Lớp vật lý wimax di động

NỘI DUNG BÁO CÁOTổng quan về WiMax di động Kết luận Tính năng tăng cường của lớp vật lý Các tính năng tiên tiến của WiMax Định cự ly, điều khiển công suất... TÍNH NĂNG TĂNG CƯỜNG LỚP VẬT

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

KHOA VIỄN THÔNG 1

ĐỀ TÀI:

LỚP VẬT LÝ CỦA WIMAX DI ĐỘNG

BÁO CÁO

Nhóm sinh viên thực hiện : Bùi Tiến Đức

Nguyễn Văn Công Khuất Duy Hanh

NỘI DUNG BÁO CÁO

Tổng quan về WiMax di động

Kết luận

Tính năng tăng cường của lớp vật lý

Các tính năng tiên tiến của WiMax

Định cự ly, điều khiển công suất

 OFDM cải thiện hiệu suất đa đường

 OFDMA hỗ trợ băng thông co dãn từ 1,25 đến 2 MHZ

TÍNH NĂNG TĂNG CƯỜNG LỚP VẬT LÝ

 Để tăng cường vùng phủ và dung lượng lớp vật WiMax có tăng cường các tính năng

 Mã hóa và điều chế thích ứng ( AMC )

 Yêu cầu phát lại tự động linh hoạt ( HARQ )

 Phản hồi kênh nhanh bằng kênh ( CQICK )

MÃ HÓA KÊNH THÍCH ỨNG VÀ CQICK

AMC trong WiMax cho phép hệ thống thay đổi chế độ điều chế và tỷ lệ mã phù hợp với điều kiện truyền sóng

Có bộ lập biểu trạm gốc (BS) để xác định tốc độ số liệu phù hợp

Kênh chỉ thị chất lượng khung (CQICK) được sử dụng cung cấp trạng thái đầu cuối của người dùng cho bộ lập biểu (BS)

Các thông tin CQICK cung cấp:

 Tỷ số tín hiệu trên tạp âm cộng nhiễu CINR

 Lựa chọn chế độ MIMO

 Lựa kênh con Chọn lọc kênh tần số

MÃ HÓA TURBO, LDPC VÀ ĐAN XEN

 Với chuẩn 802.16e-2005 cho phép sử dụng mã cho hiệu quả tốt hơn là mã Turbo nhị phân kép (CTC) và mã kiểm tra chẵn lẻ mật

độ thấp (LDPC)

 Sơ đồ mã xoắn sử dụng trong WiMax

Hình 1: Bộ mã hóa Turbo trong WiMax

MÃ HÓA TURBO, LDPC VÀ ĐAN XEN

Quá trình đan xen:

Hình 2: Đan xen và tạo ra các khối con

MÃ HÓA TURBO, LDPC VÀ ĐAN XEN

HARQ

HARQ kiểu I (Kết hợp săn bắt)

 Quá trình phát lại diễn ra đến khi hết lỗi hoặc

quá số lần HARQ cho phép

HARQ kiểu 2 (Kết hợp phần dư tăng)

 Mẫu đục lỗ trong từng HARQ được chỉ dẫn bởi

số nhận dạng gói con (SPID), SPID lần đầu luôn bằng 0 để các bit đều được phát lại.

CÁC TÍNH NĂNG TIÊN TIẾN CỦA WIMAX

 Ngoài các tính năng được cải tiến hơn thì WiMax di động còn có thêm các tính năng mới để có thể tăng hiệu suất và chất lượng nên đó là:

TÁI SỬ DỤNG TẦN SỐ MỘT PHẦN DỊCH VỤ ĐA PHƯƠNG VÀ QUẢNG BÁ

(MBS)

TÁI SỬ DỤNG TẦN SỐ MỘT PHẦN

 WiMax di động hỗ trợ thừa số tái sử dụng tần số bằng 1, nghĩa là tất cả các ô/ đoạn ô đều sử dụng một kênh tần số để

đạt hiệu suất phổ cực đại

 Nhược điểm : Xảy ra nhiễu đồng kênh CCI làm người sử dụng ở biên giảm chất lượng

 Cách giải quyết là lập cấu hình sử dụng các kênh con.

Hình 3: Tái sử dụng tần số một phần

DỊCH VỤ ĐA PHƯƠNG VÀ QUẢNG BÁ (MBS)

MBS được WiMax di động hỗ trợ để kết hợp các tính năng tốt nhất của DVB-H, MediaFLO,3GPP E-UTRA

và thoản mãn các điều kiện sau:

 Tốc độ dữ liệu cao và cùng sử dụng mạng một tần số

 Ấn định tài nguyền tần số vô tuyến linh hoạt

 Tiêu thụ công suất MS thấp

 Hỗ trợ quảng bá số liệu bổ xung cho các luồng video và audio

 Thời gian chuyển mạch kênh ngắn

 Dịch vụ MBS có thể được hỗ trợ bằng cách cấu trúc các vùng cấu trúc MBS riêng biệt trong khung DL

DỊCH VỤ ĐA PHƯƠNG VÀ QUẢNG BÁ (MBS)

 Các bước của MS truy nhập MBS:

 MS truy nhập DL MAP để bắt đầu nhận dạng vùng MBS và các vụ trí của MBS MAP liên quan

 MS đọc các MBS MAP mà không cần tham khảo DL MAP cho đến khi mất đồng bộ với MBS MAP

 Các MBS MAP đặt ở vị trí kênh con thứ nhất của MBS liên quan

 Lợi ích : Việc kết hợp linh hoạt MBS và Unicast cho phép mở rộng các ứng dụng

ĐỊNH CỰ LY VÀ ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT

 Định cự ly là một phương tiện quan trọng để MS đồng bộ với BTS trong lần đầu

 Trong WiMax định cự ly là các thủ tục lớp vật lý để duy trì chất lượng và độ tin cậy giữa BS và MS, cho phép BS và MS đồng bộ công suất và thời gian

 Kênh định cự ly gồm một hay nhiều nhóm sáu kênh con liền kề nhau (tùy chọn)

 Các nhóm con chia ra như sau :

 Định cự ly lần đầu

 Định cự ly định kỳ

 Các yêu cầu băng thông

 Định cự ly chuyển giao

ĐỊNH CỰ LY VÀ ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT

 Các khả năng xử lý của kênh định cự ly:

 Phát hiện:BS cần nhận dạng mọi MS phát trên kênh định cự ly Báo lỗi va chạm khi nhiều MS cùng phát trên một kênh định cự ly và gây ra sự cố phát hiện

 Đánh giá định thời: dịch thời phát của MS so với tham chuẩn thời gian của MS cần được đánh giá

 Đo công suất: MS phát tín hiệu định cự ly qua điều khiển công suất vòng hở, BS đo công suất tín hiệu định cự ly để thực hiện điều khiển công suất vòng kín

ĐỊNH CỰ LY VÀ ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT

ĐỊNH CỰ LY VÀ ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT

 Để duy trì chất lượng đường truyền giữa BS và MS và điều chỉnh tham chuẩn toàn hệ thống, cơ chế điều khiển công suất được hỗ trợ cùng thủ tục hiệu chỉnh ban đầu và hiệu chỉnh định kỳ

 Các yêu cầu của điều chỉnh công suất:

 Có khả năng đảm bảo sự thăng giáng công suất 30dB/s với độ sâu ít nhất 10dB

 BS xét đến ảnh hưởng đặc điểm cụm khác nhau lên độ bão hòa của bộ khuếch đại công suất khi phát các lệnh điều khiển công suất

 Khi số lượng kênh con được ấn định lên MS tăng hoặc giảm thì mức công suất phải tăng giảm tỷ lệ mà không cần các bản tin điều khiển công suất bổ sung

ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT

ĐỊNH CỰ LY VÀ ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT

 Quá trình điều khiển công suất và thích ứng điều chế được thực hiện dựa trên kết quả đo chất lượng kênh gồm:

 Cường độ tín hiệu thu (RSSI)

 SINR được MS cung cấp cho BS theo yêu cầu

 Dựa trên phản hồi chỉ thị chất lượng kênh (CQI), MS có thể:

 Thay đổi điều chế và tỷ lệ truyền mã: thay đổi đặc điểm cụm

 Thay đổi mức công suất của các truyền dẫn đường xuống liên quan.

ĐO CHẤT LƯỢNG KÊNH

ĐO CHẤT LƯỢNG KÊNH

 Giá trị trung bình và lệch chuẩn của RSSI trong báo cáo thứ k xác định theo phương trình

Là giá trị RSSI đo ở thời điểm thứ k.

Là hệ số trung bình đặc thù thực hiện.

Việc đo SINR lần thứ k có phương trình tương tự như RSSI

KẾT LUẬN

Các kết quả đã đạt được:

 Tìm hiểu về lớp vật lý của WiMax di động với các tính năng tăng cường

 Phân tích được các tính năng tiên tiến của WiMax

 Tìm hiểu về định cự ly, điều khiển công suất và đo chất lượng kênh của WiMax

Thank You for Listening !!!