Luận Văn Wimax lý thuyết và mô phỏng

MỤC LỤC

Đề mục Trang
Trang bìa i
Nhiệm vụ luận văn
Lời cảm ơn ii
Tóm tắt luận văn iii
Mục lục iv
Danh sách hình vẽ vi
Danh sách bảng biểu viii
Danh mục từ viết tắt ix

Nội dung luận văn
Phần 0 – GIỚI THIỆU CHUNG 1
Phần I – LÝ THUYẾT TỔNG QUAN 5

Chương 1: Lớp MAC
I. Giới thiệu các hoạt động chính của lớp MAC 5
II. Quá trình đăng nhập vào mạng 6
2.1 Quét downlink chanel và đồng bộ 6
2.2 Nhận các thông số UPLINK 6
2.3 Hoạt động ranging 7
2.4 Thỏa thuận cơ bản 8
2.5 Đăng kí và thành lập kết nối IP 10
2.6 Thành lập luồng dịch vụ 11
III. Quản lí kết nối và các báo hiệu điều khiển 12
3.1 Quản lí địa chỉ và kết nối 12
3.2 Quản lí thông qua một số thông điệp báo hiệu 12
IV. Các hoạt động quản lí đơn vị truyền tải PDU 12
V. Hỗ trợ chất lượng dịch vụ (QoS) 16
5.1 Lặp lịch dịch vụ của lớp MAC 17
5.2 Cơ chế lặp lịch yêu cầu/cấp băng thông của UL ứng với các loại dịch vụ: 18
VI. Điều khiển cơ cấu yêu cầu và cấp phát băng thông 19
6.1 Các phương pháp cấp phát 20
6.1.1 Cấp phát tự nguyện (UGS) 20
6.1.2 Unicast polling 20
6.1.3 Chế độ contention-base group với multicast hay broadcast polling 21
6.2 Giải quyết cạnh tranh 22

Chương 2: Lớp Vật Lý
I. Kênh truyền băng rộng băng thông 28
1.1 Sơ lược về kênh truyền băng rộng không dây 28
1.2 Large Scale: 29
1.2.1 Suy hao đường truyền (Path-loss) 29
1.2.1.1 Suy hao trong không gian tự do 30
1.2.1.2 Suy hao trong trường hợp phản xạ trên mặt đất 31
1.2.2 Suy hao do sự che khuất (shadowing) 32
1.3 Small scale fading và hiện tượng đa đường: 32
1.3.1 Hiện tượng Doppler 32
1.3.2 Các thông số của Small scale fading 34
1.3.2.1 Thông số tán xạ thời gian 32
1.3.2.2 Băng thông kết hợp (coherence bandwidth) 35
1.3.2.3 Trải Doppler và thời gian kết hợp 36
1.3.3. Phân loại kênh truyền small scale fading 36
1.3.3.1 Phân loại dựa trên trải trễ (delay spread) 37
1.3.3.2 Phân loại dựa trên dịch Doppler 38
1.4 Mô hình hóa kênh truyền không dây (Rayleigh và Ricean Fading) 39
II. Orthogonal Frequency Division Multiplexing - OFDM 42
2.1 Nguyên lý cơ bản của OFDM 44
2.2 Mô hình toán học 44
2.2.1 Tính trực giao của các sóng mang 45
2.2.2 Thực hiện FFT 46
2.2.3 Khoảng bảo vệ 47
2.3 Ưu khuyết điểm của OFDM 49
2.3.1 Ưu điểm 49
2.3.2 Khuyết điểm 49
III. Mã hóa kênh truyền 50
3.1 Sơ lược về mã hóa kênh 50
3.2 Ngẫu nhiên hóa dữ liệu 51
3.3 Mã hóa dữ liệu 51
3.3.1 Lý thuyết mã hóa vòng 51
3.3.2 Mã hóa vòng trong chuẩn 802.16e 52
3.4 Giải mã 54
3.4.1 Giải mã cây trellis 54
3.4.1.1 Giải mã trong trường hợp không lỗi 54
3.4.1.2 Giải mã trong trường hợp có lỗi 55
3.4.2 Giải mã Viterbi 55
3.5 Mã khối 61
3.6 Interleaving 63

Phần II – MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ
Chương 1 Thực hiện mô phỏng ở lớp MAC 65
I. Giới thiệu 65
II. Đặt vấn đề 66
III. Kịch bản mô phỏng 67
IV. Một số kết quả mô phỏng 69
V. Điều chỉnh thuật toán TBEB 78
VI. Kết luận 79
Chương 2 Thực hiện mô phỏng lớp vật lý 80
I. Bộ phát 80
1. Khối tạo dữ liệu 80
2. Khối mã hóa kênh truyền 80
2.1 Scrambler 80
2.2 Mã hóa Reed-Solomon 81
2.3 Mã chập 82
2.4 Interleaver 83
3. Khối điều chế 84
4. Khối IFFT 84
5. Chèn Cyclic Prefix 84
II. Bộ thu 85
III. Kết quả mô phỏng 85


HẠN CHẾ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
TÀI LIỆU THAM KHẢO


TÓM TẮT LUẬN VĂN
Đề tài của chúng em là tìm hiểu và mô phỏng WiMAX là một hệ thông băng thông rộng đã và đang được phát triển gần đây và đã được đưa vào ứng dụng thực tế ở nhiều quốc gia như Ấn độ Trung Quốc .
Trong đề tài này chúng em tập trung vào tìm hiểu lý thuyết các hoạt động của lớp MAC và lớp vật. Ở lớp MAC chúng em tập trung vào cơ chế xin và cấp băng thông. Ở lớp vât lý chúng em tập trung vào phần channel coding.
Các kết quả lý thuyết đều được kiểm chứng bằng mô phỏng sử dụng hai công cụ chính là Matlap và NS2. Hi vọng kết quả có thể chính xác để giúp chúng ta hiểu sâu thêm về cách làm việc của hệ thống WiMAX.