Luận văn Tác động của quá trình chuyển vùng lên chất lượng thoại trong WiMAX di động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI Đề tài: TÁC ĐỘNG CỦA QUÁ TRÌNH CHUYỂN VÙNG LÊN CHẤT LƯỢNG THOẠI TRONG WiMAX DI ĐỘNG Giáo viên hướng dẫn: TS. TRẦN HOÀI TRUNG Học viên thực hiện : NGUYỄN HỒNG NHU Lớp : Kỹ thuật điện tử - K17 BÁO CÁO LUẬN VĂN CAO HỌC Địa điểm và thời gian bảo vệ: TP.HCM – 12/2011 NỘI DUNG BÁO CÁO  Phần 1 : Giới thiệu  Phần 2 : Nội dung nghiên cứu  Phần 3 : Kết quả đạt được  Phần 4 : Hướng phát triển PHẦN 1 GIỚI THIỆU Tính cấp thiết:  Nhu cầu người dùng ngày càng cao, chuẩn không dây ngày càng phát triển, mỗi chuẩn kỹ thuật đều có những ưu và nhược điểm về phạm vi phủ sóng, tốc độ truyền dữ liệu, yêu cầu về thời gian thực…  Các nghiên cứu đều nhằm mục đích tăng hiệu quả của mạng và đáp ứng yêu cầu của người sử dụng.  Công nghệ phát triển nhưng không tránh khỏi những khuyết điểm, dù nhỏ nó cũng làm cho người dùng khó tính cảm thấy không hài lòng.  Chủ nhiệm đề tài hướng nghiên cứu tìm hiểu về công nghệ WiMAX. Tính cấp thiết:  Được sự hướng dẫn tận tình của TS. Trần Hoài Trung, chủ nhiệm đề tài chọn hướng nghiên cứu tìm hiểu: TÁC ĐỘNG CỦA QUÁ TRÌNH CHUYỂN VÙNG LÊN CHẤT LƯỢNG THOẠI TRONG WiMAX DI ĐỘNG Báo cáo luận văn tốt nghiệp. NỘI DUNG ĐỀTÀI  Chương 1 Giới thiệu tổng quan  Chương 2 Tổng quan về công nghệ WiMAX  Chương 3 Giới thiệu về chuyển vùng trong WiMAX  Chương 4 Lựa chọn kiến nghị mô hình chuyển vùng  Chương 5 Đánh giá chất lượng thoại qua mô hình chuyển vùng (mô phỏng)  Chương 6 Kết luận và hướng phát triển Mục tiêu nghiên cứu của luận văn  Tìm hiểu về công nghệ WiMAX.  Chuyển vùng trongWiMAX.  Ảnh hưởng trễ của chuyển vùng lên chất lượng thoại.  Kiến nghị mô hình chuyển vùng làm giảm thời gian trễ.  Mô phỏng mô hình kiến nghị dùng Matlab Giới hạn của đề tài Trong luận văn này chỉ xét mô hình chuyển vùng giữa các BS khác nhau trong cùng một ASN PHẦN 2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN 1. Kiến trúc của WiMAX di động Sơ đồ mô tả kết mối của kiến trúc mạng WiMAX Kiến nghị triển khai mạng WiMAX 2. Chuyển vùng trong WiMAX di động Thực tế có nhiều khái niệm khác nhau liên quan đến "Handover" (HO).  Trong mạng tế bào, người ta phân biệt ra Hard HO, Soft HO.  Trong IETF/IEEE thì hay nhắc đến các khái niệm Fast HO, horizontal HO, vertical HO.  Trong WiMAX (IEEE) thì có khái niệm Hard HO, Fast BS Switching (FBSS) và Macro diversity HO Thời gian trễ do HO: Phụ thuộc vào chiều dài khung trong giao tiếp vô tuyến giữa BS và MS Tốc độ trễ chuyển vùng cứng biểu diễn theo phương trình: DHO= Tđồng bộ + Ttranh chấp + Tsắp xếp + Txác thực + Tđăng ký Giá trị tiêu biểu của các thành phần trễ Độ trễ Giá trị nhỏ nhất Giá trị tiêu biểu Tđồng bộ 1 khung 1 – 2 khung Ttranh chấp 0ms (khe dành riêng) Hàng chục ms T sắp xếp 5 khung 6- 9 khung T xác thực 3 khung + 2 khung (1SA) N/A Tđăng ký 2 khung 2 khung 3. Lựa chọn mô hình chuyển vùng nhanh • Chỉnh sửa luồng bản tinh MAC: Tđồng bộ giảm • Tận dụng khe sắp xếp: Ttranh chấp có thể tối thiểu (0ms) • Chỉnh sửa giai đoạn xác thực, sắp xếp và đăng ký: Giảm thời gian gián đoạn chuyển vùng 4. Đánh giá về mô hình lựa chọn  Kịch bản A: Quá trình chuyển vùng tối ưu Độ trễ Thời lượng – Kịch bản A Tđồng bộ 1 khung Ttranh chấp 0ms (khe được dành riêng) T sắp xếp 5 khung T xác thực 3khung + 2khung (1SA) Tđăng ký 2 khung THOnhanh 1khung  Kịch bản B: Ứng với giá trị tiêu biểu (thực tế và mô phỏng) Độ trễ Thời lượng – Kịch bản A Tđồng bộ 2 khung Ttranh chấp 2 khung T sắp xếp 7 khung T xác thực 3khung + 2khung (1SA) Tđăng ký 2 khung THOnhanh 1khung Thời gian trễ của mô hình đề nghị Dan toàn = Tđồng bộ + Ttranh chấp + Tsắp xếp + THOnhanh Hợp lệ với UL và DL với việc trao đổi thông tin an toàn oThông tin có thể thực hiện sau đôi khi không cần an toàn: Tổng thời gian gián đoạn không cần an toàn Dan toàn = Tđồng bộ + Ttranh chấp + Tsắp xếp + THOnhanh 5. Đánh giá chất lượng thoại qua mô hình chuyển vùng Dựa vào chuẩn ITU - 862 để đánh giá chất lượng thoại PHẦN 3 QUẢ MÔ PHỎNG Dùng phần mềm MATLAB để đánh giá kết quả mô phỏng giữa hai kịch bản. Kịch bản A: Chuyển vùng tối ưu Kịch bản B: Giá trị tiêu biểu xem xét và mô phỏng Chất lượng thoại phụ thuộc vào độ dài khung (mô hình không an toàn với mô hình IEEE 802.16e Kịch bản A Chất lượng thoại phụ thuộc vào độ dài khung (mô hình an toàn với mô hình IEEE 802.16e) Kịch bản B Chất lượng thoại phụ thuộc vào độ dài khung (mô hình không an toàn với mô hình IEEE 802.16e) Chất lượng thoại phụ thuộc vào độ dài khung (mô hình an toàn với mô hình IEEE 802.16e) PHẦN 4 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI  Luận văn: Trong luận văn này chỉ xét mô hình chuyển vùng giữa các BS khác nhau trong cùng một ASN  Hướng phát triển: 1. Chuyển vùng giữa các BS khác nhau thuộc hai ASN khác nhau 2. Nghiên cứu phương pháp chuyển vùng nhanh CHÂN THÀNH CÁM ƠN SỰ LẮNG NGHE CỦA HỘI ĐỒNG