Tài liệu Giới thiệu wimax ppt

Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS Nội dung trình bày • Tổng quan • Mô hình sử dụng WiMAX • Tầng vật lý chuẩn 802.16d WiMAX cố định... Tình hình phát triển WiMAXViệt Nam

BÀI 10:

GIỚI THIỆU VỀ WIMAX

(Introduction to WiMAX)

Đặng Lê KhoaEmail:danglekhoa@yahoo.com

dlkhoa@fetel.hcmuns.edu.vn

Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS

Nội dung trình bày

• Tổng quan

• Mô hình sử dụng WiMAX

• Tầng vật lý chuẩn 802.16d (WiMAX cố định)

Phạm vi hoạt động của các mạng

1, 2, 5.5, 11Mbps 54Mbps

300ft 300ft 300ft

WiMAX là gì?

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access)

là công nghệ cho phép truy cập mạng không dây băng thông rộng

WiMAX được phát triển trên cơ sở kế thừa những công

nghệ tiên tiến nhất hiện có

Trong WiMAX, ta có thể xây dựng một mô hình mang

không dây rộng khắp

Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS

WIMAX-Giải pháp cho mạng cố định

& di động

Tình hình phát triển WiMAX

Việt Nam

Tiến hành thử nghiệm WiMAX tại Lào Cai

Đứng thứ sáu các sự kiện, xu hướng CNTT-TT năm 2007…

Thế giới

Nhiều nước hàng đầu nghiên cứu ứng dụng công nghệ WiMAX như Thụy Điển, Mỹ, Australia, France…

Các công ty, tập đoàn

Intel đã nghiên cứu các chip chuyên dụng trong WiMAX

Fujitsu nghiên cứu các mạch thích hợp trong WiMAX …

Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS

Các chuẩn của WiMAX

Đường truyền cố định trong dãy 10-66HGz

(802.16c)

Thiết bị cầm tay và truyền thông không dây trong dãy 2-11GHz (802.16a và 802.16d)

Truyền dẫn vô tuyến cho

Chuẩn 802.16d và 802.16e

Chuẩn 802.16d

Chuẩn này nhắm tới việc cung cấp một kết nối Internet băng thông rộng cho những người sử dụng tại nhà Hoạt động của trạm thuê bao ở chuẩn này sử dụng anten trong nhà và giới hạn di động cho phép truyền dẫn không dây dưới 11 GHz

Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS

Kiến trúc của WiMAX

Các loại tầng vật lý của chuẩn 802.16d

Chuẩn 802.16d sử dụng 5 loại tầng vật lý cho các mục đích vàdải tần khác nhau

• Wireless MAN-SC và Wireless MAN SCa sử dụng 1 sóng mang

• Wireless MAN-OFDM, WirelessMAN-OFDMA và Wireless HUMAN sử dụng nhiều sóng mang, dùng kỹ thuật OFDM

Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS

Sử dụng OFDMA

WiMAX hỗ trợ phương pháp truyền song công FDD và

TDD sử dụng kỹ thuật truy nhập TDMA/OFDMA

Ưu điểm của phương pháp này là nó cho phép linh động thay đổi độ rộng băng tần lên hoặc xuống chứ không

phải là cố định như trong ASDL hay CDMA

Kỹ thuật điều chế và mã hoá thích nghi là một trong những

ưu việt của OFDM vì nó cho phép tối ưu hoá mức điều chế trên mỗi kênh con

Trong công nghệ đa truy nhập OFDMA, các thuê bao được phân chia tài nguyên vô tuyến thông qua việc truy nhập vào các sóng mang phụ khác nhau

Tầng vật lý

Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS

Ngẫu nhiên hóa (Randomization)

• Ngẫu nhiên hóa được thực hiện trên từng symbol (burst) data ở DL và UL Đối với OFDM symbol có phân kênh, ngẫu nhiên hóa được thực hiện trên từng kênh nhỏ

