(TIỂU LUẬN) TIỂU LUẬN mobile TV và hiệu suất của mobile TV qua WiMAX di động khi xem xét kỹ thuật điều chế và mã hóa khác nhau

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA VIỄN THÔNG I  TIỂU LUẬN Mobile TV “hiệu suất Mobile TV qua WiMAX di động xem xét kỹ thuật điều chế mã hóa khác nhau” Nhóm tiểu luận: 04 Giảng viên hướng dẫn: ThS Vũ Thị Thúy Hà Sinh viên thực hiện: Đào Đức Hải – B17DCVT110 Nguyễn Văn Hùng – B18DCVT190 Phạm Văn Quyết – B18DCVT344 Nguyễn Như Minh Vương – B18DCVT448 Đào Thị Xuân – B18DCVT449 Hà Nội – 2022 MỤC LỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT LỜI NÓI ĐẦU Chương 1: Tổng quan Mobile TV 1.1 Định nghĩa 1.2 Công nghệ Mobile TV 1.2.1 Mobile TV sử dụng tảng 3G 1.2.1.1 Dịch vụ Unicast 1.2.1.2 Dịch vụ phát đa hướng phát sóng 1.2.2 Mobile TV sử dụng mạng phát sóng mặt đất 1.2.3 Mobile TV sử dụng mạng phát sóng vệ tinh 1.2.4 Mobile TV sử dụng công nghệ khác WiMAX WiBro 1.3 Nội dung Mobile TV 1.3.1 Nội dung khách hàng tạo 1.3.2 Video theo yêu cầu 1.3.3 Công nghệ đẩy video 1.4 Mobile TV qua WiMAX Chương 2: Mobile TV qua WiMAX di động 10 2.1 Giới thiệu Mobile TV qua WiMAX di động 10 2.2 Cơ sở sơ 11 2.3 Chỉ số hiệu suất video 14 2.4 Truyền video qua WiMAX 16 Chương 3: Mơ hình kết 18 3.1 Mơ hình Mobile TV qua WiMAX 18 3.2 Kết 19 3.2.1 Trường hợp 1: Nút di động với tốc độ khác 19 3.2.2 Trường hợp 2: Nút di động có tổn hao đường truyền khác 21 3.2.3 Trường hợp 3: Nút di động lớp khác 23 KẾT LUẬN 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO 26 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Tên viết tắt 3G ADSL AMC AWGN BCMCS BLER BS BW CC CDMA CRC DAB DAB-IP DL DMB DVB DVB-H E2E EV-DO FEC FLO GRE GSM IPTV ITU LOS MBMS MOS MPEG OFDMA PD PDA PLR PSNR PHY QCELP QoE QoS SINR SVC T-DMB UL UMTS VBR VoD VQM WCDMA WiBro LỜI NĨI ĐẦU Truyền hình di động (Mobile TV) thử nghiệm thành công nhiều Quốc gia giới Mobile TV cơng nghệ vơ tuyến thiết kế để truyền tải tín hiệu truyền hình mơi trường vơ tuyến di động có băng thơng hạn chế thường xuyên chịu ảnh hưởng Fading, nhiễu tạp âm, phải đáp ứng khả hiển thị tín hiệu tốt máy đầu cuối cầm tay di động có kích thước hình nhỏ cơng suất pin tiêu thụ bị hạn chế Các công nghệ truyền tải tín hiệu Mobile TV bao gồm: Mobile TV truyền tải qua mạng di động 3G, Mobile TV phát qua phát qua mạng quảng bá đa phương tiện số (DMB), Mobile TV phát qua mạng Media FLO, Mobile TV phát qua mạng quảng bá số dịch vụ tích hợp mặt đất (DAB – IP) Mobile TV phát qua mạng WiFi Media FLO nghiên cứu, tiêu chuẩn hóa sử dụng phổ biến Sự phát triển công nghệ Mobile TV thực đem lại cho thay đổi lớn lĩnh vực truyền thông đa phương tiện số, mà người sử dụng xem tín hiệu truyền hình địa điểm phủ sóng di động với máy di động cầm tay có kích thước nhỏ Với mong muốn nghiên cứu cơng nghệ truyền hình di động qua có sở đánh giá cơng nghệ từ có đề xuất hướng lựa chọn cơng nghệ phù hợp với tình hình phát triển nước ta Tóm lại, nghiên cứu cơng nghệ truyền hình di động để đề xuất hướng lựa chọn cho phù hợp Tuy nhiên việc nghiên cứu cơng nghệ truyền hình di động vấn đề phức tạp, địi hỏi qua trình nghiên cứu kỹ lưỡng nghiêm túc Chương 1: Tổng quan Mobile TV 1.1 Định nghĩa Mobile TV việc truyền chương trình TV video cho loạt thiết bị khơng dây, từ điện thoại có hỗ trợ TV di động đến PDA thiết bị đa phương tiện khơng dây Các chương trình truyền chế độ phát sóng tới người xem vùng phủ sóng truyền phát trực tiếp để phân phối đến người dùng theo yêu cầu Việc truyền phát sóng thơng qua phương tiện mặt đất giống truyền hình tương tự kỹ thuật số, chúng truyền qua vệ tinh công suất cao trực tiếp đến điện thoại di động Mobile TV khác biệt với truyền hình vệ tinh:  Mobile TV công nghệ thiết kế đặc biệt để phù hợp với giới di động có băng thơng điện hạn chế, hình nhỏ, đồng thời bổ sung thêm tính tương tác qua mạng di động  Mobile TV sử dụng thuật toán nén hiệu MPEG-4 Windows Media để nén video âm với cấu hình đơn giản trực quan Nén âm hiệu cho giọng nói đặc điểm bật mạng di động công nghệ tiếp tục phát triển Mobile TV với việc sử dụng mã hóa âm đa tốc độ thích ứng, QCELP mã hóa âm nâng cao dựa MPEG-2 MPEG-4  Mobile TV tạo tiêu chuẩn riêng cho việc phân phối mạng di động mặt đất, vệ tinh 3G 1.2 Công nghệ Mobile TV 1.2.1 Mobile TV sử dụng tảng 3G Truyền hình di động sử dụng tảng 3G tiện ích mở rộng 3G thuộc vào loại dịch vụ unicast, multicast dịch vụ phát sóng Mạng 3G bao gồm hai luồng-mạng phát triển 3G-GSM, tiêu chuẩn hóa theo 3GPP mạng phát triển 3G-CDMA, tiêu chuẩn hóa theo 3GPP2 Hình 1.1: Cơng nghệ Mobile TV 1.2.1.1 Dịch vụ Unicast a Mạng 3G (UMTS), chuẩn hóa 3GP0050 Mạng 3G (UMTS) mạng phát triển cung cấp video phát trực tuyến, tải xuống dịch vụ tải xuống liên tục cho video clip truyền hình trực tiếp Các mạng cung cấp loạt dịch vụ đa phương tiện khác Một số ví dụ: - 3G UMTS (CDMA băng rộng (WCDMA)) - phát trực tuyến tải xuống video WCDMA HSPDA (cơng nghệ truy cập tải xuống gói tốc độ cao) b Mạng 3G CDMA phát triển theo tiêu chuẩn 3GPP2 Mạng CDMA2000 cung cấp liệu tốc độ cao cho TV unicast multicast Hầu hết nhà khai thác nâng cấp mạng họ lên chế độ lớp phủ liệu, tức 1xEV-DO, cung cấp kênh riêng để truyền đa phương tiện, bao gồm TV di động Một số ví dụ: - Mobile TV dựa CDMA 1x to CDMA 3x Mobile TV dựa CDMA 1xEV-DO TV định dạng phát trực tuyến sử dụng truyền có tốc độ cố định để cung cấp truyền hình trực tiếp 1.2.1.2 Dịch vụ phát đa hướng phát sóng Truyền hình trực tiếp cung cấp mạng chế độ phát sóng, tất định tuyến biên mạng lặp lại trình truyền đến thiết bị đầu cuối kết nối Ngồi ra, cung cấp chế độ đa hướng, thiết bị đầu cuối chọn nhận truyền Cả mạng phát triển 3G-GSM mạng CDMA phát triển hỗ trợ phát phát đa hướng nội dung phân phối dạng TV di động - Mạng 3G (UMTS-WCDMA) theo 3GPP: MBMS Mạng CDMA 3G phát triển theo 3GPP2: BCMCS 1.2.2 Mobile TV sử dụng mạng phát sóng mặt đất Trong lĩnh vực truyền hình di động phát sóng mặt đất, có ba luồng cơng nghệ rộng lớn phát triển:  Phát sóng truyền hình di động sử dụng tiêu chuẩn phát sóng mặt đất sửa đổi: DVB-T triển khai rộng rãi để số hóa mạng phát sóng Châu Âu, Châu Á quốc gia kháctrên giới, sử dụng với số sửa đổi định DVB cho thiết bị cầm tay DVB-H Đây tiêu chuẩn dựa nhiều mạng thương mại bắt đầu cung cấp dịch vụ ISDB-T sử dụng Nhật Bản trường hợp tương tự  Phát sóng truyền hình di động sử dụng tiêu chuẩn Truyền phát âm kỹ thuật số sửa đổi: Các tiêu chuẩn DAB cung cấp phương tiện phát sóng nối tiếp mạnh mẽ tín hiệu đa phương tiện bao gồm liệu, âm âm nhạc sử dụng nhiều nơi giới Các tiêu chuẩn sửa đổi thành tiêu chuẩn DMB Ưu điểm công nghệ thử nghiệm tốt phổ tần ITU phân bổ cho dịch vụ DAB Truyền hình đa phương tiện kỹ thuật số mặt đất (T-DMB) tiêu chuẩn phát sóng  Truyền hình mặt đất sử dụng công nghệ mới: Ở quốc gia Hoa Kỳ, nơi ATSC tiêu chuẩn truyền dẫn truyền hình kỹ thuật số, khơng có cách dễ dàng cho truyền hình di động phát sóng mặt đất Ngay dịch vụ phát sóng âm kỹ thuật số băng tần 2,3 GHz sử dụng công nghệ độc quyền sử dụng băng tần FM tiêu chuẩn (IBOC) cho dịch vụ radio kỹ thuật số Do đó, mạng truyền dẫn mặt đất cho Mobile TV cần phải phát triển từ đầu FLO cơng nghệ sử dụng CDMA làm giao diện, sử dụng để phát sóng phát đa hướng cách thêm khả vào mạng CDMA 1.2.3 Mobile TV sử dụng mạng phát sóng vệ tinh Một số nhà khai thác phóng vệ tinh có chùm tia hội tụ cơng suất cao để cung cấp truyền trực tiếp Mobile TV tới thiết bị cầm tay Các tiêu chuẩn phát triển cho dịch vụ dựa công nghệ DMB dịch vụ ký hiệu DMB-S SDMB 1.2.4 Mobile TV sử dụng công nghệ khác WiMAX WiBro WiBro (Wireless Broadband - Băng thông rộng không dây) dịch vụ truy cập Internet không dây tốc độ cao Nó sử dụng dải tần WiMAX (ví dụ: 2,3 GHz Hàn Quốc) Nó cung cấp truy cập Internet thu chuyển động với tốc độ lên đến 60 km/h Trong cách triển khai điển hình, WiBro cung cấp tốc độ đường xuống 512 Kbps đến Mbps tốc độ đường lên 128 Kbps đến Mbps với băng thơng kênh 10 MHz Các ứng dụng điển hình cho WiBro âm video theo yêu cầu, tải nhạc chuông thương mại điện tử 1.3 Nội dung Mobile TV 1.3.1 Nội dung khách hàng tạo Mobile TV phương tiện nội dung cá nhân khác biệt với mạng truyền hình túy mang lại hội cho nội dung người dùng tạo chia sẻ tồn cầu nội dung nhóm chia sẻ nhóm Điều có nghĩa vận chuyển ảo dịch vụ nhắn tin blog đến môi trường di động Khách hàng tải video họ lên mạng Người dùng trả 10% doanh thu clip họ tải xuống 3G News Mobile Studio sản phẩn nhận nội dung video âm trực tiếp từ thiết bị cầm tay 3G lưu trữ máy chủ truyền lại định dạng TV tiêu chuẩn thời gian thực Điều cho phép hình ảnh khách hàng yêu cầu xuất Tv chương trình trực tiếp Điều cho phép nội dung tin tức gửi thông qua điện thoại di động 3G người đóng vai trị nhà báo 1.3.2 Video theo yêu cầu Video theo yêu cầu mạng di động lên loại nội dung quan trọng Video theo yêu cầu cho phép người dùng nhận nội dung phát trực tuyến tải xuống theo lựa chọn họ, xem theo ý muốn Các dịch vụ video theo yêu cầu bao gồm lựa chọn nội dung từ kênh truyền hình u thích, thể thao, tin tức, thời tiết, giải trí nội dung cao cấp hầu hết triển khai Thực tế, phân phối video theo yêu cầu cung cấp giao diện giống VCR với chức tua đi, tua lại tạm dừng -3 PL=40(1-4×10 ×∆hb)log10R 18log10∆hb - 21log10f+80dB ∆hb chiều cao anten trạm gốc Môi trường xe cộ Các ô lớn hơn, công suất cao Tất thuê bao có tính di động cao 2.3 Chỉ số hiệu suất video Các thước đo hiệu suất trình truyền video phân loại thước đo chất lượng khách quan chủ quan Các biện pháp khách quan quan sát q trình truyền gói bao gồm gói, trễ gói, chập chờn gói tốc độ thông lượng tải lưu lượng Các số khách quan khác cố gắng định lượng nhận thức chất lượng video bao gồm:  Chỉ số chất lượng video ITU (VQM)  Tỷ số tín hiệu cực đại nhiễu (PSNR) Chất lượng video chủ quan đặc điểm chủ quan chất lượng video Nó liên quan đến cách người xem cảm nhận video đưa quan điểm họ chuỗi video cụ thể Ý tưởng việc đo lường chất lượng video chủ quan giống số dư trung bình (MOS) Yêu cầu QoS quan trọng để triển khai IPTV VoD dịch vụ thời gian thực qua mạng WiMAX Để đánh giá hiệu suất hệ thống truyền video số liệu hiệu suất có liên quan xác định để đánh giá hệ thống cách thích hợp Việc triển khai video theo yêu cầu (VoD) qua WiMAX bị ảnh hưởng băng thơng thay đổi theo thời gian, độ trễ gói mát Vì người dùng mong đợi chất lượng dịch vụ cao sở hạ tầng mạng bên dưới, số số sử dụng chung để đo lường hiệu suất phát trực tuyến nội dung video nhằm đảm bảo tuân thủ chất lượng trải nghiệm (QoE) Các thước đo mục tiêu sau đây, sử dụng rộng rãi phân tích hiệu suất nội dung video sử dụng, tỷ lệ gói tin (PLR), trễ gói (PD), độ giật gói thơng lượng tối thiểu Các thông số hiệu suất ảnh hưởng đến video trình bày Bảng 14 Bảng 4: Các tham số hiệu suất triển khai VoD Cơng thức Số liệu Mơ tả PLR số gói bị bị trễ mức bị hỏng chia cho tổng số gói mong đợi trạm máy khách video Tỉ lệ gói tin (PLR) Trễ gói thời gian truyền gói trung E2E bình máy chủ Q: số phần tử mạng máy chủ phương tiện phương tiện trạm di động trạm khách video dproc : độ trễ xử lý phần tử mạng định dqueue : độ trễ xếp hàng phần tử mạng định dtrans : thời gian truyền gói tin liên kết truyền thông định hai phần tử mạng dprop : độ trễ truyền qua liên kết mạng định Gói jitter: j thay đổi độ trễ pkt tactual : tiếp nhận gói tin thực tế gói phương tiện texpected : thời gian nhận gói tin dự định trạm khách kiến video D Trễ gói tin đầu cuối (ms) Biến thiên trễ gói gói jitter (ms) Thơng lượng (bps) Thơng lượng để tải lưu lượng tốc độ bit thay đổi (VBR) có chất động hàm độ phức tạp cảnh nội dung âm liên quan Các tải lưu lượng tốc độ bit thay đổi (VBR) thường trích dẫn phạm vi thơng lượng đỉnh Thông lượng tải lưu lượng mà luồng phương tiện thêm vào mạng 15 2.4 Truyền video qua WiMAX Để cung cấp dịch vụ IPTV thích hợp cho người dùng cuối, phần mô tả kiến trúc IPTV qua WiMAX Các nhà cung cấp IPTV phải có mạng IP thích hợp để đảm bảo QoS cấp độ dịch vụ Kiến trúc IPTV qua mạng WiMAX chia thành bốn hệ thống con: Hình 2.1: TV di động qua cấu trúc WiMAX Nội dung video: hệ thống hệ thống máy chủ lưu trữ nội dung video loại phim nguồn nội dung âm Các loại video khác lưu trữ nguồn video dạng đài truyền hình quốc gia, đài truyền hình địa phương, hoạt động truyền hình Internet dịch vụ phát video khác tương lai Nội dung video mã hóa video tốc độ bit thay đổi Nội dung video chuyển đến mạng WiMAX thông qua mạng lõi phân phối nội dung dung lượng cao, khoảng cách xa Mạng lõi phân phối luồng video từ tiêu đề đến mạng phân phối nhà cung cấp dịch vụ Mạng phân phối từ phần cuối mạng lõi đến định tuyến tổng hợp, nơi bắt đầu mạng truy cập Mạng truy cập cho phép người dùng kết nối với nhà cung cấp dịch vụ cho phép truy cập vào nội dung đa phương tiện Yêu cầu mạng truy nhập có đủ băng thông để hỗ trợ nhiều kênh IPTV cho thuê bao, đồng thời cho phép dịch vụ khác (điện thoại liệu) Cuối cùng, mạng khách hàng (máy thu di động) cho phép giao tiếp trao đổi thơng tin máy tính thiết bị kết nối với dịch vụ nhà cung cấp dịch vụ cung cấp Đánh giá hiệu suất chuyên sâu WiMAX di động thực cách sử dụng điều chế mã hóa thích ứng môi trường mô giống thực OPNET 16 Thông số hiệu suất WiMAX di động liên quan đến sơ đồ mã hóa điều chế khác Hiệu suất chúng đánh giá thơng lượng trung bình, liệu bị giảm trung bình, giá trị MOS ứng dụng thoại mức sử dụng BW mức sử dụng loạt liệu UL triển khai VoIP Mạng WiMAX Họ quan sát thấy sử dụng sơ đồ mã hóa điều chế bậc thấp hơn, hệ thống cung cấp hiệu suất tốt thông lượng, giảm liệu MOS với chi phí sử dụng BW cao Việc cung cấp IPTV qua WiMAX gồm thách thức yêu cầu QoS Ngoài ra, việc truyền dịch vụ IPTV thông qua công nghệ WiMAX tác động tới tham số khác mạng WiMAX triển khai dịch vụ Một điều khiển thông minh thiết kế dựa logic mờ để phân tích yêu cầu QoS để cung cấp IPTV qua WiMAX Ngoài ra, điều khiển thông minh dựa logic mờ sử dụng để phân tích ba tham số: jitter, tổn thất độ trễ ảnh hưởng đến QoS, để cung cấp dịch vụ IPTV Mục đích xác định giá trị tối đa việc sử dụng liên kết liên kết mạng Ví dụ:  Telagarapu đồng nghiệp phân tích lớp vật lý WiMAX với kỹ thuật điều chế khác BPSK, QPSK, QAM so sánh điều chế QPSK có khơng có phương pháp sửa lỗi chuyển tiếp Singh đồng nghiệp cung cấp phân tích tỷ lệ lỗi Bit với SNR tỷ lệ lỗi khối với SNR đường cong sử dụng QPSK, 16 QAM 64 QAM kênh AWGN với tham số phân tích cho tỷ lệ mã khác Người ta thấy số lượng ký hiệu truyền khối lớn chất lượng truyền giảm  Rehman đồng nghiệp sử dụng công cụ Simulink để đánh giá hệ thống WiMAX kết hợp khác điều chế kỹ thuật số kênh truyền thông khác AWGN kênh mờ dần Cả mã Reed-Solomon (RS) với mã chập với mã định mức 1/2 2/3 mã hóa kênh FEC tích hợp hệ thống WiMAX 17 Chương 3: Mơ hình kết 3.1 Mơ hình Mobile TV qua WiMAX Hình 2.2: Mơ hình Mobile TV qua WiMAX Cấu trúc liên kết mạng cho mạng tầng thử nghiệm chúng tơi đưa Hình 2.2 Mơ hình triển khai với WiMAX tế bào lục giác với nhiều trạm thuê bao phạm vi trạm gốc Các trạm gốc kết nối với mạng lõi đường trục IP Đường trục IP kết nối với đường trục máy chủ thông qua cổng ASN-GW để hỗ trợ tính di động mạng WiMAX Cổng ASN-GW, đường trục IP đường trục máy chủ đại diện cho mạng công ty cung cấp dịch vụ Nút (di động 5_1) di chuyển dọc theo quỹ đạo màu trắng xung quanh ô Các đường chấm hai chiều màu xanh lục biểu thị đường hầm đóng gói định tuyến chung (GRE) Các thuộc tính phổ biến sử dụng cho cấu hình mạng nêu Bảng Bảng 4: chi tiết cấu hình mạng Mạng Bán kính Số lượng trạm sở Số lượng trạm th bao Mơ hình IP Backbone Mơ hình máy chủ video Mơ hình liên kết (BS-Backbone) Mơ hình liên kết (Backbone-server Backbone) Mơ hình lớp vật lý Loại hình dịch vụ lưu lượng Ứng dụng Lịch trình 18 Bảng 5: Đặc điểm giải mã video Thông số Bộ giải mã Tỷ lệ nén khung hình Kích thước khung hình tối thiểu (Byte) Kích thước khung hình tối đa (Byte) Kích thước khung hình trung bình (Byte) Tốc độ khung hình cao (Mbps) Tốc độ khung hình trung bình (Mbps) Tốc độ khung hình (fps) Truyền video qua mạng khơng dây nhiệm vụ đầy thách thức Điều yêu cầu băng thơng cao tính chất nhạy cảm với độ trễ video hầu hết loại ứng dụng khác Video mã hóa MPEG-4 phần 2, lấy từ Đại học Bang Arizona với độ phân giải khung hình 352 x 288 tốc độ mã hóa 25 fps Bảng cho thấy tốc độ trung bình cao cho mã video phản ánh khung hình video Các dấu vết mơ hình mơ đề xuất điều khiển cách sử dụng dấu vết video âm từ phim Ma trận III dấu vết phản ánh kích thước khung hình riêng lẻ liệu khung hình thực tế Vì vậy, cơng việc thêm khung âm 21,6 3.2 Kết 3.2.1 Trường hợp 1: Nút di động với tốc độ khác Trường hợp nghiên cứu để xem tốc độ TV di động hoạt động cách sử dụng sơ đồ mã hóa điều chế khác Mobile WiMAX cung cấp Điều đánh giá thơng số hiệu suất, cụ thể là: giật gói, độ trễ gói E2E, sụt giảm liệu thơng lượng nút di động để tốc độ tốt cho Mobile TV Tốc độ điện thoại di động cung cấp theo km/h mơ hình đường dịch vụ lập lịch trình giữ khơng đổi Mơ hình suy hao đường dẫn chọn làm không gian trống lớp dịch vụ rtPS xem xét Độ trễ gói tin trung bình độ trễ E2E trung bình với điều chế cố định thích ứng thể Hình 3.1 (a) (b) Hình 3.1 (a) cho thấy thay đổi trung bình giật âm thanh/video Mobile TV qua mạng WiMAX di động cho tốc độ khác nhau, chất lượng video tốt độ giật Thang đo trục Hình 3.1 (a) thang đo log kết biến thiên nhỏ xung quanh Như thể Hình 3.1 (a), độ giật âm / video trung bình xấp xỉ MCS AMC cao tốc độ khác nhau, khoảng 2,5753E-05 giây, MCS khác QPSK có mức jitter trung bình nhiều Từ kết Hình 3.1 (a), quan sát thấy WiMAX sử dụng MCS cao (64 QAM 2/3, 64 QAM 3/4) AMC (AMC-1, AMC-2) kỹ thuật điều chế cho jitter tốt so với với MCS khác (QPSK, 16 QAM) Độ trễ từ đầu cuối đến đầu cuối trung bình tốc độ khác MCS cho thấy Hình 3.1 (b), độ trễ 19 E2E trung bình tốc độ khác mang lại độ trễ E2E gói thấp cho âm / video Mobile TV điều chế mã hóa MCS cao (16 QAM, 64 QAM) AMC so với QPSK Hình 3.1: a) Độ giật Video trung bình; (b) Độ trễ trung bình từ đầu cuối đến đầu cuối gói Về mặt trực quan, tốc độ rơi liệu ngày tăng bị ảnh hưởng tốc độ SS Tuy nhiên, tốc độ SS tăng lên, tần số ngắt kết nối tăng lên, dẫn đến tăng liệu bị rơi giảm thơng lượng Như thấy từ Hình 3.2 (a), mức rơi liệu trung bình cao đáng kể SS di chuyển với tốc độ lớn 150 km/h Ảnh hưởng việc rơi liệu tự nhiên làm giảm thơng lượng WiMAX trung bình hiển thị Hình 3.2 (b) Từ Hình 3.2 (a), quan sát thấy liệu giảm xuống thấp sơ đồ điều chế 16 QAM 3/4 64 QAM 1/2 thay đổi theo tốc độ Hình 3.2: (a) Dữ liệu gói trung bình bị giật nút SS; (b) Thơng lượng WiMAX trung bình cho nút SS Khi SS di chuyển qua ơ, phải đối mặt với giá trị SINR khác tùy thuộc vào khoảng cách từ BS môi trường lan truyền Với khoảng cách ngày tăng, SINR giảm MCS bậc cao cho nhiều BLER MCS bậc thấp với giá trị SINR Hình 3.3 cho thấy BLER cho MCS khác 150 km/h, đường màu vàng hình cho thấy 64 QAM 3/4 có nhiều BLER MCS khác Thơng lượng trung bình 20 lấy làm thước đo cung cấp mức trung bình thơng lượng quan sát q trình mơ Do đó, bậc cao MCS 16 QAM 3/4, 64 QAM 1/2 64 QAM 2/3 có hiệu suất (thơng lượng) tốt quan sát Hình 3.2 (b) Theo kết Hình 3.2 (a) (b), quan sát thấy WiMAX sử dụng 64 QAM 1/2 16 QAM 3/4 kỹ thuật điều chế cho thấy hiệu suất tốt (thông lượng cao) so với kỹ thuật điều chế khác Hình 3.3: BLER tải xuống trung bình 3.2.2 Trường hợp 2: Nút di động có tổn hao đường truyền khác Các thông số hiệu suất 36 kịch quan sát sơ đồ mã hóa điều chế khác liên quan đến mơ hình đường khác Trong trường hợp này, xem xét việc giữ tốc độ SS không đổi 50 Km/h lập lịch lớp dịch vụ dạng rtPS Trong nghiên cứu này, mạng WiMAX bán kính cố định xem xét tất suy hao đường truyền Mô hình suy hao đường truyền từ ngồi trời đến nhà dành cho người thiết kế cho mạng WiMAX di động nhỏ vi mô Đối với mơ hình lan truyền từ ngồi trời đến nhà người bộ, nút SS di chuyển khỏi BS gặp phải sụt giảm đáng kể SINR MCS bậc cao (chẳng hạn 64 QAM 3/4) yêu cầu giá trị SINR cao để cung cấp thơng lượng tốt; MCS bậc cao phải đối mặt với sụt giảm liệu lớn Hình 3.4 (a) Tuy nhiên, từ ngồi trời đến nhà người có độ giật thấp độ trễ E2E gói tin thấp Hình 3.5 (a) (b) Suy hao đường dẫn khoảng trống thấp nhất; đó, việc giảm SINR với khoảng cách từ BS dẫn đến thơng lượng tốt hơn, gói tin có độ giật thấp hơn, độ 21 trễ E2E gói tin thấp rơi gói liệu thấp từ tất MCS khác Hình 3.4 Hình 3.5 Vì việc giảm SINR với khoảng cách từ BS nên SS phải thay đổi sơ đồ điều chế thường xun hơn, dẫn đến thông lượng cao cho AMC thể Hình 3.4 (b) Ở đây, mơ hình cố định ngoại coi địa hình đồi với mật độ từ trung bình đến nặng đại diện cho mơi trường nơng thơn có tỷ lệ suy hao đường cao Hình 3.4: (a) Dữ liệu gói trung bình bị rơi nút SS; (b) Thơng lượng WiMAX trung bình cho nút SS Hình 3.5: (a) Độ giật video trung bình; (b) Độ trễ trung bình từ đầu cuối đến đầu cuối gói tin Do mơ hình lan truyền từ ngồi trời đến nhà cho người trải qua sụt giảm gói tin cao so với mơ hình khác, cho thơng lượng thấp so với mơ hình lan truyền khác quan sát từ Hình 3.4 (b) Đối với mơ hình lan truyền không gian trống, 16 QAM 64 QAM có thơng lượng mã hóa khác Hình 3.4 (b) 22 3.2.3 Trường hợp 3: Nút di động lớp khác Nút di động lớp khác trình bày kết mơ 36 kịch bản: tốc độ tổn hao đường không đổi Tốc độ SS chọn 50 km/h mơ hình suy hao đường truyền không gian trống xem xét Các lớp dịch vụ khác sử dụng trường hợp nhiều điều chế lược đồ mã hóa khác để có số liệu hiệu suất: biến thiên độ trễ gói, độ trễ đầu cuối đến đầu cuối gói, liệu bị rơi cho nút di động thông lượng WiMAX cho nút di động UGS ertps thiết kế để hỗ trợ VoIP Tuy nhiên, UGS sử dụng cho CBR, A/V Mobile TV có VBR, khơng thể sử dụng UGS mơ chúng tơi Vì vậy, lớp UGS không hỗ trợ nghiên cứu điển hình chúng tơi Mặt khác, ertps thiết kế để hỗ trợ ứng dụng thời gian thực tạo lưu lượng tốc độ bit thay đổi thiết kế cho dịch vụ VoIP với khả phát hoạt động Kết thu cho thấy lớp có hiệu suất tất phép đo thể Hình 3.6 9, có thơng lượng thấp hơn, jitter cao độ trễ gói E2E cao Hình 3.6 (a) (b) cho thấy độ giật gói độ trễ gói E2E cho lớp dịch vụ khác nhau: rtPS, nrtPS, ertPS BE rtps, nrtps BE cho hiệu suất tốt nhất, điều cho thấy để điều chế mã hóa cao hơn, tất lớp dịch vụ cho thông lượng nhau, độ trễ độ trễ gói E2E Trong Hình 3.7 (b), quan sát thấy trình cung cấp lớp rtps có thơng lượng lớn lớp khác, nrtPS BE Lý rtPS thiết kế để phát trực tuyến Âm Video Hình 3.6: (a) Độ giật video trung bình; (b) Độ trễ trung bình từ đầu cuối đến đầu cuối gói tin 23 Hình 3.7: (a) Dữ liệu gói trung bình bị rơi nút SS; (b) Thơng lượng WiMAX trung bình cho nút SS 24 KẾT LUẬN Bài tiểu luận trình bày nghiên cứu so sánh hiệu suất Mobile TV qua mạng WiMAX di động liên quan đến sơ đồ điều chế mã hóa khác tham số khác bao gồm tốc độ nút di động, mơ hình đường lớp dịch vụ MAC Hiệu suất đánh giá độ giật gói trung bình, độ trễ gói E2E trung bình, thơng lượng trung bình liệu cập nhật trung bình Sử dụng mơ OPNET chứng minh sơ đồ mã hóa điều chế bậc cao (cụ thể 16 QAM 64 QAM) cung cấp hiệu suất tốt Ngoài ra, sơ đồ AMC (cụ thể AMC-1 AMC-2) cho hiệu suất tương đối so sánh với sơ đồ 64 QAM 3/4 Trong nghiên cứu này, kết mô cho thấy việc suy hao đường truyền không gian trống tốt để triển khai ứng dụng video A/V tốc độ nút di động khác nhau, “ngoài trời đến nhà” trường hợp xấu với tỷ lệ rớt gói cao Hơn nữa, mơ cho thấy lớp dịch vụ lập lịch rtPS dịch vụ lập lịch thích hợp cho ứng dụng video A/V 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Mobile TV DVB-H DMB 3G Systems and Rich Media Applications.pdf – Amitabh kumar [2] “Ad - vances in Multimedia Communications”, International Journal of Communication Systems, Vol 24, No 10, 2011 [3] “Path Loss Compensation Technique for WiMAX Technology Based Communication System,” International Journal of Engineering Science and Technology, 2011 [4] “Using AMC and HARQ to Optimize System Capacity and Application Delays in WiMAX Networks,” Journal of Telecommunications, Vol 2, No 2, 2010 [5] “Performance Study of Mobile WiMAX Network with Changing Scenarios under Different Modulation and Coding,” International Journal of Communication Systems, Vol 24, No 8, 2011 [6] Analysis of QoS Requirements for Delivering IPTV over WiMAX Technology,” Proceedings of International Conference on Software, Telecommunications and Computer Networks (Soft-COM), 2010 [7] “Analysis of Coding Techniques in WiMAX,” International Journal of Computer Applications, Vol 22, No 3, 2011 26 ... Thơng lượng WiMAX trung bình cho nút SS 24 KẾT LUẬN Bài tiểu luận trình bày nghiên cứu so sánh hiệu suất Mobile TV qua mạng WiMAX di động liên quan đến sơ đồ điều chế mã hóa khác tham số khác bao... hợp 1: Nút di động với tốc độ khác Trường hợp nghiên cứu để xem tốc độ TV di động hoạt động cách sử dụng sơ đồ mã hóa điều chế khác Mobile WiMAX cung cấp Điều đánh giá thông số hiệu suất, cụ thể... Chương 2: Mobile TV qua WiMAX di động 2.1 Giới thiệu Mobile TV qua WiMAX di động Thách thức hệ thống truyền thơng tương lai khả chuyển nội dung đa phương tiện qua nhiều mạng khác cách hiệu điều kiện