WiMAX
Trên tầng Physical, sự khác biệt chính của WiMAX di động so với WiMAX cố định là, độ rộng các kênh con được ấn định không đổi, cho nên số lượng kênh con giờ đây thay đổi theo độ rộng dải tần, như được minh họa trong Bảng 3.1. Theo một vài tài liệu, độ rộng dải tần kênh tối đa mà các chip Intel WiMAX cho máy tính xách tay đầu tiên hậu thuẫn là 10 MHz. Trong tươnglai, những dải thông lớn hơn cũng sắp được hậu thuẫn.
Bảng 3.1. Độ rộng dải tần và số lượng kênh truyền con OFDMA của WiMAX di động
Độ rộng dải tần số lượng kênh truyền con Kích cỡ FFT
1.25 MHz 85 128
5 MHz 421 512
10 MHz 841 1024
20 MHz 1684 2048
Ngoài các thông số được trình bày trong Bảng 3.1, các thông số vật lý sau đây cũng được chọn:
+ Khoảng cách giữa các kênh con (subcarrier spacing): 10.94 kHz + Thời gian tồn tại ký hiệu OFDM: 91.4 µs.
+ Tiền tố chu kỳ (cyclic prefix): 11.4 µs.
Đáng chú ý là, những giá trị này tương tự nhưng không giống hệt các giá trị được dùng trong LTE. Trong LTE, subcarrier spacing là 15 kHz, và thời gian tồn tại ký hiệu OFDM chỉ là 66.667µs.
Dựa trên những thông số tầng vô tuyến này, thông suất của tầng Physical của một cellWiMAX có thể được tính như sau: Thời gian truyền mỗi ký hiệu là 102.8 µs (91.4 µs cho bảnthân ký hiệu + 11.4 µs cho tiền tố chu kỳ), cấp điều chế là 64-QAM tức mỗi ký hiệu có 6 bit, vàcó 1684 kênh con ở một dải tần 20MHz:
Tốc độ vật lý = (1/0.0001028) * 6 * 1684 = 98287937 bit/s (tức vào khoảng 100 Mbit/s).
Tốc độ này hầu như giống hoàn toàn với giá trị tính được cho LTE, và cho thấy rằng xét về khía cạnh tốc độ thì hai hệ thống có hiệu năng tương đương nhau. Cần lưu ý rằng trong thực tế, thông suất của một cell WiMAX nhiều khả năng chỉ chừng 30% đến 50% giá trị này. Đó là vì phụ phí cho mã hóa, việc truyền lại các gói bị lỗi, các tín hiệu dẫn hướng, và phụ phí của các tầng giao thức cao hơn, và cũng vì điều kiện tín hiệucho hầu hết người dùng trong cell thấp hơn lý tưởng.
Hình 3.3, cho thấy cấu trúc của khung dữ liệu OFDMA hướng xuống. Sự khác biệt chính so với khung được dùng cho giao tiếp vô tuyến của WiMAX cố định là, những cuộc truyền dữ liệu cho từng người dùng giờ đây cũng có thể được ghép lại theo cả thời gian và tần số, nhờ số lượng kênh con khả dụng cao hơn nhiều. Vì lý do này, phương thức truyền dữ liệu này không được gọi là OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) mà là OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access). Ở đầu mỗi khung, trường DL-MAP (Downlink-MAP) thông báo cho CPE biết dữ liệu được sắp đặt truyền cho chúng khi nào và ở đâu trong khung. Một trường UL-MAP (Uplink-MAP) tùy chọn cũng có thể hiện diện trong khung để chỉ định các dịp truyền hướng lên cho khung này và các khung theo sau.
FCH D L -M A P User 2 User 4 User 6 User 7 D L -M A P User 5 User 1 User 3 User n
Hình 3.3. Một khung dữ liệu OFDMA trong WiMAX