Phân tích, thiết kế và triển khai winmax di động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ VÀ TRIỂN KHAI WIMAX DI ĐỘNG NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ MÃ SỐ: LÝ XUÂN HOÀNG Người hướng dẫn khoa học: TS ĐÀO NGỌC CHIẾN HÀ NỘI 2007 Lời nói đầu Ngày với tiến kỹ thuật, mạng Internet dần trở nên phổ thơng tiện dụng Người sử dụng có nhiều lựa chọn dịch vụ internet khác từ ADSL, Wifi…Là công nghệ đời q trình xây dựng, thử nghiệm để tiến tới hồn thiện, công nghệ WiMax hứa hẹn đáp ứng nhiều loại hình ứng dụng băng rộng tốc độ cao thời điểm với khoảng cách xa hơn, cho phép nhà khai thác hội tụ nhiều loại hình dịch vụ mạng IP để mang đến cho khách hàng lựa chọn đa dạng dịch vụ liệu, thoại video Việc tìm hiểu cơng nghệ đặc biệt nắm bắt yếu tố để triển khai thực tế WiMax vô cần thiết trình khai thác dịch vụ Trong trình thực luận văn “Phân tích, thiết kế triển khai WiMax di động” nhận động viên giúp đỡ tận tình thầy cơ, bạn bè đồng nghiệp Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo Tiến sĩ Đào Ngọc Chiến – Bộ môn Hệ thống viễn thông, Khoa Điện tử Viễn Thông trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, người tận tình hướng dẫn, cho định hướng bảo vô quan trọng, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới nhóm WiMax Viettel giúp đỡ cung cấp cho kết quả, tài liệu quý giá Tóm tắt đồ án WiMax (World Interoperability Microwave Access) hệ thống truy nhập vi ba có tính tương tác tồn cầu WiMax cho phép đưa truy cập vụ tuyến băng rộng tới số đông khách hàng Công nghệ đưa lựa chọn giá rẻ thay cho truy cập băng rộng qua cáp qua đường dây thuê bao số DSL Các chi phí lắp đặt cho hạ tầng vơ tuyến dựa chuẩn IEEE 802.16 thấp nhiều so với giải pháp hữu tuyến nay, thường phải đòi hỏi cáp nhà đường phố Chính lý đó, WiMax trở thành giải pháp hấp dẫn cho việc cung cấp kết nối mạng vơ tuyến thị Chính ưu điểm trội bùng nổ tồn giới cơng nghệ mẻ này, việc hiểu biết công nghệ khả triển khai thực tế cần thiết Đồ án trình bày cơng nghệ WiMax sâu vào nghiên cứu công nghệ WiMax di động với yếu tố cần thiết để thiết kế tính tốn thực triển khai cơng nghệ Do công nghệ mẻ chưa triển khai thực tế Việt Nam nên phần cuối đồ án trình bày kết thử nghiệm khả triển khai công nghệ WiMax cố định doanh nghiệp viễn thông Viettel Việt Nam kế hoạch triển khai thử nghiệm WiMax di động doanh nghiệp Trên sở này, đồ án chia làm chương: Chương I: Giới thiệu tổng quan công nghệ WiMax ưu điểm bật, trình bày chuẩn công nghệ WiMax 802.16 ưu điểm công nghệ so với cơng nghệ WiFi Chương II: Trình bày công nghệ WiMax di động tham số cần thiết để tính tốn thực thiết kế triển khai mạng WiMax di động Chương III: Trình bày mơ hình thiết kế triển khai thử nghiệm WiMax doanh nghiệp viễn thông Việt Nam Viettel kế hoạch thử nghiệm dịch vụ WiMax di động doanh nghiệp MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………………………………2 TÓM TẮT LUẬN VĂN…………………………………………………………….3 