Ngày nay việc truyền thụng tin bằng cụng nghệ khụng dõy băng rộng mở ra nhiều tiềm năng mới cho người sử dụng. Đầu tiờn người ta sử dụng cụng nghệ
nghệ khụng dõy vào việc truyền dữ liệu với bỏn kớnh phủ súng 40 – 50 km, ở băng tần 2.1 – 2.7 GHz.
Để chuẩn hoỏ và đưa vào sản xuất cụng nghiệp hàng loạt thỡ tổ chức IEEE vào đầu năm 2000 đó thành lập ra hội đồng làm việc 802.16, đầu tiờn họ tập trung nghiờn cứu ở dải tần 28 – 30 GHz và sau đú 2 – 66 GHz. Họ đó thành lập ra nhiều nhúm làm việc: 802.16.1 10 – 66 GHz, 802.16.2 nghiờn cứu hệ thống truyền khụng dõy băng rộng ở dải băng tần khụng cấp phộp 5 – 6 GHz, và cuối cựng là nghiờn cứu với băng tần cấp phộp 2 – 11 GHz.
Bản thõn tiờu chuẩn IEEE 802 cú 16 thành phần, IEEE 802.3 - Mạng nội bộ, IEEE802.6 - Mạng MAN mạng phục vụ cho một vựng rộng (như thành phố), IEEE802.8 - Mạng cỏp quang, IEEE802.11- Mạng khụng dõy, IEEE802.16 - Mạng khụng dõy băng rộng. Chuẩn IEEE802.16 nguyờn bản sử dụng băng tần cấp phộp: 10 – 66 GHz. Tiếp sau đú nú được bổ xung thờm cỏc phiờn bản khụng dõy đối với NLOS (None line of sight – khụng cần điều kiện tầm nhỡn thẳng) sử dụng băng tần cấp phộp và khụng cấp phộp nhỏ hơn 11 GHz.
Sự hoàn thiện dần của IEEE 802.16 mở rộng thờm khả năng ứng dụng di
động đối với cỏc mỏy đầu cuối từ điện thoại di động đến mỏy tớnh sỏch tay (bảng 2.1).
Chuẩn 802.16 802.16a/RevD 802.16e
Thời điểm hoàn thiện chuẩn Thỏng 12-2001 802.16a: thỏng 1/2003 802.16REVd : Q32004 Cú khả năng giữa năm 2005 Phổ 10 – 66 GHz 2 – 11 GHz < 6GHz Điều kiện kờnh truyền Đũi hỏi tầm nhỡn thẳng Khụng đũi hỏi tầm nhỡn thẳng Khụng đũi hỏi tầm nhỡn thẳng Tốc độ bit 32 – 134 Mbps ở kờnh 28 MHz đến 70 Mbps ở kờnh 20 MHz 15 Mbps ở kờnh 5 MHz Điều chế QPSK, 16QAM, 64QAM OFDM –256, OFDMA, QPSK,16QAM, Giống REVd
64QAM Khả năng di động Cốđịnh Cốđịnh, cú khả năng di động Khả năng di động cao Băng thụng của kờnh 20, 25, 28 MHz Cú thể lựa chọn thay đổi từ 1.5 – 20 MHz, với tối đa là 16 kờnh con logic Giống REVd Bỏn kớnh phủ súng 2 – 5 Km Từ 7 – 10 Km độn 50 Km 2 – 5 Km Bảng 2.1 Cỏc chuẩn 802.16
Chuẩn IEEE 802.16a, được cụng nhận vào thỏng 1-2003, cung cấp dịch vụ
kết nối khụng dõy băng rộng đầu cuối, giữa người sử dụng và cỏc trạm thu phỏt trờn băng tần 2 – 11 GHz, cho phộp khả năng kết nối khụng đũi hỏi tầm nhỡn thẳng. Điều này mở rộng khả năng kết nối đầu cuối và cho phộp đảm bảo chất lượng truyền tin trong cỏc điều kiện địa hỡnh khú khăn cho việc đặt trạm gốc.
Với vận tốc truyền dữ liệu hai chiều khụng dõy băng rộng là: 70 Mbps, thỡ băng thụng của một hướng của một trạm gốc (mỗi một trạm gốc phục vụ được đến 6 hướng) đủđể đảm bảo cho hơn 60 mạng nội bộ T1 (24 kờnh với tốc độ mỗi kờnh 64 kbps – 1.5 Mbps), ngang với hàng trăm hộ gia đỡnh sử dụng DSL.
Bắt đầu từ năm 2001 đến nay WiMAX đó thụng qua 2 chuẩn chớnh là WiMAX cố định 802.16d-2004 và WiMAX di động 802.16e-2005, tổng số cỏc thành viờn tham gia diễn đàn WiMAX đến nay đó hơn 400 cụng ty trờn 100 nước, ngoài cỏc mạng thử nghiệm WiMAX hiện đang được đưa vào khai thỏc là mạng WiBro của Hàn Quốc (tương tự như WiMAX di động) và nhiều nước khỏc trờn khắp thế giớị
Stt Chuẩn 802.16-2004 (rev d) 802.16e 1 Thụng qua 802.16-2004 thỏng 7/2004 7/12/2005
3 Điều kiện kờnh truyền Khụng đũi hỏi điều kiện tầm nhỡn thẳng 4 Điều chế OFDM –256 OFDMA 128 – 2 k 5 Tốc độ bit tối đa <75 Mbps – ở kờnh 20 MHz 4-18 Mbps – ở kờnh 5 MHz < 75 Mbps – ở kờnh 20 MHz Di động: 80% của Fixed 6 Băng thụng kờnh Dao động từ 1.25 – 20 MHz 7 Bỏn kớnh phủ súng trung bỡnh của 1 cell ở băng tần 2.5GHz 2-10 km vựng thưa dõn 2-5 km vựng đụng dõn khả năng di động: - Trong nhà 1-3 km - Ngoài trời 3-5 Km Bảng 2.2 Tớnh chất đặc thự của cỏc chuẩn 802.16 (nguồn Intel 12/2005)
3. Băng tần
Việc xem xột triển khai WiMAX cũng như cỏc mạng vụ tuyến khỏc là dựa trờn việc cấp phộp hoặc khụng cấp phộp băng tần, cỏc mặt tiện ớch cũng như khú khăn xảy ra đối với cỏc trường hợp này:
Việc cấp phộp cho phộp chỳng ta quản lý tốt, trỏnh nhiễu giao thoa giữa cỏc nhà khai thỏc, bờn cạnh đú việc cấp phộp sẽ là một thỏch thức lớn trong việc triển khai rộng rói dịch vụ bởi lý do thu cước phớ cấp phộp tần số, gõy ra trở
ngại lớn về thủ tục và giỏ cước dịch vụ sẽ caọ
Khụng cấp phộp cho phộp cỏc nhà khai thỏc triển khai đưa vào hoạt động ngay, nhưng cú khả năng cao sẽ bị ảnh hưởng chồng chộo, can nhiễu lẫn nhau, vỡ thế thường được sử dụng ở cỏc vựng nụng thụn, ớt cỏc nhà khai thỏc. Hiện nay theo tổ chức WiMAX thỡ việc khảo sỏt và ứng dụng băng tần cấp phộp và khụng cấp phộp trờn diện rộng toàn cầu là một trong những mục tiờu chớnh của tổ chức nàỵ Tổ chức này sẽ làm việc cụ thể với từng khu vực để đưa vào điều
kiện sử dụng băng tần linh động ứng dụng rụng rói khả năng truy cập khụng dõy băng rộng (BWA). Hiện nay cỏc băng tần được đưa ra để sử dụng cho WiMAX như
sau:
Băng tần khụng cấp phộp 5,8 GHz, đõy là băng thụng khụng đũi hỏi cấp phộp, là băng tần được triển khai rộng rói, nhất là cỏc vựng thưa dõn cư, vựng nụng thụn (ở Mỹ đõy là băng tần khụng cấp phộp, được biết đến như là băng nền tảng quốc gia đa chức năng). Diễn đàn WiMAX cú nhiệm vụ triển khai hợp thức hoỏ việc khụng cấp phộp đối với băng tần này rộng rói hơn ở cỏc nước trờn thế giớị
Băng tần cấp phộp 3.5 GHz, trong băng này Diễn đàn WiMAX sẽ giảm tối thiểu đũi hỏi về kỹ thuật và điều chỉnh khi đưa vào ứng dụng và khai thỏc. Băng tần cấp phộp 2.5 GHz, hiện đang sử dụng rộng rói ở Mỹ, Mờhicụ,
Brazil, một vài nước đụng nam chõu ỏ. Diễn đàn WiMAX sẽ gúp phần đưa băng tần này vào sử dụng rộng rói trờn toàn cầụ
Băng tần 5.8 GHz 2.5 GHz 3.5 GHz Giấy phộp Khụng cấp phộp Cấp phộp ỤS.,
Canada, Latin America
Cấp phộp, Chõu õu, Chõu
ỏ, Latin America Giỏ ---- Giỏ cả thay đổi tuỳ từng nơi, nhiều
nơi tần số này cũn được thuờ lại Băng thụng Lờn tới 125 MHz (ở Mỹ và nhiều nước khỏc) 22.5 MHz (16.5 MHz + 6 MHz) đối với mỗi một giấy phộp ở Mỹ Thay đổi tuỳ theo cỏc nước Cụng suất phỏt xạ cho phộp/ EIRP US: Cụng xuất phỏt tối đa cho
ăng ten 1 Watt, Max EIR = 53dBm (200 W), hạn chế này thay đổi tuỳ theo từng nước
Max EIRP = 55dBW in US
Theo ETSI: 3 W(35dBm) max
CPE (Trong nhà và ngoài trời)
Cung cấp dịch vụ ở khoảng cỏch ~ 800 m từ BS với CPE trong nhà, đối với CPE ngoài trời khoảng cỏch sẽ lớn hơn. Giỏ của CPE, và chi phớ lắp
đặt núi chung hơi cao
Cung cấp dịch vụ với CPE đặt trong nhà nhiều hơn, giỏ cả của CPE và chi phớ lắp đặt núi chung thấp hơn
Bảng 2.3 So sỏnh tương đối cỏc băng tần dự tớnh cho WiMAX (Nguồn WiMAX forum)
EIRP – Năng lương bức xạđẳng hướng
ETSI – Viện nghiờn cứu tiờu chuẩn viễn thụng Chõu õu
Mạng truy cập vụ tuyến băng rộng hứa hẹn một tương lai với khả năng cung cấp triển khai cỏc dịch vụ hội tụ mớị Bài toỏn quan trọng nhất để tăng khả năng, tiềm năng của mạng truy cập băng rộng, trong đú cú WiMAX là phải giải quyết
được cỏc vấn đề kỹ thuật bổ sung và điều chỉnh việc phõn bổ băng tần số thớch hợp. Theo Diễn đàn WiMAX thỡ tần số để triển khai WiMAX trong thời gian đầu bao gồm cỏc băng tần số:
5.8 GHz sẽ dựng cho cỏc vựng nụng thụn, hạn chế số lượng tổng đài; 3.5 GHz sẽứng dụng cho cỏc thành phố lớn.
Đến ngày hụm nay mỗi một Quốc gia tuỳ thuộc theo quy hoạch phổ tần số và cỏc điều kiện kỹ thuật đỏp ứng cụng nghệ WiMAX cú phõn bổ băng tần riờng. Cỏc băng tần hiện được Diễn đàn WiMAX quan tõm bao gồm: Băng tần 2,3; 2,5; 3,3; 3,5; 5,8 MHz. Qua hỡnh 2.1 ta thấy hiện nay WiMAX được triển khai ở 5 băng tần chớnh khỏc nhau theo vựng địa lý.