Chuẩn 802.16e cho mạng di động được thông qua vào ngày 7/12/2005. (phổ tần số thấp hơn 6 GHz; không đòi hỏi tầm nhìn thẳng; kỹ thuật OFDMA-orthogonal frequency division multiplexing access); tốc độ truyền cực đại: dưới 75 Mb/s với băng tần là 20 MHz; bán kính vùng phủ sóng của 1 cell là 1-3 km Indoor và 2-5 km Outdoor; tốc độ di chuyển của người dùng: dưới 100 km/h vẫn đảm bảo liên lạc tốt.
Tiêu chuẩn này sử dụng phương thức điều chế SOFDMA (Scalable Orthogonal Frequency Division Multiplexing), cho phép thực hiện các chức năng chuyển vùng và chuyển mạng, có thể cung cấp đồng thời dịch vụ cố định, nomadic, mang xách được (người sử dụng có thể di chuyển với tốc độ đi bộ), di động hạn chế và di động.
Một nghiên cứu đối với các thành tựu của WiMAX di động cho thấy công nghệ này cho phép cung cấp các dịch vụ băng rộng di động mà sẽ tiến đến ứng dụng hàng loạt. Các yếu tố về chi phí đầu tư cho WiMAX di động tác động đến các nhà cung cấp dịch vụ gồm có: giao thức giao tiếp vô tuyến đổi mới cho phép giảm thiểu số lượng trạm gốc cần thiết do đó giảm các chi phí triển khai; khả năng bổ sung thêm ứng dụng đáp ứng yêu cầu dịch vụ; và tùy chọn triển khai khởi đầu là với mạng hạn chế và sau đó tăng dung lượng lên theo yêu cầu. Yếu tố quan trọng khác là khả năng chi phí thấp, các thiết bị đầu cuối cải tiến. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến tổng chi phí cho thiết bị mà
còn là yếu tố tác động đến sự chấp thuận của khách hàng. Ví dụ như các thiết bị đầu cuối cải tiến có thể là các máy thu phát cầm tay thông minh tích hợp khả năng truyền video hoặc các máy tính xách tay, PDA với màn hình rộng. Khi sẵn có các thiết bị đầu cuối với chi phí thấp và đã được các nhà sản xuất khác nhau kiểm tra khả năng phối kết thì hoàn toàn có khả năng đưa ra ứng dụng WiMAX di động hàng loạt.
Ngoài ra, mạng WiMAX di động IP hoàn toàn còn dựa trên các router IP hình thành mạng lõi với chi phí thấp. So với các loại mạng lõi khác thì một mạng IP hoàn toàn vận hành và bảo dưỡng đơn giản hơn nhiều.Khả năng mở rộng mạng lõi dựa trên nền tảng IP là một phần cơ bản của bất cứ mạng IP nào. Nó cho phép các nhà khai thác dịch vụ mạng phát triển khả năng trong mạng của họ nhằm đáp ứng yêu cầu của thuê bao. Do vậy, có thể thấy một ưu điểm rõ rệt về ứng dụng của công nghệ WiMAX di động dựa trên kiến trúc mạng IP hoàn toàn so với các thiết kế mạng lõi khác.
Các hệ thống WiMax di động cung cấp khả năng mở rộng về cả công nghệ truy cập vô tuyến và kiến trúc mạng, do đó cung cấp khả năng linh động cao trong các lựa chọn phát triển mạng và cung cấp dịch vụ. Một số đặc điểm chính mà WiMAX di động hỗ trợ là:
Tốc độ dữ liệu cao: Các kỹ thuật anten MIMO cùng với các nguyên lý chia nhỏ kênh (sub-channelization) linh hoạt, mã hoá và điều chế nâng cao, tất cả làm cho công nghệ WiMAX di động có khả năng hỗ trợ tốc độ dữ liệu đường xuống (Download) tối đa lên tới 63Mbps cho một sector và tốc độ dữ liệu đường lên (Upload) tối đa lên tới 28Mbps cho một sector trong một kênh 10MHz.
Chất lượng dịch vụ (QoS): Tiền đề cơ bản của kiến trúc MAC (Media Access Control) trong IEEE 802.16 là QoS. Nó định nghĩa luồng dịch vụ (Service
Flows) mà có thể ánh xạ đến các điểm mã DiffServ hoặc các nhãn luồng
MPLS để cho phép kết nối đầu cuối tới đầu cuối (end-to-end) theo giao thức IP trên cơ sở QoS. Ngoài ra, các nguyên lý báo hiệu trên cơ sở kênh chi nhỏ
kênh (sub-channelization) và MAP cung cấp một cơ chế linh động cho việc lập lịch tối ưu tài nguyên không gian, tần số và thời gian trên giao diện vô tuyến theo khung (frame by frame).
Khả năng mở rộng: Hiện nay dải tần số cho mạng không dây băng rộng được cấp phát rất khác nhau. Vì thế để thỏa mãn sự khác biệt trên từng quốc gia, kỹ thuật Mobile WiMAX được thiết kế để có thể hoạt động trên nhiều kênh, từ 1.25 đến 20 MHz. Đây cũng là yếu tố giúp Mobile WiMAX phù hợp với nhiều mục tiêu, từ cung cấp đường truyền Internet cho nông thôn, cho đến triển khai mạng tốc độ cao ở các đô thị lớn.
Khả năng bảo mật: Các đặc tính khả năng bảo mật trong WiMAX di động là tốt nhất trong lớp với sự xác thực trên theo EAP, mã hoá được xác thực theo AES-CCM, các nguyên bảo vệ bản tin điều khiển theo CMAC và HMAC. Các xác thực cho một tập các người dùng đang tồn tại bao gồm: thẻ SIM/USIM, các thẻ thông minh (Smart Card), các chứng chỉ số (Digital
Certificate), các nguyên lý Username/Password theo các phương pháp EAP
tương ứng cho kiểu nhận thực.
Khả năng di động: WiMAX di động hỗ trợ các nguyên lý chuyển giao tối ưu với trễ nhỏ hơn 50 msec để đảm bảo các ứng dụng thời gian thực như VoIP với dịch vụ không bị suy giảm. Các nguyên lý quản lý khoá linh động mà bảo mật được duy trì trong quá trình chuyển giao.
WiMAX di động được xây dựng nhằm đáp ứng các yêu cầu về ứng dụng mạng băng rộng di động do đó các ưu điểm của công nghệ này là sự kết hợp của cả hai công nghệ băng rộng và công nghệ di động.
Các thuật toán IP di động và kiến trúc lõi của nó gồm các yếu tố chẳng hạn như các công ty phân phối trong nước cho phép chuyển giao các dịch vụ thuận tiện khi một thuê bao chuyển từ một vùng phủ sóng này sang một vùng phủ sóng khác Với hệ thống chức năng và các giao diện IP hoàn thiện, WiMAX di động cho phép phân phối các dịch vụ dựa trên nền IP trong khi vẫn đảm bảo chất lượng dịch vụ đầu cuối QoS. Các mạng lõi dựa trên các
router và các khối chuyển mạch IP có chi phí thấp hơn, dễ dàng lắp đặt và vận hành hơn các mạng thay thế khác. Khi các dịch vụ đa phương tiện ngày nay đều dựa trên nền IP thì toàn bộ các mạng IP đều có thể hỗ trợ dễ dàng trong việc cung cấp các dịch vụ viễn thông và đảm bảo chất lượng cho các dịch vụ đa dạng.
Công nghệ WiMAX di động giúp các nhà khai thác dịch vụ này có khả năng dành và tăng doanh thu. Với việc đưa ra các dịch vụ truyền thoại và băng rộng di động, trong khi vẫn khai thác lợi ích từ cơ sở hạ tầng backhauling sẵn có, các nhà khai thác hiện tại vẫn có thể cung cấp các dịch vụ truyền thoại, băng rộng và các dịch vụ khác sử dụng cơ sở hạ tầng vô tuyến. Đối với các nhà khai thác dịch vụ với thử thách mới thì mạng băng rộng di động là cách để tránh sử dụng cơ sở hạ tầng hiện đang hoạt động mà vẫn cung cấp các dịch vụ với giá cả cạnh tranh đòi hỏi đầu tư ban đầu thấp. Với các dịch vụ WiMAX di động, họ có thể đưa ra các dịch vụ tại các khu vực thành thị đông dân cư hoặc những vùng nông thôn xa xôi mà ở đó phủ sóng không tới được. WiMAX di động cũng có thể được sử dụng để backhaul tới các dịch vụ điểm nóng truy cập Wifi.
Các nhà khai thác mạng di động đang tập trung và đầu tư vào công nghệ thế hệ thứ 3, là công nghệ tiếp theo của GSM và CDMA và kết quả dẫn đến sự hoạt động đồng bộ của 2 mạng khác nhau - (một mạng để thực hiện các cuộc gọi thoại và một mạng dành cho băng rộng). Khi bổ sung thêm băng rộng vào mạng truyền thoại điểm- điểm có thể dẫn đến hiện tượng quá tải mạng. Công nghệ WiMAX di động cho phép các nhà khai thác dịch vụ giảm tình trạng nghẽn mạng tại các khu vực cần thiết, bổ sung thêm dung lượng và khai thác các lợi ích từ kiến trúc IP hoàn toàn. Với hệ thống trạm gốc có sẵn, kiến thức về RF, thiết bị cơ bản, vv... các nhà khai thác dịch vụ di động có thể nhanh chóng và dễ dàng triển khai mạng WiMAX di động.
Do vậy, các báo cáo nghiên cứu ứng dụng WiMAX di động và kinh nghiệm của người sử dụng các dịch vụ băng rộng di động là cơ sở khẳng định
WiMAX di động là giải pháp thế hệ tiếp theo cho toàn bộ các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông giúp tăng đáng kể doanh thu cho họ.
Thế giới trong giai đoạn thử nghiệm WiMax
Công nghệ này hiện mới chỉ được thử nghiệm rải rác ở một số khu vực trên thế giới. Tuy "sinh sau đẻ muộn", WiMax lại hứa hẹn những tiềm năng lớn, đặc biệt khi người ta chứng kiến những khó khăn về mặt kỹ thuật mà các thành phố như Philadelphia (Mỹ) phải đối mặt trong quá trình phủ sóng Wi-Fi trên diện rộng. Bảo mật, sự không phù hợp với các mạng kết nối Internet phạm vi hẹp sẵn có và việc sử dụng băng tần 2,4 GHz chỉ là một vài trong số nhiều vấn đề phát sinh khi triển khai Wi-Fi hiện nay.
Nguồn: Motorola.
Theo dự báo của Công ty Nghiên cứu thị trường công nghệ cao In-Stat thì đến năm 2009 sẽ có khoảng 3% tổng số các nhà thuê bao băng thông rộng, hay 8,5 triệu thuê bao trên toàn thế giới sẽ sử dụng các dịch vụ truy cập vô tuyến băng thông rộng sử dụng công nghệ WiMAX. Trong số đó, có gần 4,5 triệu nhà thuê bao vô tuyến băng thông rộng sẽ thuê bao cả các dịch vụ truy cập bằng giọng nói dựa trên cơ sở WiMAX.
Hiện tại có nhiều thành phố trên thế giới như Mỹ, Nhật, Trung Quốc, Hàn Quốc v.v. đã có kế hoạch triển khai WiMax, và ngay cả Microsoft cũng quan tâm và coi WiMax như là một tiêu chuẩn và sẽ tích hợp vào trong các phần mềm của mình vào mạng.
Tập đoàn Intel đã liên tục vận động và ủng hộ chuẩn WiMax 802.16. Mới đây họ đã đầu tư tới 600 triệu USD cho Clearwire, hãng cung cấp dịch vụ không dây tốc độ cao cho người tiêu dùng tại Mỹ. Chip Intel Rosedale 2, hỗ trợ cả công nghệ di động (Mobile WiMax) và cố định (Fixed WiMax), cũng đã được nhiều tập đoàn sản xuất thiết bị hàng đầu thế giới lựa chọn và dự định tích hợp vào laptop trong năm 2007.
Một số tập đoàn truyền thông và dịch vụ Internet lớn trên thế giới như
News Corporation hay Yahoo cũng để mắt đến WiMax và coi đây là công nghệ bổ sung cho mạng di động và băng rộng cố định. Tỷ phú Rupert Murdoch tuần trước tiết lộ khả năng ông sẽ đầu tư vào Clearwire. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tại Nhật, liên minh SoftBank - Motorola hiện rục rịch chuẩn bị triển khai WiMax di động trên rải tần 2,5 GHz bắt đầu từ tháng 9/2006. Trong khi đó, một đợt thử nghiệm công nghệ với quy mô lớn cũng đang diễn ra tại Nga. Hai hãng thiết bị công nghệ Avalcom và Aperto ở nước này đã kết hợp với nhiều nhà cung cấp dịch vụ để hiện thực hóa dự án tại nhiều khu vực như Moscow, Siberia...
Cuối tháng 6, tập đoàn Samsung tuyên bố sẽ cho ra mắt dòng điện thoại di động tích hợp công nghệ không dây diện rộng. Còn Nokia từ giữa năm ngoái đã phối hợp với Intel để thực hiện ý tưởng tương tự.
Riêng tại Hàn Quốc, do không muốn chứng kiến dấu hiệu "Intel Inside" tung hoành trên thị trường băng rộng không dây, Samsung đã tích cực ủng hộ phát triển một công nghệ tương tự mang tên WiBro nhằm gạt bỏ WiMax tại nước này. Các hãng viễn thông ở đây đã bắt đầu kinh doanh dịch vụ WiBro ở khu vực trung tâm, trường đại học và các tuyến giao thông công cộng chính trong Seoul. Hiện tại mạng đã phủ sóng di động có công nghệ tương tự WiMAX là WiBro của Hàn Quốc, một dạng của WiMAX di động (tính chất di động hạn chế <60 km/h), dự kiến đưa vào khai thác thương mại trong 6/2006. Mạng WiBro là mạng cung cấp dịch vụ Internet lưu động (Portable Internet Service) cung cấp truy nhập không dây tốc độ cao mọi lúc, mọi nơi.
Đặc điểm nổi bật bao gồm 4 điểm chính: di động; giá thấp; tốc độ truyền dữ liệu cao; mọi lúc, mọi nơi. Mạng WiBro đáp ứng các xu thế về cung cấp các dịch vụ đa phương tiện và bản chất là WiBro cung cấp các dịch vụ đa phương tiện-truyền dữ liệu có tích hợp thoại, hình ảnh cho nên vai trò của dịch vụ thoại trong các mạng này không chiếm tỉ lệ chính (thậm chí được coi là dịch vụ giá trị gia tăng). Các dịch vụ chính gồm: thoại có hình ảnh (video-phone); tải nhạc; tải video; video theo yêu cầu; truyền hình hội nghị,v.v... Khách hàng sẽ mua thẻ trị giá từ 170 USD đến 300 USD để cài vào máy tính xách tay còn thẻ hỗ trợ những thiết bị di động khác như PDA và điện thoại thông minh sẽ có mặt trên thị trường vài tháng nữa.
CHƯƠNG V: SO SÁNH ĐẶC TRƯNG CỦA CÁC CÔNG NGHỆ KHÔNG DÂY
Hình 6: Một số đặc điểm của các công nghệ không dây hiện nay
*Wimax có cạnh tranh với WiFi ?
WiMAX và Wi-Fi sẽ cùng tồn tại và trở thành những công nghệ bổ sung ngày càng lớn cho cácứng dụng riêng. Đặc trưng của WiMAX là không thay thế Wi-Fi. Hơn thế WiMAX bổ sung cho Wi-Fi bằng cách mở rộng phạm vi của Wi-Fi và mang lại những thực tế của người sử dụng "kiểu Wi-Fi" trên một quy mô địa lý rộng hơn. Công nghệ Wi-Fi được thiết kế và tối ưu cho các mạng nội bộ (LAN), trong khi WiMAX được thiết kế và tối ưu cho các mạng thành phố (MAN). Trong khoảng thời gian từ 2006 - 2008, hy vọng cả 802.16 và 802.11 sẽ xuất hiện trong các thiết bị người sử dụng từ laptop tới các PDA, cả 2 chuẩn này cho phép kết nối vô tuyến trực tiếp tới người sử dụng - tại gia đình, trong văn phòng và khi đang di chuyển.
* Wimax có loại trừ công nghệ 3G ?
Wimax bổ sung và tương tác với 3G.
Các nhà cung cấp hướng vào thoại thì 3G là lựa chon tốt.
Các nhà cung cấp dịch vụ thuê bao băng rộng dữ liệu thì Wimax là lựa chọn.
CHƯƠNG VI: TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG CỦA WIMAX TẠI VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI