Tìm hiểu hiệu năng mức liên kết của wimax

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN ĐỨC NGỮ TÌM HIỂU HIỆU NĂNG MỨC LIÊN KẾT CỦA WIMAX LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Vinh,tháng 05/2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN ĐỨC NGỮ TÌM HIỂU HIỆU NĂNG MỨC LIÊN KẾT CỦA WIMAX Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Mã ngành: 60480201 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Người hướng dẫn khoa học: TS, Lê Văn Minh Vinh, tháng 05/2017 LỜI CẢM ƠN Với tình cảm chân thành lòng biết ơn sâu sắc, tác giả luận văn xin cám ơn quý Thầy, Cô giáo khoa công nghệ thông tin Trường Đại học Vinh Đặc biệt tác giả xin bày tỏ biết ơn chân thành sâu sắc tới Thầy, Tiến sỹ Lê Văn Minh – người trực tiếp hướng dẫn khoa học suốt trình thực luận văn, chu đáo tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tác giả thực hoàn thành luận văn Xin cảm ơn bạn học viên lớp cao học K23 Đại học Vinh gia đình phối hợp hỗ trợ động viên nhiệt tình giúp đỡ tác giả q trình nghiên cứu, hồn thành luận văn Do hạn chế thời gian kinh nghiệm, có thiếu sót nội dung q trình thực luận văn Kính mong dẫn góp ý từ phía q Thầy, Cơ để có thêm đánh giá nhận xét quý báu để hoàn thiện tốt phần nội dung luận văn Vinh, ngày 10 tháng 05 năm 2017 Tác giả Nguyễn Đức Ngữ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình tìm hiểu nghiên cứu tơi, có hỗ trợ tận tình Thầy hướng dẫn TS Lê Văn Minh quý thầy cô, bạn bè Các nghiên cứu kết đề tài trung thực tác giả dịch từ tài liệu nước Vinh, ngày 10 tháng 05 năm 2017 Học viên Nguyễn Đức Ngữ MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT MỤC CÁC CÁC BẢNG VÀ HÌNH MỞ ĐẦU 11 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ WIMAX 13 1.1 NỀN TẢNG CỦA IEEE 802.16 VÀ WIMAX 17 1.2 CÁC ĐẶC TÍNH NỔI BẬT CỦA WIMAX 21 1.3 TẦNG VẬT LÝ WIMAX 24 1.3.1 Cơ OFDM 24 1.3.2 Các tham số OFDM WiMAX 25 1.3.3 Mã hóa điều chế thích ứng WiMAX 27 1.3.4 Tốc độ liệu tầng PHY 28 1.4 TỔNG QUAN VỀ TẦNG MAC 29 1.4.1 Các chế truy cập kênh 29 1.4.2 Chất lượng dịch vụ 30 1.4.3 Các đặc tính tiết kiệm lượng 33 1.4.4 Hỗ trợ di động 34 1.4.5 Các chức bảo mật 36 CHƯƠNG 2: GHÉP KÊNH PHÂN CHIA THEO TẦN SỐ TRỰC GIAO 38 2.1 MƠ ĐUN ĐA SĨNG MANG 38 2.2 CƠ BẢN VỀ OFDM 41 2.2.1 Truyền khối với khoảng thời gian bảo vệ 41 2.2.2 Chập tròn DFT 42 2.2.3 Tiền tố tuần hoàn (CP) 43 2.2.4 Hiệu chỉnh tần số 46 2.2.5 Một biểu đồ khối OFDM 47 2.3 MỘT VÍ DỤ: OFDM TRONG WIMAX 48 2.4 ĐỒNG BỘ THỜI GIAN VÀ TẦN SỐ 49 2.4.1 Đồng thời gian 51 2.4.2 Đồng tần số 52 2.4.3 Đạt đồng WiMAX 54 CHUONG HIỆU SUẤT MỨC LIÊN KẾT CỦA WIMAX 56 3.1 PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG MỨC LIÊN KẾT 58 3.2 HIỆU SUẤT KÊNH AWGN CỦA WIMAX 61 3.3 HIỆU SUẤT KÊNH PHA ĐINH CỦA WIMAX 65 3.3.1 Ước lượng kênh theo vết kênh 73 3.3.2 Dạng I dạng II ARQ lai (HARQ) 76 3.4 LỢI ÍCH CỦA CÁC KỸ THUẬT ĐA ĂNG TEN TRONG WIMAX 78 3.4.1 Phân tập phát phân tập nhận 79 3.4.2 Vịng lặp mở vịng lặp đóng MIMO 82 3.5 CÁC KIẾN TRÚC BỘ THU CẢI TIẾN VÀ LỢI ÍCH CỦA CHÚNG TRONG WIMAX 89 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI.………………………92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AAS A Adaptive Antena System-Hệ thống anten thích nghi AWGN Additive White Gaussian Noise AK Authorization Key-Khoá Cấp phép BER B Bit Error Ratio -Tỷ lệ lỗi bit BPSK Binary Phase Shift Keying BS Base Station-Trạm gốc BW CDMA Bandwidth-Băng thông C Code Division Multiple Access-Đa truy nhập chia mã CP Cyclic Prefix-Tiền tố Tuần hoàn CPE Customer Premise Equipment-Thiết bị đầu cuối thuê bao DES D Data Encryption Standard-Tiêu chuẩn mật mã liệu DFS Dynamic frequency selection-Lựa chọn tần số động DHCP DL Dynamic host configuration protocol-Thủ tục cấu hình chủ khơng cố định Downlink-Hướng xuống E EC Encryption control-Điều khiển mật mã ECB Electronic code book-Bảng mật mã điện tử EDE Encrypt-Decrypt-Encrypt-Mật mã-giải mã-mật mã FEC F Forward Error Correction-Mã hóa sử lỗi trước FBSS Fast Base Station Switching -Chuyển đổi trạm gốc nhanh FDMA Frequency Division Multiple Access-Đa truy nhập phân chia tần số FDD Frequency division duplex-Song công chia tần số FEC Forward error correction-Sửa lỗi hướng FFT Fast Fourier transform-Biến đổi Fourier nhanh FWA Fixed wireless access-Truy nhập không dây cố định GPS G Global positioning satellite -Vệ tinh định vị tồn cầu H H-FDD Half-duplex FDD-FDD bán song cơng HHO Hard Handoff-Chuyển vùng cứng IE I Information element-Phần tử thông tin IETF IDFT IFFT IEEE Internet Engineering Task Force-Tổ chức kỹ sư thiết kế Internet Inverse Discrete Fourier Transform-Biến đổi Fourier rời rạc ngược Inversion Fast Fourier transform-Biến đổi Fourier ngược nhanh Institute of Electrical and Electronic Engneers IP Internet Protocol-Thủ tục Internet K KEK Key encryption key-Khoá Mật mã Khoá L LAN Local area network-Mạng nội LOS Line of sight-Tia trực xạ M Medium access control layer-Lớp điều khiển truy nhập môi trường Metropolitan area network-Mạng khu vực thành phố Macro Diversity Handover-Chuyển giao đa dạng riêng Multi input Multi output-Đa đường vào đa đường Multichannel multipoint distribution service-Dịch vụ phân phối đa điểm đa kênh N Network configuration-Cấu hình mạng O Orthogonal frequency division multiplexing-Ghép kênh chia MAC MAN MDHO MIMO MMDS NCFG OFDM tần số trực giao PARP Orthogonal frequency division multiple access-Đa truy nhập chia tần số trực giao P Peak-to Average Power