- Sử dụng lại tần số phân đoạn (fractional . - Với việc đ−a vào sử dụng WiMax trong t−ơng lai, ng−ời ta hy vọng rằng tốc độ truy nhập không dây có thể cạnh tranh đ−ợc với ADSL. - Nguyễn Việt Hồng lớp cao học XLTT&TT 2004 sẵn sàng mua và sử dụng và số l−ợng cell (ô) mà họ sẵn sàng mua. - Tại tốc độ đó, chỉ có 6 ng−ời có thể đồng thời sử dụng một cell WiMax-không hẳn là một tr−ờng hợp tiết kiệm cho nhà cung cấp (tất nhiên, các nhà cung cấp có quá nhiều thuê bao sẽ giả định rằng không phải tất cả mọi ng−ời sẽ sử dụng dịch vụ cùng lúc). - Hơn nữa, việc cài đặt WiMax dễ dàng, tiết kiệm chi phí cho các nhà cung cấp dịch vụ từ đó giảm giá thành dịch vụ cho ng−ời sử dụng. - Thế hệ thứ nhất là vào giữa những năm 1980 hệ thống điện thoại di động tổ ong đầu tiên ra đời sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA). - Nguyễn Việt Hồng lớp cao học XLTT&TT 2004 Do đó để loại bỏ hạn chế trên ng−ời ta đã chuyển sang sử dụng thông tin di động số cho thông tin di động cùng với các ph−ơng pháp đa truy nhập mới. - Hệ thống thông tin di động số sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) đ−ợc ra đời ở châu Âu và có tên gọi là GSM. - Công nghệ này sử dụng kỹ thuật trải phổ tr−ớc đó đã có các ứng dụng chủ yếu trong quân sự. - 9 Mạng phải có khả năng sử dụng toàn cầu, nghĩa là bao gồm cả thông tin vệ tinh. - Sử dụng dải tần qui định quốc tế 2GHz. - TE (Terminal Equipment): Thiết bị đầu cuối - UI (User Interface): Giao diện ng−ời sử dụng Hình 1.1: Mô hình mạng IMT-2000 • Sử dụng các môi tr−ờng khai thác khác nhau. - các hệ thống này đều sử dụng công nghệ CDMA, điều này cho phép thực hiện tiêu chuẩn toàn thế giới cho giao diện vô tuyến của hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba. - WCDMA là sự phát triển tiếp theo của các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai sử dụng công nghệ TDMA nh− GMS, PDC, IS-136. - CDMA2000 là sự phát triển tiếp theo của hệ thống thông tin di động thế hệ hai sử dụng công nghệ CDMA: IS-95. - Châu Âu sử dụng hệ thống thế hệ hai là DCS 1800 ở băng tần MHz cho đ−ờng lên và MHz cho đ−ờng xuống. - Nguyễn Việt Hồng lớp cao học XLTT&TT 2004 khác với ấn định phổ PCS ở Mỹ, vì thế Hàn Quốc có thể sử dụng toàn bộ phổ tần quy định của IMT-2000. - ở Nhật một phần phổ của IMT-2000 TDD đã đ−ợc sử dụng cho PHS (hệ thống điện thoại cầm tay cá nhân). - phổ tần cho TDD cũng sẽ đ−ợc sử dụng ở Trung Quốc. - Điều đó cho phép ng−ời sử dụng truyền nội dung khắp các thiết bị trong nhà mà không cần dây dẫn. - Tổng quan Thông tin di động thế hệ thứ hai GSM sử dụng kỹ thuật số với các công nghệ đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) và phân chia theo mã (CDMA). - Đây là hệ thống thông tin di động băng hẹp với tốc độ bit thông tin của ng−ời sử dụng là 8-13Kbps. - Nguyễn Việt Hồng lớp cao học XLTT&TT 2004 - Tiêu chuẩn phải bao gồm cả phần thông tin di động mặt đất và thông tin di động vệ tinh để có khả năng phủ sóng ở các khu vực có mật độ ng−ời sử dụng khác nhau với các loại hình dịch vụ khác nhau. - Phần thông tin di động mặt đất sẽ cung cấp các dịch vụ viễn thông với giá thành thấp cho các khu vực có mật độ ng−ời sử dụng cao. - Sử dụng một di tần chung trên toàn thế giới. - Nguyễn Việt Hồng lớp cao học XLTT&TT 2004 Trải phổ phức hợp Điều chế dữ liệu QPSK (đ−ờng xuống) BPSK (đ−ờng lên) Điều chế nhất quán Tín hiệu pilot đ−ợc dồn kênh theo thời gian với tín hiệu điều khiển công suất (đ−ờng lên) Các kênh pilot chung và pilot phụ (đ−ờng xuống) Đa tốc độ Trải phổ theo nhiều hệ số Hệ số trải phổ 4-256 Điều khiển công suất Vòng mở và vòng đóng nhanh (800 Hz) Trải phổ đ−ờng xuống Sử dụng các chuỗi Walsh có chiều dài khác nhau để phân kênh. - Đ−ờng xuống có thể hỗ trợ một hoặc hai kênh phụ trợ tuỳ thuộc vào nhu cầu của ng−ời sử dụng. - Có thể sử dụng điều chế BPSK hoặc QPSK tr−ớc khi trải phổ. - Để làm tăng số l−ợng các mã Walsh có thể sử dụng, cdma2000 sử dụng điều chế QPSK tr−ớc khi trải phổ. - Ng−ời ta có thể sử dụng phân tập phát theo các cách khác nhau. - Phân tập phát đa sóng mang: Có thể sử dụng phân tập anten phát cho kênh đ−ờng xuống nhiều sóng mang. - Nguyễn Việt Hồng lớp cao học XLTT&TT 2004 Mã hoá khối: Kênh đồng bộ, kênh tìm gọi và các kênh phụ trợ sử dụng ph−ơng pháp mã hoá khối với chiều dài khung 20 ms. - Kênh toàn tốc của RS1 và RS2 không sử dụng lặp symbol. - Sau khi thực hiện scrambing với mã dài t−ơng ứng với ng−ời sử dụng mã, dữ liệu sẽ đ−ợc phân kênh lên N sóng mang (N . - Kênh có tốc độ càng cao thì chiều dài mã Walsh sử dụng sẽ càng ngắn. - Các ph−ơng pháp này bao gồm thay đổi tốc độ mã, sử dụng chèn mã, lặp symbol và lặp chuỗi. - Nguyễn Việt Hồng lớp cao học XLTT&TT 2004 - Tốc độ chip trải phổ trực tiếp: tốc độ chip sử dụng ở đ−ờng lên là bội số của tốc độ chip trong IS-95(1,2288Mc/s). - Không cần phải trả cho dung l−ợng truyền dẫn không sử dụng đến. - Trong suốt thời gian rỗi, phổ đ−ợc dành cho nhữung ng−ời sử dụng khác một cách hiệu quả. - Từ quan điểm các nhà khai thác mạng, các nguồn tài nguyên hệ thống khan hiếm phải đ−ợc sử dụng hiệu quả. - Một DNS (domain name server) có thể đ−ợc sử dụng cho các mục đích biên dịch địa chỉ. - GGSN duy trì thông tin vị trí của các trạm di động mà đang sử dụng các giao thức số liệu đ−ợc hỗ trợ bởi GGSN đó. - Mặt khác, giao thức dữ liệu ng−ời sử dụng (UDP) đ−ợc sử dụng với IP (ví dụ cho thông tin Internet). - Cấu trúc giao thức giữa BSS và SGSN dựa trên Frame Relay, sử dụng tiện ích các mạch ảo để ghép số liệu từ nhiều trạm di động. - Các giao thức quản lý di động lớp ba (L3MM) đ−ợc sử dụng để hỗ trợ dịch vụ di động luân phiên, độc lập của thuê bao. - Việc thay đổi trạng thái từ Standby sang Ready có thể đ−ợc khởi tạo bởi mạng, sử dụng thủ tục tìm gọi. - Điều này đ−ợc sử dụng khi có số liệu đ−ợc gửi tới MS. - Tổng quan Hiện nay trong hệ thống thông tin vô tuyến nói chung và trong thông tin di động nói riêng ng−ời ta sử dụng ba kỹ thuật đa truy cập cơ bản, đó là: CDMA, FDMA và TDMA. - Dải tần cần thiết cho một ng−ời sử dụng là 30KHz. - Trong thông tin di động, vùng phủ sóng đ−ợc chia làm các ô, mỗi ô sử dụng một số tần số cho truyền tin. - Do đó một trong các vấn đề quan trọng nhất trong thông tin di động FDMA là quy hoạch ô và sử dụng lại tần số. - Nh−ng do có nhiều ng−ời sử dụng cùng một tần số nên dải tần thông tin cũng phải tăng t−ơng ứng. - Nguyễn Việt Hồng lớp cao học XLTT&TT 2004 ở hệ thống CDMA, mỗi ng−ời sử dụng đ−ợc cấp phát một mã giả ngẫu nhiên duy nhất. - Đồng thời, tất cả các ng−ời sử dụng đều dùng chung một dải phổ. - Với việc sử dụng mã giả ngẫu nhiên để điều chế, phổ thông tin đ−ợc trải rộng ra thành toàn bộ băng tần RF của hệ thống. - Mặt khác, nhờ sử dụng cùng một băng tần cho các trạm gốc nên ở CDMA có thể thực hiện chuyển giao mềm, đảm bảo không gián đoạn thông tin trong quá trình chuyển giao. - Nguyễn Việt Hồng lớp cao học XLTT&TT 2004 cung cấp tốc độ hàng Mbit/s tới ng−ời sử dụng (end-user) và trong khoảng cách hàng km. - Tiêu chuẩn này sử dụng ph−ơng thức điều chế OFDM và có thể cung cấp các dịch vụ cố định, nomadic (ng−ời sử dụng có thể di chuyển nh−ng cố định trong lúc kết nối) theo tầm nhìn thẳng (LOS) và không theo tầm nhìn thẳng (NLOS). - Tiêu chuẩn này sử dụng ph−ơng thức điều chế SOFDMA (Scalable Orthogonal Frequency Division Multiplexing), cho phép thực hiện các chức năng chuyển vùng và chuyển mạng, có thể cung cấp đồng thời dịch vụ cố định, nomadic, mang xách đ−ợc (ng−ời sử dụng có thể di chuyển với tốc độ đi bộ), di động hạn chế và di động. - WiMax cũng đ−ợc xem là một công nghệ WBA nên có thể sử dụng băng tần này cho WiMax. - Nguyễn Việt Hồng lớp cao học XLTT&TT 2004 Do ấn Độ chỉ cho phép sử dụng đoạn băng tần 3316-3400MHz, nên các thiết bị WiMax hiện tại cũng chỉ làm việc trong đoạn này với tối đa 2x9 kênh 3.5MHz. - Thứ hai là khả năng băng tần này sẽ đ−ợc nhiều n−ớc cho phép sử dụng WBA bao gồm cả WiMax. - Vì vậy, có thể hiểu công nghệ WiMax di động cũng là một đối t−ợng của quy định này, nh−ng băng tần này sẽ đ−ợc sử dụng cho loại hình công nghệ cụ thể nào vẫn còn để mở. - Đối với Việt Nam, đây cũng là một băng tần có khả năng sẽ đ−ợc sử dụng để triển khai WBA/WiMax. - Nguyễn Việt Hồng lớp cao học XLTT&TT 2004 Theo WiMax Forum thì băng tần này thích hợp để triển khai WiMax cố định, độ rộng phân kênh là 10MHz, ph−ơng thức song công đ−ợc sử dụng là TDD, không có FDD. - Giao diện vô tuyến Wimax di động sử dụng ph−ơng thức đa truy nhập chia theo tần số trực giao (OFDMA) để cải thiện vấn đề đa đ−ờng trong môi tr−ờng NLOS. - Ph−ơng thức OFDMA scalable (SOFDMA) đ−ợc sử dụng trong bản bổ sung IEEE 802.16e để hỗ trợ băng tần kênh thay đổi từ 1.25 tới 20 Mhz. - Hơn nữa, sự sử dụng tiền tố tuần hoàn (CP) có thể hoàn toàn loại trừ xuyên nhiễu giữa các ký hiệu. - Nguyễn Việt Hồng lớp cao học XLTT&TT 2004 Sử dụng CP để chống lại xuyên nhiễu giữa các ký hiệu và tạo cho kênh “xuất hiện” tuần hoàn. - CP làm giảm hiệu quả sử dụng băng thông đi một ít. - OFDM có thể triển khai trên nhiều dải tần số khác nhau với đa kênh bằng cách sử dụng mã hoá và thông tin tại sóng mang nhỏ tr−ớc khi đ−a vào truyền dẫn. - Nguồn tài nguyên “tần số” và “thời gian” có thể đ−ợc tổ chức thành các kênh con dùng cho việc phân bổ tới từng ng−ời sử dụng riêng rẽ. - Một sơ đồ sắp xếp lại đ−ợc sử dụng để hình thành nhóm các cluster. - Hoán vị AMC cho phép nhiều ng−ời sử dụng bằng cách chọn kênh con với sự phản hồi tần số tốt nhất. - Trong một khung, thông tin điều khiển sau đ−ợc sử dụng để đảm bảo hoạt động hệ thống tối −u. - Phần mào đầu (preamble): đ−ợc sử dụng cho đồng bộ, là ký hiệu OFDM đầu của khung. - Khoảng UL: kênh con UL đ−ợc sử dụng cho trạm gốc di động (MS) để thực hiện thời gian vòng kín, tần số và sự điều chỉnh công suất cũng nh− yêu cầu băng tần. - UL ACK: đ−ợc sử dụng cho MS để trả lời lại thông báo DL HARQ. - Các đặc điểm lớp PHY cải tiến khác Mã hoá và điều chế t−ơng thích (AMC), yêu cầu lập lại tự động cầu (HARQ), và phản hồi kênh nhanh (CQICH) đ−ợc sử dụng trong Wimax di động để tăng c−ờng vùng phủ và khả năng của Wimax trong các ứng dụng di động. - Tr−ớc khi cung cấp một loại dịch vụ số liệu cụ thể, trạm gốc và đầu cuối ng−ời sử dụng đầu tiên thiết lập một kết nối logic một h−ớng giữa các MAC. - Chế độ sleep cho phép tối −u công suất MS và tối −u sự sử dụng của nguồn giao diện vô tuyến trạm gốc. - An ninh Wimax di động hỗ trợ tốt nhất các đặc điểm an ninh bằng cách sử dụng các công nghệ tốt nhất hiện có hiện nay. - Mã hoá l−u l−ợng: AES-CCM là một mã hoá đ−ợc sử dụng để bảo vệ tất cả số liệu ng−ời sử dụng qua giao diện Wimax MAC di động. - “Chìa khoá” đ−ợc sử dụng cho mã hoá đ−ợc tạo ra từ việc nhận thực EAP. - Với 2*2 MIMO, ng−ời sử dụng DL tốc độ số liệu đỉnh của sector đ−ợc gấp đôi. - Sử dụng lại tần số phân đoạn (fractional) Wimax di động hỗ trợ việc sử dụng tần số, nghĩa là tất cả các cell/sector hoạt động cùng một kênh tần số để tối đa hiệu quả băng tần. - Một đoạn đ−ợc sử dụng cho việc triển khai một MAC đơn. - Nguyễn Việt Hồng lớp cao học XLTT&TT 2004 Hình 2.10: Multi – Zone Frame Structure Mẫu sử dụng lại kênh con có thể đ−ợc cấu hình để ng−ời sử dụng gần trạm gốc hoạt động tại vùng với tất cả kênh con khả dụng. - Trong khi đối với ng−ời sử dụng biên, mỗi cell hoặc sector hoạt động trong vùng với một phần của tất cả các kênh. - Tốc độ số liệu cao và vùng phủ sử dụng mạng tần số đơn (SFN. - Cho phép đa dạng các mô hình sử dụng cho cố định, l−u động, portable, di động. - Một CSN có thể bao gồm các phần tử mạng nh− là router, AAA proxy/Server, cơ sở dữ liệu ng−ời sử dụng và thiết bị gateway liên hoạt động. - Nguyễn Việt Hồng lớp cao học XLTT&TT 2004 a) Cung cấp các vấn đề logíc giữa thủ tục và địa chỉ IP, định tuyến và thủ tục quản lý kết nối và giao thức để cho phép sử dụng các kiến trúc truy nhập cơ bản trong một chuỗi kịch bản triển khai interworking và standalone. - h) Hỗ trợ sự phát triển giữa các mô hình sử dụng khác nhau tới các giả sử kỹ thuật có thể và bắt buộc. - d) Sử dụng cơ chế để hỗ trợ chuyển vùng “seamless” tại tốc độ di chuyển của ph−ơng tiện - thoả mãn giới hạn ngắn dịch vụ. - f) Hỗ trợ sử dụng các dịch vụ IP mà do đó tăng số thuê bao hoạt động và dịch vụ IP trên ng−ời sử dụng. - Nguyễn Việt Hồng lớp cao học XLTT&TT 2004 g) Hỗ trợ sự tích hợp các trạm gốc của vùng phủ đa dạng và khả năng-ví dụ, trạm gốc macro, mirco, pico và hỗ trợ tách và tích hợp các chức năng ASN trong triển khai mạng ASN để cho phép sử dụng sơ đồ cân bằng tải cho việc sử dụng hiệu quả phổ vô tuyến và các nguồn tài nguyên mạng. - Cụ thể, nó cho phép hỗ trợ mềm dẻo việc sử dụng đồng thời một tập hợp đa dạng các dịch vụ IP. - Nguyễn Việt Hồng lớp cao học XLTT&TT 2004 d) Thực thi các chính sách nh− đ−ợc xác định bởi các nhà khai thác khác nhau dựa trên QoS theo SLA (bao gồm trên ng−ời sử dụng và nhóm ng−ời sử dụng cũng nh− các nhân tố khác nh− sự vị trí thời gian trong ngày. - Margin can nhiễu có thể đ−ợc giảm xuống còn 0.2 dB cho mẫu sử dụng lại (1,3,3)
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt