3.1 Các đặc tính kênh
Một vài đặc tính kênh có ảnh hưởng chủ yếu là sự tán xạ, Ricean K-factor, Doppler, tách phân cực nối xuyên, sự tương quan anten và điều kiện.
3.1.1 Tán xạ kênh
Một đặc tính kênh quan trọng ảnh hưởng hoạt động hệ thống là tán xạ kênh do phản xạ từ các vật thể ở gần và ở xa. Tán xạ thường được định lượng bởi độ mở rộng trễ RMS, nó gia tăng theo khoảng cách, và thay đổi với môi trường, độ rộng chùm tia anten, và độ cao anten. Giá trị cơ bản nằm trong dải 0.1-5us.
3.1.2 K-Factor
Độ lớn tín hiệu phađing theo sự phân bố Rice, nó có thể được đặc trưng bởi hai thông số: Công suất Pc của các thành phần kênh không đổi và công suất Ps từ các thành phần kênh phân tán. Tỉ số của hai thông số này (Pc/Ps) được gọi là Ricean K-
như là phân phối Rayleigh (K=0). Cả hệ thống thông tin cố định và di động phải được thiết kế cho các điều kiện phađing xấu nhất đảm bảo hệ thống hoạt động tin cậy (chẳng hạn phađing Rayleigh).
3.1.3 Doppler
Phổ Doppler kênh không dây cố định khác với phổ Doppler kênh di động. Đối với các kênh không dây cố định, Doppler nằm trong dải tần số 0.1-2 Hz và gần theo luật số mũ. Đối với các kênh khơng dây di động có thể trên 100 Hz.
3.1.4 Sự phân cực nối xuyên
Sự phân cực nối xuyên (XPD) được định nghĩa như tỉ số của cơng suất thu trung bình đồng phân cực Pll với cơng suất thu trung bình phân cực nối xuyên, Po. XPD xác định lượng khác nhau giữa hai kênh truyền dẫn sử dụng các định hướng phân cực khác nhau. Giá trị XPD giảm khi khoảng cách tăng.
3.1.5 Sự tương quan anten
Sự tương quan anten đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống đơn đầu vào đa đầu ra (SIMO), đa đầu vào đơn đầu ra (MISO) và đa đầu vào đa đầu ra (MIMO). Nếu hệ số tương quan phức tạp cao (chẳng hạn lớn hơn 07), sự phân tập và độ lợi ghép kênh có thể bị giảm đáng kể (hoặc bị giảm nhỏ một cách hoàn toàn trong trường hợp tương quan của 1.
3.1.6 Nhóm điều kiện
Nhóm điều kiện được định nghĩa như tỉ số của giá trị riêng lớn nhất và nhỏ nhất của ma trận kênh.
3.2 RF và phần cứng
Tồn tại một số lượng lớn các nguồn méo ở cả hai đầu phát và thu của hệ thống không dây băng rộng, nhưng đáng kể nhất là:
3.2.1 Bộ chuyển đổi số/tương tự và tương tự/số (DAC/ADC)
Các bộ chuyển đổi số/tương tự và tương tự/số, thiết bị trộn tín hiệu, tạo ra méo, nhiễu lượng tử.
3.2.2 Đồng hồ DAC/ADC
Việc lấy mẫu xãy ra ở hai đầu phát và đầu thu sẽ khơng giống nhau và do đó sẽ có tốc độ hơi khác nhau.
3.2.3 Bộ dao động chuyển đổi lên xuống
Bộ chuyển đổi tần số sẽ đưa vào độ lệch tần số và gây ra nhiễu pha.
3.3 Tradeoff linh động
WiMAX cung cấp sự linh hoạt lớn đến các nhà cung cấp dịch vụ, như chúng có thể điều chỉnh vi cấp nhiều thơng số để chuyển dịch vụ thích hợp phụ thuộc vào nhu cầu khách hàng.
WiMAX hoạt động ở phạm vi lên đến 30 dặm và cung cấp tốc độ dữ liệu lên đên 70 Mbps. Khi một SS ở gần trạm gốc, nó sẽ yêu cầu điều chế QAM với bậc cao (64QAM), khi đó nó sẽ nhận tốc độ dữ liệu cao nhất. Một SS ở xa hơn nó có thể yêu cầu điều chế với bậc thấp hơn (như 16QAM), khi đó hiệu suất thấp hơn, sẽ cung cấp tốc độ thấp hơn, nhưng tối thiểu giữ cho SS được kết nối.
Hơn nữa, phương pháp điều chế có thể thay đổi thời gian thực, từ người sử dụng đến người sử dụng và thậm chí từ giây đến giây cho người sử dụng đơn. Một hệ thống 802.16a do đó có thể cung cấp một cách liên tục các tốc độ dữ liệu cao nhất ở các điều kiện nó tồn tại.
WiMAX cũng cung cấp sự thoả hiệp giữa độ rộng kênh và số người dùng. Không giống như động rộng kênh cố định 20 MHz của Wi-Fi, các kênh WiMAX có thể thay đổi độ rộng từ 1.5 đến 20 MHz. Vào thời điểm ban đầu, khi có ít th bao thì sẽ sử dụng các kênh hẹp và sau đó thêm các kênh hoặc sử dụng các kênh rộng hơn khi
truy cập không dây băng rộng đến vài khách hàng ở nông thôn và một kênh rộng để cung cấp tương đương một kết nối T1 đến nhiều khách hàng kinh doanh đồng thời.
3.4 Các mạng WiMAX
802.16 được thiết kế ban đầu để cung cấp kết nối băng rộng last-mile dựa trên chuẩn linh hoạt, hiệu quả chi phí để lắp đầy lỗ hổng vùng phủ băng rộng hiện khơng được phục vụ bởi giải pháp có dây như cáp hoặc DSL, các phiên bản được phát triển của chuẩn đang nhắm đến việc tạo ra các dạng mới của dịch vụ băng rộng với cả tốc độ cao và di động.
Khả năng tương tác toàn cầu của truy cập vi ba (WiMAX) là một công nghệ dựa trên chuẩn IEEE 802.16 cho phép chuyển truy cập băng rộng không dây last-mile như sự thay thế cho cáp và DSL. WiMAX sẽ cung cấp kết nối băng rộng không dây cố định, nomadic, mang xách được, thậm chí di động mà khơng cần tầm nhìn thẳng trực tiếp đến trạm gốc. Thiết kế của mạng WiMAX được dựa trên các nguyên lý chính theo sau:
• Phổ - Có thể được triển khai ở cả hai phổ được cấp phép và không được cấp phép.
• Cấu hình mạng (Topo) - Hỗ trợ các cấu hình mạng truy cập vơ tuyến (RAN) khác nhau
• Làm việc ảnh hưởng lẫn nhau - kiến trúc mạng truy cập vô tuyến độc lập (RAN) cho phép hợp nhất và ảnh hưởng lẫn nhau với các mạng Wi-Fi, 3GPP và 3GPP2 và các mạng lõi hoạt động IP đang tồn tại (chẳng hạn DSL, cáp, 3G) thông qua các giao tiếp dựa trên IP nó khơng có miền hoạt động rõ ràng. • Kết nối IP - hỗ trợ sự pha trộn của các kết nối IPv4 và IPv6 ở máy khách và
máy chủ ứng dụng.
• Quản lý di động - khả năng mở rộng truy cập cố định đến việc chuyển nhiều dịch vụ di động và băng rộng.
WiMAX đã định nghĩa hai profile hệ thống MAC, đó là profile MAC hệ thống ATM cơ bản và profile MAC hệ thống IP cơ bản. Cũng vậy, họ đã định nghĩa hai profile hệ thống PHY cơ bản, đó là kênh độ rộng 25 MHz cho việc sử dụng ở dải 10 – 66 GHz (chủ yếu được triển khai ở Mỹ) và kênh rộng 28 MHz cho sử dụng ở 10 – 66 GHz (được triển khai chủ yếu ở Châu Âu).
Nhóm làm việc kỹ thuật WiMAX đang định nghĩa các profile hệ thống MAC và PHY cho các chuẩn IEEE 802.16a và HiperMan. Profile MAC bao gồm phiên bản dựa trên IP cho cả WirelessMAN (được cấp phép) và WirelessHUMAN (miễn cấp phép).
Chuẩn IEEE 802.16 được thiết kế để phát triển một tập hợp các chuẩn giao tiếp vô tuyến cho WMAN dựa trên giao thức MAC thông thường nhưng với chuẩn lớp vật lý phụ thuộc vào phổ sử dụng và sự điều chỉnh được liên kết. Nhóm làm việc IEEE 802.16 thiết kết lớp điều khiển truy cập trung gian linh hoạt (MAC) và đi kèm lớp vật lý (PHY) cho 10-66 GHz.
SS WIMAX với WiFi Vùng phủ bên ngoài WiMAX Vùng phủ bên trong WiMAX Trạm gốc WiMAX SS WIMAX với WiFi SS WIMAX được
dùng riêng WiFi cho vùng mở rộng