công nghệ Wimax và khả năng triển khai trong thực tế 1

19 440 2
công nghệ Wimax và khả năng triển khai trong thực tế 1

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Tài liệu tham khảo chuyên ngành viễn thông công nghệ Wimax và khả năng triển khai trong thực tế 1

Chương 1: Tổng quan công nghệ WiMAX Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ WIMAX 1.1 Giới thiệu chương Trong chương trình bày tổng qt cơng nghệ truy nhập vô tuyến băng rộng, đặc điểm, chuẩn WiMAX, băng tần sử dụng, cách thức truyền sóng, mơ hình ứng dụng, lộ trình phát triển tình hình triển khai WiMAX 1.2 Khái niệm WiMax mạng không dây băng thông rộng viết tắt Worldwide Interoperability for Microwave Access WiMax ứng dụng thiết bị mạng Internet dành số lượng người sủ dụng lớn thêm vào giá thành rẻ WiMax thiết kế dựa vào tiêu chuẩn IEEE 802.16 WiMax giải tốt vấn đề khó khăn việc quản lý đầu cuối WiMax sử dụng kỹ thuật sóng vơ tuyến để kết nối máy tính mạng Internet thay dùng dây để kết nối DSL hay cáp modem WiMax tổng đài vùng lân cận hợp lý đến trạm chủ mà yêu cầu thiết lập đường liệu đến Internet Người sử dụng phạm vi từ đến dặm so với trạm chủ thiết lập đường dẫn công nghệ NLOS (Non-Line-Of-Sight) với tốc độ truyền liệu cao 75Mbps Còn người sử dụng phạm vi lớn 30 dặm so với trạm chủ có anten sử dụng cơng nghệ LOS (Line-OfSight) với tốc độ truyền liệu gần 280Mbps WiMAX chuẩn không dây phát triển nhanh, hứa hẹn tạo khả kết nối băng thông rộng tốc độ cao cho mạng cố định lẫn mạng không dây di động, phạm vi phủ sóng mở rộng 1.3 Đặc điểm WiMAX thiết kế để trọng vào thách thức gắn với loại triển khai truy nhập có dây truyền thống như:  Backhaul Sử dụng anten điểm – điểm để nối nhiều hotspot với đến trạm gốc qua khoảng dài (đường kết nối điểm truy nhập WLAN mạng băng rộng cố định) Chương 1: Tổng quan công nghệ WiMAX  Last mile Sử dụng anten điểm – đa điểm để nối thuê bao thuộc nhà riêng doanh nghiệp tới trạm gốc WiMAX phát triển với nhiều mục tiêu quan tâm như: o Cấu trúc mềm dẻo : WiMAX hỗ trợ cấu trúc hệ thống bao gồm điểm – đa điểm, công nghệ lưới (mesh) phủ sóng khắp nơi Điều khiển truy nhập – MAC) phương tiện truyền dẫn hỗ trợ điểm – đa điểm dịch vụ rộng khắp lập lịch khe thời gian cho trạm di động (MS) Nếu có MS mạng, trạm gốc (BS) liên lạc với MS sở điểm – điểm Một BS cấu hình điểm – điểm sử dụng anten chùm hẹp để bao phủ khoảng cách xa o Chất lượng dịch vụ QoS : WiMAX tối ưu động hỗn hợp lưu lượng mang Có loại dịch vụ hỗ trợ: dịch vụ cấp phát tự nguyện (UGS), dịch vụ hỏi vòng thời gian thực (rtPS), dịch vụ hỏi vịng khơng thời gian thực (nrtPS), nỗ lực tốt (BE) o Triển khai nhanh: So sánh với triển khai giải pháp có dây, WiMAX u cầu khơng có xây dựng thiết lập bên ngồi Ví dụ, đào hố để tạo rãnh đường cáp khơng yêu cầu Các nhà vận hành mà có đăng ký để sử dụng dải tần đăng ký, dự kiến sử dụng dải tần khơng đăng ký, khơng cần đệ trình ứng dụng cho phủ o Dịch vụ đa mức: Cách thức nơi mà QoS phân phát nói chung dựa vào thỏa thuận mức dịch vụ (SLA) nhà cung cấp dịch vụ người sử dụng cuối Chi tiết hơn, nhà cung cấp dịch vụ cung cấp SLA khác tới thuê bao khác nhau, chí tới người dùng khác sử dụng MS Cung cấp truy nhập băng rộng cố định khu vực đô thị ngoại ô, nơi chất lượng cáp đồng