Ratio-Công suất tương đối cực đại PER Packet Error Rate-Tỷ lệ lỗi gói PHY Physical layer-Lớp vật lý PKM Privacy key management-Quản lý khoá riêng PMP Point - to – multipoint-Điểm đa điểm PPP Point-to-Point Protocol-Thủ tục điểm-điểm OFDMA QAM Q Quadrature Amplitude Modulation-Điều chế biên độ cầu phương QPSK Quadrature Phase-Shift Keying-Khoá dịch pha cầu phương QoS SA Quality of Service-Chất lượng dịch vụ R Request-Yêu cầu Real-time polling service-Dịch vụ thăm dò thời gian thực Reception-Thu S Security association-Tập hợp bảo mật SAP Service access point-Điểm truy nhập dịch vụ SAR Synthetic aperture radar-Radar khe hở nhân tạo SC Single carrier-Kênh mang đơn SDU Service data unit-Đơn vị liệu dịch vụ SF Service flow-Luồng dịch vụ SS Subscriber Station-Trạm thuê bao REQ RTPS Rx T TDD Time division duplex-Song công chia thời gian TDM Time division multiplex-Ghép kênh chia thời gian TDMA Tx Time division multiple access-Đa truy nhập phân chia thời gian Transmission-Truyền dẫn U UGS Unsolicited grant service-Dịch vụ cấp phát tự nguyện UL Uplink-Hướng lên Wimax W Worldwide Interoperability for Microwave Access MỤC CÁC CÁC BẢNG VÀ HÌNH STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 TÊN BẢNG VÀ HÌNH Hình 1.1: Mơ hình mạng Wimax Hình 1.2: Lộ trình cơng nghệ Wimax Hình 2.1:Bộ phát đa sóng mang bản:Dịng tốc độ cao Rbps Hình 2.2: Một thu song mang Hình 2.3:Tín hiệu đa sóng mang trải nghiệm kênh pha đinh thẳng kênh phụ, B/L Bc Hình 2.4 Tiền tố tuần hồn OFDM Hình 2.5 Chập trịn tạo tiền tố tuần hồn OFDM Hình 2.6 Tiền tố số khơng OFDM cho phép kênh tn hồn tạo thu Hình 2.7 Hệ thống ODFM ký hiệu véc tơ Hình 2.8 Bộ chuyển dải tần OFDM Hình 2.9 Đồng OFDM thời gian tần số Hình 2.10 Đồng thời gian Hình 2.11 Mất mát SNR hàm rìa tần số δ, tương ứng với khoảng cách sóng mang Hình 3.1a Bộ mơ mức liên kết phát Hình 3.1b Bộ mơ mức liên kết thu Hình 3.2 Một hệ thống truyền thơng Hình 3.3 Khả Shannon khả Shannon ràng buộc mơ đun Hình 3.4 Tỷ lệ lỗi khối FEC mã hóa Tubor kênh cố định (kênh AWGN) Hình 3.5 Hiệu quang phổ WiMAX Hình 3.6 So sánh mã hóa Tubor chiều dài khối dài ngắn với mã hóa chập cho mơ đun QPSK Hình 3.7 BER với SNR cho dải tần AMC chế độ PUSC cách kênh Ped A Ped B cho mô đun QPSK với mã hóa Tubor Hình 3.8 BER SNR cho dải tần AMC chế độ PUSC kênh Ped B cho mô đun 16 QAM với mã hóa Tubor Hình 3.9 BER SNR cho dải tần AMC chế độ PUSC kênh PeA cho mơ đun QPSK với mã hóa Tubor Hình 3.10 BER SNR cho dải tần AMC chế độ PUSC kênh Ped A cho mô đun 16 QAM với mã hóa Tubor Hình 3.11 BER SNR cho dải tần AMC chế độ PUSC kênh phượng tiện A tốc độ 30km/giờ cho mô đun QPSK 80 Hình 3.18 Trung bình BER QPSK R1/2 vởi dải tần AMC kênh đa đường truyền Ped B với pha đinh liên