BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ WiMAX
NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH MẪU TRIỂN KHAI
CHO VÙNG ĐỊA HÌNH ĐẶC THÙ TẠI VIỆT NAM
NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
MÃ SỐ:
LÊ QUANG ĐẠO
Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN XUÂN DŨNG
Hà Nội – 2007
LỜI CẢM ƠN
Để thực hiện tốt luận văn tốt nghiệp này tôi xin gửi lời cảm ơn tới thầy giáo
TS. Nguyễn Xuân Dũng đã tận tình hướng dẫn tận tôi trong suốt thời gian làm luận
văn vừa qua.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới tập thể cũng như lãnh đạo phòng Tích hợp và
phát triển hệ thống, lãnh đạo công ty Điện toán và truyền số liệu (VDC) đã tạo điều
kiện về mặt công tác giao cho tôi nhiệm vụ trưởng nhóm kỹ thuật thử nghiệm Công
nghệ WiMAX tại Lào Cai của công ty mà nhờ đó tôi có thể tiếp cận, nghiên cứu,
thiết kế, triển khai hệ thống WiMAX cũng như quá trình nghiên cứu, đánh giá các
yếu tố kỹ thuật công nghệ, kinh tế, xã hội và giáo dục từ những dự án thử nghiệm
để khái quát hóa thành nghiên cứu điển hình ứng dụng WiMAX trong việc mang
Internet tốc độ cao và thoại VoIP tới các khu vực có địa hình đặc thù của Việt Nam.
Bên cạnh đó, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới những người bạn của tôi từ Tập
đoàn Intel, đặc biệt là TS. Bernd Nordhausen, chuyên gia cao cấp về WiMAX của
tập đoàn Intel đã cùng phối hợp tốt và giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện
những nghiên cứu thông qua việc triển khai dự án thử nghiệm WiMAX tại Lào Cai.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo của Khoa Điện tử viễn
thông, những người thân trong gia đình và bạn bè - những người đã hướng dẫn, giúp
1.4.1 Th ử nghi ệ m và th ươ ng m ạ i hóa WiMAX trên th ế gi ớ i 16
1.4.2 Th ử nghi ệ m WiMAX t ạ i Vi ệ t Nam 18
1.5 K ế t lu ậ n 19
CH ƯƠ NG II: ĐẶ C Đ I Ể M CÔNG NGH Ệ
WIMAX 20
2.1 WiMAX c ố đị nh - IEEE 802.16d-2004 21
2.1.1 L ớ p MAC 21
2.1.2 L ớ p PHY 30
2.2. WiMAX di độ ng - IEEE 802.16e - 2005 38
2.2.1 L ớ p PHY 38
2.2.2 L ớ p MAC 45
2.3 K ế t lu ậ n 50
CH ƯƠ NG
III:
MÔ
HÌNH
Ứ NG
D Ụ NG
VÀ
CÁC
V Ấ N
VÀ
XÂY
D Ự NG
MÔ
HÌNH
M Ẫ U
Ứ NG
D Ụ NG
WiMAX CUNG
C Ấ P
D Ị CH
V Ụ
INTERNET
VÀ
THO Ạ I
4.2.2 Thi ế t b ị WiMAX đượ c th ử nghi ệ m 85
4.2.3 Các đị a đ i ể m tham gia th ử nghi ệ m 86
4.2.4 Các ứ ng d ụ ng đượ c th ử nghi ệ m 88
4.2.5 Ki ế n trúc h ệ th ố ng 89
4.2.6 Mô hình k ế t n ố i t ạ i tr ạ m g ố c 91
4.2.7 Mô hình k ế t n ố i phía khách hàng 92
4.2.8 H ệ th ố ng VoIP trên n ề n WiMAX 93
4.2.9 Cài đặ t và c ấ u hình h ệ th ố ng WiMAX 97
4.3 K ế t
qu ả
nghiên
c ứ u,
đ ánh
giá
trên
ph ươ ng
di ệ n
k ỹ
thu ậ t
v ề
hi ệ u
qu ả
kinh
t ế
xã
h ộ i,
giáo
d ụ c
và
nâng
cao
dân trí 104
4.4.1 Nhu c ầ u s ử d ụ ng và l ợ i ích mang l ạ i t ừ vi ệ c truy c ậ p Internet t ố c độ cao c ủ a
ng ườ i dân
nông thôn là r ấ t l ớ n 104
4.4.2 Cách th ứ c đ ào t ạ o d ự a trên ph ươ ng th ứ c truy ề n đạ t kinh nghi ệ m th ự c t ế phát huy hi ệ u
thông
r ộ ng
t ớ i
vùng
nông thôn Vi ệ t Nam 110
4.5.1 Mô hình k ỹ thu ậ t, công ngh ệ và các đố i t ượ ng đượ c th ụ h ưở ng d ị ch v ụ b ă ng thông
r ộ ng không dây: 110
4.4.2 Cung c ấ p n ộ i dung thông tin đượ c chu ẩ n hóa t ớ i m ọ i ng ườ i dân 111
4.5.3 Chi phí đầ u t ư h ệ th ố ng ban đầ u và chi phí khai thác hàng tháng 112
4.5.4 Mô hình kinh doanh b ề n v ữ ng v ớ i s ự h ỗ tr ợ c ủ a nhà n ướ c 114
4.6 K ế t lu ậ n 115
PH Ầ N K Ế T LU Ậ N 116
TÀI LI Ệ U THAM KH Ả O 117
TÓM T Ắ T LU Ậ N V Ă N 119
ii
Luận văn thạc sĩ khoa học
Lê Quang Đạo, CH ĐTVT 2005-2007, Đại học Bách Khoa Hà Nội
DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: So sánh các chuẩn IEEE 802.16 12
Bảng 2.1: Các loại khoá bảo mật sử dụng
trong
IEEE 802.16-2004 29
Bảng 2.2: Thông số symbol OFDM theo
chuẩn 802.16-2004 32
Mô hình mạng
WiMAX 14
Hình 1.3: Tổng quan về tình hình triển khai WiMAX trên thế giới. 16
Hình 1.4: Tần số được sử dụng trong các hệ thống
WiMAX đã triển khai trên thế giới 16
Hình 2.1 Vị trí tương đối của các lớp MAC và
PHY 20
Hình 2.2 Quá trình phân loại MAC SDU 22
Hình 2.3 Cấu trúc của
MAC PDU 24
Hình 2.4 Cấu trúc symbol trong miền tần số 31
Hình 2.5 Cấu trúc symbol trong miền thời gian 31
Hình 2.6 Quá trình truyền-nhận 33
Hình 2.7 Quá trình xen kẽ 34
Hình 2.8 Cấu trúc khung TDD 37
Hình 2.9 Cấu trúc khung con đường xuống
TDD 37
Hình 2.10 Cấu trúc khung con đường
lên TDD. 38
Hình 2.11 Cấu trúc sóng
mang
con OFDMA (miền tần số) 39
trong một site gồm 3 cell 65
Hình 3.8: Vùng phủ sóng của Sector Antenna 66
Hình 3.9: Vùng phủ sóng của Omni Antenna 66
Hình 3.10: CPE với Anten tích hợp bên trong 67
Hình 3.11: CPE với Anten ngoài 67
Hình 3.12: Công nghệ tạo
chùm tia đơn 68
Hình 3.13: Mã hóa không gian – thời gian 69
Hình 3.14: Hệ thống
Anten MIMO 70
Hình 3.15: Hệ thống
Anten MIMO 4x4 72
Hình 3.16:
Chuyển mạch thích ứng
cho Anten thông minh 72
Hình 3.17: Chuyển giao cứng
HHO 74
Hình 3.18: Chuyển trạm gốc nhanh (FBSS) 75
Hình 3.19: Chuyển giao phân tập MDHO 76
Hình 3.20: Trung tâm quản lý mạng
WiMAX 77
Hình 3.21: Sơ đồ kết nối của mạng
truy cập Internet 105
THUẬT NGỮ VÀ CHỮ VIẾT TẮT
ACK ACKnowledge Báo nhận dữ liệu
AK Authorization Key Khóa cấp phép
AMC Adaptive Modulation and Coding Điều chế và mã hóa thích ứng
AP Access Point Điểm truy cập
BPSK Binary Phase-Shift Keying Khóa dịch pha nhị phân
BS Base Station Trạm gốc
BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc (trong mạng di
động tổ ong)
CC Convolutional Code Mã xoắn (Mã chập)
CID Conection IDentifier Nhận dạng kết nối
CINR Carrier to Interference + Noise Ratio Tỉ số nhiễu tạp
CP Cyclic Prefix Dải bảo vệ
CPE Customer Premises Equipment Thiết bị tại nhà khách hàng
CPS Common Part Sublayer Lớp con phần chung
CQICH Channel Quality Indicator CHannel Kênh chỉ báo chất lượng kênh truyền
CS Convergence Sublayer Lớp con hội tụ
CTC Convolutional Turbo Code Mã xoắn Turbo
DAMA Demand Assinged Multiple Access Đa truy nhập cấp phát theo nhu cầu
DCD Downlink Channel Descriptor Chỉ báo kênh đường xuống
DHCP Dynamic Host Configuration
Protocol
Giao thức thiết lập địa chỉ động
DSL Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số
ETSI European Telecommunications
Standards Institute
Hiệp hội tiêu chuẩn viễn thông Châu
MAN Metropolitan Area Network Mạng đô thị
MDHO Macro Diversity Hand Over Chuyển giao phân tập vĩ mô
MIMO Multiple Input Multiple Output Hệ thống đa đầu vào đa đầu ra
MS Mobile Station Trạm di động
NACK Not ACKnowledge Báo không nhận hoăc nhận sai dữ
liệu bên phát
NLOS Non Line Of Sight Không trong tầm nhìn thẳng
NMS Network Management Software Phần mềm quản lý mạng
OFDM Orthogonal Frequency Division Ghép kênh phân chia theo tần số
Mutiplexing trực giao
OFDMA Orthogonal Frequency Division Đa truy nhập phân chia theo tần số
Multiple Access trực giao
OSI Open Systems Interconnection Mô hình liên kết các hệ thống mở
P2P Point to Point Mô hình mạng Điểm - điểm
PAN Personal Area Network Mạng cá nhân
PDA Personal Digital Assistant Máy trợ giúp số cá nhân
PDU Protocol Data Unit Đơn vị dữ liệu giao thức
PHY PHYsical layer Lớp vật lý
PKM Privacy Key Management Giao thức Quản lý khóa bảo mật
PMP Point to Multi Point Mô hình mạng điểm – đa điểm
PSK Phase - Shift Keying Khóa dịch pha
PSTN Public Switched Telephone Network Mạng thoại công cộng
QAM Quadrature Amplitude Modulation Điều chế biên độ cầu phương
QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ
QPSK Quadrature Phase- Shift Keying Khóa dịch pha cầu phương
viii
Luận văn thạc sĩ khoa học
RLC Radio Link Control Điều khiển kết nối vô tuyến
RS Reed- Solomon Mã Reed- Solomon
RSA Ronald Rivest, Adi Shamir, Leonard Mã hóa theo kiểu khóa công khai
Với tốc độ truy cập lên tới 70Mbps trong bán kính phủ sóng 40km của chuẩn
WiMAX cố định, cũng như khả năng duy trì kết nối với tốc độ di chuyển lên tới
120km/h của WiMAX di động, công nghệ WiMAX nói chung hứa hẹn sẽ mang lại
cuộc cách mạng thực sự trong việc thay đổi cách thức truy cập Internet của con
người trong vài năm tới.
Việc thử nghiệm kỹ thuật và nghiên cứu các yếu tố kinh tế, xã hội ảnh hưởng
bởi WiMAX đang được các doanh nghiệp kinh doanh hàng đầu trong lĩnh vực viễn
thông nước ta như: VNPT, Viettel, VTC, FPT, EVN tiến hành đối với WiMAX cố
định từ tháng 03 năm 2006 và WiMAX di động từ 01 tháng 10 năm 2007 đã chứng
tỏ vai trò quan trọng của WiMAX trong chiến lược phát triển của các doanh nghiệp
cũng như lợi ích mang lại cho người tiêu dùng không chỉ ở thành thị mà còn tới tất
cả các khu vực được coi là khó khăn nhất trên cả nước.
Việc nghiên cứu mô hình triển khai WiMAX cho hai khu vực thành thị và
nông thôn trên tất cả các khía cạnh kỹ thuật công nghệ, kinh tế xã hội cũng như giáo
dục là một vấn đề cấp thiết hiện nay. Việc triển khai WiMAX tại khu vực thành thị
là một điều có thể dễ dàng nhìn nhận được lợi ích mang lại cho cả doanh nghiệp
cũng như người tiêu dùng.
Vậy bài toán còn lại là triển khai WiMAX cho khu vực nông thôn, những khu
vực khó khăn nhất về địa hình hiểm trở liệu có khả thi trên tất cả các phương diện
kỹ thuật công nghệ, kinh tế, xã hội hay không? Luận văn này sẽ đi sâu phân tích và
trả lời cho câu hỏi đó.
12
Luận văn thạc sĩ khoa học
Phạm vi nghiên cứu và nội dung luận văn
Luận văn này nghiên cứu một cách tổng quan nhất về công nghệ WiMAX (Cả
di động và cố định), mô hình ứng dụng và các vấn đề kỹ thuật cơ bản cần quan tâm
khi tiến hành thiết kế, triển khai mạng WiMAX vào thực tế. Chương 4 của luận văn
tập trung nghiên cứu và xây dựng một mô hình mẫu để triển khai WiMAX về
những vùng khó khăn nhất về địa lý của Việt Nam.
Bố cục và nội dung chính của luận văn:
Thế nào là băng rộng?
Băng rộng là khái niệm thể hiện khả năng hỗ trợ ở cả hướng từ nhà cung cấp
tới khách hàng (downstream) và từ khách hàng tới nhà cung cấp (upstream) với tốc
độ tối thiểu là 200 kbps.
Ngày nay, nhu cầu của khách hàng ngày càng cao gia tăng. Người tiêu dùng
không đơn thuần chỉ muốn truyền email, văn bản text, fax,… mà họ mong muốn sử
dụng các dịch vụ đa phương tiện như: hội nghị truyền hình, nghe nhạc, xem phim
trực tuyến, xem tivi trực tuyến, các chương trình trực tuyến trên mạng Khi đó tốc
độ 33,6Kbps, thậm chí 56Kbps trên đôi cáp đồng bằng phương thức dial-up không
thể đủ để triển khai các dịch vụ loại này.
Hiện tại, khi mà tốc độ của mạng lõi của các nhà cung cấp dịch vụ Internet
(ISP) đã được tăng đáng kể, khả năng xử lí tại đấu cuối phía khách hàng cũng ngày
một mạnh thì việc mạng truy nhập vẫn hạn chế như vậy sẽ gây ra hiện tượng nghẽn
cổ chai (bottleneck). Vấn đề được đặt ra là cần phải cải thiện nốt mạng truy nhập để
nó đáp ứng được nhu cầu của cả nhà cung cấp dịch vụ lẫn khách hàng.
Công nghệ băng rộng chính là các công nghệ sinh ra để giải quyết vấn đề về
mạng truy nhập. Đó là thuật ngữ chỉ bất kì loại truy cập internet tốc độ cao nào.
Công nghệ băng rộng cho phép các cá nhân hoặc tổ chức có thể truy cập internet cả
24 giờ trong một ngày, tạo môi trường cho việc sử dụng hoặc cung cấp các dịch vụ
chất lượng cao.
Đặc điểm nổi bật của mạng không dây băng rộng
- Đặc điểm đầu tiên là cho phép thay đổi, di chuyển, thu hẹp và mở rộng một
mạng một cách rất đơn giản, tiết kiệm, có thể thành lập một mạng có tính
chất tạm thời với khả năng cơ động mềm dẻo cao, có thể thiết lập mạng ở
những khu vực rất khó nối dây, tiết kiệm chi phí đi dây tốn kém.
