Tài liệu Giới thiệu wimax ppt

BÀI 10: GIỚI THIỆU VỀ WIMAX (Introduction to WiMAX) Đặng Lê Khoa Email:danglekhoa@yahoo.com dlkhoa@fetel.hcmuns.edu.vn Facuty of Electronics & & Telecommunications, HCMUNS Facuty of Electronics Telecommunications, HCMUNS Nội dung trình bày • Tổng quan • Mơ hình sử dụng WiMAX • Tầng vật lý chuẩn 802.16d (WiMAX cố định) Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS Phạm vi hoạt động mạng Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS Bảng so sánh: Tốc độ liệu tối đa Chuẩn Băng thông kênh truyền 802.16a 802.16c 802.16d 802.16e 2-11Ghz 10-16Ghz 2-11Ghz 1.25-20Mhz Up to 75 Mbps Up to 75 Mbps Up to 75 Mbps 5, 7, 8.5, 10Mbps 1-3 miles(~1500ft) 802.11a 802.11b 802.11g 5.8 GHz 2.4GHz 2.4 GHz 54Mbps 1, 2, 5.5, 11Mbps 54Mbps 300ft 300ft 300ft EDGE 200kHz 384kps CDMA 1.25MHz 2Mbps Bluetooth Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 2.4 GHz 1-2 Mbps Khoảng cách 3-5 miles 3-5 miles 3-5 miles 30 feet WiMAX gì? WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) công nghệ cho phép truy cập mạng không dây băng thông rộng WiMAX phát triển sở kế thừa công nghệ tiên tiến có Trong WiMAX, ta xây dựng mơ hình mang khơng dây rộng khắp Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS WIMAX-Giải pháp cho mạng cố định & di động Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS Tình hình phát triển WiMAX Việt Nam Tiến hành thử nghiệm WiMAX Lào Cai Đứng thứ sáu kiện, xu hướng CNTT-TT năm 2007… Thế giới Nhiều nước hàng đầu nghiên cứu ứng dụng công nghệ WiMAX Thụy Điển, Mỹ, Australia, France… Các công ty, tập đoàn Intel nghiên cứu chip chuyên dụng WiMAX Fujitsu nghiên cứu mạch thích hợp WiMAX … Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS Các chuẩn WiMAX 802.16 (Dec 2001) 802.16c (2002) 802.16a (Jan 2003) 802.16REVd (802.16-2004) (Oct 2004) Đường truyền cố định dãy 10-66HGz (802.16c) Thiết bị cầm tay truyền thông không dây dãy 211GHz (802.16a 802.16d) Truyền dẫn vô tuyến cho di động dãy 2-6 GHz (802.16e) 802.16e (802.16-2005) Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS (Dec 2005) Chuẩn 802.16d 802.16e Chuẩn 802.16d Chuẩn nhắm tới việc cung cấp kết nối Internet băng thông rộng cho người sử dụng nhà Hoạt động trạm thuê bao chuẩn sử dụng anten nhà giới hạn di động cho phép truyền dẫn không dây 11 GHz Chuẩn 802.16e Chuẩn cho phép trạm thuê bao truy cập không dây băng thông rộng đâu lúc kể trạm người di chuyển tốc độ 125 Km/h Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS Kiến trúc WiMAX Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 10 Các loại tầng vật lý chuẩn 802.16d Chuẩn 802.16d sử dụng loại tầng vật lý cho mục đích dải tần khác • Wireless MAN-SC Wireless MAN SCa sử dụng sóng mang • Wireless MAN-OFDM, WirelessMAN-OFDMA Wireless HUMAN sử dụng nhiều sóng mang, dùng kỹ thuật OFDM Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 11 Sử dụng OFDMA WiMAX hỗ trợ phương pháp truyền song công FDD TDD sử dụng kỹ thuật truy nhập TDMA/OFDMA Ưu điểm phương pháp cho phép linh động thay đổi độ rộng băng tần lên xuống cố định ASDL hay CDMA Kỹ thuật điều chế mã hố thích nghi ưu việt OFDM cho phép tối ưu hố mức điều chế kênh Trong công nghệ đa truy nhập OFDMA, thuê bao phân chia tài nguyên vô tuyến thông qua việc truy nhập vào sóng mang phụ khác Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 12 Tầng vật lý Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 13 Ngẫu nhiên hóa (Randomization) • Ngẫu nhiên hóa thực symbol (burst) data DL UL Đối với OFDM symbol có phân kênh, ngẫu nhiên hóa