Lớp vật lý wimax di động

Lớp vật lý WiMax di động LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, ngày có nhiều công nghệ đời đặc biệt công nghệ WiMAX di động nhiều người quan tâm Đây công nghệ mang đến nhiều tranh luận dung lượng, khả phủ sóng, chất lượng dịch vụ QoS quan trọng loại hình ứng dụng băng rộng mà công nghệ hỗ trợ Đặc tính công nghệ vô tuyến có ảnh hưởng trực tiếp đến thành công dịch vụ nguồn tài nhà cung cấp dịch vụ Với nhiều ưu điểm quan trọng lớp vật lý WiMax di động áp dụng nhiều công nghệ tiên tiến như: OFDM, OFDMA, công nghệ đa anten MIMO.Ngoài WiMax di động có nhiều thuật toán công nghệ cải tiến sẵn có nhằm đáp ứng thách thức cung cấp dịch vụ băng rộng di động đảm bảo mô hình kinh doanh hấp dẫn nhà cung cấp dịch vụ Ngoài tính áp dụng lớp vật lý áp dụng đề tài giới thiệu thêm tính tăng cường, tính tiên tiến mà WiMax di động đưa vào Đề tài chia cụ thể thành phần sau: CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ WIMAX DI ĐỘNG CHƯƠNG II: CÁC TÍNH NĂNG TĂNG CƯỜNG CỦA LỚP VẬT LÝ WIMAX DI ĐỘNG CHƯƠNG III: CÁC TÍNH NĂNG TIÊN TIẾN CỦA WIMAX CHƯƠNG IV: ĐỊNH CỰ LY, ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT VÀ ĐO CHẤT Báo cáo tiểu luận Page Lớp vật lý WiMax di động MỤC LỤC Báo cáo tiểu luận Page Lớp vật lý WiMax di động DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1: Bộ mã hóa Turbo hệ thống WIMAX Hình 2.2: Đan xen tạo khối Hình 2.3: HARQ kiểu II với phần dư tăng Hình 3.1: Tái sử dụng tần số phần Hình 3.2: Hỗ trợ MBS nhúng vùng MBS Hình 4.1: Cấu trúc ký hiệu định cự ly DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT AMC: AdaptiveModulation and Coding Mã hóa điều chế thích ứng HARQ: Hybrid Automatic Repeat Request Yêu cầu phát lại tự động linh hoạt CQICK: Channel Quality Information Channel Phản hồi kênh nhanh kênh CTC: Convolutionnal Turbo Code Mã turbo xoắn LDPC: Low Density Parity Check Mã kiểm tra chẵn lẻ mật độ thấp LLR: Log Liklihood Ratio Log tỉ lệ xác suất CCI: Co-Channel Interference Nhiễu đồng kênh MBS: Multicast and broadcast Dịch vụ đa phương quảng bá Báo cáo tiểu luận Page Lớp vật lý WiMax di động CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ WIMAX DI ĐỘNG 1.1 Khái niệm mạng WiMAX di động WiMAX di động (Mobile WiMAX) giải pháp không dây băng rộng cho phép phủ sóng mạng băng rộng không dây cố định nhờ công nghệ truy nhập vô tuyến băng rộng diện rộng với kiến trúc mạng linh hoạt Giao diện WiMAX di động sử dụng công nghệ OFDM để cải thiện hiệu suất đa đường (multi-path) môi trường không theo tầm nhìn thẳng (NLOS) OFDMA thay đổi tỉ lệ (S-OFDMA) giới thiệu phần bổ sung IEEE 806.16e để hỗ trợ băng thông kênh tỉ lệ (co dãn) từ 1.25 đến MHz Nhóm kỹ thuật di động (Mobile Technical Group) diễn đàn WiMAX Forum phát triển tham số hệ thống cho