Tổng quan về Wimax

Tổng quan về Wimax( Wordwide interoperability for microwave Access) Là công nghệ kết nối không dây băng thông rộng dựa trên đặc tả IEEE 802.16 Sử dụng cho : di động(802.16e) và cố định(802.16-2004) Các chuẩn Mạng cố định ( 802.16-2004). Phổ tần thấp hơn 11Ghz, sử dụng kĩ thuật OFDM Mạng di động (802.16e).Phổ tần thấp hơn 66Ghz,sử dụng kĩ thuật OFDMA, hỗ trợ TDD và FDD bán song công Không yêu cầu tầm nhìn thẳng(N-LOS), tốc độ tối đa có thể hơn 70Mbps Các kĩ thuật nổi bật  Sử dụng kĩ thuật OFDM cải thiện hiệu suât đa đường ở môi trường N-LOS,hạn chế nhiễu ISI Kênh con hóa,nguyên lý báo hiệu Sử dụng lại tần số tích kiệm nguồn tài nguyên Nguyên lý chuyển giao tối ưu vơi trễ nhỏ(<50ms),đảm bảo thời gian thực Anten thông minh MIMO,nguyên lý chia nhỏ kênh linh hoạt,mã hóa điều chế nâng cao Cơ sở OFDM( Công nghệ ghép kênh phân chia theo tần số trực giao) Chia băng thông thành các tần số sóng mang con Luồng dữ liệu đầu vào được chia thành các luồng con song song với tốc độ giảm Mỗi luồng con được điều chế và truyền trên một sóng mang con trực giao cách biệt Tiền tố vòng CP loại bỏ được nhiễu xuyên tín hiệu(thời lượng CP lâu hơn trễ kênh truyền) Khai thác sự phân tập tần số bằng cách mã hóa và chèn thông tin lên sóng mang trước khi truyền Điều chế OFDM bằng phương pháp biến đổi ngược Furie nhanh cho phép một số lượng lớn các sóng mang con với độ phức tạp thấp Cơ sở OFDM Phía thu (giải điều chế OFDM): Tách khoảng bảo vệ ở mỗi mẫu tín hiệu thu Nhân với hàm phức Giải điều chế ở các sóng mang phụ Chuyển đổi mẫu tín hiệu phức thành dòng bit Chuyển đổi song song /nối tiếp Symbol OFDM Gồm có 3 sóng mang con: Sóng mang con dữ liệu : truyền dữ liệu Sóng mang con DC : Ước lượng và đồng bộ Sóng mang con vô dụng : sử dụng cho các băng bảo vệ Kênh con hóa Các kênh con tích cực được nhóm lại thành các sóng mang con Có 2 kiểu hoán vị các sóng mang con: Phân tập và lân cận Hoán vị phân tập:gồm các sóng mang con ngẫu nhiên tạo thành một kênh con Hoán vị lân cận: gồm một khối các sóng mang lân cận tạo thành một kênh con Tập trung công suất phát vào một vài sóng mang OFDM làm tăng độ lợi hệ thống  Hiệu ứng kênh con hóa Scalable OFDM Hỗ trợ nhiều dải băng thông khác nhau để xác định hoạt động nhu cầu cấp phát phổ khác,các yêu cầu mô hình sử dụng Khả năng tỉ lệ được hỗ trợ nhờ điều chỉnh kích thước FFT trong khi vẫn giữ nguyên độ rộng băng tần sóng mang con Cấu trúc khung TDD (Được hỗ trợ bởi chuẩn 802.16e) Cho phép điều chỉnh tỉ lệ DL/UL để hỗ trợ hiệu quả lưu lượng không đối xứng giữa DL và UL Đảm bảo sự trao đổi kênh : hỗ trợ khả năng điều chỉnh đường truyền, MIMO va các kĩ thuật anten vòng khác Yêu cầu một kênh đơn cho cả DL và UL nên linh động sự cấp phát tần số toàn cục Các đặc tính lớp PHY cao cấp khác Wimax di động đưa ra các kĩ thuật: Điều chế thích ghi và mã hóa Phản hồi kênh nhanh Sử dụng các hỗ trợ điều chế: QPSK, QAM16,QAM64 Sự tổ hợp các kĩ thuật điều chế đem lại sự tinh phân giải tốc độ dữ liệu Mô tả lớp MAC Có thể hỗ trợ lưu lượng dữ liệu cụm tốc độ cao ngay cả khi đang hỗ trợ lưu lượng thoại và luồng video trên cùng một kênh Tài nguyên có thể thay đổi nhờ bộ lập lịch MAC Khả năng truyền bất đối xứng DL/UL,cơ chế cấp phát tài nguyên linh hoạt Dịch vụ lập trình MAC Bộ lập trình dữ liệu nhanh Lập trình cho cả đường xuống và đường lên Cung cấp tài nguyên động Lập trình lựa chọn tần số Quản lý di động Wimax di động hỗ trợ chế độ ngủ và chế độ rỗi cho phép vận hành MS hiệu quả Hỗ trợ khả năng chuyển giao tốt cho phép MS di chuyển với tốc độ khá lớn (100km) mà không bị gián đoạn kết nối Quản lý năng lượng Chế độ ngủ : Cho phép MS tích kiệm năng lượng , khả năng linh hoạt để dò tìm các trạm gốc khác BS tích kiệm tài nguyên vô tuyến Chế độ rỗi: Cho phép MS sãn sàng tiếp nhận bản tin hướng xuống từ bất cứ trạm gốc nào (loại bỏ yêu cầu chuyển giao) Loại bỏ giao diện vô tuyến của mạng với MS không hoat động nhưng vẫn cung cấp một phương thức đơn giản để báo cho MS Chuyển giao Chuyển giao cứng Chuyển giao trạm gốc nhanh Chuyển giao phân tập vĩ mô Bảo mật Giao thức quản lý khóa Nhận thực thiết bị / người sử dụng Mã hóa lưu lượng Bảo vệ các bản tin điều khiển Hỗ trợ chuyển giao nhanh Các công nghệ anten thông minh Tạo chùm: sử dụng nhiều anten truyền tín hiệu quan trọng nâng cao dung lượng và khả năng phủ sóng Các công nghệ anten thông minh Mã không gian mã thời gian hỗ trợ phân tập truyền Ghép kênh không gian tận dụng tốc độ đỉnh cao hơn và giảm thông lượng Anten MIMO 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 mặc dù có cùng tần số Làm việc được trong môi trường phân tán Vì vậy mà hiệu suất sử dụng phổ tần cao Sử dụng lại tần số Wimax di động hỗ trợ sử dụng lại tần số trên tất cả các cell Sử dụng kênh con linh hoạt nhờ phân đoạn kênh con và vùng hoán vị Một phân đoạn là sự phân mảnh của các kênh con OFDM sẵn có.(Người dùng hoạt động trên các kênh con chiếm một phần nhỏ trên toàn bộ băng thông kênh truyền) Vùng hoán vị là một số lượng các OFDM liền kề trong DL, UL mà sử dụng cùng hoán vị Sử dụng lại tần số Gần trạm gốc là khu vực sẵn có các kênh con Gần đường biên mỗi cell hoạt động trên vùng chỉ có một phần kênh con sẵn có Duy trì cho người dùng ở trung tâm để tối đa hiệu suất phổ Đường biên đảm bảo thông lượng và chất lượng kết nối Một số thông số hệ thống Cấu trúc mạng Một số ứng dụng Xu hướng phát triển trên thế giới