- Đặc điểm thứ hai là nhanh, nó cho phép truy cập với một tốc độ gấp 10-20
lần so với phương pháp quay số thông thường, thậm chí hơn nữa. Khi ta
dùng modem để quay số, tốc độ chỉ có thể đạt từ 30 đến 50Kbps còn với một
kết nối băng rộng, tốc độ lên tới từ 256Kbps đến 10Mbps, phụ thuộc vào
dịch vụ mà ta chọn.
truy cập). Công nghệ này được định nghĩa qua chuẩn IEEE 802.16-2004 (bản chính
thức)
Mobile WiMAX là một giải pháp không dây băng rộng cho phép hội tụ cả
mạng băng rộng cố định và di động sử dụng một công nghệ truy cập băng rộng
chung và một kiến trúc mạng mềm dẻo. Công nghệ mạng hỗ trợ cho các ứng dụng
di động, cho phép các thiết bị có thể di chuyển với một tốc độ cao trong khi đang
truy nhập mạng. Mobile WiMAX dựa trên chuẩn 802.16e (được hợp chuẩn vào năm
2005). Chuẩn 802.16e được định nghĩa dựa trên chuẩn 802.16d-2004 và có thêm
nhiều đặc tính mới ưu việt hơn hỗ trợ cho tính năng di động, công nghệ anten mới
nhất cũng được cập nhật vào chuẩn 802.16e.
WiMAX so với một số công nghệ khác
Mạng đô thị MAN theo định nghĩa là mạng bao phủ trên phạm vi một đô thị.
Về mặt ứng dụng, trên mạng MAN người ta có thể triển khai cung cấp thông tin cho
rất nhiều các loại dịch vụ công cộng khác nhau như y tế, văn hóa, xã hội… Về mặt
kĩ thuật, mạng MAN là tập hợp của rất nhiều công nghệ khác nhau, mỗi công nghệ
tương ứng với một phần khác nhau trong mạng. Cũng giống như các mạng LAN,
WAN, mạng MAN chia làm hai loại: mạng MAN có dây và mạng MAN không dây.
WiMAX là công nghệ cho mạng MAN không dây: Đã có khá nhiều công
nghệ băng rộng không dây ra đời, nhưng cho tới nay, chưa có một công nghệ không
dây băng rộng nào hướng tới mục tiêu cung cấp tổng hợp các giải pháp truy nhập
cho mạng MAN một cách tối ưu như WiMAX. Các công nghệ đi trước chỉ cung cấp
các giải pháp đơn lẻ, hướng tới một mục phần cụ thể trong mạng MAN ví dụ như
LMDS hay WiFi,…
LMDS (Local multipoint distribution system): là công nghệ sử dụng dải tần
trên 20GHz để truyền sóng. LMDS là một chuẩn hoạt động dưới sự hậu thuẫn của
các tổ chức quốc tế ATM Forum, ETSI, ITU,…
Ở dải tần số lớn, LMDS chỉ cho phép truyền sóng trong tầm nhìn thẳng (LOS)
trong phạm vi vài cây số (5-7km). LMDS cho phép triển khai các dịch vụ tốc độ cao
như thoại, video, Internet,…
Hệ thống LMDS có tốc độ rất cao, hiệu suất điều chế của nó có thể đạt tới
kém, và kết quả là một số lượng lớn khách hàng có nhu cầu mà không được cung
cấp dịch vụ. WiMAX khắc phục hạn chế này, nó có khả năng cung cấp dịch vụ
nhanh chóng và dễ dàng, ngay cả ở những nơi như nông thôn, rừng núi,… những
nơi vô cùng khó khăn và bất lợi đối với việc triển khai các hệ thống có dây.
Trong tương lai, WiMAX sẽ được tích hợp vào các thiết bị không cố định như
máy xách tay, PDA,…
1.2.2 Giới thiệu các chuẩn IEEE 802.16
Chuẩn IEEE 802.16 - 2001
Những đặc tả ban đầu của chuẩn IEEE 802.16 đã định nghĩa lớp MAC và PHY
có khả năng cung cấp truy nhập băng rộng không dây cố định (Fixed Fixed Wireless
Access) theo mô hình điểm - điểm và điểm - đa điểm. Chuẩn IEEE 802.16 đã được
thiết kế để mở ra một tập các giao diện không gian (air interfaces) dựa trên một giao
thức MAC thông thường nhưng với các đặc tả lớp vật lý phụ thuộc vào việc sử dụng
và những điều chỉnh phổ có liên quan. Chuẩn này được mở rộng hỗ trợ giao diện
không gian cho những tần số trong băng tần 10 – 66 GHz. Với phương pháp điều
chế đơn sóng mang 802.16 hỗ trợ cả hai phương pháp song công phân chia theo thời
gian TDD (Time Division Duplexing) hay phân chia theo tần số FDD (Frequency
Division Duplexing).
