ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

65 496 4
ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Hệ thống công nghệ anten thông minh có liên quan đến loại anten được thiết kế để tăng cường độ tín hiệu nhận được trong mạng truy cập không dây.

Đề Tài Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Duy Nhật Viễn ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX Mục lục CHƯƠNG 1 Tổng quan về hệ thống WiMAX 1.1 Giới thiệu chương 1 1.2 Giới thiệu hệ thống WiMAX .1 1.2.1 WIMAX là gi? 1 1.2.2 Lịch sử ra đời 1 1.2.3 Đặc điểm của WIMAX .2 1.3 Các chuẩn WIMAX .3 1.3.1 Chuẩn cơ bản 802.16 3 1.3.2 Các chuẩn bổ sung của WIMAX 3 1.4 Các công nghệ sử dụng trong WIMAX .4 1.4.1 Điều chế thứ tự cao hơn 4 1.4.2 Công nghệ OFDM 5 1.4.3 Công nghệ OFDMA 7 1.5 Ứng dụng của WIMAX .9 1.6 Kết luận chương .13 CHƯƠNG 2 Kĩ thuật OFDM và OFDMA trong WIMAX 2.1 Giới thiệu chương 14 2.2 Công nghệ OFDM .14 2.2.1 Cơ sở của OFDM .14 2.2.1.1 Cơ sở trực giao 15 2.2.1.2 Tiền tố vòng CP .19 2.2.1.3 biểu tượng Pilot .21 2.3 Kĩ thuật OFDMA trong WIMAX 21 2.3.1 Cấu trúc biểu tượng OFDMA và kênh con hoá 21 2.3.2 Scalable OFDMA .24 2.3.3 Cấu trúc khung TDD .25 2.4 kết luận chương .27 CHƯƠNG 3 Ước lượng kênh trong hệ thống OFDM SVTH: Lê Tiến Dũng Trang 1 Lớp: 03DT1 Đề Tài Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Duy Nhật Viễn 3.1 Giới thiệu chương 28 3.2 Mô tả hệ thống 29 3.3 Các kĩ thuật ước lượng kênh .32 3.3.1 Ước lượng MMSE .33 3.3.2 Ước lượng LS 34 3.4 Giảm kích thước FFT với ước lượng MMSE và LS .36 3.4.1 Mục đích của phương pháp 36 3.4.2 Giảm kích thước FFT với ước lượng MMSE .36 3.4.3 Giảm kích thước FFT với ước lượng LS 37 3.3 Kết luận chương .38 CHƯƠNG 4 Mô phỏng ước lượng kênh 4.1 Giới thiệu chương 39 4.2 Mô phỏng SER dựa trên MMSE và LS .39 4.3 Mô phỏng so sánh ước lượng MMSE và LS .40 4.3.1 Ưu điểm của MMSE .41 4.3.2 Nhược điểm của MMSE .41 4.4 Mô phỏng giảm kích thước FFT với ước lượng MMSE .41 4.4.1 Ưu điểm của phương pháp 41 4.4.2 Nhược điểm của phương pháp 42 4.5 Mô phỏng giảm kích thước FFT với ước lượng LS 43 4.6 Kết luận chương .44 4.7 Hướng phát triển đề tài 44 Tài liệu tham khảo .45 Phần phụ lục 46 LỜI MỞ ĐẦU 1) Đặt vấn đề Công nghệ OFDM hiện nay đã tìm được sự ứng dụng rộng rãi trong các tiêu chuẩn viễn thông như hệ thống truyền hình số DVB-T, phát thanh số DAB, hay mạng truy nhập Internet băng thông rộng ADSL, …Hiện nay công nghệ này đang được ứng dụng trong hệ thống truy nhập Internet không dây băng rộng WIMAX theo các tiêu chuẩn IEEE SVTH: Lê Tiến Dũng Trang 2 Lớp: 03DT1 Đề Tài Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Duy Nhật Viễn 802.16 và trong hệ thống di động toàn cầu thế hệ thứ 4 cũng như nhiều hệ thống viễn thông khác. WIMAX là một công nghệ không dây băng thông rộng mang lại tốc độ kết nối nhiều Megabit và thông lượng cao cho phép truy cập một khối lượng lớn các dữ liệu như phim và các nội dung đa phương tiện, đồng thời có phạm vi phủ sóng rộng giúp mang lại khả năng truy cập tới các dữ liệu trong khoảng cách xa. Hiện nay nhiều hãng sản xuất các thiết bị điện tử như Laptop, điện thoại và các thiết bị văn phòng khác đã tích hợp các phần cứng cũng như các phần mềm ứng dụng của công nghệ WIMAX vào các sản phẩm của mình để đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao và phong phú của khách hàng. Các thiết bị WIMAX này đã được kiểm tra về khả năng tương thích với nhau sẽ giúp khách hàng dễ dàng hơn khi chuyển vùng từ hệ thống mạng này sang hệ thống mạng khác với các thiết bị Internet của mình, mang lại cho người sử dụng một trải nghiệm di động luôn được kết nối . Để tiếp cận và tìm hiểu về công nghệ WIMAX chúng ta hãy đi vào tìm hiểu cơ sở và các ứng dụng của kĩ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM-Othogonal Frequency Division Multiplex ) trong hệ thống WIMAX mà điển hình là kĩ thuật ước lượng kênh truyền trong hệ thống OFDM của WIMAX. Vì còn nhiều hạn chế về khả năng lẫn kiến thức nên đề tài chỉ nghiên cứu các phương pháp ước lượng kênh trong hệ thống OFDM của WiMAX đề làm nền tảng cho các vấn đề chuyên sâu sau này. Rất mong được sự góp ý của thầy cô và bạn bè trong khoa Điện Tử Viễn Thông-Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng. 2) Kết cấu của đề tài Đề tài chia làm 4 chương, trong đó 2 chương đầu là những khái niệm lý thuyết cơ bản, chương 3 trình bày các phương pháp và những biểu thức tính toán của ước lượng kênh. Chương 4 là phần mô phỏng để làm rõ những biểu thức tính toán ở chương 3. Nội dung chính của từng chương như sau: Chương 1: Tổng Quan Về Hệ Thống WiMAX Trình bày những vấn đề liên quan đến mô hình của một hệ thống WiMAX cơ bản, những đặc điểm và các ứng dụng của nó đối với quá trình truyền tin trên lý thuyết và trên thực tế. Chương 2: Kĩ Thuật OFDM Và OFDMA Trong WiMAX SVTH: Lê Tiến Dũng Trang 3 Lớp: 03DT1 Đề Tài Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Duy Nhật Viễn Phần này giới thiệu về cơ sở, đặc điểm cơ bản của kĩ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao và ứng dụng công nghệ OFDM trong WiMAX điển hình là kĩ thuật OFDMA. Chương 3: Kĩ Thuật Ước Lượng Kênh Trong Hệ Thống OFDM Mô tả các phương pháp ước lượng kênh và những biểu thức toán học của nó dựa trên đáp ứng xung của kênh. Chương 4: Mô Phỏng Ước Lượng Kênh Mô phỏng so sánh sự khác nhau giữa ước lượng MMSE và ước lượng LS. Đề xuất phương pháp giảm kích thước FFT trong ước lượng MMSE và LS. 3) Phương pháp nghiên cứu Đề tài làm rõ những khái niệm về ước lượng kênh trong OFDM, từ đó dựa vào những biểu thức tính toán, thực hiện mô phỏng so sánh sự khác nhau của ước lượng MMSE và LS. 4) Mục tiêu của đề tài Từ những kết quả mô phỏng đạt được, rút ra những nhận xét về những ưu điểm cũng như nhược điểm của 2 phương pháp và đề xuất phương pháp giảm kích thước FFT với 2 phương pháp ước lượng trên. CHƯƠNG 1 : Tổng Quan Về Hệ thống WIMAX 1.1 Giới thiệu chương Trước khi đi vào tìm hiểu các vấn đề về ước lượng kênh trong hệ thống OFDM của WiMAX, ta sẽ tìm hiểu hệ thống WiMAX là gì?, nó có những đặc điểm gì?, và nó có những ưu điểm nào trong các ứng dụng thực tế. 1.2 Giới thiệu hệ thống WIMAX : 1.2.1 WIMAX là gì ? WIMAX là từ viết tắt của Worldwide Interoperability For Microwave Access-khả năng kết nối không dây trên diện rộng với truy nhập vi ba. Nó cho phép truy nhập băng thông rộng vô tuyến đến đầu cuối (last mile) như một phương thức thay thế cho cáp là DSL. WIMAX cho phép kết nối băng rộng vô tuyến cố định, mang xách tay được, di động mà không cần thiết ở trong tầm nhìn thẳng (line of sight) trực tiếp đến một trạm. WIMAX có 2 phiên chính : WIMAX cố định (Fixed WIMAX) WIMAX di động(Mobile WIMAX) SVTH: Lê Tiến Dũng Trang 4 Lớp: 03DT1 Đề Tài Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Duy Nhật Viễn 1.2.2 Lịch sử ra đời : Chuẩn 802.16 được xây dựng từ viện kĩ thuật điện và điện tử từ năm 1999, nhưng tiêu chuẩn đầu tiên được đưa ra và được cả thế giới công nhận vào năm 2001. 2003 >802.16a 2004 >802.16d 2005 > 802.16e Chuẩn được thiết kế hỗ trợ cho cả phương thức song công theo thời gian (Time Division Duplex-TDD) và song công theo tần số (Frequency Division Duplex-FDD). TDD, tại đó đường lên và đường xuống dùng chung một kênh nhưng không truyền cùng một lúc. FDD, tại đó đường lên và đường xuống hoạt động trong những kênh riêng biệt. 1.2.3 Đặc điểm của WIMAX: WIMAX di đông cũng có các đặc điểm giống EV-DO hoặc HSxPA nhằm tăng tốc độ truyền thông (Data Rate). Những đặc điểm đó bao gồm: mã hoá và điều chế thích nghi (Adaptive Modulation and coding-AMC), kĩ thuật sửa lỗi bằng dò lặp (Hybrid Automatic Repeat Request-HARQ). Phân bố nhanh (Fast Scheduling) và chuyển giao mạng (Handover) nhanh và hiệu quả. Không giống như công nghệ 3G dựa trên CDMA được xây dựng nhằm vào dịch vụ thoại, WIMAX được thiết kế để đáp ứng dịch vụ truyền dữ liệu dung lượng lớn (trong đó có cả dịch vụ thoại VoIP). WIMAX sử dụng kĩ thuật trải phổ SOFDMA và hạ tần mạng xây dựng trên nền IP. WIMAX cung cấp khả năng kết nối Internet không dây nhanh hơn WIFI, tốc độ uplink và downlink cao hơn, sử dụng được nhiều ứng dụng hơn, và quan trọng là vùng phủ 5ong rộng hơn và không bị ảnh hưởng bởi địa hình. WIMAX có thể thay đổi một cách tự động phương thức điều chế để có thể tăng vùng phủ 5ong bằng cách giảm tốc độ truyền và ngược lại. Để tăng vùng phủ 5ong, chuẩn WIMAX hoặc sử dụng mạng Mesh hoặc sử dụng anten thông minh hoặc MIMO. Dữ liệu truyền trong mạng WIMAX được phân chia thành 5 lớp dịch vụ với những ưu tiên khác nhau nhằm cung ứng QoS. Ngoài ra bảo mật cũng là một đặc điểm nổi trội của WIMAX so với WIFI. 1.3 Các chuẩn của WIMAX: 1.3.1 Chuẩn cơ bản 802.16 : SVTH: Lê Tiến Dũng Trang 5 Lớp: 03DT1 Đề Tài Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Duy Nhật Viễn Chuẩn 802.16 được tạo ra với mục đích là tạo ra những giao diện (Interface) không dây dựa trên một giao thức MAC (Media Access Control) chung. Kiến trúc mạng cơ bản của 802.16 bao gồm một trạm phát BS (Base Station) và người sử dụng ( SS-Subcribe Station ). Trong một vùng phủ 6ong, trạm BS sẽ điều khiển toàn bộ sự truyền dữ liệu (Traffic). Điều đó có nghĩa là sẽ không có sự trao đổi truyền thông giữa 2 SS với nhau. Nối kết giữa BS và SS sẽ gồm một kênh Downlink và Uplink. Kênh Uplink sẽ chia sẽ cho nhiều SS trong khi kênh Downlink có đặc điểm Broadcast. Trong trường hợp không có vật cản giữa BS và SS ( Line of sight ), thông tin sẽ được trao đổi trên băng tần cao. Ngược lại, thông tin sẽ được trao đổi ở băng tần thấp để chống lại nhiễu. 1.3.2 Các chuẩn bổ sung (Amendments) của WIMAX : • Chuẩn 802.16a: Chuẩn này sử dụng băng tần có bản quyền từ 2-11 Ghz. Đây là băng tần thu hút được nhiều quan tâm nhất vì tín hiệu truyền có thể vượt được các chướng ngại trên đường truyền. 