WiMAX di động qua xác định đặc tính bắt buộc tuỳ chọn chuẩn IEEE - chuẩn giao diện vô tuyến tương thích với WiMAX di động Tham số WiMAX di động cho hệ thống di động phép cấu hình sở tập đặc tính để đảm bảo chức cho thiết bị đầu cuối (terminal) trạm gốc (base station) Đó cấu hình tối ưu dung lượng tối ưu phủ sóng Phiên WiMAX di động phiên bao gồm băng thông kênh 5, 7, 8.75 10 MHz dành cho dải tần cấp phép giới như: 2.3 GHz, 2.5 GHz, 3.3 GHz 3.5 GHz Các hệ thống WiMAX di động cung cấp khả mở rộng công nghệ truy nhập vô tuyến kiến trúc mạng, cung cấp khả linh động cao lựa chọn phát triển mạng cung cấp dịch vụ 1.2 Các đặc điểm mạng WiMax di động Một số đặc điểm mà WiMAX di động hỗ trợ là: Tốc độ liệu cao: Các kỹ thuật anten MIMO với nguyên lý chia nhỏ kênh (sub-channelization) linh hoạt, mã hoá điều chế nâng cao, tất làm cho công nghệ WiMAX di động có khả hỗ trợ tốc độ liệu đường xuống (DL) tối đa lên tới 63Mbps cho sector tốc độ liệu đường lên (UL) tối đa lên tới 28Mbps cho sector kênh 10MHz Chất lượng dịch vụ (QoS): Tiền đề kiến trúc MAC (Media Access Control) IEEE 802.16 QoS Nó định nghĩa luồng dịch vụ (Service Flows) mà ánh xạ đến điểm mã DiffServ nhãn luồng MPLS phép kết nối đầu cuối tới đầu cuối (end-to-end) theo giao thức IP sở QoS Ngoài ra, nguyên lý báo hiệu sở kênh chi nhỏ kênh (sub-channelization) MAP cung cấp chế linh động cho việc lập lịch tối ưu tài nguyên không gian, tần số thời gian giao diện vô tuyến theo khung (frame by frame) Tính mềm dẻo: Tài nguyên phổ cho băng rộng không dây cấp phát Báo cáo tiểu luận Page Lớp vật lý WiMax di động khác Vì công nghệ WiMAX di động thiết kế để linh hoạt (mềm dẻo) để hoạt động kênh khác từ 1.25 đến 20 MHz thoả mãn yêu cầu toàn cầu Khả bảo mật: Các đặc tính khả bảo mật WiMAX di động tốt lớp với xác thực theo EAP, mã hoá xác thực theo AES-CCM, nguyên bảo vệ tin điều khiển theo CMAC HMAC Các xác thực cho tập người dùng tồn bao gồm: thẻ SIM/USIM, thẻ thông minh (Smart Card), chứng số (Digital Certificate), nguyên lý Username/Password theo phương pháp EAP tương ứng cho kiểu nhận thực Khả di động: WiMAX di động hỗ trợ nguyên lý chuyển giao tối ưu với trễ nhỏ 50 msec để đảm bảo ứng dụng thời gian thực VoIP với dịch vụ không bị suy giảm Các nguyên lý quản lý khoá linh động mà bảo mật trì trình chuyển giao Báo cáo tiểu luận Page Lớp vật lý WiMax di động CHƯƠNG II: CÁC TÍNH NĂNG TĂNG CƯỜNG CỦA LỚP VẬT LÝ WIMAX DI ĐỘNG Để tăng cường vùng phủ sóng dung lượng, lớp vật lí wimax tăng cường tính tiên tiến khác như:  Mã hóa điều chế thích ứng(AMC: Adaptive modulation and coding)  Yêu cầu phát lại tự động linh hoạt( HARQ: Hybrid Automatic Repeat Request)  Phản hồi kênh nhanh kênh (CQICK: Channel Quality Information Channel)  Tái sử dụng tần số phần 2.1 Mã hóa kênh thích ứng