Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
3 Mạng LAN không dây (Wireless LAN)

3 Mạng LAN không dây (Wireless LAN)

Tải bản đầy đủ - 0trang

Bài tập lớn-Bùi Đức Toàn-ĐT7-K52

Phần 3 ứng dụng của OFDM

nhà gây nên. Mặc dù độ trải trễ do phản xạ ®a ®êng

lµ nhá nhng do trun dÉn tèc ®é cao, chy kỳ symbol

nhỏ nên ảnh hởng của trễ đa đờng tới hệ thống

Wiless LAN là rất lớn.

- Tơng đối hiệu quả trong việc sử dụng băng thông.

- Thích hợp với tốc truyền thay đổi.

- Chống nhiễu băng hẹp tốt. Nhiễu băng hẹp gây ra do

nhiều ngời sử dụng và do các thiết bị khác gây ra.

- Hiệu quả tính toán cao: sử dụng biến đổi Fourier

nhanh FFT cho phép giảm độ phức tạp xuống do chỉ

phải thực hiện Nlog2N phép tính cho 1 symbol. Với N

là số sóng mang.

- Đồng bộ tốt: máy thu OFDM ít chịu ảnh hởng của jitter

thời gian hơn so với dùng kỹ thuật trải phổ.

Theo chuẩn IEEE 802.11a, hệ thống WLAN làm việc ở tần

số 5 GHz sử dụng các sơ đồ điều chế khác nhau với tốc độ

mã hóa khác nhau cho phép truyền dữ liệu với tốc độ từ 6

Mbps đến 54 Mbps. Sự kết hợp giữa các sơ đồ điều chế với

tốc độ mã hóa vòng xoắn khác nhau cho phép truyền tải tốc

độ bit tơng ứng nh sau:

Tốc

độ

bit

(Mbps

)

6

9

12

18

24



Tốc

Điều

chế



BPSK

BPSK

QPSK

QPSK

16-



độ



Số bit



Số bit



truyền trên truyền trên







1 sóng



1 OFDM



hóa



mang



symbol



(R)

1/2

3/4

1/2

3/4

1/2



1

1

2

2

4



48

48

96

96

192



Số bit dữ

liệu trên

1 symbol



24

36

48

72

96



Bài tập lớn-Bùi Đức Toàn-ĐT7-K52

Phần 3 ứng dụng của OFDM

QAM

1636



QAM

64-



3/4



4



192



144



48



QAM

64-



2/3



6



288



192



54



QAM



3/4



6



288



216



Các tốc độ bit dïng trong WLAN

Bé ®iỊu chÕ OFDM trong WLAN cã tỉng céng 64 sãng

mang bao gåm 12 sãng mang trèng (zero), 48 sóng mang dữ

liệu và 4 sóng mang dẫn đờng (pilot). Độ rộng băng thông

của WLAN là 20 MHz, do đó khoảng cách giữa các sóng mang

là 20MHz/64 = 312.5 kHz. Chu kú cđa mét OFDM symbol lµ 4



µs trong đó khoảng bảo vệ GI là 0,8 às. Khoảng bảo vệ ở

đây là CP (cyclic prefix). Bộ điều chế OFDM sử dụng biến

đổi IFFT 64 điểm (64 point IFFT).

Dòng bit từ phân lớp MAC của của lớp liên kết dữ liệu đợc

đa tới lớp vật lý để truyền dẫn. Dòng bit đợc mã hóa vòng

xoắn với tốc độ phù hợp để đạt đợc tỷ số lỗi bit cho phép.

Dòng bit đã mã hóa ở dạng nối tiếp đợc biến đổi 48 dòng bit

song song có tốc độ thấp để điều chế vào 48 sóng mang

dữ liệu. Quá trình điều chế ở đây thực chất là ánh xạ

(Mapping) từng tổ hợp bit của 48 luồng dữ liệu song song

theo sơ đồ điều chế (Constellation) để tạo thành 48 số

phức và đợc biến đổi IFFT 64 điểm và đợc biến đổi song

song sang nối tiếp tạo thành chy kỳ hữu ích của symbol.

Khoảng bảo vệ dạng cyclic prefix với tỷ lệ 1/5 sẽ đợc chèn vào

bằng cách copy 16 điểm cuối của chu kỳ hữu ích để đặt

vào đầu chu kỳ tạo thµnh 1 OFDM symbol hoµn chØnh cã chu



Bµi tËp lín-Bïi Đức Toàn-ĐT7-K52

Phần 3 ứng dụng của OFDM

kỳ là 4 às. Tiếp đó các symbol đợc điều chế vuông góc,

nâng lên dải tần 5 GHz, khuyếch đại công suất cao tần và

dẫn tới anten phát để truyền đi. Phía thu thực hiện quá

trình ngợc lại với phía phát. Dới đây là sơ đồ bộ thu phát

(Transceiver) của WLAN:

From

MAC



Điều chế

QAM &

Biến đổi

S/P





hóa

FEC



Giải

điều

chế

I/Q



Biến

đổi

RF/IF



Định

dạng

xung



Chèn

GI



IFFT



Loại

bỏ

GI



FFT



Giải điều

chế QAM

& P/S



Điều

chế

I/Q



Nâng

tần &

HPA



Giải



FEC



To MAC

layer



Cân

bằng

&

AGC



Hình 5-6 Sơ đồ khối bộ thu phát trong WLAN

Phân lớp MAC (Medium Access Control) trong mạng WLAN

đợc thiết kế để hoạt động trong môi trờng có nhiễu và có

khả năng di động với tốc độ thấp. Do đó ở đây có những

khác biệt so với các mạng LAN hữu tuyến thông thờng. Hiệu

ứng đầu cuối ẩn (Hidden terminal effect) xảy ra khi một thiết

bị đầu cuối không phát hiện ra quá trình truyền dẫn của

thiết bị đầu cuối khác và cố gắng chiếm dụng đờng truyền

là một nguyên nhân gây ra xung đột. Không giống nh trong

môi trờng hữu tuyến các xung đột xảy ra đều do thất thoát

các gói bị xung đột. Trong môi trờng vô tuyến, máy thu có

thể phát hiện chính xác một gói xung đột nhờ công suất

phát của các trạm khác và đặc tính của kênh truyền. Sự phát



Bài tập lớn-Bùi Đức Toàn-ĐT7-K52

Phần 3 ứng dụng của OFDM

hiện sai các gói nhận đợc do pha đinh nhiều đờng cũng là

một nguyên nhân khác gây ra xung đột. Tính di động của

các thiết bị đầu cuối cũng cần phải đợc cân nhắc đến một

cách thích đáng. Chuẩn IEEE 802.11 cung cấp hai mode hoạt

động cho phân lớp MAC. Mode thứ nhất dựa trên hàm điều

phối phân bố DCF (Distributed coordination function) tơng tự

nh kỹ thuật phân phát gói tối u. Mode thứ hai dựa trên hàm

điều phối điểm PCF (Point coordination function) là phơng

pháp bỏ phiếu có điều khiển tập trung đợc quản lý bởi điểm

truy nhập AP (access point) và đợc dùng cho các dịch vụ dữ

liệu nhạy cảm với trễ. Điểm truy nhập đợc nối tới các hệ thống

phân tán có thể là Ethernet, FDDI hay các mạng backbone

khác. Hỗ trợ mode DCF là bắt buộc cho mạng WLAN. Nếu

mạng chỉ hỗ trợ mode DCF thì đợc gọi là mạng không theo

thể thức (ad-hoc network). Khi đó tất cả các user đều có cơ

hội sử dụng tài nguyên mạng nh nhau.

Theo chn IEEE 802.11, WLAN sư dơng ph¬ng thøc đa

truy nhập sóng mang cảm ứng với tránh xung đột CSMA/CA

(Carrier sense multiple access with collision avoidance) t¬ng

tù nh CSMA/CD của ethernet. Trong CSMA/CA một đầu cuối

chỉ có thể nghe kênh truyền trớc khi truyền dữ liệu mà

không thể nghe đợc trong khi truyền nh trong CSMA/CD. Nếu

kênh truyền rỗi trong một khoảng thời gian lớn hơn khoảng

cách giữa các frame DIFS (Distributed inter-frame spacing)

thì sẽ tiến hành truyền. Ngợc lại thiết bị đầu cuối sẽ tiếp tục

nghe đờng truyền tới khi kênh rỗi hơn một DIFS. Còn tính

năng tránh xung đột Collision avoidance yêu cầu thiết bị

đầu cuối sẽ chờ thêm một khoảng thời gian ngẫu nhiên sai khi



Bài tập lớn-Bùi Đức Toàn-ĐT7-K52

Phần 3 ứng dụng của OFDM

kênh đã rỗi một DIFS. Trong thời gian chờ thì trạm vẫn tiếp

tục nghe đờng truyền. Điều này tránh đợc xung đột khi có

nhiều hơn một trạm đồng thời nghe đờng truyền và cùng

truyền khi đờng truyền rỗi. Trong trờng hợp xảy ra xung đột,

các trạm này sẽ phải thực hiện lại với thời gian chờ thêm dài

hơn. Hiển nhiên là không có sự đảm bảo về thời gian trễ

nhỏ nhất trong mode DCF. Với các ứng dụng nhạy cảm với trễ

nh VoIP th× sÏ dïng mode PCF. Mode PCF sư dơng một điều

phối viên dựa vào phơng thức bỏ phiếu để điều phối việc

truyền dẫn mà không xảy ra cung đột.



Bài tập lớn-Bùi Đức Toàn-ĐT7-K52

Phần 3 ứng dụng của OFDM



Chơng 6



ứng dụng OFDM trong



thông tin hữu tuyến

6.1 Đờng dây thuê bao sè bÊt ®èi xøng ADSL

6.1.1 Giíi thiƯu ADSL

Kü tht truy nhập mạch vòng cáp đồng hay đợc gọi là kỹ

thuật đờng dây thuê bao số DSL (Digital Subscriber Line) đã

xuất hiện từ đầu những năm 1980. Thực ra đây là một họ

các công nghệ thờng đợc gọi là các công nghệ xDSL, chữ x

thể hiện cho các công nghệ DSL khác nhau nh : ADSL, HDSL,

VDSL... Đây là các kỹ thuật truy nhập điểm tới điểm kết nối

giữa thuê bao và tổng đài trung tâm cho phép truyền tải

nhiều dạng thông tin số liệu âm thanh, hình ảnh qua đôi

dây đồng truyền thống. Giải pháp của xDSL là sử dụng dải

tần lớn hơn phía trên dải tần mà dịch vụ thoại sử dụng vì

vậy băng thông truyền dẫn cao hơn. Trên đó, ngời ta sử dụng

các phơng pháp mã hoá khác nhau để có thể truyền đợc tốc

độ dữ liệu rất cao. Tốc độ của đờng dây xDSL tuỳ thuộc

thiết bị sử dụng, khoảng cách từ tổng đài tới thuê bao, chất

lợng tuyến cáp, kỹ thuật mã hoá ... Thông thờng kỹ thuật này

cho phép hầu hết khách hàng truyền tõ tèc ®é 128 kbit/s tíi

1,5 Mbit/s. Víi kü tht míi nhÊt VDSL cho phÐp trun sè liƯu

víi tèc ®é lên tới 52 Mbit/s theo hớng từ tổng đài xuống thuê

bao. Điểm nổi bật của kỹ thuật xDSL là tận dụng đợc cơ sở

hạ tầng cáp đồng phổ biến trên thế giới nên nó đã mau

chóng chuyển từ giai đoạn thử nghiệm sang thị trờng thơng



Bài tập lớn-Bùi Đức Toàn-ĐT7-K52

Phần 3 ứng dụng của OFDM

mại rộng lớn đáp ứng nhu cầu phân phối các dịch vụ băng

rộng tới ngời sử dụng. Ngoài ra, khi vấn đề đầu t xây dựng

mạng truy nhập sử dụng cáp quang quá tốn kém thì công

nghệ này đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà sản xuất thiết

bị viễn thông, các cơ quan quảng bá phát thanh truyền

hình, các nhà khai thác dịch vụ, các công ty điện thoại nội

hạt tạo nên sự cạnh tranh làm giảm chi phí thiết bị và giá cả

dịch vụ. Một yếu tố quan trọng góp phần thúc đẩy sự phát

triển và hoàn thiện của công nghệ này là sự ra đời các tiêu

chuẩn chung cho hoạt động của xDSL do tổ chức viễn thông

quốc tế ITU và nhiều tổ chức tiêu chuẩn, nhóm làm việc khác

đa ra.

Trong đó đờng dây thuê bao số bất đối xứng ADSL

(Asymmetric Digital Subscriber Line) là công nghệ đợc phát

triển và ứng dụng nhiều nhất vì nó tơng thích với các hệ

thống hiện tại và phù hợp với nhu cầu của ngời sử dụng. ADSL

truyền tải cả thông tin số và tơng tự trên một đôi dây

đồng. Kênh truyền dẫn ADSL có thể đợc chia thành nhiều

kênh số liệu tốc độ cao và cùng lúc phục vụ cho cả dịch vụ

thoại. Các kênh hớng xuống có thể đạt tốc độ 1,5 ữ 8 Mbit/s

và kênh hớng lên từ 16 kbit/s ữ 1,5 Mbit/s. Mỗi kênh số liệu có

thể phân chia nhỏ hơn thành nhiều kênh tốc độ thấp hơn

nếu cần (ví dụ một kênh cho truyền hình số và một kênh

để truy nhập Internet). Tốc độ truyền số liệu tối đa của các

modem ADSL thay đổi tuỳ khoảng cách từ thuê bao tới tổng

đài, các mức nhiễu, cầu nối rẽ và chất lợng ®êng d©y.



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

3 Mạng LAN không dây (Wireless LAN)

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×