Đồ án: Khảo sát hệ thống WimaX

Mục Lục 1.1. Giới thiệu các chuẩn wimax..............................................................................10 1.2. Phân bố băng tần trong wimax.........................................................................13 1.3. Các ưu thế và ứng dụng trong wimax..............................................................14 1.3.1. Các ưu thế công nghệ WiMAX.....................................................................14 1.3.2. Các ứng dụng trong WiMAX........................................................................17 2.1. Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM.........................................28 2.1.1. Tạo các ký hiệu OFDM ................................................................................28 2.1.2 Mô tả ký hiệu OFDM ....................................................................................29 2.1.3. Các thông số và tín hiệu ñược phát của ký hiệu OFDM ................................30 2.2. ða truy xuất phân chia theo tần số trực giao OFDMA...................................32 2.2.1. Các giao thức OFDMA.................................................................................32 2.2.2. Cấu trúc ký hiệu OFDMA và phân kênh con ................................................33 2.3. OFDMA theo tỉ lệ (scalable).............................................................................35 2.4. Cấu trúc khung TDD ........................................................................................36 3.1. Mô hình lớp vật lý Wimax chuẩn 802.16a........................................................38 3.1.1. Các phần tử của mô hình...............................................................................39 3.2. Các ñặc trưng lớp MAC của IEEE 802.16a.....................................................47 3.2.1. Lớp con hội tụ dịch vụ ñặc trưng (CS)..........................................................47 3.2.2. Lớp con phần chung (MAC CP) ...................................................................47 3.2.3. Lớp con an ninh............................................................................................50 3.3. Các ưu ñiểm khác của lớp PHY chuẩn 802.16e...............................................50 3.3.1. Công nghệ anten thông minh ........................................................................52 3.3.2. Tái sử dụng phân ñoạn tần số........................................................................54 3.3.3. Dịch vụ ña hướng và quảng bá (MBS)..........................................................56 3.4. Mô tả lớp MAC của chuẩn 802.16e..................................................................57 3.4.1. Hỗ trợ chất lượng dịch vụ (QoS)...................................................................57 3.4.2. Dịch vụ lập lịch MAC...................................................................................58 3.4.3.Quản lý tính di ñộng......................................................................................59 3.4.4. An ninh.........................................................................................................61 4.1. Mô hình thử nghiệm wimax tại bưu ñiện tỉnh Lào Cai...................................62 4.2. Các kết quả thử nghiệm....................................................................................65 4.3. Hệ thống ñiện thoại VoIP trên nền wimax.......................................................66 1 Danh mục các hình Hình 1.1 Các hệ thống vô tuyến...............................................................................................10 Hình 1.2 Các ñặc tính của WiMAX.........................................................................................15 Hình 1.3 Minh hoạ chuyển vế tế bào .......................................................................................19 Hình 1.4 Minh hoạ chuyển về nhà cung cấp dịch vụ...............................................................20 Hình 1.5 Minh hoạ mạng ngân hàng........................................................................................21 Hình 1.6 Minh hoạ về mạng giáo dục......................................................................................22 Hình 1.7 Minh hoạ về mạng an ninh công cộng......................................................................23 Hình 1.8 Minh hoạ về mạng liên lạc xa bờ..............................................................................24 Hình 1.9 Minh hoạ về liên kết khuôn