CQICK AMC (Adative modulation and coding : mã hóa điều chế thích ứng) WiMax cho phép hệ thống thay đổi điều chế tỉ lệ mã phù hợp với điều kiện truyền sóng Bộ lập biểu trạm gốc xác định số liệu phù hợp cho ấn định cụm trễ sở kích cỡ đệm truyền sóng máy thu Kênh thị chất lượng khung sử dụng để cung cấp trạng thái từ đầu cuối người dùng cho lập biểu BS Các thông tin hồi tiếp CQICK cung cấp bao gồm: tỷ số tín hiệu tạp âm cộng nhiễu (CINR), CINR hiệu dụng, chọn lựa chế độ MIMO chọn lựa kênh chọn lọc tần số Khi sử dụng TDD, thích ứng đường truyền sử dụng tính đổi lẫn đường lên đường xuống để cung cấp xác điều kiện kênh 2.2 Mã hóa Turbo xoắn, CTC 2.2.1 Mã hóa Turbo Ngoài sơ đồ mã hóa kênh thường sử dụng, Wimax IEEE 802.16e2005 sử dụng số sơ đồ mã cho hiệu hoạt động tốt như: mã Turbo nhị phân kép cho mã Turbo xoắn (CTC: Convolutionnal Turbo Code) mã kiểm tra chẵn lẻ mật độ thấp (LDPC: Low Density Parity Check) Trong phần ta xét sơ đồ mã hóa Turbo Wimax Báo cáo tiểu luận Page Lớp vật lý WiMax di động Hình 2.1: Bộ mã hóa Turbo hệ thống WIMAX Bộ mã hóa CTC sử dụng mã hóa turbo nhị phân kép xây dựng sở hai tạo mã: 1+D2+D3 1+D3 để tạo mã tỉ lệ mã r=1/3 Vì hai bit đầu vào sử dụng đồng thời nên mã hóa có bốn chuyển đổi trạng thái Sau đục lỗ mã mẹ sử dụng để tạo tỉ lệ max khác (các gói con) để sử dụng cho truyền dẫn HARQ Các mã hóa thành phần có tỉ lệ mã r=2/4 trình mã hóa sau: • Các bit thông tin(A B) đặt vào đầu vào • Bước thứ nhất, A B đưa đến mã hóa thành phần để tạo bit chẵn lẻ Y1 W1 • Bước 2, A B đưa vào mã hóa thành phần sau đan xen để tạo bit chẵn lẻ Y2 W2 • Các bit đầu ABY1W1Y2W2 Các kí hiệu sau mã hóa đục lỗ phần thành sáu khối sau xử lí để tạo khối hình 2.1 2.2.2 Kỹ thuật đan xen tạo khối Báo cáo tiểu luận Page Lớp vật lý WiMax di động Đan xen cho luồng số liệu mã hóa Turbo thực sau (hình 2.2) Đầu mã hóa turbo tỉ lệ r=1/3 chia thành sáu khối (A, B, Y1, Y2, W1, W2), A B chứa bit hệ thống (các bit không mã hóa), bit Y1, W1, Y2, W2 bít chẵn lẻ (được mã hóa) tạo từ mã hóa thành phần với đầu vào không đan xen đầu vào đan xen tương ứng Từng khối số sau khối đan xen độc lập khối chứa bit chẵn lẻ đục lỗ để đạt tốc độ bit yêu cầu (hình 2.2) Mỗi đan xen khối gồm hai tầng: (1) tầng chứa bit cần đan xen dạng kí hiệu (mỗi kí hiệu gồm bít), (2) tầng thứ thực hoán vị vị trí kí hiệu, để đạt tốc độc bit cần thiết, khối Y1, Y2, W1, W2 đan xen đục lỗ theo mẫu đục lỗ quy định Khi sử dụng HARQ, mẫu đục lỗ chẵn lẻ thay đổi lần phát lặp điều nà cho phép tạo đánh giá LLR (Log Liklihood Ratio: Log tỉ lệ xác suất) với nhiều bit chẵn lẻ lần phát lại Hình 2.2: Đan xen tạo khối Bộ mã hóa turbo nhị phân kép có ưu điểm so với mã hóa nhị phân thông thường: • Hội tụ tốt • Khoảng cách tối thiểu lớn • It nhạy cảm với mẫu đục lỗ • Giải mã chắn 2.3 