(Luận văn) nghiên cứu mạng wimax thiết kế và triển khai wimax di động

bộ giáo dục đào tạo tr-ờng đại học bách khoa hµ néi - luận văn thạc sĩ khoa học ngành : kü tht ®iƯn tư lu an n va p ie gh tn to Nghiên cứu MạNG WIMAX - THIếT Kế Và Triển khai wimax di động w d oa nl Ngô h-ơng nf va an lu Ng-ời h-ớng dÉn khoa häc: PGS.TS.NGUN §øc thn z at nh oi lm ul z m co l gm @ Hµ Néi 2008 an Lu n va ac th si Phụ lục SƠ ĐỒ MẠNG THỬ NGHIỆM lu an n va p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si Phụ lục CẤU HÌNH THỬ NGHIỆM CÁC DỊCH VỤ lu an n va p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si Phụ lục MƠ HÌNH THỬ NGHIỆM WIMAX DI ĐỘNG lu an n va p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si Luận văn thạc sỹ khoa học MỤC LỤC Chương Giới thiệu công nghệ WIMAX 1.1 Khái niệm WiMAX 1.2 Các tính ưư điểm WiMAX 1.3 Các chuẩn IEEE 802.16 lu an 1.3.1 IEEE 802.16 – 2001 1.3.2 IEEE 802.16 a – 2002 1.3.3 IEEE 802.16 c – 2003 1.3.4 IEEE 802.16 – 2004 1.3.5 IEEE 802.16 e n va 1.4 Truyền sóng 11 11 1.4.2 Công nghệ sửa lỗi 11 ie gh tn to 1.4.1 Điều chế thích nghi 11 p 1.4.3 Điều khiển cơng suất 12 nl w 1.5 Các công nghệ vô tuyến tiên tiến 12 1.5.2 Các cơng nghệ ănten thích nghi AAS 13 1.5.3 So sánh công nghệ Wifi WiMAX 15 nf va an lu d oa 1.5.1 Phân tập thu phát 20 2.1 Mơ hình tham chiếu 20 2.2 Tổng quan lớp vật lý z at nh oi lm ul Chương Lớp PHY lớp MAC 21 2.3 Lớp MAC( Media Access Control) 22 z 22 2.3.2 Lớp phần chung MAC CPS 23 m co l Ngô Thanh Hương – CH ĐTVT 2006-2008 gm @ 2.3.1 Lớp hội tụ chuyên biệt dịch vụ MAC CS an Lu n va ac th si Luận văn thạc sỹ khoa học 2.3.2.1 Các định dạng MAC PDU 23 2.3.2.2 Cơ cấu ARQ 24 2.3.3 Lớp bảo mật 24 2.3.4 Lớp hội tụ truyền TC 24 Chương Hệ thống WiMAX di động Phân tích đánh giá 26 3.1 Mở đầu 26 3.2 Mô tả lớp PHY WiMAX di động 27 lu an n va 3.2.1 Khái niệm OFDM 27 3.2.1.1 Nguyên lý OFDM 28 3.2.1.2 Hệ thống thông tin dung OFDM 30 3.2.2 Phân biệt OFDM OFDMA 38 3.2.3 Cấu trúc symbol OFDMA việc chia nhỏ kênh 40 to 42 gh tn 3.2.4 Khả mở rộng quy mơ 43 3.2.6 Các đặc tính tiên tiến lớp PHY 45 p ie 3.2.5 Cấu trúc khung TDD 47 oa nl w 3.3 Mô tả lớp MAC 48 3.3.1 Hỗ trợ chất lượng QoS d 50 3.3.2.1 Quản lý nguồn 52 54 z at nh oi 3.3.2.3 Bảo mật 52 lm ul 3.3.2.2 Chuyển giao nf va an lu 3.3.2 Dịch vụ lập lịch trình MAC (Scheduling) 3.4 Các tính tiên tiến WiMAX di động 55 3.4.1 Cơng nghệ ănten thích nghi AAS z gm 59 m co l 3.4.3 Dịch vụ truyền đa điểm phát quảng bá MBS Ngô Thanh Hương – CH ĐTVT 2006-2008 57 @ 3.4.2 Tái sử dụng tần số 55 an Lu n va ac th si Luận văn thạc sỹ khoa học 3.5 Đánh giá hoạt động hệ thống WiMAX di động 61 3.5.1 Các tham số hệ thống WiMAX di động 61 3.5.2 Quỹ đường truyền WiMAX di động 62 3.5.3 Độ tin cậy Overhead MAP WiMAX di động 65 3.5.4 Hiệu hoạt động hệ thống WiMAX 68 3.6 Kiến trúc WiMAX 72 3.7 Các vấn đề cần quan tâm khác 77 lu 3.7.1 Các ứng dụng WiMAX di động 79 3.7.2 Vấn đề phổ WiMAX di động 80 3.7.3 Các lộ trình cho sản phẩm WiMAX 81 an 3.8 Các tính tốn cho q trình thiết kế WiMAX 82 n va 82 3.8.1 Tốc độ downlink uplink cực đại theo lý thuyết to 83 gh tn 3.8.2 Bán kính vùng phủ song thơng số khác 88 3.8.4 Các tính tốn kỹ thuật điều chế thích nghi 90 3.8.4.1 Suy hao đường truyền không gian tự 90 p ie 3.8.3 Hiệu suất phổ trạm gốc BS oa nl w 3.8.4.2 Lưu lượng cell 93 d 94 an lu 3.9 Kết luận nf va Chương Thiết kế triển khai thử nghiệm WiMAX di động cho mạng Viettel 96 lm ul 4.1 Kết thử nghiệm WiMAX cố định Viettel 4.1.2 Tính CPE z at nh oi 4.1.1 Quy mô địa điểm triển khai 96 101 m co l gm Ngô Thanh Hương – CH ĐTVT 2006-2008 101 @ 4.2.1 Sơ đồ mạng thử nghiệm 97 z 4.2 Triển khai thử nghiệm WiMAX 96 an Lu n va ac th si Luận văn thạc sỹ khoa học 4.2.2 Cấu hình thử nghiệm 101 4.2.3 Dịch vụ dự kiến thử nghiệm 104 4.2.4 Kết thử nghiệm 104 4.3 Các thức đánh giá chất lượng tiêu báo cáo công nghệ 105 4.3.1 Cách thức đánh giá chất lượng 106 4.3.2 Các tiêu báo cáo công nghệ 106 4.4 Kế hoạch thử nghiệm WiMAX di động 107 lu an n va 4.4.1 Tần số dung lượng 108 4.4.2 Cấu trúc thử nghiệm 108 4.4.3 Tính chất thử nghiệm 109 4.4.5 Các thức đánh giá chất lượng 109 4.5 Các vấn đề Mobile WiMAX 110 to 110 gh tn 4.5.1 Vấn đề Radio 111 ie 4.5.2 Vấn đề cung cấp dịch vụ p Kết luận Từ ngữ viết tắt d oa nl w Phụ lục nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ Ngô Thanh Hương – CH ĐTVT 2006-2008 an Lu n va ac th si Luận văn thạc sỹ khoa học DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Các thuộc tính phiên 802.16 lu an 19 Bảng 2.1 Thuật ngữ mô tả giao diện không gian 22 Bảng 3.1 Các tham số tỷ lệ OFDM 43 Bảng 3.2 Các kỹ thuật mã hoá điều chế hỗ trợ 45 Bảng 3.3 Tốc độ liệu PHY với kênh PUSC WiMAX di động 47 Bảng 3.4 Các ứng dụng WiMAX chất lượng dịch vụ 49 Bảng 3.5 Các tuỳ chọn anten tiên tiến 56 Bảng 3.6 Các tốc độ liệu cho cấu hình SIMO/MIMO 57 Bảng 3.7 Các thông số hệ thống WiMAX di động 62 Bảng 3.8 Các thông số OFDMA 62 n va Bảng 1.2 So sánh WiMAX Wifi ie gh tn to 62 Bảng 3.10 Quỹ đường truyền DL cho WiMAX di động 64 p Bảng 3.9 Phương thức truyền sóng oa nl w 65 d Bảng 3.11 Quỹ đường truyền UL cho WiMAX di động lu nf va an Bảng 