Tìm hiểu winmax và khả năng ứng dụng

Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ, chuyên ngành tin học Tìm hiểu winmax và khả năng ứng dụng

Mục lục

Lời nói đầu 3

Chơng 1 – Tổng quan về mạng Wimax Tổng quan về mạng Wimax 5

1.1 - Công nghệ băng rông không dây 5

1.1.1 - Thế nào là công nghệ băng rộng không dây 5

1.1.2 - Lợi ich của công nghệ băng rộng không dây 6

1.2 - Giới thiệu về Wimax 6

1.2.1 - Lịch sử hình thành phát triển Wimax 6

1.2.2 - Khái niệm Wimax 7

1.2.3 - Đặc điểm công nghệ Wimax 8

1.2.4 - Giới thiệu chuẩn 802.16 của IEEE 10

1.2.4.1 - Chuẩn 802.16 – Tổng quan về mạng Wimax 2001 10

1.2.4.2 - Chuẩn 802.16a – Tổng quan về mạng Wimax 2003 10

1.2.4.3 - Chuẩn 802.16c – Tổng quan về mạng Wimax 2002 11

1.2.4.4 - Chuẩn 802.16 – Tổng quan về mạng Wimax 2004 11

1.2.4.5 - Chuẩn 802.16e và mở rộng 12

1.3 - So sánh Wimax với một số công nghệ không dây khác 13

1.4 - Một số mô hình mạng Wimax 14

1.4.1 - Mô hình mạng Wimax cố định (Fixed Wimax) 14

1.4.2 - Mô hình mạng Wimax di động (Mobile wimax) 15

Chơng 2 – Tổng quan về mạng Wimax Cơ sở kĩ thuật trong Wimax 16

2.1 - Băng tần sử dụng trong wimax 16

2.2 - Mô hình tham chiếu 16

2.3 - Nguyên tắc hoạt động của công nghệ Wimax 17

2.3.1 - Nguyên tắc hoạt động 17

2.3.2 - Các đặc điểm hoạt động của Wimax 18

2.4 - Bảo mật trong Wimax 19

Chơng 3 – Tổng quan về mạng Wimax ứng dụng và khả năng triển khai Wimax 20

3.1 - Ứng dụng của Wimax 20

3.2 - Những mặt hạn chế của Wimax 21

3.3 - Khả năng triển khai Wimax 22

3.3.1 - Tình hình triển khai Wimax trên thế giới 22

3.3.2 - Tình hình triểu khai Wimax tại việt nam 22

Kết luận 24

Tài liệu tham khảo 25

Tìm hiểu Wimax và khả năng ứng dụng

Lời nói đầu

Giai đoạn thực tập là giai đoạn rất quan trọng đối với mỗi sinh viên, giúp chúng emcó thể áp dụng đợc những kiến thức đã học vào trong thực tế đồng thời làm quen đợc vớimôi trờng làm việc sau này

Trong quá trình thực tập, em đã tìm hiểu tổng quan về công nghệ Wimax-một côngnghệ truy cập vô tuyến băng rộng đang đợc nghiên cứu triển khai tại nhiều nơi trên thếgiới.

Với các công nghệ hiện có để truy nhập Internet phổ biến hiện nay nh quay số quaModem thoại, ADSL, hay các đờng thuê kênh riêng, hoặc sử dụng các hệ thống vô tuyếnđiện thoại di động, hay mạng Wifi Mỗi phơng pháp truy cập mạng đều có đặc điểmriêng.

Đối với Modem thoại thì tốc độ quá thấp, ADSL tốc độ có thể lên tới 8Mbps nhngcần có đờng dây kết nối, các đờng thuê kênh riêng thì giá thành đắt mà không dễ dàngtriển khai đối với các khu vực có địa hình phức tạp, với mạng Wifi (chính là mạng LANkhông dây) chỉ có thể áp dụng cho các máy tính trao đổi thông tin vớ khoảng cách ngắn.