đưa vào khó khăn, khắc phục thiết bị số vùng mật độ thấp nơi mà nhân tố công nghệ kinh tế thực phát triển băng rộng thách thức Chương 1: Tổng quan cơng nghệ WiMAX o Tính tương thích: WiMAX dựa vào quốc tế, chuẩn khơng có tính chất rõ rệt nhà cung cấp, tạo dễ dàng người dùng cuối để truyền tải sử dụng MS họ vị trí khác nhau, với nhà cung cấp dịch vụ khác Tính tương thích bảo vệ đầu tư nhà vận hành ban đầu chọn lựa thiết bị từ nhà đại lý thiết bị, tiếp tục đưa chi phí thiết bị xuống có chấp nhận đa số o Di động: IEEE 802.16e bổ sung thêm đặc điểm hỗ trợ khả di động Những cải tiến lớp vật lý OFDM (ghép kênh phân chia tần số trực giao) OFDMA (đa truy nhập phân chia tần số trực giao) để hỗ trợ thiết bị dịch vụ môi trường di động Những cải tiến này, bao gồm OFDMA mở rộng được, MIMO (nhiều đầu nhiều đầu vào), hỗ trợ chế độ idle/sleep hand – off, cho phép khả di động đầy đủ tốc độ tới 160 km/h Mạng WiMax di động cho phép người sử dụng truy cập Internet không dây băng thông rộng thành phố o Lợi nhuận: WiMAX dựa vào chuẩn quốc tế mở Sự chấp nhận đa số chuẩn sử dụng chi phí thấp, chip sản xuất hàng loạt, đưa chi phí giảm đột ngột giá cạnh tranh xảy cung cấp tiết kiệm chi phí đáng kể cho nhà cung cấp dịch vụ người sử dụng cuối Môi trường không dây sử dụng WiMAX cho phép nhà cung cấp dịch vụ phá vỡ chi phí gắn với triển khai có dây, thời gian công sức o Hoạt động NLOS: Khả họat động mạng WiMAX mà khơng địi hỏi tầm nhìn thắng BS MS Khả giúp sản phẩm WiMAX phân phát dải thông rộng mơi trường NLOS o Phủ sóng rộng hơn: WiMAX hỗ trợ động nhiều mức điều chế, bao gồm BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM Khi yêu cầu với khuếch đại công suất cao hoạt động với điều chế mức thấp (ví dụ BPSK QPSK) Các hệ thống WiMAX phủ sóng vùng địa lý rộng đường truyền BS MS không bị cản trở Mở rộng phạm vi bị giới hạn WLAN công cộng (hotspot) đến phạm vi rộng (hotzone) – cơng nghệ sử Chương 1: Tổng quan công nghệ WiMAX dụng nhà di chuyển Ở điều kiện tốt đạt phạm vi phủ sóng 50 km với tốc độ liệu bị hạ thấp (một vài Mbit/s), phạm vi phủ sóng điển hình gần km với CPE (NLOS) nhà gần 15km với CPE nối với anten bên (LOS) o Dung lượng cao: Có thể đạt dung lượng 75 Mbit/s cho trạm gốc với kênh 20 MHz điều kiện truyền sóng tốt o Tính mở rộng Chuẩn 802.16 -2004 hỗ trợ dải thông kênh tần số vô tuyến (RF) mềm dẻo sử dụng lại kênh tần số cách để tăng dung lượng mạng Chuẩn định rõ hỗ trợ TPC (điều khiển công suất phát) phép đo chất lượng kênh công cụ thêm vào để hỗ trợ sử dụng phổ hiệu Chuẩn thiết kế để đạt tỷ lệ lên tới hàng trăm chí hàng nghìn người sử dụng kênh RF Các nhà vận hành cấp phát lại phổ qua hình quạt số thuê bao gia tăng Hỗ trợ nhiều kênh cho phép nhà chế tạo thiết bị cung cấp phương tiện để trọng vào phạm vi sử dụng phổ quy định cấp phát nói rõ nhà vận hành thị trường quốc tế thay đổi khác o Bảo mật: Bằng cách mật hóa liên kết vơ tuyến BS MS, sử dụng chuẩn mật hóa tiên tiến AES chế độ CCM, đảm bảo toàn vẹn liệu trao đổi qua giao diện vô tuyến Cung cấp cho nhà vận hành với bảo vệ mạnh chống lại hành vi đánh cắp dịch vụ 1.4 Các chuẩn Wimax 1.4.1 Chuẩn IEEE 802.16 – 2001 Chuẩn IEEE 802.16-2001 hoàn thành vào tháng 10/2001 công bố vào 4/2002, định nghĩa đặc tả kỹ thuật giao diện không gian WirelessMAN™ cho mạng vùng đô thị Đặc điểm IEEE 802.16 – 2001:  Giao diện không gian cho hệ thống truy nhập không dây băng rộng cố định họat động dải tần 10 – 66 GHz, cần thỏa mãn tầm nhìn thẳng  Lớp vật lý PHY: WirelessMAN-SC Chương 1: Tổng quan công nghệ WiMAX  Tốc độ bit: 32 – 134 Mbps với kênh 28 MHz  Điều chế QPSK, 16 QAM 64 QAM  Các dải thông kênh 20 MHz, 25 MHz, 28 MHz  Bán kính cell: – km  Kết nối có định hướng, MAC TDM/TDMA, QoS, bảo mật 1.4.2 Chuẩn IEEE 802.16a Vì khó khăn triển khai chuẩn IEEE 802.16, hướng vào việc sử dụng tần số từ 10 – 66 GHz, dự án sửa đổi có tên IEEE 802.16a hoàn thành vào tháng 11/2002 công bố vào tháng 4/2003 Chuẩn mở rộng hỗ trợ giao diện không gian cho tần số băng tần 2–11 GHz, bao gồm phổ cấp phép không cấp phép không cần thoả mãn điều kiện tầm nhìn thẳng Đặc điểm IEEE 802.16a sau:  Bổ sung 802.16, hiệu chỉnh MAC đặc điểm PHY thêm vào cho dải – 11 GHz (NLOS)  Tốc độ bit : tới 75Mbps với kênh 20 MHz  Điều chế OFDMA với 2048 sóng mang, OFDM 256 sóng mang, QPSK, 16 QAM, 64 QAM  Dải thơng kênh thay đổi 1,25MHz 20MHz  Bán kính cell: – km  Lớp vật lý PHY: WirelessMAN-OFDM, OFDMA, SCa  Các chức MAC thêm vào: hỗ trợ PHY OFDM OFDMA, hỗ trợ công nghệ Mesh, ARQ 1.4.3 Chuẩn IEEE 802.16 – 2004 Tháng 7/2004, chuẩn IEEE 802.16 – 2004 hay IEEE 802.16d chấp thông qua, kết hợp chuẩn IEEE 802.16 – 2001, IEEE 802.16a, ứng dụng LOS dải tần số 10- 66 GHz NLOS dải 2- 11 GHz Khả vô tuyến bổ sung “beam forming” kênh OFDM Chương 1: Tổng quan công nghệ WiMAX 1.4.4 Chuẩn IEEE 802.16e Đầu năm 2005, chuẩn không dây băng thông rộng 802.16e với tên gọi Mobile WiMax phê chuẩn, cho phép trạm gốc kết nối tới thiết bị di chuyển Chuẩn giúp cho thiết bị từ nhà sản xuất làm việc, tương thích tốt với thiết bị từ nhà sản xuất khác 802.16e họat động băng tần nhỏ GHz, tốc độ lên tới 15 Mbps với kênh MHz, bán kính cell từ – km WiMAX 802.16e có hỗ trợ handoff roaming Sử dụng SOFDMA, công nghệ điều chế đa sóng mang Các nhà cung cấp dịch vụ mà triển khai 802.16e sử dụng mạng để cung cấp dịch vụ cố định 802.16e hỗ trợ cho SOFDMA cho phép số sóng mang thay đổi, ngồi mơ hình OFDM OFDMA Sự phân chia sóng mang mơ hình OFDMA thiết kế để tối thiểu ảnh hưởng nhiễu phía thiết bị người dùng với anten đa hướng Cụ thể hơn, 802.16e đưa hỗ trợ cải tiến hỗ trợ MIMO AAS, handoff cứng mềm Nó cải tiến khả tiết kiệm công suất cho thiết bị di động đặc điểm bảo mật linh hoạt 1.5 Các băng tần Wimax 1.5.1 Các băng tần đề xuất cho WiMAX giới Các băng Diễn đàn WiMax tập trung xem xét vận động quan quản lý tần số nước phân bổ cho WiMax là: ● Băng tần 2,3-2,4GHz (2,3GHz Band) : đề xuất sử dụng cho Mobile WiMAX Tại Hàn Quốc băng triển khai cho WBA (WiBro) ● Băng tần 2,4-2,4835GHz: đề xuất sử dụng cho WiMAX tương lai ● Băng tần 2,5-2,69GHz (2,5GHz Band): đề xuất sử dụng cho WiMAX di động giai đoạn đầu ● Băng tần 3,3-3,4GHz (3,3GHz Band): đề xuất sử dụng cho WiMAX cố định Chương 1: Tổng quan công nghệ WiMAX ● Băng tần 3,4-3,6GHz (3,5GHz Band): đề xuất sử dụng cho WiMAX cố định giai đoạn đầu : FWA (Fixed Wireless Access)/WBA (WideBand Access) ● Băng tần 3,6-3,8GHz: đề xuất sử dụng cho WiMAX cố định (WBA) cấp cho Châu Âu Tuy nhiên, băng 3,7-3,8 GHz dung cho vệ tinh viễn thông Châu Á, nên băng tần không sử dụng cho Wimax Châu Á ● Băng tần 5,725-5,850GHz: đề xuất sử dụng cho WiMAX cố định giai đoạn đầu ● Ngoài ra, số băng tần khác phân bổ cho BWA số nước xem xét cho BWA/WiMax là: băng tần 700-800MHz (< 1GHz), băng 4,9-5,1GHz 1.5.2 Các băng tần Việt nam có khả dành cho WiMAX ● Băng tần 2,3-2,4GHz : Có thể dành đoạn băng tần cho WiMAX Băng tần 2,3-2,4GHz thích hợp cho WiMAX cố định di động ● Băng tần 2,5-2,69GHz : Băng tần sử dụng nhiều cho vi ba MMDS (tập trung chủ yếu Hà nội thành phố Hồ Chí Minh) Ngồi ra, băng tần băng tần đề xuất sử dụng cho 3G Băng tần lại băng tần đánh giá thích hợp cho WiMAX di động Diễn đàn WiMAX xác nhận thức băng tần WiMAX Một số nước dành băng tần cho WiMAX Mỹ, Mêhicô, Brazil, Canada, Singapo Vì vậy, đề nghị dành băng tần 2,5-2,69GHz cho WiMAX ● Băng tần 3,3-3,4GHz: Theo Qui hoạch phổ tần số VTĐ quốc gia, băng tần phân bổ cho nghiệp vụ Vô tuyến định vị, cố định lưu động Hiện nay, phía dân quân chưa có hệ thống triển khai băng tần Do đó, cho phép sử dụng WiMAX băng tần 3,3-3,4GHz ● Băng tần 3,4-3,6GHz, 3,6-3,8GHz: Chương 1: Tổng quan công nghệ WiMAX Đối với Việt nam, hệ thống vệ tinh VINASAT dự kiến sử dụng số đoạn băng tần băng C Ku, băng tần 3,4-3,7GHz Ngoài ra, đoạn băng tần 3,7-3,8GHz chưa sử dụng cho VINASAT sử dụng cho trạm mặt đất liên lạc với hệ thống vệ tinh khác Vì vậy, khơng nên triển khai WiMAX băng tần 3,4 - 3,8 GHz ● Băng tần 5,725-5,850GHz: Hiện nay, băng tần Bộ qui định dành cho WiFi Nếu cho phép triển khai WiMAX băng tần hạn chế băng tần dành cho WiFi Băng tần thích hợp cho hệ thống WiMAX vùng nơng thơn, vùng sâu, vùng xa, cho phép hệ thống WiMAX phát với công suất cao để giảm giá thành triển khai hệ thống WiMAX Vì vậy, đề nghị cho phép triển khai WiMAX băng tần 5,725-5,850GHz WiMAX phải dùng chung băng tần phải bảo vệ hệ thống WiFi Như vậy, với trạng sử dụng băng tần Việt Nam trên, băng tần có khả dành cho WiMAX Việt Nam là: – Băng tần 2,3-2,4GHz 3,3-3,4GHz cho hệ thống truy cập không dây băng rộng, kể WiMAX – Băng tần 5,725-5,850GHz cho hệ thống truy cập không dây băng rộng, kể WiMAX hệ thống phải dùng chung băng tần với hệ thống WiFi với điều kiện bảo vệ hệ thống WiFi hoạt động băng tần – Băng tần 2,5-2,690GHz cho hệ thống truy cập không dây băng rộng, kể IMT-2000 WiMAX Hiện tại, phủ cấp phép thử nghiệm dịch vụ WiMAX di động băng tần 2,3-2,4 GHz; băng tần 2,5-2,69 GHz (theo công văn số 5535/VPCP-CN Văn phịng Chính phủ) 1.6 Truyền sóng Trong nhiều công nghệ tồn cho không dây băng rộng có Chương 1: Tổng quan cơng nghệ WiMAX thể cung cấp phủ sóng LOS, cơng nghệ WiMAX tối ưu để cung cấp phủ sóng NLOS Công nghệ tiên tiến WiMAX cung cấp tốt cho hai Cả LOS NLOS bị ảnh hưởng đặc tính đường truyền mơi trường chúng, tổn thất đường dẫn, ngân quỹ kết nối vơ tuyến Trong liên lạc LOS, tín hiệu qua đường trực tiếp không bị tắc nghẽn từ máy phát đến máy thu Một liên lạc LOS u cầu phẩn lớn miền Fresnel thứ khơng bị ngăn cản vật cản nào, tiêu chuẩn khơng thỏa mãn có thu nhỏ đáng kể cường độ tín hiệu quan sát Độ hở Fresnel yêu cầu phụ thuộc vào tần số hoạt động khoảng cách vị trí máy phát máy thu Trong liên lạc NLOS, tín hiệu đến máy thu qua phản xạ, tán xạ, nhiễu xạ Các tín hiệu đến máy thu bao gồm thành phần từ đường trực tiếp, đường phản xạ nhiều lần, lượng bị tán xạ, đường truyền bị nhiễu xạ Các tín hiệu có khoảng trễ khác nhau, suy hao, phân cực, độ ổn định quan hệ với đường truyền trực tiếp Là nguyên nhân gây nhiễu ISI méo tín hiệu Điều vấn đề LOS, với NLOS lại vấn đề Có nhiều ưu điểm mà triển khai NLOS tạo đáng khao khát Ví dụ, yêu cầu lập kế hoạch chặt chẽ giới hạn chiều cao anten mà thường không cho phép anten bố trí cho LOS Với triển khai tế bào kề phạm vi rộng, nơi tần số sử dụng lại tới hạn, hạ thấp anten thuận lợi để giảm nhiễu kênh chung vị trí cell liền kề Điều thường có tác dụng thúc đẩy trạm gốc hoạt động điều kiện NLOS Các hệ thống LOS giảm chiều cao anten làm có tác động đến đường quan sát trực tiếp yêu cầu từ CPE đến trạm gốc Chương 1: Tổng quan cơng nghệ WiMAX Hình 1.1 Minh họa họat động WiMAX Cơng nghệ NLOS giảm phí tổn cài đặt cách đặt mái che thiết bị CPE nguyên giảm bớt khó khăn định vị trí địa điểm đặt CPE thích hợp Cơng nghệ giảm bớt nhu cầu quan sát vị trí thiết bị phía trước cải thiện độ xác cơng cụ lập kế hoạch NLOS Xem minh họa hình 1.1 Cơng nghệ NLOS tính nâng cao WiMAX tạo khả sử dụng thiết bị phía đầu khách hàng (CPE) nhà Công nghệ WiMAX, giải giảm nhẹ vấn đề điều kiện NLOS cách sử dụng: công nghệ OFDM, OFDMA, điều chế thích nghi, cơng nghệ sửa lỗi, cơng nghệ anten, điều khiển cơng suất, kênh Dưới trình bày khái quát giải pháp nêu 1.6.1 Công nghệ OFDM Công nghệ OFDM (ghép kênh phân chia tần số trực giao), dựa vào FDM công nghệ mà sử dụng nhiều tần số để truyền đồng thời nhiều tín hiệu song song, tăng tốc độ truyền dẫn Mỗi tín hiệu có dải tần số riêng (sóng mang con) mà sau điều chế theo liệu Mỗi sóng mang tách biệt dải bảo vệ để đảm bảo chúng không chồng lên Những sóng mang sau giải điều chế máy thu sử dụng lọc để tách riêng dải OFDM tương tự với FDM hiệu phổ lớn khoảng cách kênh khép gần 10 Chương 1: Tổng quan công nghệ WiMAX (cho đến chúng thực chồng nhau) Điều thực tìm tần số mà chúng trực giao, có nghĩa chúng vng góc theo cảm nhận tốn học, cho phép phổ dải thông giảm đáng kể cách di chuyển dải bảo vệ cho phép tín hiệu chồng Để giải điều chế tín hiệu, cần biến đổi Fourier rời rạc (DFT) So sánh FDM OFDM minh họa Hình 1.2 Hình 1.2 So sánh FDM OFDM Trong OFDM có 256 sóng mang với 192 sóng mang liệu, sóng mang pilot Hình 1.3 OFDM với 256 sóng mang Các sóng mang pilot cung cấp tham chiếu để tối thiểu dịch chuyển tần số pha thời gian truyền sóng mang null cho phép khoảng bảo vệ sóng mang DC (tần số trung tâm) Tất sóng mang gửi thời gian OFDM nén nhiều sóng mang điều chế chặt chẽ nhau, giảm dải thông yêu cầu giữ tín hiệu điều chế trực giao để chúng khơng gây nhiễu lẫn Nó cung cấp hoạt động với phương thức hiệu khắc phục trở ngại truyền sóng NLOS Dạng sóng OFDM WiMAX cung cấp 11 Chương 1: Tổng quan công nghệ WiMAX thuận lợi hoạt động với khoảng trễ lớn môi trường NLOS Khả khắc phục khoảng trễ, đa đường, ISI theo cách hiệu cho phép thông lượng tốc độ liệu cao 1.6.2 Công nghệ OFDMA Công nghệ OFDMA cho phép vài sóng mang gán tới người dùng khác Ví dụ sóng mang 1, gán cho người dùng 1, sóng mang 2, cho người dùng Những nhóm sóng mang xem kênh OFDMA mở rộng cho phép kích thước FFT nhỏ để cải thiện chất lượng kênh dải thông thấp Hình 1.4 Các kênh OFDMA Để giảm