Hình 4.2 Sơ ựồ thử nghiệm Mobile WiMAX tại VTC
Hệ thống gồm hai BS: BS số 1 ựặt ở VTC (số 65 Lạc Trung), BS số 2 ựặt ở nhà T trường đH Bách Khoa Hà Nội. Khoảng cách giữa hai BS là 1.8 km. Cả hai BS ựều ựược kết nối với hệ thống ựiều khiển ựặt tại VTC. Mỗi BS ựược nối với một anten với các thông số về ựộ cao và vị trắ (kinh ựộ, vĩ ựộ) trong bảng 4.2:
Bảng 4.2 Vị trắ anten Vị trắ Kinh ựộ Vĩ ựộ độ cao Nhà T- đHBKHN 105ồ50'56.79"E 21ồ 0'15.42"N 30m VTC 105ồ51'58.38"E 21ồ 0'14.13"N 54m
HỌC VIÊN: NGUYỄN VĂN CHÌNH TRANG 87
Hinh 4.2 Vi trắ ựặt BS
4.3.2 BS ựặt tại VTC
Trụ sở VTC ựặt tại phố Lạc Trung, thành phố Hà Nội. Trạm gốc WiMAX (WBS) ựược ựặt là tầng cao nhất của tòa nhà 14 tầng. Chiều cao ước tắnh của antenna là 54m so với mặt ựất. Site này nằm ở khu ựô thị, với rất nhiều nhà và cửa hàng cao từ 3-5 tầng xung quanh. Antenna hướng về phắa BS2 ựặt tại trường đại học Bách Khoa với góc 270o. Khoảng cách phủ sóng lớn nhất từ WBS là 3.277km.
HỌC VIÊN: NGUYỄN VĂN CHÌNH TRANG 88
Hình 4.8 Kết quả ựo RSSI của BS1 ựặt tại VTC
Hình 4.8 mô tả thông số RSSI là công suất thu ựược tại ựầu cuối. Trong ựó:
chấm màu xanh ựậm tương ứng -65 dBm < RSSI < -10 dBm
chấm màu xanh nhạt tương ứng -75 dBm < RSSI < -65 dBm
chấm màu vàng tương ứng -85 dBm < RSSI < -75 dBm
HỌC VIÊN: NGUYỄN VĂN CHÌNH TRANG 89
Hình 4.9 Kết quả ựo CINR của BS1 ựặt tại VTC
Hình 4.9 mô tả kết quả ựo thông số CINR Ờ tỷ số tắn hiệu trên nhiễu. Trong ựó:
chấm màu xanh ựậm tương ứng 25 dB < CINR < 35 dB
chấm màu xanh nhạt tương ứng 20 dB < CINR < 25 dB
chấm màu vàng tương ứng 15 dB < CINR < 20 dB
chấm màu cam tương ứng 10 dB < CINR < 15 dB
chấm màu ựỏ tương ứng -10 dB < CINR < 10 dB
4.3.3 BS ựặt tại Trường đại học Bách khoa Hà Nội
Trường đH Bách khoa Hà Nội cách trụ sở VTC 1,8 km. Trạm gốc BS2 ựược ựặt tại tầng 6 của trường. Chiều cao ước tắnh của antenna so với mặt ựất là khoảng 30m, với góc ngẩng 90ồ. Trường nằm ở khu ựô thị, xung quanh có rất nhiều nhà và cửa hàng từ 3-5 tầng. Sóng WiMAX của trạm BS2 này có thể thu ựược ở khoảng cách 2,7 km.
HỌC VIÊN: NGUYỄN VĂN CHÌNH TRANG 90
Hình 4.10 Kết quả ựo RSSI của BS2 ựặt tại trường Bách Khoa
HỌC VIÊN: NGUYỄN VĂN CHÌNH TRANG 91
4.3.4 Tỷ lệ lỗi gói ựường xuống - Downlink Packet Error Rate (DL PER)
Mục ựắch:
- phát hiện tỷ lệ lỗi gói ựường xuống ở những ựiều kiện tần số vô tuyến (RF) khác nhau.
Kết quả:
CINR điều kiện RF tốt điều kiện RF trung bình (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Thời gian (phút) 5 5
Truyền (Kbytes) 73244 73019
Dải thông (Kbits/s) 2000 1994
Jitter (ms) 3.536 3.959 Suy hao 0 163 Tổng gói số liệu 53443 53343 % suy hao 0 0.31 CINR trung bình 32.37 23.22 RSSI trung bình -52.42 -74.99
Bảng 4.3 Bảng kết quả tỷ lệ lỗi gói ựường xuống
Nhận xét:
- Hiệu suất ựường xuống tốt. Không có gói dữ liệu bị mất ở ựiều kiện RF tốt trong khi tỷ lệ gói bị mất ở ựiều kiện RF trung bình thấp hơn 1%.
HỌC VIÊN: NGUYỄN VĂN CHÌNH TRANG 92
4.3.5 Tỷ lệ lỗi gói ựường lên - Uplink Packet Error Rate (UL PER)
Mục ựắch:
- phát hiện tỷ lệ lỗi gói ựường lên ở những ựiều kiện tần số vô tuyến (RF) khác nhau.
Kết quả:
CINR điều kiện RF tốt điều kiện RF trung bình
Thời gian (phút) 5 5
Truyền (Kbytes) 17946 16959
Dải thông (Kbits/s) 490 463
Jitter (ms) 13.955 15.797 Suy hao 1 701 Tổng gói số liệu 13070 13052 % suy hao 0.0077 5.4 CINR trung bình 32.34 22.52 RSSI trung bình -52.46 -70.28
Bảng 4.4 Bảng kết quả tỷ lệ lỗi gói ựường lên
Nhận xét:
- Chỉ có duy nhất 1 gói bị mất trong tổng số 13070 gói (0,0077%) ở ựiều kiện RF tốt. Tỷ lệ gói bị mất ở ựiều kiện RF trung bình là 5,4%. Tỷ lệ gói bị mất ở ựường lên cao hơn ựường xuống vì công suất truyền dẫn của thiết bị ựầu cuối PCMCIA CPE không mạnh bằng WBS, do ựó tắn hiệu thu ựược ở WBS yếu và nhiều khi không thể giải mã thông ựiệp.
HỌC VIÊN: NGUYỄN VĂN CHÌNH TRANG 93
4.3.6 Truyền FTP (File Transfer Protocol) ựường xuống
Mục ựắch:
- Nghiên cứu hiệu suất ựường xuống trong khi di ựộng - Nghiên cứu ựiều khiển công suất của thiết bị ựầu cuối Kết quả:
Hình 4.12 Kết quả Truyền FTP ựường xuống của BS2 tại trường đH Bách Khoa HN
HỌC VIÊN: NGUYỄN VĂN CHÌNH TRANG 94
Hình 4.13 Mối quan hệ giữa DL CINR và CPE TxPower
Nhận xét:
- Sự kiểm tra này ựược thực hiện ở tuyến xác ựịnh. Hiệu suất ựường xuống tốt. Tỷ lệ trung bình dữ liệu ựược download thành công trên 1 kênh cao hơn 1Mbps ở hầu hết phố. Những nơi sóng yếu có tỷ lệ này thấp hơn. Hình trên chỉ ra mối quan hệ giữa tỷ lệ tắn hiệu trên nhiễu (CINR) và công suất phát của thiết bị ựầu cuối (CPE TxPower) trong quá trình di chuyển. Với mỗi giá trị CINR, có một giá trị TxPower nhỏ nhất và cơ chế ựiều khiển công suất thiết bị ựầu cuối sẽ tự ựộng thay ựổi giá trị công suất phát của nó ở các CINR khác nhau.
HỌC VIÊN: NGUYỄN VĂN CHÌNH TRANG 95 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4.3.7 Truyền FTP (File Transfer Protocol) ựường lên
Mục ựắch:
- Nghiên cứu hiệu suất ựường lên trong khi di ựộng Kết quả:
Hình 4.14 Kết quả Truyền FTP ựường lên
Nhận xét:
- Cuộc kiểm tra này ựược thực hiện ở tuyến xác ựịnh. Hiệu suất ựường lên ở các vùng thoáng ựãng và tầm nhìn thẳng tốt và có thể ựạt tới giá trị lớn nhất của tỷ lệ trung bình dữ liệu ựược download thành công trên 1 kênh. Công suất giới hạn của thiết bị ựầu cuối PCMCIA (lớn nhất là 23 dB) ựã ảnh hưởng tới hiệu suất của ựường lên ở vùng không tầm nhìn thẳng. Do ựó, hiệu suất của tỷ lệ trung bình dữ liệu ựược download thành công trên 1 kênh ở ựường lên và ựường xuống khác nhau.
HỌC VIÊN: NGUYỄN VĂN CHÌNH TRANG 96
4.3.8 Truyền FPT ựường xuống trong chuyển giao Intra-WAC
Mục ựắch:
- Kiểm tra khả năng chuyển giao cứng của hệ thống vWiMAX và tiếp tục truyền
Kết quả:
HỌC VIÊN: NGUYỄN VĂN CHÌNH TRANG 97
Hình 4.16 Chuyển giao
Nhận xét:
- ỘBS-WAC traceỢ ựược dùng ựể nhận biết sự thành công của quá trình chuyển giao cũng như tắnh toán khả năng xuất hiện chuyển giao. Cuộc kiểm tra này ựược thực hiện trong 10 lần, thu ựược 9 lần thành công (tỷ lệ 90%). Các lần thử ựược coi là thành công khi chuỗi chuyển giao ựược tiến hành chắnh xác, kết nối IP duy trì và tỷ lệ trung bình dữ liệu ựược download thành công trên 1 kênh tiếp tục. Khả năng xuất hiện chuyển giao trung bình vào khoảng 132ms. Có 1 lần thử không thành công từ BS1 sang BS2, bởi BS ựắch giải phóng kết nối do không thể ựồng bộ.
Trong thời gian thực tập và làm ựồ án, em ựã ựược tham gia vào quá trình triển khai thử nghiệm Mobile Wimax của công ty Alcatel ở VTC .Kết quả thử nghiệm rất khả quan.Tuy nhiên không phải tất cả các ựiểm trong phạm vi bán kắnh 1 km tắnh từ trạm BS ựều có thể nhận ựược tắn hiệu. Theo như nhận ựịnh của cá nhân, có thể khi thực hiện triển khai, Anten thu chưa ựược lắp cố ựịnh một cách chắc chắn, nên khả
HỌC VIÊN: NGUYỄN VĂN CHÌNH TRANG 98 năng thu ựược tắn hiệu không ổn ựịnh. Bên cạnh ựó, việc có quá nhiều nhà cao tầng che chắn ựã làm cho suy hao trên ựường truyền tăng lên ựáng kể, nên anten thu không còn khả năng thu nhận ựược tắn hiệu nữa. Ngoài ra, có thể còn rất nhiều nguyên nhân khác , nhưng trong phạm vi nhỏ của ựồ án, em chưa thể có những nghiên cứu sâu ựể có thể ựưa ra những giải pháp hợp lý. Tuy nhiên chắc chắn trong thời gian tới, khi vấn ựề chi phắ thiết bị ựược giảm xuống,các vấn ựề về thông lượng cũng như chất lượng ựường truyền ựược giải quyết, thì WiMAX sẽ vẫn ựược hy vọng là công nghệ của tương lai, phục vụ cho nhu cầu không ngừng tăng lên của con người.
HỌC VIÊN: NGUYỄN VĂN CHÌNH TRANG 99
KẾT LUẬN
Với nội dung gói gọn trong một bản ựồ án tốt nghiệp đại học, ựồ án ựược thực hiện bao gồm 4 phần chắnh ựó là: giới thiệu tổng quan về các mạng không dây, tóm tắt các ựặc ựiểm cơ bản của lớp PHY và MAC của chuẩn IEEE 802.16e - nền tảng của công nghệ WiMAX di ựộng, tìm hiểu mô hình hệ thống và kết quả triển khai thử nghiệm Mobile WiMAX của Alcatel tại VTC. Do nhu cầu sử dụng mạng không dây vẫn liên tục tăng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau với yêu cầu ngày càng cao về tốc ựộ cũng như khoảng cách truyền dẫn nên việc nghiên cứu khả thi, triển khai các mạng không dây diện rộng thế hệ mới là một xu thế tất yếu. để triển khai ựược mạng Wimax di ựộng vào thực tế Việt Nam cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về các phương án bảo mật, QoS, triển khai dịch vụ ...mà trong ựồ án này em chưa có ựiều kiện tìm hiểu sâu.
Hiện nay mạng WiMAX di ựộng vẫn ựang ựược thử nghiệm tại Việt Nam, cho phép người truy cập ựứng yên hay di chuyển với tốc ựộ chậm. Trong tương lai công nghệ này sẽ hoàn thiện hơn, có thể cung ứng nhiều dịch vụ ựa dạng hơn tới người dùng, ựồng thời tăng cường khả năng hoạt ựộng trong môi trường bị che chắn cũng như khả năng di ựộng với tốc ựộ cao hơn.
Trong nghành viễn thông ựang có hai xu hướng phát triển mạnh mẽ là công nghệ thông tin di ựộng thế hệ 3, 4 và mạng máy tắnh không dây. Trong khi thông tin di ựộng với ưu thế về tắnh di ựộng cao cố gắng tắch hợp thêm khả năng truyền dữ liệu, truy cập Internet, thì mạng không dây WiMAX với lợi thế sẵn có về truy cập Internet và truyền dữ liệu lại phát triển thêm khả năng thoại. Hai công nghệ này sẽ song song phát triển và tiệm cận với nhau, trong tương lai sẽ một sản phẩm với cung cấp cả hai ứng dụng thoại và dữ liệu với khả năng di ựộng cao.
Với tấm lòng trân trọng nhất, em xin chân thành cảm ơn những người ựã giứp ựỡ, chỉ bảo và tạo ựiều kiện cho em hoàn thành ựồ án này!
HỌC VIÊN: NGUYỄN VĂN CHÌNH TRANG 100
Tài liệu tham khảo
[1]. Tài liệu mô hình kỹ thuât Mobile Wimax của Alcatel
[2].TS Nguyễn Văn đức, Lắ thuyết và các ứng dụng của công nghệ OFDM -Tập 2 ,Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội Ờ 2006.
[3].Wimax Forum Mobile Wimax - Part 1 - A Technical Overview and performance
evaluation, June 2006.
[4].Wimax Forum, Fixed,Nomadic,portable and mobile Aplication for 802.16 -2004 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
and 802.16e,November 2005.
[5].Intel, Understanding WIMAX and 3G for portable/mobile broadband wireless,December 2004.
[6].IEEE Standard 802.16e-2005-Part 16 - Air Interface for fixed and Mobile broadband wireless system,September 2005
[7].Wimax Forum - The best personal broadband experience,June 2006 [8].Junamyun - Phy Mac cross- layer issues for Mobile wimax,January 2006 [9].http://www.wimaxforum.org