Kỹ thuật OFDM và ứng dụngOFFDM ứng dụng trong WiMAX

Kỹ thuật OFDM và ứng dụngOFFDM ứng dụng trong WiMAX Kỹ thuật OFDM và ứng dụngOFFDM ứng dụng trong WiMAX Kỹ thuật OFDM và ứng dụngOFFDM ứng dụng trong WiMAX luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

bộ giáo dục đào tạo trường đại học bách khoa hµ néi - luận văn thạc sĩ khoa học Kỹ tht ofdm vµ øng dơng Ofdm øng dơng wimax ngành : điện tử viễn thông mà số:23.04.3898 Vũ quang tun Ng­êi h­íng dÉn khoa häc : pgs.ts lª bá dũng Hà Nội 2008 Mục lục Lời nói đầu Môc lôc Danh s¸ch c¸c tõ viÕt t¾t Danh sách hình vẽ Danh sách bảng Chương 1: TổNG QUAN Về Sự PHáT TRIểN CáC Hệ 14 17 18 THốNG KHÔNG D¢Y B¡NG RéNG 1.1 Tiến trình phát triển băng rộng không dây 1.1.1 Hệ thống lặp nội không dây băng hẹp (Narrowband WLL) 1.1.2 HÖ thèng băng rộng hệ thứ 1.1.3 Hệ thống băng rộng hệ thứ hai 1.1.4 Sù xt hiƯn cđa Công nghệ dựa tiêu chuẩn (Standards-Based Technology) 1.2 Hệ thống băng rộng cố định: Các thị trường ứng dụng 1.3 Băng rộng không dây di động: Các thị trường ứng dụng 1.4 Wimax vµ công nghệ không dây khác 1.4.1 Hệ thống di động tế bào 3G 1.4.2 HÖ thèng Wi-Fi …………………………………………… 1.4.3 So sánh WiMAX với 3G Wi-Fi Chương 2: ®Ỉc ®iĨm cđa pha ®inh ®a ®­êng 20 21 22 25 26 29 32 34 35 37 38 42 ……………… 2.1 Giới thiệu 42 2.2 Kênh pha đinh Ricean Rayleigh 43 2.3 Dạng trễ đa đường (Profile trễ đa đường) 2.4 Kênh pha đinh lựa chọn tần số không lựa chọn tần số 47 49 2.5 Hàm tương quan thời gian không gian 50 2.6 Ví dụ kênh pha đinh ®a ®­êng ………………………… 51 Ch­¬ng 3: Kü thuËt ghÐp kênh phân chia theo tần 56 số trực giao OFDM 3.1 Nguyªn lý cđa OFDM ………………………………………… 56 3.1.1 Giíi thiƯu ………………………………………………… 56 3.1.2 Ngn gèc cđa OFDM …………………………………… 3.1.3 Tác dụng phép biến đổi Fourier rời rạc (DFT) 3.1.4 chèn tiền tố tuần hoàn cho OFDM 3.2 Các đặc tính OFDM 3.2.1 Giới thiệu 56 3.2.2 Mô hình kênh vô tuyến 65 3.2.3 Tỷ lệ lỗi bit kênh AWGN 3.2.4 Tỷ lệ lỗi bit hệ thống OFDM CPSK kênh pha đinh Rayleigh 3.2.5 Tèi ­u hóa số lượng sóng mang độ dài kho¶ng b¶o vƯ 3.2.6 Tăng cường sức mạnh chống lại pha đinh lựa chọn tần số 3.2.7 Tăng cường sức mạnh chống lại tạp âm nhân tạo 3.2.7.1 Kênh tạp âm thử phát (Generalized Shot Noise Channel) 66 3.2.7.2 Tốc độ lỗi bit SCM kªnh GSN …………… 59 62 65 65 70 70 75 75 75 77 Ch­¬ng 4: LíP VËT Lý CñA WIMAX 79 4.1 Mà hóa kênh 81 4.1.1 Mà chập (Mà vòng xo¾n) ………………………………… 82 4.1.2 M· turbo …………………………………………………… 4.1.3 M· turbo khèi vµ m· LDPC 4.2 ARQ lai – HARQ 4.3 Xen kÏ (Cµi xen) 84 87 88 89 90 4.4 ánh xạ ký hiệu 4.5 CÊu tróc kÝ hiƯu OFDM 91 95 4.6 Hoán vị kênh vµ sãng mang ……………………………… 4.6.1 Sư dơng toµn đường xuống sóng mang 96 DL FUSC 4.6.2 Sử dụng phần đường xuống cđa c¸c sãng mang – 98 DL PUSC 4.6.3 Sử dụng phần đường lên sóng mang – UL 100 PUSC 102 4.6.4 ViÖc sư dơng Khèi cđa c¸c sãng mang – TUSC 103 4.6.5 Điều chế mà hóa thích nghi băng (Band