Hình 5.25: Tỷ số BER của hệ thống
Trên hình 5.4.5 biểu diễn tỷ số BER của hệ thống với tỷ số SNR cho thấy tỷ số BER trung bình của hệ thống giảm dần khi tỷ số SNR tăng. Với hệ thống WiMAX đang sử dụng nhiều kỹ thuật điều chế nên tỷ số BER tại từng thời điểm tƣơng ứng với các cách điều chế khác nhau.
Chương 5: Mô phỏng hệ thống WiMAX
Tùy thuộc vào tỷ lệ SNR mà hệ thống lựa chọn dạng điều chế để cho tỷ lệ BER tốt nhất. Bảng 5.4 cho biết các phƣơng pháp đƣợc điều chế tùy theo tỷ số SNR của môi trƣờng truyền. Bảng 5.4 Tỷ số SNR và phƣơng pháp điều chế Tỷ số SNR Dạng điều chế 0-2 BPSK 1/2 3-8 QPSK 1/2 9-10 QPSK 3/4 11-17 16-QAM 1/2 18-20 16-QAM 3/4 21-26 64-QAM 2/3 27 64-QAM 3/4
Tỷ số SNR tƣơng ứng từng phƣơng pháp điều chế đƣợc minh họa lần lƣợt trong các hình sau:
Chương 5: Mô phỏng hệ thống WiMAX
Hình 5.27: Tỷ số SNR=5
Hình 5.28: Tỷ số SNR=9
Chương 5: Mô phỏng hệ thống WiMAX
Hình 5.30: Tỷ số SNR=19
Hình 5.31: Tỷ số SNR=24
Chương 5: Mô phỏng hệ thống WiMAX
Các hình trên cho thấy, tùy thuộc vào tỷ số SNR mà hệ thống WiMAX có thể đƣa ra phƣơng pháp điều chế cho phù hợp. Các phƣơng pháp điều chế càng cao thì tốc độ dữ liệu phát thu trong hệ thống càng lớn, ngƣợc lại thì tốc độ truyền cho phép của hệ thống thấp hơn.
Đối với các kỹ thuật điều chế giống nhau nhƣ hình 5.27 và hình 5.28 thì cùng sử dụng dạng điều chế là QPSK, tuy nhiên khi điều chế với tốc độ mã hóa lớn hơn thì ảnh hƣởng của nhiễu giảm đáng kể, tín hiệu nhận đƣợc có sự sai lệch ít hơn. Tƣơng tự nhƣ vậy các kỹ thuật 16 QAM, 64 QAM khi đƣợc mã hóa với tốc độ càng cao thì tín hiệu nhận đƣợc càng chính xác.
Chương 6: Kết luận và hướng phát triển
Chƣơng 6
KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận
Sau một thời gian tìm hiểu nhóm thực hiện đã hoàn thành đƣợc đề tài: “ Tìm hiểu kỹ thuật OFDM trong WiMAX”. Qua quá trình thực hiện nhóm nhận thấy đƣợc những ƣu điểm vƣợt trội trong WiMAX nhƣ về khoảng cách truyền (50km) và tốc độ truyền (70Mbps), chất lƣợng dịch vụ đƣợc thiết lập cho từng kết nối, bảo mật tốt, sử dụng trên nhiều dãi tần số. Trong thời gian cho phép và điều kiện hiện có, nhóm thực hiện đề tài tìm hiểu đƣợc những vấn đề sau:
- Các chuẩn của WiMAX cũng nhƣ cách thức hoạt động của hệ thống thông tin vô tuyến này.
- Trình bày những khái niệm cơ bản, ƣu nhƣợc điểm, nguyên lý điều chế và giải điều chế của kỹ thuật điều chế OFDM, và những ứng dụng của kỹ thuật này trong WiMAX.
- Trình bày về những khái niệm cơ bản, các đặc điểm và tính chất nổi bật của kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo tần trực giao OFDMA. Qua đó có thể thấy đƣợc những ƣu điểm của kỹ thuật này trong việc xử lý, truyền nhận tín hiệu nói chung và ứng dụng trong công nghệ WiMAX nói riêng.
- Thực hiện chƣơng trình mô phỏng tín hiệu trong WiMAX dựa trên kỹ thuật điều chế OFDM. Đây là chƣơng trình đƣợc viết bằng Matlab, chƣơng trình bao gồm sơ đồ khối mô phỏng sự phát và thu sử dụng phƣơng pháp phân tập trong không gian và thời gian của hệ thống MISO, mô phỏng kênh truyền, tính BER, so sánh từng dạng phƣơng pháp điều chế (BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM) ứng với từng tỷ số tín hiệu trên nhiễu SNR, sơ đồ khối mô phỏng hệ thống WiMAX bằng simulink trong Matlab.
Tuy nhiên do một số vấn đề còn hạn chế và cũng là công nghệ mới nên nó chƣa đƣợc ứng dụng rộng rãi. Ở Việt Nam công nghệ này đang đƣợc các công ty viễn thông tổ chức nghiên cứu và triển khai thí điểm ở một số nơi nhƣ Lào Cai.
Chương 6: Kết luận và hướng phát triển
6.2 Hƣớng phát triển
Nghiên cứu về công nghệ WiMAX là một quá trình lâu dài về cả lý thuyết và thực nghiệm. Trên cơ sở những nội dung đã trình bày, nhóm thực hiện đƣa ra hƣớng phát triển tiếp theo của đề tài là:
Thứ nhất, Tìm hiểu sâu hơn về vấn đề bảo mật trong WiMAX.
Thứ hai, hoàn thiện phần mô phỏng trong hệ thống MIMO để nêu bật đƣợc ƣu
điểm của công nghệ WiMAX.
Thứ ba, tìm hiểu nghiên cứu về quy hoạch mạng WiMAX.
PHẦN B: PHỤ LỤC VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO
Phụ lục
PHỤ LỤC A:
SƠ ĐỒ KHỐI BÊN PHÁT
Hình 7.1 Sơ đồ khối FEC và điều chế
Phụ lục
Hình 7.3 Khối điều chế QPSK tốc độ mã hóa ½
Hình 7.4 Khối điều chế QPSK tốc độ mã hóa ¾
Hình 7.5 Khối điều chế 16 QAM ½
Hình 7.6 Khối điều chế 16 QAM ¾
Phụ lục
Hình 7.8 Khối điều chế 64 QAM ¾
Hình 7.9 Sơ đồ khối chèn tín hiệu pilot và tạo gói dữ liệu
Phụ lục
Hình 7.11 Sơ đồ khối phát OFDM thứ 1
Phụ lục
PHỤ LỤC B:
SƠ ĐỒ KHỐI BÊN THU
Hình 7.13 Khối nhận OFDM
Hình 7.14 Khối kết hợp không gian và thời gian
Phụ lục
Hình 7.16 Khối giải điều chế FEC
Phụ lục
Hình 7.18 Khối giải điều chế QPSK tốc độ mã hóa ½
Hình 7.19 Khối giải điều chế QPSK tốc độ mã hóa ¾
Hình 7.20 Khối giải điều chế 16 QAM tốc độ mã hóa ½
Phụ lục
Hình 7.22 Khối giải điều chế 64 QAM tốc độ mã hóa 2/3
Tài liệu tham khảo
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Văn Đức - Bộ sách kỹ thuật thông tin số, NXB Khoa học kỹ thuật, 2006.
[2]. Amalia Roca – Implementation of a WiMAX simulator in Simulink, 2007 [3]. Jeffrey G. Andrews, Arunabha Ghosh, Rias Muhamed – Fundamentals of
WiMAX Understanding Broadband Wireless Networking, Prentice Hall
Communications Engineering and Emeging Technologies Series, 2007.
[4]. Maode Ma – Current Technology Developments of WiMAX Systems, Nanyang Techological University, 2009.
[5]. Mohammad Azizul Hasan - Performance Evaluation of WiMAX/IEEE 802.16
OFDM Physical Layer, Department of Electrical and Communications
Enginerring Communications Laboratory, 2007.
[6]. Ramjee Prasad – OFDM for Wireless Communications Systems, Artech house, Inc, 2004
[7]. Syed Ahson, Mohammad Ilyas - WiMAX Standards and Security, CRC Taylo & Francis Group, LLC, 2008.
[8]. Syed Ahson and Mohammad Ilyas – WiMAX Technologies, Performance Analysis and QoS, CRC Taylo & Francis Group, LLC, 2007.
[9]. Syed Ahson and Mohammad Ilyas – WiMAX Applicatins, CRC Taylo & Francis Group, LLC, 2007.