Trong khi chuẩn IEEE 802.11 dùng phương pháp truy nhập nhạy cảm sóng
mang có cơ chế tránh xung đột (Carrier Sense Multiple Access with Collision
Avoidance - CSMA/CA) để cho phép khi nào một node trên mạng được phép
truyền dữ liệu, thì lớp MAC của IEEE 802.16-2001 sử dụng một mô hình hoàn toàn
khác để điều khiển sự truyền dẫn trên mạng. Trong thời gian truyền dẫn, phương
pháp điều chế được ấn định bởi BS và chia sẻ với tất cả các node trong mạng trong
thông tin broadcast cho cả đường lên và đường xuống. Bằng việc lập lịch cho việc
truyền dẫn, vấn đề các node ảo đã được loại trừ. Thuê bao chỉ cần nghe tín hiệu từ
BS và sau đó là từ các node trong phạm vi phủ sóng của BS đó. Ngoài ra, thuật toán
lập lịch có thể thay đổi khi xảy ra quá tải hoặc khi số thuê bao tăng lên quá nhiều.
Trạm thuê bao (Subscriber Stations - SS) có thể thương lượng về độ rộng dải
tần được cấp phát trong một burstto - burst cơ bản, cung cấp một lịch truy nhập
tới 70 Mbps. Trong khi, với dải tần 10-66Ghz chuẩn 802.16 phải yêu cầu tầm nhìn
thẳng thì với dải tần 2-11Ghz chuẩn 802.16a cho phép kết nối mà không cần thoả
mãn điều kiện tầm nhìn thẳng, tránh được tác động của các vật cản trên đường
truyền như cây cối, nhà cửa. Chuẩn này sẽ giúp ngành viễn thông có các giải pháp
như cung cấp băng thông theo yêu cầu, với thời gian thi công ngắn hay băng thông
rộng cho hộ gia đình mà công nghệ thuê bao số hay mạng cáp không tiếp cận được.
IEEE 802.16a bao gồm cả đặc tả lớp PHY và cải tiến lớp MAC cho khả năng
truyền dẫn đa đường và giảm tối đa nhiễu. Các đặc tính được thêm vào cho phép sử
dụng kỹ thuật quản lý năng lượng cao cấp hơn, và dãy anten thích ứng. Phương
pháp dồn kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM (Orthogonal Frequency
Division Multiplexing_OFDM) cung cấp thêm một sự lựa chọn cho phương pháp
điều chế đơn sóng mang. Để cung cấp một kỹ thuật giảm thiểu can nhiễu trong các
mạng không dây hiện nay, IEEE 802.16a cũng định nghĩa thêm phương pháp điều
chế đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao (Orthogonal Frequency Division
Multiple Access – OFDMA – Modulation) trong phạm vi dải tần 2 – 11 GHz .
Vấn đề bảo mật cũng được cải tiến, với rất nhiều đặc trưng lớp con riêng biệt
được đưa thêm vào. Các đặc tính riêng biệt được sử dụng để nhận thực tác nhân gửi
(sender) của một thông điệp MAC nào đó.
IEEE 802.16a cũng đưa thêm các tuỳ chọn hỗ trợ cho mạng Mesh, ở những
nơi mà lưu lượng có thể được định tuyến từ SS tới SS. Đây là sự thay đổi từ chế độ
PMP, khi mà lưu lượng chỉ được phép truyền giữa BS và SS. Sự bổ sung những đặc
tả lớp MAC thích hợp cho phép việc lập lịch truyền dẫn giữa các SS của mạng
Mesh mà không cần phải có sự kiểm soát của BS.
Chuẩn IEEE 802.16c - 2002
Chuẩn IEEE 802.16c được đưa ra vào tháng 9/2002. Chuẩn được nâng cấp lên
từ chuẩn 802.16 – 2001. Bản cập nhật đã sửa một số lỗi và sự mâu thuẫn trong bản
tiêu chuẩn ban đầu và thêm vào một số profiles hệ thống chi tiết cho dẩi tần 10 – 66
GHz.
Chuẩn IEEE 802.16d - 2004
Chuẩn IEEE 802.16-2004 được chính thức phê chuẩn ngày 24/07/2004 và
Bảng 1.1 so sánh các chuẩn trong WiMAX
Bảng 1.1: So sánh các chuẩn IEEE 802.16
802.16 802.16-2004 802.16e
Dải tần số 10-66GHz <11GHz <6GHz
Môi trường
truyền
Line of Sight (LOS) Non Line of Sight (NLOS) NLOS
Tốc độ 32-144Mbps Up to 70 Mbps 10M – 30M
Điều chế Điều chế đơn sóng
mang
QPSK
OFDM 256 sóng mang con
QPSK,16QAM,64QAM
S-OFDMA
QPSK, 16 QAM, 64
QAM
Mức di động Cố định Cố định Có thể cho tốc độ di
chuyển thấp
Băng thông
kênh
20,25,28MHz 5- trên 20MHz 1.25-20 MHz
Bán kính cell 1.7-5km 5 tới 10km; tối đa 50 km tùy
thuộc vào điều kiện truyền
1.7-5km
1.2.3 WiMAX được công nhận là chuẩn toàn cầu
Ngày 18 tháng 10 năm 2007, trong hội nghị 04 năm một lần của mình Hiệp hội
Truyền thông Vô tuyến điện ITU chấp nhận đưa WiMAX vào họ công nghệ IMT-
2000. Quyết định quan trọng này sẽ giúp tăng khả năng triển khai ứng dụng
WiMAX tại nhiều nước châu Á trong đó có Việt Nam - những nơi còn đang chờ
tay nhỏ gọn.
- WiMAX sẽ là xu hướng chính cho các nhà cung cấp dịch vụ Internet, muốn
không dây hóa các dịch vụ truyền dẫn của mình thay cho hệ thống cáp có chi
phí đầu tư, duy tu bảo dưỡng lớn. Bên cạnh đó WiMAX cũng có thể cung
cấp dịch vụ thoại VoIP. Vượt qua 3G về khả năng điều chế, WiMAX có thể
cung cấp dịch vụ dữ liệu lớn gấp 5-10 lần so với 3G để làm lợi thế cạnh tranh
với 3G trong thiên hướng cung cấp dịch vụ dữ liệu với người dùng sử dụng
Laptop và PDA cũng như truy cập Internet không dây cố định.
1.3 Đặc điểm cơ bản của WiMAX
Chúng ta có thể hình dung cơ chế hoạt động của mạng WiMAX như mạng
điện thoại di động. Nghĩa là có một tổng đài phát sóng và một mạng lưới các trạm
phát WiMAX để phủ sóng đến từng người dùng cuối. Phạm vi phủ sóng lớn nhất
của trạm WiMAX đạt 50km.
Hình 1.2: Mô hình mạng WiMAX
Vì công nghệ WiMAX hỗ trợ cho cả dạng truy nhập cố định (Fix) và di động
(mobile) nên hệ thống WiMAX cũng có những đặc điểm khác nhau đối với 2 dạng
truy nhập khác nhau này.
1.3.1 Đặc điểm Fixed WiMAX
- 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 trường truyền dẫn: đường truyền tầm nhìn thẳng
LOS và đường truyền che khuất NLOS.
- Dải tần làm việc 2-11GHz và 10-66GHz.
- Hướng truyền tin đựoc chia thành 2 đường lên và xuống. Phân chia đường
lên và xuống có thể dùng cả 2 công nghệ: TDD và FDD.
- Fixed WiMAX sử dụng phương pháp điều chế OFDM, định nghĩa kích
thước của FFT là 256 với 192 sóng mang dữ liệu, 8 sóng mang dẫn đường và
55 sóng mang bảo vệ.
Copyright: Tài liệu đại học ©