• Thanh ghi dịch của bộ randomizer sẽ được khởi tạo lại sau mỗi khối data

• Đa thức tạo chuỗi ngẫu nhiên PRBS (pseudo-random

binary sequence) là “1 + X14 + X15”

Mã hóa sửa sai

• Bộ mã hóa sửa sai được sử dụng là bộ kết hợp hai loại

mã hóa Reed-Solomon ở ngoài và Convolutional Code với tốc độ tương ứng ở trong, được gọi là RS-CC

(Concated Reed-Solomon-Convolutional code), sử dụng

ở cả Uplink v Downlink

• Các loại mã Turbo: BTC v CTC (Block Turbo Code v

Convolutional Turbo Code) được gợi ý sử dụng nhưng chưa bắt buộc trong chuẩn

• Mã RS-CC tốc độ 1/2 sẽ luôn được sử dụng khi yêu cầu truy cập mạng với chuỗi FCH (Frame Control Header) (ngoại trừ trong tình huống có phân kênh

subchannelization, mã được sử dụng là CC 1/2)

Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS

Cấu trúc CC 1/2

Bộ đan xen (Interleaver)

• Interleving được sử dụng để chống lại các lỗi sai dạng chuỗi (burst error) Việc đan xen cho phép chuyển sai sốdạng chuỗi trở thành các lỗi sai dạng đơn lẻ và dễ dàng được sửa sai sau đó

• Bộ interleaver được định nghĩa là phép hoán vị

(permutation) 2 bước

+ Bước đầu tiên hoán vị các mã bit kế nhau sao cho

đảm bảo chúng không nằm trên các subcarrier kế nhau + Bước thứ hai hoán vị các mã bit sao cho đảm bảo các bit mã liên tiếp được ánh xạ vào các bit có ý nghĩa (less

or more significant bits) luôn luôn thay đổi để tránh

trường hợp xảy ra các chuỗi bit dài giống nhau

Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS

Điều biến dữ liệu (Data)

• Các cách điều biến được sử dụng là BPSK, và QPSK, 16-QAM, 64-QAM theo mã Gray

• Data sau khi mapping sẽ được chuẩn hóa lại bằng

cách chia cho 1 hệ số c (indicated factor) để các cách

điều biến khác nhau đều có cùng mức năng lượng

trung bình

BPSK(c=1) QPSK(c= )1/ 2

16-QAM, 64-QAM

64QAM (c= )

Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS

Điều biến Pilot

• Các pilot subcarrier sẽ được thêm vào trong mỗi data

burst và sẽ được điều biến tùy theo vị trí của chúng

trong OFDM symbol

• Thanh ghi tạo chuỗi bit giả - ngẫu nhiên sau được sử

dụng để tạo ra các bit của pilot

Tạo tín hiệu OFDM

• Dùng biến đổi IFFT bên đầu phát và FFT bên đầu thu

• Trước khi truyền tín hiệu ra ra bên ngoài, ta công thêm

vào Cyclic Prefix

Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS

Một số điểm nổi bậc của WiMAX

• Dung sai đa đường và sự tự giao thoa

• Độ rộng băng thông kênh Scalable

• Truy cập đa hợp liên kết trực giao

Triển vọng của WiMAX

Phủ sóng trong phạm vi rộng, tốc độ truyền tin lớn, hỗtrợ đồng thời nhiều thuê bao và cung cấp các dịnh vụ nhưVoIP, Video mà ngay cả ADSL hiện tại cũng chưa đáp

ứng được

WiMax với khả năng phủ sóng rộng, khắp mọi ngõ

ngách ở thành thị cũng như nông thôn

Là một công cụ hỗ trợ đắc lực trong các lực lượng công

an, lực lượng cứu hoả hay các tổ chức cứu hộ khác có

thể duy trì thông tin liên lạc trong nhiều điều thời tiết, địahình khác nhau