MỤC LỤC………………………………………………………………………… DANH SÁCH BẢNG BIỂU……………………………………………………… DANH SÁCH HÌNH VẼ……………………………………………………………8 DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT…………………………………………………… 10 CHƯƠNG I TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ WIMAX………………………….13 1.1 Một số khái niệm WiMax………………………………………………… 13 1.2 Sự phát triển công nghệ băng rộng……………………………………… 14 1.2.1 Hệ thống không dây băng hẹp local-loop……………………… …14 1.2.2 Hệ thống băng rộng hệ thứ nhất…………………………………15 1.2.3 Hệ thống băng rộng hệ thứ hai………………………………… 16 1.2.4 Sự đời công nghệ dựa tiêu chuẩn……………………16 1.3 Các tính ưu việt WiMax………………………………………… 19 1.4 Chuẩn 802.16………………………………………………………………… 22 1.4.1 Tổng quan Lớp vật lý…………………………………………….24 1.4.2 Điều chế thích nghi mã hố………………………………………25 1.4.3 Mã khối phân tập không gian - thời gian……………………………26 1.4.4 Các hệ thống anten thích nghi………………………………………26 1.4.5 Lớp MAC……………………………………………………………26 1.4.6 Phát PDU MAC…………………………………………….27 1.4.7 Khả hoạt động 802.16d ………………………………….28 1.4.8 Các cải tiến tương lai 802.16…………………………… 31 1.4.9 Ghép kênh không gian………………………………………………31 1.4.10 ARQ lai ghép……………………………………………………… 34 1.4.11 Loại bỏ can nhiễu ………………………………………………… 34 1.4.12 Các sóng mang thích nghi/ cấp phát công suất………………35 1.4.13 Kết luận…………………………………………………………… 35 1.5 So sánh WiMax Wi-Fi……………………………………………… 36 CHƯƠNG II HỆ THỐNG WIMAX DI ĐỘNG : PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ 2.1 Khái quát hệ thống thiết kế………………………………………… 42 2.2 Mô tả lớp vật lý WiMax di động………………………………………….43 2.2.1 Nền tảng OFDMA………………………………………………… 43 2.2.2 Cấu trúc symbol OFDMA kênh hóa……………………… 45 2.2.3 OFDM theo tỷ lệ ………… ……………………………………… 47 2.2.4 Cấu trúc khung TDD……………………………………………… 48 2.2.5 Các đặc tính lớp PHY tiên tiến khác……………………………49 2.3 Mơ tả lớp MAC………………………………………………………………51 2.3.1 Hỗ trợ chất lượng dịch vụ…… ……………………………………52 2.3.2 Dịch vụ lập lịch trình MAC 53 2.3.3 Quản lý di động…………………………………………………… 55 2.3.4 Quản lý nguồn lượng 55 2.3.5 Chuyển giao…………………………………………………………56 2.3.6 Bảo mật…………………………………………………………… 57 2.4 Các tính tiên tiến WiMax di động 58 2.4.1 Các công nghệ anten thông minh……………………………………58 2.4.2 Tái sử dụng phần tần số……………………………………… 61 2.4.3 Dịch vụ phát quảng bá truyền đa điểm………………………… 62 2.5 Đánh giá hoạt động hệ thống WiMax di động………………………… 64 2.5.1 Các thông số hệ thống WiMax di động…………………………… 64 2.5.2 Quỹ đường truyền WiMax di động………………………………….65 2.5.3 Độ tin cậy từ mào đầu MAP WiMax di động…………68 2.5.4 Tính hoạt động hệ thống WiMax………………………….70 2.6 Kiến trúc WiMax end-to-end…………………………………………………74 2.6.1 Hỗ trợ dịch vụ ứng dụng…………………………………………76 2.6.2 Liên mạng chuyển vùng………………………………………….76 2.7 Các vấn đề cần quan tâm khác 82 2.7.1 Các tiêu chuẩn mở WiMax di động 82 2.7.2 Các ứng dụng WiMax di động 83 2.7.3 Các vấn đề phổ WiMax di động 83 2.7.4 Lộ trình cho sản phẩm WiMax 84 2.8 Các tính tốn cho q trình thiết kế WiMax di động 84 2.8.1 Tính tốn tốc độ Uplink Downlink cực đại theo lý thuyết 84 2.8.2 Tính tốn bán kính vùng phủ tham số 85 2.8.3 Tính hiệu suất phổ trạm gốc BS 88 2.8.4 Các tính tốn kỹ thuật điều chế thích ứng…………………….89 2.9 Kết luận…………………………………………………………………….