Với những lợi ích và tính năng vợt trội so với các công nghệ trên, mạng Wimax đangđợc xem là giải pháp đầy triển vọng một khi nó đợc đa vào sử dụng thực tế.Wimax cungcấp khả năng kết nối Internet không dây nhanh hơn, tốc độc uplink và downlink cao hơn,và không bị ảnh hởng bởi địa hình Chính vì vậy, Wimax rất thích hợp cho việc “phổ cập”Internet tới các vùng nông thôn, vùng sâu, vùng xa, những nơi có địa hình hiểm trở, khókhăn cho việc đi lại.

Wimax có hai phiên bản chính:Wimax cố định (Fixed Wimax) và Wimax di động(Mobile Wimax) Dự kiến, Wimax di động sẽ phổ biến vào năm 2007 cho các sản phẩm“di động” nh : máy tính xách tay, điện thoại di động, PDA, thiết bị không dây VớiWimax di động, ngời dùng đầu cuối có thể truy cập Internet không dây tốc độ cao lên tới1Mbps tại bất kỳ nơi nào trong vùng phủ sóng bán kính rộng nhiều km.Wimax sẽ có mặttrong tất cả các lĩnh vực viễn thông nh: Internet, điện thoại di động, điện thoại IP Phone,điện thoại VoIP

Dựa trên sự hợp chuẩn của hai tổ chức chuẩn hoá lớn nhất trên thế giới là IEEE vàETSI cũng nh sự hậu thuẫn của hàng loạt các công ty lớn trên thế giới nh Intel,Alvarion chắc chắn rằng trong tơng lai không xa, Wimax sẽ trở nên phổ biến trên phạmvi toàn cầu Đối với Việt Nam, Wimax có thể đợc coi là một giải pháp đi tắt đón đầu vàhoàn toàn phù hợp với hoàn cảnh nớc ta.

Để tìm hiểu về một công nghệ vẫn còn mới mẻ và đầy tiềm năng, em đã thực hiện đề

tài “Tìm hiểu Wimax và khả năng ứng dụng”.

Do thời gian có hạn và đây cũng là một công nghệ mới, phức tạp, hơn nữa kiến thứccủa bản thân em vẫn còn hạn chế nên chắc chắn rằng đề tài sẽ không thể tránh khỏi nhữngsai sót Mong các thầy, cô, các bạn góp ý cho em để em có hiểu biết sâu, rộng hơn vềcông nghệ này.

Em xin cảm ơn các thầy cô giáo Khoa Điện tử viễn thông, các thầy cô giáo trờng Đạihọc Bách Khoa Hà Nội đã truyền dạy cho em nhiều kiến thức, kinh nghiệm quý báu trongquá trình học tập và nghiên cứu.

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: PGS – Tổng quan về mạng Wimax TS Vũ Quý Điềm đã giúp đỡ emhoàn thành báo cáo thực tập này.

Sinh viªn

NguyÔn Hång NhËt

Tìm hiểu Wimax và khả năng ứng dụng

1.1 – Tổng quan về mạng Wimax Công nghệ băng rộng không dây

1.1.1– Tổng quan về mạng Wimax Thế nào là công nghệ băng rộng không dây

Băng rộng không dây là công nghệ hứa hẹn những kết nối tốc dộ cao trong khôngtrung Nó sử dụng sóng Radio để kết nối tới và từ những ngời dùng bất cứ khi nào họmuốn Các công nghệ nh 3G, Wifi hay Wimax và UWB sẽ làm việc cùng nhau để đápứng nhu cầu duy nhất này của khách hàng Truy nhập băng rộng không dây (BWA) là hệthống điểm đâ điểm đợc tạo nên từ các trạm phát sóng cơ sở và các thiết bị của kháchhàng nh hình 1.1 Hình này chỉ ra một trạm phát sóng cơ sở đợc kết nối với mạng đờngtrục (back bone) Thay vì sử dụng các kết nối vật lý giữa các trạm cơ sở và các thuê bao,các trạm phát sóng cơ sở sử dụng anten ngoài trời để nhận và gửi dữ liệu, thoại tốc độ caotới các thuê bao Công nghệ này giảm đợc những yêu cầu về cơ sở hạ tầng hữu tuyến đồngthời cung cấp những giải pháp phần mềm dẻo và hiệu quả cho những chặng cuối.

