Công nghệ wimax và mô phỏng
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PROJECT 2 Đề tài : CÔNG NGHỆ WIMAX VÀ MÔ PHỎNG Giảng viên hướng dẫn : GVC.ThS Hồ Sĩ Bàng Lớp : CNTT-TT 1.1 K56 MSSV: 20111249 Hà Nội, tháng 05 năm 2014 1 LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây, các dịch vụ ứng dụng trên Internet đã có bước phát triển bùng nổ với nhiều loại hình dịch vụ mới như các dịch vụ mua bán trực tuyến, ngân hàng, du lịch hay các dịch vụ đào tạo từ xa, game trực tuyến... Cùng với sự phát triển bùng nổ của các loại hình dịch vụ trên Internet, các công nghệ truy cập cũng liên tục được phát triển để đáp ứng những đòi hỏi ngày càng cao về băng thông cho truy cập Internet. Các công nghệ truy cập băng rộng đã được phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây bao gồm các công nghệ truy cập hữu tuyến và công nghệ vô tuyến. Một loạt các chuẩn về mạng truy cập vô tuyến băng rộng đã được nhiều tổ chức nghiên cứu, xây dựng và phát triển như chuẩn IEEE 802.11x, IEEE 802.15, IEEE 802.16, IEEE 802.20, HIPERLAN 1/2, HomeRF, chuẩn Bluetooth,vv... Phạm vi ứng dụng của các chuẩn này bao trùm từ mạng cá nhân (PAN), mạng nội bộ (LAN), mạng diện rộng (MAN) và mạng diện rộng (WAN). Hệ thống WiMAX được sản xuất dựa trên họ tiêu chuẩn IEEE 802.16 đang được các hãng cung cấp thiết bị cũng như nhà cung cấp dịch vụ quan tâm đặc biệt. Các hệ thống WiMAX cố định dựa trên chuẩn 802.16-2004 đã được sản xuất, đưa vào thử nghiệm và đã được diễn đàn WIMAX cấp chứng nhận đã cho thấy rõ những ưu điểm của công nghệ này. Hệ thống WiMAX di động dựa trên tiêu chuẩn 802.16e cũng đang được các nhà cung cấp thiết bị lên kế hoạch để đưa thiết bị vào thử nghiệm trong thời gian tới. Mạng Viễn thông Việt Nam trong những năm qua đã có sự phát triển mạnh mẽ, các hệ thống cung cấp dịch vụ truy cập băng rộng đã và đang được triển khai tại hầu hết các tỉnh thành. Trong khi đó, nhu cầu sử dụng dịch vụ băng rộng lại đang đòi hỏi rất cấp thiết tại nhiều vùng, nhiều khu vực mà các giải pháp hiện có rất khó triển khai hoặc triển khai chậm. Để có thể triển khai nhanh chóng và hiệu quả hệ thống 2 truy cập băng rộng tại các khu vực này thì việc nghiên cứu triển khai các hệ thống truy cập vô tuyến băng rộng WiMAX là hết sức cần thiết. Mục lục LỜI NÓI ĐẦU........................................................................................................................2 Mục lục...................................................................................................................................3 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ WIMAX..............................................................4 1.1. Giới thiệu chương. ......................................................................................................4 1.2. Khái niệm....................................................................................................................4 1.3. Đặc điểm......................................................................................................................4 1.4. Các chuẩn của Wimax.................................................................................................7 1.5. Các băng tần của Wimax.............................................................................................9 Chương 2: KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ OFDM.....................................................................12 Chương 3: CẤU TRÚC GÓI TIN OFDM.........................................................................15 3.1. Cấu trúc chung...........................................................................................................15 Chương 4: MÔ PHỎNG WIMAX TRÊN OMNET++......................................................20 4.1. Giới thiệu chương......................................................................................................20 4.2. Giới thiệu về chương trình mô phỏng OMNet++. ....................................................20 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI.............................................................23 TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................25 3 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ WIMAX 1.1. Giới thiệu chương. Trong chương này trình bày tổng quát về công nghệ truy nhập vô tuyến băng rộng, đặc điểm, các chuẩn của WiMAX, băng tần sử dụng, cách thức truyền sóng, các mô hình ứng dụng, lộ trình phát triển và tình hình triển khai WiMAX. 1.2. Khái niệm. WiMax là một mạng không dây băng thông rộng viết tắt là Worldwide Interoperability for Microwave Access. WiMax ứng dụng trong thiết bị mạng Internet dành số lượng người sủ dụng lớn thêm vào đó giá thành rẻ. WiMax được thiết kế dựa vào tiêu chuẩn IEEE 802.16. WiMax đã giải quyết tốt nhất những vấn đề khó khăn trong việc quản lý đầu cuối. WiMax sử dụng kỹ thuật sóng vô tuyến để kết nối các máy tính trong mạng Internet thay vì dùng dây để kết nối như DSL hay cáp modem. WiMax như một tổng đài trong vùng lân cận hợp lý đến một trạm chủ mà nó được yêu cầu thiết lập một đường dữ liệu đến Internet. Người sử dụng trong phạm vi từ 3 đến 5 dặm so với trạm chủ sẽ được thiết lập một đường dẫn công nghệ NLOS (Non-Line-Of-Sight) với tốc độ truyền dữ liệu rất cao là 75Mbps. Còn nếu người sử dụng trong phạm vi lớn hơn 30 dặm so với trạm chủ thì sẽ có anten sử dụng công nghệ LOS (Line-OfSight) với tốc độ truyền dữ liệu gần bằng 280Mbps. WiMAX là một chuẩn không dây đang phát triển rất nhanh, hứa hẹn tạo ra khả năng kết nối băng thông rộng tốc độ cao cho cả mạng cố định lẫn mạng không dây di động, phạm vi phủ sóng được mở rộng. 1.3. Đặc điểm. WiMAX đã được thiết kế để chú trọng vào những thách thức gắn với các loại triển khai truy nhập có dây truyền thống như: Backhaul. Sử dụng các anten điểm – điểm để nối nhiều hotspot với nhau và đến các trạm gốc qua những khoảng các dài (đường kết nối giữa điểm truy nhập WLAN và mạng băng rộng cố định). 