Mã LDPC Báo cáo tiểu luận Page Lớp vật lý WiMax di động LDPC định nghĩa Wimax sơ đồ mã hóa kênh tùy chọn, khả sử dụng Sở dĩ hầu hết nhà sản xuất thiết bị định sử dụng mã turbo xoắn cho phép đạt hiệu cao sơ đồ mã hóa khác Mã LDPC định nghĩa Wimax IEEE 802.16e-2005 xây dựng sở hay nhiều mã LDPC sở, mã LDPC sở mã khối tuyến tính hệ thống hỗ trợ tỉ lệ mã kích thước gói khác 2.4 HARQ Wimax di động đảm bảo HARQ HARQ cho phép sử dụng giao thức N kênh “dừng đợi” để phản ứng nhanh lỗi gói mở rộng biên giới phủ sóng Kết hợp bám đuôi gia tăng độ dư cho phép cải thiện độ phát lại Đường lên có ACK (công nhận) riêng cho báo hiệu HARQ ACK/NACK (công nhận/phủ nhận HARQ) Khai thác HARQ sử dụng ARQ dừngđợi đa kênh với số lượng kênh nhỏ giao thức đơn giản, hiệu để giảm thiểu nhớ HARQ ngừng đột ngột Wimax đảm bảo báo hiệu hoàn toàn dị Hoạt động dị cho phép trễ thay đổi lần phát lại HARQ kết hợp với CQICH AMC tạo nên đường truyền ổn định môi trường di động tốc độ xe ô tô cao 120km/h Wimax hỗ trợ hai kiểu HARQ: HARQ kiểu I HARQ kiểu II Kiểu I gọi “kết hợp săn bắt” (incremental redundancy) Trong kiểu thứ phát lại giống giống phát lần đầu: bit dư đục lỗ không đổi lần phát đầu lần phát lại Máy thu kết hợp lần phát đầu lần phát lại khối số liệu để giải mã Sau lần phát lại độ tin cậy bit cải thiện giảm xác suất lỗi trình giải mã Quá trình tiếp đến khối số liệu giải mã không lỗi (sau kiểm tra CRC) đạt đến số lần phát lại HARQ cho phép cực đại Trong trường hợp giải mã khối số liệu mà không mắc lỗi số lần phát lại đạt giá trị cho phép cực đại, lớp cao (lớp MAC hay TCP/IP) phát lại khối số liệu Trong trường hợp tất lần phát trước bị xóa trình HARQ khởi động lại Trong kiểu thứ hai phát lại với phần dư (chẵn lẻ) có số bit tăng (thay đổi mẫu đục lỗ hay trích bỏ) (hình 2.3), điều không cải thiện LLR bit chẵn lẻ mà giảm tỉ lệ mã sau lần phát lại Mẫu đục lỗ sử dụng HARQ dẫn số nhận dạng gói (SPID: Subpacket ID) Mặc định SPID lần phát luôn không để chị tất bit hệ thống phát, bit chẵn lẽ bị đục lỗ truyền dẫn mã hóa Các SPID lần sau chọn tùy ý Mặc cách tự nhiên SPID tăng sau: 0, 1, điều không bắt buộc, nhiên trường hợp SPID khởi đầu từ Sơ đồ kết hợp phần dư tăng cho phép giảm tỉ số lỗi bit (BER) tỉ số lỗi khối (BLER: block error rate) so với sơ đồ kết hợp mềm Báo cáo tiểu luận Page Lớp vật lý WiMax di động Hình 2.3: HARQ kiểu II với phần dư tăng Báo cáo tiểu luận Page 10 Lớp vật lý WiMax di động CHƯƠNG III: CÁC TÍNH NĂNG TIÊN TIẾN CỦA WIMAX 3.1 Tái sử dụng tần số phần Wimax di động hỗ trợ thừa số tái sử dụng tần số 1, có nghĩa tất ô/đoạn ô làm việc kênh tần số để đạt hiệu suất phổ tần cực đại Tuy nhiên sử dụng tái sử dụng tần số 1, nhiễu đồng kênh (CCI: Cochannel Interference) lớn, người sử dụng biên ô giảm chất lượng kết nối Trong wimax di