… 94 CHƯƠNG III THIẾT KẾ VÀ TRIỂN KHAI THỬ NGHIỆM WIMAX CHO MẠNG VIETTEL 95 3.1 Kết thử nghiệm WiMax cố định Viettel .96 3.1.1 Quy mô địa điểm thử nghiệm .96 3.1.2 Tính loại thiết bị đầu cuối 97 3.1.2.1 Thiết bị đầu cuối băng rộng không dây nhà 97 3.1.2.2 Thiết bị đầu cuối băng rộng khơng dây ngồi trời 98 3.1.2.3 Thiết bị đầu cuối băng rộng không dây di động 99 3.1.3 Sơ đồ cấu hình mạng cấu hình thiết bị thử nghiệm 100 3.1.3.1 Sơ đồ mạng 100 3.1.3.2 Cấu hình thiết bị…………………………………………….101 3.1.4 Dịch vụ dự kiến thực 104 3.1.4.1 Sơ đồ mơ hình thử nghiệm 104 3.1.4.2 Các loại dịch vụ cung cấp thử nghiệm WiMax .104 3.1.5 Kết thử nghiệm 105 3.1.6 Cách thức đánh giá chất lượng tiêu báo cáo công nghệ 107 3.1.6.1 Cách thức đánh giá chất lượng 107 3.1.6.2 Các tiêu báo cáo công nghệ 107 3.2 Kế hoạch thử nghiệm WiMax di động 109 3.2.1 Quy mô địa bàn thử nghiệm .109 3.2.2 Tần số dung lượng 110 3.2.3 Cấu trúc thử nghiệm……………………………………………… 110 3.2.4 Tính chất thử nghiệm…………………………………………… 110 3.2.5 Cấu hình thiết bị dự kiến thử nghiệm…………………………… 105 3.2.6 Các dịch vụ dự kiến thử nghiệm………………………………… 111 3.2.7 Cách thức đánh giá chất lượng………………………………….….111 3.2.8 Các tiêu báo cáo công nghệ…………………………….… 113 KẾT LUẬN………………………………………………………………….……115 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………….… 117 DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Các điểm mốc quan trọng trình phát triển không dây băng rộng……………………………………………………………………………… 17 Bảng 1.2: Các kỹ thuật điều chế mã hóa cho 802.16d………………………….25 Bảng 1.3: Tóm tắt cơng nghệ ảnh hưởng chúng………………… 31 Bảng 1.4: So sánh Wi-Fi Wi-Max…………………………………………41 Bảng 2.1: Các tham số tỷ lệ OFDMA…………………………………………… 47 Bảng 2.2: Các kỹ thuật mã hóa điều chế hỗ trợ………………………… 50 Bảng 2.3: Tốc độ liệu PHY với kênh PUSC WiMax di động…….50 Bảng 2.4: Các ứng dụng WiMax chất lượng dịch vụ 53 Bảng 2.5: Các tuỳ chọn anten tiên tiến .59 Bảng 2.6: Các tốc độ liệu cho cấu hình SIMO/MIMO 60 Bảng 2.7: Các thống số hệ thống WiMax di động 64 Bảng 2.8: Các thông số OFDMA 65 Bảng 2.9: Phương thức truyền sóng 65 Bảng 2.10: Quỹ đường truyền liên kết DL cho WiMax di động 66 Bảng 2.11: Quỹ đường truyền kết nối WiMax di động 67 Bảng 2.12: Các kiểu kênh đa đường cho mô hoạt động hệ thống……….71 Bảng 2.13: Mô hình kênh nhiều người dùng hỗn hợp để mơ hoạt động hệ thống…………………………………………… 71 Bảng 2.14: Các giả định cấu hình WiMax di động……………………………… 72 Bảng 2.15 Tính hoạt động hệ thống WiMax di động………………… 73 Bảng 2.16: Các lớp ứng dụng WiMax…………………………………………83 Bảng 2.17: Một ví dụ tính tốn đường truyền…………………………………86 Bảng 2.18: Một số hiệu suất