ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN WIMAX CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN DỊCH VỤ IPTV CHƯƠNG 4: KỸ THUẬT NÉN VIEO DÙNG TRONG IPTV CHƯƠNG 5: ĐIỀU CHẾ MÃ HÓA XẾP CHỒNG PHẦN HAI: MÃ HÓA SMDC KẾT HỢP VỚI ĐIỀU CHẾ SCM CHƯƠNG 6: KỸ THUẬT MÃ HÓA SMDC KẾT HỢP VỚI KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SCM CHO DỊCH VỤ IPTV TRÊN WiMAX GVHD: PGS. Phạm Hồng Liên 4 HVTH: Võ Quốc Thống Sử dụng kỹ thuật mã hóa SMDC kết hợp với Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật điều chế SCM cho dịch vụ IPTV trên WiMAX PHẦN BA: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CHƯƠNG 7: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG CHƯƠNG 8: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN TÀI LIỆU THAM KHẢO GVHD: PGS. Phạm Hồng Liên 5 HVTH: Võ Quốc Thống Sử dụng kỹ thuật mã hóa SMDC kết hợp với Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật điều chế SCM cho dịch vụ IPTV trên WiMAX CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN WiMAX Trong thông tin hiện đại, các nhà cung cấp dịch vụ phải đa dạng hơn về dịch vụ cung cấp cũng như phải đảm bảo về chất lượng yêu cầu. Ngoài các dịch vụ truyền thông thì các dịch vụ đa phương tiện và truy cập Internet tốc độ cao cần phải được nâng cấp và phát triển để đáp ứng yêu cầu khách hàng.
Để đáp ứng tốt các yêu cầu này thì hệ thống cần phải có một băng thông rộng và đảm bảo chất lượng cung cấp. Trong thời gian gần đây, công nghệ truy nhập không dây dần đã thay thế truy nhập có dây vốn đã có nhiều hạn chế. Trong đó, nổi lên công nghệ truy nhập băng rộng không dây WiMAX và được xem như là ứng cử viên để các nhà mạng chọn lựa để nâng cấp và triển khai các dịch mới đòi hỏi băng thông rộng, trễ thấp như: video độ nét cao, truy cập Internet không dây diện rộng,… Chương này sẽ trình bày khái quát về công nghệ WiMAX các đặc tính kỹ thuật và các ứng dụng có thể triển khai trên WiMAX.1 Định nghĩa WiMAX WiMAX là tên viết tắt của (Worldwide Interoperability for Microwave Access), là hệ thống truy nhập vi ba có tính tương tác toàn cầu dựa trên cơ sở tiêu chuẩn kỹ thuật IEEE 802. Tiêu chuẩn này do hai tổ chức quốc tế đưa ra: Tổ công tác IEEE 802.16 trong ủy ban công tác IEEE 802, và Diễn đàn WiMAX.
Tổ công tác IEEE 802.16 chế định ra tiêu chuẩn, còn Diễn đàn WiMAX (thành lập tháng 6 năm 2001) cung cấp sự chứng nhận tính phù hợp, tính tương thích và khả năng liên vận hành của các sản phẩm IEEE 802. Các thành viên của diễn đàn WiMAX bao gồm các công ty sản xuất thiết bị và công ty truyền thông hàng đầu thế giới đang nỗ lực thúc đẩy và xác nhận tính tương thích và khả năng hoạt động tương tác của thiết bị truy cập không dây băng thông rộng tuân theo chuẩn kỹ thuật IEEE 802.16 và tăng tốc độ triển khai truy cập không dây băng thông rộng trên toàn cầu.16 thường được biết đến với cái tên WiMAX.2 Các chuẩn của WiMAX 2. Phạm Hồng Liên 6 HVTH: Võ Quốc Thống Sử dụng kỹ thuật mã hóa SMDC kết hợp với Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật điều chế SCM cho dịch vụ IPTV trên WiMAX Chuẩn WiMAX đầu tiên là chuẩn IEEE 802.16 - 2001 được phê chuẩn vào tháng 12 năm 2001, chuẩn này hỗ trợ ứng dụng truy nhập không dây băng rộng cố định trong mô hình điểm - điểm và điểm - đa điểm. Chuẩn sử dụng điều chế sóng mang đơn trong phạm vi tần số 10Ghz đến 66Ghz và sử dụng cả hai phơng pháp ghép kênh phân chia theo thời gian (TDD) và ghép kênh phân chia theo tần số (FDD).
Các sơ đồ điều chế được sử dụng là QPSK, 16QAM và 64 QAM. Khả năng thay đổi phương pháp điều chế và phương pháp sửa lỗi trước (FEC) cho phép mạng thích nghi được với các điều kiện mạng, do đó đáp ứng được chất lượng dịch vụ cho người sử dụng.16 - 2001 chỉ hoạt động trong môi trường tầm nhìn thẳng (LOS) và với các thiết bị CPE (customer-provided equipment) ngoài trời.16a-2003 Vào tháng 01 năm 2003 IEEE công bố chuẩn IEEE 802.16a-2003 hoạt động trong băng tần 2Ghz đến 11Ghz cho phép kết nối không cần tầm nhìn thẳng (NLOS).16a thêm vào hỗ trợ mạng Mesh. Đây là một sự thay đổi trong mô hình điểm - đa điểm mà trước kia các lưu lượng đều phải qua trạm phát BS. Sự thay đổi ở lớp MAC này cho phép các thuê bao trong mạng Mesh có thể lập lịch với nhau mà không cần thông qua trạm BS.16-2004 được phê chuẩn vào ngày tháng 7 năm 2004 và được Công bố vào tháng 10 năm 2004, còn được biết đến với cái tên chuẩn IEEE 802.16-2004 chính là sự thống nhất của các chuẩn trước tạo nên một chuẩn mới.
Ban đầu nó được xem như là sự sửa đổi những chuẩn trước đó nhưng những thay đổi mới này đã hình thành nên một chuẩn mới toàn diện và được áp dụng cho chứng nhận chuẩn WiMAX.16-2004 đưa ra khả năng hỗ trợ các thiết bị trong nhà, đem lại sự tiện lợi lớn cho người sử dụng. Các thiết bị hoạt động trong băng tần cấp phép sẽ sử dụng ghép kênh phân chia theo thời gian (TDD) còn đối với băng tần không cấp GVHD: PGS. Phạm Hồng Liên 7 HVTH: Võ Quốc Thống Sử dụng kỹ thuật mã hóa SMDC kết hợp với Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật điều chế SCM cho dịch vụ IPTV trên WiMAX phép có thể sử dụng cả hai phương pháp ghép kênh phân chia theo thời gian (TDD) và ghép kênh phân chia theo tần số (FDD).16e là chuẩn mở rộng từ IEEE 802.16-2004 đề xuất các thay đổi và bổ sung thêm đặc tính hỗ trợ di động và được chứng nhận cuối tháng 12 năm 2005. Ngoài ra, chuẩn này còn đưa vào hệ thống bảo mật cao cấp AES (Advanced Encryption Standard), một yêu cầu bắt buộc cho các chứng nhận WiMAX.
Tiêu chuẩn này hỗ trợ SOFDMA (Scalable OFDMA), đề cập đến số lượng các sóng mang có thể thay đổi, ngoài các phương thức OFDM và OFDMA đã được định nghĩa trước đây. Việc gán sóng mang trong các phương thức OFDMA được thiết kế để giảm thiểu tác động của can nhiễu tới thiết bị người dùng với các anten toàn hướng. Tăng cường hỗ trợ cho MIMO và các hệ thống anten thích nghi, cũng như chuyển giao (handover) cứng và mềm. Nó cũng đã cải thiện được các khả năng tiết kiệm nguồn cho các thiết bị di động và các tính năng an toàn mạnh hơn.16j Chuẩn này nhằm phục vụ cho việc Relay (WiMAX Mesh network).
Thay vì liên lạc trực tiếp với BS, người dùng có thể liên lạc thông qua nhiều Relay BS với đường truyền tốt hơn, hiệu quả truyền cao hơn. Relay BS có thể dùng để tăng cường vùng phủ sóng của mạng WiMAX. Người dùng sẽ không cần tiêu tốn một năng lượng lớn để liên lạc với BS do đó tiết kiệm năng lượng tiêu thụ ở thiết bị di động.16m Chuẩn hóa vào tháng 05 năm 2011 còn được gọi là WiMAX thế hệ thứ 2 (WiMAX Release 2 hay WiMAX 2). Đặc tả kỹ thuật của WiMAX 2 được xây dựng và kế thừa công nghệ từ IEEE 802.16e bằng cách thêm các tính năng mới mà vẫn đảm bảo khả năng tương thích ngược.
Chuẩn này hướng tới tăng tốc độ truyền của WiMAX lên khoảng 300Mbps bằng cách dùng MIMO trên nền công nghệ đa truy nhập OFDMA với số lượng anten phát và thu nhiều hơn WiMAX di động (IEEE 802.16e) và vẫn tương thích với WiMAX cố định và di động đã và đang được triển khai. Phạm Hồng Liên 8 HVTH: Võ Quốc Thống Sử dụng kỹ thuật mã hóa SMDC kết hợp với Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật điều chế SCM cho dịch vụ IPTV trên WiMAX Bảng 2.1 Kết quả so sánh một số chuẩn phổ biến của WiMAX.16e-2005 Băng tần 2 - 11: cố định 10 - 66 2 - 11 2 - 6: di động (GHz) Môi trường LOS NLOS NLOS truyền Cấu hình PMP, mesh PMP, mesh PMP, mesh mạng Sóng mang đơn, 256 Điều chế Sóng mang đơn, OFDM hoặc Sóng mang đơn 256 hoặc 2.048 SOFDMA 128, 512, Sóng mang OFDM 1.048 Điều chế QPSK, 16 QAM, QPSK, 16 QAM, QPSK, 16 QAM, 64 64 QAM 64 QAM QAM Cơ sở Tốc độ bit 32 - 134,4 1 - 75 1 - 75 Mbps Burst Burst Burst TDM/TDMA/ Multiplexing TDM/TDMA/ TDM/TDMA OFDMA OFDMA Song công TDD và FDD TDD và FDD TDD và FDD Độ rộng kênh Thay đổi từ 1.25 20, 25, 28 Thay đổi từ 1.25 tới 20 Mhz tới 20 Trong các chuẩn WiMAX còn có một số liên quan như: IEEE 802.3 Mô hình hệ thống Mô hình phủ sóng mạng WiMAX cho các thuê bao cố định hay di động gồm có 2 phần: Trạm phát và Trạm thu. Phạm Hồng Liên 9 HVTH: Võ Quốc Thống Sử dụng kỹ thuật mã hóa SMDC kết hợp với Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật điều chế SCM cho dịch vụ IPTV trên WiMAX Trạm phát: Giống như các trạm BTS trong mạng thông tin di động với công suất lớn, có thể phủ sóng khu vực rộng. Trạm thu: Có thể là các là các thiết chuyên biệt hoặc thiết bị (card mạng WiMAX) được tích hợp vào hệ thống thu.
Người dùng có thể truy cập WiMAX theo mô hình di động hay cố định. Các anten thu, phát có thể trao đổi thông tin qua các đường truyền LOS hoặc NLOS.1: Mô hình hệ thống WiMAX 2.4 Các Profile hệ thống WiMAX Một Profile chứng nhận hệ thống WiMAX là một tập hợp tính năng của chuẩn 802.16 được chọn bởi WiMAX Forum. Đối với từng profile chứng nhận hệ thống xác lập những tính năng cần được sử dụng trong những trường hợp thực thi điển hình.16 xác định một profile hệ thống bao gồm năm phần: profile MAC, profile PHY, profile RF, lựa chọn song công (TDD hoặc FDD) và lớp công suất. Các dải tần số và băng thông kênh được chọn để chúng bao phủ càng nhiều càng tốt.
Hai loại profile hệ thống được định nghĩa: cố định và di động [6].1 Các Profile hệ thống WiMAX cố định GVHD: PGS. Phạm Hồng Liên 10 HVTH: Võ Quốc Thống Sử dụng kỹ thuật mã hóa SMDC kết hợp với Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật điều chế SCM cho dịch vụ IPTV trên WiMAX Bảng 2.2 trình bày các profile WiMAX cố định. Những profile hệ thống này dựa vào lớp vật lý của chuẩn IEEE 802. Tất cả profile đều sử dụng tôpô PMP được chấp nhận vào tháng 06 năm 2004.2 Các profile chứng nhận WiMAX cố định Dải tần số Chế độ song Băng thông Tên profile (GHz) công kênh (MHz) 3.2 Các profile hệ thống WiMAX di động Cùng với việc đưa ra điểm sửa đổi trong IEEE 802.16e, các profile hệ thống WiMAX di động đã được định nghĩa.
Những profile chứng nhận này, được gọi là các profile hệ thống Release-1 Mobile WiMAX và được trình bày trong bảng 2.