hệ khơng liên hệ Hình 3.19 Trung bình BER QPSK R1/2 với dải tần AMC kênh đa đường truyền Ped B với pha đinh liên hệ không liên hệ Bảng 3.5 Độ tăng giảm cường độ phân tập thu cho dải tần AMC kênh Ped B Pha đinh không liên hệ Pha đinh liên hệ 10-4 10-2 BER(dB) 10-4 BER(dB) 10-2 BER(dB) BER(dB) QPSK R1/2 6.0 3.0 5.0 1x2 QPSK R3/4 7.0 3.5 6.0 81 1x2 QPSK R1/2 1x4 QPSK R3/4 1x4 9.0 5.5 7.5 10.5 6.0 9.0 Hình 3.18 3.19 cịn cung cấp BER pha đinh đa đường truyền nhiều ăng ten thu có liên hệ Một tương quan phức 0.5 mơ hình hóa phần 3.1 Độ tăng giảm cường độ đa ăng ten SNR thấp dường khơng phụ thuộc vào tương quan SNR thấp, độ tăng giảm cường độ mảng không phu thuộc vào tương quan pha đinh Ở SNR cao hơn, dù sao, độ tăng giảm cường độ đa ăng ten giảm xuống 1.0 dB đến 0.5 dB liên hệ dạng sóng pha đinh Tỷ lệ mã hóa thấp nhạy cảm với tương quan so với tỉ lệ mã hóa cao Hình 3.20 3.21 cung cấp kết mức liên kết cho nhiều lược đồ phân tập phát vòng lặp mở vịng lặp đóng WiMAX Phân tập vịng lặp mở xem xét 2x2 khối không/thời gian (STBC) Trong trường hợp hốn vị sóng mang phụ dải tần AMC, lợi ích STBC dường khơng đáng kể, đặc biệt với pha đinh liên hệ STBC làm ổn định thay đổi kênh mà AMC thiết kế để khai thác Hay nói cách khác, hốn vị sóng mang phụ PUSC hình 3.22 3.23 hưởng lợi đáng kể từ 2x2 STBC Trong hình 3.19 3.20, kết cho phân tập phát vịng lặp đóng thể trường hợp hai bốn ăng ten phát, thể 2x1 4x1 tương ứng Phản hồi CSI sử dụng dựa lượng hóa phản hồi kênh MIMO từ thu Một phản hồi đơn gồm có lượng hóa hệ số kênh MIMO cung cấp cho kênh phụ dải tần AMC lần cho tất khung Bộ phát sử dụng phản hồi kênh lượng hóa để tính tốn véc tơ chùm tia cho kênh phụ Hình 3.20 hình 3.21 cịn cung cấp kết cho lược đồ phân tập phá vịng lặp đóng, thể CSI hồn hảo, với pha đinh không liên hệ, nơi phát xem có hiểu biết hồn hảo sóng mang phụ tính tốn chùm tia cho sóng mang phụ Hiệu suất lược đồ thể trường hợp giới hạn lược đồ phân tập phát vịng lặp đóng cho 82 WiMAX so sánh với Bảng 11.6 thể độ tăng giảm cường độ liên kết nhiều lược đồ phân tập phát vịng lặp đóng mở WiMAX 3.4.2 Vịng lặp mở vịng lặp đóng MIMO Thuộc tính chìa khóa cho phép WiMAX cung cấp tốc độ liệu cao phân chia không gian nhiều luồng , hay lớp liệu nguồn tài nguyên thời gian hay tần số đồng thời Hình 3.20 BER trung bình cho phân tập phát vịng lặp mở đóng cho QPSK R1/2 với dải tần AMC kênh đa đường truyền với pha đinh liên hệ khơng liên hệ 83 Hình 3.21 BER trung bình cho phân tập phát vịng lặp mở đóng cho QPSK R3/4 với dải tần AMC kênh đa đường truyền với pha đinh liên hệ khơng liên hệ Hình 3.22 BER trung bình cho phân tập phát thu cho QPSK R1/2 PUSC kênh đa đường truyền với pha đinh không liên hệ 84 Hình 3.23 BER trung bình