phổ………………………………………………… 89 Bảng 2.19: Các giả định lớp vật lý IEEE 802.16…………………………… 93 DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1: Các tính WiMax……… …………………………………….19 Hình 1.2: Mơ liên kết 802.16d .28 Hình 1.3: Thơng lượng trung bình tồn cell sóng mang 5MHz cho hệ thống 802.16d với việc sử dụng lại tần số biến thiên cấu hình sector hóa .29 Hình 1.4: Tỷ lệ % diện tích cell tốc độ liệu 1.5 Mb/s 30 Hình 1.5: Thông lượng cực đại STBC ghép kênh không gian với tiền mã hóa 33 Hình 1.6: Lưu lượng trung bình sóng mang MHz hệ thống 802.16d cải tiến 37 Hình 2.1: Kiến trúc hệ thống OFDM 43 Hình 2.2: Việc chèn tiền tố vịng 44 Hình 2.3: Cấu trúc sóng mang OFDMA 45 Hình 2.4 Kênh phân tập tần số đường xuống 46 Hình 2.5: Cấu trúc Tile cho đường lên UL PUSC 46 Hình 2.6: Cấu trúc khung WiMax OFDMA 48 Hình 2.7: Hỗ trợ QoS WiMax di động .52 Hình 2.8: Chuyển mạch thích nghi cho anten thơng minh…………………………59 Hình 2.9: Cấu trúc khung đa vùng 61 Hình 2.10: Tái sử dụng phần tần số 62 Hình 2.11: Sự hỗ trợ MBS nhúng vùng WiMax-MBS di động 63 Hình 2.12: Mơ tả hoạt động vùng phủ kênh điều khiển cho kênh TU .69 Hình 2.13: Cụm MAP 71 Hình 2.14: Cải thiện hiệu suất phổ tần với WiMax tối ưu .74 Hình 2.15: Thơng lượng trường hợp tỉ số DL/UL khác WiMax tối ưu 74 Hình 2.16: Mơ hình tham chiếu mạng WiMax 77 Hình 2.17: Cấu trúc mạng WiMax IP 78 Hình 2.18: Biểu đồ dẫn cho công nghệ WiMax .84 Hình 2.19: Mã hố điều chế thích ứng 90 Hình 2.20: Phân tích cell thành vùng .91 Hình 2.21: Đồ thị quan hệ SNR khoảng cách 92 Hình 3.1: Thiết bị đầu cuối nhà .98 Hình 3.2: Thiết bị đầu cuối trời .99 Hình 3.3: Thiết bị đầu cuối di động 100 Hình 3.4: Sơ đồ mạng thử nghiệm WiMax cố định Viettel… 102 Hình 3.5: Cấu hình thử nghiệm dịch vụ 106 Hình 3.6: Mơ hình thử nghiệm WiMax di động Viettel 112 DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT 3GPP 3G Partnership Project 3GPP2 3G Partnership Project AAS Adaptive Antenna System also Advanced Antenna System ACK Acknowledge AES Advanced Encryption Standard AMC Adaptive Modulation and Coding ARQ Automatic Repeat Request ASN Access Service Network BLAST Blocked Asynchronous Transmission BPSK Binary Phase Shift Keying BS Base Station BWA Broadband Wireless Access CC Convolutional Code CINR Carrier to Interference + Noise Ratio CMAC Cipher-based Message Authentication Code CP Cyclic prefix CQI Channel Quality Indicator CSN Connectivity Service Network CSTD Cyclic Shift Transmit Diversity CTC Convolutional Turbo Code DCF Distributed Control Function DES Digital Encryption Standard DL Down Link DLFP Downlink frame prefix DOCSIS Data Over Cable Service Interface Specification DSL Digital Subscriber Line DVB Digital Video Broadcast EAP Extensible Authentication Protocol EDCA Enhanced Distributed Control Access FBSS Fast Base Station Switching FCH Frame Control Header FDD Frequency Division Duplex FEC Forward Error Correction 10 • Cấu hình thiết kế 10 trạm (8 trạm sử dụng thiết bị NextNet trạm sử dụng thiết bị Alvarion) STT Tên trạm Số lượng BaseStation Cấu hình trạm Base Station - Tần số: F2=3348.25 MHz HNI01 01 - Góc lệch Anten (so với hướng Bắc): 3200 - Góc nghiêng: -30 - Độ cao Anten: 30m BS1: - Tần số: F2 = 3348.25 MHz - Góc lệch Anten (so với hướng Bắc): 1400 - Góc ngiêng: -20 HNI340 02 - Độ cao Anten: 30m BS2: - Tần số: F3 = 3394.75 MHz - Góc lệch Anten (so với hướng Bắc): 2200 - Góc ngiêng: -20 - Độ cao Anten: 60m BS1: - Tần số: F2 = 3348.25 MHz - Góc lệch Anten (so với hướng Bắc): 1600 - Góc ngiêng: -50 - Độ cao Anten: 60m BS2: - Tần số: F3 = 3394.75 MHz HNI28 03 - Góc lệch Anten (so với hướng Bắc): 3200 - Góc ngiêng: -40 - Độ cao Anten: 60m BS3 (Alvarion): - Tần số: Tx=3343 MHz Rx=3393 MHz - Góc lệch Anten (so với hướng Bắc): 1200 - Góc ngiêng: -40 - Độ cao Anten: 60m 103 - Tần số: F1= 3344.75 MHz HNI08 01 - Góc lệch Anten (so với hướng Bắc): 3200 - Góc ngiêng: -30 - Độ cao Anten: 30m - Tần số: F1= 3344.75 MHz HNI086 01 - Góc lệch Anten (so với hướng Bắc): 900 - Góc ngiêng: -40 - Độ cao Anten: 30m - Tần số: F4= 3398.25 MHz HNI306 01 - Góc lệch Anten (so với hướng Bắc): 1400 - Góc ngiêng: -20 - Độ cao Anten: 30m Thiết bị Alvarion: - Tần số: Tx=3343 MHz HNI085 01 Rx=3393 MHz - Góc Anten: 3600 - Độ cao Anten: 30m 3.1.4 Dịch vụ dự kiến thử nghiệm Về khả ứng dụng dịch vụ WiMax, thử nghiệm tất dịch vụ, cụ thể sau: 3.1.4.1 Sơ đồ mơ hình thử nghiệm: Hình 3.5 3.1.4.2 Các loại dịch vụ cung cấp thử nghiệm WiMax Trên WiMax, Viettel đảm bảo triển khai cung cấp đầy đủ ứng dụng băng rộng tốc độ cao, với chất lượng tốt - VoIP - VideoConference - Multimadia Streaming - Truy nhập Internet tốc độ cao - Mobility Tất ứng dụng thực tốt thiết bị cố định (di động hạn chế) mà đặc biệt ứng dụng thiết bị di động (Mobility) 104 3.1.5 Kết thử nghiệm - Đối với tiêu chí vật cản, nhà cao tầng: Với khoảng cách 2-3km so với trạm, chất lượng dịch vụ đạt chất lượng tốt Tốc độ download/upload đạt 3Mbps/1Mbps - Đối với tiêu chí ảnh hưởng thời tiết can nhiễu loại sóng vơ tuyến khác: Dịch vụ đảm bảo - Đối với tiêu chí kiểm tra dung lượng trạm: Đã tập trung gần 30 thiết bị đầu cuối nhà, hoạt động liên tục, cao điểm, chất lượng WiMax đảm bảo tốc độ ổn định khơng bị nghẽn 105 Hình 3.5: Cấu hình thử nghiệm dịch vụ 106 3.1.6 Cách thức đánh giá chất lượng tiêu báo cáo công nghệ 3.1.6.1 Cách thức đánh giá chất lượng - Đo giao diện mạng: Sử dụng đo áp dụng với dịch vụ Internet thông thường đo lưu lượng (MRTG), đo độ trễ - Đo drive test: Sử dụng MS đo chất lượng tín hiệu, tốc độ liệu khu vực địa hình khác - Đo thông số vô tuyến: Độ nhạy, nhiễu đồng kênh, nhiễu kênh liền kề, công suất phát trạm gốc trạm thuê bao - Đo thơng số hệ thống: thơng lượng, độ trễ gói tin - Đo đặc tính hệ thống: khả tự điều chỉnh công suất phát hướng lên, đa tốc độ đường lên đường xuống, QoS - Theo dõi hiệu năng, chất lượng mạng số lượng thuê bao tăng dần thơng qua phân tích log file 3.1.6.2 Các tiêu báo cáo công nghệ - Tham số BS MS Các thông số Giá trị thiết kế Số lượng cell 3-sector 19 Tần số hoạt động 2500 MHz Phương thức truyền song công duplex TDD Băng thông kênh 10MHz Khoảng cách BS 2.8 km Khoảng cách tối thiểu BS Mobile Mơ hình Anten 36 m 700 (-3dB) với 20 dB tỷ số front-to-back Độ cao BS 32 m Độ cao MS 1.5 m Độ lợi Anten BS 15dBi Độ lợi Anten MS -1 dBi 107 Công suất phát tối đa BS 43 dBm Công suất phát tối đa Mobile 23 dBm Số Anten thu phát BS Tx: 4; Rx: Số Anten thu phát MS Tx:1; Rx: Tham số nhiễu BS dB Tham số nhiễu MS dB - Quỹ công suất Trạm gốc Công suất phát anten Đơn vị Giá trị thiết kế W 10.0 Số anten 2.0 Độ tăng ích kết hợp Cyclic dB 3.0 Độ tăng ích anten phát dBi 15.0 Độ tăng ích Pilot dB -0.7 dBm 57.3 EIRP Số lượng sóng mang sử dụng Cơng suất sóng mang sử dụng 840 dBm 28.1 Tăng ích anten thu dBi -1.0 Tăng ích phân tập thu dB 3.0 Nhiễu thu dB 7.0 Pha đinh đa đường dB 5.56 Pha đinh nhanh dB 6.0 Dự trữ nhiễu dB 2.0 Suy hao xuyên âm dB 10.0 Tổng dự trữ pha đinh dB 23.56 Thiết bị di động cầm tay nhà) Dự trữ pha đinh 108 Độ nhạy máy thu Tạp âm nhiệt Khoảng cách sóng mang dBm/Hz 174 KHz 10.94 Kiểu điều chế QPSK 1/8 SNR yêu cầu dB Phạm vị khoảng cách ô giới hạn -3.31 0.82 Tốc độ liệu đường xuống Mbps Độ nhạy thu (cho sóng mang con) dBm -129.9 Độ nhạy thu (Tổng hợp) dBm -100.7 Tăng ích hệ thống dB 160.0 Suy hao đường truyền tối đa cho phép dB 136.4 3.2 Kế hoạch thử nghiệm WiMax di động 3.2.1 Quy mô địa bàn thử nghiệm Dựa kinh nghiệm từ việc triển khai hệ thống WiMax truy nhập cố định, Viettel có chủ trương phát triển mở rộng dịch vụ WiMax truy nhập di động phạm vi nước Để thực chủ trương này, Viettel dự định triển khai thử nghiệm WiMax di động tất tỉnh/thành phố nước với quy mô cụ thể sau: - Tại Hà Nội HCM: với 100 trạm - Tại tỉnh/thành phố khác: 10 trạm - Phía đầu cuối, mạng thử nghiệm Viettel mơ hình hỗn hợp: Thiết bị đầu cuối hỗ trợ đồng thời cho WiMax truy nhập cố định WiMax truy nhập di động - Thiết bị đầu cuối: gồm CPE outdoor CPE indoor, CPE Mobility, card PCMCIA, thiết bị di động cầm tay, CPE cho người dùng CPE cho nhiều người dùng… - Đối tượng sử dụng: gồm cá nhân, hộ dân cư, đại lý công cộng, doanh nghiệp, quan… 109 3.2.2 Tần số dung lượng Chuẩn 802.16 thiết kế cho WiMax dải tần số linh hoạt: 2Mb/s Tin nhắn 500 kb/s E mail (cófile đính kèm) >500 kb/s Tải nội thơng tin Không Tải dự liệu lớn, film >1Mb/s Chia sẻ file ngang hàng >500 kb/s 111 Desk Top PC Softphone PSTN CPE indoor MOBILE ATA/CPG WiFi Hotzone Wimax Base Station Laptop computer CPE Outdoor Viettel Network WiFi Access VoWiFi Wimax Base Station PCMCIA Card Mobile INTERNET Wimax Base Station Mobility # * MƠ HÌNH WIMAX THỬ NGHIỆM Hình 3.6: Mơ hình thử nghiệm WiMax di động Viettel 112 IP phone 3.2.7 Cách thức đánh giá chất lượng - Đo giao diện mạng : sử dụng đo áp dụng với dịch vụ internet thông thường đo lưu lượng (MRTG), đo độ trễ - Đo driving test: Sử dụng MS đo cường độ tín hiệu, chất lượng tín hiệu thoại liệu, mức độ can nhiễu, kiểm tra neighbour, tốc độ liệu khu vực địa hình khác - Theo dõi hiệu năng, chất lượng mạng số lượng thuê bao tăng dần thơng qua phân tích log file - Đo cường độ tín hiệu (RxLev), Chất lượng tín hiệu (RxQual) - Tỷ lệ rớt gọi, tỷ lệ chuyển giao không thành công 3.2.8 Các tiêu báo cáo công nghệ a Các tham số BS MS Số anten thu/phátcủa BS Số anten thu/phát MS Tham số nhiễu BS Tham số nhiễu MS b Quỹ công suất Đơn vị Trạm gốc Công suất máy phát Watt Số anten Độ tăng ích anten phát dBi Độ suy hao Feeder, conector, combiner dB EIRP dBm Số sub-carrier sử dụng Thiết bị di động (cầm tay nhà) Tăng ích anten thu 113 Giá trị Tăng ích phân tập thu dB Nhiễu thu dB Dự trữ fading Pha đinh đa đường dB Pha đinh nhanh Dự trữ nhiễu Suy hao thâm nhập dB Tổng dự trữ pha đinh dB Độ nhạy máy thu Nhiễu nhiệt dB Độ rộng sub-carrier kHz Điều chế Tỷ lệ SNR dB Tốc độ liệu đường xuống Mbps Độ nhạy thu (mỗi kênh con) dBm Độ nhạy thu (tổng hợp) dBm Tăng ích hệ thống dB Suy hao đường truyền tối đa cho phép dB 114 KẾT LUẬN WiMax cơng nghệ mới, q trình xây dựng, thử nghiệm để tiến tới hoàn thiện Hiện chưa có tài liệu thức xuất viết cơng nghệ Luận văn “Phân tích, thiết kế triển khai WiMax di động” tìm hiểu chuẩn công nghệ WiMax 802.16, ưu điểm vuợt trội công nghệ khả thay công nghệ thời Đặc biệt luận văn sâu tìm hiểu kỹ thuật cơng nghệ WiMax di động (triển vọng lớn WiMax) khả thực thi thực tế Để đánh giá tình hình triển khai thử nghiệm công nghệ WiMax khả triển khai công nghệ tiên tiến thị trường Việt Nam, luận văn sâu tìm hiểu nghiên cứu khả triển khai thực tế công nghệ WiMax di động Viettel, doanh nghiệp viễn thông phát triển Việt Nam Qua luận văn mình, tơi đạt kết nghiên cứu định theo nhiệm vụ giao nhận đề tài WiMax giải pháp cho nhiều loại ứng dụng băng rộng tốc độ cao với khoảng cách xa cho phép nhà khai thác dịch vụ hội tụ tất mạng để cung cấp dịch vụ liệu, thoại video WiMax đánh giá cơng cụ bổ sung bình thường cho mạng di động cung cấp băng thơng rộng lớn cho mạng Wi-Fi nhờ cung cấp kết nối băng rộng khu vực lớn WiMax có hai phiên chính: WiMax cố định (Fixed WiMax) WiMax di động (Mobile WiMax) WiMax cố định (còn gọi với tên “802.16-2004 WiMax”) có tốc độ tương đương với ADSL, thay đường truyền leased-line doanh nghiệp Công nghệ hỗ trợ phương thức truy cập cố định, có sản phẩm hỗ trợ Trong đó, WiMax di động (còn gọi với tên “802.16e WiMax”) hỗ trợ phương thức truy cập cố định di động, chưa có sản phẩm hỗ trợ Dự kiến WiMax di động phổ biến vào năm 2008 cho sản phẩm “di động” như: máy tính xách tay, điện thoại di động, PDA, thiết bị không dây… Với WiMax di động, người dùng đầu cuối truy cập Internet khơng dây tốc độ cao lên tới 1Mbps nơi vùng phủ sóng rộng nhiều km 115 Theo đánh giá, WiMax Việt Nam thực “bùng nổ” năm tới bước qua giai đoạn thử nghiệm