Tài liệu Giới thiệu wimax ppt

1
Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS
BÀI 10:
GIỚI THIỆU VỀ WIMAX
(Introduction to WiMAX)
Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS
Đặng Lê Khoa
Email:

2
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)
3
Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS
Phạm vi hoạt động của các mạng
4
Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS
Bảng so sánh:
Chuẩn Băng thông kênh truyền
Tốc độ dữ liệu tối đa
Khoảng cách
802.16a
802.16c
802.16d
802.16e
2-11Ghz
10-16Ghz
2-11Ghz

1.25-20Mhz
Up to 75 Mbps
Up to 75 Mbps
Up to 75 Mbps
5, 7, 8.5, 10Mbps
3-5 miles
3-5 miles
3-5 miles
1-3 miles(~1500ft)
802.11a
802.11b
802.11g
5.8 GHz
2.4GHz
2.4 GHz
54Mbps
1, 2, 5.5, 11Mbps
54Mbps
300ft
300ft
300ft
EDGE 200kHz 384kps
CDMA 1.25MHz 2Mbps
Bluetooth 2.4 GHz 1-2 Mbps 30 feet
5
Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS
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.
6
Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS
WIMAX-Giải pháp cho mạng cố định
& di động
7
Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS
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 …
8
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

di động trong dãy 2-6 GHz
(802.16e).
802.16a
(Jan 2003)
802.16
(Dec 2001)
802.16c
(2002)
802.16REVd
(802.16-2004)
(Oct 2004)
802.16e
(802.16-2005)
(Dec 2005)
9
Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS
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.
Chuẩn 802.16e
Chuẩn cho phép các trạm thuê bao truy cập không
dây băng thông rộng bất cứở đâu và bất cứ lúc nào kể
cả khi trạm và người di chuyển ở tốc độ 125 Km/h.
10
Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS
Kiến trúc của WiMAX

11
Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS
Các loại tầng vật lý của chuẩn 802.16d
Chuẩn 802.16d sử dụng 5 loại tầng vật lý cho các mục đích và
dải 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
12
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.
13
Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS
Tầng vật lý
14
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”
15
Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS
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).
16
Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS
Cấu trúc CC 1/2
17
Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS
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 số
dạng 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.
18
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)
1/ 2
QPSK(c= )
19
Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS
16-QAM, 64-QAM
16QAM(c= )
1/ 10
64QAM (c= )
1/ 42
20
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.
21
Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS
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
22
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
•Hỗ trợ hiệu quả phổ TDD
•Biểu đồ chọn lựa tần số
•Chất lượng dịch vụ tốt
•Kỹ thuật anten tiên tiến
23
Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS
Triểnvọng củaWiMAX
Phủ sóng trong phạmvi rộng, tốc độ truyềntin lớn, hỗ
trợđồng thời nhiều thuê bao và cung cấpcácdịnh vụ như
VoIP, Video mà ngay cả ADSL hiệntạicũng chưa đáp
ứng được.
WiMax vớikhả năng phủ sóng rộng, khắpmọi ngõ

ngách ở thành thị cũng như nông thôn.
Là một công cụ hỗ trợđắclựctrongcáclựclượng công
an, lựclượng cứuhoả hay các tổ chứccứuhộ khác có
thể duy trì thông tin liên lạc trong nhiều điềuthờitiết, địa
hình khác nhau.