AMC) 4.7 Cấu trúc khe khung 104 4.8 Phân tập tần số MIMO 107 4.8.1 Phân tập phát mà hóa không gian thời gian 108 4.8.2 Mà phân tập nhảy tần 111 4.9 MIMO lặp đóng (Closed-Loop MIMO) 4.9.1 Chän lùa anten …………………………………………… 112 115 4.9.2 Nhãm anten ……………………………………………… 115 4.9.3 Håi tiÕp dùa trªn Codebook ……………………………… 4.9.4 Hồi tiếp kênh lượng tử hóa 4.9.5 Dò kênh (Channel Sounding) 4.10 Định tầm 4.11 §iỊu khiĨn c«ng suÊt 116 Chương 5: mô 117 117 118 120 122 KÕt luËn Tài liệu tham khảo Phu lôc ………………………………………………………………… 125 126 127 Kü thuËt OFDM vµ øng dơng – OFDM øng dơng WiMAX Lời nói đầu Chúng ta sống kỷ nguyên - kỷ nguyên thông tin Các thành tựu khoa học công nghệ tác động trực tiếp đến nhiỊu lÜnh vùc cđa cc sèng cịng nh­ x· héi Một lĩnh vực chịu ảnh hưởng lớn thành tựu khoa học công nghệ lĩnh vực điện tử - viễn thông nói chung thông tin di động nói riêng Ngày nay, thông tin liên lạc đóng vai trò quan trọng thiếu Nó định nhiều mặt hoạt động xà hội, giúp người nắm bắt nhanh chóng thông tin có giá trị văn hoá, kinh tế, khoa học kỹ thuật đa dạng phong phú Sự phát triển thông tin di động toàn cầu đà phần đáp ứng nhu cầu thông tin cđa ng­êi sư dơng Trong hai thËp kû võa qua, ưu điểm truyền thông đà định hình lại sống thường ngày Truyền thông không dây đà tăng từ vị trí người biết đến, trở thành công nghệ có mặt khắp nơi phục vụ gần nửa dân số giới Dù có biết đến hay không, máy tính điện tử ngày có ảnh hưởng lớn hoạt động hàng ngày chúng ta, Internet đà hoàn toàn định hình lại cách làm viƯc, giao tiÕp, vui ch¬i cịng nh­ häc tËp cđa người Mặc dù có thay đổi lớn lao lối sống vài năm vừa qua, việc hội tụ Không dây (wireless) víi Internet víi mơc ®Ých theo ®i mét sù thay đổi lớn lao wireless thâm nhập trở lên rộng khắp giới giống giấy bút bắt gặp hàng ngày WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) mang đến cách mạng Internet Wireless cho thiết bị xách tay phạm vi toàn cầu WiMAX đà sẵn sàng mang Internet đến khắp nơi giới thay đổi sống cách sâu sắc Trong vài năm tới, WiMAX cung cấp tính Internet mà không cần kết nối có dây truyền thống tới phòng khách, máy tính xách tay, điện thoại thiết bị cầm tay khác Vũ Quang Tuyền Lớp cao học ĐTVT 2006-2008 Kỹ thuật OFDM øng dông – OFDM øng dông WiMAX Trong lÜnh vực viễn thông rộng lớn, với đồ án mang tên “Kü tht OFDM vµ øng dơng – OFDM øng dơng WiMAX Tác giả trình bày kỹ thuật đà hoàn thiện để ứng dụng ngày hiệu thực tiễn - kỹ thuật OFDM, ứng dụng điển hình nó, WiMAX Khuôn khổ đồ án chia thành chương: Chương Tổng quan phát triển hệ thống không dây băng rộng: Nêu lên tiến trình mạng băng rộng không dây qua giai đoạn phát triển, thị trường ứng dụng So sánh WiMAX với công nghệ không dây khác Chương Đặc điểm pha đinh đa đường: Giới thiệu pha đinh đa đường đặc điểm nó, yếu tố quan trọng tác động đến việc truyền tín hiệu kênh vô tuyến Chương Kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM: Là dạng kỹ thuật đa sóng mang, hứa hẹn mang lại nhiều lợi ích ngành viễn thông nói chung thông tin băng rộng nói riêng Phần trình bày nguyên lý OFDM, đặc tính OFDM, việc sư dơng phÐp biÕn ®ỉi DFT xư lý tÝn hiệu OFDM, Tỷ lệ lỗi bit (BER) hệ thống OFDM Chương Lớp vật lý WiMAX: Trình bày kh¸i qu¸t vỊ líp vËt lý cđa WiMAX nhê sư dụng kỹ thuật OFDM kỹ thuật đa anten MIMO Nêu lên bước cấu thành tín hiệu OFDM Mà hóa kênh, Cài xen, ánh xạ ký hiệu Chương Mô phỏng: Sử dụng Simulink (Matlab) để thiết kế mô hình mô hoạt động lớp vật lý WiMAX sư dơng kü tht OFDM Do h¹n chÕ nhiều mặt nên Luận văn chắn không tránh khỏi thiếu xót, Rất mong đóng góp ý kiến Thầy, Cô bạn để Luận văn hoàn thiện Em xin trân trọng cảm ơn thầy giáo, Phó giáo sư, Tiến sỹ Lê Bá Dũng đà tận tình hướng dẫn giúp đỡ em suốt trình hoàn thành Luận văn Học viên: Vị Quang Tun Vị Quang Tun – Líp cao häc §TVT 2006-2008 Kü tht OFDM vµ øng dơng – OFDM ứng dụng WiMAX Mục lục Lời nói đầu Môc lôc Danh s¸ch c¸c tõ viÕt t¾t Danh sách hình vẽ Danh sách bảng Chương 1: TổNG QUAN Về Sự PHáT TRIểN CáC Hệ 14 17 18 THốNG KHÔNG D¢Y B¡NG RéNG 1.1 Tiến trình phát triển băng rộng không dây 1.1.1 Hệ thống lặp nội không dây băng hẹp (Narrowband WLL) 1.1.2 HÖ thèng băng rộng hệ thứ 1.1.3 Hệ thống băng rộng hệ thứ hai 1.1.4 Sù xt hiƯn cđa Công nghệ dựa tiêu chuẩn (Standards-Based Technology) 1.2 Hệ thống băng rộng cố định: Các thị trường ứng dụng 1.3 Băng rộng không dây di động: Các thị trường ứng dụng 1.4 Wimax vµ công nghệ không dây khác 1.4.1 Hệ thống di động tế bào 3G 1.4.2 HÖ thèng Wi-Fi …………………………………………… 1.4.3 So sánh WiMAX với 3G Wi-Fi Chương 2: ®Ỉc ®iĨm cđa pha ®inh ®a ®­êng ……………… 2.1 Giíi thiệu 2.2 Kênh pha đinh Ricean Rayleigh 2.3 Dạng trễ đa đường (Profile trễ đa đường) 2.4 Kênh pha đinh lựa chọn tần số không lựa chọn tần số 2.5 Hàm tương quan thêi gian kh«ng gian ………………………… Vị Quang Tun – Líp cao häc §TVT 2006-2008 20 21 22 25 26 29 32 34 35 37 38 42 42 43 47 49 50 Kü tht OFDM vµ øng dơng – OFDM ứng dụng WiMAX 2.6 Ví dụ kênh pha đinh đa đường 51 Chương 3: Kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần 56 số trực giao OFDM 3.1 Nguyªn lý cđa OFDM ………………………………………… 56 3.1.1 Giíi thiƯu ………………………………………………… 56 3.1.2 Ngn gèc cđa OFDM …………………………………… 3.1.3 Tác dụng phép biến đổi Fourier rời rạc (DFT) 3.1.4 chèn tiền tố tuần hoàn cho OFDM 3.2 Các đặc tính cña OFDM 3.2.1 Giới thiệu 3.2.2 Mô hình kênh vô tuyến 56 3.2.3 Tỷ lệ lỗi bit kênh AWGN 3.2.4 Tỷ lệ lỗi bit hệ thống OFDM CPSK kênh pha đinh Rayleigh 3.2.5 Tèi ­u hóa số lượng sóng mang độ dài kho¶ng b¶o vƯ 3.2.6 Tăng cường sức mạnh chống lại pha đinh lựa chọn tần số 3.2.7 Tăng cường sức mạnh chống lại tạp âm nhân tạo 3.2.7.1 Kênh tạp âm thử phát (Generalized Shot Noise Channel) 3.2.7.2 Tốc độ lỗi bit SCM kªnh GSN …………… 59 62 65 65 65 66 70 70 75 75 75 77 Ch­¬ng 4: LíP