SỐ USER
Trong phần này, mô tả thực hiện mô phỏng với 3 giá trị nhập vào khác nhau. Từ đó đưa đến nhận xét các tổng quan về dung lượng của hệ thống với tốc độ các đường Downlink (DL) và đường Downlink (UL); cùng với đó kết quả của q trình mơ phỏng cho thấy biểu đồ thể hiện giá trị lớn nhất số user mà 1 sector có thể hỗ trợ- được tính tốn theo giải thuật đã được mơ tả chi tiết ở chương 3.
Giá trị nhập vào dựa theo tính chất riêng của vùng mạng muốn quy hoạch. Sau đây, với các giá trị nhập lần 1 như hình 5.15.
Hình 5.15- Mơ phỏng với giá trị nhập trường hợp 1 và kết quả
Dung lượng kênh được đánh giá với hệ thống có tỷ lệ người dùng là dân cư, nhà riêng là 60%, tốc độ dữ liệu yêu cầu là 512 kbps, như vậy sẽ tương ứng yêu cầu dịch vụ 40% là doanh nghiệp, tốc độ dữ liệu yêu cầu là 2000 kbps. Hệ thống sử dụng kênh với băng thông BW = 5 MHz, Cyclic Prefix rate là 8. Các thông số khác đánh giá được nêu ở chương 3, được nhập như hình 5.14 với trường hợp 1.
NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG ĐIỀU CHẾ VÀ MÃ HĨA THÍCH NGHI AMC ĐỂ NÂNG CAO DUNG LƯỢNG HỆ THỐNG 802.16e (MOBILE WIMAX) ĐA NGƯỜI DÙNG
GVHD: Ts Đỗ Đình Thuấn
SVTH: Trần Nguyễn Văn Đồi Trang 92
Hình 5.16- Biểu đồ số tốc độ đường UL/DL theo số userKết quả thu được với mô phỏng 1
Như quan sát được ở hình 5.16. với các thơng số nhập vào. Hệ thống có thể hỗ trợ được tối đa 76 user trên 1 sector dựa trên thông số điều chế và thông số dịch vụ khu vực. Với mức 77 user sẽ không thể đáp ứng được tốc độ đường DL. Đỉnh của tốc độ dữ liệu đường DL là 9147.62 kbp và giảm xuống nhỏ nhất là 5327.19 kbp.
SVTH: Trần Nguyễn Văn Đoài Trang 93 Sau đây, chúng ta tiếp tục với thông số nhập vào lần 2.
Hình 5.17- Mơ phỏng với giá trị nhập trường hợp 2 và kết quả
Dung lượng kênh được đánh giá với hệ thống có tỷ lệ người dùng là dân cư, nhà riêng là 60%, tốc độ dữ liệu yêu cầu là 1000 kbps, như vậy sẽ tương ứng yêu cầu dịch vụ 40% là doanh nghiệp, tốc độ dữ liệu yêu cầu là 3000 kbps. Mức tỷ lệ OSR trong trường hợp này là 65.
Hệ thống sử dụng kênh với băng thông BW = 5 MHz, Cyclic Prefix rate là 8. Tỷ lệ DL: UL giữ nguyên như trường hợp 1 là 4. DL portion là 3 và UL portion là 1.
NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG ĐIỀU CHẾ VÀ MÃ HĨA THÍCH NGHI AMC ĐỂ NÂNG CAO DUNG LƯỢNG HỆ THỐNG 802.16e (MOBILE WIMAX) ĐA NGƯỜI DÙNG
GVHD: Ts Đỗ Đình Thuấn
SVTH: Trần Nguyễn Văn Đồi Trang 94
Hình 5.18- Biểu đồ số tốc độ đường UL/DL theo số userKết quả thu được với mô phỏng 2
Trong trường hợp 2 này, các thống số hệ thống được giữ nguyên giống trường hợp 1. Chỉ có các thống số về dịch vụ thay đổi, nhận xét cho thấy nhu cầu về tốc độ dịch vụ ở trường hợp II này cao hơn so với trường hợp 1.
Như kết quả cho thấy, trường hợp 2, hệ thống có thể hỗ trợ số lượng user lớn nhất là 61 user. Như vậy, nhu cầu về dịch vụ cao hơn (theo giá trị nhập vào) dẫn đến số lượng user cũng giảm. Kết quả cho thấy đỉnh tốc độ đường DL sẽ là 9147.62 kbp, và được 2396.86 kbp cho đường UL.
Một thông số đáng chú ý, khi so sánh giữa trường hợp 1 và 2 đó là thơng số OSR. Như có thể nhận thấy ở trường hợp 1(OSR =50) giá trị nhỏ hơn so với trường hợp 2 (OSR = 65). Trong khi đó kết quả số lượng user hỗ trợ được của trường hợp 1 còn nhiều hơn so với trường hợp 1. Thực tế, OSR ảnh hưởng đến 1 phần tốc độ dữ liệu cung cấp có thể hỗ trợ với kiểu điều chế thấp nhất sử dụng BPSK. Nếu OSR
SVTH: Trần Nguyễn Văn Đoài Trang 95 trong trường hợp 2 này giống như trường hợp 1, giá trị này có thể trở thành yếu tố giới hạn số lượng cho phép user kết nối.
Trường hợp 3- với các thơng số được nhập như hình 5.18
Hình 5.19- Mơ phỏng với giá trị nhập trường hợp 3 và kết quả
Trong trường hợp 3 này, các thông số dịch vụ được nhập để mô ohongr được giữ nguyên so với trường hợp 2. Chỉ có các thơng số về hệ thống sử dụng là thay đổi với các tỷ lệ được thể hiện như hình trên 5.19.
NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG ĐIỀU CHẾ VÀ MÃ HĨA THÍCH NGHI AMC ĐỂ NÂNG CAO DUNG LƯỢNG HỆ THỐNG 802.16e (MOBILE WIMAX) ĐA NGƯỜI DÙNG
GVHD: Ts Đỗ Đình Thuấn
SVTH: Trần Nguyễn Văn Đồi Trang 96
Hình 5.20- Biểu đồ số tốc độ đường UL/DL theo số userKết quả thu được với mô phỏng 3
Với giá trị thu được ta thấy, hệ thống có thể hỗ trợ với số user lớn nhất là 66. Như những dự đốn, và tính tốn mơ phỏng yêu cầu tốc độ dữ liệu của trường hợp 3 cao hơn so với trường hợp 1 nên số lượng user hỗ trợ được của hệ thống sẽ nhỏ hơn so với trường hợp 1.
Hệ thống được sử dụng băng thông kênh 5MHz và với Tỷ lệ DL / UL = 4. Về cơ bản, trong thử nghiệm này, chúng tôi cố gắng để thao tác các thông số hệ thống cấu hình để tối đa hóa số lượng người sử dụng có thể được bao phủ với khu vực. Một trong những thông số này là DL: UL Ratio. Giới hạn trong thử nghiệm trước đây đã được quan tâm với đường UL, bằng cách chỉ định một phần lớn DL-subframe chúng ta có thể làm tăng tổng cơng suất. Chính vì thế, tỷ lệ DL: UL = 7:2 được nhập trong trường hợp 3 thay vì giá trị cũ của 3:1 trường hợp 2. Hơn nữa, bằng cách lựa chọn một Index Cyclic Prefix cấp cao hơn, chúng tơi có thể đạt được ít overhead hơn và thơng lượng do đó lớn hơn. Phân cơng một CP = 16 trường hợp 3 có nghĩa là 1/16
SVTH: Trần Nguyễn Văn Đồi Trang 97 khoảng symbol hữu ích được lặp đi lặp lại ở đầu mỗi symbol. Vì vậy, hệ thống bị ít tốn kém hơn khi so sánh với Case-Staudy-2 mà CP = 8.
Cũng chính vì thê, hệ thống nhập cho trường hợp 3 đáp ứng được nhu cầu dịch vụ giống như trường hợp 3 nhưng với số user lớn hơn và dung lượng hệ thống có thể cao hơn.
Một chú ý, là Cyclic Prefix (CP) được dùng để giảm giá trị nhiễu ISI. Chính vì thế, chỉ số CP được dùng xem xét đến khoảng trải kênh delay và mô trường nhiễu. Như kết quả thu được, các thông số kỹ thuật của trường hợp 3 giới thiệu đỉnh tốc độ dữ liệu trên đường DL, là khu vực có thể hỗ trợ thêm nhiều user. Lưu ý rằng, tỷ lệ DL: UL nhập phải được thực hiện một cách hiệu quả để cung cấp cho cả hai hướng với các năng lực cần thiết. Các hệ thống dựa trên các thông số mới trong trường hợp 3 có thể hỗ trợ 66 thuê bao là 5 người dùng hơn so với trường hợp 2. Mặc dù thời gian này hạn chế thuật tốn là có liên quan với đường UL, đường DL cũng có hiệu quả tác động. Nói cách khác, trong trường hợp 3 cơng suất hệ thống và nhu cầu được kết hợp một cách tối ưu, như cả DL và UL có hiệu quả với nhu cầu giao thơng của mỗi hướng.
NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG ĐIỀU CHẾ VÀ MÃ HĨA THÍCH NGHI AMC ĐỂ NÂNG CAO DUNG LƯỢNG HỆ THỐNG 802.16e (MOBILE WIMAX) ĐA NGƯỜI DÙNG
GVHD: Ts Đỗ Đình Thuấn
SVTH: Trần Nguyễn Văn Đồi Trang 98
CHƯƠNG 6
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 KẾT LUẬN
Luận văn đã tiến hành mơ tả cách chi tiết điều chế và mã hóa thích nghi AMC cùng tác động của nó thơng qua q trình mơ phỏng. Để rồi từ đó, xây dựng giải thuật để sử dụng hợp lý hiệu suất băng thông kênh truyền để xác định được số lượng user mà 1 sector có thể cung cấp và đã được mơ tả rõ qua các trường hợp mo phỏng với giao diện GUI Matlab.
Qua đó cho thấy, tính chất khảo sát về khu vực muốn cung cấp sóng mobile WiMAX là rất quan trọng. Cần có khảo sát để xác định các thông số nhu cầu dịch vụ của khu vực muốn cung cấp. Từ đó, mới có thể có các tính tốn cụ thể riêng biệt sao cho việc nhập các thông số hệ thống tương ứng để sử dụng tốt hiệu suất kênh băng thông. Tác động của điều chế và mã hóa thích nghi là rất rõ, nó cần cho việc quy hoạch khoảng phủ sóng cũng như trong việc phân tích các thơng số cụ thể về hệ thống trong việc xây dựng giải thuật tính tốn. Tuy cịn nhiều hạn chế, trong q trình mơ phỏng nhưng đề tài luận văn mong có thể mơ tả phần nào tính tác động về kỹ thuật AMC cũng như giải thuật ước lượng dung lượng kênh truyền Mobile WiMAX. Và hiện nay, có nhiều hướng phát triển đi lên nhằm tăng tính năng ứng dụng cũng như nhu cầu tốc độ UL & DL khả năng hỗ trợ user của 1 trạm cơ sở.
6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Một cách thực tế, với nhu cầu hiện tại giá trị số user được hỗ trợ trên cần phải tăng lên đáng kể. Các nhóm nghiên cứu phát triển của WiMAX đã và đang đề ra với các phiên bản mới của WiMAX theo tiêu chuẩn mới như: IEEE802.16-2009 hay IEEE802.16m (2011) với việc kết hợp với kỹ thuật SIMO, MIMO, ADAPTIVE ANTENNA SYSTEM, … nhằm tăng tổng dung lượng hệ thống, nâng cao chất lượng hệ thống.
SVTH: Trần Nguyễn Văn Đoài Trang 99
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
[1] Phạm Hồng Liên-Đặng Ngọc Khoa-Trần Thanh Phương (2006), Matlab và ứng
dụng trong viễn thông, NXB Đại học Quốc Gia Tp.HCM.
[2] Đỗ Ngọc Anh “WiMAX di động: Tổng quan kỹ thuật- đánh giá hoạt động”, Tạp chí bưu chính viễn thơng và cơng nghệ thơng tin.
[3] Trần Xuân Nam,TS (2008), Mô phỏng các hệ thống thông tin vô tuyến sử dụng
matlab, Khoa Vô Tuyến Điện Tử, Đại Học kỹ thuật Lê Quý Đôn.
TÀI LIỆU TIẾNG ANH
[1] Sassan Ahmadi, Mobile WiMAX A Systems Approach to Understanding IEEE 802.16m Radio Access Technology- chapter 1, pp 1-33.
[2] Sassan Ahmadi, Table IEEE 802.16- Mobile WiMAX A Systems Approach to Understanding IEEE 802.16m Radio Access Technology, pp 20-22- 2011
[3] Jeffrey G. Andrews, Ph.D & Arunabha Ghosh, Ph.D & Rias Muhamed- Fundamentals-of-wimax-understanding-broadband-wireless-networking- page 373- Chapter 9 - 2007
[4] Fixed, nomadic, portable and mobile applications for 802.16-2004 and 802.16e WiMAX networks / Copyright 2005 WiMAX Forum http://www.wimaxforum.org/news/downloads/Applications_for_802.16-
004_and_802.16e_WiMAX_networks_final.pdf
[5] Mobile WiMAX – Part I : A Technical Overview and Performance Evaluation Copyright 2006 WiMAX Forum
http://www.wimaxforum.org/news/downloads/Mobile_WiMAX_Part1_Overview_a nd_Performance.pdf
[6] Fabricio Lira Figueiredo, and Paulo Cardieri. Coverage Prediction and Performance Evaluation of Wireless Metropolitan Area Networks based on IEEE 802.16- 2008
NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG ĐIỀU CHẾ VÀ MÃ HĨA THÍCH NGHI AMC ĐỂ NÂNG CAO DUNG LƯỢNG HỆ THỐNG 802.16e (MOBILE WIMAX) ĐA NGƯỜI DÙNG
GVHD: Ts Đỗ Đình Thuấn
SVTH: Trần Nguyễn Văn Đoài Trang 100
[7] Amir Masoud AHMADZADEH. Capacity and Cell-Range Estimation for Multitraffic Users in Mobile WiMAX- Universidad de Alcalá Escuela Politécnica Superior 28871- Alcalá de Henares (Madrid)
[8] 802.16e Radio Planning with ICS Telecom / Emmanuel Grenier ATDI White Paper- March 2006
[8] Over Subscription Ratio as a Planning Criterion – White Paper July 2008 http://www.atdi.com/docs/over%20subscription%20ratio.pdf
[9] Manuel F. Catedra – Jesus Perez Arriaga. Cell Planning for Wireless Communications / Artech House Publishers
[10] Jungnam Yun and Mohsen Kavehrad. PHY/MAC Cross-Layer Issues in Mobile WiMAX – Bechtel Telecom Technical Journal 2006
[11] Saeed AL-Rashdy, Qing Guo. Capacity and Cell Range Estimation of Mobile WiMAX- IEEE- Date of Conference: 27-30 Nov. 2011- Page(s): 30- 34.
[12] Chadi Tarhini, Tijani Chahed. On capacity of OFDMA-based EEE802.16 WiMAX including Adaptive Modulation and Coding (AMC) and inter-cell interference. Proceedings of the 2007 15th IEEE Workshop on Local and Metropolitan Area Networks.
[13] IEEE Standard for Local and metropolitan area networks Part 16: Air Interface for Broadband Wireless Access Systems. IEEE 3 Park Avenue New York, NY 10016-5997, USA 29 May 2009
[14] Mohammad Azizul Hasan, Performance Evaluation of WiMAXIEEE 802.16 OFDM Physical Layer. Thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science in Technology, Espoo, June 2007.