WiMAX đƣợc đề xuất 2 mô hình ứng dụng là cố định và di động.
a. Mô hình ứng dụng cố định (Fixed WiMAX)
Mô hình cố định sử dụng các thiết bị theo tiêu chuẩn IEEE.802.16-2004. Tiêu chuẩn này gọi là “không dây cố định” vì thiết bị thông tin làm việc với các anten đặt cố định tại nhà các thuê bao. Anten đặt trên nóc nhà hoặc trên cột tháp tƣơng tự nhƣ chảo thông tin vệ tinh
Tiêu chuẩn IEEE 802.16-2004 cũng cho phép đặt anten trong nhà nhƣng tất nhiên tín hiệu thu không tốt bằng anten ngoài trời. Băng tần công tác (theo quy định và phân bổ của quốc gia) trong băng 2,5GHz hoặc 3,5GHz. Độ rộng băng tầng là 3,5MHz. Trong mạng cố định, WiMAX thực hiện cách tiếp nói không dây đến các modem cáp, đến các đôi dây thuê bao của mạch xDSL hoặc mạch Tx/Ex (truyền phát/chuyển mạch) và mạch OC-x (truyền tải qua sóng quang).
Khoảng cách giữa trạm thu và phát có thể tới 50km. - Tốc độ truyền có thể thay đổi, tối đa là 70Mb/s.
- Hoạt động trong cả 2 môi trƣờng truyền dẫn: đƣờng truyền tầm nhìn thẳng LOS và đƣờng truyền che khuất NLOS.
- Dải tần làm việc 2-11GHz và 10-66GHz.
- Hƣớng truyền tin đựoc chia thành 2 đƣờng lên và xuống. Phân chia đƣờng lên và xuống có thể dùng cả 2 công nghệ: TDD và FDD.
- Fixed WiMAX sử dụng phƣơng pháp điều chế OFDM, định nghĩa kích thƣớc của FFT là 256 với 192 sóng mang dữ liệu, 8 sóng mang dẫn đƣờng và 55 sóng mang bảo vệ.
Các phƣơng pháp điều chế số đƣợc sử dụng là: QPSK, 16QAM, 64QAM; dùng phối hợp các phƣơng pháp mã hóa sửa lỗi là mã khối (Reed Salomon) và mã xoắn (mã chập) CC.
- Độ rộng băng tần của WiMAX từ 5MHz đến trên 20MHz đƣợc chia thành nhiều băng con 1,75MHz. Mỗi băng con này đựoc chia nhỏ hơn nữa nhờ công nghệ OFDM, cho phép nhiều thuê bao có thể truy cập đồng thời một hay nhiều kênh một cách linh họat để đảm bảo tối ƣu hiệu quả sử dụng băng tần.
- Về cấu trúc phân lớp, hệ thống WiMAX đựoc chia thành 4 lớp: Lớp con hội tụ (convergence layer) làm nhiệm vụ giao diện giữa lớp đa truy nhập và các lớp trên, lớp
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 13 -
đa truy nhập (MAC layer), lớp bảo mật (Security) và lớp vật lý (Physical). Các lớp này tƣơng đƣong với hai lớp dƣới cùng của mô hình OSI và đựoc tiêu chuẩn hóa để có thể giao tiếp với nhiều ứng dụng lớp trên.
Hình 2.3 :Mô hình ứng dụng WiMAX cố định
WiMAX cố định có thể phục vụ cho các loại ngƣời dùng nhƣ: các xí nghiệp, các khu dân cƣ nhỏ lẻ, mạng cáp truy nhập WLAN công cộng nối tới mạng đô thị, các trạm gốc BS của mạng thông tin di động và các mạch điều khiển trạm BS. Về cách phân bố theo địa lý, ngƣời dùng có thể phân tán tại các địa phƣơng nhƣ nông thôn và các vùng sâu vùng xa khó đƣa mạng cáp hữu tuyến đến đó.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 14 -
Hình 2.4: Mô hình ứng dụng WiMAX di động
Mô hình WiMAX di động sử dụng các thiết bị phù hợp với tiêu chuẩn IEEE 802.16e đƣợc thông qua trong năm 2005.Tiêu chuẩn 802.16e bổ sung cho tiêu chuẩn 802.16-2004 hƣớng tới các ngƣời dùng cá nhân di động, làm việc trong băng tần thấp hơn 6GHz. Mạng lƣới này phối hợp cùng WLAN, mạng di động cellular 3G có thể tạo thành mạng di động có vùng phủ sóng rộng. Hy vọng các nhà cung cấp viễn thông hiệp đồng cộng tác để thực hiện đƣợc mạng viễn thông số truy nhập không dây có phạm vi phủ sóng rộng thỏa mãn đƣợc các nhu cầu đa dạng của thuê bao.
Đặc điểm:
- Khoảng cách giữa trạm thu và phát trong khoảng 1.7 – 5 km. - Tốc độ truyền: 10 – 30Mb/s
- Không yêu cầu truyền trong tầm nhìn thẳng
- Dải tần làm việc của Mobile WiMAX tập trung trong khoảng tần số dƣới 6GHz ( 2,3 GHz; 2,5 GHz; 3,3 GHz; 3,5 GHz)
- Độ rộng băng tần của hệ thống từ 1,25 – 20MHz
- Đƣờng lên và xuống có thể đƣợc phân chia theo công nghệ TDD hoặc FDD, nhƣng TDD đƣợc khuyến nghị sử dụng nhiều hơn vì những tính năng ƣu việt của nó.
- Điểm khác biệt rõ nét so với Fixed WiMAX là Mobile WiMAX sử dụng công nghệ điều chế hỗ trợ đa truy nhập Scalable OFDMA (S- OFDMA), cho phép thay đổi kích thƣớc FFT tức là thay đổi số sóng mang con. Số sóng mang con có thể là 128,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 15 -
512, 1024 hay lớn nhất là 2048. Số sóng mang con này đựoc chia thành các kênh con với số lƣợng kênh con lớn nhất là 32.
- Mobile WiMAX sử dụng phƣơng pháp điều chế và mã hóa thích ứng, hỗ trợ các kiểu điều chế QPSK, 16 QAM, 64 QAM. Phƣơng pháp mã hóa sửa lỗi dùng mã xoắn CC (Convolutional Code) và mã CTC (Convolutional Turbo Code)
Việc lựa chọn triển khai trên diện rộng với WIMAX di động hay cố định là câu hỏi của nhiều nƣớc. Sự so sánh dƣới đây sẽ làm rõ sự khác biệt giữa 2 chẩn này