3.3.1 Anten sử dụng trong WIMAX di động.
Trong WiMAX di động sử dụng công nghệ đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao OFDMA cho phép các phép tính anten thích nghi (AAS) được thực hiện trên các sóng mang phụ vectơ phẳng. Các bộ cân bằng phức không đòi hỏi để bù trong pha đinh chọn lọc tần số. Đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao như vậy phù hợp rất tốt để hỗ trợ cho các công nghệ anten thích nghi. Trong thực tế điều chế phân chia theo tần số trực giao nhiều đầu vào nhiều đầu ra trên phương thức đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao MIMO-OFDM/OFDMA được hình dung như một góc của tảng đá trong các hệ thống thông tin băng rộng thế hệ sau. WiMAX di động hỗ trợ một phạm vi đầy đủ các công nghệ anten thích nghi để nâng cao hiệu suất của hệ thống. Các công nghệ anten thích nghi hỗ trợ bao gồm:
– Định dạng búp sóng (Beamforming): với định dạng búp sóng, hệ thống sử dụng
đa ăng ten để phát các tín hiệu đối trọng để cải thiện vùng bao phủ và dung lượng của hệ thống và giảm khả năng tổn thất.
– Mã hoá khoảng thời gian (STC): phát đa dạng như là mã hoá Alamouti được hỗ
trợ để cung cấp tính đa dạng không gian và giảm độ dự trữ.
– Ghép kênh không gian (SM): Ghép kênh không gian được hỗ trợ để có được lợi
thế các tốc độ đỉnh cao hơn và tăng thông lượng. Với ghép kênh không gian, nhiều luồng được phát trên nhiều anten. Nếu thiết bị thu cũng có nhiều anten thì nó có thể tách các luồng khác nhau và đạt được thông lượng cao hơn so với các hệ thống anten đơn. Với hệ thống MIMO 2x2, SM tăng tốc độ dữ liệu đỉnh gấp 2 bằng cách phát 2 luồng dữ liệu. Trong tuyến lên UL, mỗi người sử dụng chỉ có một anten phát, thì hai người sử dụng có thể phát đồng thời trong cùng một khe như là hai luồng được ghép không gian từ hai anten của cùng một người dùng. Như thế gọi là ghép không gian cùng tuyến lên.
Các đặc tính hỗ trợ trong profile WiMAX di động được cho như bảng 2.
Thêm nữa WiMAX di động còn hỗ trợ chuyển mạch thích nghi giữa các lựa chọn này để tối ưu lợi ích của công nghệ an ten thích nghi dưới các điều kiện kênh khác nhau. Chẳng hạn ghép kênh không gian cải thiện thông lượng đỉnh. Tuy nhiên khi chất lượng kênh kém, tỉ lệ lỗi gói (PER) có thể là cao và như vậy vùng bao phủ mà ở đó tỉ lệ lỗi gói nhắm tới có thể bị giới hạn. Mã hoá khoảng thời gian (STC) nói cách khác cung cấp một vùng bao phủ lớn bất chấp điều kiện kênh nhưng không cải thiện tốc độ
dữ liệu đỉnh. WiMAX di động hỗ trợ chuyển mạch thích nghi giữa nhiều mô hình MIMO để tối đa hoá hiệu quả phổ không phải giảm vùng bao phủ.
Bảng 3.2 Các lựa chọn với anten thích nghi
Tuyến Định dạng búp sóng
Mã hoá khoảng
t.gian Ghép kênh không gian
DL Nt≥2, Nr≥1 Nt≥2, Nr≥1 ma trận A Nt=2, Nr≥2 ma trận B, mã hóa vector UL Nt≥1, Nr≥2 N/A Nt=1, Nr≥, 2 người sử dụng đồng thời SM Với: Nt: Số lượng anten phát
Nr: số lượng Anten thu.
3.3.2 Phân tập thu phát
Phương pháp phân tập được sử dụng là một phương pháp hiệu quả triệt nhiễu đa đường và tín hiệu phản xạ thường xảy ra trong môi trưòng truyền dẫn NLOS. Phân tập là một tham số lựa chọn trong WiMAX. Những thuật toán phân tập do WiMAX để xuất cho cả phía phát và phía thu làm tăng khả năng của hệ thống. Lựa chọn phân tập phát WiMAX sử dụng mã hoá thời gian không gian, làm giảm quỹ dữ trự yêu cầu và tránh nhiễu. Đối với phân tập phát, rất nhiều các phương pháp kết hợp để cải thiện khả năng của hệ thống. Ví dụ, phương pháp tối đa tỉ lệ phối hợp MRC tận dụng ưu điểm của hai anten thu riêng rẽ giúp tránh fading và giảm nhiễu đường truyền. Phân tập được coi là một công cụ hiêu quả trong môi trường truyền dẫn NLOS.
3.3.3 Điều chế thích nghi.
Điều chế thích nghi cho phép hệ thống WiMAX điều chỉnh được phương pháp điều chế tín hiệu dựa trên điều kiện SNR của tuyến. Khi tuyến truyền dẫn có chất lượng tốt, kiểu điều chế cao nhất được sử dụng, làm tăng dung lượng cho hệ thống. Khi tuyến ở mức chất lượng thấp hơn, hệ thống WiMAX có thể chuyển sang một kiểu điều chế thấp hơn để đảm bảo chất lượng kết nối và độ ổn định của tuyến. Khả năng này cho phép hệ thống tránh được fadinh lựa chọn thời gian. Điểm mấu chốt của điều chế thích nghi là khả năng tự điều chỉnh để phù hợp với mọi điều kiện môi trưòng truyền sóng. Hình 3.2 minh họa mối liên quan giữa kỹ thuật điều chế và bán kính cell.
Hình 3.2 Kỹ thuật điều chế và bán kính cell