Tải bản đầy đủ
* Một số chuẩn 802.16

* Một số chuẩn 802.16

Tải bản đầy đủ

21

thc qun lớ, nh SNMP (Simple Network Management Protocol) qua kt ni qun lớ
th 2 ó nh ngha trong 802.16-2004. IEEE 802.16f da trờn cỏc SNMP phiờn bn 2,
v cú th hng v cỏc SNMP phiờn bn 1, v hin ny ang la chon h tr SNMP
phiờn bn 3.
b). IEEE 802.16i
D ỏn IEEE 802.16i c bt u vo thỏng 12/2005 trong NMSG hon
thin hoc thay th cho 802.16f. Mc ớch ca 802.16i l cung cp ci tin di ng
trong MIB 802.16 trong tng MAC, tng PHY v cỏc quỏ trỡnh liờn quan ti qun lớ.
Nú s dng phng phỏp lun giao thc trung bỡnh (Protocol-neutral Methodology)
cho vic qun lớ mng xỏc nh ch ti nguyờn v liờn h thit lp gii phỏp cho
qun lớ cỏc thit b trong mng di ng 802.16 a nh cung cp.
c). IEEE 802.16g
D ỏn IEEE 802.16g c bt u vo thỏng 8/2004 trong NMSG. Mc ớch
ca 802.16g l to ra cỏc quỏ trỡnh v trin khai dch v ca 802.16-2004 v 802.162005, cung cp h thng qun lớ mng qun lớ tng thớch v hiu qu ti nguyờn,
tớnh di ng v ph ca mng, v mt bng qun lớ chun cho cỏc thit b 802.16 c
nh v di ng.
802.16g nh ngha cỏc lp con hi t gúi chung GPCS (Generic Packet
Convergence Sublayer), l lp con khụng ph thuc vo giao thc lp trờn, nú h tr
a giao thc thụng qua giao din khụng gian 802.16. GPCS c thit k cho vic
qun lớ kt ni linh hot hn bng cỏc thụng tin t cỏc giao thc ca lp trờn m khụng
cn phõn tớch tiờu . õy l vic thc hin cho phộp cỏc giao thc lp trờn xỏc
nh rừ thụng tin ti cỏc im truy nhp dch v-SAP(Service Access Point) v hng
dn thụng tin ti cỏc kt ni MAC riờng. GPCS cung cp cỏc cỏch la chon ti ghộp
nhiu mc giao thc qua kt ni 802.16. Hin nay 802.16g vn ang c phỏt trin.

22

d). IEEE 802.16k
IEEE 802.16k c thnh lp vo thỏng 3/2006 bi NMSG phỏt trin hng
lot cỏc chun cho IEEE 802.16 v IEEE 802.1D cho lp chuyn giao 802.16 MAC.
Nhúm nghiờn cu 802.16k lm vic nh ngha cỏc quỏ trỡnh cn thit v ci tin lp
MAC cho phộp 802.16-2004 h tr liờn kt cỏc hm nh ngha trong 802.1D.
Chuyn giao Transparent m ging nh LAN truyn thụng ca tt c cụng ngh 802.1x,
truyn dn mt node t u bi tt c cỏc node khỏc trong mng LAN. Tuy nhiờn, cỏc
thit b ca 802.16-2004 cú th truyn dn m bi cỏc a ch, trỏnh vic tp trung
chuyn giao t cỏc a ch ang hoc. Vn m cỏc a ch ca 802.16k miờu t, chớnh
l cỏch m dch v lp con bờn trong-ISS(Internal Sublayer Service) c hng dn
trong lp con 802 hi t v cỏch m cỏc gúi tin c x lớ phớa sau m dch v phớa
di ISS gn nh cỏc ch LAN hiu qu hn, do ú cỏc liờn kt cú th lm vic c.
Hn na, 802.16k cung cp h tr cho 802.1p u cui ti u cui u tiờn d liu qua
hng dn 1-1 u tiờn ngi s dng.

23

e). IEEE 802.16h
Nhúm lm vic c miờn ng kớ LETG(License-Exempt Task Group)) ca
IEEE 802.16 c bt u vo thỏng 12/2004 phỏt trin chun nhm ci thin
phng phỏp cho hot ng ca ph miờn ng kớ. Mc ớch chớnh ca IEEE 802.16h
nhm phỏt trin ci thin cỏc thit b 802.16-2004 v tn ti linh hot vi cỏc h thng
khỏc m s dng cựng bng tn. Vic ci tin trong x lớ vi mc ớch nhm ỏp dng
cỏc ph tn s ó nh ngha trong 802.16-2004.
Vic thit k 802.16h mt giao thc tn ti m c nh ngha trong mc IP v duy
trỡ trong truyn thụng BS-BS. Giao thc tn ti hng dn cỏc phng phỏp cho vic tớnh
toỏn v thoa thun ca ph ti nguyờn vụ tuyn gia cỏc BS trong di nhiờu. Vic x lớ c
s dng cỏc giao thc tn ti trong nhiờu nhm gii quyt da trờn hot ng nhiờu trong
min tn s v thi gian. u tiờn l hot ng nhiờu trong min tn s nhn c, sau ú l
hot ng duy trỡ nhiờu trong min thi gian.
f). IEEE 802.16j
Nhúm lm vic chuyn tip RTG (Relay Task Group) ca IEEE 802.16 trong
vic tp hp trin khai phỏt trin cỏc ci tin m rng IEEE 802.16e - 2005 h
tr hot ng chuyn tip a hops. Nhúm nghiờn cu chuyn tip a hops di ng
MMRSG (Mobile Multihop Relay Study Group) trong vic chi phớ cho d ỏn IEEE
802.16j k t thỏng 7/2005. Nhúm nghiờn cu ó gii tỏn vo thỏng 3/2006 v d ỏn
c gỏn cho nhúm nghiờn cu chuyn tip, s tip tc lm vic trong d ỏn m vn
tip tc nhng bn nhỏp phỏc tho u tiờn.

24

Hỡnh 1.9 Kin trỳc mng-MMR thụng qua Wimax thụng thng

1.3 c im ca bng rng
1.3.1 c im Fixed bng rng
Da trờn tiờu chun IEEE 802.16-2004, c thit k cho loi truy nhp c
nh v lu ng. Trong phiờn bn ny s dng k thut ghộp kờnh phõn chia theo tn
s trc giao OFDM (Orthogonnal Frequency Division Multiple) hot ng trong c
mụi trng nhỡn thng LOS (line-of-sight) v khụng nhỡn thng NLOS (Non-lineof-sight). Sn phm da trờn tiờu chun ny hin ti ó c cp chng ch v thng
mi húa.
Mụ hỡnh c nh s dng cỏc thit b theo tiờu chun IEEE.802.16-2004. Tiờu
chun ny goi l khụng dõy c nh vỡ thit b thụng tin lm vic vi cỏc anten t c
nh ti nh cỏc thuờ bao. Anten t trờn núc nh hoc trờn ct thỏp tng t nh cho
thụng tin v tinh.

25

Hỡnh 1.10 Mụ hỡnh mng Wimax c nh
Tiờu chun IEEE 802.16-2004 cng cho phộp t anten trong nh nhng tt
nhiờn tớn hiu thu khụng khoe bng anten ngoi tri. Bng tn cụng tỏc (theo quy nh
v phõn b ca quc gia) trong bng 2,5GHz hoc 3,5GHz. rng bng tn l
3,5MHz. Trong mng c nh, Wimax thc hin cỏch tip ni khụng dõy n cỏc
modem cỏp, n cỏc ụi dõy thuờ bao ca mch xDSL hoc mch Tx/Ex (truyn
phỏt/chuyn mch) v mch OC-x (truyn ti qua súng quang). Wimax c nh cú th
phc v cho cỏc loi ngi dựng (user) nh: cỏc xớ nghip, cỏc khu dõn c nho l,
mng cỏp truy nhp WLAN cụng cng ni ti mng ụ th, cỏc trm gc BS ca mng
thụng tin di ng v cỏc mch iu khin trm BS. V cỏch phõn b theo a lý, cỏc
user thỡ cú th phõn tỏn ti cỏc a phng nh nụng thụn v cỏc vựng sõu vựng xa khú
a mng cỏp hu tuyn n ú.
S kt cu mng Wimax c a ra trờn hỡnh 1.10. Trong mụ hỡnh ny b
phn vụ tuyn gm cỏc trm gc Wimax BS (lm vic vi anten t trờn thỏp cao) v
cỏc trm ph SS (SubStation). Cỏc trm Wimax BS ni vi mng ụ th MAN hoc
mng PSTN