802.16a còn thích ứng cho việc triển khai mạng Mesh mà trong đó một thiết bị cuối (Terminal) có thể liên lạc với BS thông qua một thiết bị cuối khác. Với đặc tính này, vùng phủ 6ong của 802.16a BS sẽ được nới rộng. • Chuẩn 802.16b: Chuẩn này hoạt động trên băng tần 5-6Ghz với mục đích cung ứng dịch vụ với chất lượng cao (QoS). Cụ thể chuẩn ưu tiên truyền thông tin của những ứng dụng Video, thoại, Real-time thông qua những lớp dịch vụ khác nhau (Class of Service). • Chuẩn 802.16c: Chuẩn này định nghĩa 6ong các Profile mới cho dải băng tần từ 10-66 Ghz với mục đích cải tiến Interoperability. • Chuẩn 802.16d: Có một số cải tiến nhỏ so với 802.16a. Chuẩn này được chuẩn hoá 2004. Các thiết bị Pre-WIMAX có trên thị trường là dựa vào chuẩn này. • Chuẩn 802.16e: Đang trong giai đoạn hoàn thiện và chuẩn hoá. Đặc điểm nổi bật của chuẩn này là khả năng cung cấp các dịch vụ di động ( vận tốc di chuyển lớn nhất mà có thể sử dụng dịch vụ này lên đến 100 Km/h ). SVTH: Lê Tiến Dũng Trang 6 Lớp: 03DT1 Đề Tài Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Duy Nhật Viễn Ngoài ra, còn có nhiều chuẩn bổ sung khác đang được triển khai hoặc đang trong giai đoạn chuẩn hoá như 802.16g, 802.16f, 802.16h… 1.4 Các công nghệ sử dụng trong WIMAX: 1.4.1 Điều chế thứ tự cao hơn: Ngược với công nghệ tương tự có trước đây (FM,AM) và biểu đồ điều chế số hóa hiệu suất thấp. (PSK, BPSK, và QPSK) được sử dụng rộng rãi trong các mạng ngày nay, công nghệ băng rộng không dây yêu cầu sử dụng các biểu đồ điều chế theo thứ tự cao hơn với hiệu quả trải phổ tốt hơn. Tuy nhiên biểu đồ điều chế theo thứ tự cao hơn này rất dễ bị tác động bởi nhiễu (Interference) và hiện tượng đa đường dẫn. Cả hai yếu tố này đều phổ biến trong các triển khai mạng không dây có mặt khắp nơi với số lượng người 7ong lớn. Hình 1.1: Một số lược đồ điều chế theo thứ tự khác nhau Để biết được những tác động này, công nghệ OFDM, OFDMA và SOFDMA là những công nghệ truy cập mới cải tiến hỗ trợ kênh cần thiết để đạt được hiệu quả trải phổ cao hơn với thông lượng kênh cao hơn. Những công nghệ mới này là nền tản cho WIMAX di động và các hệ thống băng rộng di động thế hệ tiếp theo khác. 1.4.1.1 Công nghệ OFDM: Nhu cầu về các dịch vụ băng thông rộng tin cậy trong điều kiện truyền không dây bị che chắn (tầm nhìn khuất–NLOS, đặc biệt bị ảnh hưởng bởi hiện tượng đa đường dẫn và can thiệp từ các nhà cung cấp dịch vụ không dây khác) đã đưa công nghệ không dây vào triển khai rộng khắp sử dụng công nghệ ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM trong các chuẩn và sản phẩm . SVTH: Lê Tiến Dũng Trang 7 Lớp: 03DT1 Đề Tài Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Duy Nhật Viễn Hình 1.2: Công nghệ OFDM Công nghệ OFDM chia luồng dữ liệu ra thành nhiều đường truyền băng hẹp trong vùng tần số sử dụng các 8ong mang con trực giao với một 8ong mang con khác. Những 8ong mang con này sau đó ghép thành các kênh tần số để truyền vô tuyến. Hình 1.3 : Lược đồ các 8ong mang con trong OFDM. Các đường truyền băng hẹp này sử dụng các kí tự có khoảng thời gian dài (Long-Duration-Sysbol) trong miền thời gian để làm cho các kí tự không bị méo do hiện tượng đa đường dẫn. Bằng cách sử dụng các khoảng thời gian của kí tự xấp xỉ 100 ms với khoảng bảo vệ khoảng 10 ms, công nghệ OFDM cho phép khắc phục được các tác động của hiện tượng đa đường . SVTH: Lê Tiến Dũng Trang 8 Lớp: 03DT1 Đề Tài Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Duy Nhật Viễn Hình 1.4 : Sự nguyên vẹn của kí tự được sử dụng làm chậm trễ hiện tượng đa đường dẫn với khoảng bảo vệ thời gian. Để đảm bảo khả năng trực giao, khoảng dãn cách giữa các 9ong mang con phải được chọn lựa sao 9ong9 đảo ngược với khoảng thời gian của kí tự . Hình 1.5 : Khoảng dãn cách giữa các 9ong mang con được lựa chọn để mỗi 9ong mang con trực giao với các 9ong mang con khác. Độ dãn cách giữa các 9ong mang con phải cân bằng với sự đảo ngược các khoảng thời gian của kí tự . Số lượng các 9ong mang con phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ rộng kênh và mức độ nhiễu. Con số này tương ứng với kích thước FFT ( Fast-Fourier-Transformer ). Chuẩn giao tiếp vô tuyến 802.16-2004 xác định rõ 256 sóng mang con, tương ứng với kích cỡ FFT từ 512 đến 2048 phù hợp với các độ rộng kênh từ 5 tới 20 Mhz để duy trì tương đối khoảng thời gian không đổi của kí tự và khoảng dãn cách giữa các 9ong mang con độc lập với độ rộng kênh . Vì thế với công nghệ OFDM, sự kết hợp của các 9ong mang con trực giao truyền song song với các kí tự có khoảng thời gian dài đảm bảo rằng lưu lượng băng thông rộng SVTH: Lê Tiến Dũng Trang 9 Lớp: 03DT1 Đề Tài Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Duy Nhật Viễn không bị hạn chế do môi trường bị che chắn tầm nhìn (NLOS) và nhiễu do hiện tượng đa đường dẫn. 1.4.1.2 Công nghệ OFDMA: Truy cập phân chia theo tần số trực giao (OFDMA ) là công nghệ đa 10ong mang phát triển từ công nghệ OFDM, ứng dụng như một công nghệ đa truy cập. Được diễn tả như biểu đồ dưới đây, OFDMA hỗ trợ các nhiệm vụ của các 10ong mang con đối với các thuê bao nhất định. Mỗi một nhóm 10ong mang con được biểu thị như một kênh con (sub-channel), và mỗi thuê bao được chỉ định một hoặc nhiều kênh con để truyền phát dựa trên mỗi yêu cầu cụ thể và lưu lượng của mỗi thuê bao. Hình 1.6 : Công nghệ OFDM và OFDMA OFDMA có một số ưu điểm như khả năng linh hoạt tăng, thông lượng và tính ổn định được cải tiến. Bằng việc ấn định các kênh con cho các thuê bao cụ thể, việc truyền phát của các thuê bao có thể xảy ra đồng thời mà không cần sự can thiệp nào, do đó sẽ giảm thiểu tác động như ảnh hưởng đa truy cập –MAI (Multiplex Access interference). Hơn nữa, hiện tượng các kênh con cho phép tập trung công suất phát qua một số lượng các 10ong mang con ít hơn. Kết quả này làm tăng số đường truyền dẫn đến tăng phạm vi và khả năng phủ 10ong . SVTH: Lê Tiến Dũng Trang 10 Lớp: 03DT1 [...]... thống WIMAX Để tìm hiểu điều này, ta sẽ tìm hiểu cấu trúc của một hệ thống OFDM cơ bản, phương thức điều chế thu-phát tín hiệu và các ứng dụng thực tế củatrong hệ thống WIMAX (hệ thống OFDMA) 2.2 Công nghệ điều chế OFDM: 2.2.1 Cơ sở của OFDM: Cơ sở ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM- Orthogonal Frequency Division Multiplex) nó chia nhỏ băng thông thành các tần số 22ong mang con Trong. .. được khả năng của WIMAX có thể đáp ứng nhu cầu của mọi người như thế nào, ta có thể xem xét một số mô hình ứng dụng của WIMAX trong mạng nội bộ cũng như ở các dịch vụ công cộng 1.6 Kết luận chương Có thể nói WIMAX là chuẩn sẽ được mọi người mong đợi nhất vì tính ưu việt củatrong thiết kế cũng như trong ứng dụng Hệ thống của WIMAX được tích hợp rất nhiều công nghệ nhanh và hiệu quả WIMAX sử dụng... rộng hơn, thông lượng cao hơn và tăng khả năng phủ 14ong trong nhà (indoor) Với số lượng trạm gốc ít hơn để đạt được một dung lượng cụ thể trong một hệ thống, beam-forming là công nghệ anten thông minh thứ 3 được hợp nhất trong thông số kĩ SVTH: Lê Tiến Dũng Lớp: 03DT1 Trang 14 Đề Tài Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Duy Nhật Viễn thuật của WIMAX để tăng dung lượng hệ thống và tính năng trong các mạng di... các hệ thống cellular truyền thốnghệ số 3 hoặc 7-tùy theo nhu cầu 3-7 kênh tần số khác nhau để triển khai một mô hình mạng cụ thể Hình 1.9 : Mô hình sử dụng lại tần số (a)-3 tần số ( hệ thống Digital ) (b)-7 tần số ( Analog FDMA ) ©-OFDMA và CDMA Mục đích khác được sử dụng trong cả 2 công nghệ OFDMA và CDMA là sử dụng tất cả các kênh tần số trong mỗi sector sẵn có và sử dụng biểu đồ điều chế như OFDMA... sự phân tập tần số của kênh đa đường bằng cách mã hoá và chèn thông tin trên các 26ong mang con trước khi truyền đi Điều chế OFDM có thể thực hiện được với biến đổi ngược Forrier nhanh –IFFT, phép biến đổi này cho phép một số lượng lớn các 26ong mang con (lên tới 2048) với độ phức tạp thấp Trong một hệ thống OFDM, tài nguyên sẵn có trong miền thời gian chính là các sysbol OFDMtrong miền tần số chính... trực giao: Sự trực giao chỉ ra rằng có mối quan hệ toán học chính xác giữa các tần số của các 22ong mang trong hệ thống OFDM Trong hệ thống FDM thông thường, nhiều 22ong mang cách nhau một khoảng phù hợp để tín hiệu có thể nhận lại bằng cách sử dụng các bộ lọc và các bộ giải điều chế thông thường Trong các máy như vậy, các khoảng bảo vệ cần được dự liệu trước giữa các 22ong mang khác nhau và việc đưa... thể được tổ chức thành các kênh con (sub-channel) cấp phát cho người 26ong OFDMA là một nguyên lý đa truy nhập-ghép kênh cung cấp khả năng ghép kênh các luồng dữ liệu từ nhiều người 26ong trên các kênh con hướng xuống và đa truy nhập hướng lên nhờ các kênh con hướng lên 2.2.1.3 biểu tượng pilot: Các biểu tượng Pilot đóng vài trò quan trọng trong việc cân bằng và ước lượng kênh Trong quá trình truyền tín... báo cho nhau về tình trạng của kênh hay về tham số của bộ giải điều chế được sử dụng cho gói tin đã nhận được … thông tin này có thể lấy trong bản 26ong sysbol OFDM nhờ các 26ong mang Pilot 2.3 Kĩ thuật OFDMA trong WIMAX: SVTH: Lê Tiến Dũng Lớp: 03DT1 Trang 26 Đề Tài Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Duy Nhật Viễn 2.3.1 Cấu trúc biểu tượng OFDMA và kênh con hoá: Cấu trúc biểu tượng OFDMA gồm 3 loại 27ong mang... thời của lưu lượng, các nguồn tài nguyên có sẵn và các yêu cầu QoS có được Lưu lượng vượt mức trong một cell làm tăng lượng nhiễu tới các cell lân cận do đó làm giảm khả năng phủ 17ong của các cell Điều khiển chấp nhận được sử dụng nhằm chấp nhận hoặc từ chối các yêu cầu kết nối để duy trì sự nhận dữ liệu của cell trong lượng giới hạn được chấp nhận Chức năng điều khiển chấp nhận có tại trạm gốc WIMAX. .. Nguyễn Duy Nhật Viễn Với S-OFDMA, kích cỡ FFT khác với độ rộng kênh dựa trên các thông số theo chuẩn 802.16e-2005 Trong kênh tần số 5Ghz một FFT kích cỡ 512 sóng mang con được xác định còn một kênh 10Mhz, một FFT kích cỡ 1024 được xác định Điều đó đảm bảo rằng cả 2 hệ thống 5Mhz và 10Mhz có cùng khoảng thời gian của kí tự và do đó có cùng khả năng chống méo đa đường kể cả khi 2 hệ thống khác nhau về kích . Frequency Division Multiplex ) trong hệ thống WIMAX mà điển hình là kĩ thuật ước lượng kênh truyền trong hệ thống OFDM của WIMAX. Vì còn nhiều hạn chế về. 1.1 Giới thiệu chương Trước khi đi vào tìm hiểu các vấn đề về ước lượng kênh trong hệ thống OFDM của WiMAX, ta sẽ tìm hiểu hệ thống WiMAX là gì?, nó có những

Ngày đăng: 24/04/2013, 20:40

Hình ảnh liên quan

Hình 1.1: Một số lược đồ điều chế theo thứ tự khác nhau - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 1.1.

Một số lược đồ điều chế theo thứ tự khác nhau Xem tại trang 7 của tài liệu.
Hình 1.2: Công nghệ OFDM - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 1.2.

Công nghệ OFDM Xem tại trang 8 của tài liệu.
Hình 1. 3: Lược đồ các  - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 1..

3: Lược đồ các Xem tại trang 8 của tài liệu.
Hình 1. 4: Sự nguyên vẹn của kí tự được sử dụng làm chậm trễ hiện tượng đa đường dẫn với khoảng bảo vệ thời gian. - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 1..

4: Sự nguyên vẹn của kí tự được sử dụng làm chậm trễ hiện tượng đa đường dẫn với khoảng bảo vệ thời gian Xem tại trang 9 của tài liệu.
Hình 1. 5: Khoảng dãn cách giữa các 9ong mang con được lựa chọn để mỗi 9ong mang con trực giao với các 9ong mang con khác - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 1..

5: Khoảng dãn cách giữa các 9ong mang con được lựa chọn để mỗi 9ong mang con trực giao với các 9ong mang con khác Xem tại trang 9 của tài liệu.
Hình 1. 6: Công nghệ OFDM và OFDMA - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 1..

6: Công nghệ OFDM và OFDMA Xem tại trang 10 của tài liệu.
Hình 1.7: Công nghệ anten MIMO. 1.4.1.5 Mã hóa không gian-thời gian: - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 1.7.

Công nghệ anten MIMO. 1.4.1.5 Mã hóa không gian-thời gian: Xem tại trang 13 của tài liệu.
Hình 1.8: Beam-forming - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 1.8.

Beam-forming Xem tại trang 14 của tài liệu.
Hình 1.9 :Mô hình sử dụng lại tần số (a)-3 tần số ( hệ thống Digital ) (b)-7 tần số ( Analog FDMA )           ©-OFDMA và CDMA - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 1.9.

Mô hình sử dụng lại tần số (a)-3 tần số ( hệ thống Digital ) (b)-7 tần số ( Analog FDMA ) ©-OFDMA và CDMA Xem tại trang 15 của tài liệu.
Hình 1.10: Các tham số QoS. - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 1.10.

Các tham số QoS Xem tại trang 18 của tài liệu.
Hình 1.11 :Mô tả hệ thống WIMAX - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 1.11.

Mô tả hệ thống WIMAX Xem tại trang 19 của tài liệu.
Hình 2.1: Tích của 2 vector trực giao bằng 0. - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 2.1.

Tích của 2 vector trực giao bằng 0 Xem tại trang 23 của tài liệu.
Hình 2.3: Tích phân của 2 sóng sin khác tần số. - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 2.3.

Tích phân của 2 sóng sin khác tần số Xem tại trang 24 của tài liệu.
Hình 2.2: Giá trị trung bình của 24ong sin bằng 0. - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 2.2.

Giá trị trung bình của 24ong sin bằng 0 Xem tại trang 24 của tài liệu.
Hình 2.4: Tích phâ n2 sóng sin cùng tần số. - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 2.4.

Tích phâ n2 sóng sin cùng tần số Xem tại trang 25 của tài liệu.
Hình 2.5: Mô tả tiền tố vòng (Cyclic prefix). - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 2.5.

