Nghiên cứu tổng quan về WiMAX, nhiễu và ảnh hưởng của nhiễu trong WiMAX
án t t nghi p
CÁC T
VI T T T
AMC
Adaptive Modulation and Code
ARQ
Automatic Retransmission Request
ATM
Network Asynchronous Transfer Mode
BPSK
Binary Phase Shift Keying
BS
Base Station
CI
CRC Indicator
CID
Connection Identifier
CPE
Customer Premise Equipment
CPS
Common Part Sublayer
CRC
Cyclic Redundancy Checks
CS
Centralized Scheduling
CSMA
Carrier Sense Multiple Access
DES
Data Encryption Standard
DHCP
Dynamic Host Configuration Protocol
DL-MAP
Downlink Map
DL-MAP
Downlink Map
DSL
Digital Subscriber Line
EC
Encryption Control
EKS
Encryption Key Sequence
FDD
Frequency Division Multiplexing
FEC
Forward Error Correction
FFT
Fast Fourier Transformation
GMH
Generic Mac Header
HCS
Header Check Sequence
HT
Header Type
IEEE
Institute of Electrical anh Electronics Engineers
ITU
International Telecommunication Union
IV
Initialising Vectors
LEN
Length
LOS
Line Of Sight
MAC
Media Access Control
-1-
án t t nghi p
MAC CPS
Mac Common Part Sublayer
MAC CS
Mac Service Specific Convergence Sublayer
MAC PDU
MAC Protocol Data Unit
MSDU
Mac Service Data Unit
NLOS
Non Line Of Sight
nrtPS
Non Real Time Polling Service
OFDM
Orthogonal Frequency Division Multiplexing
PDA
Persional Digital Assitant
PDU
Protocol Data Units
PHY
Physical Layer
PMP
Point MultiPoint
PS
PHY Slots
16QAM
16-State Quadrature Amplitude Modulation
QoS
Quality of Service
QPSK
Quadrature Phase Shift Keying
SC
Single Carrier
SINR
Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio
SOFDMA
Scalable Orthogonal Frequency Division Multiplexing
SS
Subscriber Station
SSCS
Service-Specific Convergence Sublayer
TDD
Time Division Duplexing
TDMA
Time Division Multiple Access
UGS
Unsolicited Grant Service
UL-MAP
Uplink Map
VoIP
Voice over IP
Wi-Fi
Wireless Fidelity
WiLANs
Wireless Local Area Networks
WiMax
Worldwide Interoperability for Microwave Access
WirelessHUMAN
Wireless HighSpeed Unlicensed Metropolitan Area Networks
WISPs
Wireless Internet Providers
WMAN
Wireless Metropolitan Area Network
-2-
án t t nghi p
U
***
Ngày nay nhu c u thông tin liên l c c a con ng
i các thi t b không dây t c
internet không dây...
m i ng
cao, b ng thông r ng nh
i có th liên l c v i nhau
tr ng h n là vi c m r ng dân trí cho ng
i dân
c ta, n i mà c s h t ng vi n thông ch a
th ng m ng không dây ra
ng
i ngày càng cao, nh t là
i
n tho i không dây,
m i lúc, m i n i và quan
các vùng xa xôi h o lánh trên
n
t
c. Hi n nay ã có r t nhi u h
i nh là WiFi, bluetooth... và m t trong s
ó có th
áp
c nhu c u trên là WiMax. Wimax ch y u cung c p d ch v internet không dây
i giá thành r , t c
truy n cao k t n i
n các thi t b
u cu i trong m t kho ng
cách truy n l n.
Hi n nay,
n
c ta WiMAX ang
Cai,Cao B ng. M c dù có nh ng khó kh n b
ng c a
ng và nhà n
c th nghi m
c
t nh mi n núi nh : Lào
u, nh ng em tin v i s
c dành cho Wimax thì nó s
ut
úng
c phát tri n ra toàn qu c.
Tuy nhiên, vi c tri n khai h th ng còn g p nhi u khó kh n do nh ng nh
ng có tính truy n th ng c a m ng không dây. Vì v y, em ã ch n
WiMAX, nhi u và nh h
ng c a nhi u trong WiMAX”. Trong
sâu tìm hi u nh ng k thu t kh c ph c nhi u c a WiMAX mà
có
c, nh h
ng c a kênh truy n
n ch t l
ng:
Ch
ng1: T ng quan v k thu t
Ch
ng 2: Gi i thi u v WiMAX.
u ch OFDM.
-3-
tài này, em i
các th h tr
c ch a
ng truy n tín hi u. V i c s lý thuy t
này, em ã mô ph ng hai l nh v c trên b ng ngôn ng Matlab.
án g m có n m ch
tài “Tìm hi u
án t t nghi p
Ch
ng 3: nh h
ng c a nhi u trong WiMAX và các bi n pháp kh c ph c.
Ch
ng 4: nh h
ng c a kênh vô tuy n
Ch
ng 5: Ch
ng trình mô ph ng và h
hoàn thành
n truy n d n tín hi u.
ng phát tri n
tài.
án này em xin chân thành c m n s giúp
Nguy n V n Tu n và các th y cô giáo trong Khoa
t n tình c a th y
n T -Vi n Thông
Khoa à N ng.
à N ng, tháng 6 n m 2008
Sinh viên
Phan Th Minh Huy n
-4-
H Bách
án t t nghi p
Ch
ng 1
NG QUAN V K THU T OFDM
1.1. Gi i thi u ch
Wimax
ng
c phát tri n d a trên công ngh OFDM. Vì th tr
c khi i vào
Wimax, ta tìm hi u v nh ng nguyên lý c b n c a k thu t OFDM. Trong ch
gi i thích m t cách d hi u nh t v s tr c giao sóng mang theo t n s , t
nh ng công th c t ng quát
mô t k thu t OFDM c ng nh các s
ng này
ó
a ra
u ch c a
thu t này.
1.2. Nguyên lý c b n c a OFDM[1]
Ýt
ng OFDM là truy n d n song song (
nhau trên cùng m t
r ng b ng t n c p phát
ng t n con trên toàn b b ng t n
ng th i) nhi u b ng con ch ng l n
a h th ng. Vi c x p ch ng l n các
c c p phát d n
n không nh ng
t
c
hi u qu s d ng ph t n cao mà còn có tác d ng phân tán l i c m khi truy n qua
kênh, nh tính phân tán l i mà khi
soát l i hi u n ng h th ng
c k t h p v i các k thu t mã hoá kênh ki m
c c i thi n áng k . So v i h th ng ghép kênh
phân chia theo t n s FDM truy n th ng thì,
FDM c ng truy n theo c ch song
song nh ng các b ng con không nh ng không
ph i dành kho ng b ng t n b o v (
gi m thi u
c phép ch ng l n nhau mà còn
ph c t p b l c thu) d n
hi u qu s d ng ph t n kém.
Hình 1.1. S tr c giao c a các sóng mang
-5-
n
án t t nghi p
1.3. a sóng mang (Multicarrier)
u truy n tín hi u không ph i b ng m t sóng mang mà b ng nhi u sóng mang,
i sóng mang t i m t ph n d li u có ích và
ch u nh h
c tr i
u trên c b ng thông thì khi
ng x u s ch có m t ph n d li u có ích b m t, d a trên c s d li u c a
các sóng mang khác có th khôi ph c l i d li u có ích.
cos(2
cos(2 π f1ft)
1t )
bi
bi
S/
S/
S/
S
P/
P
P
P
cos(2
cos(2
π f 2 tf)2t)
s (S(t)
t)
cos(2
π f NftN)t)
cos(2
Hình 1.2. S t o ra tín hi u OFDM
HDo v y, khi dùng nhi u sóng mang có t c
c thu chính xác.
h i ph c d li u ã m t, ng
FEC-Forward Error Correction.
l c thông th
bit th p, nhi u d li u g c s
ng và gi i
i ta dùng ph
máy thu m i sóng mang
u ch . Tuy nhiên
ng pháp s a l i
c tách ra khi dùng các
không có can nhi u gi a các sóng
mang (ICI) c n ph i có kho ng b o v khi hi u qu ph kém.
Gi i pháp kh c ph c vi c hi u qu ph kém khi có kho ng b o v (GUARD
PERIOD) là gi m kho ng cách các sóng mang và cho phép ph c a các sóng mang
nh nhau trùng l p nhau. S trùng l p này là
sóng mang
c ch n chính xác. Kho ng cách này
sóng mang tr c giao v i nhau.
ó là ph
(OFDM).
-6-
c phép n u kho ng cách gi a các
c ch n ng v i tr
ng h p các
ng pháp ghép kênh theo t n s tr c giao
án t t nghi p
Hình 1.3. FDM thông th
ng và OFDM
Cho t i nay d a trên nh ng thành t u c a công ngh m ch tích h p, ph
pháp này ã
ng
c th c hi n m t cách d dàng.
1.4. S tr c giao (Orthogonal)
ORTHOGONAL ch ra r ng có m t m i quan h toán h c chính xác gi a các
n s c a các sóng mang trong h th ng OFDM.
V m t toán h c, tr c giao có ngh a là các sóng mang
c l y ra t nhóm tr c
chu n (Orthonomal basis) {{ i(t)/i= 0,1…} có tính ch t sau:
(1.1)
Trong toán h c, s h ng tr c giao có
nh ngh a, hai vect
c t vi c nghiên c u các vect . Theo
c g i là tr c giao v i nhau khi chúng vuông góc v i nhau(t o
nhau m t góc vuông 90) và tích c a 2 vect là b ng 0.
nhân hai hàm s v i nhau, t ng h p các tích và nh n
.
m chính
ây là ý t
ng
c k t qu là 0.
u này g i là tính tr c giao c a d ng sóng sin. Nó cho th y r ng mi n là hai
ng sóng sin không có cùng t n s , thì tích phân c a chúng s b ng không. Thông tin
này là
m m u ch t
hi u quá trình
u ch OFDM.
-7-
án t t nghi p
Hình 1.4. Tích c a hai vect tr c giao b ng 0
u chúng ta nhân và c ng(tích phân) hai d ng sóng sin có t n s
nhau. Ta nh n th y quá trình này
ng b ng 0.
phân c a chúng s b ng không và ng
c l i.
khác
y hai sóng sin khác t n s thì tích
u này g i là tính tr c giao c a d ng
sóng sin. Hình 1.5 và 1.6
.
Hình 1.5.Tích phân c a hai sóng sin
khác t n s
Vi c gi i
u ch ch t ch
Hình 1.6. Tích phân c a hai sóng sin
cùng t n s
c th c hi n k ti p trong mi n t n s (digital
domain) b ng cách nhân m t sóng mang
mang nh n
c t o ra trong máy thu
n v i m t sóng
c trong máy thu có cùng chính xác t n s và pha. Sau ó phép tích phân
c th c hi n, t t c các sóng mang s v không ngo i tr sóng mang
c d ch lên tr c x,
xác
c nhân, nó
c tách ra, hi u qu và giá tr symbol c a nó khi ó ã
nh. Toàn b quá trình này
khi t t c các sóng mang ã
c l p l i khá nhanh chóng cho m i sóng mang,
c gi i
u ch .
-8-
c
n
án t t nghi p
1.4.1. Mô t toán h c c a OFDM[1]
Trong toán h c, m i sóng mang
c mô t nh m t sóng ph c:
Sc(t) = Ac(t)ej[
ct +
c(t)]
(1.2)
Tín hi u th c là ph n th c c a Sc(t). C Ac(t) và
ng c a sóng mang) có th thay
Ph
ph c Sc(t)
ng pháp
và pha t
ng
i trên m i symbol b i symbol c b n.
u ch OFDM s d ng r t nhi u sóng mang, vì v y tín hi u
c th hi n b i công th c :
Ss(t) =
Trong ó :
c(t) (biên
n=
N −1
1
N
∑
An(t)ej[
n=0
nt +
n(t)]
(1.3)
o+n
T t nhiên, ây là m t tín hi u liên t c. N u ta xem các d ng sóng c a m i ph n
tín hi u trên m t chu k symbol thì các bi n s Ac(t) và
c(t) và nh n các giá tr c
nh mà các giá tr này ph thu c vào t n s c a sóng mang c th
ó, nh v y có th
vi t l i nh sau:
N u tín hi u
n(t)
n
An(t)
An
c l y m u v i t n s l y m u có giá tr là 1/T ( v i T là chu k
y m u), thì tín hi u h p thành
c th hi n b i công th c :
Ss(kT) =
1
N
N −1
∑
n=0
Anej[(
0+n
)kT +
ây, chúng ta chia tín hi u thành N m u. Nó thu n l i
n]
(1.4)
l y m u trong m t
chu k c a m t symbol d li u. Vì th có m i liên h : =NT
N u bây gi
cho
o=
n gi n bi u th c trên mà không làm m t tính t ng quát b ng cách
0, thì tín hi u tr thành :
Ss(kT) =
1
N
-9-
N −1
∑
n=0
An e
n j(n
e
)kT
(1.5)
án t t nghi p
Ti p theo ta có th so sánh bi u th c này v i d ng t ng quát c a bi n
ng
i Fourier
c:
g(kT) =
1
N
N −1
∑
n=0
Trong bi u th c (1.5), hàm s Ane
G(
n
) ej2
NT
gi ng nh
nk/N
(1.6)
nh ngh a c a tín hi u trong
kho ng t n s l y m u và Ss(kT) là m t bi u di n trong mi n th i gian.