bớt fading lựa chọn tần số, sóng mang kênh trải rộng theo phổ kênh Hình 1.4 miêu tả nguyên lý phân chia thành kênh Khoảng sóng mang dùng được phân thành số nhóm liên tiếp Mỗi nhóm chứa số sóng mang liên tiếp N E, sau loại trừ kênh pilot gán ban đầu Một kênh có thành phần từ nhóm định vị qua q trình giả ngẫu nhiên dựa vào hốn vị, N G số thành phần kênh Với N = 2048, đường xuống N G = 48 NE =32, đường lên NG = 53 NE =32 12 Chương 1: Tổng quan công nghệ WiMAX 1.6.3 Điều chế thích nghi Điều chế thích nghi cho phép hệ thống WiMAX điều chỉnh sơ đồ điều chế tín hiệu phụ thuộc vào điều kiện SNR liên kết vô tuyến Khi liên kết vô tuyến chất lượng cao, sơ đồ điều chế cao sử dụng, đưa hệ thống dung lượng lớn Hình 1.5 Bán kính cell quan hệ với điều chế thích nghi Trong trình suy giảm tín hiệu, hệ thống WiMAX dịch đến sơ đồ điều chế thấp để trì chất lượng kết nối ổn định liên kết Đặc điểm cho phép hệ thống khắc phục fading lựa chọn thời gian 1.6.4 Công nghệ sửa lỗi Các công nghệ sửa lỗi hợp WiMAX để giảm yêu cầu tỉ số tín hiệu tạp âm hệ thống Các thuật toán FEC, mã hóa xoắn chèn dùng để phát sửa lỗi cải thiện thông lượng Các công nghệ sửa lỗi mạnh giúp khôi phục khung bị lỗi mà bị fading lựa chọn tần số lỗi cụm Tự động yêu cầu lặp lại (ARQ) dùng để sửa lỗi mà sửa FEC, gửi lại thông tin bị lỗi Điều có ý nghĩa cải thiện chất lượng tốc độ lỗi bit (BER) mức ngưỡng 1.6.5 Điều khiển cơng suất Các thuật tốn điều khiển công suất dùng để cải thiện chất lượng tồn hệ thống, thực trạm gốc gửi thông tin điều khiển công suất đến CPE để điều chỉnh mức công suất truyền cho mức nhận trạm gốc 13 Chương 1: Tổng quan công nghệ WiMAX mức xác định trước Trong môi trường fading thay đổi động, mức tiêu định trước có nghĩa CPE truyền đủ công suất thỏa mãn yêu cầu Điều khiển công suất giảm tiêu thụ công suất tổng thể CPE nhiễu với trạm gốc vị trí Với LOS, cơng suất truyền CPE gần tương ứng với khoảng cách đến trạm gốc, với NLOS, tùy thuộc nhiều vào độ hở vật cản 1.6.6 Các công nghệ vô tuyến tiên tiến 1.6.6.1 Phân tập thu phát Các lược đồ phân tập sử dụng để lợi dụng tín hiệu đa đường phản xạ xảy môi trường NLOS Bằng cách sử dụng nhiều ăng ten (truyền và/hoặc nhận), fading, nhiễu tổn hao đường truyền làm giảm Phân tập truyền sử dụng mã thời gian không gian STC Đối với phân tập nhận, công nghệ kết hợp tỷ lệ tối đa (MRC) mang lại ưu điểm hai đường thu riêng biệt Về MISO (một đầu nhiều đầu vào) xem Hình 1.6 Hình 1.6 MISO Mở rộng tới MIMO (xem Hình 1.7), sử dụng MIMO nâng cao thơng lượng tăng đường tín hiệu MIMO sử dụng nhiều ăng ten thu và/hoặc phát cho ghép kênh theo khơng gian Mỗi ăng ten truyền liệu khác mà sau giải mã máy thu Đối với OFDMA, sóng mang kênh băng hẹp tương tự, fading lựa chọn tần số xuất fading phẳng tới mối sóng mang Hiệu ứng sau mơ hình hóa 14 Chương 1: Tổng quan công nghệ WiMAX khuếch đại khơng đổi phức hợp đơn giản hóa thực máy thu MIMO cho OFDMA Hình 1.7 MIMO 1.6.6.2 Các hệ thống ăng ten thích nghi AAS phần tùy chọn Các trạm gốc có trang bị AAS tạo chùm mà lái, tập trung lượng truyền để đạt phạm vi lớn Khi nhận, chúng tập trung hướng cụ thể máy thu Điều giúp cho loại bỏ nhiễu không mong muốn từ vị trí khác 1.7 Các ứng dụng 1.7.1 Các mơ hình ứng dụng WiMAX tích hợp hoàn toàn vào mạng cố định di động tồn tại, bổ sung chúng cần thiết 1.7.1.1 Mơ hình ứng dụng cố định (Fixed WiMAX) Mơ hình cố định sử dụng thiết bị theo tiêu chuẩn IEEE 802.16 -2004 Tiêu chuẩn gọi “không dây cố định” thiết bị thơng tin làm việc với anten đặt cố định nhà thuê bao Anten đặt nhà cột tháp tương tự chảo thông tin vệ tinh Tiêu chuẩn IEEE 802.16 – 2004 cho phép đặt anten nhà tất nhiên thu khơng khỏe anten ngồi trời Băng tần công tác (theo quy định phân bổ quốc gia) băng 2,5 GHz 3,5 GHz WiMAX cố định 15 Chương 1: Tổng quan công nghệ WiMAX phục vụ cho loại người dùng như: xí nghiệp, khu dân cư nhỏ lẻ, mạng cáp truy nhập WLAN công cộng nối tới mạng đô thị, trạm gốc BS mạng thông tin di động mạch điều khiển trạm BS Về cách phân bố theo địa lý, user phân tán địa phương nơng thơn vùng sâu vùng xa khó đưa mạng cáp hữu tuyến đến 1.7.1.2 Mơ hình ứng dụng WiMAX di động Mơ hình WiMAX di động sử dụng thiết bị phù hợp với tiêu chuẩn 802.16e bổ sung cho tiêu chuẩn IEEE 802.16 – 2004 hướng tới user cá nhân di động, làm việc băng tần thấp GHz Mạng lưới phối hợp WLAN, mạng di động cellular 3G tạo thành mạng di động có vùng phủ sóng rộng Chuẩn WiMAX phát triển mang lại phạm vi rộng ứng dụng 1.7.2 Mơ hình hệ thống WiMAX Mơ hình hệ thống WiMAX giống hệ thống thơng tin di động tế bào truyền thống hình 1.8 Hình 1.8 Mơ hình hệ thống WiMAX Hai phần hệ thống WiMAX gồm: 16 Chương 1: Tổng quan công nghệ WiMAX - Trạm gốc WIMAX : Đây phần thiết bị giao tiếp với hệ thống cung cấp dịch vụ mạng lõi cáp quang, kết hợp tuyến vi ba điểm - điểm kết nối với nút quang qua đường thuê riêng từ nhà cung cấp dịch vụ hữu tuyến Các dịch vụ chuyển đổi qua anten trạm gốc kết nối với thiết bị đầu cuối WiMAX CPE qua môi trường vô tuyến - Thiết bị đầu cuối CPE WiMAX : hầu hết trường hợp, đầu cuối “plug and play” đơn giản, tương tự với modem DSL, cung cấp khả kết nối Đối với khách hàng đặt vị trí vài km từ trạm gốc WiMAX, anten bên tự cài đặt yêu cầu để cải thiện chất lượng truyền dẫn Để phục vụ khách hàng biệt lập, anten dẫn trỏ đến trạm gốc WiMAX yêu cầu Với khách hàng yêu cầu thoại thêm vào dịch vụ băng rộng, CPE cụ thể cho phép kết nối bình thường gọi điện thoại VoIP Cuối chip WiMAX nhúng thiết bị trung tâm liệu 1.7.3 Các ứng dụng Hình 1.9 Các ứng dụng WiMAX Các ứng dụng WiMAX như, minh họa Hình 1.10 như:  Truy nhập băng rộng last-mile cố định thay cho DSL có dây, cable, kết nối T1  Backhaul chi phí rẻ cho vị trí cell hotspot WiFi  Khả kết nối tốc độ cao cho doanh nghiệp 17 Chương 1: Tổng quan cơng nghệ WiMAX  VoIP 1.8 Tình hình triển khai WiMAX 1.8.1 Tình hình triển khai WiMAX giới Hiện nay, giới, có mạng thử nghiệm công nghệ WiMAX cố định Việc tiến hành thử nghiệm bùng nổ khắp nơi (50 nước giới) với mục đích cho vùng thưa dân cư Dịch vụ cung cấp chủ yếu truy cập Internet bang rộng cố định Theo đánh giá Maravedis Inc thị trường viễn thơng băng rộng cố định (sub-11GHz) đến năm 2010 có doanh thu vượt tỷ đô Hiện nay, tốc độ tăng trưởng hàng năm 30% Việc xuất công nghệ truy cập không dây băng rộng WiMAX 802.16-2004 cho phép triển khai nhanh dịch vụ, với giá thấp làm bùng nôt thị trường năm tới Hiện nay, mạng phủ sóng di động có cơng nghệ tương tự WiMAX WiBro Hàn Quốc dạng WiMAX di động (tính chất di động hạn chế

Ngày đăng: 21/11/2012, 09:00

Hình ảnh liên quan

Hình 1.1. Minh họa họat động WiMAX. - công nghệ Wimax và khả năng triển khai trong thực tế 1

Hình 1.1..

Minh họa họat động WiMAX Xem tại trang 10 của tài liệu.
Hình 1.3. OFDM với 256 sóng mang. - công nghệ Wimax và khả năng triển khai trong thực tế 1

Hình 1.3..

OFDM với 256 sóng mang Xem tại trang 11 của tài liệu.
Hình 1.2. So sánh FDM và OFDM. - công nghệ Wimax và khả năng triển khai trong thực tế 1

Hình 1.2..

So sánh FDM và OFDM Xem tại trang 11 của tài liệu.
Hình 1.4. Các kênh con trong OFDMA. - công nghệ Wimax và khả năng triển khai trong thực tế 1

Hình 1.4..

Các kênh con trong OFDMA Xem tại trang 12 của tài liệu.
Hình 1.5. Bán kính cell quan hệ với điều chế thích nghi. - công nghệ Wimax và khả năng triển khai trong thực tế 1

Hình 1.5..

Bán kính cell quan hệ với điều chế thích nghi Xem tại trang 13 của tài liệu.
Hình 1.6. MISO. - công nghệ Wimax và khả năng triển khai trong thực tế 1

Hình 1.6..

MISO Xem tại trang 14 của tài liệu.
Hình 1.7. MIMO. - công nghệ Wimax và khả năng triển khai trong thực tế 1

Hình 1.7..

MIMO Xem tại trang 15 của tài liệu.
1.7.1.2. Mô hình ứng dụng WiMAX di động. - công nghệ Wimax và khả năng triển khai trong thực tế 1

1.7.1.2..

Mô hình ứng dụng WiMAX di động Xem tại trang 16 của tài liệu.
Hình 1.9. Các ứng dụng WiMAX. - công nghệ Wimax và khả năng triển khai trong thực tế 1

Hình 1.9..

Các ứng dụng WiMAX Xem tại trang 17 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan