, T Win Win T WW in in
5.6Hệ thống WiMax (IEEE 802.16 a, e)
ỨNG DỤNG CỦA KỸ THUẬT OFDM
5.6Hệ thống WiMax (IEEE 802.16 a, e)
WiMax[IEEE-1] ra đời nhằm cung cấp một phương tiện truy cập Internet khơng dây tổng hợp cĩ thể thay thế cho ADSL và WLAN. Hệ thống WiMax cĩ khả năng cung cấp đường truyền với tốc độ lên đến 70 Mbps và với bán kính của một trạm anten phát
lên đến 50 km. Mơ hình phủ sĩng của mạng WiMax tương tự như mạng điện thoại tế
bào. Một hệ thống WiMax như mơ tảở hình 5.4 gồm 2 phần:
- Trạm phát: giống như các trạm BTS trong mạng thơng tin di động với cơng suất lớn cĩ thể phủ sĩng một vùng rộng tới 8000 km2.
- Trạm thu: cĩ thể là các anten nhỏ như các Card mạng cắm vào hoặc được thiết lập sẵn trên Mainboard bên trong các máy tính, theo cách mà WLAN vẫn dùng.
Hình 5.4: Mơ hình truyền thơng của WiMax
Các trạm phát BTS được kết nối tới mạng Internet thơng qua các đường truyền tốc độ
cao riêng hoặc cĩ thể được nối đến một BTS khác như một trạm trung chuyển bằng
đường truyền thẳng (line of sight), và chính vì vậy WiMax cĩ thể phủ sĩng đến những vùng rất xa
Các anten thu/phát cĩ thể trao đổi thơng tin với nhau qua các tia sĩng truyền thẳng hoặc các tia phản xạ. Trong trường hợp truyền thẳng LOS (line of sight), các anten
được đặt cố định trên các điểm cao, tín hiệu trong trường hợp này ổn định và tốc độ
truyền cĩ thể đạt tối đa. Băng tần sử dụng cĩ thể dùng ở tần số cao đến 66 GHz vì ở
tần số này tín hiệu ít bị giao thoa với các kênh tín hiệu khác và băng thơng sử dụng cũng lớn hơn. Đối với trường hợp cĩ vật chắn NLOS (Non line of sight), WiMax sử
dụng băng tần thấp hơn, 2-11 GHz, tương tự như ở WLAN, tín hiệu cĩ thể vượt qua các vật cản thơng qua phản xạ, nhiễu xạ, uốn cong, vịng qua các vật thểđểđến đích. Hệ thống WiMax cĩ các đặc điểm chính sau:
- Khoảng cách giữa các trạm thu và phát cĩ thể lên đến 50 km. - Tốc độ truyền cĩ thể thay đổi, tối đa 70 Mbps.
- Hoạt động trong cả hai mơi trường truyền dẫn: đường truyền tầm nhìn thẳng LOS và đường truyền che khuất NLOS.
- Dải tần làm việc 2-11 GHz và từ 10-66 GHz hiện đã và đang được tiêu chuẩn hĩa.
- Trong WiMax hướng truyền tin được chia thành hai đường lên và xuống.
Đường lên cĩ tần số thấp hơn đường xuống và đều sử dụng cơng nghệ
OFDM để truyền. OFDM trong WiMax sử dụng tối đa 2048 sĩng mang, trong đĩ cĩ 1536 sĩng mang dành cho thơng tin được chia thành 32 kênh con mỗi kênh con tương đương với 48 sĩng mang. WiMax sử dụng điều chế
nhiều mức thích ứng từ BPSK, QPSK đến 256-QAM kết hợp các phương pháp sửa lỗi dữ liệu như ngẫu nhiên hĩa, với mã sửa lỗi Reed Solomon, mã xoắn tỷ lệ từ 1/2 đến 7/8 .
- Độ rộng băng tần của WiMax từ 5 MHz đến trên 20 MHz được chia thành nhiều băng tần con 1.75 MHz. Mỗi băng con này được chia nhỏ hơn nữa nhờ cơng nghệ OFDM, cho phép nhiều thuê bao cĩ thể truy cập đồng thời một hay nhiều kênh một các linh hoạt để đảm bảo tối ưu hiệu quả sử dụng băng tần. Cơng nghệ này gọi là cơng nghệ đa truy cập OFDMA (OFDM access).
- Cho phép sử dụng cả hai cơng nghệ TDD (Time Division Duplexing) và FDD (Frequency Division Duplexing) cho việc phân chia truyền dẫn của hướng lên (uplink) và hướng xuống (Downlink).
- Về cấu trúc phân lớp, hệ thống WiMax được phân chia thành 4 lớp: Lớp con tiếp ứng (Convergence) làm nhiệm vụ giao diện giữa lớp đa truy nhập và các lớp trên, lớp đa truy nhập (MAC layer), lớp truyền dẫn (Transmission) và lớp vật lý (Physical). Các lớp này tương đương với hai lớp dưới của mơ hình OSI và được tiêu chuẩn hĩa để cĩ thể giao tiếp với nhiều ứng dụng lớp trên.