VËT Lý CñA WIMAX 79 4.1 M· hãa kªnh …………………………………………………… 81 4.1.1 M· chËp (M· vòng xoắn) 82 4.1.2 Mà turbo 4.1.3 Mà turbo khèi vµ m· LDPC 4.2 ARQ lai – HARQ 4.3 Xen kÏ (Cµi xen) 84 4.4 ánh xạ ký hiệu 4.5 Cấu trúc kÝ hiÖu OFDM Vị Quang Tun – Líp cao häc §TVT 2006-2008 87 88 89 90 91 Kü thuËt OFDM vµ øng dông – OFDM øng dông WiMAX 95 4.6 Hoán vị kênh sóng mang 4.6.1 Sử dụng toàn đường xuống sóng mang – 96 DL FUSC ………………………………………………………… 4.6.2 Sư dơng mét phần đường xuống sóng mang 98 DL PUSC 4.6.3 Sử dụng phần đường lên c¸c sãng mang – UL 100 PUSC 102 4.6.4 ViƯc sư dơng Khèi cđa c¸c sãng mang TUSC 103 4.6.5 Điều chế mà hóa thích nghi băng (Band AMC) 4.7 Cấu trúc khe khung 104 4.8 Phân tập tần số MIMO 107 4.8.1 Phân tập phát m· hãa kh«ng gian thêi gian …………… 108 4.8.2 M· phân tập nhảy tần 111 4.9 MIMO lặp đóng (Closed-Loop MIMO) ………………………… 112 4.9.1 Chän lùa anten …………………………………………… 115 4.9.2 Nhãm anten ……………………………………………… 115 4.9.3 Håi tiÕp dùa trªn Codebook 4.9.4 Hồi tiếp kênh lượng tử hóa 4.9.5 Dò kênh (Channel Sounding) 4.10 Định tầm 4.11 Điều khiển công suất 116 Chương 5: mô 117 117 118 120 122 KÕt luËn Tµi liƯu tham kh¶o Phu lôc ………………………………………………………………… 125 126 127 Vị Quang Tun – Líp cao häc §TVT 2006-2008 Kü tht OFDM vµ øng dơng – OFDM øng dơng WiMAX danh sách từ viết tắt 1xEV-DO 1xEV-DV 3G 3GPP AAS ACK ADC AM AMC ARQ ATM AWGN BER BF BLER BPSK BS BSN CC CCDF CDF 1x evolution—data optimized 1x tèi ­u tiÕn tr×nh sè liƯu 1x evolutiondata and voice 1x cho tiến trình số liệu thoại Third generation Thế hệ thứ Third-generation Dự án céng t¸c thÕ hƯ thø partnership project Advanced antenna systems Hệ thống anten tiên tiến Acknowledgement Bản tin ACK Analog to digital converter Bộ chuyển đổi tương tự sang số Amplitude modulation Điều chế biên độ Adaptive modulation and Điều chế mã hóa thích nghi coding Automatic repeat request Yêu cầu lặp tự động Asynchronous transfer ChÕ ®é truyền không đồng mode Additive White Gaussian Nhiễu Gaussian trắng cộng Noise Tỷ lệ lỗi bit Bit error ratio Beamforming Tạo luồng Block error ratio Tỷ lệ lỗi khối Binary Phase Shift Keying Khóa dịch pha nhị phân Base station Trạm gốc Block sequence number Số chuỗi khối Convolutional coding Mà chập (Mà vòng xoắn) Complementary cumulative Hàm phân phèi tÝch lịy bỉ distribution function xung Cumulative distribution Hµm ph©n phèi tÝch lịy function Vị Quang Tun – Líp cao học ĐTVT 2006-2008 119 Kỹ thuật OFDM ứng dơng – OFDM øng dơng WiMAX H×nh 4.20: CÊu trúc ký hiệu định tầm Việc tạo ký hiệu OFDM thứ kênh định tầm theo cách bảo đảm gián đoạn pha ranh giới ký hiệu liên tiếp nhâu Cấu trúc mà định tầm cho phép BS nhận yêu cầu từ MS chưa định tầm với sai lệch đồng bộ/ thời gian lớn tiền tố tuần hoàn, điều phù hợp suốt trình đạt mạng khởi tạo MS lựa chọn sử dụng mà định tầm liên tiếp phát chu kỳ ký hiệu OFDM Lựa chọn làm giảm xác xuất lỗi tăng khả định tầm để hỗ trợ số lượn g lớn cá c MS định tầm đồng thời Định tầm ký hiệu cho phép độ lệch định thời lớn BS SS, cịng cã thĨ cã Ých tÕ bµo (cell) rÊt lớn Tiêu biểu là, kênh định tầm bao gồm kênh ký hiệu OFDM liên tiếp, bậc miền thời gian tần số cung cấp tin FCH Kênh định tầm không phân bổ cho tất khung đường lên Vũ Quang Tuyền – Líp cao häc §TVT 2006-2008 120 Kü tht OFDM vµ øng dơng – OFDM øng dơng WiMAX tùy theo tin FCH Để xử lý yêu cầu định tầm khởi tạo, mà định tầm lặp lại lần phát ký hiệu OFDM liên tiếp mà gián đoạn pha giữ chúng Mà định tầm IEEE 802.16e 2005 chuỗi giả ngẫu nhiên có chiều dài 144 chọn từ tập 256 mà Với mà khả dụng N mà dành cho định tầm khởi tạo, M mà dành cho định tầm theo chu kỳ, O mà cho yêu cầu băng thông, S mà cuối cho định tầm chuyển giao Các giá trị N, M, O, S định BS truyền kênh điều khiển Trong thủ tục định tầm định, MS chọn ngẫu nhiêu chuỗi giả ngẫu nhiên cho phép BS Điều đảm bảo r»ng thËm chÝ nÕu SS xung ®ét suèt trình định tầm chúng phát cách riêng biệt MS nhờ có chuỗi giả ngẫu nhiên ban đầu mà định tầm Chuỗi giả ngẫu nhiên chọn BPSK điều chế phát kênh con, ký hiệu OFDM phân bổ cho kênh định tầm 4.11 Điều khiển công suất Để trì chất lượng liên kết vô tuyến (Radio-link) MS BS, đồng thời để kiểm soát toàn nhiễu hệ thống, chế điều khiển công suất hỗ trợ cho đường lên với thủ tục: chỉnh khởi tạo điều chỉnh theo chuỳ, mà không làm liệu BS sử dụng truyền dẫn kênh định tầm đường lên từ MS khác để ước lượng khởi tạo điều chỉnh định kỳ cho mục đích điều khiển công suất BS sử dụng tin quản lý MAC chuyên dụng (MAC managements message) để cho MS thấy điều chỉnh mức công suất cần thiết Các yêu cầu chế điều khiển công suất cho đây: - Điều khiển công suất phải có khả hỗ trợ biến động công suất vào khoảng 30 dB/s với độ rộng 10 dB - BS phải giải trình ảnh hưởng tiểu sử cụm khác khuếch đại bÃo hòa đưa thị điều khiển công suất Điều quan trọng, PAR (Peak-to-average) phụ thuộc vào tiểu sử cụm, đặc biƯt Vị Quang Tun – Líp cao häc §TVT 2006-2008 121 Kü tht OFDM vµ øng dơng – OFDM øng dụng WiMAX trình điều chế - MS trì mật độ công suất truyền ổn định không quan tâm đến số lượng kênh phép hoạt động Do đó, số kênh phân bổ cho MS cho trước giảm tăng, mức công suất truyền giảm tăng tương ứng mà không cần thêm tin điều khiển công suất Để truy trì mật độ phổ công suất SINR thu phù hợp với phương thức điều chế tỷ lệ mà sử dụng BS chỉnh mức công suất và/ phương thức điều chế tốc độ mà h ó a truyền b Tuy nhiên, vài trường hợp, MS tạm thời chỉnh mức công suất, phương thức điều chế tốc độ mà hóa mà không cần hướng dẫn từ BS MS thông báo cho BS công suất khả dụng tối đa công suất phát sử dơng bëi BS cho viƯc ph©n bỉ tèi ­u cđa tiểu sử cụm kênh dùng cho đường lên (Uplink) Công suất khả dụng tối đa thông báo cho chòm QPSK, 16 QAM 64 QAM phải chịu trách nhiệm với backoff yêu cầu PAR chòm điều chế đường xuống, hỗ trợ trực tiếp cung cấp cho việc điều khiển công suất vòng lặp đóng, chuyển cho nhà sản xuất để thực chế điều khiển công suất, yêu cầu dựa hồi tiếp chất lượng kênh đường xuống (DL) cung cấp bëi SS Vị Quang Tun – Líp cao häc §TVT 2006-2008 122 Kü tht OFDM vµ øng dơng – OFDM ứng dụng WiMAX Chương 5: mô Trong phần này, thực mô lớp vật lý cđa hƯ thèng WiMAX IEEE 802.16 – 2004, hay hƯ thống WiMAX cố định Lớp vật lý WiMAX cố định di động có điểm khác định Tuy nhiên để hiểu rõ hoạt động lớp vật lý hệ thống WiMAX nói chung ta thao khảo chương trình mô sau: Chương trình sử dụng phần mềm Matlab 7.6.0: Thiết kế sơ đồ Simulink với mục đích mô trình dòng bit nhị phân phát ngẫu nhiên theo Phân bố Bernoulli (Bernoulli Distribution), dòng bit trải qua trình ngẫu nhiên hóa, mà hóa kênh, điều chế sau định dạng theo tiêu chuẩn lớp vật lý WiMAX, ký hiệu OFDM thực trình biến đổi FFT ngược sau chèn Tiền tố tuần hoàn phát kênh pha-đinh Rayleigh đa đường kênh AWGN Khi tín hiệu phát kênh có nghĩa đà mô việc tín hiệu môi trường truyền sóng có Pha-đinh giống thực tế Tại bên thu, tín hiệu thu bỏ tiền tố tuần hoàn, thực biến đổi FFT, xếp lại tách lấy số liệu, giải điều chế, sau thu dòng bit nhị phân yêu cầu Ta có lựa chọn, sử dụng kỹ thuật phát đa anten (MIMO) hay sử dụng cách phát tín hiệu OFDM thông thường cách lựa chọn theo yêu cầu Từ dòng bit phát dòng bit thu tính tỷ lệ lỗi bit (BER) Quá trình mô đặc biệt lưu ý đến tỷ lệ lỗi bit (BER), tỷ lệ hiển thị Màn hình Từ ta nhận xét hiệu trình phát thu tín hiệu Mục đích mô giúp ta hiểu tổng quan rõ ràng trình phát thu tín hiệu hệ thèng WiMAX sư dơng OFDM, gióp ng­êi ®äc cã thĨ hiểu dễ dàng phần kiến kiến thức đà trình bày Chương chương Giao diện mô thấy hình 5.1 Vũ Quang Tun – Líp cao häc §TVT 2006-2008 123 Kü tht OFDM vµ øng dơng – OFDM øng dơng WiMAX Vị Quang Tun – Líp cao häc §TVT 2006-2008 124 Kü tht OFDM vµ øng dơng – OFDM øng dơng WiMAX Hình 5.1 Giao diện mô Hình 5.2 Kết tính toán lỗi bit Hình 5.3 Kết tính toán có lỗi xảy Vị Quang Tun – Líp cao häc §TVT 2006-2008 125 Kü tht OFDM vµ øng dơng – OFDM øng dơng WiMAX Kết luận OFDM đà biết đến từ thập kỷ 60 kỷ 20, nhiên vào thời gian đầu người ta thực kỹ thuật thực tế khó khăn việc điều chỉnh xác tần số máy phát tín hiệu sóng mang cục lọc tương tự Hiện với việc phát triển m¹nh mÏ cđa kü tht xư lý sè tÝn hiƯu, OFDM đà trở lại công nghệ đầy triĨn väng Víi viƯc sư dơng biÕn ®ỉi Fourier rêi rạc DFT, tín hiệu trực giao giới hạn thời gian (OFDM) lấy mẫu phát dạng ma trận cột, bên thu sử dụng phép biến đổi DFT để khôi phục lại tín hiệu phát Nếu sử dụng cửa sổ DFT dạng chữ nhật bên thu nhiễu sóng mang loại bỏ hoàn toàn Khuôn khổ luận văn trình bày tổng quan tiến trình phát triển mạng băng rộng không dây trình bày thĨ vỊ mét nh÷ng øng dơng cđa OFDM WiMAX, cụ thể lớp vật lý IEEE 802.16e2005 dành cho WiMAX di động Các loại mà hóa kênh, cấu trúc khung vật lý, cịng nh­ viƯc sư dơng kü tht anten MIMO (§a đầu vào, Đa đầu ra) Trên sở đà có nhiều nghiên cứu tài liệu OFDM năm gần cộng với việc ®· t×m hiĨu vỊ líp vËt lý cđa WiMAX di động, đề tài nghiên cứu sâu WiMAX hoạt động lớp MAC WiMAX Do hạn chế nhiều mặt nên đề tài không tránh khỏi thiếu xót trình bày nội dung Kính mong Thầy, Cô bạn ®ång nghiƯp ®ãng gãp ý kiÕn vµ chØnh sưa ln văn hoàn thiện Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Lê Bá Dũng đà tận tình hướng dẫn Em suốt trình hoàn thành Luận văn Học viên: Vũ Quang Tuyền Vũ Quang Tuyền Lớp cao học ĐTVT 2006-2008 126 Kỹ thuật OFDM øng dơng – OFDM øng dơng WiMAX Tµi liƯu tham kh¶o “Multicarier techniques for 4G mobile communications”; Shinsuke Hara & Ramjee Prasad (2003); Artech House “Fundamentals of WiMAX – Understanding Broadband Wireless Networking”; Jeffrey G Andrews, Arunabha Ghosh, Rias Muhamed, Prentice Hall (02/2007) “Th«ng tin di ®éng thÕ hƯ 3” (TËp 1, 2); TS Ngun Ph¹m Anh Dũng; Nhà xuất Bưu điện Giáo trình truyền hình số; Đỗ Hoàng Tiến, Vũ Đức Lý; Nhà xuất khoa học kỹ thuật Lý thuyết truyền tin; Trần Trung Dũng, Nguyễn Thuý Anh, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội - 2004 Lý thuyết ứng dụng công nghệ OFDM -Tập 2; TS Nguyễn Văn Đức, Nhà xuất khoa häc vµ kü thuËt, Hµ Néi - 2006 Cơ sở lý thuyết truyền tin - Tập 2; Đặng Văn Chuyết, Nguyễn Tuấn Anh, Nhà xuất giáo dục, Hµ Néi – 2000 WiMAX Forum, http://www.wimaxforum.org Website: http://www.mathworks.com/ Vị Quang Tun – Líp cao häc §TVT 2006-2008 127 Kü tht OFDM vµ øng dơng – OFDM øng dụng WiMAX Phụ lục * Chương trình mô soạn thảo chạy Matlab 7.6.0 (R2008) clear clc BW=input('Bang thong kenh yeu cau - Don vi la MHz(Toi da 20 MHz)='); disp('Chon tien to tuan hoan de vuot qua trai tre') disp(',1/4 cho trai tre lon nhat ,1/8 cho trai tre dai ,') disp('1/16 cho trai tre ngan ,1/32 cho kenh co trai tre rat ngan:') G=input('= '); channels=[1.75 1.5 1.25 2.75 2.0]; oversampling=[8/7 86/75 144/125 316/275 57/50 8/7]; for i=1:5 y(i)=rem(BW,channels(i)); if y(i)==0 n=oversampling(i); end end y=(y(1))*(y(2))*(y(3))*(y(4))*(y(5)); if y~=0 n=8/7; end if ((G~=1/4)&(G~=1/8)&(G~=1/16)&(G~=1/32)) error('ban da chon khoang bao ve khong phu hop ieee 802.16') end Nused=200; Nfft=256; fs=(floor((n*BW*1e6)/8000))*8000; %Tan so lay mau freqspacing= fs/Nfft; %Khoang cach giua cac tan so Tb= 1/freqspacing; %Thoi gian ky hieu co ich Tg= G*Tb ;%Khoang bao ve Ts=Tb+Tg ;%Chu ky ky hieu samplingttime= Tb/Nfft; %Ma hoa va giai ma thich ung thuoc vao SNR cua kenh genpoly=gf(1,8); for idx=0:15 genpoly=conv(genpoly,[1 gf(2,8)^idx]); end Vị Quang Tun – Líp cao học ĐTVT 2006-2008 128 Kỹ thuật OFDM ứng dụng – OFDM øng dông WiMAX primepoly=[1 0 1 1]; convvec=poly2trellis(7,[171,133]); cSNR=input('Nhap SNR cua kenh (dB)(Gia tri phai lon hon 6.4 dB)='); if cSNR