đồ án:Mô hình Mesh cho Wimax

đồ án:Mô hình Mesh cho WimaxNội dung đồ án: Chương I : Giới thiệu chung về WimaxChương II : Lớp truy nhập và lớp vật lý của WimaxChương III : Mô hình Mesh trong WimaxChương IV : Tổng kết

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA VIỄN THÔNG I o0o CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc o0o ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Họ và tên : Vũ Việt Cường Lớp : D2004VT1 Khóa : 2004 – 2008 Ngành : Điện tử - Viễn thông Tên đồ án: Mô hình Mesh cho Wimax Nội dung đồ án:  Chương I : Giới thiệu chung về Wimax  Chương II : Lớp truy nhập và lớp vật lý của Wimax  Chương III : Mô hình Mesh trong Wimax  Chương IV : Tổng kết Ngày tháng năm 2008 Giáo viên hướng dẫn Nguyễn Văn Đát NHẬN XÉT CỦA GV HƯỚNG DẪN Điểm : (Bằng chữ : ) Ngày tháng năm 2008 Giáo viên hướng dẫn Nguyễn Văn Đát NHẬN XÉT CỦA GV PHẢN BIỆN Điểm : (Bằng chữ : ) Ngày tháng năm 2008 Giáo viên phản biện Mesh in Wimax MỤC LỤC MỤC LỤC 1 DANH SÁCH HÌNH VẼ 3 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 5 LỜI NÓI ĐẦU 12 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ WIMAX 14   !"#$%%%& '()*+,-.$/01 2 1.3.1 Tổ chức WIMAX FORUM 20 1.3.2 Lịch sử WIMAX 21 1.3.3 Khái niệm WIMAX 22 1.3.4 Các chuẩn công nghệ của wimax 23 1.3.5 Băng tần cho WiMax 24 CHƯƠNG II LỚP TRUY NHẬP VÀ LỚP VẬT LÝ CỦA WIMAX 28 3456/6+,/7 8 9:;+<=>?@+,=>/0 & 2.2.1 Lớp vật lí: 29 2.2.2 Lớp MAC : 41 'AB9<C D 2.3.1 OFDM 54 2.3.2 OFDMA 65 2.3.3 SOFDMA 68 2.3.4 PSK M-QAM 69 CHƯƠNG III MÔ HÌNH MESH TRONG WIMAX 75 'ACE/74.FG HD 3.1.1 Định dạng khung 75 1 Vũ Việt Cường Mesh in Wimax 3.1.2 Quy trình Entry 77 3.1.3 Lược đồ MSH-NENT trong khung con điều khiển 80 3.1.4 Lược đồ MSH-NCFG trong khung con điều khiển 81 3.1.5 Lược đồ dữ liệu khung con 82 3.1.6 Quản lý bảo mật trong chế độ Mesh 85 'IJ)K434./01C#=I>8D ''9=IJ+,L4FM./01N=I>88 3.3.1 Bộ mô phỏng WiMAX 89 3.3.2 Tính toán hiệu năng 90 CHƯƠNG IV TỔNG KẾT 94 34OFG+, & PNF.FG & '(IJNF.FG &Q 9RRN &Q KẾT LUẬN 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO 99 2 Vũ Việt Cường Mesh in Wimax DANH SÁCH HÌNH VẼ 3 Vũ Việt Cường Mesh in Wimax MỤC LỤC 1 DANH SÁCH HÌNH VẼ 3 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 5 LỜI NÓI ĐẦU 12 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ WIMAX 14  Hình 1.1: Xu hướng phát triển của mạng truy nhập vô tuyến 16  !"#$%%%& Hình 1.2 Quy mô triển khai các chuẩn truy nhập băng rộng 20 '()*+,-.$/01 2 1.3.1 Tổ chức WIMAX FORUM 20 Hình 1.3 Các thành viên của tổ chức Wimax Forum 21 1.3.2 Lịch sử WIMAX 21 1.3.3 Khái niệm WIMAX 22 1.3.3.1 Khái niệm: 22 Hình 1.4 Các phân lớp giao thức của Wimax 23 1.3.4 Các chuẩn công nghệ của wimax 23 1.3.5 Băng tần cho WiMax 24 CHƯƠNG II LỚP TRUY NHẬP VÀ LỚP VẬT LÝ CỦA WIMAX 28 3456/6+,/7 8 Hình 2.1: Cấu hình điểm-đa điểm (PMP) 29 Hình 2.2 So sánh mô hình các mô hình kết nối 29 9:;+<=>?@+,=>/0 & 2.2.1 Lớp vật lí: 29 2.2.1.1 Giới thiệu chung về lớp vật lý 29 2.2.1.2 Truyền lan LOS và NLOS 31 Hình 2.3 Mô hình LOS 32 Hình 2.4 Mô hình NLOS 33 2.2.1.3 Các kĩ thuật song công FDD và TDD 33 Hình 2.5 Kĩ thuật TDD và FDD 34 2.2.1.4 Cấu trúc khung lớp vật lí 35 Khung TDD 35 Hình 2.6 Khung TDD cho kiểu PMP 36 Hình 2.7 Khung FDD cho kiểu PMP 37 4 Vũ Việt Cường Mesh in Wimax THUẬT NGỮ VIẾT TẮT AAA Authentication, Nhận thực, cấp phép và tính cước authorization and Account AAS Adaptive Antenna System Hệ thống anten thích ứng ACK Acknowledgment Xác nhận AES Advance Ecryption Standard Chuẩn mật mã nâng cao AK Authorization Key Khóa nhận thực ARQ Automatic Retransmission Request Yêu cầu truyền lại tự động ASN Access Service Network Mạng dịch vụ truy nhập ATM Asynchronous Transfer Mode Phương thức truyền không đồng bộ BE Best Effort dịch vụ nỗ lực tốt nhất BPSK Binary Phase shift Keying Khóa chuyển pha nhị phân BR Bandwidth Request Yêu cầu băng thông BS Base Station Trạm gốc BSN Block Sequence Number Số thứ tự khối BTC Block Turbo Code Mã Turbo khối BW Bandwidth Băng thông BWA Broadband Wireless Access Truy nhập không dây băng rộng CA Collision Avoidance Tránh xung đột CBC Cipher Block Chaining Chuỗi khối mã hóa CC Confirmation Code Mã xác nhận CCI Co-Channel Interference Nhiễu kênh liên kết CCK Complementary Coded Keying Khóa mã hóa bổ sung CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã C/I Carrier to Interference Ratio Tỉ số tín hiệu/ nhiễu CID Connection Identifier Nhận dạng kết nối 5 Vũ Việt Cường Mesh in Wimax CP Cyclic Prefix Tiền tố tuần hoàn CPE Customer Premises Equipment Thiết bị truyền thông cá nhân CPS Common Part Sublayer Lớp con phần chung CRC Cyclic Redundancy Check Kiểm tra độ dư vòng tuần hoàn CS Convergence Sublayer Lớp con hội tụ CSMA Carrier Sense Multiple Access Đa truy nhập cảm nhận sóng mang CSN Connection Service Network Mạng dịch vụ kết nối CTC Concatenated Turbo Code Mã Turbo xoắn DAMA Demand Assigned Multiple Access Đa truy nhập ấn định theo nhu cầu DCD Downlink Channel Descriptor Miêu tả kênh đường xuống DCF Distributed Control Function Chức năng điều khiển phân tán DES Data Encryption Standard Chuẩn mật mã hóa dữ liệu DFS Dynamic Frequence Selecton Lựa chọn tần số động DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Giao thức cấu hình Host động DL Downlink Đường xuống DLFP Downlink Frame Preamble Tiền tố khung đường xuống DSA Dynamic Services Addition Bổ sung các dịch vụ động DSC Dynamic Services Change Chuyển đổi các dịch vụ động DSL Digital Subcriber Line Đường dây thuê bao số EC Encryption Control Điều khiển mật mã hóa ECB Electronic Code Book Sách mã điện tử EDCA Enhanced Distributed Truy nhập điều khiển phân tán Control Access nâng cao EDGE Enhanced Data Rates Các tốc độ dữ liệu được nâng cấp cho for GSM Evolution sự phát triển GSM EV-DO Enhanced Version- Data Only Chỉ dữ liệu-phiên bản nâng cao 6 Vũ Việt Cường Mesh in Wimax EKS Encryption Key Sequence Chuỗi khóa mật mã ETSI European Telecommunications Viện các chuẩn viễn thông Standards Institute Châu Âu FBSS Fast Base Station Switch Chuyển mạch trạm gốc nhanh FCH Frame Control Header Tiêu đề điều khiển khung FDD Frequence Division Duplex Song công phân chia theo tần số FDM Frequence Division Mutiplexing Ghép kênh phân chia theo tần số FEC Forward Error Correction Hiệu chỉnh lỗi trước FFT Fast Fourier Transform Chuyển đổi Fourier nhanh FSH Fragmentation Subheader Tiêu đề con phân đoạn GPC Grant Per Connection Cấp phát trên mỗi trạm gốc GPRS Generalized Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói chung GPSS Grant Per Subscriber Station Cấp phát trên mỗi trạm thuê bao GSM Global System For Hệ thống toàn cầu cho truyền Mobile Communicatons thông di động HARQ Hybrid Automatic Yêu cầu truyền lại tự động kết Retransmission Request hợp HCS Header Check Sequence Thứ tự kiểm tra tiêu đề HHO Hard HandOver Chuyển giao cứng HMAC Hashed Message Mã nhận thực bản tin đã xáo trộn Authentication Code HSDPA High Speed Downlink Truy nhập gói đường xuống Packet Access tốc độ cao HSUPA High Speed Uplink Packet Access Truy nhập gói đường lên tốc độ cao HT Header Type Loại tiêu đề IEEE Institute of Electrical and Viện các kĩ sư điện và điện tử Electronic Engineers 7 Vũ Việt Cường [...]... đó được nhiều nước phân bổ cho hệ thống truy cập không dây định (Fixed Wireless Access – FWA) hoặc cho hệ thống truy cập không dây băng rộng (WBA) WiMax cũng được xem là một công nghệ WBA 24 Vũ Việt Cường Mesh in Wimax Chương I Giới thiệu chung vê Wimax nên có thể sử dụng băng tần này cho WiMax Vì vậy, WiMax Forum đó thống nhất lựa chọn băng tần này cho WiMax Các hệ thống WiMax ở băng tần này sử dụng... này em xin giới thiệu những nét tổng quát của công nghệ Wimax và ứng dụng mô hình Mesh cho Wimax Nội dung cụ thể được chia làm ba chương như sau: Chương I: Giới thiệu chung về Wimax Chương II: Lớp truy nhập và lớp vật lý của Wimax Chương III: Mô hình Mesh trong Wimax 12 Vũ Việt Cường Mesh in Wimax Chương IV: Tổng Kết Wimax là một công nghệ mới, vì vậy đòi hỏi sự nghiên cứu và tìm tòi nếu các bạn muốn... hướng hay một cung Với cấu hình này trạm gốc BS là điểm trung tâm cho các trạm thuê bao SS Ở hướng DL có thể là quảng bá, đa điểm hay đơn điểm Kết nối của một SS đến BS được đặc trưng qua nhận dạng kết nối CID 28 Vũ Việt Cường Mesh in Wimax Chương II Lớp MAC & PHY Hình 2.1: Cấu hình điểm-đa điểm (PMP) Hình 2.2 So sánh mô hình các mô hình kết nối Khác với mô hình PMP ở mô hình mắt lưới khống có sự khác... trước đây dùng cho kênh 52-59 UHF truyền hỡnh và xem xét cấp tiếp băng 747-801MHz (kênh 60-69 UHF truyền hình) Với Việt Nam, do đặc điểm có rất nhiều đài truyền hình địa phương nên các kênh trong giải 470-806MHz dành cho truyền hình được sử dụng dày đặc cho các hệ thống truyền hình tương tự Hiện chưa có lộ trình cụ thể nào để chuyển đổi các hệ thống truyền hình tương tự này sang truyền hình số, nên chưa... dụng càng ít, tức mức đầu tư cho hệ thống thấp đi Vì vậy, WiMax Forum cũng đang xem xét khả năng sử dụng các băng tần dưới 1GHz, đặc biệt là băng 700-800MHz 26 Vũ Việt Cường Mesh in Wimax Chương I Giới thiệu chung vê Wimax Hiện nay, một số nước đang thực hiện việc chuyển đổi từ truyền hình tương tự sang truyền hình số, nên sẽ giải phúng được một phần phổ tần sử dụng cho WBA /WiMax Ví dụ, Mỹ đó cấp đoạn... 2500-2690MHz (băng 2.5 GHz)Băng tần này là băng tần được WiMax Forum ưu tiên lựa chọn cho WiMax di động theo chuẩn 802.16-2005 Có hai lý do cho sự lựa chọn này Thứ nhất, so với các băng trên 3GHz điều kiện truyền sóng của băng tần này thích hợp cho các ứng dụng di động Thứ hai là khả năng băng tần này sẽ được nhiều nước cho phép sử dụng WBA bao gồm cả WiMax WiMax ở băng tần này có độ rộng kênh là Hz, chế độ... này Vì vậy, có thể hiểu công nghệ WiMax di động cũng là một đối tượng của quy định này, nhưng băng tần này sẽ được sử dụng cho loại hình công nghệ cụ thể nào vẫn còn để mở Băng 2300-2400MHz (băng 2.3 GHz)Băng 2.3GHz cũng có đặc tính truyền sóng tương tự như băng 2.5GHz nên là băng tần được WiMax Forum xem xét cho WiMax di động Hiện có một số nước phân bổ băng tần này cho WBA như Hàn Quốc (triển khai... (29/01/2003) và IEEE 802.16c (12/12/2002) Hình vẽ sau miêu tả phân lớp giao thức WIMAX cho hai lớp cuối cùng Truyền tải ATM Truyền tải IP Lớp con hội tụ dịch vụ đặc biệt CCCS Lớp con phần chung MAC M A C MAC-CPS Lớp con bảo mật PS Lớp vật lí (PHY) Hình 1.4 Các phân lớp giao thức của Wimax 1.3.4 Các chuẩn công nghệ của wimax IEEE 802.16 (06/12/2001) Giao diện không gian cho các chi tiết kĩ thuật PHY và MAC... Resnick (Intel) Tổ chức này sẽ quyết định và chỉ đạo việc kiểm tra tính tương tác và trao cho các nhà sản xuất thiết bị nhãn chứng nhận Wimax (Wimax Certified) Mục đích cuối cùng là mang lại lợi ích cho người dùng đầu cuối, họ có thể mua sản phẩm theo chọn lựa của 20 Vũ Việt Cường Mesh in Wimax Chương I Giới thiệu chung vê Wimax mình mà đảm bảo chắc chắn sản phẩm đó sẽ tương thích với các sản phẩm đã được... các hệ thống truyền hình tương tự này sang truyền hình số, nên chưa thấy có khả năng có băng tần để cấp cho WBA /WiMax ở đây 27 Vũ Việt Cường Mesh in Wimax Chương II Lớp MAC & PHY Chương II Lớp Truy nhập và Lớp Vật Lý của WiMax 2.1 So sánh giữa PMP và Mesh Hinh dưới so sánh topo mạng giữa PMP và Mesh PMP là một mạng truy nhập với một hoặc nhiều BS có công suất lớn và nhiều SS nhỏ hơn Người dùng có thể . 99 2 Vũ Việt Cường Mesh in Wimax DANH SÁCH HÌNH VẼ 3 Vũ Việt Cường Mesh in Wimax MỤC LỤC 1 DANH SÁCH HÌNH VẼ 3 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 5 LỜI NÓI ĐẦU 12 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ WIMAX 14  Hình. đề IEEE Institute of Electrical and Viện các kĩ sư điện và điện tử Electronic Engineers 7 Vũ Việt Cường Mesh in Wimax IMT International Mobile Viễn thông di động quốc tế Telecommunications IP Internet. Multiple Input Multiple Output Nhiều đầu vào nhiều đầu ra MIP Mobile Internet Protocol Giao thức Internet di động MISO Multiple Input Single Output Nhiều đầu vào một đầu ra MRC Maximum Ratio Combining