Tìm hiểu Wimax và khả năng ứng dụng
Mục lục
Lời nói đầu ................................................................................................... 3
Chơng 1 Tổng quan về mạng Wimax ....................................................... 5
1.1 - Công nghệ băng rông không dây ................................................. 5
1.1.1 - Thế nào là công nghệ băng rộng không dây ................. 5
1.1.2 - Lợi ich của công nghệ băng rộng không dây................. 6
1.2 - Giới thiệu về Wimax..................................................................... 6
1.2.1 - Lịch sử hình thành phát triển Wimax............................ 6
1.2.2 - Khái niệm Wimax.......................................................... 7
1.2.3 - Đặc điểm công nghệ Wimax......................................... 8
1.2.4 - Giới thiệu chuẩn 802.16 của IEEE................................ 10
1.2.4.1 - Chuẩn 802.16 2001.................................... 10
1.2.4.2 - Chuẩn 802.16a 2003.................................. 10
1.2.4.3 - Chuẩn 802.16c 2002.................................. 11
1.2.4.4 - Chuẩn 802.16 2004.................................... 11
1.2.4.5 - Chuẩn 802.16e và mở rộng............................. 12
1.3 - So sánh Wimax với một số công nghệ không dây khác............... 13
1.4 - Một số mô hình mạng Wimax...................................................... 14
1.4.1 - Mô hình mạng Wimax cố định (Fixed Wimax)............ 14
1.4.2 - Mô hình mạng Wimax di động (Mobile wimax)........... 15
Chơng 2 Cơ sở kĩ thuật trong Wimax ........................................................ 16
2.1 - Băng tần sử dụng trong wimax..................................................... 16
2.2 - Mô hình tham chiếu...................................................................... 16
2.3 - Nguyên tắc hoạt động của công nghệ Wimax.............................. 17
2.3.1 - Nguyên tắc hoạt động.................................................... 17
2.3.2 - Các đặc điểm hoạt động của Wimax............................. 18
2.4 - Bảo mật trong Wimax................................................................... 19
Chơng 3 ứng dụng và khả năng triển khai Wimax ................................. 20
3.1 - ng dụng của Wimax.................................................................. 20
3.2 - Những mặt hạn chế của Wimax.................................................... 21

Internet tới các vùng nông thôn, vùng sâu, vùng xa, những nơi có địa hình hiểm trở, khó
khăn cho việc đi lại.
Wimax có hai phiên bản chính:Wimax cố định (Fixed Wimax) và Wimax di động
(Mobile Wimax). Dự kiến, Wimax di động sẽ phổ biến vào năm 2007 cho các sản phẩm
di động nh : máy tính xách tay, điện thoại di động, PDA, thiết bị không dây ... Với
Wimax di động, ngời dùng đầu cuối có thể truy cập Internet không dây tốc độ cao lên tới
1Mbps tại bất kỳ nơi nào trong vùng phủ sóng bán kính rộng nhiều km.Wimax sẽ có mặt
trong tất cả các lĩnh vực viễn thông nh: Internet, điện thoại di động, điện thoại IP Phone,
điện thoại VoIP...
Dựa trên sự hợp chuẩn của hai tổ chức chuẩn hoá lớn nhất trên thế giới là IEEE và
ETSI cũng nh sự hậu thuẫn của hàng loạt các công ty lớn trên thế giới nh Intel,
Alvarion ... chắc chắn rằng trong tơng lai không xa, Wimax sẽ trở nên phổ biến trên phạm
vi toàn cầu. Đối với Việt Nam, Wimax có thể đợc coi là một giải pháp đi tắt đón đầu và
hoàn toàn phù hợp với hoàn cảnh nớc ta.
Để tìm hiểu về một công nghệ vẫn còn mới mẻ và đầy tiềm năng, em đã thực hiện đề
tài Tìm hiểu Wimax và khả năng ứng dụng.
Do thời gian có hạn và đây cũng là một công nghệ mới, phức tạp, hơn nữa kiến thức
của bản thân em vẫn còn hạn chế nên chắc chắn rằng đề tài sẽ không thể tránh khỏi những
sai sót. Mong các thầy, cô, các bạn góp ý cho em để em có hiểu biết sâu, rộng hơn về
công nghệ này.
Nguyễn Hồng Nhật Lớp ĐTTH N3-K43
3
Tìm hiểu Wimax và khả năng ứng dụng
Em xin cảm ơn các thầy cô giáo Khoa Điện tử viễn thông, các thầy cô giáo trờng Đại
học Bách Khoa Hà Nội đã truyền dạy cho em nhiều kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong
quá trình học tập và nghiên cứu.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: PGS TS Vũ Quý Điềm đã giúp đỡ em
hoàn thành báo cáo thực tập này.
Hà nội, ngày 03 tháng 05 năm 2008
Sinh viên

mãn với các dịch vụ băng rộng hữu tuyến.
Nó vợt qua sự thực thi và độ tin cậy của các mạng hữu tuyến với đờng dây
thuê riêng.
Tạo ra một môI trờng, cạnh tranh cho sự phát triển các dịch vụ và các sản
phẩm mới. Các đặc tinh của BWA sẽ thu hút các công ty các nhà đầu t và
nghành công nghiệp băng rộng không dây.
1.2 Giới thiệu về Wimax
1.2.1 Lịch sủ hình thành WiFi đến sự phát triển Wimax
Năm 1985, Uỷ ban liên lạc liên bang Mỹ FCC quyết định mở một số băng tần của
dải sóng không dây, cho phép ngời sử dụng chúng mà không cần giấy phép của chính
phủ. FCC đã đồng ý thả 3 dải sóng công nghiệp, khoa học và y tế cho giới kinh doanh
viễn thông. Ba dải sóng này, gọi là các băng tần rác (900MHz, 2,4GHz, 5,8GHz). FCC
đã đa các băng tần này vào phục vụ mục đích liên lạc dựa trên cơ sở: bất cứ thiết bị nào sử
dụng những dải sóng đó đều phải đi vòng để tránh ảnh hởng của việc truy cập từ các thiết
bị khác. Điều này đợc thực hiện đợc bằng công nghệ phổ rộng, có khả năng phát tín hiệu
radio qua một vùng nhiều tần số, khác với phơng pháp truyền thống là truyền trên một tần
số đơn lẻ đợc xác định rõ.
Dấu mỗc quan trọng là tiến trình đi đến một chuẩn chung đợc khởi động cho WiFi
diễn ra vào năm 1985. Trớc đó, các nhà cung cấp thiết bị không dây dùng cho mạng LAN
(Local Area Network) nh Proxim và Symbol ở Mỹ đều phát triển những thiết bị sản phẩm
độc quyền không tơng thích với các hãng khác. Nhờ sự thành công của chuẩn hữu tuyến
Ethernet, các công ty bắt đầu nhận ra việc xác lập một chuẩn không dây chung là rất quan
trọng. Chuẩn mới chính thức đợc ban hành năm 1997. Có 2 phiên bản chuẩn, 802.11b
(hoạt động trên băng tần 2,4GHz) và 802.11a (hoạt động trên băng tần 5,8GHz), lần lợt đ-
ợc phe duyệt tháng 12 năm 1999 và tháng 1 năm 2000. Sau khi có chuẩn 802.11b các
công ty bắt đầu phát triển những thiết bị tơng thích với nó. Tuy nhiên, bộ tiêu chí này quá
dài và phức tạp. Vì thế, vào tháng 8 năm 1999, có 6 công ty bao gồm Intersil, 3Com,
Nokia, Aironet, Symbol và Lucent liên kết với nhau để tạo ra Liên minh tơng thích
Ethernet không dây WECA. Mục tiêu của tổ chức WECA là xác nhận sản phẩm của
những nhà cung cấp phải tơng thích thực sự với nhau. Tuy nhiên các thuật ngữ nh tơng

Wireless Microwave Access truy nhập vô tuyến sóng cực ngắn, tiêu chuẩn kỹ thuật
này sinh ra từ dòng 802.xx ngày một phát triển của IEEE (Institude of Electrical an
Engineer).
IEEE 802.16 Broadband Wireless Metrôpolitan Area NetWork (Wireless MAN)
Standard cung cấp giải pháp kết nối băng rộng tới những ngời dùng cố định, di động do
đó nó kinh tế hơn cơ sở hạ tầng hữu tuyến IEEE 802.16 Working Group on BWA đang
phát triển chuẩn dành cho mạng WMAN với khả năng ứng dụng trên phạm vi toàn cầu từ
tháng 7 năm 1999. Chuẩn IEEE 802.16 liên quan đến giao tiếp không gian giữa các thuê
bao và các trạm phát sóng. Chuẩn IEEE 802.16 đợc công bố vào ngày 8 tháng 4 năm
2002. Các chuẩn dành cho mạng WMAN có thể kết nối các điểm nóng 802.11 tới Internet
và đa ra giải pháp truy nhập băng rộng ở những chặng cuối thay thế cho DSL và cáp.
Chuẩn WMAN sẽ hộ trợ các dịch vụ truy nhập không dây băng rộng tới các toàn nhà, chủ
yếu thông qua các anten ngoài trời tới các trạm phát sóng cơ sở.
Phạm vi có thể lên tới 50KM và cho phép ngời sử dụng đạt đợc kết nối băng rộng mà
không cần tầm nhìn thẳng tới các trạm phát sóng.
Theo IEEE 802.16 Working Group đang phát triển các chuẩn truy nhập băng rộng
không dây cho hệ thống ở băng tần 10- 66GHz và dới 11GHz. Chuẩn này tập trung vào
lớp vật lý.
Nguyễn Hồng Nhật Lớp ĐTTH N3-K43
7
Tìm hiểu Wimax và khả năng ứng dụng
Hình 1.2 Mô hình mạng WiMax
1.2.3 - Đặc điểm của công nghệ WiMax
Hình 1.3 - Đặc điểm của công nghệ WiMax
Kiến trúc mềm dẻo : WiMax có một vài kiến trúc nh Point to Point dành cho
backHaul, Point to Multipoint cho BS (Base station) đến SS (Subscriber). Nừu chỉ
có một SS trong mạng WiMax thì BS sẽ giao tiếp với SS trên nền tảng Point to
Nguyễn Hồng Nhật Lớp ĐTTH N3-K43
8
Tìm hiểu Wimax và khả năng ứng dụng

Hoạt động trong đờng truyền NLOS : WiMax dựa trên công nghệ OFDM có khả
năng xử lý trong môi trờng NLOS (Non Light Of Sight) mà các sản phẩm khác
không thể.
Nguyễn Hồng Nhật Lớp ĐTTH N3-K43
9
Tìm hiểu Wimax và khả năng ứng dụng
1.2.4 - Giới thiệu các chuẩn 802.16 của IEEE
1.2.4.1 Chuẩn 802.16 2001
Chuẩn WiMax đầu tiên là chuẩn 802.16 2001 đợc phê chuẩn vào tháng 12 năm
2001, chuẩn này hỗ trợ ứng dụng truy nhập không dây băng rộng cố định trong mô hình
điểm điểm và điểm - đa điểm.
Chuẩn sử dụng điều chế sóng mang đơn trong phạm vi tần số 10GHz đến 60GHz và
sử dụng cả hai phơng pháp ghép kên phân chia theo thời gian (TDD) và ghép kênh chia
theo tần số (FDD). Các sơ đồ điều chế đợc sử dụng là QPSK, 16_QAM và 64_QAM. Khả
năng thay đổi phơng pháp điều chế và phơng pháp sửa lỗi trớc cho phép mạng thích nghi
đợc với sự bất thờng của thời tiết do đó đáp ứng đợc chất lợng dịch vụ cho ngời sử dụng.
Các trạm phát sóng BS tạo ra các ánh xạ (Map) kênh hớng lên và kênh hớng xuống
sau đó sẽ chia sẻ nó tới các nút trong mạng. Các ánh xạ này bao gồm số lần truyền phát,
khoang thời gian và phơng pháp điều chế. Theo cách này vấn đề về nút ẩn có thể bị loại
bỏ. Các thuê bao lúc này chỉ tập trung vào một trạm phát sóng BS mà chúng không cần
phải lắng nghe bất kỳ một nút nào khác trong mạng. Cũng nhờ thuật toán này mạng
không bao giờ bị quá tải do số thuê bao tăng lên đột ngột.
Các thuê bao có thể thoả thuận cung cấp lập trình truy nhập mềm dẻo. Nh đã nói ở
trên các sơ đồ điều chế đợc sử dụng gồm: QPSK, 16_QAM và 64_QAM, tuy nhiên các
thuê bao khác nhau hoàn toàn có thể sử dụng sơ đồ điều chế khác nhau. Các sơ đồ điều
chế đợc lựa chọn phải đáp ứng đợc các mục đích cuối cùng là đẩm bảo sự kết nối ổn định
và chất lợng của kết nối.
Một đặc tính rất quan trong của 802.16-2001 là khả năng cung cấp chất lợng dịch vụ
QoS khác nhau ở lớp vật lý. Một mã nhận dạng lu lợng dịch vụ (Service Flow ID) sẽ thực
hiện kiểm tra QoS. Các dòng lu lợng dịch vụ này đợc mô tả bởi các thông số QoS nh thời