Mô tả tiền tố vòng (Cyclic prefix) Xem tại trang 26 của tài liệu.
Cấu trúc biểu tượng OFDMA gồm 3 loại 27ong mang con như hình 2.6: - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

u.

trúc biểu tượng OFDMA gồm 3 loại 27ong mang con như hình 2.6: Xem tại trang 27 của tài liệu.
Hình 2.7: Tần số DL gồm nhiều kênh con. - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 2.7.

Tần số DL gồm nhiều kênh con Xem tại trang 28 của tài liệu.
Hình 2.9: Cấu trúc khung WIMAX OFDMA. - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 2.9.

Cấu trúc khung WIMAX OFDMA Xem tại trang 30 của tài liệu.
Hình 2.10: Pdf Ricean với K=0(rayleigh), và K=2,4,8,16,32 - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 2.10.

Pdf Ricean với K=0(rayleigh), và K=2,4,8,16,32 Xem tại trang 35 của tài liệu.
Hình 2.11: Khả năng P( A2 < γ) khi năng lượng chắc chắn thấp hơn giá trị γ cho kênh - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 2.11.

Khả năng P( A2 < γ) khi năng lượng chắc chắn thấp hơn giá trị γ cho kênh Xem tại trang 36 của tài liệu.
Cho một hệ thống OFDM biểu diễn như hình sau: - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

ho.

một hệ thống OFDM biểu diễn như hình sau: Xem tại trang 37 của tài liệu.
Hình 3.2: khoảng hở giữa những điểm cho những kênh liên tục )5.3()5.0() - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 3.2.

khoảng hở giữa những điểm cho những kênh liên tục )5.3()5.0() Xem tại trang 38 của tài liệu.
Hình 3.2 minh họa những trường hợp năng lượng chảy qua cho những trường hợp đặc biệt. Chú ý rằng hầu hết mọi năng lượng là được giữ trong những vùng lân cận của vị trí  xung đầu tiên. - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 3.2.

minh họa những trường hợp năng lượng chảy qua cho những trường hợp đặc biệt. Chú ý rằng hầu hết mọi năng lượng là được giữ trong những vùng lân cận của vị trí xung đầu tiên Xem tại trang 39 của tài liệu.
Chúng ta sẽ tìm thấy vài cơ sở ước lượng trên mô hình của hệ thống, mọi kĩ thuật ước lượng kênh đều có cấu trúc mô tả như hình sau : - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

h.

úng ta sẽ tìm thấy vài cơ sở ước lượng trên mô hình của hệ thống, mọi kĩ thuật ước lượng kênh đều có cấu trúc mô tả như hình sau : Xem tại trang 40 của tài liệu.
Chú ý rằng hˆ LS cũng tương ứng với cấu trúc ước lượng trong hình 3.4. - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

h.

ú ý rằng hˆ LS cũng tương ứng với cấu trúc ước lượng trong hình 3.4 Xem tại trang 42 của tài liệu.
Những biến đổi này được minh hoạ ở hình 3.5. - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

h.

ững biến đổi này được minh hoạ ở hình 3.5 Xem tại trang 43 của tài liệu.
Nhìn vào kết quả ở hình 4.1( đường màu đen-là SER của MMSE, đường màu xanh-là SER của LS ), ta thấy tỷ lệ lỗi biểu tượng của MMSE nhỏ hơn so với LS ở từng SNR (6  mức SNR) - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

h.

ìn vào kết quả ở hình 4.1( đường màu đen-là SER của MMSE, đường màu xanh-là SER của LS ), ta thấy tỷ lệ lỗi biểu tượng của MMSE nhỏ hơn so với LS ở từng SNR (6 mức SNR) Xem tại trang 45 của tài liệu.
Hình 4.2: So sánh MMSE và LS. 4.3.1 Ưu điểm của MMSE: - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 4.2.

So sánh MMSE và LS. 4.3.1 Ưu điểm của MMSE: Xem tại trang 46 của tài liệu.
Hình 4.3: Mô phỏng giảm kích thước FFT Đường màu đỏ mô tả ước lượng MMSE0. - ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRONG HỆ THỐNG OFDM CỦA WIMAX

Hình 4.3.

Mô phỏng giảm kích thước FFT Đường màu đỏ mô tả ước lượng MMSE0 Xem tại trang 47 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan