Các cơ chế đảm bảo chất lượng dịch vụ trong mạng không dây băng rộng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÁC CƠ CHẾ ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG KHÔNG DÂY BĂNG RỘNG NGÀNH : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ MÃ SỐ: 1310C57BKNG23.04.3898 ĐINH KHẮC PHƯƠNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS NGUYỄN HỮU THANH HÀ NỘI 2007 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn kết nghiên cứu trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị Tôi xin cam đoan rằng, giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Tác giả luận văn Đinh Khắc Phương LỜI NÓI ĐẦU Trong thời gian gần đây, với phát triển nhanh thị trường viễn thông giới, số công nghệ băng rộng đời nhằm đáp ứng nhu cầu ngày cao khách hàng Một công nghệ bật, sử dụng nhiều kỹ thuật hứa hẹn công nghệ phổ biến tương lai WiMAX Về mặt kỹ thuật, WiMAX chuẩn mở, cho phép nhà phát triển tự thiết lập thuật tốn, qui trình xử lý số khối chuẩn mà cần đáp ứng yêu cầu chức giao diện kết nối Đây điều thuận lợi nhà nghiên cứu, phát triển họ đưa giải pháp riêng để tối ưu hóa hoạt động khối chức năng, qua nâng cao hiệu suất hệ thống Với hội nắm bắt, theo kịp bước phát triển công nghệ giới thực đề tài „Các chế đảm bảo chất lượng dịch vụ mạng không dây băng rộng“ Với đề tài này, tơi hy vọng làm rõ chế hoạt động lớp MAC chế đa truy nhập lớp vật lý Tôi xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Hữu Thanh, môn Kỹ thuật thông tin, khoa Điện tử viễn thông, trường Đại học Bách khoa Hà Nội tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tài liệu tham khảo, kinh nghiệm ý kiến quý báu Tôi muốn gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè, người ủng hộ, giúp đỡ tạo điều kiện cho tơi hồn thành đề tài Trong q trình thực đề tài khơng tránh khỏi sai sót, tơi mong góp ý thầy bạn Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 11/2007 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CHƯƠNG 1: MẠNG KHÔNG DÂY BĂNG RỘNG 11 1.1 Công nghệ băng rộng .11 1.1.1 Nhu cầu công nghệ băng rộng .11 1.1.2 Một số công nghệ truy nhập băng rộng 11 1.2 Công nghệ không dây băng rộng 12 1.3 Công nghệ WiMAX 14 1.3.1 Một số đặc điểm bật WiMAX 14 1.3.2 Ưu nhược điểm WiMAX 17 1.4 Kết luận .19 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ ĐA TRUY NHẬP TRONG WIMAX 20 2.1 Các kỹ thuật đa truy nhập cho OFDM 21 2.1.1 Đa truy nhập phân chia theo tần số 21 2.1.2 Đa truy nhập phân chia theo thời gian 22 2.1.3 Đa truy nhập phân chia theo mã .23 2.1.4 Ưu điểm OFDMA 24 2.2 Phân tập đa người dùng điều chế thích nghi 26 2.2.1 Phân tập đa người dùng 27 2.2.2 Điều chế mã hóa thích nghi 28 2.3 Các kỹ thuật cấp phát tài nguyên OFDMA 33 2.3.1 Thuật toán tốc độ tổng tối đa 34 2.3.2 Thuật toán cân tối đa 36 2.3.3 Thuật toán ràng buộc tốc độ phần 37 2.3.4 Lập lịch trình cân phần .38 2.4 OFDMA WiMAX: Các giao thức thách thức 41 2.4.1 Các giao thức OFDMA .41 2.4.2 OFDMA dạng tổ ong 43 CHƯƠNG 3: LỚP MAC CỦA WIMAX 45 3.1 3.2 Lớp hội tụ 47 Khả truyền dẫn cấu trúc MAC PDU 52 3.3 Cấp phát yêu cầu băng thông .57 3.4 Chất lượng dịch vụ 60 3.4.1 Các dịch vụ lập lịch trình 60 3.4.2 Các hoạt động liên quan đến QoS luồng dịch vụ 62 3.5 Khởi tạo truy nhập mạng 63 3.5.1 3.5.2 Quét đồng kênh đường xuống 63 Lấy tham số đường lên 64 3.5.3 Cập nhật vị trí .65 3.5.4 Đàm phán chức 68 3.5.5 Đăng ký thiết lập kết nối IP .68 3.5.6 Thiết lập luồng dịch vụ 70 3.6 Quản lý khả di động 72 3.6.1 Quá trình chuyển giao lựa chọn lại cell 74 3.6.2 Chuyển giao phân tập nhiều trạm chuyển giao BS nhanh 76 3.7 Kết luận .79 CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG WiMAX TRONG NS-2 80 4.1 Chương trình mơ mạng NS-2 81 4.2 Các công cụ hỗ trợ mô WiMAX NS-2 86 4.2.1 Phần hỗ trợ WiMAX NIST 86 4.2.2 Phần mô NDSL 91 4.3 Mơ mơi trường truyền sóng NS-2 .97 4.3.1 Mơ hình mô lớp vật lý WiMAX Matlab 100 4.3.2 Cấu trúc log file 101 4.3.3 Áp dụng vào NS-2 103 4.3.4 Kết luận 108 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 109 5.1 Kết luận 109 5.2 Hướng phát triển .112 TÀI LIỆU THAM KHẢO 113 TÓM TẮT LUẬN VĂN 115 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Các hệ thống vơ tuyến 13 Hình 2.1: (a) FDMA (b) kết hợp FDMA TDMA 23 Hình 2.2: CDMA 24 Hình 2.3: Cấp phát sóng mang OFDMA …… 25 Hình 2.4: OFDM với 256 sóng mang OFDMA với 64 số 256 sóng mang sử dụng 26 Hình 2.5: PDF hmax 28 Hình 2.6: Cho K người dùng khác nhau, (a): dung lượng trung bình (b) tỉ lệ bit lỗi QPSK .29 Hình 2.7: Sơ đồ khối mã hóa điều chế thích nghi 30 Hình 2.8: Thơng lượng theo SINR………………………………………… 31 Hình 3.1: Mơ hình lớp MAC WiMAX.……………………… ……… 46 Hình 3.2: Nén tiêu đề WiMAX ……………………………………….50 Hình 3.3: Các bước thực PHS WiMAX …………………………51 Hình 3.4: Phân chia ghép SDU vào MAC PDU …………………….53 Hình 3.5: Các tiêu đề WiMAX PDU………………………………… 54 Hình 3.6: Các trình truy nhập mạng…………………………….………64 Hình 3.7: Thủ tục cập nhật vị trí tự động điều chỉnh tham số ………67 Hình 3.8: Khởi tạo luồng dịch vụ từ MS…………………………………….71 Hình 3.9: Khởi tạo luồng dịch vụ từ BS………………………………… …72 Hình 3.10: UL MDHO: Lựa chọn………………………………………… 79 Hình 4.1: Các thành phần theo mơ hình phân cấp NS………………… 82 Hình 4.2: Qui trình hoạt động NS……………………………………….83 Hình 4.3: Sự tồn song song OTcl C++……………………………84 Hình 4.4: Các bước vận chuyển gói mơ hình mơ NIST… 89 Hình 4.5: Qui trình xử lý gói truyền đi………………………………….90 Hình 4.6: Qui trình xử lý gói nhận đủ……………………………… 91 Hình 4.7: Vị trí module cho WiMAX NDSL phát triển mơ hình mạng NS-2………………………………………………………………92 Hình 4.8: Sơ đồ cấu trúc WiMAX module NDSL………………….98 Hình 4.9: Cấu hình mơ lớp vật lý IEEE 802.16-2004 OFDM….100 Hình 4.10: Các bước mã hóa kênh truyền………………………….………100 Hình 4.11: Các bước giải mã hóa kênh truyền…………………………… 100 Hình 4.12: Cấu hình mơ mơ hình đơn giản…………………….103 Hình 4.13: So sánh thông lượng node sử dụng dịch vụ khác WiMAX điều kiện thường ……………………………….103 Hình 4.14: So sánh thơng lượng node sử dụng dịch vụ khác WiMAX điều kiện có fading…………………………… 104 Hình 4.15: So sánh thông lượng node sử dụng dịch vụ rtPS điều kiện thường có fading…………………………… ……….………104 Hình 4.16: Cấu hình mơ mơ hình hỗn hợp…………… ………106 Hình 4.17: So sánh thơng lượng chế đảm bảo chất lượng dịch vụ điều kiện thường……………………………………………… ……106 Hình 4.18: So sánh thơng lượng chế đảm bảo chất lượng dịch vụ điều kiện có fading………………………………………………… 107 Hình 4.19: So sánh thơng lượng dịch vụ nrtPS trường hợp có khơng có fading………………………………………………………….…108 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Ý nghĩa ký hiệu ……………35 Bảng 3.1: Các lớp hội tụ WiMAX…………………… 48 Bảng 3.2: Các trường tiêu đề thông dụng…………… 55 Bảng 3.3: Các trường tiêu đề yêu cầu băng thông………… 55 Bảng 3.4: Các thông số tập chức BS MS……… 69 Bảng 5.1: Bảng so sánh WiMAX với công nghệ băng rộng khác… 110 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số bất đối xứng ADC Analog to Digital Converter Bộ chuyển đổi tương tự-số Access Point Điểm truy cập AES Advanced Encryption Standard Chuẩn mật mã hóa nâng cao AMC Adaptive Modulation and Coding Mã hóa điều chế thích ứng AAS Advanced Antenna System Hệ thống anten tiên tiến ARQ Automatic Repeat Request Tự động truyền lại ACK Acknowledgement Báo nhận Base Station Trạm gốc Binary Phase Shift Keying D BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc CPE Customer Premier Equipment Thiết bị hộ gia đình CID Connetion Identifier Bộ nhận dạng kết nối CRC Cyclic Redundancy Check Kiểm tra dư thừa vòng CQICH Channel Quality Indicator Channel Kênh thị chất lượng kênh truyền DAC Digital to Analog Converter Bộ chuyển đổi số-tương tự EAP Extensible Authentification Giao thực nhận thực mở rộng AP BS BPSK Protocol FEC Forwarding Error Coding Mã hóa sửa lỗi trước FUSC Fully Usage of Subcarriers Sử dụng tất sóng mang FCH Frame Control Header Tiêu đề điều khiển khung FDD Frequency Division Duplex Ghép song công phân chia theo tần số FFT Fast Fourier Transform Phép biến đổi Fourier nhanh Guard Interval Khoảng bảo vệ IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers Viện kỹ thuật điện điện tử IFFT Inverse Fast Fourier Transform Phép biến đổi Fourier nhanh ngược IP Internet Protocol Giao thức mạng ISI Intersymbol Interference Nhiễu liên ký hiệu LOS Line of Sight Tầm nhìn thẳng LCA Lowest Channel below Threshold Algorithm Giải thuật kênh thấp mức ngưỡng LTA Least Interference below Threshold Algorithm Giải thuật nhiễu thấp mức ngưỡng LSWO Limited Search with Weight/priority Ordering Tìm kiếm giới hạn theo trọng lượng MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập kênh truyền MPEG Moving Picture Experts Group Nhóm chuyên gia ảnh động MIMO Multiple Input-Multiple Output GI Hệ thống đa anten phát-thu 102 4.3.3 Áp dụng vào NS-2 Phần mở rộng để đưa thêm thơng số mơi trường vào NS-2 thực nhiều ứng dụng mô vô tuyến khác NS-2 với điều kiện ứng dụng phải tương thích hoạt động tốt với NS-2 Trong hai phần mở rộng cho NS-2 để mơ WiMAX phần NIST thực có cấu trúc mục đích rõ ràng NIST có ý định tập trung phát triển mơ hình mơ WiMAX đầy đủ phiên nhất, họ tập trung vào trình truy nhập mạng q trình chuyển giao WiMAX cịn trình khác như: QoS, điều khiển luồng… chưa phát triển Trong phần NDSL phát triển lại tập trung vào phát triển chức như: QoS, điều khiển luồng….Mục đích c họ nghiên cứu phát triển phần QoS cho WiMAX nên phần mô NDSL tập trung vào QoS Do phần mở rộng mà thêm vào NS-2 tập trung chủ yếu vào việc đưa thêm ảnh hưởng môi trường vào kênh truyền nên phần mô quan tâm nhiều đến việc truyền số liệu QoS mạng Vì lý mà tơi sử dụng phần mở rộng mô WiMAX NDSL Phần mô bao gồm hai phần: • Mơ mơ hình truyền sóng đơn giản bao gồm: MS trao đổi với BS Trong MS sử dụng chế đảm bảo chất lượng dịch vụ WiMAX • Mơ mơ hình hỗn hợp bao gồm MS trao đổi với BS Mỗi MS sử dụng chế đảm bảo chất lượng dịch vụ riêng Mỗi phần mô thực điều kiện thường – điều kiện môi trường mặc định NS-2, điều kiện có thêm tác động fading vào môi trường 103 4.3.3.1 Mơ hình truyền sóng đơn giản Trong phần mơ cấu hình cho MS – node số 1- trao đổi số liệu với BS – node số MS di chuyển từ gần xa BS, điều kiện truyền sóng MS thay đổi tác động đến kết Hình 4.12: Cấu hình mơ mơ hình đơn giản Một số kết mơ Hình 4.13: So sánh thơng lượng node sử dụng dịch vụ khác WiMAX điều kiện thường 104 Hình 4.14: So sánh thông lượng node sử dụng dịch vụ khác WiMAX điều kiện có fading Chú thích: Hình 4.15: So sánh thơng lượng node sử dụng dịch vụ rtPS điều kiện thường có fading 105 Chú thích: Từ hình vẽ thấy rõ khả hoạt động dịch vụ khác WiMAX Trong điều kiện đường truyền rtPS hoạt động với thơng lượng lớn nhất, tiếp nrtPS, UGS, ertPS cuối BE Khi có thêm ảnh hưởng fading, thông lượng tất dịch vụ có phần giảm Đó fading làm ảnh hưởng đến chất lượng tín hiệu, làm cho công suất thu yếu đi, nhiễu tăng lên tạo tượng đa đường so với điều kiện lý tưởng thông thường Khi MS chuyển động xa BS, chất lượng tín hiệu ngày tồi thơng lượng có biến động rõ rệt Như hình 4.15, khoảng từ phút thứ 27 trở thông lượng dịch vụ rtPS trường hợp có fading có biến động nhiều so với điều kiện bình thường 4.3.3.2 Mơ hình hỗn hợp Mơ hình hỗn hợp bao gồm node, có MS – từ số dến số - sử dụng chế đảm bảo chất lượng dịch vụ khác BS – số Khoảng cách từ MS tới BS khoảng cách MS khác tất kết nối từ MS tới BS khởi tạo lúc 106 Hình 4.16: Cấu hình mơ mơ hình hỗn hợp Một số kết thu Hình 4.17: So sánh thơng lượng chế đảm bảo chất lượng dịch vụ điều kiện thường Chú thích: 107 Chú thích: Hình 4.18: So sánh thông lượng chế đảm bảo chất lượng dịch vụ điều kiện có fading Từ hình vẽ 4.17, 4.18, 4.19 thấy điều kiện dịch vụ hoạt động lúc thấy rõ phân cấp lớp dịch vụ khác khác biệt trường hợp có fading khơng có fading Trong trường hợp có fading, thơng lượng thu ln có khác biệt so với điều kiện thường 108 Hình 4.19: So sánh thông lượng dịch vụ nrtPS trường hợp có khơng có fading 4.3.4 Kết luận Do NS-2 công cụ mô dựa gói nên phần mơ truyền sóng vơ tuyến NS-2 hỗ trợ mơ hình truyền sóng đơn giản tức tính đến suy hao đường truyền mà khơng tính đến ảnh hưởng hiệu ứng khác nhiễu, hiệu ứng Doppler hay Fading Mục đích phần mơ đưa thêm tác động môi trường q trình truyền sóng thể dạng thông số BER SNR vào môi trường vật lý NS Phần mơ có số kết định cần phát triển hoàn thiện thêm để việc sử dụng linh hoạt cho kết tốt 109 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 Kết luận Sự đời WiMAX bước tiến lớn công nghệ không dây băng rộng Cùng với cơng nghệ truyền thơng vơ tuyến có tốc độ cao có mạng UMTS, HSDPA, CDMA2000 1x EV-DO, WiFi, WiMAX làm cho thị trường viễn thông trở nên sôi động với nhiều lựa chọn cho người dùng Do công nghệ đời muộn nên WiMAX thừa hưởng nhiều ưu điểm công nghệ vơ tuyến có đồng thời ứng dụng cơng nghệ xử lý tín hiệu, mã hóa, điều chế bảo mật Tuy nhiên ứng dụng WiMAX không phủ nhận ứng dụng cơng nghệ có mà chúng bổ sung, hỗ trợ cho để tận dụng ưu Tuy nhiên, WiMAX q trình phát triển hồn thiện Cơng nghệ WiMAX theo chuẩn IEEE 802.16 triển khai nhiều khu vực khác toàn giới tất giai đoạn thử nghiệm công nghệ sử dụng WiMAX công nghệ mới, chưa đánh giá, thống kê rộng rãi Ngoài WiMAX chuẩn mở, nghĩa có số phận chuẩn định nghĩa định nghĩa chức năng, giao diện kết nối mà không vào chi tiết phần Cơng việc chuyển cho nhà phát triển, nhà khai thác, vận hành mạng Vì lý mà công ty sản xuất thiết bị, nhà khai thác hay phát triển tự đưa thuật toán tối ưu riêng vào sản phẩm Khi lại cần tổ chức WiMAX Forum đứng để kiểm tra, xác nhận tính tương thích vật lý giao thức thiết bị để chúng hoạt động với 110 Bảng 5.1: Bảng so sánh WiMAX với công nghệ băng rộng khác Thông WiMAX WiMAX di số cố định động Các IEEE IEEE 80.16chuẩn 802.16 - 2005 2004 Tốc 9.4 46 Mbps với độ Mbps 3:1 DL:UL liệu TDD; 32 Mbps đỉnh 3.5 MHz với 1:1 đường với tỉ lệ xuống Dl:UL 3:1 TDD; 6.1 Mbps với 1:1 Tốc 3.3 Mbps độ Mbps 10 MHz với liệu 3:1 DL:UL đỉnh 3.5 MHz TDD; Mbps đường với tỉ lệ với 1:1 lên DL:UL 3:1 TDD; 6.5 Mbps với 1:1 Băng 3.5 MHz 3.5, 7, 5, 10 thông 8.75 MHz MHz dải 3.5 GHz; 10 MHz dải 5.8 GHz Điều QPSK, QPSK, 16 chế 16 QAM, 64 HSPA 1x EV-DO Rev A 3GPP Release 3GPP2 14.4 Mbps sử dụng 15 mã; 7.2 Mbps với 10 mã 3.1 Mbps; Rev B hỗ trợ 4.9 Mbps Wi-Fi IEEE 802.11a/g/n 54 Mbps chia se sử dụng 802.16a.g; lơn 100 Mbps với 802.11n Ban đầu 1.4 1.8 Mbps Mbps, sau 5.8 Mbps MHz 1.25 MHz 20 MHz với 802.11 a/g; 20/40 MHz với 802.11n QPSK, 16 QAM QPSK, PSK, 16 BPSK, QPSK, 16 111 Ghép kênh Kiểu truy nhập Tần số Vùng phủ sóng Khả di động QAM, 64 QAM TDM QAM QAM QAM, 64 QAM TDM/OFDMA TDM/CDMA TDM/CDMA CSMA TDD, FDD Mới có TDD FDD FDD FDD 3.5 GHz 5.8 GHz 3-5 dặm 2.3 GHz, 2.5 GHz va 3.5 GHz < dặm 800/900/1800/ 1900/2100 MHz 1-3 dặm 800/900 /1800/1900 MHz 1-3 dặm 2.4 GHz, 5GHz Khơng có Trung bình Cao Cao < 100 ft nhà; < 1000 ft trời Thấp Việc WiMAX chuẩn mở tạo điều kiện cho nhà nghiên cứu có hội đóng góp ý tưởng, thuật tốn hay cơng nghệ họ vào WiMAX Đó lý để tìm hiểu chuẩn xây dựng cơng cụ mô WiMAX Trong phần luận văn này, sâu tìm hiểu, phân tích lớp MAC WiMAX cơng nghệ đa truy nhập Để hiểu rõ kỹ thuật sử dụng lớp MAC, thực mô lớp MAC WiMAX NS-2 thu số kết định Tuy nhiên, giới thiệu phần chương 3, NS-2 tiến hành mô từ lớp MAC trở lên mà bỏ qua lớp vật lý Để có kết mơ tốt hơn, gần với điều kiện thực, thực việc đưa thông số BER vào NS-2 Thông số BER lấy từ kết mô mô hình truyền sóng lớp vật lý WiMAX Matlab tác động môi trường như: nhiễu, đa đường, fading 112 Phần mô thuận tiện cho việc nghiên cứu phát triển giải pháp tổng thể lớp vật lý lớp MAC hai phần độc lập với Khi người tiến hành nghiên cứu, thử nghiệm họ lớp vật lý đưa kết – dạng thông số phản ánh biến động môi trường SNR BER bên thu – vào mơ hình WiMAX NS-2 để đánh giá kết Các nhà phát triển lớp MAC kiểm tra mơ hình, giải pháp họ mà không cần đợi lớp vật lý phải hoàn thành Tức việc phát triển, nghiên cứu cho lớp vật lý lớp MAC thực độc lập mà không ảnh tới thời gian, tiến độ tiến hành thử nghiệm, đánh giá mô hình 5.2 Hướng phát triển Do WiMAX chuẩn mở kỹ thuật sử dụng WiMAX hoàn tồn như: OFDMA, AMC hay MIMO chưa có nhiều kết thử nghiệm, đánh giá việc ứng dụng kỹ thuật nên hướng phát triển để nắm bắt, ứng dụng cải tiến cơng nghệ Tuy nhiên WiMAX nên khơng có nhiều thiết bị, hệ thống để tiến hành thử nghiệm thật thiết bị, hệ thống Đối với nhà nghiên cứu, học viên trường đại học, viện nghiên cứu khơng có điều kiện tiếp xúc với hệ thống thật giải pháp tiến hành mô để đánh giá, kiểm nghiệm thay đổi Do mà việc xây dựng hay đóng góp phần mở rộng vào ứng dụng mô WiMAX việc cần thiết phải làm trước tiên trước thực mô kỹ thuật công nghệ 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Jeffrey G Andrews, Arunabha Ghosh, Rias Muhamed, Fundamentals of WiMAX Understanding Broadband Wireless Networking, Prentice Hall, Feb 2007 [2] Deepak Pareek, WiMAX: Broadband Wireless Access Technology, IDEA Group Inc, Nov 2005 [3] Sanida Omemrovic, WiMAX Overview [4] IEEE Standard 802.16 Working Group, IEEE Standard for Local and metropolitan Area Networs: Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems, Oct.2004 [5] WiMAX Forum, Mobile WiMAX-Part I: A Technical Overview and Performance Evaluation , Oct 2006 [6] WiMAX Forum, Mobile WiMAX-Part II: A Comparative Analysis , Dec 2006 [7] Loutfi Nuaymi, WiMAX: Technology for Broadband Wireless Access, John Wiley & Sons, Jun 2007 [8] Arunabha Ghosh, David R Wolter, Jeffrey G Andrews, Runhua Chen, “Broadband Wireless Access with WiMax/8O2.16: Current Performance Benchmarks and Future Potential”, IEEE Communication Magazine, pp 129-136, Feb 2005 [9] Mohammad Azizul Hasan, Performance evaluation of WiMAX/IEEE 802.16 OFDM Physical layer, Helsinki University of Technology, Jun 2007 [10] Frank Chee DaTsai ,Jenhui Chen ,Chiang Wei Chang,Wei Jen Lien, Chih Hsin Hung, Jui Hsiang Sum, The design and Implementation of 114 WiMAX Module for ns-2 Simulator, Networks and Multimedia Institue, Institute for Information Industry [11] Ratish J.Punnoose, Pavel V.Nikitin, Daniel D.Stancil, Effcient Simulation of Ricean Fading within a Packet Simulator, Deparment of Electrical and Computer Engineering, Carnegie Mellon University [12] Leonardo Betancur, Roberto C Hincapie, Roberto Bustamante, Javier E Sierra C, WiMAX Channel – PHY Model in Network Simulator 2, Workshop on NS2, Pisa Italia, Oct 2006 [13] Carl Eklund, Roger B Marks, Kenneth L Stanwood, Stanley Wang, IEEE Standard 802.16: A Technical Overview of the WirelessMAN Air Interface for Broadband Wireless Access [14] Richard Rouil, The Network Simulator NS-2 NIST add-on, National Institute of Standards and Technology, Apr 2007 [15] The network simulator–ns-2 http://www.isi.edu/nsnam/ns/ Truy cập lần cuối tháng 11/2007 115 TÓM TẮT LUẬN VĂN Truy nhập băng rộng không dây (BWA) cơng nghệ hứa hẹn, cung cấp cho khách hàng nhiều tiện ích thoại, video liệu với tốc độ chất lượng cao Một công nghệ không dây băng rộng quan tâm IEEE 802.16 hay gọi WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) Chuẩn IEEE 802.16 đưa thông số kỹ thuật lớp Điều khiển truy nhập môi trường (MAC) lớp Vật lý (PHY) để cung cấp dịch vụ truy nhập không dây băng rộng (BWA) cố định di động nhiều dải tần số Bài luận văn trình bày công nghệ WiMAX, đặc biệt sâu tìm hiểu số kỹ thuật sử dụng lớp Vật lý, lớp MAC tiến hành mô WiMAX lớp MAC NS-2 Bố cục luận văn sau: Phần đầu: trình bày lớp vật lý mà cụ thể kỹ thuật đa truy nhập OFDMA kỹ thuật cấp phát tài nguyên dùng cho OFDMA Phần thứ hai: sâu trình bày lớp MAC bao gồm phần cấu trúc, tin, chất lượng dịch vụ chức quản lý như: truy nhập mạng, tiết kiệm lượng hay chuyển giao Phần thứ ba: thực mô lớp MAC WiMAX NS-2 để đưa số kết hoạt động WiMAX Trong phần đưa phần mở rộng cho mô WiMAX NS-2 để thêm tác động môi trường vào q trình mơ nhằm có kết mô gần với thực tế Phần thứ tư: Kết luận kết thu hướng phát triển đề tài ... ………106 Hình 4.17: So sánh thơng lượng chế đảm bảo chất lượng dịch vụ điều kiện thường……………………………………………… ……106 Hình 4.18: So sánh thơng lượng chế đảm bảo chất lượng dịch vụ điều kiện có fading…………………………………………………... phát triển công nghệ giới thực đề tài ? ?Các chế đảm bảo chất lượng dịch vụ mạng không dây băng rộng? ?? Với đề tài này, tơi hy vọng làm rõ chế hoạt động lớp MAC chế đa truy nhập lớp vật lý Tôi xin chân... yếu tố đáng quan tâm sử dụng công nghệ không dây để truy cập chất lượng dịch vụ Các lớp dịch vụ định 18 nghĩa tương ứng với tiêu chuẩn chất lượng dịch vụ mạng Ethernet (IEEE 802.1p) - Triển khai