổi để có thể truyền dẫn từ SS đến SS. Ngô Thanh Hương – CH. ĐTVT 2006-2008 7
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.26: Bộ 320 Luận Văn Thạc Sĩ Y Học
320 tài liệu
1236 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2