4 Last mile. Sử dụng các anten điểm – đa điểm để nối các thuê bao thuộc nhà riêng hoặc doanh nghiệp tới trạm gốc. WiMAX đã được phát triển với nhiều mục tiêu quan tâm như: o Cấu trúc mềm dẻo : WiMAX hỗ trợ các cấu trúc hệ thống bao gồm điểm – đa điểm, công nghệ lưới (mesh) và phủ sóng khắp mọi nơi. Điều khiển truy nhập – MAC) phương tiện truyền dẫn hỗ trợ điểm – đa điểm và dịch vụ rộng khắp bởi lập lịch một khe thời gian cho mỗi trạm di động (MS). Nếu có duy nhất một MS trong mạng, trạm gốc (BS) sẽ liên lạc với MS trên cơ sở điểm – điểm. Một BS trong một cấu hình điểm – điểm có thể sử dụng anten chùm hẹp hơn để bao phủ các khoảng cách xa hơn. o Chất lượng dịch vụ QoS : WiMAX có thể được tối ưu động đối với hỗn hợp lưu lượng sẽ được mang. Có 4 loại dịch vụ được hỗ trợ: dịch vụ cấp phát tự nguyện (UGS), dịch vụ hỏi vòng thời gian thực (rtPS), dịch vụ hỏi vòng không thời gian thực (nrtPS), nỗ lực tốt nhất (BE). o Triển khai nhanh: So sánh với triển khai các giải pháp có dây, WiMAX yêu cầu ít hoặc không có bất cứ sự xây dựng thiết lập bên ngoài. Ví dụ, đào hố để tạo rãnh các đường cáp thì không yêu cầu. Các nhà vận hành mà đã có được các đăng ký để sử dụng một trong các dải tần đăng ký, hoặc dự kiến sử dụng một trong các dải tần không đăng ký, không cần đệ trình các ứng dụng hơn nữa cho chính phủ. o Dịch vụ đa mức: Cách thức nơi mà QoS được phân phát nói chung dựa vào sự thỏa thuận mức dịch vụ (SLA) giữa nhà cung cấp dịch vụ và người sử dụng cuối cùng. Chi tiết hơn, một nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp các SLA khác nhau tới các thuê bao khác nhau, thậm chí tới những người dùng khác nhau sử dụng cùng MS. Cung cấp truy nhập băng rộng cố định trong những khu vực đô thị và ngoại ô, nơi chất lượng cáp đồng thì kém hoặc đưa vào khó khăn, khắc phục thiết bị số trong những vùng mật độ thấp nơi mà các nhân tố công nghệ và kinh tế thực hiện phát triển băng rộng rất thách thức. 5 o Tính tương thích: WiMAX dựa vào quốc tế, các chuẩn không có tính chất rõ rệt nhà cung cấp, tạo ra sự dễ dàng đối với người dùng cuối cùng để truyền tải và sử dụng MS của họ ở các vị trí khác nhau, hoặc với các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau. Tính tương thích bảo vệ sự đầu tư của một nhà vận hành ban đầu vì nó có thể chọn lựa thiết bị từ các nhà đại lý thiết bị, và nó sẽ tiếp tục đưa chi phí thiết bị xuống khi có một sự chấp nhận đa số. o Di động: IEEE 802.16e bổ sung thêm các đặc điểm chính hỗ trợ khả năng di động. Những cải tiến lớp vật lý OFDM (ghép kênh phân chia tần số trực giao) và OFDMA (đa truy nhập phân chia tần số trực giao) để hỗ trợ các thiết bị và các dịch vụ trong một môi trường di động. Những cải tiến này, bao gồm OFDMA mở rộng được, MIMO (nhiều đầu ra nhiều đầu vào), và hỗ trợ đối với chế độ idle/sleep và hand – off, sẽ cho phép khả năng di động đầy đủ ở tốc độ tới 160 km/h. Mạng WiMax di động cho phép người sử dụng có thể truy cập Internet không dây băng thông rộng tại bất cứ trong thành phố nào. o Lợi nhuận: WiMAX dựa vào một chuẩn quốc tế mở. Sự chấp nhận đa số của chuẩn và sử dụng chi phí thấp, các chip được sản xuất hàng loạt, sẽ đưa chi phí giảm đột ngột và giá cạnh tranh xảy ra sẽ cung cấp sự tiết kiệm chi phí đáng kể cho các nhà cung cấp dịch vụ và người sử dụng cuối cùng. Môi trường không dây được sử dụng bởi WiMAX cho phép các nhà cung cấp dịch vụ phá vỡ những chi phí gắn với triển khai có dây, như thời gian và công sức. o Hoạt động NLOS: Khả năng họat động của mạng WiMAX mà không đòi hỏi tầm nhìn thắng giữa BS và MS. Khả năng này của nó giúp các sản phẩm WiMAX phân phát dải thông rộng trong một môi trường NLOS. o Phủ sóng rộng hơn: WiMAX hỗ trợ động nhiều mức điều chế, bao gồm BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM. Khi yêu cầu với bộ khuếch đại công suất cao và hoạt động với điều chế mức thấp (ví dụ BPSK hoặc QPSK). Các hệ thống WiMAX có thể phủ sóng một vùng địa lý rộng khi đường truyền giữa BS và MS không bị cản trở. Mở rộng phạm vi bị giới hạn hiện tại của WLAN công cộng (hotspot) đến phạm vi rộng (hotzone) – cùng công nghệ thì có thể sử 6 dụng ở nhà và di chuyển. Ở những điều kiện tốt nhất có thể đạt được phạm vi phủ sóng 50 km với tốc độ dữ liệu bị hạ thấp (một vài Mbit/s), phạm vi phủ sóng điển hình là gần 5 km với CPE (NLOS) trong nhà và gần 15km với một CPE được nối với một anten bên ngoài (LOS). o Dung lượng cao: Có thể đạt được dung lượng 75 Mbit/s cho các trạm gốc với một kênh 20 MHz trong các điều kiện truyền sóng tốt nhất. o Tính mở rộng. Chuẩn 802.16 -2004 hỗ trợ các dải thông kênh tần số vô tuyến (RF) mềm dẻo và sử