cho phân tập phát thu cho QPSK R3/4 PUSC kênh đa đường truyền với pha đinh không liên hệ Bảng 3.6 Độ tăng giảm cường độ phát vòng lặp mở vòng lặp đóng liên quan đến SISO cho dải tần AMC kênh Ped B Pha đinh không liên hệ Pha đinh liên hệ -2 10 10-4 10-4 BER(dB) 10-2 BER(dB) BER(dB) BER(dB) QPSK R1/2 0.5 2.5 0.0 1.0 2x1 (STBC) QPSK R3/4 0.5 3.5 0.25 2.0 2x1 (STBC) QPSK R1/2 2x1 vịng lặp 3.0 4.5 2.0 3.0 đóng QPSK R3/4 2x1 vịng lặp 2.5 4.5 2.0 3.5 đóng QPSK R1/2 4x1 vịng lặp 5.0 7.5 4.5 6.0 đóng QPSK R3/4 4x1 vịng lặp 5.0 7.5 4.5 6.0 đóng QPSK R1/2 6.0 9.25 N/A N/A 85 4x1 vịng lặp đóng (CSI hồn hảo) QPSK R3/4 4x1 vịng lặp đóng (CSI hồn hảo) 6.5 11.0 N/A N/A Trong trường hợp người dung MIMO, đa luồng gắn với thu, trường hợp nhiều người dùng MIMO, đa luồng gắng với thu khác Thứ hạng cao kênh MIMO tạo đa ăng ten cho phép thu tách biệt không gian nhiều lớp Xa hơn, xem xét định dạng với luồng cho người sử dụng; nói cách khác, đa ăng ten sử dụng để phân tập Trong phần này, nghiên cứu hiệu suất mức liên kết WiMAX cho truyền dẫn với hai luồng liệu để làm bật lợi ích lược đồ MIMO vịng lặp mở đóng Mặc dù IEEE 802.16e-2005 cho phép truyền dẫn tới bốn luồng, hai luồng xem xét phần Để ngắn gọn, chế độ QPSK R1/2 QPSK R3/4 xem xét lợi ích tổng thể nhiều lược đồ MIMO áp dụng cho chế độ 16 QAM 64 QAM Các kết mức liên kết thể dựa thu MMSE MIMO với thuật tốn ước lượng kênh thực tế Lợi ích thu MIMO nâng cấp SIC hay MLD trình bày phần tới Cho kết trình bày đây, đường lược đồ MIMO vòng lặp mở 2x2, chứa hai ăng ten sử dụng cho phát để phân chia không gian hai luồng liệu Bộ thu trường hợp thu MMSE MIMO với hai ăng ten Hình 11.24 11.25 thể hiệu suất mức liên kết trường hợp nhiều lược đồ vòng lặp mở khác với nhiều ăng ten phát thu Lợi ích kênh MIMO cấp cao dễ thấy với tỷ lệ mã hóa cao hơn, chúng nhạy cảm với cố pha đinh Xác suất pha đinh giảm xuống cách tăng số lượng ăng ten Bảng 11.7 thể tăng giảm cường độ cho nhiều lược đồ MIMO vòng lặp mở liên quan đến trường hợp 2x2 86 Hình 3.24 Tỷ lệ lỗi bit cho dải tần AMC QPSK R1/2 kênh Ped B với hai luồng (ma trận B) cho lược đồ MIMO vịng lặp mở Hình 3.25 Tỷ lệ lỗi bit cho dải tần AMC QPSK R3/4 kênh Ped B với hai luồng (ma trận B) cho lược đồ MIMO vịng lặp mở Hình 3.26 3.27 thể kết mức liên kết cho vòng lặp mở nhiều kỹ thuật vịng lặp đóng cho kênh 4x2 MIMO với luồng kép Bốn kỹ thuật vịng lặp đóng xem xét sau 1.Phản hồi lựa chọn ăng ten MS cung cấp phản hồi bít lần khung cho kênh phụ, dẫn kết hợp ăng ten sử dụng cho truyền dẫn DL Một cặp ăng ten tương tự sử dụng cho tất sóng mang phụ 87 kênh phụ; dù sao, kênh phụ khác sử dụng cặp ăng ten khác nhau, tùy thuộc vào điều kiện kênh 2.Phản hồi mã sách (codebook feeadback) MS cung cấp phản