thực kênh nhỏ • Thanh ghi dịch randomizer khởi tạo lại sau khối data • Đa thức tạo chuỗi ngẫu nhiên PRBS (pseudo-random binary sequence) “1 + X14 + X15” Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 14 Mã hóa sửa sai • Bộ mã hóa sửa sai sử dụng kết hợp hai loại mã hóa Reed-Solomon ngồi Convolutional Code với tốc độ tương ứng trong, gọi RS-CC (Concated Reed-Solomon-Convolutional code), sử dụng Uplink v Downlink • Các loại mã Turbo: BTC v CTC (Block Turbo Code v Convolutional Turbo Code) gợi ý sử dụng chưa bắt buộc chuẩn • Mã RS-CC tốc độ 1/2 sử dụng yêu cầu truy cập mạng với chuỗi FCH (Frame Control Header) (ngoại trừ tình có phân kênh subchannelization, mã sử dụng CC 1/2) Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 15 Cấu trúc CC 1/2 Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 16 Bộ đan xen (Interleaver) • Interleving sử dụng để chống lại lỗi sai dạng chuỗi (burst error) Việc đan xen cho phép chuyển sai số dạng chuỗi trở thành lỗi sai dạng đơn lẻ dễ dàng sửa sai sau • Bộ interleaver định nghĩa phép hoán vị (permutation) bước + Bước hoán vị mã bit kế cho đảm bảo chúng không nằm subcarrier kế + Bước thứ hai hoán vị mã bit cho đảm bảo bit mã liên tiếp ánh xạ vào bit có ý nghĩa (less or more significant bits) luôn thay đổi để tránh trường hợp xảy chuỗi bit dài giống Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 17 Điều biến liệu (Data) • Các cách điều biến sử dụng BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM theo mã Gray • Data sau mapping chuẩn hóa lại cách chia cho hệ số c (indicated factor) để cách điều biến khác có mức lượng trung bình BPSK(c=1) Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS QPSK(c= 1/ ) 18 16-QAM, 64-QAM 16QAM(c= 1/ 10 ) 64QAM (c= 1/ 42 ) Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 19 Điều biến Pilot • Các pilot subcarrier thêm vào data burst điều biến tùy theo vị trí chúng OFDM symbol • Thanh ghi tạo chuỗi bit giả - ngẫu nhiên sau sử dụng để tạo bit pilot Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 20 Tạo tín hiệu OFDM • • Dùng biến đổi IFFT bên đầu phát FFT bên đầu thu Trước truyền tín hiệu ra bên ngồi, ta cơng thêm vào Cyclic Prefix Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 21 Một số điểm bậc WiMAX • • • • • • • Dung sai đa đường tự giao thoa Độ rộng băng thông kênh Scalable Truy cập đa hợp liên kết trực giao Hỗ trợ hiệu phổ TDD Biểu đồ chọn lựa tần số Chất lượng dịch vụ tốt Kỹ thuật anten tiên tiến Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 22 Triển vọng WiMAX Phủ sóng phạm vi rộng, tốc độ truyền tin lớn, hỗ trợ đồng thời nhiều thuê bao cung cấp dịnh vụ VoIP, Video mà ADSL chưa đáp ứng WiMax với khả phủ sóng rộng, khắp ngõ ngách thành thị nông thôn Là công cụ hỗ trợ đắc lực lực lượng công an, lực lượng cứu hoả hay tổ chức cứu hộ khác trì thơng tin liên lạc nhiều điều thời tiết, địa hình khác Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS 23 ... feet WiMAX gì? WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) cơng nghệ cho phép truy cập mạng không dây băng thông rộng WiMAX phát triển sở kế thừa cơng nghệ tiên tiến có Trong WiMAX, ... giới Nhiều nước hàng đầu nghiên cứu ứng dụng công nghệ WiMAX Thụy Điển, Mỹ, Australia, France… Các cơng ty, tập đồn Intel nghiên cứu chip chuyên dụng WiMAX Fujitsu nghiên cứu mạch thích hợp WiMAX. .. Telecommunications, HCMUNS WIMAX- Giải pháp cho mạng cố định & di động Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS Tình hình phát triển WiMAX Việt Nam Tiến hành thử nghiệm WiMAX Lào Cai Đứng thứ