Download miễn phí Wimax và kỹ thuật ofdm trong wimax
LỜI GIỚI THIỆU
*****
Sự ra đời của chuẩn 802.16 cho mạng WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access - Khả năng tương tác toàn cầu với truy nhập vi ba) nó đánh dấu sự bắt đầu cho một kỷ nguyên truy nhập không dây băng rộng cố định đang đến giai đoạn phát triển. Nó mang đến những thách thức lớn cho mạng hữu tuyến hiện tại vì nó có một chi phí thấp khi lắp đặt và bảo trì. Chuẩn này cũng áp dụng cho mạng truyền thông vô tuyến đường dài (lên tới 50km) trong thực tế và có thể sẽ là một sự bổ sung hay thay thế cho mạng 3G. Tất cả những đặc tính đầy hứa hẹn này của WiMAX sẽ mang lại một thị trường lớn trong tương lai.
Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, em đã lựa chọn đề tài :
“WIMAX VÀ KỸ THUẬT OFDM TRONG WIMAX “ Nội dung báo cáo đồ án gồm :
Chương 1: Tổng quan về công nghệ WiMAX
Chương 2: Tổng quan về Kĩ thuật OFDM
Chương 3 : Ảnh hưởng của nhiễu trong WIMAX và các biện pháp khắc phục
Chương 4 : Ảnh hưởng của kênh vô tuyến đến truyền dẫn tín hiệu
Trong quá trình làm đề tài , chúng em đã cố gắng song do kiến thức hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót; chúng em rất mong nhận được sự thông cảm , phê bình , hướng dẫn tận tình của Cô và sự giúp đỡ của bạn bè .
Chúng em xin chân thành Thank cô Võ Thị Hương đã hướng dẫn và các bạn lớp học phần 10ĐAKTVT02 đã giúp đỡ chúng em trong quá trình hoàn thành đồ án này .
MỤC LỤC
Chương 1: Tổng quan về công nghệ WIMAX .1
1.1 Giới thiệu chương .1 1.2 Khái niệm về WIMAX 1
1.3 Khái niệm về IEEE 802.16 2 1.4 Giới thiệu chuẩn 802.16 OFDM .4 1.4.1 Bảng thông số kĩ thuật .4 1.4.2 Các băng tần số 5 1.4.3 Chức năng phân kênh(Subchannelization) .5 1.4.4 Cấu trúc khung .6
1.5 Chuẩn 802.16 -2004 OFDMA .7
1.5.1 Giới thiệu chương 7
1.5.2 Tổng quát về khung (Frame) 8
1.5.3 Các phần trong khung (Frame parts ) .8
1.5.3.1 Preamble 9
1.5.3.2 FCH .9
1.5.3.3 DL-MAP\UL-MAP .9
1.6 Chuẩn 802.16e .9
1.7 Lớp MAC và lớp PHY trong WiMAX .11
1.7.1 Giới thiệu chung .11
1.7.2 Lớp MAC .12
1.7.2.1 Lớp SSCS (Service-Specific Convergence Sublayer) 13
1.7.2.2 Lớp CPS (Common Part Sublayer) .13
1.7.3 Lớp PHY 17
1.7.3.1 Giới thiệu chung 17
1.7.3.2 Phương pháp ghep kênh 18
1.8 Các kỹ thuật sử dụng trong WiMAX để khắc phục những ảnh hưởng của môi trường NLOS 19
1.9 Ứng dụng 20
1.10 Kết luận chương .21
Chương 2 : Tổng quan về kỹ thuật OFDM 22
2.1 Giới thiệu chương 22
2.2 Khái niệm OFDM .23
2.3 So sánh FDM và OFDM .23
2.4 Tính trực giao 25
2.5 Cấu trúc OFDM .26
2.6 Sơ đồ khối của hệ thống OFDM .27
2.6.1 Bộ chuển đổi nối tiếp song song 28
2.6.2 Mã hoá kênh và sắp xếp(Coding & Mapping) trong hệ thống OFDM 28
2.6.2.1 Mã hoá kênh 28
2.6.2.2 Ánh xạ ( Mapping ) .29
2.6.3 Ứng dụng kĩ thuật IFFT/FFT trong OFDM .30
2.6.4 Tiền tố lặp CP (Cyclic Prefix) 32
2.6.5 Điều chế RF 33
2.7 Đồng bộ .34
2.7.1 Đồng bộ kí tự .34
2.7.1.1 Lỗi thời gian 34
2.7.1.2 Nhiễu pha sóng mang 35
2.7.2 Đồng bộ tần số sóng mang .35
2.7.2.1 Lỗi tần số .35
2.7.2.2 Ước lượng tần số .36
2.7.2.3 Nhận xét 36
2.7.3 Đồng bộ tần số lấy mẫu 36
2.8 OFDM trong hệ thống .37
2.9 Ưu nhược điểm của hệ thống OFDM 38
2.9.1 Ưu điểm 38
2.9.2 Nhược điểm 39
2.10 Kết luận chương 39
Chương 3 : Ảnh hưởng của nhiễu trong WIMAX và các biện pháp khắc
Phục .40
3.1 Giới thiệu chương : .40
3.2 Sơ đồ khối của hệ thống thông tin vô tuyến : 40
3.3 Ảnh hưởng của nhiễu trong hệ thống vô tuyến : .41
3.3.1 Suy hao (pathloss) .41
3.3.2 Che chắn (shadowing) 42
3.3.3 Nhiễu đồng kênh CCI .43
3.3.4 Hiện tượng đa đường (multipath) : 44
3.3.5 Hiện tượng Doppler 46
3.4 Các biện pháp nhằm giảm ảnh hưởng của nhiễu được sử dụng trong WiMAX.47
3.4.1 Tái sử dụng tần số phân đoạn 47
3.4.2 Các biện pháp giảm phadinh .48
3.4.2.1 Phading băng hẹp (phadinh phẳng ) 49
3.4.2.2 Phadinh băng rộng (phadinh lựa chọn tần số ) 51
3.4.2.3 Bộ cân bằng 51
3.4.2.4 Mã hoá và điều chế thích nghi .52
3.4.2.5 Mã hoá kênh (channel coding) .55
3.5 kết luận chương 57
Chương 4 :Ảnh hưởng của kênh vô tuyến đến truyền dẫn tín hiệu 58
4.1 Giới thiệu chương 58
4.2 Kênh Fadinh đa đường (Multipath fadinh channel) 59
4.2.1 Thông số tán xạ thời gian (Time dispersion parameter) 60
4.2.2 Giải thông kết hợp (coherence bandwidth) 60
4.2.3 Phổ doppler (doppler spectrum) .60
4.2.4 Trải doppler và thời gian kết hợp (Doppler spread and coherence time) .62
4.3 Mô hình đáp ứng xung của kênh fading 64
4.4 Phân bố Rayleigh và phân bố Ricean 66
4.4.1 Phân bố Rayleigh .66
4.4.2 Phân bố Ricean .68
4.5 Kết luận chương .69
Hình 2.8: Sơ đồ khối của qúa trình phát và thu OFDM
Bộ chuyển đổi nối tiếp song song
Dữ liệu cần truyền thường có dạng dòng dữ liệu nối tiếp tốc độ cao do vậy giai đoạn biến đổi song song thành nối tiếp là cần thiết để biến đổi dòng bit nối tiếp đầu vào thành dữ liệu cần truyền trong mỗi ký hiệu OFDM. Dữ liệu được phân phối cho mỗi ký hiệu phụ thuộc vào sơ đồ điều chế được sử dụng và số sóng mang. Có thể nói biến đổi nối tiếp song song bao hàm việc làm đầy các dữ liệu cho mỗi tải phụ. Tại máy thu một quá trình ngược lại sẽ được thực hiện, với dữ liệu từ các tải phụ được biến đổi trở lại thành dòng dữ liệu nối tiếp gốc.
Khi truyền dẫn OFDM trong môi trường đa đường (multipath), fading chọn lọc tần số có thể làm cho một số nhóm tải phụ bị suy giảm nghiêm trọng và gây ra lỗi bit. Để cải thiện chỉ tiêu kỹ thuật phần lớn các hệ thống OFDM dùng các bộ xáo trộn dữ liệu (scramber) như một phần của giai đoạn biến đổi nối tiếp thành song song. Tại máy thu quá trình giải xáo trộn được thực hiện để giải mã tín hiệu.
Mã hóa kênh và sắp xếp (Coding & Mapping) trong hệ thống OFDM
Mã hóa kênh
Trong hệ thống thông tin số nói chung, mã hóa sửa sai theo phương pháp FEC (Forward Error Correcting) được sử dụng để nâng cao chất lượng thông tin, cụ thể là đảm bảo tỷ số lỗi trong giới hạn cho phép , điều này càng thể hiện rõ ở kênh truyền bị tác động của AWGN.
Trong OFDM, theo một số khuyến nghị, người ta còn kết hợp mã hóa với kỹ thuật xen rẽ (interleaving) trên giản đồ thời gian – tần số để khắc phục lỗi chùm (burst error) thường xuất hiện trong thông tin đa sóng mang do hiện tượng Fading lựa chọn tần số. Các lỗi chùm không thể được sửa bởi các loại mã hóa kênh. Nhờ vào kỹ thuật xen rẽ, người ta đã chuyển lỗi chùm (nếu có xảy ra) thành các lỗi ngẫu nhiên và các lỗi ngẫu nhiên này dễ dàng được khắc phục bởi các loại mã hóa kênh.
Ánh xạ (Mapping)
Sau khi đã được mã hóa và xen rẽ, các dòng bit trên các nhánh sẽ được điều chế BPSK, QPSK, 16-QAM, hay 64-QAM. Dòng bit trên mỗi nhánh được sắp xếp thành các nhóm có Nbs (1, 2, 4, 6) bit khác nhau tương ứng với các phương pháp điều chế BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM. Hay nói cách khác dạng điều chế được quy định bởi số bit ở ngõ vào và cặp giá trị (I, Q) ở ngõ ra.
Chẳng hạn : khi ta sử dụng phương pháp điều chế 64-QAM thì sẽ có 6 bit đầu vào được tổ chức thành một nhóm tương ứng cho một số phức trên đồ thị hình sao đặc trưng cho kiểu điều chế 64-QAM (64-QAM constellation). Trong 6 bit thì 3 bit LSB (b0 b1 b2) sẽ biểu thị cho giá trị của I, còn 3 bit MSB (b3 b4 b5) biểu thị cho giá trị của Q .
/file/d/0Bz7Zv9 ... sp=sharing
