đồ án : PHÂN TÍCH HIỆU SUẤT CHUYỂN GIAO TRONG WIMAX DI ĐỘNG

Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài:
PHÂN TÍCH HIỆU SUẤT CHUYỂN GIAO
TRONG WIMAX DI ĐỘNG
Người hướng dẫn: Th.s Phạm Thị Thúy
Hiền
Người thực hiện : Lê Thành Trung
Lớp : D2004VT1
Hà Nội 2008
Lê Thành Trung-D04VT1
i
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
MỤC LỤC
MỤC LỤC ii
DANH MỤC HÌNH VẼ iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU v
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT vi
LỜI NÓI ĐẦU xi
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ WIMAX DI ĐỘNG xiii
1.1Lớp vật lý Wimax di động (PHY) xiii
1.1.1 Cở bản về đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao xiii
1.1.2 Kênh con và cấu trúc ký hiệu OFDMA xvii
1.1.3 Cấu trúc khung ghép song công phân chia theo thời gian xix
1.1.4 Các đặc điểm nổi bật khác của lớp vật lý xxii
1.2Lớp điều khiển truy nhập môi trường Wimax Di động (MAC). xxiv
1.2.1 Mặt phẳng dữ liệu/điều khiển xxvi

1.2.2 Chất lượng dịch vụ (QoS) cung cấp xxx
1.2.3 Dịch vụ lập lịch MAC xxxi
1.2.4 Băng thông cấp phát và yêu cầu kỹ thuật xxxiii
1.2.5 Quản lý di động xxxiv
1.2.6 An ninh xxxv
1.3Đặc điểm nổi bật khác của Wimax di động xxxvii
1.3.1 Các công nghệ anten thông minh xxxvii
1.3.2 Tái sử dụng phân đoạn tần số xxxix
1.3.3 Dịch vụ quảng bá và đa đường xli
1.4 Sự thực thi xlii
1.5 Tóm tắt xliii
CHƯƠNG II: TÍNH DI ĐỘNG CỦA WIMAX DI ĐỘNG xliv
2.1 Kiến trúc mạng xliv
2.1.1 Mạng dịch vụ truy nhập xlv
2.1.2 Mạng dịch vụ kết nối xlv
2.1.3 Mô hình tham khảo mạng xlvi
2.1.4 Sự ảnh hưởng giữa các công nghệ khác nhau xlviii
2.2 Chuyển giao xlviii
2.2.1 Các loại chuyển giao l
2.2.2 Xử lý chuyển giao liv
2.2.3 So sánh phương pháp chuyển giao lxii
2.3 Sự quản lý công suất lxii
2.3.1 Chế độ chờ lxiii
2.3.2 Chế độ không tải lxvi
2.4 Tóm tắt lxx
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM lxxi
3.1 Kịch bản lxxii
3.2 Các thành phần lxxii
Lê Thành Trung-D04VT1
ii

Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
3.2.1 Module-Neighbor Discovery lxxii
3.2.2 Module-Media Independent Handover (MIH) lxxiii
3.3 Các tham số lxxiv
3.3.1 Các tham số bất biến lxxiv
3.3.2 Các tham số được điều chỉnh lxxv
3.4 Vận tốc của MS lxxvi
3.5 Tóm tắt lxxviii
KẾT LUẬN lxxix
TÀI LIỆU THAM KHẢO lxxxi
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Kiến trúc cơ bản của một hệ thống OFDM xv
Hình 1.2: Thêm vào tiền tố chu trình xvi
Hình 1.3: Phổ OFDM xvii
Hình 1.4: Kiến trúc sóng mang con OFDMA xviii
Hình 1.5: Cấu trúc khung OFDMA trong TDD xx
Hình 1.6: Cấu trúc của một gói mã hóa HARQ xxiii
Hình 1.7: Định dạng MAC PDU xxvii
Lê Thành Trung-D04VT1
iii
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
Hình 1.8: Xây dựng MAC PDU xxix
Hình 1.9: Ví dụ các CID ghép nối PDU MAC xxix
Hình 1.10: Cung cấp QoS Wimax Di động xxx
Hình 1.11: Cấu trúc đa-vùng khung xl
Hình 1.12: Tái sử dụng một phần tần số xli
Hình 2.1: Kiến trúc mạng Wimax di động xliv
Hình 2.2: Mô hình tham khảo mạng xlvi

Hình 2.3: Mô hình tham khảo ASN chứa một ASN-GW đơn
xlvii
Hình 2.4: Sơ đồ khối tham khảo sự phân ly ASN-GW xlviii
Hình 2.5: Hiện thực hóa chuyển giao cứng li
Hình 2.6: Chuyển giao phân tập Macro lii
Hình 2.7: Chuyển mạch trạm gốc nhanh liii
Hình 2.8: Tiếp nhận mạng và xử lý chuyển giao lv
Hình 2.9: Sự chọn lại tế bào với định cự ly lvii
Hình 2.10: Gửi bản tin trong thời gian một MS bắt đầu chuyển
giao lviii
Hình 2.11: Sự truyền dẫn định cự ly chuyển giao/bắt đầu cho
OFDMA lix
Hình 2.12: Sự truyền dẫn định cự ly chuyển giao/bắt đầu cho
OFDMA (với việc sử dụng hai mã định cự lý bắt đầu liên tiếp)
lix
Hình 2.13: Máy phát PRBS cho việc tạo mã định cự ly lx
Hình 2.14: Ví dụ các sự hoạt động chế độ chờ với hai lớp tiết
kiệm công suất lxv
Hình 2.15: Ví dụ chế độ chờ: MS/BS được bắt đầu lxvi
Hình 3.1: Kịch bản mô phỏng lxxii
Hình 3.2: Tổng quan thiết kế MIH lxxiv
Hinh 3.3: Các thời điểm chuyển giao cho lần chuyển giao đầu
tiên lxxvii
Lê Thành Trung-D04VT1
iv
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
Hình 3.4: Các thời điểm chuyển giao cho lần chuyển giao thứ
hai lxxviii
DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Các tham số OFDMA khả định cỡ xvi
Bảng 1.2: So sánh các kiểu hoán vị xix
Bảng 1.3: Cung cấp tùy chọn mã hóa và điều chế xxii
Bảng 1.4: QoS và ứng dụng trong Wimax Di động xxxi
Bảng 1.5: Các tùy chọn anten tiên tiến (Nr/t= số lượng anten
phát/thu) xxxix
Bảng 1.6: Các tốc độ dữ liệu cho các cấu hình SIMO/MIMO
(kênh 10MHz, khung 5 ms, kênh con PUSC, 44 kí hiệu OFDM
dữ liệu) xxxix
Bảng 2.1: So sánh tính di động 802.16-2004 và 802.16e-2005 l
Lê Thành Trung-D04VT1
v
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
3GPP/2 3rd Generation Partnership
Project/version 2
Dự án hiệp hội thế hệ thứ 3/phiên
bản 2
AAA Authentication, Authorization and
Accounting
Nhật thực, trao quyền và thanh toán
AAS Advanced Antenna Systems Các hệ thống anten tiên tiến
AC Access Concentrator Bộ tập trung truy nhập
ACK Acknowledgment Xác nhận
AES Advanced Encryption Standard Chuẩn mật mã tiên tiến
AES-CCM AES-CTR mode with CBC-MAC Chế độ AES-CTR với CBC-MAC
AK Authorization Key Khóa cho phép
AKA Authentication and Key Agreement Thỏa thuận xác thực và khóa
AMC Adaptive Modulation and Coding Mã hóa và điều chế thích ứng

