Bài giảng Chương III: Nền tảng kỹ thuật của wimax

CHƯƠNG IIINỀN TẢNG KỸ THUẬT CỦA WIMAX(7 Tiết)Phần 2CHUYÊN ĐỀ VÔ TUYẾN SỐNội dung của chương III3.1OFDM và điều chế đa sóng mang3.2Các kỹ thuật đa anten3.3Đa truy nhập phân chia tần số trực giao3.4Điều chế thích nghiKỹ thuật khác: Điều chế thích nghiCho phép hệ thống điều chỉnh được phương pháp điều chế tín hiệu dựa trên điều kiện SNR của tuyến Khi tuyến truyền dẫn có chất lượng tốt, Kiểu điều chế cao nhất được sử dụng, Làm tăng dung lượng của hệ thống. Khi tuyến ở mức chất lượng thấp hơn, Hệ thống có thể chuyển sang một kiểu điều chế thấp hơnĐảm bảo chất lượng kết nối và ổn định của tuyến. Kỹ thuật khác: Điều chế thích nghiBPSK cũng được dùng để gửi các thông báo quảng bá tín hiệu Vì nó cho 1 vùng phủ lớn nhất. Nội dung của chương III3.1OFDM và điều chế đa sóng mang3.2Các kỹ thuật đa anten3.3Đa truy nhập phân chia tần số trực giao3.4Điều chế thích nghi3.5Một số đặc điểm kỹ thuật khácMột số đặc điểm kỹ thuật khácQoSCơ chế lập lịch (Scheduling)Quản lý tiết kiệm năng lượngBảo mậtDịch vụ Muticast và Broadcast – MBSTruy nhập kênh truyền (network entry and initialization) Một số đặc điểm kỹ thuật khác: QoSQoS phụ thuộc vào 3 yếu tố sau: Giao thức MAC hoạt động hướng kết nối:Mỗi một gói tin đều được đưa vào một kết nối cụ thể, kết nối này là ảo, được xác định bởi tham số CID. Cơ chế cấp phát băng thông Request/Grant: Cơ chế này làm tăng hiệu quả sử dụng băng thôngMS yêu cầu thông lượng băng thông cấp phát từ BS. BS sẽ cấp phát băng thông bằng (timeslot) tới MSPhân loại dịch vụ: Một số đặc điểm kỹ thuật khác: Các lớp QoSMột số đặc điểm kỹ thuật khác: Các lớp QoSMột số đặc điểm kỹ thuật khác: Các lớp QoSMột số đặc điểm kỹ thuật khác: Cơ chế lập lịch Mục đích: Sử dụng tài nguyên UL và DL một cách có hiệu quả nhất trong khi luôn đảm bảo được QoS yêu cầu Trong wimax, thông tin đến là on-off (cụm). Tài nguyên vô tuyến sẽ được chia sẻ giữa nhiều user. Do đó cần có cơ chế lập lịch cho các gói tin. Một số đặc điểm kỹ thuật khác: Cơ chế lập lịchMột số đặc điểm kỹ thuật khác: Cơ chế lập lịchMột số đặc điểm kỹ thuật khác: Quản lý tiết kiệm năng lượngWiMAX di động hỗ trợ hai chế độ vận hành để tiết kiệm năng lượng:Sleep Mode Idle Mode Một số đặc điểm kỹ thuật khác: Quản lý tiết kiệm năng lượngSleep Mode: MS ở trong giai đoạn trước khi có bất cứ trao đổi thông tin gì với BS. Cho phép MS tối thiểu năng lượng tiêu thụ và tối thiểu tài nguyên vô tuyến của BS.Một số đặc điểm kỹ thuật khác: Quản lý tiết kiệm năng lượngIdle Mode: MS sẵn sàng nhận các bản tin quảng bá DL mà không cần đăng ký với một BS xác định nào (định kỳ)Khi MS di chuyển trong một môi trường được phủ sóng bởi nhiều BS.Một số đặc điểm kỹ thuật khác: Bảo mậtWiMAX di động hỗ trợ tốt nhất các đặc tính bảo mật lớpnhờ áp dụng các công nghệ tốt nhất đang sẵn có hiện nay: Hỗ trợ nhận thực giữa thiết bị/người dùng, Giao thức quản lý khóa linh động, Mã hóa lưu lượng, Bảo vệ bản tin điều khiển và Tối ưu hóa giao thức bảo mật cho các chuyển giao nhanh. Một số đặc điểm kỹ thuật khác:  Dịch vụ Muticast