Nghiên cứu khoa học Ứng dụng đa dạng của mobile WiMAX thầy giáo hướng dẫn Trương Tấn Quang

SVTH:
Lê Tiến Vũ 0720085
Phan Đức Tuấn 0720076
Nguyễn Hồng Quân 0720051
GVHD:
thầy Trương Tấn Quang
Giới thiệu
Cấu trúc
Kỹ thuật
So sánh
Triển khai

“WiMAX” là từ viết tắt của Worldwide Interoperability for Microwave Access (Khả năng tương tác
toàn cầu với truy nhập vi ba.)

Đây là Công nghệ truy nhập không dây băng thông rộng đang được triển khai ứng dụng có triển vọng
nhằm bổ sung cho mạng thông tin di động.

WiMAX là công nghệ hướng tới mạng MAN, bán kính-phạm vi phủ sóng có thể lên tới 50km (điều
kiện tốt).

WiMAX được phát triển trên cơ sở kế thừa những công nghệ tiên tiến hiện nay: OFDM, OFDMA,
MIMO. ASS, …
Các chuẩn của Wimax Đặc điểm

Chuẩn IEEE 802.16 – 2001

Chuẩn IEEE 802.16a

Chuẩn IEEE 802.16 – 2004
(802.16 d)


Chuẩn IEEE 802.16e

Cấu trúc mềm dẻo

Chất lượng dịch vụ QoS

Triển khai nhanh

Dịch vụ đa mức

Tính tương thích

Di động

Lợi nhuận

Hoạt động NLOS

Phủ sóng rộng hơn

Dung lượng cao

Tính mở rộng

Bảo mật


   
Thời gian

Chuẩn hóa
2001 2004 2005
  ! " ! " !
#$%&'( ) *) *)
+, /
0 %.12
32-134Mbps
/28Mhz
<=70 Mbps
/20Mhz
<=15Mbps
/5Mhz
3#45
(&6
QPSK, 16QAM và 64 QAM OFDM 256 ,BPSK
QPSK, 16QAM và 64QAM
OFDMA
QPSK, QPSK, 16QAM và 64QAM
+  7,-8 7,-89:&';<= 7>;?, &';@?
A12
20,25,28MHz 5-trên 20MHz 1.25-20MHz
B1CC
1.7-5km 5-10km; tối đa 50km 1.7-5km
7C1?@D%ED'CD
)?C9C
+%C9C
F?&%C9C
FGC9C


SS: subcriber station

BS : base station

ASN : Access Service Network

GW : Gateway

MS : Mobile Station

CSN : Connectivity Service
Network

Sự suy giảm tín hiệu(attenuation): khoảng cách, vật cản…

Fading đa đường: rayleigh fading, fading lựa chọn tần số, trải trể (delay spread)

Dịch doppler

Nhiễu AWGN

Nhiễu liên ký hiệu ISI

Nhiễu liên sóng mang ICI

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiple)

OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple access)


AAS (Adaptive Antena System).

MIMO (Multi Input Multi Output) Antena.

TDD và FDD(time/frequence division duplex)

AMC (Adaptive Modulation and Coding)

Các kỹ thuật khác: FEC(Forward Error Correction), FFR(Fractional Freq Reuse), HARQ
(Hybrid Automatic Repeat-reQuest).
OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiple ):
7C1?@D%ED'CD
)?C9C
+%C9C
F?&%C9C
FGC9C
OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access):

OFDMA cho phép nhiều người dùng cùng truy cập vào một kênh truyền bằng cách phân chia
các nhóm các sóng mang con (subcarrier)

Khả năng linh hoạt tăng, thông lượng và tính ổn định được cải tiến. Bằng việc ấn định các
kênh con cho các thuê bao cụ thể, việc truyền phát từ một số thuê bao có thể xảy ra đồng thời
mà không cần sự can thiệp nào, do đó sẽ giảm thiểu tác động như ảnh hưởng đa truy nhập.

 
!"!#$%&'
So sánh OFDM và OFDMA
7C1?@D%ED'CD
)?C9C

+%C9C
F?&%C9C
FGC9C
7C1?@D%ED'CD
)?C9C
+%C9C
F?&%C9C
FGC9C
AAS (Adaptive Antena System):

AAS có khả năng điều chỉnh búp sóng chỉ tập trung vào một
hướng nhất định hoặc cũng có thể tập trung vào nhiều hướng.

Tín hiệu được phát giới hạn theo một hướng nhất định của phía
thu, giống như một điểm sáng.

Còn khi thu, hệ thống AAS cũng có khả năng giảm nhiễu đồng
kênh từ các vị trí khác.

khả năng cải thiện tỷ lệ tái sử dụng phổ tần và khả năng của một
mạng WIMAX
7C1?@D%ED'CD
)?C9C
+%C9C
F?&%C9C
FGC9C
MIMO Antena:

Kết hợp với kĩ thuật OFDM tạo ra những ưu điểm nổi
bật


Dòng dữ liệu đầu vào tách thành n dòng riêng biệt,
được điều chế vào các symbol của các kênh truyền

Các tín hiệu được phát đồng thời trên cùng một phổ
tần, nhưng lại có sự khác nhau về tham số không gian

Hệ thống thu sử dụng sự khác biệt này để tách các tín
hiệu có cùng tần số

Làm việc được trong môi trường phân tán

Hiệu suất sử dụng phổ tần cao
7C1?@D%ED'CD
)?C9C
+%C9C
F?&%C9C
FGC9C
TDD và FDD (time/frequence division duplex):
7C1?@D%ED'CD
)?C9C
+%C9C
F?&%C9C
FGC9C
7C1?@D%ED'CD
)?C9C
+%C9C
F?&%C9C
FGC9C
AMC (Adaptive Modulation and Coding)

7C1?@D%ED'CD
)?C9C
+%C9C
F?&%C9C
FGC9C
FFR (Fractional Freq Reuse)

Ưu điểm và nhược điểm mobile WiMAX:
Ưu điểm
Nhược điểm

()* 

+*,-###

.&/'

01# 23#)4#'

52#67'

8##96:;*<
=

>#?@$1//
#:'

(#14AB<C$
D#chun ha*/-#-#%<2
$2*##19-#E-#$#'

SO SÁNH WIMAX VỚI MỘT SỐ CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP VÔ TUYẾN BĂNG
RỘNG KHÁC :
IEEE 802.16d
Wifi
WiBro
3G LTE
Fixed WiMAX cố định Mobile WiMAX
Chuẩn 802.16d 802.16e
Băng tần < 11 GHz < 6 GHz
Môi trường truyền dẫn LOS, NLOS NLOS
Song công TDD,FDD,HFDD TDD
Đa truy nhập TDMA OFDMA,SOFDMA
Điều chế QPSK,16 QAM,64 QAM, OFDM 256 QPSK,16 QAM,64 QAM, OFDM (128,256,512,1024)
Tốc độ 35 MHz / kênh 10 MHz 30 MHz / kênh 10 MHz
Kênh băng thông 3.5 , 7 , 10 MHz 5, 7,8 .75, 10 MHz
Ứng dụng di động Cố định, Nomandic Di động < 120 km/h
Bán kính phủ sóng 6 – 10 km , tối đa 50 km 1 – 3 km , tối đa 15 km
)?DBHE9I=?/C
)?DB 9IF
WiFi Mobile WiMAX
Chuẩn 802.11 a/b/g/n 802.16e
Băng tần 2.4 GHz hoặc 5GHz < 6 GHz
Môi trường truyền dẫn LOS, NLOS NLOS
Song công TDD,FDD TDD
Đa truy nhập TDMA OFDMA
Điều chế QPSK,16 QAM,64 QAM, OFDM 256 QPSK,16 QAM,64 QAM, OFDM
(128,256,512,1024)
Tốc độ <54 Mbps <70 Mbps
Kênh băng thông 3.5 , 7 , 10 MHz 5, 7,8 .75, 10 MHz
Ứng dụng di động Cố định, Nomandic Di động < 120 km/h

Bán kính phủ sóng < 1km(LAN) < 50km(MAN)