viên...............................................................................24 Hình 1.10 Minh hoạ về mạng WiMAX của nhà cung cấp dịch vụ..........................................26 Hình 1.11 Minh hoạ về mạng WiMAX cho kết nối ở vùng nông thôn ...................................27 Hình 2.1 Bộ phát OFDM 4 sóng mang....................................................................................29 Hình 2.2 Cấu trúc miền thời gian của ký hiệu OFDM.............................................................29 Hình 2.3 Miêu tả tần số OFDM ...............................................................................................30 Hình 2.4 Cấu trúc sóng mang con OFDMA ............................................................................34 Hình 2.5 Kênh con phân tập tần số DL....................................................................................34 Hình 2.6 Cấu trúc tile cho UL PUSC.......................................................................................35 Hình 2.7 Cấu trúc khung 802.16e OFDMA.............................................................................37 Hình 3.1 Mô hình băng tần cơ sở lớp vật lý OFDM-PHY 802.16a.........................................38 Hình 3.2 PRBS cho ngẫu nhiên hoá dữ liệu.............................................................................39 Hình 3.3 Vector khởi tạo ñường xuống cho cụm thứ 2 ... N....................................................40 Hình 3.4 Vector khởi tạo ñường xuống....................................................................................40 Hình 3.5 Khối ngẫu nhiên hoá .................................................................................................40 Hình 3.6 Khối mã hoá Reed-Solomon.....................................................................................41 Hình 3.7 Mã hoá xoắn với tỉ lệ 1/2 ..........................................................................................42 Hình 3.8 Khối mã xoắn............................................................................................................43 Hình 3.9 PRBS cho ñiều chế hoa tiêu......................................................................................44 Hình 3.10 Cấu trúc khung PHY OFDM FDD..........................................................................45 Hình 3.11 Mào ñầu dài ñường lên............................................................................................45 Hình 3.12 Các sóng mang con OFDM trực giao......................................................................46 Hình 3.13 Chuyển mạch thích ứng cho anten thông minh.......................................................54 Hình 3.14 Cấu trúc khung ña vùng ..........................................................................................55 Hình 3.15 Tái sử dụng phân ñoạn tần số..................................................................................55 Hình 3.16 Hỗ trợ MBS ñược ấn ñịnh với chuẩn IEEE 802.16e -các vùng MBS.....................56 Hình 3.17 Hỗ trợ QoS trong 802.16e.......................................................................................57 Hình 4.1 Sơ ñồ kết nối trạm góc BS Lào Cai...........................................................................63 Hình 4.2 Sơ ñồ kết nối tại ñầu cuối người sử dụng..................................................................64 Hình 4.3 Sơ ñồ kết nối cho ứng dụng VoIP.............................................................................65 2 Danh mục các bảng Bảng 1.1 So sánh chuẩn 802.16, 16a, 16e................................................................................13 Bảng 1.2 Các loại dịch vụ của WiMAX...................................................................................16 Bảng 1.3 Các ứng dụng trong wimax.......................................................................................17 Bảng 1.4 Các ứng dụng thực tiễn trong WiMAX ....................................................................18 Bảng 2.1 Các thông số lớp PHY OFDM-256...........................................................................32 Bảng 2.2 Các thông số S-OFDMA...........................................................................................35 Bảng 3.1 Mã xoắn với cấu hình ñục lỗ.....................................................................................42 Bảng 3.2 Mã hoá kênh bắt buộc bởi ñiều chế ..........................................................................44 Bảng 3.3 Các ñiều chế và mã ñược hỗ trợ................................................................................50 Bảng 3.4 Các tốc ñộ dữ liệu lớp vật lý 802.16e với kênh con PUSC.......................................51 Bảng 3.5 Các lựa chọn anten tiên tiến......................................................................................53 Bảng 3.6 Các tốc ñộ dữ liệu cho cấu hình SIMO/MIMO ........................................................53 Bảng 3.7 Chất lượng dịch vụ và ứng dụng 802.16e.................................................................58 Các thuật ngữ viết tắt A AAS ACK AES AG AMC A-MIMO AMS ARQ ASP B BE BER BPSK BRAN BS BTC BWA C CC CCI CCF Adaptive Atenna System Acknowledge Advanced Encryption Standard Absolute Grant Adaptive Modulation and Codding Adaptive Multiple Input Multiple Output Adaptive MIMO Switching Automatic Repeat reQuest Application Service Network Best Effort Bit Error Rate Binary Phase Shift Keying Broadband Radio Access Network Base Station Block Turbo Code Broadband Wireless Access Chase Combining Co-Channel Interference Cumulative Distribution Function Hệ thống anten thích ứng Xác nhận Chuẩn mã hoá tiên tiến Cấp phát tự nguyện Mã hoá và ñiều chế thích ứng Hệ thống nhiều ñầu vào nhiều ñầu ra thích ứng Chuyển mạch MIMO thích ứng Yêu cầu lặp lại tự ñộng Mạng dịch vụ ứng dụng Cố gắng tối ña Tỉ lệ lỗi bit Khoá dịch pha nhị phân Mạng truy cấp vô tuyến băng rộng Trạm gốc Mã Turbo khối Truy nhập vô tuyến băng rộng Kết hợp theo ñuổi Nhiễu ñồng kênh Chức năng phân bố tích luỹ 3 CDMA CINR CP CPS CQI CS CSN CSTD CTC D DES DIUC DL DOCSIS DSL DVB E EAP EIRP ErtPS F FBSS FCH FDD FEC FFT FPC FUSC G 3GPP Code Division Multiple Access Carrier to Interference and Noise Ratio Cyclic Prefix Common Part Sublayer Channel Quality Indicator Convergence Sublayer Connectivity Service Network Cyclic Shift Transmit Diversity Convolutional Turbo Code Data Encryption Standard Downlink Interval Usage Code Downlink Data Over Cable Service Interface Specification Digital Subcriber Line Digital Video Broadcast Extensible Authentication Protocol Effective Isotropic Radiated Power Extended Real-time Polling Service Fast Base Station Switching Frame Control Header Frequency Division Deplex Forward Error Correction Fast Fourier Transform Fast Power Control Fully Used Sub-Channel 3G Partnership Project ða truy cập phân chia theo mã Tỉ số sóng mang trên nhiễu cộng tạp âm Tiền tố vòng Lớp con phần chung Chỉ thị chất lượng kênh Lớp con hội tụ Mạng dịch vụ tính kết nối Phân tập phát dịch vòng Mã turbo xoắn Chuẩn mã hoá dữ liệu Mã sử dụng luân phiên ñường xuống ðường xuống ðặc tính kĩ thuật giao diện dịch vụ dữ liệu qua cáp ðường thuê bao số Quảng bá video số Giao thức nhận thực mở rộng Công suất bức xạ ñẳng hướng hữu hiệu Dịch vụ thăm dò thời gian thực mở rộng Chuyển mạch trạm gốc nhanh Tiêu ñề ñiều khiển khung Song công phân chia theo tần số Sửa lỗi trước Biến ñổi Fourier nhanh ðiều khiển công suất nhanh Kênh con ñược sử dụng hoàn toàn Dự án cộng tác thế hệ thứ ba 4 3GPP2 GPS H HARQ HEC HiperMAN HO HTTP I IE IETF IFFT IR ISI L LDPC LOS LSB M MAC MAI MAN MAP MBS MDHO MIMO MMS MPLS MS MSB N 3G Partnership Project 2 Global Positioning System Hybrid Automatic Repeat reQuest Header Error Check High Performance Metropolitan Area Network Hand-off Hyper Text Transfer Protocol Information Element Internet Engineering Task Force Inverse Fast Fourier Transform Incremental Redundancy Inter-Symbol Interference Low-Density-Parity-Check Line of Sight Least Significant Bit Media Access Control Multiple Access Interference Metropolitan Area Network Media Access Protocol Multicast and Broadcast Service Macro Diversity Hand Over Multiple Input Multiple Output Multimedia Message Service Multi-Protocol Label Switching Mobile Station Most Signinficant Bit Dự án cộng tác 2thế hệ thứ ba Hệ thống ñịnh vị toàn cầu Yêu cầu lặp tự ñộng nhanh lai ghép Kiểm tra lỗi tiêu ñề Mạng vùng ñô thị hiệu năng cao Chuyển giao Giao thức truyền siêu văn bản Phần tử thông tin Lực lượng ñặc trách kĩ thuật Internet Biến ñổi Fuorier ngược nhanh Tích luỹ tăng dần Giao thoa giữa các ký hiệu Kiểm tra chẵn lẻ mật ñộ thấp Tầm nhìn thẳng Bit có trọng số nhỏ nhất ðiều khiển truy nhập thiết bị Nhiễu ña truy cập Mạng vùng ñô thị Giao thức truy cập môi trường Dịch vụ ña hướng và quảng bá Chuyển giao phân tập lớn Hệ thống nhiều ñầu vào nhiều ñầu ra Dịch vụ tin nhắn ña phương tiện Chuyển mạch nhãn ña giao thức Trạm di ñộng Bit có trọng số lớn nhất 5 ... - tailieumienphi.vn