Bi u th c (1.5) và (1.6) là t
ng
f=
ây c ng là
ng n u :
1 1
=
NT τ
u ki n yêu c u cho tính tr c giao. Do ó k t qu c a vi c b o
toàn tính tr c giao là tín hi u OFDM có th
c xác
nh b ng cách bi n
i Fourier.
1.4.2. Tr c giao mi n t n s
Cách khác
xem xét tính tr c giao c a nh ng tín hi u OFDM là xem ph c a
nó. Trong mi n t n s
m i sóng mang th
sinc(sin(x)/x). K t qu c a th i gian symbol t
c p OFDM có
áp tuy n t n s
ng ng v i ngh ch
o c a kho ng
cách sóng mang. D ng sinc có 1 búp chính h p, v i nhi u búp biên có c
n theo t n s khi i ra kh i t n s trung tâm. M i t i ph có m t
tâm và m t s giá tr null
c
ng
gi m
nh t i t n s trung
t theo các l tr ng t n s b ng kho ng cách sóng
mang. B n ch t tr c giao c a vi c truy n là k t qu c a
i Nulls c a các t i ph khác. Khi tín hi u này
nh c a m i t i ph t
ng ng
c phát hi n nh s d ng bi n
i
Fourier r i r c (DFT).
1.5. T o và thu OFDM
Ph n máy phát bi n
i ph . Sau ó nó bi n
ng bi n
i d li u s c n truy n, ánh x vào biên
i bi u di n ph c a d li u vào trong mi n th i gian nh s
i fourier r i r c
nhanh Fourier
và pha c a các
o (inverse Discrecte Fourier Transform). Bi n
o (Inverse Fast fourier Transform) th c hi n cùng m t thu t toán nh
-10-
i
án t t nghi p
IDTF, ngo i tr r ng nó tính hi u qu h n nhi u và do v y nó
các h th ng th c t .
truy n tín hi u OFDM tín hi u mi n th i gian
toán phách lên t n s c n thi t. Máy thu th c hi n thu t toán ng
Khi d ch tín hi u RF xu ng b ng c s
c bi n
i ng
i Fourier nhanh
và pha c a các t i ph
c
c l i thành d li u s .
Hình1.7. S
1.6.
c tính
c l i v i máy phát.
x lý, sau ó s d ng bi n
phân tích tín hi u trong mi n t n s . Sau ó biên
ch n ra và
c s d ng trong t t
kh i c a thi t b
u cu i OFDM
u ch t i ph
m i l n t i ph
c phân ph i bit
và pha c a t i ph nh dùng s
truy n, chúng
u ch bi u di n b i vect
pha. Hình 1.8 là ví d c a ánh x
i s bit
ng pha và vuông
u ch t i ph . Nó ch ra chòm sao 16-QAM, ánh
4 bit cho m i symbol. M i k t h p c a d li u t
ch ra nh m t
c ánh x vào biên
m trên hình v . M t s l n s
ng ng v i 1 vect duy nh t
c
u ch là có s n, cho phép thay
c truy n trên m t sóng mang trên m i symbol
1.6.1. Các s
D li u s
i t i ph . S
ph c (vuông pha),
u ch
c truy n trong k t n i OFDM b ng cách dùng s
u ch là s ánh x các d li u vào chòm sao th c(
ng pha) và
c bi t nh chòm sao IQ(inphase Quadrature). S bit có th
truy n khi dùng m t symbol t
sao. M i t d li u
u ch trên
ng ng v i log2(M) v i M là s các
c
m trong chòm
c ánh x vào m t v trí IQ duy nh t trong chòm sao. Vect ph c
-11-
án t t nghi p
p thành I + Q t
Vi c t ng s
ng ng v i biên
I 2 + Q 2 và pha argument (I+ Q) v i = − 1 .
m trong chòm sao không thay
u ch v i nhi u
m chòm sao s cho phép c i thi n hi u qu ph (ho c hi u
su t b ng thông). Tuy nhiên s
vi c gi i quy t chúng
i d i thông truy n, do v y vi c dùng
m trong gi n
chòm sao càng l n bao nhiêu thì
máy thu càng khó b y nhiêu. ó là vì khi ó các v trí IQ
c
t càng g n nhau nên ch c n m t giá tr nh nhi u là có th gây ra l i truy n.
1.6.2. Mã GRAY
Gi n
IQ cho s
u ch ch ra vect truy n cho t t c các liên h p t d
li u. M i liên h p t d li u ph i
t ph
c phân ph i m t vect IQ duy nh t. Mã Gray là
ng pháp cho s phân ph i này, sao cho các
khác nhau m t bit
ng cho t t c các s
m c nh nhau trong vòm sao ch
n. Mã này giúp gi m thi u t l l i bit . Mã Gray có th
cs
u ch PSK(BPSK,QPSK,...) và QAM(16QAM, 64QAM,
256QAM...).
ng 1.1. Mã Gray
-12-
án t t nghi p
Hình1.8. Gi n
IQ c a 16QAM khi dùng mã Gray
1.7. Kho ng b o v (GUARD PERIOD)
Ta th y
hình trên, ph n ISI c a vi c truy n tín hi u OFDM có th b sai do
u ki n c a quá trình x lý tín hi u, b i vì máy thu không nh n
symbol
có
c truy n ti p theo.
dài xác
c thông tin c a
u ó có ngh a là máy thu c n m t kho ng th i gian
nh b ng th i gian symbol có ích
có th xác
nh
c symbol
OFDM. Kho ng th i gian này g i là orthogonality Interval.
Có th gi m nh h
ov
tr
ng ISI t i tín hi u OFDM b ng cách thêm vào các kho ng
c c a m i symbol. Kho ng b o v này là b n copy tu n hoàn theo chu k ,
làm m r ng chi u dài c a d ng sóng symbol. Nó
a symbol OFDM
a vào ph n
c t o ra b ng cách l y ph n cu i
u. Do v y vi c
a vào các b n copy c a
symbol n i uôi nhau t o thành m t tín hi u liên t c, không có s gián
Nh v y vi c sao chép
n và gi i
n
ch n i.
u cu i c a symbol ã t o ra m t kho ng th i gian symbol dài
u ch nó mà không có l i.
Hình 1.10.Chèn kho ng th i gian b o v cho m i ký hi u OFDM
-13-
án t t nghi p
1.8. B o v ch ng l i ISI
Trong tín hi u OFDM biên
trong chu k symbol
b o
và pha c a t i ph ph i
c duy trì không
m tính tr c giao cho m i sóng mang. N u chúng b thay
i có ngh a là d ng ph c a các t i ph s không có d ng sinc úng và nh v y
không null s không úng, d n
Interference).
symbol d li u ti p theo. Trong môi tr
symbol. Nó d n
cho phép có th i gian
thái ban
u, do v y FFT
ng c a ISI.
n s thay
n s m r ng
m
n can nhi u gi a các sóng mang ICI(inter-Carrier
biên c a symbol biên
ng gi a các symbol, d n
i
và pha thay
i t i giá tr m i c n thi t cho
ng multipath ISI gây ra s tr i r ng n ng
i nhanh biên
, pha c a t i ph
tr c a kênh vô tuy n.Vi c
ph n tín hi u thay
u
a vào các kho ng b o
i nhanh này b suy hao. Tr l i tr ng
c l y t tr ng thái úng c a symbol.
u này lo i b
kh c ph c ISI thì kho ng b o v ph i dài h n s m r ng
kênh vô tuy n.
Hình 1.11. Ch c n ng c a kho ng b o v ch ng l i ISI
-14-
m
nh
tr c a
án t t nghi p
1.9.
d ch Doppler
Do kho ng cách gi a n i phát và thu có s thay
(vì kho ng cách gi a n i phát và thu thay
thay
i nên t o ra
i theo th i gian).
d ch Doppler
d ch Doppler gây ra
i t n s c a tín hi u. Khi gi m kho ng cách gi a n i phát và thu làm t ng t n
, và khi t ng kho ng cách s làm gi m t n s .
V i h th ng OFDM,
d ch Doppler gây ra s thay
i v trí sóng mang, có
ngh a là sóng mang s d ch chuy n xu ng t n s th p h n khi kho ng cách gi a n i
phát và thu t ng và ng
1.10. K t lu n ch
c l i.
ng
Qua nh ng hi u bi t v OFDM
trên, nó s là c s
n v chu n 802.16 OFDM c a WIMAX. T
-
kh c ph c hi n t
ta có th tìm hi u sâu
ó, có th rút ra các k t lu n nh sau:
ng không b ng ph ng c a áp tuy n kênh c n dùng
nhi u sóng mang, m i sóng mang ch chi m m t ph n nh b ng thông, do v y b
ng không l n c a áp tuy n kênh
nh
n d li u nói chung.
- S sóng mang càng nhi u càng t t nh ng c n ph i có kho ng b o v
can nhi u gi a các sóng mang. Tuy nhiên
tránh
t n d ng t t nh t thì dùng các sóng tr c
giao, khi ó các sóng mang có th trùng l p nhau mà v n không gây can nhi u.
-15-
án t t nghi p
CH
NG 2
GI I THI U V WIMAX
2.1. Gi i thi u ch
Ch
ng
ng này gi i thi u v WiMax, l ch s phát tri n c a chu n IEEE 802.16,
u trúc và các thông s k thu t c a chu n 802.16 OFDM, 802.16-2004 OFDMA ,
802.16e c ng nh tìm hi u m t cách khái quát v l p MAC và l p PHY. Qua ó, giúp
ng
i
tr
c.
c hi u
c nh ng u
m và nh
c
m c a Wimax so v i các th h
2.2. Khái ni m v WiMax[2]
WiMax là m t m ng không dây b ng thông r ng vi t t t là Worldwide
Interoperability for Microwave Access. WiMax
802.16. WiMax ã gi i quy t t t nh t nh ng v n
c thi t k d a vào tiêu chu n IEEE
khó kh n trong vi c qu n lý
u
cu i.
WiMax s d ng k thu t sóng vô tuy n
Internet thay vì dùng dây
k t n i nh DSL hay cáp, modem. Trong Wimax, ng
d ng có th s d ng trong ph m vi t 3
pm t
k t n i các máy tính trong m ng
n 5 d m so v i tr m ch (BS) n u thi t
ng d n công ngh NLOS (Non-Line-Of-Sight) v i t c
cao là 75Mbps. Còn n u ng
i
truy n d li u r t
i s d ng trong ph m vi l n h n 30 d m so v i tr m ch
(BS) thì s có anten s d ng công ngh LOS (Line-Of-Sight) v i t c
truy n d li u
n b ng 280Mbps.
u so v i Wimax thì WiLANs (Wireless Local Area Networks) c ng là m ng
không dây k t n i các thi t b trong m t ph m vi h p h n so WiMax nh là m t v n
phòng hay m t gia ình. Các thi t b theo chu n 802.11b s cung c p t c
các thi t b theo chu n 802.11g s cung c p t c
ng 2.1. So sánh gi a WiLANs và WiMAX
-16-
54Mbps.
11Mbps và
án t t nghi p
Technology
Primary use
Data rates
WiMAX 802.16
External
75 – 250 Mbps
WiLAN 802.11g
Internal
Up to 54Mbps
WiLAN 802.11b
Internal
Up to 11Mbps
Hình 2.1. S ho t
ng c a m ng WiMax.
ng trên cho ta th y WiMax có t c
Chính
u này ã làm cho WiMax tr nên u
-17-
truy n d li u l n h n so v i WiLANs.
m h n so v i m ng không dây khác.
án t t nghi p
2.3. Khái ni m v IEEE 802.16[8]
tiêu chu n, WiMax là m t b tiêu chu n d a trên h tiêu chu n 802.16 c a
IEEE nh ng h p h n và t p trung vào m t s c u hình nh t
nh. Hi n có 2 chu n c a
WiMax là 802.16-2004, 802.16-2005.
- Chu n 802.16-2004 (tr
c ó là 802.16 REVd)
2004. Tiêu chu n này s d ng ph
ch v c
nh, nomadic (ng
ng th c
c IEEE
a ra tháng 7 n m
u ch OFDM và có th cung c p các
i s d ng có th di chuy n nh ng c
nh trong lúc k t
i) theo t m nhìn th ng (LOS) và không theo t m nhìn th ng (NLOS).
- Chu n 802.16-2005 (hay 802.16e)
chu n này s d ng ph
ng th c
c thông qua IEEE tháng 12/2005. Tiêu
u ch SOFDMA (Scalable Orthogonal Frequency
Division Multiplexing), cho phép th c hi n các ch c n ng chuy n vùng(handover) và
chuy n m ng(roaming) nên có th cung c p
xách
c (ng
ng th i d ch v c
i s d ng có th di chuy n v i t c
i b ), di
nh, nomadic, mang
ng h n ch và di
ng.
IEEE 802.16 s d ng ghép kênh phân chia theo t n s tr c giao OFDM nh là
ph
ng pháp truy n cho k t n i NLOS. WiMax có b ng thông không ph i là m t h ng
mà thay
i t 1.25MHz
bi t có th nh n th y
n 28MHz. Trong chu n IEEE 802.16-2004, m t khác
c gi a hai ph
tri n c a các lo i chu n IEEE 802.16
ng pháp: OFDM và OFDMA. L ch s phát
c cho trong hình sau. (Hình 2.2)
-18-
án t t nghi p
Hình 2.2. T 802.11b t i 802.16e
2.4. Gi i thi u chu n 802.16 OFDM
802.16 s d ng k thu t truy c p OFDM mà ã
th ng khác nh 802.11a. Nh ng
c
m m i chính trong l p PHY - quan h v i
802.11a là: s sóng mang FFT dài h n ( t 64-FFT
thông kênh và t n s l y m u, và thay
ng
c v i m t Tx burst; lo i
c s d ng trong các h
i
n 256-FFT); thay
i
c b ng
c t s c a hai giá tr này; nhi u ng
u ch có th thay
is
i theo th i gian trong khung;
n thay cho hai giá tr kho ng b o v c n thi t.
2.4.1. Ch c n ng phân kênh (Subchannelization)[2]
WIMAX
c thi t k
v n hành nh là m t m ng c s h t ng, và s phân
chia tài nguyên này c ng là m t v n
quan tr ng.
V i WIMAX ( OFDM và OFDMA), Subchannelization cho phép ta nhóm hoàn
toàn m t s các sóng mang OFDM thành các block và phân cho m i block thành các
segment khác nhau c a tr m BS. Nh ng block
c tr i ra trên hoàn toàn vùng t n s
và g m m t s các sóng mang liên ti p nhau. Subchannel index
nh ng Block khác nhau trên toàn b ph .
-19-
u khi n s d ng
án t t nghi p
S sóng mang d li u hoàn t t (192) có th
Subchannel. T t c các sóng mang
c chia thành 2, 4, 8 ho c 16
c tr i trên 4 vùng " regions" khác nhau c a vùng
ns .
N u b n Subchannel
c s
d ng nh
ví d
d
i
ây, s có 16/4 = 4
subchannel khác nhau và 192/4 = 48 sóng mang trên subchannel, mà
c chia trên 4
"region" khác nhau, vì v y có th coi 48/4 = 12 sóng mang liên ti p / subchannel block.
Hình 2.3 Subchannelization v i 4 kênh s d ng
2.4.2. C u trúc khung
M t khung
UL
cb t
c chia thành các khung nh DL và UL. Nh ng khung nh DL và
u v i ô preamble (cho bi t gi i h n s sóng mang c a symbol)
tìm
i thông tin v kênh truy n và cho phép máy thu tìm l i áp ng kênh. Ô FCH và DL
MAP ch a thông tin v n i dung khung (v trí và ki u
u ch c a m i burst) và
c
u ch - BPSK. (hình 2.4)
2.5. Chu n 802.16-2004 OFDMA
2.5.1. Gi i thi u chung
OFDMA m r ng ch c n ng c a OFDM b ng cách thêm vào
p trong mi n t n s .
ng
u này có ngh a là b ng thông
i s d ng trong mi n th i gian và mi n t n s .
-20-
c
m a truy
c chia thành các khe cho
- Xem thêm -