Đặc biệt, WiMax có ảnh hưởng sâu rộng tới lĩnh vực mạng di động hỗ trợ tiện ích vượt trội (xem video, TV, truyền liệu…) với chất lượng đảm bảo, khả cung cấp dịch vụ cách liên tục Dự kiến, đến thời điểm năm 2008-2010, mạng hệ triển khai rộng khắp cho hạ tầng mạng nội hạt, với phổ biến dịch vụ WiMax Có nhiều ý kiến cho WiMax thay Wi-Fi, cho WiMax loại trừ công nghệ 3G Tuy nhiên thực tế lại không xảy điều Mạng Wi-Fi sử dụng phổ biến tới mức chúng triển khai cơng ty, cửa hàng chí nhà riêng, coi mạng nội Chính vậy, nhiều phương diện, khơng thể xem WiMax giải pháp thay hoàn toàn cho Wi-Fi Trong đó, WiMax khơng loại trừ cơng nghệ 3G-hiện triển khai cho mạng di động Thay vào đó, hỗ trợ tương tác với mạng 3G 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Nhóm thử nghiệm WiMax Viettel (11/2006), Báo cáo tình hình triển khai lắp đặt thử nghiệm dịch vụ WiMax [2] Nhóm thử nghiệm WiMax Viettel (10/2007), Kế hoạch thử nghiệm WiMax di động Viettel Tiếng Anh [3] Arunabha Ghosh and David R.Wolter, SBC Laboratories Inc, Jeffrey G.Andrews and Runhua Chen, The University of Texas at Austin (2/2005), “Broadband Wireless Access with WiMax/802.16: Current Performance Benchmarks and Future Potential”, IEEE Communications Magazine pp.129136 [4] Chadi Tarhini, Tijani Chahed, GET/Institut National des T´el´ecommunications, On capacity of OFDMA-based IEEE802.16 WiMax including Adaptive Modulation and Coding (AMC) and inter-cell interference [5] Daniel Sweeney, WiMax Operator’s Manual: Building 802.16 Wireless Networks (Second Edition), Apress, 2006 [6] Jeffrey G Andrews, The University of Texas at Austin, Arunabha Ghosh and Rias Muhamed, AT&T Labs Inc, Fundamentals of WiMax:Understanding Broadband Wireless Networking, Prentice Hall Communications Engineering and Emerging Technologies Series, 2007 [7] HARRY R ANDERSON, Ph.D., P.E., Fixed Broadband Wireless: System Design, John Wiley & Sons, Ltd, 2003 [8] Michael F Finneran (1/2004), “WiMax versus Wi-Fi: A comparison of Technologies, Markets, and Business Plans” dBrn Assosiates, Inc, 2004 [9] Ron Olexa, Implementing 802.11, 802.16, and 802.20 Wireless Networks: Planning, Troubleshooting and Operations, Elsevier Inc, 2005 [10] WiMax Forum, Mobile WiMax - Part I: A Technical Overview and Performance Evaluation, 8/2006, pp.1-53 117 ... di động tham số cần thiết để tính tốn thực thiết kế triển khai mạng WiMax di động Chương III: Trình bày mơ hình thiết kế triển khai thử nghiệm WiMax doanh nghiệp viễn thông Việt Nam Viettel kế. .. WiMax di động với yếu tố cần thiết để thiết kế tính tốn thực triển khai công nghệ Do công nghệ mẻ chưa triển khai thực tế Việt Nam nên phần cuối đồ án trình bày kết thử nghiệm khả triển khai công... yếu tố để triển khai thực tế WiMax vơ cần thiết q trình khai thác dịch vụ Trong trình thực luận văn ? ?Phân tích, thiết kế triển khai WiMax di động? ?? nhận động viên giúp đỡ tận tình thầy cơ, bạn bè