động, người sử dụng làm việc kênh kênh chiếm phần toàn băng thông kênh Vấn đề nhiều biên ô giải dễ dàng lập cấu hình sử dụng kênh mà không cần áp dụng quy hoạch tần số truyền thống Trong wimax di động, việc tái sử dụng kênh linh hoạt hỗ trợ cách sử dụng vùng xếp phân đoạn kênh Một đoan nhóm kênh OFDM khả dụng (một đoạn chứa kênh con) Đoạn sử dụng để triển khai trường hợp MAC Mẫu tái sử dụng kênh lập cấu hình cho người sử dụng gần BS làm việc vùng chứa tất kênh khả dụng Trong người sử dụng biên đoạn ô làm việc vùng chứa phần kênh khả dụng Trên hình 3.1, F1, F2, F3 thể tập khác kênh kênh tần số Với cấu hình tái sử dụng tần số toàn tải trì cho người sử dụng tâm ô để đạt hiệu suất sử dụng phổ tần cực đại, tái sử dụng phần sử dụng cho người sử dụng biên để bảo đảm chất lượng kết nối cho người sử dụng biên dung lượng F1+F2+F3 F3 F2 F1 Hình 3.1: Tái sử dụng tần số phần Báo cáo tiểu luận Page 11 Lớp vật lý WiMax di động Tùy thuộc vào tải mạng điều kiện nhiễu khung, kế hoạch tải sử dụng tần số tối ưu hóa động đoạn ô ô Vì tất ô đoạn ô hoạt động tần số mà không cần quy hoạch tần số 3.2 Dịch vụ đa phương quảng bá (MBS) Dịch vụ đa phương quảng bá (MBS: Multicast and broadcast) WiMax di động hỗ trợ để kết hợp tính tốt DVB-H, MediaFLO 3GPP E-UTRA thỏa mãn đòi hỏi sau: • Tốc độ số liệu cao vùng sử dụng mạng tần số (SFN: Single Frequency Network) • Ấn định tài nguyên vô tuyến linh hoạt • Tiêu thụ công suất MS thấp • Hỗ trợ quảng bá số liệu bổ sung cho luồng video audio • Thời gian chuyển mạch kênh ngắn Chuẩn Wimax di động phát hành định nghĩa hộp công cụ để chuyển phát dịch vụ MBS ban đầu Dịch vụ MBS hỗ trợ cách cấu trúc vùng MBS riêng biệt khung DL với dịch vụ đơn phương (nhúng MBS) hay toàn khung dành riêng cho MBS (chỉ cho đường xuống) dịch vụ MBS đứng riêng Hình 3.2 cho thấy cấu trúc vùng DL/UL trộn dịch vụ đơn phương MBS Vùng MBS hỗ trợ chế độ MBS cho nhiều BS khai thác mạng đơn tần số (SFN) thơi gian linh hoạt vùng MBS cho phép ấn định khả định cỡ tài nguyên vô tuyến cho lưu lượng MBS Lưu ý thực nhiều vùng MBS Chỉ có mô tả phần tử thông tin giao thức truy nhập phương tiện (MAP IE: Media Access Protocol Information Element) vùng MBS MS truy cập DL.MAP để bắt đầu nhận dạng MBS vị trí MBS MAP liên quan vùng Sau MS đọc MBS MAP mà không cần tham khảo DL MAP đồng với MBS MAP MBS MAP IE đặc tả cấu hình vùng định nghĩa vị trí vùng MBS thông qua thông số dịch vụ OFDMA (OFDMA Offset) MBS MAP đặt kênh thứ kí hiệu thứ vùng MBS liên quan MBS nhiều BS không đòi hỏi MS phải đăng kí đến BS MS chế độ rỗi truy nhập MBS, nhờ tiêu thụ công suất thấp Việc kết hợp linh hoạt MBS với Unicast (đơn phương) cho phép mở rộng ứng dụng Báo cáo tiểu luận Page 12 Lớp vật lý WiMax di động Hình 3.2: Hỗ trợ MBS nhúng vùng MBS Báo cáo tiểu luận Page 13 Lớp