Tìm hiểu kỹ thuật OFDM trong wimax

PHẦN A: MỞ ĐẦU Tìm hiểu kỹ thuật OFDM trong WiMAX Trang 2 LỜI CẢM ƠN Trong suốt những năm tháng học tập tại trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh, chúng em đã được sự giúp đỡ tận tình của thầy cô, sự động viên của gia đình và sự ủng hộ của các bạn sinh viên. Và giờ đây với kiến thức chuyên môn đã học cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy cô, sự nổ lực của bản thân Nhóm thực hiện đề tài đã thực hiện thành công cuốn đồ án này. Trước hết nhóm thực hiện xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến bố mẹ, bố mẹ đã luôn bên cạnh ủng hộ, động viên cả về vật chất lẫn tinh thần giúp chúng con có được điều kiện tốt nhất để hoàn thành được đề tài này. Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy LÊ MINH THÀNH người đã hết lòng hướng dẫn và ủng hộ tinh thần cho chúng em trong thời gian thực hiện đề tài, luôn chỉ dẫn tận tình, giúp nhóm thực hiện có được hướng đi đúng đắn nhất. Nhóm thực hiện chân thành cảm ơn quý thầy cô trong khoa Điện - Điện tử đã trang bị những kiến thức chuyên môn quý báu làm cơ sở để chúng em thực hiện tốt đề tài này, cùng toàn thể các thầy cô trong trường đã tận tình chỉ dạy để chúng em có được những kiến thức như ngày hôm nay. Xin cảm ơn các bạn sinh viên đã nhiệt tình giúp đỡ rất nhiều về tài liệu cũng như những kiến thức để nhóm hoàn thành tốt đề tài này. Nhóm thực hiện Bùi Xuân Lên Diệp Thị Huỳnh Như BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc Phần A: Mở đầu Tìm hiểu kỹ thuật OFDM trong WiMAX Trang 3  QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI Họ và tên sinh viên: Bùi Xuân Lên MSSV: 06117036 Diệp Thị Huỳnh Như MSSV: 06117050 Ngành : Công nghệ điện tử viễn thông Tên đề tài: TÌM HIỂU KỸ THUẬT OFDM TRONG WIMAX 1) Cơ sở ban đầu: . . . . . 2) Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: 1. Tìm hiểu về công nghệ WiMAX 2. Tìm hiểu về kỹ thuật OFDM 3. Mô phỏng hệ thống WiMAX sử dụng kỹ thuật OFDM 3) Các bản vẽ: . . . 4) Giáo viên hướng dẫn: ThS. Lê Minh Thành 5) Ngày giao nhiệm vụ: 27/09/2010 6) Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 08/01/2011 Giáo viên hướng dẫn Ngày tháng năm 2011 Chủ nhiệm bộ môn Lê Minh Thành Phần A: Mở đầu Tìm hiểu kỹ thuật OFDM trong WiMAX Trang 4 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Phần A: Mở đầu Tìm hiểu kỹ thuật OFDM trong WiMAX Trang 5 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Phần A: Mở đầu Tìm hiểu kỹ thuật OFDM trong WiMAX Trang 6 LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây, kỹ thuật thông tin vô tuyến đã có những bước tiến triển vượt bậc. Sự phát triển nhanh chóng của video, thoại và thông tin dữ liệu trên internet, điện thoại di động có mặt ở khắp mọi nơi, cũng như nhu cầu về truyền thông đa phương tiện di động đang ngày một phát triển. Sự hoạt động của các hệ thống vô tuyến này phụ thuộc rất nhiều vào đặc tính của kênh thông tin vô tuyến như: fading lựa chọn tần số, độ rộng băng thông bị giới hạn, điều kiện đường truyền thay đổi một cách nhanh chóng và tác động qua lại của các tín hiệu. Nếu chúng ta vẫn sử dụng hệ thống đơn sóng mang truyền thống cho những dịch vụ này thì hệ thống thu phát sẽ có độ phức tạp cao hơn rất nhiều so với việc sử dụng hệ thống đa sóng mang, ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM) là một trong những giải pháp đang được quan tâm để giải quyết vấn đề này. Sự ra đời của hệ thống WiMAX đã mang lại một cuộc cách mạng cho hệ thống vô tuyến và mạng internet trên toàn thế giới. Hệ thống WiMAX đã đáp ứng được các nhược điểm của mạng vô tuyến truyền thống. Nhờ vào kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM, hệ thống WiMAX đã tiết kiệm được băng thông một cách đáng kể. Hệ thống WiMAX còn có thể đạt được tốc độ truyền dữ liệu mà các hệ thống vô tuyến truyền thống không thể thực hiện được, và với sự linh hoạt trong hệ thống nên tín hiệu WiMAX có thể phủ sóng được với bán kính 50Km. Khi hệ thống WiMAX ra đời thì hệ thống thông tin vô tuyến nói chung và internet nói riêng đã đáp ứng đầy đủ các dịch vụ băng thông rộng cho hệ thống giải trí, quảng cáo. Hệ thống WiMAX có thể cung cấp tín hiệu cho các thiết bị di động, cho các thiết bị văn phòng cũng như cho các vùng có địa thế hiểm trở mà đường truyền ADSL không đáp ứng được. Ngoài ra trong những năm gần đây, sự bùng nổ của mạng vô tuyến, khả năng liên lạc vô tuyến gần như tất yếu trong các thiết bị cầm tay, máy tính xách tay, điện thoại di động và một số thiết bị khác. Với tính năng ưu việt về kết nối và khả năng đáp ứng của nhu cầu ngày càng cao của con người, hệ thống WiMAX đóng vai trò quan trọng hơn trong sự phát triển thông tin. Phần A: Mở đầu Tìm hiểu kỹ thuật OFDM trong WiMAX Trang 7 Từ những ưu điểm và vai trò quan trọng của hệ thống WiMAX trong tương lai, nhóm thực hiện đề tài “Tìm hiểu kỹ thuật OFDM trong WiMAX”. Trong đề tài này, nhóm sẽ đi tìm hiểu và phân tích những vấn đề sau: Chương 1: Tổng quan về công nghệ WiMAX Trong chương 1 này sẽ trình bày về những khái niệm cơ bản, về cấu trúc, các băng tần sử dụng, các ứng dụng thực tế và những ưu nhược điểm của công nghệ WiMAX. Chương 2: Kỹ thuật điều chế OFDM Trong chương 2 sẽ trình bày những khái niệm cơ bản, ưu nhược điểm, nguyên lý điều chế và giải điều chế của kỹ thuật điều chế OFDM, và những ứng dụng của kỹ thuật này. Chương 3: Kỹ thuật OFDMA trong WiMAX Trong chương này sẽ trình bày về những khái niệm cơ bản, các đặc điểm và tính chất nổi bật của kỹ thuật đa truy nhập phân tần trực giao OFDMA. Qua đó chúng ta có thể thấy được những ưu điểm của kỹ thuật này trong việc xử lý truyền nhận tín hiệu nói chung và ứng dụng trong công nghệ WiMAX nói riêng. Chương 4: Bảo mật trong hệ thống WiMAX Trong chương này sẽ trình bày một số các mô hình tấn công trong hệ thống vô tuyến, và trình bày giao thức quản lý khóa PKM, đồng bộ và thay đổi khóa trong hệ thống WiMAX nhằm đảm bảo dữ liệu được truyền liên tục và không bị xâm nhập. Chương 5: Chương trình mô phỏng hệ thống WiMAX Để hiểu hơn những vấn đề lý thuyết được trình bày trong những chương trước. Trong chương này, sẽ trình bày chương trình mô phỏng quá trình xử lý tín hiệu trong WiMAX dựa trên kỹ thuật điều chế OFDM. Đây là chương trình được viết bằng chương trình Matlab và có sử dụng phương thức phân tập phát MISO, chương trình bao gồm sơ đồ khối mô phỏng sự phát và thu OFDM, mô phỏng kênh truyền, tính BER, sơ đồ khối mô phỏng hệ thống OFDM bằng simulink của chương trình Matlab. Chương 6: Kết luận và hướng phát triển Trong chương cuối cùng này, nhóm sẽ trình bày những kết luận có được qua quá trình tìm hiểu và thực hiện đề tài, và đồng thời đưa ra những kiến nghị để có thể phát triển đề tài tốt hơn nữa. Phần A: Mở đầu Tìm hiểu kỹ thuật OFDM trong WiMAX Trang 8 Trong thời gian làm đồ án, nhóm nghiên cứu đã cố gắng rất nhiều song do kiến thức còn hạn chế, thời gian nghiên cứu đề tài có hạn và nguồn tài liệu chủ yếu là các bộ chuẩn và các bài báo tiếng anh trên mạng nên đồ án còn nhiều sai sót trong quá trình dịch thuật. Kính mong nhận được sự phê bình, các ý kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn. Phần A: Mở đầu Tìm hiểu kỹ thuật OFDM trong WiMAX Trang 9 MỤC LỤC Phần A: Mở đầu Tìm hiểu kỹ thuật OFDM trong WiMAX Trang 10 LIỆT KÊ HÌNH Phần A: Mở đầu