dụng lại các kênh tần số này như là một cách để tăng dung lượng mạng. Chuẩn cũng định rõ hỗ trợ đối với TPC (điều khiển công suất phát) và các phép đo chất lượng kênh như các công cụ thêm vào để hỗ trợ sử dụng phổ hiệu quả. Chuẩn đã được thiết kế để đạt tỷ lệ lên tới hàng trăm thậm chí hàng nghìn người sử dụng trong một kênh RF. Các nhà vận hành có thể cấp phát lại phổ qua hình quạt như số thuê bao gia tăng. Hỗ trợ nhiều kênh cho phép các nhà chế tạo thiết bị cung cấp một phương tiện để chú trọng vào phạm vi sử dụng phổ và những quy định cấp phát được nói rõ bởi các nhà vận hành trong các thị trường quốc tế thay đổi khác nhau. o Bảo mật: Bằng cách mật hóa các liên kết vô tuyến giữa BS và MS, sử dụng chuẩn mật hóa tiên tiến AES ở chế độ CCM, đảm bảo sự toàn vẹn của dữ liệu trao đổi qua giao diện vô tuyến. Cung cấp cho các nhà vận hành với sự bảo vệ mạnh chống lại những hành vi đánh cắp dịch vụ. 1.4. Các chuẩn của Wimax. 1.4.1. Chuẩn IEEE 802.16 – 2001. Chuẩn IEEE 802.16-2001 được hoàn thành vào tháng 10/2001 và được công bố vào 4/2002, định nghĩa đặc tả kỹ thuật giao diện không gian WirelessMAN™ cho các mạng vùng đô thị. Đặc điểm chính của IEEE 802.16 – 2001: Giao diện không gian cho hệ thống truy nhập không dây băng rộng cố định họat động ở dải tần 10 – 66 GHz, cần thỏa mãn tầm nhìn thẳng. Lớp vật lý PHY: WirelessMAN-SC. Tốc độ bit: 32 – 134 Mbps với kênh 28 MHz. 7 Điều chế QPSK, 16 QAM và 64 QAM. Các dải thông kênh 20 MHz, 25 MHz, 28 MHz. Bán kính cell: 2 – 5 km. Kết nối có định hướng, MAC TDM/TDMA, QoS, bảo mật. 1.4.2. Chuẩn IEEE 802.16a. Vì những khó khăn trong triển khai chuẩn IEEE 802.16, hướng vào việc sử dụng tần số từ 10 – 66 GHz, một dự án sửa đổi có tên IEEE 802.16a đã được hoàn thành vào tháng 11/2002 và được công bố vào tháng 4/2003. Chuẩn này được mở rộng hỗ trợ giao diện không gian cho những tần số trong băng tần 2–11 GHz, bao gồm cả những phổ cấp phép và không cấp phép và không cần thoả mãn điều kiện tầm nhìn thẳng. Đặc điểm chính của IEEE 802.16a như sau: Bổ sung 802.16, các hiệu chỉnh MAC và các đặc điểm PHY thêm vào cho dải 2 – 11 GHz (NLOS). Tốc độ bit : tới 75Mbps với kênh 20 MHz. Điều chế OFDMA với 2048 sóng mang, OFDM 256 sóng mang, QPSK, 16 QAM, 64 QAM. Dải thông kênh có thể thay đổi giữa 1,25MHz và 20MHz. Bán kính cell: 6 – 9 km. Lớp vật lý PHY: WirelessMAN-OFDM, OFDMA, SCa. Các chức năng MAC thêm vào: hỗ trợ PHY OFDM và OFDMA, hỗ trợ công nghệ Mesh, ARQ. 1.4.3. Chuẩn IEEE 802.16 – 2004. Tháng 7/2004, chuẩn IEEE 802.16 – 2004 hay IEEE 802.16d được chấp thông qua, kết hợp của các chuẩn IEEE 802.16 – 2001, IEEE 802.16a, ứng dụng LOS ở dải tần số 10- 66 GHz và NLOS ở dải 2- 11 GHz. Khả năng vô tuyến bổ sung như là “beam forming” và kênh con OFDM. 1.4.4. Chuẩn IEEE 802.16e. Đầu năm 2005, chuẩn không dây băng thông rộng 802.16e với tên gọi Mobile WiMax đã được phê chuẩn, cho phép trạm gốc kết nối tới những thiết bị 8 đang di chuyển. Chuẩn này giúp cho các thiết bị từ các nhà sản xuất này có thể làm việc, tương thích tốt với các thiết bị từ các nhà sản xuất khác. 802.16e họat động ở các băng tần nhỏ hơn 6 GHz, tốc độ lên tới 15 Mbps với kênh 5 MHz, bán kính cell từ 2 – 5 km. WiMAX 802.16e có hỗ trợ handoff và roaming. Sử dụng SOFDMA, một công nghệ điều chế đa sóng mang. Các nhà cung cấp dịch vụ mà triển khai 802.16e cũng có thể sử dụng mạng để cung cấp dịch vụ cố định. 802.16e hỗ trợ cho SOFDMA cho phép số sóng mang thay đổi, ngoài các mô hình OFDM và OFDMA. Sự phân chia sóng mang trong mô hình OFDMA được thiết kế để tối thiểu ảnh hưởng của nhiễu phía thiết bị người dùng với anten đa hướng. Cụ thể hơn, 802.16e đưa ra hỗ trợ cải tiến hỗ trợ MIMO và AAS, cũng như các handoff cứng và mềm. Nó cũng cải tiến các khả năng tiết kiệm công suất cho các thiết bị di động và các đặc điểm bảo mật linh hoạt hơn. 1.5. Các băng tần của Wimax. 1.5.1. Các băng tần được đề xuất cho WiMAX trên thế giới. Các băng được Diễn đàn WiMax tập trung xem xét và vận động cơ quan quản lý tần số các nước phân bổ cho WiMax là: ● Băng tần 2,3-2,4GHz (2,3GHz Band) : được đề xuất sử dụng cho Mobile WiMAX. Tại Hàn Quốc băng này đã được triển khai cho WBA (WiBro). ● Băng tần 2,4-2,4835GHz: được đề xuất sử dụng cho WiMAX trong tương lai . ● Băng tần 2,5-2,69GHz (2,5GHz Band): được đề xuất sử dụng cho WiMAX di động trong giai đoạn đầu . ● Băng tần 3,3-3,4GHz (3,3GHz Band): được đề xuất sử dụng cho WiMAX cố định. ● Băng tần 3,4-3,6GHz (3,5GHz Band): được đề xuất sử dụng cho WiMAX cố định trong giai đoạn đầu : FWA (Fixed Wireless Access)/WBA (WideBand Access). 