vật lý WiMax di động CHƯƠNG IV: ĐỊNH CỰ LY, ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT VÀ ĐO CHẤT LƯỢNG KÊNH 4.1 Định cự ly Truy nhập lần đầu, đồng định kỳ, chuyển giao yêu cầu băng thông thực MS thông qua kênh định cự ly (Ranging) Định cự ly phương tiện quan trọng để MS đồng với BTS lần đầu Trong IEEE 802.16e, định cự ly thủ tục lớp vật lý để trì chất lượng độ tin cậy đường truyền vô tuyến BS MS Khi thu truyền dẫn định cự ly từ MS, BS xử lý tín hiệu thu để đánh giá thông số đường truyền vô tuyến như: đáp ứng xung kim kênh, SINR thời gian tới Dựa đánh giá này, BS thị MS điều chỉnh công suất phát dịch thời tương đối BS Định cự ly khởi đầu định kỳ Định cự ly cho phép BS MS thực đồng công suất thời gian Kênh định cự ly (Ranging Channel) bao gồm hay nhiều nhóm sáu kênh liền kề Tùy chọn, kênh định cự ly bao gồm tám kênh liền kề, 256 mã nhị phân nhóm vào bốn nhóm sau: (1) định cự ly lần đầu, (2) định cự ly định kỳ, (3) yêu cầu băng thông, (4) định cự ly chuyển giao Mỗi người dùng chọn ngẫu nhiên mã định cự ly từ bảng mã nhị phân quy định Sau mã điều chế BPSK sóng mang kênh địn cự ly: bit sóng mang Trong trình định cự ly xảy va chạm tín hiệu định cự ly phân tách giải thuật phân giải va chạm BS sử dụng tín hiệu định cự ly thu để đánh giá dịch thời công suất MS để điều chỉnh phù hợp trước cho phép MS truy cập mạng Các khả xử lý định cự ly bao gồm:  Phát hiện: BS cần nhận dạng MS phát kênh định cự ly Trong trường hợp nhiều MS phát kênh định cự ly gây cố phát hiện, BS thông báo va chạm  Đánh giá dịch thời: Dịch thời phát MS so với tham chuẩn thời gian MS cần đánh giá trình định cự ly  Đo công suất: MS phát tín hiệu định cự ly theo công suất phát đánh giá từ điều khiển công suất vòng hở BS đo công suất tín hiệu định cự ly thu để thực điều khiển công suất vòng kín Thủ tục định cự ly bao gồm phát chuỗi quy định trước (mã định cự ly) phát lặp hai ký hiệu OFDM kênh định cự ly hình 4.1 Báo cáo tiểu luận Page 14 Lớp vật lý WiMax di động Trong trình định cự ly, BS xác định thông số định cự ly cách so sánh tương quan tín hiệu định cự ly thu với mã định cự ly kỳ vọng mà biết trước Để thực trình so sánh tương quan toàn tín hiệu định cự ly bao gồm hai ký hiệu OFDM cần đảm bảo tính liên tục pha hai ký hiệu Vì hai ký hiệu OFDM định cự ly cấu trúc sau Ký hiệu OFDM kênh định cự ly tạo giống ký hiệu OFDM bình thường: thực IFFT chĩ mã định cự ly sau lấy đoạn cuối dài TGD gắn thêm vào đầu Ký hiệu OFDM thứ hai tạo cách thực IFFT cho mã định cự ly, sau lấy phần đầu dại TGD gắn thêm vào cuối Bằng kết cấu ký hiệu định cự ly có pha liên tục (hình 4.1) Cấu trúc cho phép BS thu xác yêu cầu từ MS chưa định cự ly có không đồng mặt thời gian lớn tiền tố chu trình (CP), điều thường xảy tìm mạng lần đầu Hình 4.1: Cấu trúc ký hiệu định cự ly MS tùy chọn sử dụng hai mã định cự ly phát liên tiếp bốn ký hiệu OFDM Tùy chọn giảm xác suất cố tăng dung lượng định cự ly để hỗ trợ nhiều MS định cự ly đồng thời Tùy chọn định cự ly bốn ký hiệu OFDM cho phép thời gian đồng BS MS lớn Điều đặc biệt có ích bán kính ô lớn Thông thường kênh định cự ly bao gồm sáu kênh có đến năm ký hiệu OFDM liên tiếp, số ký hiệu OFDM miền thời gian miền tần số chứa tin kênh FCH Kênh định cự ly Báo cáo tiểu luận Page 15 Lớp vật lý WiMax di động tuân theo dẫn tin FCH không ấn định tất khung đường lên Để xử lý định cự ly khởi đầu, mã định cự ly phát lặp hai lần hai ký hiệu OFDM liên tiếp có pha liên tục Các mã định cự ly IEEE802.16e -2005 chuỗi PN (giả tạp âm) có độ dài 14 chọn từ tập 256 mã Trong mã khả dụng, N mã dùng cho định cự ly khởi đầu, M mã dành cho định cự ly định kỳ, O mã tiếp sau dành cho yêu cầu băng thông S mã lại dùng cho định cự ly chuyển giao Các giá trị N,M,O,S BS định cách ngẫu nhiên phát chuỗi mã PN BS cho phép Điều đảm bảo cho việc hai MS va chạm trình định cự ly, BS phân tách chúng Chuỗi PN lựa chọn điều chế BPSK phát kênh ký hiệu OFDM dành cho kênh định cự ly 4.2 Điều khiển công suất Để trì chất lượng đường truyền BS MS điều chỉnh tham chuẩn toàn hệ thống, chế điều khiển công suất đường lên hỗ trợ với thủ tục hiệu chỉnh ban đầu điều chỉnh định kỳ BS sử dụng kênh định bị đường lên phát từ MS khác để ước tính điều chỉnh ban đầu bà định kỳ cho điều khiển công suất BS sử dụng tin quản lý MAC để dẫn điều chỉnh công suất cần thiết cho MS Các yêu cầu sở điều chỉnh công suất sau:  Điều khiển công suất phải đảm bảo thăng giáng công suất 32dB/s với độ sâu 10dB  BS xét đến ảnh hưởng đặc điểm cụm khác lên độ bão hòa khuếch đại phát lện điều khiển công suất, PAPR phụ thuộc vào đặc điểm cụm  MS trì mật độ công suất phát không phụ thuộc vào số lượng kênh tích cực ấn định Khi số kênh ấn định đến MS tăng giảm, mức độ công suất phát phải tăng giảm tỷ lệ mà không cần tin điều khiển công suất bổ sung Để trì mật độ phổ công suất SINR phù hợp với điều chế tỷ lệ mã sử dụng, BS điều chỉnh mức công suất, điều chế tỷ lệ mã truyền dẫn Trong số trường hợp MS điều chỉnh tạm thời mức công suất, điều chế tỷ lệ mã mà không cần hướng dẫn từ BS MS báo cáo cho BS công suất khả dụng tối ưu công suất phát mà BS sử dụng để ấn định tối ưu đặc điểm cụm kênh cho truyền dẫn đường lên Công suất cực đại khả dụng cho QPSK, 16QAM 64QAM phải xét đến độ lùi cần thiết PAPR điều chế Báo cáo tiểu luận Page 16 Lớp vật lý WiMax di động Trên đường xuống không hỗ trợ rõ ràng điều khiển công suất vòng kín vấn đề để mở cho nhà sản xuất thiết bị Khi cần thiết điều khiển công suất đường xuống thực dựa hồi tiếp chất lượng kênh MS cung cấp 4.3 Đo chất lượng kênh Quá trình điều khiển công suất thích ứng điều chế tỷ lệ mã thực dựa kết đo chất lượng kênh gồm: thị cường độ tín hiệu thu RSSI SINR MS cung cấp cho BS theo yêu cầu, MS sử dụng phản hồi thị chất lượng kênh CQI để cung cấp thông tin cho BS Dựa CQI, MS có thể: • • Thay đổi điều chế tỷ lệ mã truyền dẫn; thay đổi đặc điểm cụm Thay đổi mức công suất truyền dẫn đương xuống liên quan Do tính thay đổi kênh vô tuyến, giá trị trung bình lệch chuẩn RSS SINR định nghĩa CQI Theo quy định IEEE 802.16e2005, máy thu không cần giải điều chế tín hiệu giảm khối xử lý Khi BS yêu cầu, MS đo giá trị tức thời RSS Sau đẩy giá trị đo tức thời RSSI sử dụng để tính toán giá trị trung bình lệch chuẩn RSSI Giá trị trung bình lệch chuẩn RSSI báo cáo đo thứ k xác định theo phương trình sau: µ RSSI [k ] = (1 − α ) µ RSSI [k − 1] + α RSSI [k ] 2 χ RSSI [k ] = (1 − α ) χ RSSI [ k − 1] + α RSSI [k ] 2 σ RSSI [k ] = χ RSSI [k ] − χ RSSI [ k − 1] Trong đó: RSSI [ k ] • • α giá trị RSS đo thời điểm k Là thông số trung bình đặc thù thực hiện, thích ứng phụ thuộc vào thời gian quán kênh Khác với đo RSS, đo SINR đòi hỏi giải điều chế tín hiệu thường thị chất lượng kênh tốt Tương tự đo RSSI giá trị trung bình lệch chuẩn SINR lần báo cáo thứ k sau: Báo cáo tiểu luận Page 17 Lớp vật lý WiMax di động µ SINR [k ] = (1 − α ) µ RSSI [ k − 1] + α RSSI [k ] 2 χ SINR [k ] = (1 − α ) χ SINR [ k − 1] + α RSSI [k ] 2 σ SINR [k ] = χ SINR [k ] − χ SINR [k − 1] Các giá trị trung bình lệch chuẩn sau chuyển thành dB báo cáo cho BS Báo cáo tiểu luận Page 18 Lớp vật lý WiMax di động KẾT LUẬN Đề tài trình bày phần:  Các tính tăng cường lớp vật lý WiMax di dộng:  Mã hóa thích ứng AMC CQICH  Mã hóa Turbo, LDPC đan xen  HARQ  Các tính tiên tiến WiMax để làm tăng thêm tiện ích mà WiMax cho người dùng làm tăng hiệu dùng công nghệ WiMax  Tái sử dụng tần số  Dịch vụ đa phương quảng bá (MBS)  Cách thức hoạt động định cự ly, điều khiển công suất đo chất lượng kênh Báo cáo tiểu luận Page 19 Lớp vật lý WiMax di động TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình”Các mạng thông tin vô tuyến”-TS Nguyễn Phạm Anh Dũng Đề tài WiMAX di động_ Tổng quan kỹ thuật - Cấu trúc hoạt động Báo cáo tiểu luận Page 20 ... phương quảng bá Báo cáo tiểu luận Page Lớp vật lý WiMax di động CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ WIMAX DI ĐỘNG 1.1 Khái niệm mạng WiMAX di động WiMAX di động (Mobile WiMAX) giải pháp không dây băng rộng... giảm Các nguyên lý quản lý khoá linh động mà bảo mật trì trình chuyển giao Báo cáo tiểu luận Page Lớp vật lý WiMax di động CHƯƠNG II: CÁC TÍNH NĂNG TĂNG CƯỜNG CỦA LỚP VẬT LÝ WIMAX DI ĐỘNG Để tăng... Lớp vật lý WiMax di động Hình 2.3: HARQ kiểu II với phần dư tăng Báo cáo tiểu luận Page 10 Lớp vật lý WiMax di động CHƯƠNG III: CÁC TÍNH NĂNG TIÊN TIẾN CỦA WIMAX 3.1 Tái sử dụng tần số phần Wimax