và Broadcast – MBSDịch vụ MBS trong WiMAX di động kết hợp các đặc tính tốt nhất của DVB – H, MediaFLO và 3GPP E – UTRA, Thỏa mãn những yêu cầu sau:Tốc độ dữ liệu cao và khả năng phủ sóng sử dụng mạng một tần số Cấp phát tài nguyên vô tuyến linh động.MS tiêu thụ năng lượng thấp.Hỗ trợ dữ liệu ngang hàng bao gồm các luồng audio và video.Thời gian chuyển mạch kênh nhỏ. Một số đặc điểm kỹ thuật khác: Truy nhập kênh truyền Khi một MS mở máy (power on) nó sẽ tiến hành các bước sau để kết nối với trạm BS:Thực hiện quá trình tìm kiếm và đồng bộ hóa với các BS mà nó thu được sóng radio. MS nhận biết các thông số uplink bằng cách lắng nghe các UL-MAP. MS thực hiện quá trình ranging giống như ĐKCS.MS thỏa thuận về việc thuê nhận băng thông với BS cùng các thông tin về profile. MS thực hiện quá trình nhận thực, trao đổi khóa và tiến hành đăng ký truy nhập vào mạng. Kết nối IP được thiết lậpLuồng dịch vụ có thể bắt đầu được trao đổi. Một số đặc điểm kỹ thuật khác: Truy nhập kênh truyềnNội dung của chương III3.1OFDM và điều chế đa sóng mang3.2Các kỹ thuật đa anten3.3Đa truy nhập phân chia tần số trực giao3.4Điều chế thích nghi3.5Một số đặc điểm kỹ thuật khác3.6Các mô hình chuyển vùngCác mô hình chuyển vùngKhi ra MS khỏi vùng phủ của mạng thường trú Và không kết nối được với một vùng phủ khác cũng thuộc mạng tạm trú ? Giải quyết thế nào ?Để dịch vụ không bị ngắt quãng, MS sẽ tự động dò tìm và truy nhập vào một mạng tạm trú nào đó Thông qua một thỏa thuận giữa Nhà cung cấp dịch vụ mạng thường trú (HNSP) Và nhà cung cấp dịch vụ mạng thường trú (VNSP)Gọi là chuyển vùng (Roaming)Thỏa thuận: Thỏa thuận chuyển vùng Các mô hình chuyển vùngCác bước thực hiện chuyển vùngCác mô hình chuyển vùngChuyển vùng có thể được thực hiện giữa các mạng sử dụng các công nghệ khác nhau:Giữa WiMAX và WiFi, Giữa WiMAX và mạng GSM/CDMA. Các mô hình chuyển vùngMột hay nhiều nhà khai thác có thể kết nối tới một nhà khai thác khác thông qua một hay nhiều mạng trung gian (đối tác thứ 3) được gọi là WRX (WiMAX Roaming Exchange)Các mô hình chuyển vùngLợi thế của kết nối thông qua một nhà cung cấp thứ 3:Có thể cho phép một NSP kết nối với nhiều nhà mạng khác thông qua một kết nối duy nhất Các mô hình chuyển vùngCác mô hình có khả năng hỗ trợ roaming đến và đi với các mạng quốc tế:Roaming song phương (Bilateral roaming)Roaming đơn phươngMô hình HubCác mô hình chuyển vùng: Roaming song phươngKhi các thuê bao của 2 nhà mạng chuyển vùng vào nhà mạng kia. Hai NSP sẽ thiết lập một thỏa thuận roaming với nhau. Các NSP có thể có một kết nối trực tiếp và xử lý chuyển vùng. Có thể thuê WRX. Các mô hình chuyển vùng: Roaming đơn phươngKhi các thuê bao của một NSP chuyển vùng đến mạng của một NSP khác và không có điều ngược lại. Các mô hình chuyển vùng:Mô hình HubLà một mô hình cho phép các NSP roaming thông qua nhà cung cấp dịch vụ Roaming Hub trung gian các NSP không phải làm việc trực tiếp với nhau, Mà sẽ làm việc việc với các nhà cung cấp dịch vụ Hub để cung cấp dịch vụ roaming cho các thuê bao. Các mô hình chuyển vùng:Mô hình Hub