3.12 Các mơ hình kênh đa đường mơ hoạt động hệ thống 68 Bảng 3.13 Mơ hình kênh thuê bao hỗn hợp cho mô hoạt động hệ thống 68 lm ul Bảng 3.14 Các giả thiết cấu hình WiMAX di động 70 z at nh oi 71 Bảng 3.16 Thơng số tính tốn đường truyền 84 Bảng 3.17 Hiệu suất phổ 87 92 m co l gm Ngô Thanh Hương – CH ĐTVT 2006-2008 @ Bảng 3.18 Giả định vật lý 802.16 z Bảng 3.15 Tính hoạt động hệ thống WiMAX di động an Lu n va ac th si Luận văn thạc sỹ khoa học MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, chứng kiến bùng nổ công nghệ mạng không dây Khả liên lạc không dây gần tất yếu thiết bị cầm tay (PDA), máy tính xách tay, điện thoại di động thiết bị kỹ thuật số khác Với tính ưu việt vùng phục vụ kết nối linh động, khả triển khai nhanh chóng, giá thành ngày giảm Xu hướng kết nối không dây (vô tuyến) ngày trở nên phổ cập kết nối mạng máy tính Với chiều hướng giá thành máy tính xách tay ngày giảm nhu cầu truy nhập Internet ngày tăng, nước phát triển dịch vụ truy nhập Internet không dây trở nên phổ cập, bạn ngồi bất lu nơi đâu truy nhập Internet từ máy tính xách tay cách dễ dàng an n va thông qua kết nối không dây công nghệ dịch chuyển địa IP Các công nghệ đem đến cho người sử dụng khả kết nối khơng dây to tn thật hồn hảo Ví Bluetooth kết nối khơng dây, Wi-Fi truy xuất Internet ie gh không dây, điện thoại di động p Nhưng bên cạnh ưu điểm, công nghệ kết nối khơng dây cịn hạn chế w chưa thật liên thơng với Vấn đề với truy nhập WiFi oa nl hotspot nhỏ, phủ sóng rải rác Cần có hệ thống khơng dây mà d cung cấp tốc độ băng rộng cao khả phủ sóng lớn Đó WiMAX lu an (Worldwide Interoperability Microwave Access) Nó biết đến nf va IEEE 802.16 WiMAX công nghệ dựa tảng chuẩn tiến hóa lm ul cho mạng khơng dây điểm- đa điểm Là giải pháp cho mạng đô thị khơng dây băng rộng với phạm vi phủ sóng tới 50km tốc độ bit lên tới 75Mbps z at nh oi với kênh 20MHz, bán kính cell từ 2-9km Chuẩn thiết kế hoàn toàn với mục tiêu cung cấp trục kết nối z trực tiếp mạng nội thị (Metropolitan Area Network-MAN) đạt băng thông @ gm tương đương xDSL, trục T1/E1 phổ biến Công nghệ WiMax xu m Ngô Thanh Hương – CH ĐTVT 2006-2008 co l hướng cho tiêu chuẩn giao diện vô tuyến việc truy nhập không dây an Lu n va ac th si Luận văn thạc sỹ khoa học đặc biệt phù hợp với điều kiện tầm nhìn hạn chế, nhiều vật cản loại nhà thành phố lớn, giúp loại bỏ tình trạng sóng yếu Thiết bị sử dụng cho hay nhiều máy tính (10/100 Base T LAN NIC) qua khe cắm RJ45 Thiết bị có nguồn điện 110./220V có dây nối chống sét phục vụ cho khu vực vị trí cao • Tính thiết bị : - Tốc độ truy cập tối đa 10Mbps ( DL UL) - Phạm vi bắt sóng từ trạm gần 32km điều kiện tầm nhìn tốt, khoảng 2km điều kiện tầm nhìn bị hạn chế với nhiều building - Tích hợp modem radio - Nhỏ gọn , gắn tường cột lu - Chịu đựng tốt yếu tố thời tiết an va - Phủ sóng đến 32 km n - Điều chế linh hoạt 4/16/64 QAM to tn - Không cần cài đặt riêng cho máy tính - Thích hợp cho khu đơng dân, thành thị p ie gh - Sử dụng cho doanh nghiệp d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co Ngô Thanh Hương – CH ĐTVT 2006-2008 l gm @ Hình Thiết bị CPE ngồi trời 99 an Lu n va ac th si Luận văn thạc sỹ khoa học c Thiết bị CPE mobility Thiết kế riêng phục vụ cho thiết bị di động, đặc biệt sử dụng di chuyển phương tiện giao thông, thiết bị WiMAX di động modem không dây băng rộng vớI công suất phát lớn ( hình 4.3 ) Sử dụng đơn giản người dùng khơng cần cài đặt thêm cho máy tính thiết bị di động Đặc biệt tiết kiệm khả tương thích vớI phần mềm IP chuẩn thông thường, giảm thiểu nhiều việc phảI mua thêm giảI pháp đặc biệt cho thiết bị di động cá nhân Thiết bị hồn tồn thích hợp sử dụng để chuyển tiếp backhaul cho mạng LAN trường hợp cần thiết khả chuyển vùng, tự tìm kiếm điều chỉnh để đạt chất lượng mạng tốt Để sử dụng tính di động, người dùng cần gắn thiết bị phương lu an tiện giao thông Thiết bị sử dụng nguồn 11.7 – 15.9 VDC có khả chịu - Tốc độ truy cập 3Mbps/450Kbps ( Download/Upload) di chuyển n va nhiệt dao động từ 40oC – 60o C gh tn to - Tốc độ di chuyển tối đa đạt 100km/h - Phạm vi bắt sóng từ trạm gần 32km điều kiện tầm nhìn tốt, ie p khoảng 2km điều kiện tầm nhìn bị hạn chế vớI nhiều nhà cao tầng… nl w - Tích hợp modem radio oa - Cơng suất lớn, phù hợp vớI mọI điều kiện môi trường d - Chế độ truy cập 24/24h lu nf va an - Điều chế linh hoạt 4/16/64 QAM - Không cần cài riêng biệt z at nh oi lm ul z m co l gm @ Ngô Thanh Hương – CH ĐTVT 2006-2008 100 an Lu n va ac th si Luận văn thạc sỹ khoa học Hình Thiết bị CPE di động 4.2 Triển khai thử nghiệm mạng WiMAX 4.2.1 Sơ đồ mạng thử nghiệm lu an Tham khảo Phụ lục n va 4.2.2 Cấu hình thử nghiệm gh tn to * Cấu hình thiết bị NEXTNET (8 trạm) p ie + Đoạn băng tần 1: 3343-3350 MHz (Tx) + Đoạn băng tần 2: 3393-3400 MHz (Rx) nl w Cấu hình thử nghiệm sau: d oa + Tần số 3.3GHz (băng tần f) an lu + Độ rông kênh: 3.5MHz + Tốc độ hỗ trợ : 10Mbps/sector nf va + Góc mở Anten : 900/sector lm ul + Công nghệ TDD + Độ tăng ích CPE z at nh oi + Cơng suất phát BS : 33dBi (20 Watts) RSU = 13.4 dBi • OSU = 13.4 dBi • MSU: phụ thuộc vào vị trí thiết bị z • m co l gm @ Ngô Thanh Hương – CH ĐTVT 2006-2008 101 an Lu n va ac th si Luận văn thạc sỹ khoa học + Các kênh tần số sử dụng : F1= 3344.75MHz F2= 3348.25 MHz F3=3394.75 MHz F4=3398.25 MHz * Cấu hình thiết bị Alvarion ( trạm) - Tx = 3343 Mhz - Rx = 3393 Mhz - Số kênh sử dụng : 2X3.5 Mhz - Công nghệ FDD - Công suất phát BS: 30dBm ( 10Watts) lu - Số sector : 1sector/1 trạm an va - Số kênh tần số : tần số/ sector n - Độ cao anten trạm gốc : 60m - Tốc độ hỗ trợ : 18Mbps/sector ie gh tn to - Góc ngẩng anten: -5 o p - Góc mở Anten: 90o / sector w d oa nl * Cấu hình thiết kế 10 trạm BS (Bảng sau) Cấu hình trạm Base Station nf va 01 - Tần số: F2 = 3348.25 MHz - Góc phương vị (so với hướng Bắc): 3200 - Góc ngẩng: -3 - Độ cao Anten : 30m z at nh oi lm ul HNI101 Số lượng BaseStation an Tên trạm (Site) lu STT z m co l gm @ Ngô Thanh Hương – CH ĐTVT 2006-2008 102 an Lu n va ac th si Luận văn thạc sỹ khoa học HNI340 BS1: - Tần số: F2 = 3348.25 MHz - Góc phương vị (so với hướng Bắc): 1400 - Góc ngẩng: -2 - Độ cao Anten 30m BS2: - Tần số: F3 = 3394.75 MHz - Góc phương vị (so với hướng Bắc): 2200 - Góc ngẩng: -2 - Độ cao Anten = 60m 02 HNI28 BS1: - Tần số: F2 = 3348.25 MHz - Góc phương vị (so với hướng Bắc): 1600 - Góc ngẩng: -5 - Độ cao Anten: 60m BS2: - Tần số: F3 = 3394.75 MHz - Góc phương vị: 3200 - Góc ngẩng: -4 - Độ cao Anten = 60m BS3: ( Alvarion) Tần số : Tx = 3343MHz Rx: 3393 Mhz Góc phương vị: 120 o Góc ngẩng : -4 o Độ cao anten : 60m 02 lu an n va HNI08 01 p ie gh tn to - Tần số: F1 = 3344.75 MHz - Góc phương vị (so với hướng Bắc): 3200 - Góc ngẩng: -3 - Độ cao Anten =30m - Tần số: F1 = 3344.75 MHz - Góc phương vị (so với hướng Bắc): 900 - Góc ngẩng: -4 - Độ cao Anten =30m - Tần số: F4 = 3398.25 MHz - Góc phương vị (so với hướng Bắc): 1400 - Góc ngẩng: -2 - Độ cao Anten =30m nl w HNI306 01 d HNI086 oa an lu 01 nf va HNI085 01 4.2.3 Dịch vụ dự kiến thử nghiệm z at nh oi lm ul Thiết bị Alvarion: -Tần số : Tx = 3343MHz, Rx = 3393MHz -Góc phương vị : 360 o -Độ cao anten : 30m z Về khả ứng dụng dịch vụ WIMAX, thử nghiệm m Ngô Thanh Hương – CH ĐTVT 2006-2008 co l gm @ tất dịch vụ, cụ thể sau: 103 an Lu n va ac th si Luận văn thạc sỹ khoa học + Sơ đồ mơ hình dịch vụ thử nghiệm: Theo Phụ lục 02 + Các loại hình dịch vụ cung cấp thử nghiệm WIMAX là: VoIP VideoConference Multimedia Streaming Truy nhập Internet tốc độ cao Mobility 4.2.4 Kết thử nghiệm Với cấu hình trạm gốc cấu hình Profile Service cho CPE sau : lu an - Name : Internet n va - Type : PPPoE to - UL/DL : MIR ( Maximum immigrate rate) = 12000kbps gh tn - QoS : BE ( Best Effort) - Dung lượng kết nối với mạng khác : 100 Mbps p ie Các kết thu từ việc đo kiểm chi tiết theo Phụ lục 2.Trong : nl w - Hiệu suất sử dụng phổ tần số : 1.714 bps/Hz oa - Tốc độ thấp : d o Uplink : 100.5 KBps lu nf va an o Downlink : 103.61 KBps - Tốc độ cao : lm ul o Uplink : 1005 KBps z at nh oi o Downlink: 416.46 KBps - Độ nhạy thu (RSSI): Tương ứng với mức điều chế Phụ lục z o Uplink : -94 dBm đến -72 dBm m Ngô Thanh Hương – CH ĐTVT 2006-2008 co l gm @ o Downlink: -87 dBm đến -56 dBm 104 an Lu n va ac th si Luận văn thạc sỹ khoa học - 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 users nhà, hoạt động liên tục, cao điểm, chất lượng WiMAX bảo đảm tốc độ ổn định không bị nghẽn 4.2.5 Đánh giá Với hệ thống thiết bị WIMAX – Alvarion, thời gian thử nghiệm Viettel tháng Trong trình thử nghiệm với kết đo cho thấy thiết lu bị hoạt động tốt an n va Do địa bàn thử nghiệm Hà Nội, nơi tập trung đông dân cư, tầm nhìn thẳng bị che chắn nên chưa kiểm tra hết khả phát sóng vùng phủ to tn tối đa mà thiết bị cung cấp, nhiên điều kiện thấy ie gh khả làm việc thiết bị tốt (khoảng cách đạt 6,5 km với tốc độ p UL: 950,31Kbps, DL: 397.55 Kbps) Dự báo, triển khai thiết bị WIMAX w vùng nông thôn, vùng sâu vùng xa, phát huy hết tính hoạt oa nl động thiết bị, khắc phục nhược điểm hệ thống truy nhập d Internet hữu tuyến nay, cụ thể hạn chế việc triển khai tuyến cáp lu an 4.3 Các cách thức đánh giá chất lượng tiêu báo cáo công nghệ nf va 4.3.1 Cách thức đánh giá chất lượng lm ul - Đo giao diện mạng: Sử dụng đo áp dụng với dịch vụ Internet z at nh oi 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 z - Đo thơng số vô tuyến: Độ nhạy, nhiễu đồng kênh, nhiễu kênh liền kề, m Ngô Thanh Hương – CH ĐTVT 2006-2008 co l gm @ công suất phát trạm gốc trạm thuê bao 105 an Lu n va ac th si Luận văn thạc sỹ khoa học - Đo đặc tính hệ thống: khả tự điều chỉnh cơng suất phát hướng lên, đo tốc độ đường lên đường xuống, QoS - Theo dõi hiệu năng, chất lượng mạng số lượng thuê bao tăng dần thông qua phân tích log file 4.3.2 Các tiêu báo cáo công nghệ * Tham số BS MS lu an n va Giá trị Số lượng cell sector 19 Tần số hoạt động 2500MHz Song công TDD Băng thông kênh 10MHz Khoảng cách BS 2.8km Khoảng cách tối thiểu BS MS 36m Mô hình anten Độ cao BS 70o (-3dB) với 20 dB tỷ số frontto-back 32m Độ cao MS 1.5m Độ lợi Anten BS 15dBi Độ lợi Anten MS -1dBi Công suất phát tối đa BS 43dBm p ie gh tn to Các thông số 23dBm Số lượng anten Tx/Rx BS Tx:2 4, Rx: Số lượng anten Tx/Rx MS Tx:1, Rx:2 Công suất phát tối đa MS d oa nl w 4dB Hệ số tạp âm MS 7dB nf va an lu Hệ số tạp âm BS z at nh oi lm ul z m co l gm @ Ngô Thanh Hương – CH ĐTVT 2006-2008 106 an Lu n va ac th si Luận văn thạc sỹ khoa học * Quỹ công suất lu an n va p ie gh tn to Cấu trúc trạm gốc Công suất phát Tx chấn tử anten Số lượng chấn tử anten Tx Tăng ích tổ hợp tuần hồn Tăng ích anten Tx Tăng ích kích cơng suất pilot EIRP( Cơng suất xạ đẳng hướng hiệu dụng) Số lượng sóng mang sử dụng Cơng suất sóng mang sử dụng Thiết bị di động ( Cầm tay nhà) Tăng ích anten thu Rx Tăng ích phân tập anten Rx (2 anten) Hệ số tạp âm thu Rx Dự trữ Fadinh Fadinh đa đường Fadinh nhanh Dữ trữ nhiễu Suy hao xuyên âm Tổng dự trữ Fadinh Độ nhạy máy thu Rx di động Tạp âm nhiệt Khoảng cách sóng mang Kiểu điều chế SNR yêu cầu Phạm vi khoảng cách ô giới hạn Tốc độ liệu lưu lượng DL Độ nhạy Rx (cho sóng mang con) Độ nhạy Rx ( Tổng hợp) Tăng ích hệ thống Suy hao đường truyền tối đa cho phép Giá trị thiết kế 10.0 2.0 3.0 15.0 -0.7 57.3 840 28.1 Đơn vị -1.0 3.0 7.0 dBi dB dB 5.56 6.0 2.0 10.0 23.56 dB dB dB dB dB -174 10.94 QPSK 1/8 -3.31 0.82 dBm/Hz kHz Watt dB dBi dB dBm dBm dB d oa nl w Mbps -129.9 -100.7 160.0 136.4 dBm dBm dB dB an lu nf va 4.4 Kế hoạch thử nghiệm WiMAX di động lm ul Dựa kinh nghiệm từ việc triển khai WiMAX cố định, Viettel có chủ trương phát triển mở rộng dịch vụ WiMAX truy cập di động z at nh oi phạm vi nước Để thực chủ trương này, Viettel dự định triểnkhai thử nghiệm WiMAX di động tất tỉnh thành nước với quy mô z cụ thể sau : - Tại tỉnh thành khác : 10 trạm BS m Ngô Thanh Hương – CH ĐTVT 2006-2008 co l gm @ - Tại Hà nội Thành phố Hồ Chí Minh với : 100 trạm BS 107 an Lu n va ac th si Luận văn thạc sỹ khoa học - Phía đầu cuối khách hàng, mạng thử nghiệm Viettel mơ hình hỗn hợp : Thiết bị đầu cuối hỗ trợ đồng thời cho WiMAX truy cập cố định truy cập di động - Thiết bị đầu cuối gồm CPE Indoor, outdoor 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 gia đình, đại lý công cộng doanh nghiệp, quan, 4.4.1 Tần số dung lượng Hiện tại, nhà cung cấp dịch vụ đồng ý Bộ truyền thông thông tin cho phép cung cấp dịch vụ truy cập WiMAX di động dải tần lu an 2.3GHz – 2.4GHz Hà Nội, Thái Nguyên n va Độ rộng kênh cung cấp cho thiết bị WiMAX di động 5/8.75/10/20 to Mhz Bước đầu, sử dụng sóng mang có độ rộng 8,75Mhz 10Mhz tuỳ gh tn theo chủng loại thiết bị ie Một sóng mang 20Mhz cho dung lượng tới 30Mbps ( Downlink p Uplink), với sector đáp ứng cho 200 thuê bao ( dung lượng DL = nl w 24Mbps) Vậy site sector cung cấp cho 600 thuê bao d oa 4.4.2 Cấu trúc thử nghiệm an lu Các trạm phát sóng kết nối trực tiếp gián tiếp với tổng đài di nf va động PSTN mạng Internet Viettel tỉnh thành Cấu hình thiết bị thử nghiệm: lm ul - Cơng nghệ IEEE802.16e z at nh oi - Dải tần cấp phép 2.3Ghz – 2.4 Ghz - Băng tần xin cấp phép 3x10Mhz - Độ rộng kênh 5/8.75/10/20 ( tuỳ loại thiết bị) m Ngô Thanh Hương – CH ĐTVT 2006-2008 co l gm @ - Phương thức điều chế: TDD z - Mỗi trạm cấu hình sector 108 an Lu n va ac th si Luận văn thạc sỹ khoa học Sơ đồ mạng tham khảo phụ lục 4.4.3 Tính chất thử nghiệm ✓ Hệ thống có khả kết nối dễ dàng với mạng PSTN, Internet, Mobile ✓ Tận dụng sở hạ tầng sẵn có hệ thống Internet, Voice Mobile ✓ Mở rộng quy mơ phủ sóng tất tỉnh thành ✓ Kiểm tra đầy đủ tính đáp ứng công nghệ WiMAX : Mức độ can nhiễu, khả phủ sóng ( khoảng cách, tốc độ), lưu lượng phục vụ,… 4.4.4 Các dịch vụ dự kiến thử nghiệm lu an n va Mô tả lớp ứng dụng Trị chơi tương tác VoIP, hội nghị truyền hình Xem phim trực tuyến Tính thời gian thực tn to Có Có ie gh p Khơng Khơng d oa nl w Tải nội thơng tin Băng thơng Trị chơi tương tác VoIP Video Phone Music/Speech Video Clip Movie Streaming Tin nhắn Duyệt Web E mail Tải liệu lớn, film Chia sẻ file ngang hàng Có Cơng nghệ thơng tin Loại ứng dụng 50-85kbps – 64kbps 32 – 384Kbps 5-128 kbps 20- 384kbps >2Mbps 500 kbps > 500Kbps > 1Mbps > 500Kbps an lu Đo giao diện mạng: sử dụng đo áp dụng dịch vụ lm ul - nf va 4.4.5 Cách thức đánh giá chất lượng Internet thông thường đo lưu lượng ( MRTG), đo độ trễ,… z at nh oi - 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 đỗ Theo dõi hiệu năng, chất lượng mạng số lượng thuê bao tăng dần m co Ngô Thanh Hương – CH ĐTVT 2006-2008 l thông qua phân tích log file gm @ - z liệu khu vực địa hình khác 109 an Lu n va ac th si Luận văn thạc sỹ khoa học - Đo cường độ tín hiệu Rx Lev, chất lượng tín hiệu Rx Qual - Tỷ lệ rớt, tỷ lệ chuyển giao không thành công 4.5 Các vấn đề Mobile WiMAX Trong thử nghiệm Mobile WiMAX vấn đề quan trọng kiểm tra Handover: việc kiểm tra tỷ lệ thành công Handover Handover Disruption Time (Thời gian ngắt kết nối) Nhìn chung, hãng sử dụng kỹ thuật Chuyển giao cứng – Hard Handover( ngắt kết nối trước thiết lập), thời gian gián đoạn thơng tin có xảy trễ phải nằm khoảng thời gian cho phép ( thơng thường u cầu 20dB ❖ Ngồi cịn nhiều vấn đề phát sinh thử nghiệm WiMAX mà khơng tính tốn trước lu an n va p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ Ngô Thanh Hương – CH ĐTVT 2006-2008 112 an Lu n va ac th si lu an n va p ie gh tn to d oa nl w nf va an lu z at nh oi lm ul z m co l gm @ an Lu n va ac th si