hồi bít lần khung cho kênh phụ, dẫn cho BS đầu vào mã sách sử dụng cho tiền mã hóa tuyến tính BS sử dụng tiền mã tuyến tính cho tất sóng mang phụ kênh phụ Đầu vào mã sách chọn MS, dựa tối thiểu hóa phát sau lỗi bình phương trung bình (MSE) luồng 3.Phản hồi kênh lượng hóa MS lượng hóa hệ số phức kênh MIMO gửi chúng tới BS Một phản hồi lượng hóa cung cấp lần khung cho tất 18 sóng mang phụ kênh phụ AMC Dựa phản hồi này, BS chọn đơn vị tiền mã để sử dụng cho kênh phụ Tiền mã chọn để tối thiểu hóa MSE ký hiệu nhận qua tất 18 sóng mang phụ kênh phụ AMC Phản hồi kênh lượng hóa cung cấp lần khung 4.SVD sóng mang phụ MS gửi kênh MIMO khơng lượng hóa sóng mang phụ tới BS lần khung Cho sóng mang phụ, BS sử dụng ma trận tiền mã hóa tuyến tính tối ưu dựa phân tích SVD kênh MIMO Khi sóng mang phụ sử dụng tiền mã khác nhau, kỹ thuật mong đợi tốt kỹ thuật vịng lặp đóng khác chọn tiền mã cho toàn kênh phụ Lưu ý rằng, WiMAX khơng có chế cho phép MS cung cấp phản hồi kênh MIMO tới BS cho sóng mang phụ Kỹ thuật vịng lặp đóng thể giới hạn hiệu suất cho kỹ thuật MIMO vịng lặp đóng thực nghiệm WiMAX không khả thi thực tế.s Như kết hình 3.26 3.27, kỹ thuật vịng lặp đóng dựa phản hồi kênh lượng hóa phản hồi mã sách thực thi khoảng 1dB đến 2dB kỹ thuật SVD cho sóng mang phụ Mặc dù lược đồ vịng lặp đóng tối ưu điều kiện tốt nhất, chúng cung cấp 5dB độ tăng giảm cường độ qua kỹ thuật vòng lặp mở Bảng 3.8 thể tăng giảm cường độ cho kỹ thuật MIMO vịng lặp đóng với cấu hình 4x2 MIMO với luồng kép 88 Hình 3.26 Tỉ lệ bít lỗi cho dải tần AMC QPSK R1/2 kênh Ped B với luồng kép (ma trận B) cho lược đồ MIMO vòng lặp đóng Hình 3.27 Tỉ lệ bít lỗi cho dải tần AMC QPSK R3/4 kênh Ped B với luồng kép (ma trận B) cho lược đồ MIMO vòng lặp đóng 89 Bảng 3.7 Độ tăng giảm cường độ vịng lặp mở MIMO liên hệ với trường hợp cho dải tần AMC kênh đa đường truyền Ped B với luồng kép (ma trận B) Tỷ lệ mã ½ Tỷ lệ mã ¾ -2 -4 -2 10 BER(dB) 10 BER(dB) 10 BER(dB) 10-4 BER(dB) 4x2 MIMO 0.75 2.0 0.75 2.5 2x4 MIMO 5.0 6.5 5.0 8.0 4x4 MIMO 6.0 8.5 6.5 10.0 Bảng 3.8 Độ tăng giảm cường độ vịng lặp đóng MIMO liên hệ với trường hợp cho dải tần AMC kênh 4x2 MIMO Ped B với luồng kép Tỷ lệ mã 1/2 Tỷ lệ mã ¾ -2 -4 -2 10 BER(dB) 10 BER(dB) 10 BER(dB) 10-4 BER(dB) Phản hồi lựa chọn kênh Phản hồi mã 2.5 3.5 3.0 4.4 sách Phản hồi kênh lượng 3.25 4.5 3.75 5.5 hóa Tối ưu sóng mang 4.0 5.5 4.5 6.5 phụ SVD 3.5 Các kiến trúc thu cải tiến lợi ích chúng WiMAX Trong phần trước, tất kết mức liên kết thể cho luồng kép dựa kiến trúc thu MMSE Mặc dù MMSE cung cấp cân tốt độ phức tạp hiệu suất, kiến trúc thu MIMO cải tiến chấp nhận với mức tăng độ phức tạp Hình 3.28 thể kết mức liên kết cho thu MMSE hai thu MIMO cải tiến: Hủy giao thoa thành công theo thứ tự (O-SIC) phát khả tối đa (MLD) Trong trường hợp O-SIC, thu phát luồng với SNR cao nhất, dựa lược đồ phát MMSE Sau tín hiệu mong đợi luồng tạo lại, dựa kênh MIMO ký hiệu phát Tín hiệu tạo lại sau chiết xuất từ tín hiệu nhận trước 90 thực phát luồng Khi giao thoa tất luồng phát trước bị hủy, O-SIC cung cấp tận dụng toàn thực thi, cụ thể cho luồng với SNR thấp Trong trường hợp MLD, thu thực tìm kiếm cạn kiệt để định kết hợp phù hợp với ký hiệu truyền Để giảm độ phức tạp, thu MMSE sử dụng trước tiên để định ký hiệu phù hợp cho tất luồng Sau thuật tốn giải mã hình cầu sử dụng để giới hạn tìm kiếm mặt cầu xung quanh ký hiệu phù hợp Bán kính hình cầu điều chỉnh để đạt cân độ phức tạp hiệu suất Mặc dù MLD thuật tốn khơng lặp tối ưu cho thu MIMO, thu MIMO lặp dựa phát MAP thực thi chí cịn tốt so với thu MLD Một thu MAP lặp sử dụng tỷ lệ khả từ đầu giải mã kênh vịng lặp trước đầu vào thu MIMO Vì vậy, với vịng lặp, tính tinh cậy ký hiệu nhận được cải thiện Hình 3.28 Tỷ lệ lỗi bit cho QPSK R1/2 với PUSC kênh Ped B 2x2 MIMO cho nhiều kiến trúc nhận MIMO 91 Hình 3.29 Tỷ lệ lỗi bit cho QPSK R3/4 với PUSC kênh Ped B 2x2 MIMO cho nhiều kiến trúc nhận MIMO Vài tối ưu phụ với độ phức tạp thấp khác với thu khả tối đa, QRM-MLD đề xuất Có thể thấy rằng, thu tối ưu phụ thực thi 1dB thu MLD hoàn chỉnh, vượt thu MMSE O-SIC Bảng 3.9 thể độ tăng giảm cường độ cho nhiều kiến trúc thu với thu MMSE QPSK 16QAM R 1/2 (dB) R 3/4 (dB) R 1/2 (dB) R 3/4 (dB) Bộ nhận O1.0 2.0 0.8 1.5 SIC Bộ nhận MLD 4.5 6.0 3.5 5.5 92 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Với mục tiêu tìm hiểu cơng nghệ truy nhập vơ tuyến WiMAX qua nghiên cứu, phân tích, so sánh đánh giá thực nội dung luận văn rút kết luận sau: WiMAX công nghệ truy nhập vô tuyến băng rộng phát triển dựa họ tiêu chuẩn IEEE 802.16 với hai tiêu chuẩn chủ yếu áp dụng thông qua IEEE 802.16-2004 sở cho phiên WiMAX cố định tiêu chuẩn IEEE 802.16 e sở cho phiên WiMAX di động Diễn đàn WiMAX tổ chức gồm công ty cung cấp thiết bị, nhà cung cấp dịch vụ, nội dung để lựa chọn tiêu chuẩn tiêu chuẩn IEEE 802.16-2004 IEEE802.16e để đưa profile cho WiMAX Các profile WiMAX diễn đàn WiMAX thông qua sở cho việc sản xuất thiết bị, điều cho phép nhà sản suất có khả hợp tác để phát triển thiết bị, giảm chi phí cho nghiên cứu phát triển, giảm giá thành sản phẩm Công nghệ OFDM với tính trội khả chống nhiễu, khả sử dụng phổ cao, cho phép truyền tin với tốc độ cao sử dụng WiMAX cố định cho phép hệ thống có khả làm việc tốt môi trường NLOS tốc độ truyền tin cao Phiên WiMAX di động dựa tiêu chuẩn IEE802.16e bổ sung yêu cầu cho tiêu chuẩn IEEE 802.16-2004 bổ sung tính mềm dẻo hiệu Việc sử dụng OFDMA phiên WiMAX di động cho phép sử dụng linh hoạt hiệu băng thông, tăng cường khả cho an ten, Ngoài với phiên cịn hỗ trợ thêm nhiều tính khác chất lượng dịch vụ, bảo mật vv Do phức tạp tính tự nhiên phi tuyến hầu hết hệ thống không dây kênh, khơng thể định xác hiệu suất 93 khả hệ thống không dây, dựa phương pháp phân tích Các phương pháp phân tích sử dụng xác định giới hạn khả hệ thống kênh với thuộc tính thống kê định nghĩa tốt, kênh pha đinh thẳng Rayleigh hay kênh AWGN Các mơ máy tính, cách khác, khơng cung cấp kết xác mà cịn mơ hình kênh phức tạp kết hợp hiệu ứng tác động thực thi suy giảm hiệu suất ước lượng kênh theo dõi lỗi Hướng phát triển đề tài Trong phạm vi đề tài này, em tìm hiểu cơng nghệ mạng truyền dẫn khơng dây WiMAX Tìm hiểu hiệu mức liên kết Wimax.Tuy nhiên Wimax cịn có phần hiệu mức hệ thống.Vì có thời gian em tìm hiểu thêm hiệu mức hệ thống để đánh giá hoàn thiện phần hiệu Wimax Đồng thời hệ thống truyền dẫn không dây nên cần nghiên cứu kĩ bảo mật hệ thống 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] C Berrou and A Glavieux Near optimum error correcting coding and decoding: Turbo codes IEEE Transactions Communication, 44(10), October 1996 [2]C Berrou and M Jezequel Nonbinary convolutional codes and turbo coding Electronics Letters, 35(1), January 1999 [3]C Berrou, A Glavieux, and P Thitimajshima Near Shannon limit errorcorrecting codes: Turbo codes Proceedings of the IEEE international Communication Conference, 1993 [4] Jeffrey G Andrews, Arunabha Ghosh, Rias Muhamed, Fundamentals of WiMAX : understanding broadband wireless networking, Prentice Hall, 2007 [5] L Bahl, J Jelinek, J Cocke, and F Raviv Optimal decoding of linear codes for minimising symbol error rate IEEE Transactions on Information Theory, 20, March 1974 [6] Luanvan.com [7] O Edfors, M Sandell, J.-J van de Beek, S Wilson, and P Borjesson OFDM channel estimation by singular value decomposition [8] S Alamouti A simple transmit diversity technique for wireless communications iEEE Journal on Selected Areas of Communication, 16(8), October 1998 ... đồng WiMAX 54 CHUONG HIỆU SUẤT MỨC LIÊN KẾT CỦA WIMAX 56 3.1 PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG MỨC LIÊN KẾT 58 3.2 HIỆU SUẤT KÊNH AWGN CỦA WIMAX 61 3.3 HIỆU SUẤT KÊNH PHA ĐINH CỦA WIMAX. .. số trực giao .Tìm hiểu hiệu mức liên kết wimax Nội dung nghiên cứu -Tổng quan wimax, -Các kỹ thuật sử dụng wimax -Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao -Hiệu mức liên kết wimax Kết cấu luận... phủ rộng Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu tìm hiểu tổng quan Wimax, yếu tố ảnh hưởng đến hiệu mức liên kết mức liên kết Wimax Đối tượng phạm vi nghiên cứu Tìm hiểu kiến trúc, chế hoạt động, mơ hình