26

1.3.2 c im Mobile bng rng
Da trờn tiờu chun IEEE 802.16e, c thit k cho loi truy cp xỏch tay v
di ng. V c bn, tiờu chun 802.16e c phỏt trin trờn c s sa i tiờu chun
IEEE 802.16-2004 ti u cho kờnh vụ tuyn di ng, cung cp kh nng chuyn
vựng handoff v chuyn mng roaming. Tiờu chun ny s dng phng thc a
truy cp ghộp kờnh chia tn s trc giao OFDMA (Orthogonnal Frequency Division
Multiple Access) l s phi hp ca k thut ghộp kờnh v k thut phõn chia tn s
cú tớnh cht trc giao, rt phự hp vi mụi trng truyn dn a ng nhm tng
thụng lng cng nh dung lng, tng linh hot trong vic qun lý ti nguyờn, tn
dng ti a ph tn, ci thin kh nng ph súng vi cỏc loi a hỡnh a dng.

Hỡnh 1.11 Mụ hỡnh ng dng Wimax di ng

Mụ hỡnh Wimax di ng s dng cỏc thit b phự hp vi tiờu chun IEEE
802.16e c thụng qua trong nm 2005. Tiờu chun 802.16e b sung cho tiờu chun
802.16-2004 hng ti cỏc ngi dựng cỏ nhõn di ng, lm vic trong bng tn thp
hn 6GHz. Mng li ny phi hp cựng WLAN, mng di ng cellular 3G cú th to
thnh mng di ng cú vựng ph súng rng.

27

1.4 Mụ t lp PHY v MAC
1.4.1 Chun 802.16-2004
Chuẩn 802.16 hỗ trợ nhiều giao tiếp môi trờng vật lý khác nhau. Chuẩn đợc phát
triển từ phiên bản năm 2001 và đến nay vẫn đợc nghiên cứu. Trớc đây chuẩn 802.16 chỉ
sử dụng dạng điều chế đơn sóng mang nhng đến nay đã hỗ trợ công nghệ truy nhập dựa
trên ghép kênh phân chia theo tần số trực giao mở rộng (SOFDMA). Ban đầu chỉ sử
dụng băng tần 10 - 66 GHz đến nay chuẩn cho phép hoạt động ở cả hai băng tần 2 -11
Ghz và 10 -66 Ghz.
Để hiểu rõ về lớp vật lý của mạng WiMAX trớc hết ta sẽ tìm hiểu các khung tin.
Lớp vật lý sử dụng các khung nh bảng 1.2:
Mã độ dài khung
0x01
0x02
0x03
0x04- 0x0F

Độ dài khung
0,5
1
2
Cha sử dụng

Đơn vị
ms
ms
ms

Bng 1.2. di khung vt lý
Trong mỗi khung có các khung con hớng lên và khung con hớng xuống. Các
khung con hớng xuống bắt đầu với các thông tin cần thiết cho việc điều khiển và đồng
bộ khung.
Trờng hợp TDD các khung con hớng xuống sẽ phát trớc tiếp sau đó là các khung
con hớng lên.
Trờng hợp FDD sự truyền phát dữ liệu hớng lên xảy ra đồng thời với hớng
xuống. Mỗi thuê bao SS sẽ cố gắng nhận hết các burst hớng xuống ngoại trừ những
burst mà burst profile không đợc thực hiện bởi SS và những burst có tín hiệu không đủ
mạnh so với các burst profile hiện tại của thuê bao SS đó. SS trong mô hình bán song
công không nhất thiết phải nghe các phần của kênh hớng xuống.
ứng với hai phơng pháp ghép kênh FDD, TDD ta có hai mô hình hoạt động tơng
ứng.
Mô hình hoạt động FDD : Trong mô hình này các kênh hớng lên và hớng
xuống sử dụng tần số khác nhau. Các tuyến hớng xuống có thể sử dụng nhiều loại điều
chế khác nhau và cho phép truyền phát ngay lập tức nếu hỗ trợ song công.

28

Mô hình hoạt động TDD : Trong mô hình này truyền phát dữ liệu hớng lên và
hớng xuống sử dụng cùng tần số nhng ở những thời điểm khác nhau. Khung TDD có
một khoảng thời gian cố định, và chứa một khung con hớng lên và một khung con hớng
xuống. Các khung TDD đợc chỉ ra ở hớng lên và hớng xuống rất khác nhau tơng ứng
với dung lợng của tuyến.

Hỡnh 1.12. Cu trỳc khung TDD
Cấu trúc của khung con hớng xuống (Downlink subframe)

Hỡnh 1.13. Cu trỳc khung con hng xung
-

Phần mào đầu đồng bộ khung đợc sử dụng để đồng bộ và cân bằng khung.

-

Phần điều khiển khung chứa DL-MAP và UL-MAP

29

-

Phần mang dữ liệu TDD: đợc tổ chức thành dạng burst, trong đó mỗi burst có một
burst profile khác nhau, giúp tạo ra mức độ khác nhau trong truyền dẫn.

Burst profile chứa các thông số đặc tả các đặc tính truyền dẫn hớng lên và hớng
xuống. Mỗi profile chứa các thông số nh loại điều chế, sửa lỗi trớc, chiều dài phần mào
đầu đồng bộ, khoảng bảo vệ.
Trong trờng hợp FDD cấu trúc kênh hớng xuống đợc minh họa nh hình 1.7
Cũng giống nh TDD các khung con hớng xuống cũng bắt đầu bằng phần mào
đầu đồng bộ, theo sau là phần điều khiển khung và phần dữ liệu TDM, đợc tổ chức
thành dạng burst.
Cấu trúc của khung con hớng lên (uplink subframe)
Cấu trúc khung con hớng lên đợc sử dụng bởi thuê bao SS truyền tin tới BS đợc
chỉ ra ở hình 1.8.

30

Hỡnh 1.14. Cu trỳc khung con hng xung FDD

Hỡnh 1.15. Cu trỳc khung con hng lờn
ở đây có 3 loại burst đợc truyền đi trong một khung con hớng lên:
-

Burst đợc phát đi với mục đích cạnh tranh dành cho ranging khởi đầu.

31

-

Burst đợc phát đi với mục đích cạnh tranh đợc xác định bởi khoảng yêu cầu
(Request Interval) dành cho việc đáp lại poll multicast hay broadcast.

-

Burst đợc phát đi trong các khoảng khác nhau đợc xác định bởi Data Grant IE dùng
để định ra băng thông cho từng SS.

Các burst này có thể tồn tại trong bất cứ khung nào, xuất hiện ở bất kỳ thời điểm
nào và số lợng không hạn chế (chỉ bị hạn chế bởi số khe vật lý PS) trong một khung.
Khi đề cập đến vần đề truyền tin không thể không nhắc đến vấn đề sửa lỗi.
Chuẩn 802.16 sử dụng hai phơng pháp kiểm soát lỗi ở lớp vật lý: Sửa lỗi trớc (FEC) và
yêu cầu truyền lại tự động (ARQ).

Sửa lỗi trớc : phơng pháp này rất phổ biến ở các giao tiếp vô tuyến.
Chuẩn 802.16 sử dụng Reed Solomon GF (256) FEC, tuy nhiên cho phép lựa chọn mã
Block Turbo để tăng phạm vi phủ sóng của BS hoặc tăng thông lợng.

Yêu cầu truyền phát lại tự động : là một đặc tính lớp vật lý đợc sử dụng
để xử lý những lỗi xảy ra trong quá trình lan truyền bất thờng. ARQ bao gồm cả sự
truyền phát lại từng bít dữ liệu bị mất trong quá trình truyền dẫn ban đầu. Việc truyền
lại riêng từng bít cho phép lớp vật lý có thể tự sửa lỗi trớc khi gửi dữ liệu lên các lớp
cao hơn. Đây là một đặc tính chỉ có ở lớp vật lý của chuẩn 802.16a không có trong
chuẩn 802.16.
Tốc độ baud và độ rộng băng thông : Băng thông sẵn có trên các kênh hớng
xuống đợc tính bằng khe thời gian vật lý PS, còn băng thông hớng lên tính bằng một
minislot, trong đó chiều dài một minislot đợc tính bằng 2m PS (m = 0..7). Số lợng khe
vật lý trong mỗi khung tạo nên tốc độ ký hiệu (symbol rate). Tốc độ ký hiệu trong mỗi
khung thờng đợc lựa chọn là số nguyên lần PS. Ví dụ với tốc độ ký hiệu là 20 MBd, thì
sẽ có 5000 PS trong một khung 1ms.
Các tiêu chuẩn chung cho độ rộng kênh RF nh bảng 1.3:

Kích thớc
kênh

Tốc độ ký
hiệu

(MHz)

(Mbaud)

Độ rộng
Tốc độ bit khung
đợc đề
(Mbit/s)
(Mbit/s) (Mbit/s)
cử
64- QAM
QPSK 16- QAM
(ms)
Tốc độ
bit

Tốc độ
bít

Số lợng
PS
/khung