Mô hình kết hợp giữa Wimax và WiFi được coi là một mô hình không dây toàn diện cho phép cung cấp một vùng dịch vụ rộng lớn.
Trước khi có Wimax, việc triển khai WiFi tại các điểm hotspot gặp phải một số nhược điểm sau.
Để cung cấp dịch vụ WiFi người ta phải kéo một đường cáp từ trung tâm tới các điểm AP, việc này tốn kém và không thuận lợi vì không hẳn nơi nào cũng có thế kéo cáp đến được.
Các điểm truy cấp WiFi, vùng dịch vụ của nó là cố định, tức việc di chuyển vùng dịch vụ WiFi là không thể. Chỗ nào muốn cung cấp dịch vụ WiFi, bắt buộc phải kéo cáp, dựng lên một cái AP, bất kể là cố định hay tạm thời.
Wimax kết hợp với WiFi tạo ra một sự linh hoạt trong việc cung cấp dịch vụ không dây, khắc phục các hạn chế khi chỉ sử dụng WiFi
KẾT LUẬN
Qua những phân tích trong đồ án, có thể thấy rằng Wimax là công nghệ có rất nhiều ưu điểm so với các công nghệ băng rộng, băng rộng không dây khác.Wimax được đánh giá là công nghệ cách mạng mà tương lai sẽ được ứng dụng rất nhiều nơi, trong rất nhiều mô hình mạng. Bảng dưới đây tổng kết những ưu điểm của Wimax.
Đặc điểm Ưu điểm Lí do
Phạm vi bao phủ
- Các cell có khoáng cách 7-10km
- Lớn nhất lên tới 50km - Tối ưu cho môi trường
truyền bên ngoài (outdoor), NLOS
- Chịu được hiệu ứng đa đường tốt - Sử dụng điều chế 256 OFDM - Điều chế thích ứng Khả năng mở rộng
- Tối ưu trong việc sử dụng lại tần số
- Hỗ trợ tốt trong việc xây dựng các cell
- Có khả năng triển khai khắp thế giới.
- Độ rộng kênh truyền linh hoạt
- Hỗ trợ nhiều loại dải tần
cao - Sử dụng điều chế 256 OFDM Chất lượng dịch vụ (QoS)
Được thiết kế cho nhiều loại dịch vụ khác nhau, từ thoại đến video, số liệu… - Hướng kết nối - Cơ chế cấp phát băng thông request/grant. - Có sự phân loại dịch vụ Bảo mật
Chống lại việc trộm dịch vụ, xâm nhập trái phép.
- Giao thức quản lí khóa PKM.
- Kết hợp cả mã hóa công cộng và mã hóa đối xứng
Bảng 5.6: Tổng kết về Wimax
Đồ án là sự tổng hợp các thông tin được chắt lọc từ nhiều nguồn khác nhau cùng với những suy nghĩ của bản thân em. Đồ án đã đạt được một số kết quả sau:
Đánh giá được vai trò của công nghệ băng rộng nói chung và công nghệ băng rộng không dây nói riêng.
Xây dựng được một cái nhìn tổng thể cũng như chi tiết về công nghệ Wimax
Phân tích cho thấy vai trò, tầm quan trọng cũng như khả năng ứng dụng của công nghệ Wimax.
Xây dựng được một chương trình nhỏ tính toán trong một hệ thống Wimax Tuy nhiên, do Wimax là do công nghệ này còn rất mới, điều kiện tiếp xúc thiết bị cũng như các tài liệu có hệ thống vẫn còn rất ít nên bản đồ án này cũng còn có những hạn chế mà tiêu biểu nhất là chỉ thiên về tính lí thuyết, không có các phần thực hành thiết kế.
Đề tài có thể phát triển theo hai hướng:
- Thiết kế một hệ thống mạng Wimax mà sẽ được triển khai trong điều kiện của Việt Nam.
- Xây dựng một chương trình hỗ trợ trong tính toán thiết kế một hệ thống Wimax mà chương trình nhỏ trong phần phụ lục là một ứng dụng.
PHỤ LỤC
Xây dựng chương trình tính tốc độ, phạm vi bao phủ trong Wimax.
1. Tính toán tốc độ tương ứng với một mô hình mã hóa
Tính toán dưới đây được xét trong trường hợp truyền LOS với một mô hình điều chế mã hóa.
Các hệ số cơ bản:
Độ rộng kênh truyền B
Số lượng các sóng mang được sử dụng Nused
Hệ số n: Hệ số này kết hợp với B và Nused để xác định ra khoảng cách giữa các sóng mang và thời gian của một symbol
Hệ số thời gian CP: G
Từ các hệ số cơ bản trên ta tính được một số các hệ số quan trọng khác
Tổng số các sóng mang được sử dụng NFFT, trong Wimax là 256. Tần số Fs=nBw
Thời gian của một symbol gốc Tb=1/∆F Thời gian bảo vệ CP : Tg=G*Tb
Tổng thời gian một symbol: Ts=Tb+Tg
Thời gian của một mẫu = Tb/NFFT
Tốc độ symbol: Rsymbol=1/Ts
Số sóng mang thông tin trong Wimax là 192 sóng. Ta sẽ có tổng số bit trong 1 Symbol là như sau:
Mô hình điều chế Tổng số bit/symbol (N)
BPSK 192
QPSK 384
16QAM 768
64QAM 1152
Số bit mang thông tin trong một Symbol Mô hình điều
chế
Tốc độ mã hóa toàn bộ Rc
Số bit thông tin trên sóng mang M=N*Rc BPSK 1/2 96 QPSK 1/2 192 3/4 288 16QAM 1/2 384 3/4 576 64QAM 2/3 512 3/4 864
Từ bảng trên ta có thể dễ dàng tính được tốc độ của Wimax ứng với từng mô hình điều chế mã hóa.
Mỗi symbol mang 256 sóng mang trong đó chỉ có 192 sóng mang dữ liệu. Mỗi sóng mang dữ liệu mang một số thông tin tương ứng với mô hình điều chế mã hóa. Như vậy, tốc độ dữ liệu tính trên bit sẽ là
Rbit=Rsymbol* M
2. Tính toán khoảng cách đạt được đối với một mô hình mã hóa
Khoảng cách đạt được trong hệ thống không dây số nói chung và hệ thống Wimax nói riêng đều dựa vào một công thức tổng quát chung:
Pthu=Pphát-Psuy hao
Đối với công suất suy hao, ta chỉ tính suy hao không gian tự do. Khi đó Psuy hao
được tính như sau:
) 4 log( 20 λ πd Psuyhao =
Trong Wimax, độ nhạy máy thu được tính:
) log( 10 102 FFT used N N Fs SNR Rss=− + +
Trong đó SNR: Tỉ lệ tín hiệu/Nhiễu được cho dưới bảng sau
Điều chế Tốc độ mã hóa SNR (dB) BPSK 1/2 6.4 QPSK 1/2 9.4 3/4 11.2 16QAM 1/2 16.4 3/4 18.2 64QAM 2/3 22.7 3/4 24.4
Tín hiệu đạt khoảng cách lớn nhất khi tại đó công suất Pthu bằng độ nhạy máy thu Rss. Tức là Pthu=Rss. Tức là ta sẽ có công thức:
Rss= Pphát-20log(4 max)
λ πd
Biết Rss, biết Pphát ta sẽ dễ dàng tính được dmax
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Network 802.16-2004 [2] IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Network 802.11b,a [3] Harry R. Anderson , Fixed Broadband Wireless, John Wiley.
[4] James F. Kurose & Keith W. Ross, Computer Networking: A topdown Approach Featuring Internet, Addison Wesley
[5] Thomas Maufer, Field Guide to Wireless LANs for Administrators and Power Users, Prentice Hall
[6] Wimax Forum, White paper - http://www.wimaxforum.org/home
[7] Intel: Understanding Wi-Fi and WiMAX as Metro-Access Solutions [8] Intel: Deploying License-Exempt WiMAX Solutions
[9] Intel: Orthogonal Frequency Division Multiplexing [10]Intel: Adaptive Modulation (QPSK, QAM)
[11]Intel: IEEE 802.16* and WiMAX
[12]Fujitsu: RF Spectrum Utilization in WiMAX
[13]Alvarion: Introducing WiMAX: The next broadband wireless revolution [14]Acatel: Broadband Access Overview
[15]E.Hoss & N.Visser, Quality of Service for wireless networks
[16]Orthogonal Frequency Devision Multiplexing – www.complextoreal.com [17]Phạm Quốc Hùng, OFDM và ứng dụng trong truyền hình số
[18]David Johnston and Hassan Yaghoobi, Peering Into the WiMAX Spec
[19]David Johnston & Jesse Walker, Overview of IEEE 802.16 Security; www.computer.org/security.
[20]Louis Litwin and Michael Pugel, The principles of OFDM
[21]Đặng Quang Hiếu, Nguyên lí của kĩ thuật OFDM
[22]Carl Eklund, Roger B. Marks, Kenneth L. Stanwood and Stanley Wang, IEEE Standard 802.16: A Technical Overview of the WirelessMAN™ Air Interface for Broadband Wireless Access
[23]Eric Lawrey, OFDM verses CDMA
[24]www.wirelessman.org [25]www.itpaper.com [26]www.en.wikipedia.org [27]www.connekgroup.net [28]www.ttvnol.com [29]www.ddth.com