Back Bone

1.1.2 – Tổng quan về mạng Wimax Lợi ích của băng rộng không dây

 Băng rộng không dây hứa hẹn các dịch vụ thoại dữ liệu và truyền hình tốc độ cao.

 BWA có thòi gian triển khai nhanh chóng, tốn ít chi phí hơn các phơng pháp truyền thông, không cần phảI xây dựng cơ sở hạ tâng hữu tuyến tốn kém. Nó đa ra những kết nối ở những chặng cuối, mà DSL hay băng rộng hữu tuyến

không thể đạt tới.

 Thời gian triển khai nhanh hơn, dễ dàng mở rộng hơn, mềm dẻo hơn do vậy nóđem lại những dịch vụ thay thế cho những khách hàng vốn không thỏa mãn với các dịch vụ băng rộng hữu tuyến.

 Nó vợt qua sự thực thi và độ tin cậy của các mạng hữu tuyến với đờng dây thuê riêng.

 Tạo ra một môI trờng, cạnh tranh cho sự phát triển các dịch vụ và các sản phẩm mới Các đặc tinh của BWA sẽ thu hút các công ty các nhà đầu t và nghành công nghiệp băng rộng không dây.

1.2 – Tổng quan về mạng Wimax Giới thiệu về Wimax

1.2.1 – Tổng quan về mạng Wimax Lịch sủ hình thành WiFi đến sự phát triển Wimax

Năm 1985, Uỷ ban liên lạc liên bang Mỹ FCC quyết định “mở” một số băng tần củadải sóng không dây, cho phép ngời sử dụng chúng mà không cần giấy phép của chínhphủ FCC đã đồng ý “thả” 3 dải sóng công nghiệp, khoa học và y tế cho giới kinh doanhviễn thông Ba dải sóng này, gọi là các “băng tần rác” (900MHz, 2,4GHz, 5,8GHz) FCCđã đa các băng tần này vào phục vụ mục đích liên lạc dựa trên cơ sở: bất cứ thiết bị nào sửdụng những dải sóng đó đều phải đi vòng để tránh ảnh hởng của việc truy cập từ các thiếtbị khác Điều này đợc thực hiện đợc bằng công nghệ phổ rộng, có khả năng phát tín hiệuradio qua một vùng nhiều tần số, khác với phơng pháp truyền thống là truyền trên một tầnsố đơn lẻ đợc xác định rõ.

Dấu mỗc quan trọng là tiến trình đi đến một chuẩn chung đợc khởi động cho WiFidiễn ra vào năm 1985 Trớc đó, các nhà cung cấp thiết bị không dây dùng cho mạng LAN(Local Area Network) nh Proxim và Symbol ở Mỹ đều phát triển những thiết bị sản phẩmđộc quyền không tơng thích với các hãng khác Nhờ sự thành công của chuẩn hữu tuyếnEthernet, các công ty bắt đầu nhận ra việc xác lập một chuẩn không dây chung là rất quantrọng Chuẩn mới chính thức đợc ban hành năm 1997 Có 2 phiên bản chuẩn, 802.11b(hoạt động trên băng tần 2,4GHz) và 802.11a (hoạt động trên băng tần 5,8GHz), lần lợt đ-ợc phe duyệt tháng 12 năm 1999 và tháng 1 năm 2000 Sau khi có chuẩn 802.11b cáccông ty bắt đầu phát triển những thiết bị tơng thích với nó Tuy nhiên, bộ tiêu chí này quádài và phức tạp Vì thế, vào tháng 8 năm 1999, có 6 công ty bao gồm Intersil, 3Com,Nokia, Aironet, Symbol và Lucent liên kết với nhau để tạo ra Liên minh tơng thíchEthernet không dây WECA Mục tiêu của tổ chức WECA là xác nhận sản phẩm củanhững nhà cung cấp phải tơng thích thực sự với nhau Tuy nhiên các thuật ngữ nh “tơngthích WECA” hay “tuân thủ IEEE 802.11b” vẫn gây bối rối đối với cả cộng đồng Côngnghệ mới cần một cách gọi thuận tiện đối với ngời tiêu dùng Cuối cùng cách gọi “WiFi”đợc chấp nhận Thế là cái tên WiFi “Wireless Fidelity” ra đời.

