ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG LỚP VẬT LÝ WIMAX CHUẨN IEEE 802.16

Nội dung đồ án Chuẩn IEEE 802.16 và truy cập băng rộng không dây BWA Lớp vật lý chuẩn IEEE 802.16 Mô hình mô phỏng Kết quả mô phỏng Quá trình phát triển của họ chuẩn IEEE cho BWA Nhóm làm việc IEEE 802.16 chịu trách nhiệm phát triển chuẩn này Chuẩn này đưa ra chi tiết kỹ thuật cho lớp vật lý và lớp MAC IEEE 802.162001 IEEE 802.16a IEEE 802.162004 IEEE 802.16e

Giáo viên hướng dẫn : Ths Phạm Thuý Hiền Sinh viên thực hiện : Nguyễn Ngọc Nam

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

KHOA VIỄN THÔNG 1

Chuẩn IEEE 802.16 và BWA

Quá trình phát triển của họ chuẩn IEEE cho BWA

 Nhóm làm việc IEEE 802.16 chịu trách nhiệm phát

triển chuẩn này

 Chuẩn này đưa ra chi tiết kỹ thuật cho lớp vật lý và lớp

Điểm tới điểm PTP

Điểm tới đa điểm

Mesh

 Khu vực nông thôn

 Luôn luôn kết nối tốt

nhất

- Thực hiện nhảy vùng

(roaming)

Chuẩn IEEE 802.16 và BWA

Diễn đàn WiMAX và chuẩn IEEE 802.16

 Tương hợp toàn cầu cho truy cập sóng viba

(WiMAX)

 Một khối liên minh của các nhà cung cấp dịch

vụ và các nhà sản xuất thiết bị và linh kiện viễn thông

 Cải tiến và chứng nhận tính tương hợp cho

các sản phẩm BWA

 Đưa ra 2 phiên bản cho chuẩn IEEE 802.16

chuẩn IEEE 802.16-2004

Lớp vật lý chuẩn IEEE 802.16

 Thuộc tính lớp vật lý

 Sử dụng kỹ thuật ghép song công (FDD, TDD)

 Hỗ trợ nhiều băng tần số vô tuyến:

 10-66 GHz cho tầm nhìn thẳng

 Dưới 11 GHz cho tầm nhìn bị che khuất

 Băng thông linh hoạt

 Lên tới 134MHz trong băng tần 10-66GHz

 Lên tới 20MHz trong băng tần dưới 11GHz

 Định ra nhiều kiểu lớp vật lý cho các ứng dụng khác nhau

 Sóng mang đơn cho các ứng dụng cự ly dài từ điểm tới điểm

 OFDM cho các ứng dụng tốc độ dữ liệu cao PTM

 OFDMA tối ưu hoá cho di động bằng cách phân chia thành các kênh con đường lên và đường xuống

 Đưa ra nhiều sơ đồ điều chế mã hoá khác nhau

Lớp vật lý chuẩn IEEE 802.16

Các giao diện vô tuyến của chuẩn IEEE 802.16

Băng tần hoạt động(GHz) Kĩ thuật ghép

song công Ghi chú

băng thông kênh tối đa là 20MHz

 Cơ chế điều khiển lỗi hiệu quả

- Mã hoá Reed-Solomon bên ngoài và mã xoắn bên trong

- Mã Turbo (tuỳ chọn)

 Mã hoá và điều chế thích ứng

 Hệ thống anten thích ứng

 Phân tập phát

Lớp vật lý chuẩn IEEE 802.16

So sánh giữa FDM và OFDM

Bộ ánh

xạ ngược

Giải mã kênh

dữ liệu

đầu ra

Phía phát

Phía thu

Mô hình mô phỏng

 Ngẫu nhiên hoá dữ liệu

 Sử dụng bộ tạo chuỗi nhị phân giả ngẫu nhiên

 Có thể trích ra để thu được tỉ lệ mã thay đổi

 Đan xen: có hai bước hoán vị

 Bước đầu: Các bít mã hoá cạnh nhau được ánh

xạ tương ứng với các sóng mang con không cạnh nhau

 Bước sau: Các bít mã cạnh nhau được ánh xạ

lần lượt vào các bít mã trong một chòm

Ngẫu nhiên hoá dữ liệu

Mã hóa Solomon

Reed-Mã xoắn

Bộ đan xen

 Các tham số khởi tạo: số ký hiệu OFDM, độ dài tiền tố

vòng (khoảng bảo vệ), tỉ lệ mã hoá và điều chế, giá trị SNR,

mô hình kênh SUI

 Luồng dữ liệu đầu vào được tạo ra ngẫu nhiên

 Các giá trị BER và BLER với SNR khác nhau được lưu

dưới dạng file text

Mô hình mô phỏng

 Mô hình kênh: đặc trưng bởi:

 Các mô hình kênh SUI (Stanford University Interim)

Kết quả mô phỏng

Đồ thị BER-SNRtheo các sơ đồ điều chế mã hoá khác nhau trên

mô hình kênh SUI-2

Kết quả mô phỏng

Hiệu năng BER: thay đổi khi điều kiện kênh thay đổi

Đồ thị BER-SNR với điều chế 16-QAM 1/2 cho các kênh SUI

khác nhau

Kết quả mô phỏng

Hiệu năng BLER

Đồ thị BLER-SNR cho các kiểu mã hoá điều chế khác

nhau trong kênh SUI-1

Kết quả mô phỏng

Hiệu năng BLER

SNR cho các kiểu điều chế mã hoá khác nhau với BLER=

SNR cho các kiểu điều chế mã hoá khác nhau với BLER= 10 -2

16-QAM

QAM

16- QAM

QAM

Kết quả mô phỏng

Hiệu năng BLER: thay đổi khi điều kiện kênh thay đổi

Đồ thị BLER-SNR cho điều chế 64-QAM tỉ lệ mã 2/3 trong các kênh SUI khác nhau

Kết quả mô phỏng

Hiệu chỉnh lỗi trước FEC

R

10 -3

SNR(dB) với BLE

R

10 -2

KẾT LUẬN

Các sơ đồ điều chế mã hoá mức thấp cho hiệu

năng tốt hơn khi SNR giảm

Các kết quả thu được từ mô phỏng có thể thiết lập giá trị ngưỡng cho điều chế thích ứng để đạt được tốc độ truyền dẫn cao nhất với mức lỗi quy định FEC cải thiện hiệu năng từ 4,5dB đến 6dB với

26