AMS Adaptive MIMO Switching Chuyển mạch MIMO thích ứng
ASN Access Service Network Mạng dịch vụ truy nhập
ASN-GW Access Service Network Gateway Cổng mạng dịch vụ truy nhập
BE Best Effort Sự nỗ lực tối đa
BPSK Binary Phase Shift Keying Khóa dịch pha nhị phân
BS Base Station Trạm gốc
BSID Base Station Identity Nhận dạng trạm gốc
BSS Basic Service Set Cài đặt dịch vụ cơ bản
BTC Block Turbo Code Mã khối turbo
CBC-MAC Cipher Block Chaining Message
Authentication Coder
Bộ mã hóa xác thực bản tin tạo
khối chuỗi mật mã
CC (1) Chase Combining Kết hợp theo đuổi
CC (2) Convolutional Coding Mã hóa xoắn
CCI Co-Channel Interference Nhiễu đồng kênh
CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã
CID Connection Identifier Bộ nhận dạng kết nối
CINR Carrier to Interference plus Noise
Ratio
Tỷ số sóng mang trên nhiễu cộng
tạp âm
CMAC Cipher based Message
Authentication Code
Mật mã được dựa trên mã hóa xác
thực bản tin
CP Cyclic Prefix Tiên tố chu trình
CQICH Channel Quality Indicator Channel Kênh chỉ thị chất lượng kênh
Lê Thành Trung-D04VT1
vi

Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
CRC Cyclic Redundancy Check Kiểm tra dư thừa chu kỳ
CSN Connectivity Service Network Mạng dịch vụ kết nối
CTC Convolutional Turbo Coding Mã hóa turbo xoắn
CTR Counter Mode Encryption Mật mã chế độ bộ đếm
DC Direct Current Dòng điện một chiều
DCD DL Channel Descriptor Bộ mô tả kênh DL
DL Downlink Đường xuống
DoA Direction of Arrival Phương tới
DP Decision Point Điểm quyết định
DSL Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số
DSx DSA, DSC, or DSD; Dynamic
Service Addition/Change/Deletion
DSA, DSC, hoặc DSD; xóa/thay
đổi/thêm dịch vụ thích ứng
EAP Extensible Authentication Protocol Giao thức xác thực mở rộng
EP Enforcement Point Điểm bắt buộc
ertPS Extended Real-Time Polling Service Dịch vụ kiểm soát vòng thời gian
thực mở rộng
FBSS Fast Base Station Switching Chuyển mạch trạm gốc nhanh
FCH Frame Control Header Tiêu đề điều khiển khung
FDD Frequency Division Duplex Ghép song công phân chia theo tần
số
FDMA Frequency Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo tần số
FFT Fast Fourier Transform Biến đổi Fourier nhanh
FSS Frequency Selective Scheduling Lập lịch lựa chọn tần số
FTP File Transfer Protocol Giao thức truyền tải file
FUSC Full Usage of Sub-channels Các kênh con sử dụng toàn bộ
FuTURE Future Technologies for a Universal

Radio Environment
Các công nghệ tương lai cho một
môi trường vô tuyến chung
GMC Generalized Multi-Carrier Đa sóng mang chung
GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói chung
GRD Guard (interval) Bảo vệ (khoảng thời gian)
GSM Global System for Mobile
communications
Hệ thống thông tin di động toàn
cầu
HA Home Agent Tác nhân nhà
HARQ Hybrid Automatic Repeat Request Yêu cầu lặp tự động lai ghép
HHO Hard Handoff Chuyển giao cứng
HMAC keyed-Hash Message Authentication
Code
Mã hóa xác thực bản tin khóa băm
HO Handoff, or handover Handoff, hoặc chuyển giao
HSDPA High Speed Downlink Packet
Access
Truy nhập gói đường xuống tốc độ
cao
HSOPA High Speed OFDM Packet Access Truy nhập gói OFDM tốc độ cao
HSPA High Speed Packet Access Truy nhập gói tốc độ cao
HSUPA High Speed Uplink Packet Access Truy nhập gói đường lên tốc độ cao
ID Identifier Bộ nhận dạng
Lê Thành Trung-D04VT1
vii
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
IE Information Element Phần tử thông tin

IEEE Institute of Electrical and
Electronics Engineers
Học viện các kỹ sư điện và điện tử
IFFT Inverse Fast Fourier Transform Biến đổi Fourier nhanh ngược
IMT-A International Mobile
Telecommunications Advanced
Viễn thông di động quốc tế tiên
tiến
IP Internet Protocol (version 4 or 6) Giao thức Internet (phiên bản 4
hoặc 6)
IR Incremental Redundancy Tích lũy tăng dần
ISI Inter Symbol Interference Nhiễu giao thoa giữa các ký hiệu
ITU International Telecommunication
Union
Liên hợp viễn thông quốc tế
KEK Key Encryption Key Khóa mật mã khóa
LDPC Low Density Parity check Code Mã kiểm tra chẵn lẻ mật độ thấp
LSB Least Significant Bit Bit ít ý nghĩa nhất
LTE Long Term Evolution Kế hoạch phát triển dài hạn
MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi trường
MAP Map, mapping, definition Ánh xạ, sự ánh xạ, sự định nghĩa
MBS Multicast and Broadcast Service Dịch vụ quảng bá và đa đường
MBWA Mobile Broadband Wireless Access Truy nhập không dây băng rộng di
động
MD5 Message-Digest algorithm 5 5 thuật toán phân loại bản tin
MDHO Macro Diversity Handover Chuyển giao phân tập Macro
MIH Media Independent Handover Chuyển giao độc lập phương tiện
MIMO Multiple Input Multiple Output Đa đầu vào đa đầu ra
MPEG Moving Picture Experts Group Nhóm chuyên gia hình ảnh di động
MS Mobile Station Trạm di động

MSB Most Significant Bit Bit nhiều ý nghĩa nhất
MS-
CHAPv2
Microsoft-Challenge Handshake
Authentication Protocol
Microsoft-giao thức xác thực bắt
tay hô lệnh
MSH-
DSCH
Mesh Mode Schedule with
Distributed Scheduling
Lập lịch chế độ lưới với lập lịch
phân phối
NACK Negative Acknowledgment Từ chối xác nhận
NAP Network Access Provider Nhà cung cấp truy nhập mạng
ND Neighbor Discovery Khám phá hàng xóm
NIST National Institute of Standards and
Technology
Viện quốc gia các chuẩn và công
nghệ
NRM Network Reference Model Mô hình tham khảo mạng
nrtPS Non Real-Time Polling Service Dịch vụ kiểm soát vòng phi thời
gian thực
NS-2 Network Simulator version 2 Mô phỏng mạng phiên bản 2
NSP Network Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ mạng
NWG Network Working Group Nhóm làm việc mạng
Lê Thành Trung-D04VT1
viii
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục

OFDM Orthogonal Frequency Division
Multiplexing
Ghép kênh phân chia tần số trực
giao
OFDMA Orthogonal Frequency Division
Multiple Access
Đa truy nhập phân chia theo tần số
trực giao
PDA Personal Digital Assistant Máy trợ lý cá nhân dùng kỹ thuật
số
PDU Protocol Data Unit Đơn vị dữ liệu giao thức
PKMv1/2 Privacy Key Management version
1or 2
Quản lý khóa riêng phiên bản 1
hoặc 2
PMP Point-to-multipoint Điểm-tới-đa điểm
PRBS Pseudo-Random Binary Sequences Các chuỗi nhị phân giả ngẫu nhiên
PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch công
cộng
PUSC Partial Usage of Sub-channels Các kênh con sử dụng một phần
QAM Quadrature Amplitude Modulation Điều chế biên độ vuông góc
QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ
QPSK Quadrature Phase Shift Keying Khóa dịch pha vuông góc
RA Router Advertisement Sự thông báo bộ định tuyến
RoF Radio over Fiber Truyền sóng vô tuyến qua sợi
quang
RRA Radio Resource Agent Tác nhân tài nguyên vô tuyến
RRC Radio Resource Controller Bộ điều khiển tài nguyên vô tuyến
RRM Radio Resource Management Quản lý tài nguyên vô tuyến
RS Router Solicitation Sự níu kéo định tuyến

RSA public key cryptography method
developed by Rivest,
Shamir,Adleman
Phương pháp mật mã khóa công
cộng được phát triển bởi Rivest,
Shamir, Adleman.
RTG Receive/Transmit Transition Gap Khoảng trống chuyển tiếp
nhận/phát
rtPS Real-Time Polling Service Dịch vụ kiểm soát vòng thới gian
thực
SA Security Association Liên kết an ninh
SAID Security Association Identity Nhận dạng liên kết an ninh
SAP Service Access Point Điểm truy nhập dịch vụ
SDMA Space-Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo không
gian
SDU Service Data Unit Đơn vị dữ liệu dịch vụ
SFN Single Frequency Network Mạng tần số đơn
SIM Subscriber Identity Module Module nhận dạng thuê bao
SIMO Single Input Multiple Output Một đầu vào nhiều đầu ra
SM Spatial Multiplexing Ghép kênh không gian
SNR Signal-to-Noise Ratio Tỷ số tín hiệu trên tạp âm
Lê Thành Trung-D04VT1
ix
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
SOFDMA Scalable OFDMA OFDMA khả định cỡ
SS Subscriber Station Trạm thuê bao
STBC Space-Time Block Code Mã khối không gian thời gian
STC Space-Time Coding Mã hóa thời gian không gian
TCP/IP Transmission Control

Protocol/InternetProtocol
Giao thức điều khiển truyền
dẫn/giao thức Internet
TDD Time Division Duplex Ghép song công phân chia theo
thời gian
TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia thời gian
TEK Traffic Encryption Key Khóa mật mã lưu lượng
TLS Transport Layer Security An ninh lớp truyền tải
TTG Transmit/Receive Transition Gaps Các khoảng trống chuyển tiếp
phát/nhận
TTLS Tunneled TLS Đường hầm TLS
TUSC Tiled Use of Sub-channel Bảng sử dụng kênh con
UCD UL Channel Descriptor Bộ mô tả kênh UL
UGS Unsolicited Grant Service Dịch vụ cho phép không khẩn nài
UL Uplink Đường lên
UMTS Universal Mobile
Telecommunications System
Hệ thống viễn thông di động toàn
cầu
VoIP Voice over IP Thoại qua IP
WAVE Wireless Access for the Vehicular
Environment
Truy nhập không dây cho môi
trường xe cộ
WCDMA Wideband Code Division Multiple
Access
Đa truy nhập phân chia theo mã
băng rộng
WiMAX Worldwide Interoperability for
Microwave Access

Khả năng tương hợp toàn cầu đối
với truy nhập vi ba
Wi-Fi Wireless Fidelity Tính trung thực không dây
WLAN Wireless Local Area Network Mạng khu vực nội hạt không dây
WPA Wi-Fi Protected Access Truy nhập được bảo vệ Wi-Fi
WRAN Wireless Regional Area Network Mạng khu vực vùng không dây
VR-(N)RT Variable-Rate (Non-)Real-Time Biến số-tỷ lệ (phi-) thời gian-thực
Lê Thành Trung-D04VT1
x
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, thông tin di động đã trở thành một ngành công nghiệp viễn
thông phát triển nhanh nhất và phục vụ những yêu cầu trao đổi thông tin hữu
hiệu nhất. Để đáp ứng các nhu cầu về chất lượng và dịch vụ ngày càng nâng
cao, mạng thông tin di động ngày càng được cải tiến, cụ thể là xu hướng
chuyển đổi từ hệ thống thông tin di động thế hệ hai sang thế hệ ba.
Mặc dù thông tin di động thế hệ hai (2G) đã sử dụng công nghệ số nhưng vì là
hệ thống băng hẹp và xây dựng trên cơ chế chuyển mạch kênh nên không thể
đáp ứng được các kiểu dịch vụ mới như truyền số liệu tốc độ bit thấp và cao,
truy nhập Internet tốc độ cao, đa phương tiện, truyền video và các dịch vụ yêu
cầu băng thông lớn khác, vậy nên sự ra đời và phát triển mạnh mẽ của các hệ
thống thông tin di động mới (UMTS, CDMA2000 và WIMAX) là một điều tất
yếu.
Với mục đích nâng cao sự hiểu biết của bản thân về các xu hướng phát triển
trong ngành viễn thông nói chung và thông tin di động nói riêng em đã quyết
định nghiên cứu đồ án “Phân tích hiệu suất chuyển giao trong Wimax di động”
để có thể nắm bắt rõ hơn công nghệ Wimax di động. Đồ án đựoc chia làm ba
chương với các nội dung như sau:
Chương I: Tổng quan về Wimax di động

Chương II: Tính di động của Wimax di động
Chương III: Kết quả thực nghiệm
Do tính chất mới của đề tài cùng những hiểu biết hạn chế của bản thân vì
vậy đồ án tất nhiên không tránh khỏi những thiếu sót, em kính mong nhận được
sự góp ý của các thầy cô và các bạn để phục vụ thêm cho công tác học tập của
mình trong tương lai.
Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với Ths. Phạm Thị
Thúy Hiền - Khoa Viễn Thông I, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông,
Lê Thành Trung-D04VT1
xi
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
đã tận tình hướng dẫn em trong quá trình học tập, nghiên cứu để hoàn thành đồ
án tốt nghiệp này.
Em cũng xin chân thành cảm ơn sự ủng hộ và giúp đỡ về mọi mặt của các
thầy các cô khoa Viễn Thông I- Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông đã
tạo mọi điều kiện giúp đỡ em hoàn thành nhiệm vụ học tập của mình.
Cuối cùng con xin chân thành cảm ơn bố mẹ, cảm ơn các bạn trong lớp
D2004VT1 và những người thân trong gia đình đã giúp đỡ và động viên trong
suốt 5 năm học tập vừa qua.
Hà Nội, ngày 1 tháng 11 năm 2008
Sinh viên
Lê Thành Trung
Lê Thành Trung-D04VT1
xii
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ WIMAX DI ĐỘNG
Trong chương này nói về công nghệ Wimax di động (802.16e-2005). Đầu tiên,
các đặt tính của lớp MAC và vật lý được giới thiệu. Sau đó, các vấn đề bảo mật

được thảo luận với những khả năng di động rất cơ bản, tính di động của Wimax
được dành cho một chương sau chương này. Một số các vấn đề thảo luận ở đây
là chìa khóa để tạo ra tính di động của Wimax di động.
Ngoài ra, các công nghệ đã được giới thiệu như WLAN truyền thống (họ
802.11), công nghệ post-GSM, một số tiêu chuẩn IEEE 802 khác sẽ cùng hiện
diện hoặc cạnh tranh trong lĩnh vực viễn thông không dây.
1.1 Lớp vật lý Wimax di động (PHY)
Đặc điểm kĩ thuật 802.16-2004 và sự bổ sung 802.16e-2005 định nghĩa năm
lựa chọn PHY:
 MAN-SC không dây (Mạng không dây khu vực trung tâm sử dụng điều
chế đơn sóng mang với độ rộng băng tần 10-66 GHz).
 MAN-SCa không dây (Mạng không dây khu vực trung tâm sử dụng điều
chế đơn sóng mang với băng tần sử dụng dưới 11 GHz).
 MAN-OFDM không dây (Mạng không dây khu vực trung tâm sử dụng
OFDM).
 MAN-OFDMA không dây (Mạng không dây khu vực trung tâm sử dụng
OFDMA).
 HUMAN không dây (Mạng không dây khu vực trung tâm không cho
phép tốc độ cao).
OFDMA tạo ra cơ sở chức năng của Wimax di động bởi vậy nó được thảo luận
nhiều hơn ở trong chương này. Trong khi các phần khác sẽ được nói ít hơn.
1.1.1 Cở bản về đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao
Ghép kênh phân chia tần số trực giao (OFDM) là một điều chế số thích hợp
cho quảng bá mặt đất. Nó có thể điều khiển lan truyền đa đường và trễ giữa các
Lê Thành Trung-D04VT1
xiii
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
tín hiệu thu. OFDM rất nhạy với các thay đổi tần số như dịch Doppler trong khi
trạm di động (MS) đang di chuyển. Tuy nhiên, sự mở rộng độ trễ không phải là

vấn đề lớn trong OFDM bởi vì khoảng thời gian của kí hiệu đã được tăng lên.
Đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao (OFDMA) là một phiên bản của
OFDM dành cho một số môi trường viễn thông di động người dùng. Nó là một
giải pháp dùng để xem xét vấn đề điều chế trong các công nghệ viễn thông
không dây tiên tiến trong tương, ví dụ kế hoạch phát triển dài hạn (LTE), truy
nhập không dây băng rộng di động (MBWA), hoặc Wimax di động.
OFDMA có một số ưu điểm so với đa truy nhập phân chia theo mã truyền
thống (CDMA)-nhiều phiên bản đã được sử dụng trong các công nghệ 3G post-
GSM. OFDMA cho hiệu quả phổ cao hơn và Fading cho phép tốt hơn. Các
dòng dữ liệu OFDMA từ các người dùng khác nhau được kết hợp trên các kênh
con trong cả đường lên (DL) và đường xuống (UL). Tuy nhiên, OFDMA cũng
có nhiều hạn chế. Việc sản xuất linh kiện điện tử OFDMA khá phức tạp, do đó
giá thành cao. Ngoài ra, nhiễu đồng kênh (CCI) từ các tế bào lân cận trong
CDMA ít hơn trong OFDM. Mặc dù nhiễu CCI trong OFDMA có thể được
giảm bớt bằng cách tái sử dụng một phần tần số.
Nguyên lý cơ bản OFDM
Với OFDM độ rộng băng tần sử dụng được phân chia vào trong các sóng mang
con tần số khác nhau cho nên chúng trực giao nhau. Dòng dữ liệu đầu vào được
tách ra nhiều lần, thành các dòng dữ liệu con song song với tốc độ dữ liệu
giảm. Sau đó các dòng dữ liệu con được điều chế và gửi trên các sóng mang
con riêng biệt. Kết quả là làm tăng khoảng thời gian kí hiệu.
Việc kéo dài khoảng thời gian tín hiệu làm suy giảm nhiễu giao thoa giữa các
ký hiệu (ISI) và là nguyên nhân lan truyền đa đường, nó hiệu quả trong truyền
dẫn các dòng dữ liệu tốc độ thấp song song, thay thế cho một dòng dữ liệu tốc
độ cao. Do khoảng thời gian của tín hiệu dài, vì thế khi sử dụng một khoảng
bảo vệ thích hợp, ISI có thể tránh được với giả định khoảng bảo vệ dài hơn so
với sự khác nhau giữa tiếng dội đa đường trước và sau. Hình 1.1 minh họa
nguyên lý một số dòng dữ liệu con được kết hợp tại phía phát và tách ra ở phía
thu.
Trong hình 1.1 thông tin được điều chế và mã hóa qua các sóng mang con

trước khi thực hiện một biến đổi Fourier nhanh ngược (IFFT). IFFT có lợi thế
phân tập tần số kênh đa đường. Cuối cùng, trước khi truyền dữ liệu, các dòng
Lê Thành Trung-D04VT1
xiv
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
dữ liệu được kết hợp lại thành một tín hiệu đơn và phát đi vào trong môi trường
không khí. Tại phía thu thủ tục cũng như vậy nhưng được làm ngược lại. Bản
thuyết minh 802.16e định nghĩa kích thước biến đổi Fourier nhanh (FFT) có
thể là 128, 512, 1024, hoặc 2048 với các độ rộng kênh tương ứng là 1,25, 5, 10,
và 20 MHz. Tuy nhiên Wimax di động cũng cho phép nhiều mặt cắt dải thông
khác được sử dụng.
Hình 1.1: Kiến trúc cơ bản của một hệ thống OFDM
Các tài nguyên sẵn có của OFDM được phân chia trong miền tần số và thời
gian. Trong miền thời gian các kí hiệu OFDM được sử dụng và miền tần số có
nhiều sóng mang con. Cả hai được sử dụng cho các người dùng riêng lẻ bằng
việc sử dụng nhiều kênh con.
OFDMA khả định cỡ
OFDMA khả định cỡ (S-OFDMA hoặc SOFDMA) tạo cơ sở cho 80.16e-2005.
Về cơ bản S-OFDMA cho phép điều chỉnh dải thông sử dụng, do đó có thể
phục vụ các môi trường khác nhau với các yêu cầu phổ thay đổi. Băng thông
điều chỉnh có thể chọn trong khoảng 1,25-20 MHz như được mô tả trong bảng
1.1. Tính khả định cỡ được thực thi bằng cách điều chỉnh kích cỡ FFT và
khoảng cách tần số của các sóng mang con được định nghĩa là 10,94 kHz.
Lê Thành Trung-D04VT1
xv
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
Bảng 1.1: Các tham số OFDMA khả định cỡ
Các tham số Các giá trị

Băng thông kênh hệ thống (MHz) 1,25 5 10 20
Tần số lấy mẫu (MHz) 1,4 5,6 11,2 22,4
Kích thước FFT 128 512 1024 2048
Số lượng các kênh con 2 8 16 32
Khoảng cách tần số sóng mang con 10,94 kHz
Khoảng thời gian ký hiệu hữu ích (Tb=1/f) 91,4 µs
Khoảng thời gian bảo vệ (Tg=Tb/8) 11,4 µs
Khoảng thời gian ký hiệu OFDMA (Ts=Tb+Tg) 102,9 µs
Số lượng các ký hiệu OFDMA (5 ms khung) 48
Tiền tố chu trình (CP)
Trong suốt khoảng thời gian bảo vệ, một tiền tố chu trình (CP) được gửi đi và
thường CP có cùng độ dài như khoảng thời gian bảo vệ. CP đánh dấu sự kết
thúc của ký hiệu cũ và bắt đầu của một ký hiệu mới, có thể nhìn thấy trong
hình 1.2.
Hình 1.2: Thêm vào tiền tố chu trình
Nhiệm vụ của CP là giải quyết các tiếng dội từ quá trình truyền lan đa đường
trước khi dữ liệu thực tế được xử lý. Cũng có nhiều lợi ích khác khi sử dụng
CP. Chẳng hạn, nhiễu giao thoa giữa các khối (nhiễu giao thoa giữa các kí hiệu
Lê Thành Trung-D04VT1
xvi
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
n và n+2) được ngăn ngừa. Ngoài ra, nó còn dễ dàng cho phép cân bằng miền
tần số. Hạn chế của việc sử dụng CP là cần có mào đầu mở rộng bởi vậy hiệu
quả dải thông bị ảnh hưởng. Tuy nhiên, băng tần kênh có thể được sử dụng một
cách hiệu quả cho truyền dẫn dữ liệu khi phổ OFDM nhanh mất dần bên ngoài
các sóng mang chứa cửa sổ thực tế, như nhìn thấy trong hình 1.3. Phổ OFDM
cũng quan trọng cho việc định nghĩa chiều dài CP tại các trạm gốc (BS) trong
suốt quá trình khởi tạo, từ sự thay đổi phổ OFDM buộc các MS khác tái đồng
bộ hóa.

Hình 1.3: Phổ OFDM
Việc lựa chọn kích thước FFT phụ thuộc vào truyền đa đường, dịch Doppler,
giá thành và tính phức tạp. Nếu kích thước của FFT được tăng lên, khoảng cách
sóng mang được giảm xuống và độ dài kí hiệu tổng được tăng lên. Cả hai tạo
cho hệ thống mạnh mẽ hơn chống lại sự trải rộng trễ đa đường. Tuy nhiên, do
khoảng cách sóng mang con hẹp, dịch Doppler là nguyên nhân tạo ra nhiễu
giao thoa giữa các sóng mang trong các ứng dụng di động. Thêm nữa, khi kích
thước FFT tăng lên yêu cầu năng lực tính toán nhiều hơn nữa, do đó làm tăng
các chi phí.
1.1.2 Kênh con và cấu trúc ký hiệu OFDMA
Cấu trúc ký hiệu OFDMA được minh họa trong hình 1.4. Nó gồm 3 loại sóng
mang con. Các sóng mang con dữ liệu mục đích truyền dẫn dữ liệu, các sóng
mang con hoa tiêu cho mục đích đồng bộ và ước tính, các sóng mang con vô
giá trị không dùng cho truyền dẫn, mà chúng được dành cho các băng bảo vệ
và các sóng mang con một chiều (DC).
Lê Thành Trung-D04VT1
xvii
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
Hình 1.4: Kiến trúc sóng mang con OFDMA
Các sóng mang con tích cực (dữ liệu và hoa tiêu) được nhóm thành tập các tập
con gọi là các kênh con. Đơn vị tài nguyên thời gian-tần sô nhỏ nhất của kênh
con là một khe bằng 48 tone (dữ liệu). Sóng mang con được hỗ trợ trong cả UL
và DL.
Trong Wimax di động việc hoán vị sóng mang con của kênh con có thể làm
theo hai cách: hoán vị liền kề hoặc phân tập. Trong đa số trường hợp các hoán
vị phân tập là phù hợp hơn cho môi trường di động trong khi các hoán vị liền
kề phù hợp nhiều hơn cho môi trường cố định, xách tay, hoặc các thiết bị di
động thấp. Việc lựa chọn giữa hai phương pháp này có thể làm tăng thông
lượng hoặc đem lại nhiều tính linh hoạt cho việc di chuyển của người sử dụng.

Hoán vị phân tập
Hoán vị phân tập, cũng được biết như là hoán vị phân phối, các sóng mang con
được sắp xếp một cách giả ngẫu nhiên để tạo ra một kênh con. Điều này tạo ra
tính phân tập tần số và trung bình nhiễu giao thoa giữa các tế bào. Trong hoán
vị phân tập (hay hoán vị phân phối) các sóng mang con được sắp xếp một cách
giả ngẫu nhiên để tạo ra một kênh con. Điều này tạo ra tính phân tập tần số và
trung bình hóa nhiễu giao thoa giữa các tế bào .Các hoán vị phân tập bao gồm
DL FUSC (sóng mang con được sử dụng hoàn toàn) và DL PUSC (sóng mang
con được sử dụng một phần). 802.16e-2005 định nghĩa nhiều hoán vị để chọn
lựa, như là sự chọn lựa FUSC (OFUSC), bảng sử dụng kênh con 1 và 2
(TUSC1/2).
Hoán vị liền kề
Hoán vị liền kề, tạo ra một kênh con bởi nhóm một khối các sóng mang con kề
nhau. Những kiểu có sẵn cho hoán vị liền kề là mã hóa và điều chế thích ứng
cho cả DL và UL (DL AMC và UL AMC). Việc lựa chọn AMC cho phép điều
chỉnh hợp lý mã hóa và điều chế sẽ được thực hiện dựa trên các điều kiện của
Lê Thành Trung-D04VT1
xviii
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
kênh hiện tại. Bảng 2.1 mô tả sự khác nhau chính giữa hai kiểu hoán vị.
Bảng 1.2: So sánh các kiểu hoán vị
Hoán vị sóng mang con
liền kề
Hoán vị kênh con phân tập
(PUSC, FUSC)
Các lợi ích
Độ lợi kênh con;
Tấn số chọn lựa
Lợi ích tải

Lợi ích kênh con;
Phân tập tần số;
trung bình nhiễu giao thoa giữa
các thế bào
Lập lịch
Bộ lập lịch tần số tiên tiến
đưa đến khảo sát lợi ích lựa
chọn tần số
Bộ lập lịch đơn;
phân tập tần số để đạt được
truyền dẫn tốt
Điều kiện kênh Kênh cố định Kênh thay đổi nhanh
Công nghệ anten
thông minh
Beamforming MIMO
1.1.3 Cấu trúc khung ghép song công phân chia theo thời gian
PHY Wimax di động hỗ trợ TDD, FDD song công hoàn toàn và bán song công.
Đây là phương thức chủ yếu được sử dụng bởi vì các hạn chế định vị trong một
số vùng. Mặt hạn chế của TDD là nó cần phải được đồng bộ trên toàn bộ hệ
thống, nhưng tuy nhiên, có một vài lý do cho việc sử dụng TDD. Tỷ số các tốc
độ dữ liệu DL/UL có thể điều chỉnh được trong khi với FDD thì tỉ số luôn luôn
cố định. Việc sử dụng TDD đảm bảo cho việc trao đổi kênh, nó đem lại việc
cung cấp tốt hơn cho thích ứng liên kết, MIMO (đa đầu vào đa đầu ra) và các
Lê Thành Trung-D04VT1
xix
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
công nghệ anten tiên tiến vòng lặp kín khác. Mặt khác, FDD yêu cầu kênh phải
được ghép đôi thì TDD có thể chia sẻ cho cả hai lưu lượng DL/UL. Thêm vào
đó, xét về mặt kinh tế, FDD truyền dẫn phức tạp hơn bởi vậy nó sẽ tốn nhiều

chi phí hơn trong việc sản xuất máy thu phát vô tuyến.
Một khung OFDMA bao gồm một phần mở đầu và hai khung con DL và UL,
và có thể cho phép tỉ số chiều dài thay đổi từ 3:1 đến 1:1. Các phần này bị tách
rời bởi các ngắt quãng truyền dẫn thu/phát và phát/thu (TTG và RTG). TTG đi
theo sau khung con DL và RTG UL. Chúng được dùng để tránh va chạm. Hình
1.5 minh họa cấu trúc của một khung TDD OFDMA. Có nhiều trường tùy chọn
và bổ sung có thể được sử dụng trong các khung con. Các trường tùy chọn và
bắt buộc được đề cập cụ thể như sau.
Hình 1.5: Cấu trúc khung OFDMA trong TDD
Phần mào đầu
Phần mào đầu là phần kí hiệu đầu tiên của một khung. Nó có thể bao gồm một
hoặc hai kí hiệu, nó phụ thuộc vào kiểu phần mào đầu. Có một phần mào đầu
trước cả hai khung con DL và UL. Phần mào đầu trước khung con DL dài hơn
với hai kí hiệu khong khi phần mào đầu UL chứa duy nhất một kí hiệu. Nhiêm
vụ của phần mào đầu là đồng bộ tần số, điều chỉnh pha và biên độ của tín hiệu.
Một sự sắp xếp chọn lựa các phần mào đầu được hỗ trợ, mà chúng có thể được
sử dụng trong UL sau 8, 16, hoặc 32 kí hiệu, hoặc trong DL tại vị trí bắt đầu ở
Lê Thành Trung-D04VT1
xx
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
mỗi cụm. Việc sử dụng các phần mào đầu thường xuyên chống lại các sự biến
đổi đúng lúc.
Tiêu đề điều khiển khung (FCH)
Tiếp theo sau phần mào đầu là một tiêu đề điều khiển khung (FCH), nó bao
gồm thông tin cấu hình khung, độ dài bản tin MAP theo sau FCH, kế hoạch mã
hóa và điều chế và các sóng mang con sẵn có.
Các bản tin ánh xạ DL/UL (MAP)
Theo sau FCH, khung con DL chứa đựng các bản tin DL-MAP và UL-MAP
quảng bá. Chúng được dành cho việc ánh xạ định vị vùng dữ liệu của các người

dùng khác nhau trong phạm vi khung. Các bản tin MAP miêu tả cụ thể cụm
(định nghĩa việc sử dụng mã hóa và điều chế) cho mỗi người dùng. Các bản tin
MAP được tính toán để chứa các thông tin quan trọng, chúng thường được gửi
trên một liên kết mạnh với điều chế thấp, ví dụ khóa dịch pha nhị phân
(BPSK). Trong trường hợp một vài người dùng sử dụng các gói nhỏ (VoIP),
phần mào đầu có thể tăng lên đáng kể. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp
Wimax di động có giải pháp tùy chọn sử dụng một vài bản tin sub-MAP mà có
các bản tin điều khiển chuyên dụng đến các người sử dụng khác nhau và việc
sử dụng các tốc độ cao hơn được xác định cho từng người một bởi các đặc tính
kênh tương ứng của chúng. Để đạt được hiệu quả cao các bản tin MAP có thể
nén nhỏ lại. Các bản tin MAP có thể đi theo sau các bản tin mô tả kênh DL/UL
(DCD và UCD) bao gồm các đặc điểm kênh vật lý cho DL và UL theo thứ tự
được định sẵn.
Các cụm DL
Thực tế tải tin dữ liệu từ các người dùng khác nhau được mang trong phạm vi
các cụm DL có thể có kiểu và kích thước khác nhau phụ thuộc vào các ứng
dụng của người dùng. Thêm vào đó, số lượng các cụm là mềm dẻo và có thể
thay đổi trên một liên khung cơ bản.
Định cự ly UL
Khung con UL chứa một trường cho các mục đích định cự ly. Trường này dành
riêng cho các MS để làm chu trình kín tuần hoàn thời gian, tần số, và điều
chỉnh lại công suất với các yêu cầu về định cự ly. Việc xử lý định cự ly sẽ được
mô tả chi tiết hơn ở trong phần sau, khi xử lý chuyển giao được thảo luận.
Kênh định cự ly có thể được thêm vào sử dụng tối đa truyền dẫn dữ liệu, chúng
quá nhỏ cấp cho một UL định vị cho nó.
Lê Thành Trung-D04VT1
xxi
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
Các cụm UL

Các cụm UL có cùng chức năng như các cụm trong DL; vì thế chúng cung cấp
cách mang dữ liệu được định cự ly khác nhau từ một vài người dùng được phục
vụ bởi cùng BS.
Các trường tùy chọn
Khung con UL có thể có hai trường tùy chọn được sử dụng làm tăng hiệu suất
của Wimax Di động. Kênh hồi tiếp nhanh UL (UL CQICH) dành cho MS đem
lại hồi tiếp thông tin trạng thái kênh có thể được sử dụng tại bộ lập lịch BS.
Kênh xác nhận UL (UL ACK) đem lại cho MS một khả năng có thể đưa sự hồi
tiếp đến các xác nhận trong trường DL HARQ (yêu cầu lặp tự động lai ghép)
này.
1.1.4 Các đặc điểm nổi bật khác của lớp vật lý
Để đạt được những sự cải tiến thực hiện trong phạm vi và khả năng WiMAX di
động có nhận được một số đặc tính mới được so với WiMAX truyền thống.
Mã hóa và điều chế thích ứng (AMC)
Các kĩ thuật về điều chế trong Wimax di động là khóa dịch pha vuông (QPSK),
điều chế biên độ vuông góc 16-điểm (16QAM), và 64QAM. Sự mã hóa đạt
được với mã xoắn (CC) hoặc mã Turbo xoắn với tốc độ thay đối và mã hóa lặp
lại. Các phương pháp chọn lựa mã hóa là mã khối Turbo (BTC) và mã kiểm tra
chẵn lẻ mật độ thấp (LDPC). Bảng 1.3 cung cấp các phương pháp mã hóa và
điều chế.
Bảng 1.3: Cung cấp tùy chọn mã hóa và điều chế
DL UL
Điều chế QPSK, 16QAM, 64QAM QPSK, 16QAM, 64QAM
Tỷ lệ mã
CC 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 1/2, 2/3, 5/6
CTC 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 1/2, 2/3, 5/6
Lặp lại x2, x4, x6 x2, x4, x6
Mã hóa và điều chế trực tiếp tác động đến tốc độ dữ liệu, do đó, với điều chế
64QAM được tốc độ cao hơn, nhưng kênh bị ảnh hưởng bởi sự nhiễu loạn, còn
đối với điều chế QPSK thì ngược lại. Từ đó chọn quá trình điều chế và mã hóa

cho phù hợp.
Hồi tiếp kênh nhanh (CQICH)
Khung con UL OFDMA có một tùy chọn kênh chỉ thị chất lượng kênh
Lê Thành Trung-D04VT1
xxii
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
(CQICH) được sử dụng để cung cấp thông tin về các điều kiện kênh từ MS cho
đến bộ lập lịch của BS. Có nhiều thông tin, như là tỷ số sóng mang trên nhiễu
cộng tạp âm (CINR), khả năng của CINR, chọn kiểu MIMO, và sự chọn lựa
kênh con chọn lựa tần số có thể được phân phát quay trở lại đến BS. Trong khi
sử dụng TDD, những đề xuất tác động qua lại kênh là một phép đo chính xác
khả năng kênh cho thích ứng liên kết.
Yêu cầu lặp tự động lai ghép (HARQ)
Các phương pháp yêu cầu lặp tự động được dành cho các trạng thái khi gói tin
gửi không được nhận đúng cách, chẳng hạn từ các lỗi bit, và quá trình phát lại
được yêu cầu. HARQ là một phần tùy chọn của MAC Wimax Di động và được
cung cấp duy nhất bởi PHY OFDMA. Việc sử dụng HARQ và các tham số cần
thiết được dàn xếp trong thời gian quá trình xử lý tiếp nhận mạng, hoặc tiếp
nhận lại trong trường hợp chuyển giao. Có sự hỗ trợ HARQ trên đầu cuối hoặc
trên kết nối sử dụng, bởi tất cả các CID hoạt động của mỗi đầu cuối hoặc bởi
một CID đơn. Nó định nghĩa một trạm thuê bao (SS) có thể sử dụng thi hành
trên thiết bị đầu cuối. Trong khi một MS có thể sử dụng thi hành trên mỗi kết
nối. SS là giới hạn chung của một trạm Wimax còn MS là một trường hợp đặc
biệt hỗ trợ di động, SS cũng được biết đến như trạm Wimax Cố định.
Trong khi sử dụng HARQ, một vài đơn vị dữ liệu giao thức MAC (PDU) có
thể được ghép đến một gói HARQ. Gói HARQ được hình thành bằng cách
thêm vào một trường kiểm tra dư thừa chu kỳ (CRC) đến các PDU MAC. Một
ví dụ được minh họa trong hình 1.6. Trường chẵn lẻ chứa các thông tin phát
hiện và sửa chữa lỗi.

Hình 1.6: Cấu trúc của một gói mã hóa HARQ
HARQ là một giao thức cơ bản với dừng-và-đợi, được cung cấp một vài kênh
HARQ trên mỗi kết nối. Một phần trong các kênh này có một bộ mã hóa gói
chờ đợi đồng thời. Với cách này tài nguyên băng thông của một quá trình
Lê Thành Trung-D04VT1
xxiii
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
HARQ chờ đợi có thể được sử dụng cho truyền tải dữ liệu của các quá trình
khác. Kết quả, thông lượng tổng có thể được cải thiện. Tuy nhiên, cấn phải
tránh các vấn đề với việc sử dụng bộ nhớ, số lượng của các kênh cần phải giữ
đủ thấp.
Như đa được đề cập, khung con UL chứa tùy chọn cho kênh xác nhận (UL
ACK) được sử dụng với báo hiệu ACK/NACK HARQ từ MS đến BS. BS sử
dụng một IE (phần tử thông tin) ánh xạ bit HARQ cho DL. Khi tiếp nhận thành
công MS gửi một ACK và ngược lại một xác nhận từ chối (NACK) được gửi
lại đến BS. Sau khoảng thời gian nhất định không nhận được ACK hoặc
NACK, BS phát lại gói HARQ cho tới khi nhận được một ACK. Trước đấy bộ
thu được lưu trữ, gói hỏng có thể thay đổi để ghép thông tin trong quá trình
phát lại. Do đó, việc giải mã gói có thể thành công thông qua quá trình phát lại
tuy nhiên vẫn có các lỗi. Ở đây chức năng của HARQ được mô tả trực tiếp ở
trong DL, nhưng kịch bản có thể được thay đổi cả đến UL nữa.
Có hai sự khác nhau chính cho hoạt động của HARQ trong Wimax Di động, sự
kết hợp theo đuổi (CC) và tích lũy tăng dần (IR). Các phương thức hoạt động
của chúng biến đổi trong thủ tục phát lại đã được giới thiệu. CC luôn phát lại
gói với cùng kiểu mã hóa như gói gốc và cố gắng ghép dữ liệu nhận được từ
quá trình phát lại với dữ liệu gốc, như đã được mô tả. Mặt khác, IR tin tưởng
vào việc thay đổi mã hóa tạo ra một phiên bản mới với khoảng dịch chuyển tốt
hơn chống lại những truyền dẫn sai lầm. Bản tin gốc phát đi sử dụng mã hóa
mức cao với sự phát hiện duy nhất và những khả năng sửa chữa có lẽ đơn giản.

Khi một lỗi bị phát hiện tại phía thu, gói được lưu trữ trong bộ đệm và bộ thu
thông báo máy phát có lỗi xảy ra. Máy phát gửi lại khối chẵn lẻ gốc với các bít
được thêm vào và đạt được một mã sửa chữa/phát hiện lỗi tốt hơn.
HARQ tăng tính tin cậy cho truyền dẫn, ngoài ra hiệu suất của kết nối trên tế
bào được cải thiện. Báo hiệu trong Wimax cho phép hoạt động đồng bộ, tạo ra
một độ trễ có thể thay đổi giữa các quá trình phát lại. Nó tạo ra sự mềm dẻo
cho bộ lập lịch, phần mào đầu thêm vào được yêu cầu cho mỗi quá trình phát
lại. Khi sử dụng HARQ với AMC và CQICH, Wimax di động có thể thiết lập
một liên kết cho mỗi MS di chuyển tại các tốc độ trên 120 km/h.
1.2 Lớp điều khiển truy nhập môi trường Wimax Di động
(MAC)
Sự phát triển của Wimax di động đã tính toán đến những nhu cầu cho các loại
lưu lượng thực tế ngày nay. Có nghĩa rằng nó phải hỗ trợ thoại, dữ liệu, video,
Lê Thành Trung-D04VT1
xxiv
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục
lục
thậm chí là đồng thời các loại. Các cuộc gọi thoại thông thường bị ảnh hưởng
bởi độ trễ, mặt khác các dòng dữ liệu video yêu cầu một dung lượng truyền
dẫn. Lưu lượng dữ liệu yêu cầu kết nối tốc độ cao, nhưng dải thông sử dụng
phụ thuộc vào số lượng cụm. Tài nguyên được cấp phát có thể thay đổi từ một
khe thời gian đơn đến toàn bô khung.
Wimax giới thiệu hai cơ chế chia sẻ cho giao diện vô tuyến. Mạng lưới điểm-
đa-điểm (PMP) và mạng lưới Mesh, chúng được mô tả chi tiết ở các phần sau.
DL trong Wimax hoạt động trên cơ sở mạng PMP, có nghĩa rằng một BS đơn
phát đến một hoặc một vài người dùng. Trên một kênh tần số nhất định và một
phần anten của tất cả các SS, cố định hoặc di động, nhận giống như truyền dẫn
từ BS, trừ khi nó được định nghĩa rõ ràng trong DL-MAP một khung con nhất
định cho một SS nhất định. Nhiều CID trong các PDU được kiểm tra bởi các
SS thu và duy nhất các địa chỉ gửi tới chúng được giữ lại. UL được chia sẻ khi

yêu cầu và tài nguyên cấp phát dành cho các dịch vụ cần thiết. Tất nhiên, BS
phải xác định xem SS có được truy nhập đến chúng hay là không.
Wimax cung cấp một chọn lựa mạng Mesh, chúng nhắc đến chức năng ad-hoc
được sử dụng trong các mạng WLAN (802.11). Do đó, lưu lượng có thể được
định tuyến thông qua các SS khác hoặc hai SS thông tin trực tiếp với nhau mà
không cần qua BS. Mạng Mesh có một trạm, kết nối trực tiếp đến các dịch vụ
backhaul bên ngoài mạng Mesh, được gọi là BS Mesh trong khi tất cả các trạm
khác được gọi là các SS Mesh. Thuật ngữ trong mạng lưới Mesh khác nhau
không đáng kể khi sử dụng chẳng hạn các trạm được gọi là các node, các quan
hệ hàng xóm, miền lân cận, và miền lân cận mở rộng được đưa ra. Các node
với liên kết trực tiếp đến các node khác được gọi là các hàng xóm và các hàng
xóm của một node thiết lập một miền lân cận. Miền lân cận mở rộng bao gồm
nhiều hàng xóm của miền lân cận.
Không giống như PMP, BS Mesh không thể phát tín hiệu khi không có sự đồng
ý của các node khác. Với sự lập lịch được phân phối, tất cả các node quảng bá
định kỳ chấp nhận các sự lập lịch hiện thời của chúng, với khả năng có thể đưa
ra các thay đổi đến chúng, đến tất cả các hàng xóm trong khoảng cách hai-bước
nhảy. Các node phải đảm bảo quá trình truyền dẫn của chúng không xảy ra
đụng độ với dữ liệu khác hoặc các lưu lượng điều khiển trong cả DL và UL.
Phương pháp lập lịch trong mạng Mesh được gọi là lập lịch tập trung, nó dựa
trên BS Mesh tâp hợp các yêu cầu tài nguyên từ các SS hàng xóm trong khoảng
cách xác định của nhiều bước nhảy. Chúng quyết định sự cấp phép cho lưu
Lê Thành Trung-D04VT1
xxv