Để thúc đẩy WiFi trên thị trờng, cần có các nhà sản xuất thiết bị WiFi đã làm đợcApple Apple tuyên bố nếu Lucent có thể sản xuất adapter với giá cha đầy 100USD vàtích hợp một khe cắm WiFi vào mọi máy tính xách tay (Lucent đã thực hiện đợc vàotháng 7 năm 1999), thì Apple sẽ công bố sự xuất hiện của WiFi nh một sự lựa chọn trêndòng máy iBook mới, sử dụng thơng hiệu AirPort Điều này đã hoàn toàn làm thay đổi thịtrờng mạng không dây Các nhà sản xuất máy tính khác lập tức ồ ạt làm theo WiFi nhanhchóng tiếp cận với ngời tiêu dùng gia đình và trong các doanh nghiệp vào năm 2001 Khicông nghệ này phát triển rộng hơn, các điểm truy cập thu phí hostport cũng bắt đầu xuấthiện ngày một nhiều ở nơi công cộng Trong khi đó, FCC một lần nữa thay đổi các quyđịnh của họ để cho phép một phiên bản mới của WiFi có tên 802.11g ra đời, sử dụng kỹthuật tiên tiến hơn là ghép kênh chia tần số trực giao OFDM (Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing) và có thể đạt tốc độ lên tới 54Mbit/s ở băng tần 2,4GHz.

Tìm hiểu Wimax và khả năng ứng dụng

Khi WiFi ra đời, nhiều ngời cho rằng nó sẽ thay thế những kỹ thuật kết nối khôngdây khác ở thời điểm đó, WiFi là công nghệ mạng thống lĩnh trong các gia đình và côngsở ở những nớc phát triển Tuy nhiên, WiFi tiêu tốn khá nhiều năng lợng của các thiết bịcầm tay trong gia đình Hơn nữa WiFi chỉ là công nghệ sóng ngắn và sẽ không bao giờ cóthể cung cấp đợc khả năng bao trùm rộng nh mạng di động, nhất là khi các mạng nàyđang ngày một phát triển mạnh hơn về quy mô nhờ những dịch vụ chuyển vùng và cácthoả thuận tính cớc liên quốc gia.

Để khắc phục hạn chế này, công nghệ WiMax, hay gọi theo tên kỹ thuật là 802.16 rađời WiMax chính là phiên bản phủ sóng diện rộng của WiFi với tốc độ tôi đa có thể lênđến 70Mbit/s và tầm xa lên tới 50Km, so với 50m của WiFi hiện nay.

1.2.2 – Tổng quan về mạng Wimax Khái niệm WiMax

WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave) là tiêu chuẩn IEEE 802.16 – Tổng quan về mạng Wimax Wireless Microwave Access – Tổng quan về mạng Wimax truy nhập vô tuyến sóng cực ngắn, tiêu chuẩn kỹ thuậtnày sinh ra từ dòng 802.xx ngày một phát triển của IEEE (Institude of Electrical anEngineer).

IEEE 802.16 Broadband Wireless Metrôpolitan Area NetWork (Wireless MAN)Standard cung cấp giải pháp kết nối băng rộng tới những ngời dùng cố định, di động dođó nó kinh tế hơn cơ sở hạ tầng hữu tuyến IEEE 802.16 Working Group on BWA đangphát triển chuẩn dành cho mạng WMAN với khả năng ứng dụng trên phạm vi toàn cầu từtháng 7 năm 1999 Chuẩn IEEE 802.16 liên quan đến giao tiếp không gian giữa các thuêbao và các trạm phát sóng Chuẩn IEEE 802.16 đợc công bố vào ngày 8 tháng 4 năm2002 Các chuẩn dành cho mạng WMAN có thể kết nối các điểm nóng 802.11 tới Internetvà đa ra giải pháp truy nhập băng rộng ở những chặng cuối thay thế cho DSL và cáp.Chuẩn WMAN sẽ hộ trợ các dịch vụ truy nhập không dây băng rộng tới các toàn nhà, chủyếu thông qua các anten ngoài trời tới các trạm phát sóng cơ sở.

Phạm vi có thể lên tới 50KM và cho phép ngời sử dụng đạt đợc kết nối băng rộng màkhông cần tầm nhìn thẳng tới các trạm phát sóng.

Theo IEEE 802.16 Working Group đang phát triển các chuẩn truy nhập băng rộngkhông dây cho hệ thống ở băng tần 10- 66GHz và dới 11GHz Chuẩn này tập trung vàolớp vật lý.

Hình 1.2 – Tổng quan về mạng Wimax Mô hình mạng WiMax1.2.3 - Đặc điểm của công nghệ WiMax

Hình 1.3 - Đặc điểm của công nghệ WiMax

 Kiến trúc mềm dẻo : WiMax có một vài kiến trúc nh Point to Point dành cho

backHaul, Point to Multipoint cho BS (Base station) đến SS (Subscriber) Nừu chỉcó một SS trong mạng WiMax thì BS sẽ giao tiếp với SS trên nền tảng Point toPoint Các trạm BS trong mô hình Point to Point có thể dùng một anten với độđịnh hớng cao để đạt đợc khoảng cách lớn hơn.

 An ninh mạnh : WiMax hỗ trợ AES (Ađvance Encryption Standard) và 3DES (trip

Data Encryption Standard) Với việc bảo mật tuyến giữa BS và SS, WiMax cungcấp sự riêng t và an toàn ở giao tiếp không dây băng rộng An ninh mạng WiMaxcòn cho phép các nhà vận hành mạng chông lại sự đánh cắp các dịch vụ Ngoài raWiMax cũng cho phép xây dựng mạng riêng ảo (VPN), cho phép bảo vệ những dữliệu đợc gửi đi từ những ngời sử dụng khác nhau trong cùng một BS.

 Cung cấp QoS : WiMax cung cấp QoS trên từng kết nối đáp ứng tất cả các dịch vụ

nhạy cảm với trễ nh thoại, truyền hình … và các dịch vụ đa ph và các dịch vụ đa phơng tiện.

 Sự triển khai nhanh chóng : So với sự triển khai mạng hữu tuyến thì WiMax có thể

đợc triển khai nhanh hơn rất nhiều Chỉ với một anten và thiết bị cài đặt đợc cungcấp nguồn là WiMax sẵn sàng phục vụ các dịch vụ Trong nhiều trờng hợp triểnkhai WiMax có thể đợc tính bằng giờ so với hàng tháng đối với các giải phápkhác.

 Cung cấp dịch vụ nhiều mức (Multi_level service): Với việc đáp ứng các mức độ

QoS khác nhau dựa trên thoả thuận về mức dịch vụ SLA giữa nhà cung cấp dịchvụ và ngời sử dụng cuối cùng của mạng WiMax Ngoài ra WiMax còn cho phépmột nhà cung cấp dịch vụ có thể đa ra các SLA khác nhau trên cùng một SS. Khả năng hoạt động các thiết bị khác (Interoperaability) : WiMax là một công

nghệ phát triển sau này nên cần phải đảm bảo khả năng tơng thích với các thiết bịtrớc đó để có thể đợc thị trờng chấp nhận.

Tìm hiểu Wimax và khả năng ứng dụng

 Khả năng di động (Portability) : Giống nh hệ thống cellular một WiMax SS đợc

bật lên tự nó sẽ xác đinh mình và quyết định các đặc tính đờng truyền tới BS.Ngay sau khi SS đợc đăng ký trong cơ sở dữ liệu của hệ thống, nó sẽ thoả thuận vềđặc tính đờng truyền.

 Phạm vi phủ sóng rộng khắp : WiMax hỗ trợ nhiều mức điều chế bao gồm BPSK,

QPSK, 16_QAM, 64_QAM Khi hoạt động với bộ khuếch đại công suất lớn vàmức điều chế thấp BPSK, QPSK, WiMax vấn có thể bao phủ một vùng rộng với đ-ờng truyền giữa BS và SS trong môi trờng LOS.

 Hoạt động trong đờng truyền NLOS : WiMax dựa trên công nghệ OFDM có khả

năng xử lý trong môi trờng NLOS (Non Light Of Sight) mà các sản phẩm kháckhông thể.

1.2.4 - Giới thiệu các chuẩn 802.16 của IEEE1.2.4.1 – Tổng quan về mạng Wimax Chuẩn 802.16 2001

Chuẩn WiMax đầu tiên là chuẩn 802.16 – Tổng quan về mạng Wimax 2001 đợc phê chuẩn vào tháng 12 năm2001, chuẩn này hỗ trợ ứng dụng truy nhập không dây băng rộng cố định trong mô hìnhđiểm – Tổng quan về mạng Wimax điểm và điểm - đa điểm.

Chuẩn sử dụng điều chế sóng mang đơn trong phạm vi tần số 10GHz đến 60GHz vàsử dụng cả hai phơng pháp ghép kên phân chia theo thời gian (TDD) và ghép kênh chiatheo tần số (FDD) Các sơ đồ điều chế đợc sử dụng là QPSK, 16_QAM và 64_QAM Khảnăng thay đổi phơng pháp điều chế và phơng pháp sửa lỗi trớc cho phép mạng thích nghiđợc với sự bất thờng của thời tiết do đó đáp ứng đợc chất lợng dịch vụ cho ngời sử dụng.

Các trạm phát sóng BS tạo ra các ánh xạ (Map) kênh hớng lên và kênh hớng xuốngsau đó sẽ chia sẻ nó tới các nút trong mạng Các ánh xạ này bao gồm số lần truyền phát,khoang thời gian và phơng pháp điều chế Theo cách này vấn đề về nút ẩn có thể bị loạibỏ Các thuê bao lúc này chỉ tập trung vào một trạm phát sóng BS mà chúng không cầnphải lắng nghe bất kỳ một nút nào khác trong mạng Cũng nhờ thuật toán này mạngkhông bao giờ bị quá tải do số thuê bao tăng lên đột ngột.

Các thuê bao có thể thoả thuận cung cấp lập trình truy nhập mềm dẻo Nh đã nói ởtrên các sơ đồ điều chế đợc sử dụng gồm: QPSK, 16_QAM và 64_QAM, tuy nhiên cácthuê bao khác nhau hoàn toàn có thể sử dụng sơ đồ điều chế khác nhau Các sơ đồ điềuchế đợc lựa chọn phải đáp ứng đợc các mục đích cuối cùng là đẩm bảo sự kết nối ổn địnhvà chất lợng của kết nối.

Một đặc tính rất quan trong của 802.16-2001 là khả năng cung cấp chất lợng dịch vụQoS khác nhau ở lớp vật lý Một mã nhận dạng lu lợng dịch vụ (Service Flow ID) sẽ thựchiện kiểm tra QoS Các dòng lu lợng dịch vụ này đợc mô tả bởi các thông số QoS nh thờigian trễ tối đa, hay lợng jiter cho phép Các lu lợng dịch vụ này có thể đợc tạo ra bởi trạmphát sóng BS hay thuê bao SS.

802.16 – Tổng quan về mạng Wimax 2001 chỉ hoạt động trong môi trờng tầm nhìn thẳng với các thiết bị CPEngoài trời.

1.2.4.2 – Tổng quan về mạng Wimax Chuẩn 802.16a – Tổng quan về mạng Wimax 2003

Vào tháng 1 năm 2003 IEEE công bos chuẩn 802.16a – Tổng quan về mạng Wimax 2003 để cung cấp sự hoạtđộng trong băng tần 2GHz đến 11GHz Trong khi 802.16 chỉ hoạt động trong băng tần10GHz – Tổng quan về mạng Wimax 66GHz phải yêu cầu tầm nhìn thẳng thì với băng tân 2GHz- 11GHz 802.16acho phép kết nối không cần tầm nhìn thẳng, tránh đợc tác động của các vật cản nh cây cốinhà cửa Khả năng này mở ra cho WiMax một phạm vi phủ sóng rộng lớn lên tới 50Km,cho phép ngời dùng kết nối lên tới hàng trăm Mbps ở mỗi trạm đồng thời luôn cung cấpđủ băng thông để đáp ứng tức thời hàng trăm công ty với hàng những đờng kết nối T1/E1và hàng ngàn hộ gia đình với những kết nốt DSL tới một trạm BS.

Tuy nhiên khả năng này lại đem đến cho 802.16a những thách thức ở lớp vật lý, đó làphải thay lớp vật lý sao cho đáp ứng đợc sự hoạt động ở dải tần 2GHz – Tổng quan về mạng Wimax 11GHz Do vậyngoài các phơng pháp điều chế đã giới thiệu 802.16 chuẩn sửa đổi này còn đa ra 3 dạnglớp vật lý.

 Single carrier

 256 point FFT OFDM 2048 point FFT OFDMA

Để đáp ứng sự tơng thích với các chuẩn hiện có WiMax mới đa ra hai dạng lớp vật lýsingle carrier và 256 point FFT OFDM vào các sản phẩm, còn dạng thứ ba sẽ đợc triểnkhai khi thị trờng yêu cầu Các khung OFDM đợc lựa chọn là do khả năng u việt hơn sovới công nghệ CDMA vì nó có thể hoạt động trong môi trờng không cần tầm nhìn thẳngtrong khi đó vẫn đạt đợc hiệu suất phổ lớn nhất Trong trờng hợp CDMA, băng thông RFphải lớn hơn thông lợng dữ liệu nhiều để chống giao thoa Nếu sử dụng công nghệ CDMA

Tìm hiểu Wimax và khả năng ứng dụng

để thực hiện không dây băng rộng dời tần số 11GHz và tốc độ lên đến 70Mbps thì băngthông yêu cầu phải đạt 200Mbps để có thể hoạt động trong môi trờng không cần tầm nhìnthẳng Bên cạnh đó một vìa đặc tính của lớp vật lý cũng đợc nêu ra nh độ rộng kênh mềmdẻo, dạng burst thích ứng, và hệ thống anten thích ứng để cải thiện về phạm vi và dung l-ợng, sự lựa chọn tần số động giúp làm giảm tối thiểu giao thoa, mật mã hoá không giangiúp nâng cấp sự thực hiện trong môi trờng Farding nhờ mật độ không gian dày đặc.

Các đặc tính trên là rất cần thiết cho ứng dụng truy nhập băng rộng không dây ngoàitrời, đặc biệt có thể đợc triển khai rộng rãi, bởi vì ở mỗi nớc băng tần là khác nhau, kíchthớc kênh cũng khác nhau Trong khi đó ở băng tần cấp phép các nhà vận hành mạng phảitrả cớc phí cho từng MHz vì sẽ lãng phí 2MHz mà họ muốn hệ thống của mình phải triểnkhai đợc các kênh với độ rộng là 7MHz, 3.5MHz Hay thậm chí là 1.75MHz để tận dụnghết dải tần.

Về mặt an ninh 802.16 – Tổng quan về mạng Wimax 2003 đa ra cải tiến là yêu cầu lớp bảo mật là bắt buộctrong khi ở chuẩn 802.16 – Tổng quan về mạng Wimax 2001 thì lớp bảo mật này là tuỳ chọn.

802.16a – Tổng quan về mạng Wimax 2003 cũng thêm vào hỗ trợ mạng lới Điều này có nghĩa là các lu lợng từmột thuê bao SS này tới SS khác có thể đợc định tuyến Đây là một sự thay đổi trong môhình điểm - đa điểm mà trớc kia các lu lợng đều phải qua trạm phát BS Sự thay đổi ở lớpMAC này cho phép các thuê bao trong mạng Mesh có thể lập trình tới nhu mà không cầnthông qua trạm phát BS.

1.2.4.3 - Chuẩn 802.16c – Tổng quan về mạng Wimax 2002

Vào tháng 12 năm 2002 chuẩn 802.16v đã đợc công bố, bản sửa đổi mới này xem xétlại một số vần đề về giao thức, thêm một số dạng hệ thống chi tiết hơn cho băng tần 10 – Tổng quan về mạng Wimax 60Ghz đồng thời cũng sửa một số lỗi và sự mâu thuẫn của các bản trớc đó.

1.2.4.4 – Tổng quan về mạng Wimax Chuẩn 802.16 – Tổng quan về mạng Wimax 2004

Chuẩn 802.16 – Tổng quan về mạng Wimax 2004 đợc phê chuẩn vào ngày 24 tháng 7 năm 2004 và đợc công bốvào tháng 9 năm 2004, còn đợc viết đến với cái tên chuẩn 802.16 – Tổng quan về mạng Wimax Revd Chuẩn 802.16-2004 chính là sự thống nhất của các chuẩn 802.11 – Tổng quan về mạng Wimax 2001, 802.16a – Tổng quan về mạng Wimax 2003 và 802.16c– Tổng quan về mạng Wimax 2002 tạo nên một chuẩn mới Ban đầu nó đợc xem nh là sự xem xét sửa đổi nhữngchuẩn trớc đó nhng những thay đổi mới này đã hình thành nên một chuẩn mới toàn diệnvà đợc áp dụng cho chứng nhận chuẩn WiMax.

Chuẩn 80.2.16 – Tổng quan về mạng Wimax 2004 đã đa ra khả năng tự cài đặt các thiết bị trong nhà, nó đem lạisự tiện lợi lớn cho ngời sử dụng Các thiết bị hoạt động trong băng tần cấp phép sẽ sửdụng ghép kênh theo phân chia thời gian (TDD) còn đối với băng tần không cấp phép cóthể sử dụng cả hai phơng pháp ghép kênh phân chia theo thời gian (TDD) và ghép kênhphân chia theo tần số (FDD) Ngoài ra lớp MAC là tối u cho những tuyến đờng truyền dàivì nó đợc thiết kế với khoảng trễ lớn hơn và độ trễ biến đổi.

1.2.4.5 – Tổng quan về mạng Wimax Chuẩn 802.16e và sự mở rộng

Chuẩn 802.16e cho mạng di động đợc thông qua vào ngày 7/12/2005 Phổ tần số thấphơn 6Ghz, không đòi hỏi tầm nhìn thẳng, kỹ thuật OFDMA (Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing Access), tốc độ truyền cực đại : dới 75Mbps với băng tần là20MHz, bán kính vùng phủ sóng của 1cell là 1-3Km Indoor và 2-5 Km Outdoor, tốc độ dichuyển của ngời dùng: dới 100Km/h vẫn đảm bảo liên lạc tốt Ngoài ra chuẩn này còn đavào hệ thống bảo mật cao cấp (AES), một yêu cầu bắt buộc cho các chứng nhận WiMax.Bên cạnh chuẩn 802.16e thì các chuẩn khác nh 802.16f, 802.16g đang đợc nghiên cứu.Các chuẩn này chủ yếu tập trung vào các giao thức quản lý mạng.

Dải tần số 10 – Tổng quan về mạng Wimax 66GHz < 11GHz < 6GHz

Môi trờng truyền Line of Sight Non Line of Sight Non Line of Sight

Tốc độ 32 – Tổng quan về mạng Wimax 144 Mbit/s Up to 75Mbit/s Up to 15Mbit/s

Điều chế QPSK OFDM 256 sub-carrier, QPSK,16QAM, 64QAM

OFDM 256 carrier, QPSK,16QAM, 64QAM

sub-Mức di động Cố định Cố định Có thể cho tốc độ dichuyển thấp

Băng thông kênh 20, 25, 28MHz 1,25 – Tổng quan về mạng Wimax 20MHz 1,25 – Tổng quan về mạng Wimax 20MHz

Bán kính cell 1,7 – Tổng quan về mạng Wimax 5km

5 – Tổng quan về mạng Wimax 10Km, tối đa50Km tuỳ thuộc vào

điều kiện truyền 1,7 – Tổng quan về mạng Wimax 5Km

Bảng 1.1 - Đặc điểm các chuẩn 802.16