9 ● Băng tần 3,6-3,8GHz: được đề xuất sử dụng cho WiMAX cố định (WBA) và cấp cho Châu Âu. Tuy nhiên, băng 3,7-3,8 GHz đã được dung cho vệ tinh viễn thông Châu Á, nên băng tần này không được sử dụng cho Wimax Châu Á. ● Băng tần 5,725-5,850GHz: được đề xuất sử dụng cho WiMAX cố định trong giai đoạn đầu. ● Ngoài ra, một số băng tần khác phân bổ cho BWA cũng được một số nước xem xét cho BWA/WiMax là: băng tần 700-800MHz (< 1GHz), băng 4,95,1GHz. 1.5.2. Các băng tần ở Việt nam có khả năng dành cho WiMAX. ● Băng tần 2,3-2,4GHz : Có thể dành đoạn băng tần này cho WiMAX. Băng tần 2,3-2,4GHz thích hợp cho cả WiMAX cố định và di động. ● Băng tần 2,5-2,69GHz : Băng tần này hiện nay đang được sử dụng nhiều cho vi ba và MMDS (tập trung chủ yếu ở Hà nội và thành phố Hồ Chí Minh). Ngoài ra, băng tần này là một trong các băng tần được đề xuất sử dụng cho 3G. Băng tần này lại là băng tần được đánh giá là thích hợp nhất cho WiMAX di động và đã được Diễn đàn WiMAX xác nhận chính thức là băng tần WiMAX. Một số nước cũng đã dành băng tần này cho WiMAX như Mỹ, Mêhicô, Brazil, Canada, Singapo. Vì vậy, đề nghị dành băng tần 2,5-2,69GHz cho WiMAX. ● Băng tần 3,3-3,4GHz: Theo Qui hoạch phổ tần số VTĐ quốc gia, băng tần này được phân bổ cho các nghiệp vụ Vô tuyến định vị, cố định và lưu động. Hiện nay, về phía dân sự và quân sự vẫn chưa có hệ thống nào được triển khai trong băng tần này. Do đó, có thể cho phép sử dụng WiMAX trong băng tần 3,3-3,4GHz. ● Băng tần 3,4-3,6GHz, 3,6-3,8GHz: Đối với Việt nam, hệ thống vệ tinh VINASAT dự kiến sẽ sử dụng một số đoạn băng tần trong băng C và Ku, trong đó cả băng tần 3,4-3,7GHz. Ngoài ra, đoạn 10 băng tần 3,7-3,8GHz mặc dù chưa sử dụng cho VINASAT nhưng có thể được sử dụng cho các trạm mặt đất liên lạc với các hệ thống vệ tinh khác. Vì vậy, không nên triển khai WiMAX trong băng tần 3,4 - 3,8 GHz. ● Băng tần 5,725-5,850GHz: Hiện nay, băng tần này đã được Bộ qui định dành cho WiFi. Nếu cho phép triển khai WiMAX trong băng tần này thì cũng sẽ hạn chế băng tần dành cho WiFi. Băng tần này có thể thích hợp cho các hệ thống WiMAX ở vùng nông thôn, vùng sâu, vùng xa, ở đó có thể cho phép hệ thống WiMAX phát với công suất cao hơn để giảm giá thành triển khai hệ thống WiMAX. Vì vậy, đề nghị cho phép triển khai WiMAX trong băng tần 5,725-5,850GHz nhưng WiMAX phải dùng chung băng tần và phải bảo vệ các hệ thống WiFi. Như vậy, với hiện trạng sử dụng băng tần tại Việt Nam như trên, các băng tần có khả năng dành cho WiMAX ở Việt Nam là: – Băng tần 2,3-2,4GHz và 3,3-3,4GHz cho các hệ thống truy cập không dây băng rộng, kể cả WiMAX. – Băng tần 5,725-5,850GHz cho các hệ thống truy cập không dây băng rộng, kể cả WiMAX nhưng các hệ thống này phải dùng chung băng tần với các hệ thống WiFi với điều kiện bảo vệ các hệ thống WiFi hoạt động trong băng tần này. – Băng tần 2,5-2,690GHz cho các hệ thống truy cập không dây băng rộng, kể cả IMT-2000 và WiMAX. Hiện tại, chính phủ đã cấp phép thử nghiệm dịch vụ WiMAX di động tại băng tần 2,3-2,4 GHz; và băng tần 2,5-2,69 GHz. (theo công văn số 5535/VPCP-CN của Văn phòng Chính phủ). 11 Chương 2: KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ OFDM 2.1. Các kỹ thuật ghép kênh: - Ghép kênh theo bức sóng mang (WDM): Được dùng cho truyền dẫn cáp quang. Ghép kênh theo bước sóng cho phép các kênh được truyền tại những bức sóng khác nhau cho cùng một hướng hay cả hai hướng trên cùng một sợi quang. Là một biến thể của ghép kênh thao tần số. - Ghép kênh theo thời gian (TDM): Phương pháp này đưa các bản tin khác nhau, ví dụ: từ các mã PCM của những người sử dụng kahcs nhau vào các khe thời gian không chồng lấn lên nhau. Mỗi kênh của người sử dụng dùng một băng tần lớn nhưng chỉ trong 1 khoảng thời gian, gọi là khe thời gian. Thông tin của mỗi người sử dụng sẽ chiếm một khe thời gian của một khung và nguyên lí phân chia theo thời gian caho phép nhiều người sử dụng truy cập mạng tại 1 thời điểm và sử dụng cùng mọt tần số sóng mang. Ngoài ra còn có ghép kênh theo nồng độ (PDH) - Ghép kênh theo tần số (FDM): Biến tần số mỗi tín hiệu lên một tần số sóng mang khác nhau. Các tín hiệu đã được điều chế truyền đi qua cùng một kênh truyền và bộ lọc đươn băng sẽ phân chia các tín hiệu đến bên thu. Băng tần của hệ thống được chia thành nhiều kênh hẹp khác nhau, mỗi kênh dành cho một người sử dụng trong toàn bộ thời gian truyền tin. Để phía thu có thể tách được các tín hiệu bằng các bộ lọc thì phải có nhữn khoảng cách giữa phổ của các sóng mang. Phổ của các tín hiệu không sát nhau gâp nên lãng phí băng thông do đó hiệu suất sử dụng băng thông của FDM khá thấp. Sự ra đời của kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing) đã giải quyết được vấn đề này. 12 Về bản chất OFDM là là kỹ thuật ghép kênh theo tần số tưng tự như FDM, song với các sóng mang trực giao trên miền tần số. Kỹ thuật OFDM là một trường hợp đặc biệt của phương pháp điều chế đa sóng mang, trong đó các sóng mang phụ trực giao với nhau, nhờ vậy phổ tính hiệu ở các sóng mang phụ cho phép chồng lấn lên nhau mà phía thu vẫn có thể khôi phục lại tín hiệu ban đầu. Sự chồng lấn phổ tín hiệu làm cho hệ thống OFDM có hiệu suất sử dụng phổ lớn hơn nhiều so với kỹ thuật điều chế thông thường. Hình: Phổ của một sóng mang thong thường(a) và phổ của một tín hiệu OFDM (b,c) * Trực giao trong OFDM Tín hiệu được gọi là trực giao với nhau nếu chúng độc lập với nhau. Trực giao là một đặc tính cho phép nhiều tín hiệu mang tin được được truyền đi trên kênh truyền thông thường mà không có nhiễu giữa chúng. Mất tính trực giao giữa các tín hiệu sẽ gây ra sự rối loạn giữa các tín hiệu, làm giảm chất lượn thông tin. OFDM đạt được sự trực giao bằng cách điều chế tín hiệu vào một tập các sóng mang trực giao. Tần số gốc của từng sóng mang con sẽ bằng một số nguyên lần nghịch đảo thời gian tồn tại symbol 2.2. Ưu nhược điểm của OFDM Ưu điểm: - Tăng hiệu quả sử dụng băng thông. - Bền vững với fading chọn lọc tần số do các ký hiệu có băng thông hẹp nên mỗi sóng mang phụ chỉ chịu fading phẳng. 13 - Chống được nhiễu liên ký hiệu ISI do chu kỳ ký hiệu dài hơn cùng với việc chèn thêm khoảng bảo vệ cho mỗi ký hiệu OFDM. - Sự phức tạp của máy phát và máy thu giảm đáng kể nhờ sử dụng FFT và IFFT. - Có thể truyền dữ liệu tốc độ cao. Khuyết điểm: - Nhạy với offset tần số + Chỉ cần một sai lệch nhỏ cũng có thể làm mất tính trực giao của các sóng mang phụ. Vì vậy OFDM rất nhạy với hiệu ứng dịch tần Dopler. + Các sóng mang phụ chỉ thật sự trực giao khi máy phát và máy thu sử dụng cùng tập tần số. Vì vậy, máy thu phải ước lượng và hiệu chỉnh offset tần số sóng mang của tín hiệu thu được. + Tại máy thu, sẽ rất khó khăn trong việc quyết định vị trí định thời tối ưu để giảm ảnh hưởng của ICI và ISI. + Tỷ số công suất đỉnh trên công suất trung bình PAPR (Peak to Average Power Ratio) là lớn vì tín hiệu OFDM là tổng của N thành phần được điều chế bởi các tần số khác nhau. Khi các thành phần này đồng pha, chúng tạo ra ở ngõ ra một tín hiệu có biên độ rất lớn. Ngược lại, khi chúng ngược pha, chúng lại triệt tiêu nhau làm ngõ ra bằng 0. Chính vì vậy, PAPR trong hệ thống OFDM là rất lớn. 14 Chương 3: CẤU TRÚC 3.1. Cấu trúc chung GÓI TIN OFDM Hình 3.1: Cấu trúc khung 802.16 OFDM 802.16 sử dụng kỹ thuật truy cập OFDM mà đã được xử dụng trong các hệ thống khác như 802.11a. Những đặc điểm mới chính là lớp PHY(Physical layer) – quan hệ với 802.11a là: số sóng mang FFT(Fast Fuorier Tranform) dài hơn ( từ 64FFT đến 256-FFT); thay đổi được băng thông và tần số lấy mẫu, và thay đổi được tỷ số cảu hai giá trị này; nhiều người sử dụng được với một Tx burst; loại điều chế có thể thay đổi theo thời gian trong khung; bốn thay cho hai giá trị khoảng bảo vệ cần thiết. Cấu trúc khung tin: mỗi khung tin được chia thành khung nhỏ DL(Downlink) và UL(Uplink). Những khung nhỏ DL và UL được bắt đầu với ô preamble( cho biết giới hạn số sóng mang của symbol) để tìm lại thông tin về kênh truyền và cho phép máy thu tìm lại đáp ứng kênh. Ô FCH và DL MAP chứa thông tin nội dung khung(vị trí và điều chế của mỗi burst) và được điều chế-BPSK. 3.2. Các thành phần trong khung UL và DL được tách ra bởi các khe hở: transmit transition gap(TTG) sau khung con DL và receive transiton gap(RTG) sau khung con UL. 15 Trong DL có 4 thành phần mà nó mang thông tin cho phép máy thu giải điều chế tín hiệu: preamble, FCH,DL-MAP và UL-MAP. Bốn thành phần này trong cấu trúc 802.16- 2004 được sử dụng cho việc truyền thêm thông tin tín hiệu cần thiết trong tín hiệu OFDMA( Orthogonal Frequency Division Multiplex Access- Đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao) Preamble Ô preamble là ô bắt đầu của mỗi khung tin DL. Nó bao gồm các sóng mang đều chế-BPSK và có độ dài 1 symbol OFDMA. Preamble được sử dụng vào hai mục đích: Bố trí tuần tự pilot vào trong ô preamble để làm cho nó dễ dàng hơn cho máy thu trong việc đánh giá lỗi tần số và pha , để đồng bộ với máy phát. Chúng được sử dụng để đánh giá và cân bằng kênh. Số sóng mang preamble sử dụng để chỉ ra 3 segment được sử dụng. Các sóng mang 0,3,6… chỉ ra bằng segment 0 là được sử dụng, các sóng mang 1,4,7.. chỉ ra segment 1 đợc dùng, các sóng mang 2,5,8.. chỉ ra sefment 3 được dùng. FCH Frame control header(FCH) được điều chế QPSK và có độ dài 2 symbol OFDMA. Vị trí vật lí của trường FCH là cố định, để khi trong preamble không có thông tin thì nó sẽ mô tả địa chỉ. Nội dung của FCH mô tả Subchannel sử dụng, độ dài của DL-MAP và các tham số truyền dẫn khác. 3.3. Cấu trúc phần Downlink-MAP và Uplink-MAP Downlink-MAP cho biết cấu hình cụm, vị trí và thời gian của các vùng trong Downlink Frame. Nếu có thông điệp DL-MAP là FDU đầu tiên sau khi truyền FCH. Nó được điều chế BPSK và bảo vệ với tỷ lệ 1/2 của các chương trình mã hóa bắt buộc. 16 Các thông điệp quản lý DL-MAP MAC xác định quyền truy cập vào downlink và uplink thông tin tương ứng. DL-MAP quản lí các thông điệp xác định thời gian bắt đầu vào trên đường xuống. tương tự UL-MAP là một tập hợp các thông tin định nghĩa toàn bộ truy cập cho tất cả các trạm thuê bao ( subsciber station) trong một khoảng thời gian kế hoạch. Sau đó DL-MAP và UL-MAP danh sách các địa chỉ phát sóng bởi các trạm gốc (base station) các downlink frame, uplink frame. Hình dưới là một ví dụ về DLMAP và UP-MAP sử dụng sử dụng ở chế độ FDD (song công phân chia theo tần số) Cho OFDM và OFDMA lớp PHY, cho phép truy cập của DL-MAP và ULMAP trong các dơn vị của ký hiệu và kênh con. Thông tin thời gian trong DL-MAP và UL-MAP là tương đối. các thời điểm sau đây được sử dụng làm tham chiếu cho thông tin thời gian cho mỗi hai định thời sau: - DL-MAP: sự bắt của kí hiệu đầu tiên ( bao gồm cả phần preamble nếu có) của khung trong mà thông điệp được truyền; UL-MAP: sự bắt đầu của kí hiệu đầu tiên (bao gồm cả phần preamble nếu có) của khung mà thông điệp được truyền cộng với giá trị của phân bố Strar Time (giá trị mà được đưa ra trong thông điệp UL-MAP, bên dưới) Thông tin trong DL-MAP là về frame hiện tại( trong khung mà trong đó thông điệp DL-MAP đã được gửi). Thông tin được mang trong UL-MAP liên quan đến một khoảng thời gian bắt đầu từ phân bố Start Time tính từ đầu của khung hiện tại và kết thúc sau khi phân bố xác định cuối cùng. Do đó, có hai khả năng tồn tại liên quan đến khung mà liên quan tới UL-MAP( phân biệt heo trường phân bổ Start Time trong UL-MAP): - UL-MAP n dùng cho khung n+1(như trong hình 1), được xác định là sự liên quan thời gian tối đa DL-MAP và UL-MAP. UL-MAP n dùng trong khung n, xác định sự liên quan như thời gian tối thiểu là DL-MAP và UL-MAP. Hai lần định thời có thể được sử dụng cho cả TDD và FDD các phiên bản khác của hoạt động. 17 Hình 1 Hình 2: thông điệp DL-MAP MAC dạng tổng quát quản lí cho OFDM PHY. Mỗi DL-MAP_IE cho biết thời gian bắt đầu của một sự đi vào đường xuống và cấu hình cụm (chi tiết bao gồm cả kênh vật lý của thuộc tính) của cụm này. Thông điệp DL-MAP DL-MAP là một thông điệp quản lý MAC xác định thời gian bắt đầu vào và cấu hình trên downlink. Mỗi lần bắt đầu vào được thể hiện bằng một DL-MAP_IE (DL-MAP thông tin thành phần). Định dạng DL-MAP_IE là lớp PHY phụ thuộc. BSs tạo OFDM PHY DL-MAP trong các định dạng thể hiện trong hình 2, bao gồm tất cả các thông số sau đây: - - Kiểu thông điệp quản lý MAC (2 cho DL-MAP). Đồng bộ hóa PHY. Trường đồng bộ PHY phụ thuộc vào đặc điểm kỹ thuật PHY sử dụng. Trường này là trống (độ dài là 0 byte) cho lớp PHY. DCD đếm (kênh mô tả đường xuống). Giá trị của Configuration Change Count ( trường CCC) của DCD, mà mô tả các cấu hình downlink liên quan của map này. BS ID. BS ID là 1 trường dài 48 bit xác định các BS. Các BS có thể lập trình 24bit quan trọng nhất như ID điều hành. Đây là 1 móc quản lí mạng có thể 18 kết hợp với các downlink kênh ID của thông điệp DCD để sử lí các tình huống edge-of-sector và edge-of-cell. Rõ ràng, đây không phải là địa chỉ MAC của BS. Phần còn lại của một DL-MAP là mã hóa của DL-MAP IEs có đặc tả kỹ thuật PHY phụ thuộc. DL-MAP của lớp OFDM PHY có định dạng hiển thij trong hình dưới và bao gồm tất cả các thông số sau: - - - Hình 3 : trường DL-MAP IE cho OFDM (Wimax) lớp PHY Connection Identifier (CID). Nhận sự phân công của IE để phát sóng, multicast hoặc địa chỉ unicast. DIUC(Downlink Interval Usage Code). Các DIUC 4bit định nghĩa kiểu cụm liên kết với khoảng thời gian sự đi vào. Nó giới thiệu cấu hình là một phần của thông điệp DCD cho mỗi DIUC được sử dụng trong các DL-MAP ngoại trừ những liên kết đến Gap, kết thúc của map và mở rộng. Preamble hiện tại. Nếu được thiết lập, sự đi vào sẽ bắt đầu với đoạn đầu. Trong downlink, một preamble ngắn có thể được tùy chọn chèn vào vào đầu một sự đi vào đường xuống ngoài preamble mặc định từ đầu của frame. Start Time. Cho thấy thời gian bắt đầu, trong đơn vị thời gian kí hiệu OFDM, liên quan đến kí hiệu đầu tiên của PDU PHY ( bao gồm cả preamble), nơi thông điệp DL-MAP được truyền đi. Thời gian ngay lập tức chỉ định bởi các giá trị Start Time. Sự kết thúc của sự đi vào cuối cùng được chỉn định bằng cách phân bố một kết thúc của map (DIUC=14) với giá trị 0. Thông điệp UL-MAP Thông điệp UL-MAP phân bổ truy cập vào các kênh đường lên. Định dạng chung của thông điệp UL-MAP là gần giống với DL-MAP và được thể hiện trong hình dưới: 19 Hình 4: Cấu trúc thông điệp UL-MAP MAC quản lý tổng quát, không phải tất cả các trường. Mỗi UL-MAP IE cho biết thời gian bắt đầu của một sự đi vào downlink và cụm cấu hình(bao gồm cả chi tiết kênh thuộc tính vật lí) của cụm này. UL-MAP IE có một số thành phần mới đối với DL-MAP: - Khoảng thời gian cho biết thời hạn, trong các đơn vị của các kí hiệu OFDM, việc phân bổ thời gian đã bao gồm phần mở đầu, các phần trung gian và postamble, chứa trong phân bổ. - Chỉ số kênh con tương ứng với tần số lệch chỉ số của các sóng mang con của sự phân bổ kênh con. - Midamble Pepetition Interval( thời gian lặp lại phần trung gian) cho biết co là 1 phần trung gian, và nếu có một khoảng thòi gian lặp lại phần trung gian trong ký tự OFDM(8,16 hoặc 32 kí tự dữ liệu). Chương 4: MÔ PHỎNG WIMAX TRÊN OMNET++ 4.1. Giới thiệu chương. Thông qua mô hình mô phỏng một mạng WiMAX đơn giản để hình dung một cách trực quan, cụ thể hơn về mô hình triển khai và cách thức hoạt động của một mạng sử dụng công nghệ này. Nội dung chương gồm 2 phần chính : - Giới thiệu về chương trình mô phỏng OMNet++. - Chương trình mô phỏng một mạng WiMAX đơn giản. 4.2. Giới thiệu về chương trình mô phỏng OMNet++. 4.2.1. Giới thiệu chung. OMNet++ là cụm từ viết tắt của: Objective Modular Network Tested in C++. Chức 20 năng chính của nó là: - Mô phỏng lưu lượng của một mạng viễn thông. - Mô phỏng các giao thức. - Mô phỏng mạng có cấu trúc kiểu hàng đợi. - Mô phỏng mạng đa xử lý và phân bố rời rạc các hệ phần cứng. - Kiểm tra tính hợp lệ của cấu trúc phần cứng. - Đánh giá hoạt động của những hệ thống phần mềm phức tạp. - Và những hệ thống sự kiện rời rạc khác... OMNet++ những ưu điểm chính sau: - Đơn giản trong việc sử dụng và lập trình vì chạy trên Windows và sử dụng ngôn ngữ C++. - Có thể vừa dùng để mô phỏng mạng viễn thông (mạng báo hiệu) và mạng máy tính (IP). - Giao diện mô phỏng đồ họa đẹp và có nhiều lựa chọn cho tốc độ xử lý sự kiện trong mạng. -… 4.2.2. Cấu trúc lập trình của một chương trình mô phỏng dùng OMNeT++. 21 File mô tả cấu trúc mạng *.ned File xử lý của simple modules *.cpp Thư viện lõi của chương trình mô phỏng *.lib/*.a Thư viện giao diện người dung *.lib/*.a NEDC compiling File mô tả cấu trúc mạng sau khi dịch *_n.cpp C++ compiling Linking Chương trình mô phỏng File cấu hình omnetpp.ini Chạy chương trình File kết quả *.vec, *.sna, *.sca Hình 4.1. Cấu trúc liên kết của một chương trình mô phỏng trong OMNet++. ● Trước hết trong máy phải cài chương trình VC++ để lập trình mọi thao tác trên đó. ● Cấu trúc liên kết của một chương trình mô phỏng. 22 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Với mục tiêu là nghiên cứu công nghệ truy nhập vô tuyến WiMAX và khả năng triển khai trong thực tế, qua nghiên cứu, phân tích, so sánh và đánh giá việc thực hiện trong nội dung đồ án tốt nghiệp có thể rút ra kết luận như sau: - WiMAX là công nghệ truy nhập vô tuyến băng rộng được phát triển dựa trên họ tiêu chuẩn IEEE 802.16 với hai tiêu chuẩn chủ yếu được áp dụng đã được thông qua là IEEE 802.16-2004 là cơ sở cho phiên bản WiMAX cố định và tiêu chuẩn IEEE 802.16 e là cơ sở cho phiên bản WiMAX di động. - Diễn đàn WiMAX là một tổ chức gồm các công ty cung cấp thiết bị, nhà cung cấp dịch vụ, nội dung... để cùng lựa chọn ra các tiêu chuẩn trong các tiêu chuẩn IEEE 802.16-2004 và IEEE802.16e để đưa ra các profile cho WiMAX. Các profile về WiMAX đã được diễn đàn WiMAX thông qua và là cơ sở cho việc sản xuất thiết bị, điều này cho phép các nhà sản suất có khả năng hợp tác để cùng phát triển thiết bị, giảm các chi phí cho nghiên cứu phát triển, giảm giá thành sản phẩm. - Công nghệ OFDM với những tính năng nổi trội như khả năng chống nhiễu, khả năng sử dụng phổ cao, cho phép truyền tin với tốc độ cao...được sử dụng trong WiMAX cố định đã cho phép hệ thống có khả năng làm việc tốt trong môi trường NLOS và tốc độ truyền tin cao. - Phiên bản WiMAX di động dựa trên tiêu chuẩn IEE802.16e là sự sửa đổi bổ sung các yêu cầu cho tiêu chuẩn IEEE 802.16-2004 đã bổ sung những tính năng mềm dẻo và hiệu quả hơn. Việc sử dụng OFDMA trong phiên bản WiMAX di động cho phép sử dụng linh hoạt và hiệu quả hơn băng thông, cũng như tăng cường các khả năng cho an ten, .. Ngoài ra với phiên bản này còn hỗ trợ thêm nhiều tính năng khác như chất lượng dịch vụ, bảo mật vv... 23 - Hai phiên bản WiMAX sử dụng 2 công nghệ ghép kênh khác nhau là OFDM và OFDMA do vậy không thể sử dụng chung hạ tầng WiMAX cho cả 2 loại này được. Sẽ có cả hai hướng WiMAX cùng tồn tại và phát triển cho các yêu cầu truy nhập vô tuyến băng rộng ở cả thị trường cố định và di động. Hơn nữa còn tùy vào việc người ta muốn xây dựng một mạng là cố định hay di động, khi lựa chọn một giải pháp WiMAX người vận hành cần đánh giá các hệ số thêm như là các phân đoạn thị trường đích, các phổ tần sử dụng, một vài các điều chỉnh rằng buộc và tiến độ triển khai. - So với các công nghệ truy nhập vô tuyến băng rộng có cùng phạm vi ứng dụng, WiMAX là công nghệ đang nhận được sự quan tâm đặc biệt của cả các nhà sản xuất cũng như người cung cấp dịch vụ và người sử dụng nhờ các đặc tính nổi trội của nó, đặc biệt khi nhu cầu truy nhập dữ liệu ngày càng mạnh. Với việc WiMAX được tối ưu cho dịch vụ dữ liệu, WiMAX có thể song song tồn tại cùng với các mạng như 3G được tối ưu cho thoại. Tùy thuộc mục đích của nhà cung cấp, yêu cầu khách hàng, các mạng sẽ có sự phát triển tương ứng. - Thiết bị WiMAX đã được chuẩn hóa và thương mại hóa, cùng với kết quả thử nghiệm WiMAX trên thế giới cũng như tại Việt Nam, các chính sách phát triển đã được Bộ Bưu chính Viễn thông đưa ra là một đảm bảo cho việc triển khai WiMAX tại Việt Nam. Khả năng áp dụng triển khai WiMAX tại Việt Nam là hoàn phù hợp. Các điều kiện để triển khai WiMAX tại Việt Nam đã sẵn sàng. Trước mắt, việc triển khai thử nghiệm sẽ thực hiện với WiMAX cố định, khi có kết quả, tùy thuộc vào các điều kiện, nhà cung cấp dịch vụ có thể triển khai WiMAX cố định hay di động. Với khả năng cung cấp các dịch vụ truy nhập băng rộng cho cả cố định và di động, WiMAX sẽ là lựa chọn mang tính quyết định cho các nhà cung cấp dịch vụ trong thời gian tới nhằm chiếm lĩnh thị trường cũng như tăng khả năng cạnh tranh của mình. Hiểu rõ các đặc điểm kỹ thuật, vận dụng vào các điều kiện thực tế để 24 triển khai hệ thống một cách nhanh chóng và hiệu quả sẽ đem lại những khả năng hết sức lớn cho các nhà cung cấp dịch vụ và cả người sử dụng. Việc triển khai WiMAX tại Việt Nam sẽ đáp ứng được các đòi hỏi ngày một lớn về nhu cầu truy nhập băng rộng, góp phần thúc đầy kinh tế phát triển, đặc biệt là các khu vực nông thôn, miền núi và các khu đô thị mới. Hướng phát triển đề tài WiMAX là một công nghệ mới hứa hẹn khả năng phát triển tại Việt Nam. Với đặc điểm riêng của mình, khi đưa thiết bị vào mạng Việt Nam cần có những lựa chọn phù hợp với các điều kiện cụ thể. Hướng phát triển tiếp theo của đề tài là nghiên cứu sâu hơn về các giải pháp điều khiển trong WiMAX, đặc biệt là vấn đề về điều chế và hệ thống anten thích nghi nhằm thiết kế vùng phục vụ có hiệu quả nhất. Vấn đề bảo mật và vấn đề điều chế trong WiMAX cũng sẽ được nghiên cứu sâu hơn nhằm đưa ra những yêu cầu cụ thể phù hợp với mạng lưới Việt Nam. Cuối cùng, tôi mong muốn được mang những kiến thức đã thu được để tham gia vào triển khai các hệ thống WiMAX tại Việt Nam. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. IEEE 802.16 – 2004, (October, 2004), Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems. [2]. IEEE 802.16e, (February, 2005), Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems. [3]. Hassan Yagoobi, Intel Technology Journal, (Vol 08, August 2004) Scalable OFDMA Physical Layer in IEEE 802.16 WirelessMAN4. 25 [4]. WiMAX Forum, (2006), Mobile WiMAX – Part I: A Technical Overview and Performance Evaluation. [5]. WiMAX Forum, (March, 2006) Mobile WiMAX – Part II: A Comparative Analysis. [6]. 3GPP TS 25.308, (Sep. 2004), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) Overall Description. [7]. 3rd Generation Partnership Project 2 “3GPP2”, (March 2004) CDMA2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification . [8]. John Wiley & Sons, Ltd, (2006), The Business of WiMAX [9]. www.ieee.org [10]. www.vnpt.com.vn [11]. www.wimaxforum.org [12]. www.wimaxpro.org [13]. www.wimax.com 26 [...]... chương trình mô phỏng OMNet++ - Chương trình mô phỏng một mạng WiMAX đơn giản 4.2 Giới thiệu về chương trình mô phỏng OMNet++ 4.2.1 Giới thiệu chung OMNet++ là cụm từ viết tắt của: Objective Modular Network Tested in C++ Chức 20 năng chính của nó là: - Mô phỏng lưu lượng của một mạng viễn thông - Mô phỏng các giao thức - Mô phỏng mạng có cấu trúc kiểu hàng đợi - Mô phỏng mạng đa xử lý và phân bố rời... gian, và nếu có một khoảng thòi gian lặp lại phần trung gian trong ký tự OFDM(8,16 hoặc 32 kí tự dữ liệu) Chương 4: MÔ PHỎNG WIMAX TRÊN OMNET++ 4.1 Giới thiệu chương Thông qua mô hình mô phỏng một mạng WiMAX đơn giản để hình dung một cách trực quan, cụ thể hơn về mô hình triển khai và cách thức hoạt động của một mạng sử dụng công nghệ này Nội dung chương gồm 2 phần chính : - Giới thiệu về chương trình mô. .. phức tạp - Và những hệ thống sự kiện rời rạc khác OMNet++ những ưu điểm chính sau: - Đơn giản trong việc sử dụng và lập trình vì chạy trên Windows và sử dụng ngôn ngữ C++ - Có thể vừa dùng để mô phỏng mạng viễn thông (mạng báo hiệu) và mạng máy tính (IP) - Giao diện mô phỏng đồ họa đẹp và có nhiều lựa chọn cho tốc độ xử lý sự kiện trong mạng -… 4.2.2 Cấu trúc lập trình của một chương trình mô phỏng dùng... thao tác trên đó ● Cấu trúc liên kết của một chương trình mô phỏng 22 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Với mục tiêu là nghiên cứu công nghệ truy nhập vô tuyến WiMAX và khả năng triển khai trong thực tế, qua nghiên cứu, phân tích, so sánh và đánh giá việc thực hiện trong nội dung đồ án tốt nghiệp có thể rút ra kết luận như sau: - WiMAX là công nghệ truy nhập vô tuyến băng rộng được phát triển dựa trên... 802.16-2004 là cơ sở cho phiên bản WiMAX cố định và tiêu chuẩn IEEE 802.16 e là cơ sở cho phiên bản WiMAX di động - Diễn đàn WiMAX là một tổ chức gồm các công ty cung cấp thiết bị, nhà cung cấp dịch vụ, nội dung để cùng lựa chọn ra các tiêu chuẩn trong các tiêu chuẩn IEEE 802.16-2004 và IEEE802.16e để đưa ra các profile cho WiMAX Các profile về WiMAX đã được diễn đàn WiMAX thông qua và là cơ sở cho việc sản... 21 File mô tả cấu trúc mạng *.ned File xử lý của simple modules *.cpp Thư viện lõi của chương trình mô phỏng *.lib/*.a Thư viện giao diện người dung *.lib/*.a NEDC compiling File mô tả cấu trúc mạng sau khi dịch *_n.cpp C++ compiling Linking Chương trình mô phỏng File cấu hình omnetpp.ini Chạy chương trình File kết quả *.vec, *.sna, *.sca Hình 4.1 Cấu trúc liên kết của một chương trình mô phỏng trong... mềm dẻo và hiệu quả hơn Việc sử dụng OFDMA trong phiên bản WiMAX di động cho phép sử dụng linh hoạt và hiệu quả hơn băng thông, cũng như tăng cường các khả năng cho an ten, Ngoài ra với phiên bản này còn hỗ trợ thêm nhiều tính năng khác như chất lượng dịch vụ, bảo mật vv 23 - Hai phiên bản WiMAX sử dụng 2 công nghệ ghép kênh khác nhau là OFDM và OFDMA do vậy không thể sử dụng chung hạ tầng WiMAX cho... hướng WiMAX cùng tồn tại và phát triển cho các yêu cầu truy nhập vô tuyến băng rộng ở cả thị trường cố định và di động Hơn nữa còn tùy vào việc người ta muốn xây dựng một mạng là cố định hay di động, khi lựa chọn một giải pháp WiMAX người vận hành cần đánh giá các hệ số thêm như là các phân đoạn thị trường đích, các phổ tần sử dụng, một vài các điều chỉnh rằng buộc và tiến độ triển khai - So với các công. .. thành triển khai hệ thống WiMAX Vì vậy, đề nghị cho phép triển khai WiMAX trong băng tần 5,725-5,850GHz nhưng WiMAX phải dùng chung băng tần và phải bảo vệ các hệ thống WiFi Như vậy, với hiện trạng sử dụng băng tần tại Việt Nam như trên, các băng tần có khả năng dành cho WiMAX ở Việt Nam là: – Băng tần 2,3-2,4GHz và 3,3-3,4GHz cho các hệ thống truy cập không dây băng rộng, kể cả WiMAX – Băng tần 5,725-5,850GHz... gian kế hoạch Sau đó DL-MAP và UL-MAP danh sách các địa chỉ phát sóng bởi các trạm gốc (base station) các downlink frame, uplink frame Hình dưới là một ví dụ về DLMAP và UP-MAP sử dụng sử dụng ở chế độ FDD (song công phân chia theo tần số) Cho OFDM và OFDMA lớp PHY, cho phép truy cập của DL-MAP và ULMAP trong các dơn vị của ký hiệu và kênh con Thông tin thời gian trong DL-MAP và UL-MAP là tương đối các ... 4: MÔ PHỎNG WIMAX TRÊN OMNET++ 4.1 Giới thiệu chương Thông qua mô hình mô mạng WiMAX đơn giản để hình dung cách trực quan, cụ thể mô hình triển khai cách thức hoạt động mạng sử dụng công nghệ. .. Internet, công nghệ truy cập liên tục phát triển để đáp ứng đòi hỏi ngày cao băng thông cho truy cập Internet Các công nghệ truy cập băng rộng phát triển nhanh chóng năm gần bao gồm công nghệ truy... TỔNG QUAN VỀ WIMAX 1.1 Giới thiệu chương Trong chương trình bày tổng quát công nghệ truy nhập vô tuyến băng rộng, đặc điểm, chuẩn WiMAX, băng tần sử dụng, cách thức truyền sóng, mô hình ứng dụng,