Đồ án tốt nghiệp 1 Mục lục
MỤC LỤC
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
MỤC LỤC CÁC BẢNG
MỤC LỤC HÌNH ẢNH
MỞ ĐẦU
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG WIMAX..........................................13
1.1. WiMAX là gì?......................................................................................................13
1.2. Các chuẩn của WiMAX.......................................................................................16
1.2.1. Chuẩn IEEE 802.16-2001.......................................................................16
1.2.2. Chuẩn IEEE 802.16a..............................................................................17
1.2.3. Chuẩn IEEE 802.16-2004.......................................................................18
1.2.4. Chuẩn IEEE 802.16e..............................................................................18
1.3. Phổ WiMAX........................................................................................................19
1.3.1. Băng tần đăng ký....................................................................................19
1.3.2. Băng tần không dăng ký.........................................................................20
1.3.3. Các băng tần được đề xuất cho WiMAX trên thế giới...........................20
1.3.4. Các băng tần ở Việt Nam có khả năng dành cho WiMAX....................21
1.4. Truyền sóng..........................................................................................................23
1.4.1. Công nghệ OFDM..................................................................................24
1.4.2. Công nghệ OFDMA...............................................................................25
1.4.3. Điều chế thích nghi................................................................................26
1.4.4. Công nghệ sửa lỗi..................................................................................27
Sinh viên : Trần Thiện Tôn _ Lớp : Điện tử - viễn thông K27
Đồ án tốt nghiệp 2 Mục lục
1.4.5. Điều khiển công suất..............................................................................27
1.4.6. Các công nghệ vô tuyến tiên tiến...........................................................27
1.5. So sánh WiMAX với WiFi và 3G........................................................................28
1.5.1. WiFi ......................................................................................................29
1.5.2. 3G.............................................................................................................29
Chương 3: ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ WiMAX.........................................60
3.1. WiMAX cố định – IEEE 802.16d-2004......................................................60
3.1.1. Lớp MAC.................................................................................................60
3.1.2. Lớp PHY..................................................................................................69
3.2. WiMAX di động – IEEE 802.16e- 2005.....................................................75
3.2.1. Lớp PHY...................................................................................................75
3.2.2. Lớp MAC.................................................................................................81
3.3. Kết luận chương..........................................................................................86
Chương 4: ỨNG DỤNG................................................................................87
4.1. Các vấn đề cần quan tâm khi thiết kế mạng WiMAX.................................87
4.1.1. Mô hình triển khai WiMAX với các yêu cầu truy cập di đông................87
4.1.2. Mô hình triển khai WiMAX với các yêu cầu truy cập cố định................88
4.1.3. Các vấn đề kĩ thuật cần quan tâm khi thiết kế và triển khai mạng
WiMAX..............................................................................................................90
4.2. Tình hình ứng dụng WiMAX ở Việt Nam................................................115
Sinh viên : Trần Thiện Tôn _ Lớp : Điện tử - viễn thông K27
Đồ án tốt nghiệp 4 Mục lục
4.2.1. Ưu điểm...............................................................................................115
4.2.2. Thách thức............................................................................................116
4.2.3. Tình hình thực tế....................................................................................118
4.3. Xu hướng của WiMAX trong thời gian tới trên qui mô thế giới...............126
4.4.Tiềm năng cho WiMAX ở Việt Nam.........................................................128
4.4.1.WiMAX cố định......................................................................................128
4.4.2.WiMAX di động......................................................................................128
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Sinh viên : Trần Thiện Tôn _ Lớp : Điện tử - viễn thông K27
Đồ án tốt nghiệp 5 Danh mục các từ viết tắt
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
AAS adaptive antena system Hệ thống anten thích nghi
FDD Frequency division duplex Song công chia tần số
FEC Forward error correction Sửa lỗi hướng đi
FFT Fast Fourier transform Biến đổi Fourier nhanh
FSS Fixed satellite service Dịch vụ vệ tinh cố định
FWA Fixed wireless access Truy nhập không dây cố định
GPS Global positioning satellite Vệ tinh định vị toàn cầu
H-FDD Half-duplex FDD FDD bán song công
HHO Hard Handoff Chuyển vùng cứng
IE Information element Phần tử thông tin
IETF Internet Engineering Task Force Tổ chức kỹ sư thiết kế Internet
IDFT Inverse Discrete Fourier Transform Biến đổi Fourier rời rạc ngược
IFFT Inversion Fast Fourier transform Biến đổi Fourier ngược nhanh
Sinh viên : Trần Thiện Tôn _ Lớp : Điện tử - viễn thông K27
Đồ án tốt nghiệp 6 Danh mục các từ viết tắt
IP Internet Protocol Thủ tục Internet
ITU International Telecommunications
Union
Hiệp hội viễn thông Quốc tế
KEK Key encryption key Khoá Mật mã Khoá
LAN Local area network Mạng nội bộ
LMDS Local multipoint distriution service Dịch vụ phân phối đa điểm nội hạt
LOS Line of sight Tia trực xạ
MAC Medium access control layer Lớp điều khiển truy nhập môi trường
MAN Metropolitan area network Mạng khu vực thành phố
MDHO
Macro Diversity Handover
Chuyển giao đa dạng riêng
MIMO Multi input Multi output Đa đường vào đa đường ra
MMDS Multichannel multipoint distribution
service
rtPS Real-time polling service Dịch vụ thăm dò thời gian thực
Rx Reception Thu
SA Security association Tập hợp bảo mật
SAID Security association identifier Bộ nhận dạng tập hợp bảo mật
SAP Service access point Điểm truy nhập dịch vụ
SAR Synthetic aperture radar Rada khe hở nhân tạo
SC Single carrier Kênh mang đơn
SDH Synchronous Digital Hierarchy Phân cấp số đồng bộ
Sinh viên : Trần Thiện Tôn _ Lớp : Điện tử - viễn thông K27
Đồ án tốt nghiệp 7 Danh mục các từ viết tắt
SDU Service data unit Đơn vị dữ liệu dịch vụ
SF Service flow Luồng dịch vụ
SFID Service Flow Identifier Bộ Nhận dạng Luồng Dịch vụ
SNMP Simple Network Management Protocol Thủ tục quản lý mạng đơn giản
SNR Signal-to-noise ratio Tỷ lệ tín hiệu/tạp âm
SS Subscriber Station Trạm thuê bao
STC Space time coding Mã thời gian không gian
TDD Time division duplex Song công chia thời gian
TDM Time division multiplex Ghép kênh chia thời gian
TDMA Time division multiple access Đa truy nhập phân chia thời gian
TEK Traffic encryption key Khoá mật mã lưu lượng
Tx Transmission Truyền dẫn
UGS Unsolicited grant service Dịch vụ cấp phát tự nguyện
UL Uplink Hướng lên
Sinh viên : Trần Thiện Tôn _ Lớp : Điện tử - viễn thông K27
Đồ án tốt nghiệp 8 Mục lục các bảng
MỤC LỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1: So sánh các chuẩn IEEE 802.16.............................................19
Bảng 1.2: So sánh WiMAX di động và 3G ...........................................31
thức truyền thống......................................................... …………35
Hình 2.5: OFDM phát và thu......................................... ……………..36
Hình 2.6. Tích của hai vectơ trực giao bằng 0……….................. ……37
Hình 2.7.Tích phân của hai sóng sin khác tần số ……………………38
Hình 2.8. Tích phân của hai sóng sin cùng tần số …………………..38
Hình 2.9. Sơ đồ khối của thiết bị đầu cuối OFDM …………………..39
Hình 2.10. Ví dụ chòm điểm (constellation) điều chế IQ,
16 – QAM, với mã gray dữ liệu tới mỗi vị trí………………….40
Hình 2.11. Giản đồ IQ của 16QAM khi dùng mã Gray ………….. 41
Hình 2.12.Chèn khoảng thời gian bảo vệ cho mỗi ký hiệu OFDM …..42
Hình 2.13. Chức năng của khoảng bảo vệ chống lại ISI …………….43
Hình 2.14. Hiệu ứng của độ lệch Doppler ……………………………44
Hình 2.15 Bộ phát OFDM 4 sóng mang .. ……………………………45
Hình 2.16 Cấu trúc miền thời gian của ký hiệu OFDM . …………….45
Hình 2.17 Mô tả tần số OFDM..................................... ……………..46
Hình 2.18. Cấu trúc khung 802.16 OFDM…………...................... …..49
Hình 2.19. Sự sắp xếp theo hai chiều trong OFDMA……………....... 50
Hình 2.20.Sự so sánh OFDM và OFDMA………………....................51
Hình 2.21 Cấu trúc sóng mang con OFDMA……………………….... 53
Hình 2.22.Kênh con phân tập tần số DL……………………………... 54
Hình 2.23. Cấu trúc tile cho UL PUSC……………………………..... 55
Hình 2.24. Cấu trúc khung 802.16e OFDMA....................................... 57
Hình 2.25. Cấu trúc khung OFDMA………………………………..... 58
Hình 3.1 Quá trình phân loại MAC SDU ............................................. 61
Hình 3.2 Cấu trúc của MAC PDU........................................................ 63
Hình 3.3 Quá trình truyền-nhận ........................................................... 70
Hình 3.4 Quá trình xen kẽ ................................................................... 71
Hình 3.5 Cấu trúc khung TDD ............................................................. 73
Sinh viên : Trần Thiện Tôn _ Lớp : Điện tử - viễn thông K27
Đồ án tốt nghiệp 10 Mục lục hình ảnh
trên nóc nhà điểm BĐVHX .............................................122
Hình 4.24: Hình ảnh thực tế thiết bị Out door phía khách hàng ...........123
Hình 4.25 Hình ảnh người dân Tả Van truy cập Internet ....................123
Hình 4.26 WiMAX trên taxi........................................... ....................127
Sinh viên : Trần Thiện Tôn _ Lớp : Điện tử - viễn thông K27
Đồ án tốt nghiệp 11 Tìm hiểu công nghệ WiMAX
MỞ ĐẦU
***
Ngày nay nhu cầu thông tin liên lạc của con người ngày càng cao, nhất là đối với
các thiết bị không dây tốc độ cao, băng thông rộng như điện thoại không dây, internet
không dây... để mọi người có thể liên lạc với nhau ở mọi lúc, mọi nơi và quan trọng hơn
là việc mở rộng dân trí cho người dân ở các vùng xa xôi hẻo lánh trên đất nước ta, nơi
mà cơ sở hạ tầng viễn thông chưa đến được. Hiện nay đã có rất nhiều hệ thống mạng
không dây ra đời như là WiFi, bluetooth... và một trong số đó có thể đáp ứng được nhu
cầu trên là WiMax. WiMAX chủ yếu cung cấp dịch vụ internet không dây với giá thành
rẻ, tốc độ truyền cao kết nối đến các thiết bị đầu cuối trong một khoảng cách truyền lớn.
Hiện nay, ở nước ta WiMAX đang được thử nghiệm ở tỉnh miền núi như: Lào
Cai,Cao Bằng. Mặc dù có những khó khăn bước đầu, nhưng em tin với sự đầu tư đúng
hướng của Đảng và nhà nước dành cho Wimax thì nó sẽ được phát triển ra toàn quốc.
Tuy nhiên, việc triển khai hệ thống còn gặp nhiều khó khăn do nhiều nguyên
nhân khách quan cũng như chủ quan. Vì vậy, em chọn đề tài “ tìm hiểu công nghệ
WiMAX ”. Trong giới hạn đồ án này, em đã tìm hiểu kĩ thuật và những khó khăn của
công nghệ WiMAX khi áp dụng rộng rãi ở nước ta.
Đồ án gồm có bốn chương:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống WiMAX.
Chương 2: Các kĩ thuật sử dụng trong WiMAX
Chương 3: Đặc điểm công nghệ WiMAX.
Chương 4: Ứng dụng.
Để hoàn thành đồ án này em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của thầy
Nguyễn Quốc Trung và các thầy cô giáo trong Khoa Kĩ thuật – Công nghệ, trường đại
OFDMA (Orthogonnal Frequency Division Multiple Access) – là sự phối hợp của kỹ
thuật ghép kênh và kỹ thuật phân chia tần số có tính chất trực giao, rất phù hợp với môi
trường truyền dẫn đa đường nhằm tăng thông lượng cũng như dung lượng mạng, tăng
Sinh viên : Trần Thiện Tôn _ Lớp : Điện tử - viễn thông K27
Chương I: Tổng quan hệ thống WiMAX 14
độ linh hoạt trong việc quản lý tài nguyên, tận dụng tối đa phổ tần, cải thiện khả năng
phủ sóng với các loại địa hình đa dạng. Phiên bản này đã được hợp chuẩn năm 2005.
Lộ trình công nghệ WiMAX có thể hình dung qua hình vẽ sau:
WiMAX
đã được phát triển và khắc phục được những nhược điểm của các công nghệ truy cập
băng rộng trước đây, cụ thể:
o Cấu trúc mềm dẻo: WiMAX hỗ trợ các cấu trúc hệ thống bao gồm điểm – đa
điểm, công nghệ lưới (mesh) và phủ sóng khắp mọi nơi. Điều khiển truy nhập môi
trường – MAC, phương tiện truyền dẫn hỗ trợ điểm – đa điểm và dịch vụ rộng khắp bởi
lập lịch một khe thời gian cho mỗi trạm di động (MS). Nếu có duy nhất một MS trong
mạng, trạm gốc (BS) sẽ liên lạc với MS trên cơ sở điểm – điểm. Một BS trong một cấu
hình điểm – điểm có thể sử dụng anten chùm hẹp hơn để bao phủ các khoảng cách xa
hơn.
o Chất lượng dịch vụ QoS: WiMAX có thể được tối ưu động đối với hỗn hợp lưu
lượng sẽ được mang. Có 4 loại dịch vụ được hỗ trợ: dịch vụ cấp phát tự nguyện (UGS),
dịch vụ hỏi vòng thời gian thực (rtPS), dịch vụ hỏi vòng không thời gian thực (nrtPS),
nỗ lực tốt nhất (BE).
o Triển khai nhanh, chi phí thấp: So sánh với triển khai các giải pháp có dây,
WiMAX yêu cầu ít hoặc không có bất cứ sự xây dựng thiết lập bên ngoài. Ví dụ, đào hố
Sinh viên : Trần Thiện Tôn _ Lớp : Điện tử - viễn thông K27
Hình 1.2 Lộ trình công nghệ WiMAX
Chương I: Tổng quan hệ thống WiMAX 15
để tạo rãnh các đường cáp thì không yêu cầu. Ngoài ra, dựa trên các chuẩn mở của
WiMAX, sẽ không có sự độc quyền về tiêu chuẩn này, dẫn đến việc cạnh tranh của
sóng một vùng địa lý rộng khi đường truyền giữa BS và MS không bị cản trở. Mở rộng
phạm vi bị giới hạn hiện tại của WLAN công cộng (hotspot) đến phạm vi rộng
(hotzone). Ở những điều kiện tốt nhất có thể đạt được phạm vi phủ sóng 50 km với tốc
độ dữ liệu bị hạ thấp (một vài Mbit/s), phạm vi phủ sóng điển hình là gần 5 km với CPE
(NLOS) trong nhà và gần 15km với một CPE được nối với một anten bên ngoài (LOS).
oDung lượng cao: Có thể đạt được dung lượng 75 Mbit/s cho các trạm gốc với một
kênh 20 MHz trong các điều kiện truyền sóng tốt nhất.
o Tính mở rộng: Chuẩn 802.16 -2004 hỗ trợ các dải thông kênh tần số vô tuyến (RF)
mềm dẻo và sử dụng lại các kênh tần số này như là một cách để tăng dung lượng mạng.
Chuẩn cũng định rõ hỗ trợ đối với TPC (điều khiển công suất phát) và các phép đo chất
lượng kênh như các công cụ thêm vào để hỗ trợ sử dụng phổ hiệu quả. Chuẩn đã được
thiết kế để đạt tỷ lệ lên tới hàng trăm thậm chí hàng nghìn người sử dụng trong một
kênh RF. Hỗ trợ nhiều kênh cho phép các nhà chế tạo thiết bị cung cấp một phương tiện
để chú trọng vào phạm vi sử dụng phổ và những quy định cấp phát được nói rõ bởi các
nhà vận hành trong các thị trường quốc tế thay đổi khác nhau.
oBảo mật: Bằng cách mã hóa các liên kết vô tuyến giữa BS và MS, sử dụng chuẩn
mã hóa tiên tiến AES, đảm bảo sự toàn vẹn của dữ liệu trao đổi qua giao diện vô tuyến.
Cung cấp cho các nhà vận hành với sự bảo vệ mạnh chống lại những hành vi đánh cắp
dịch vụ.
1.2 Các chuẩn của WiMAX
1.2.1 Chuẩn IEEE 802.16-2001.
Chuẩn IEEE 802.16-2001 được hoàn thành vào tháng 10/2001 và được công bố
vào 4/2002, định nghĩa đặc tả kỹ thuật giao diện không gian WirelessMAN™ cho các
mạng vùng đô thị.
Đặc điểm chính của IEEE 802.16 – 2001:
Giao diện không gian cho hệ thống truy nhập không dây băng rộng cố
định họat động ở dải tần 10 – 66 GHz, cần thỏa mãn tầm nhìn thẳng.
Lớp vật lý PHY: WirelessMAN-SC.
Sinh viên : Trần Thiện Tôn _ Lớp : Điện tử - viễn thông K27
Chương I: Tổng quan hệ thống WiMAX 17
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
Chương I: Tổng quan hệ thống WiMAX 18
dải tần số 10- 66 GHz và NLOS ở dải 2- 11 GHz. Khả năng vô tuyến bổ sung như là
“beam forming” và kênh con OFDM.
1.2.4. Chuẩn IEEE 802.16e.
Đầu năm 2005, chuẩn không dây băng thông rộng 802.16e với tên gọi Mobile
WiMax đã được phê chuẩn, cho phép trạm gốc kết nối tới những thiết bị đang di
chuyển. Chuẩn này giúp cho các thiết bị từ các nhà sản xuất này có thể làm việc, tương
thích tốt với các thiết bị từ các nhà sản xuất khác. 802.16e họat động ở các băng tần nhỏ
hơn 6 GHz, tốc độ lên tới 15 Mbps với kênh 5 MHz, bán kính cell từ 2 – 5 km.
WiMAX 802.16e có hỗ trợ handoff và roaming. Sử dụng SOFDMA, một công nghệ
điều chế đa sóng mang. Các nhà cung cấp dịch vụ mà triển khai 802.16e cũng có thể sử
vệ và các kênh MDS, gữa 2.495 GHz và 2.690 GHz. Hỗ trợ FDD, TDD. Phổ trên mỗi
đăng ký là 22.5 MHz, một block 16.5 MHz và một block 6 MHz, tổng số 8 đăng ký.
Sinh viên : Trần Thiện Tôn _ Lớp : Điện tử - viễn thông K27
Chương I: Tổng quan hệ thống WiMAX 20
1.3.1.2 Băng tần đăng ký 3,5 GHz.
Ở Châu Âu, viện chuẩn viễn thông Châu Âu đã phân phối dải 3,5 GHz, bắt đầu
được sử dụng cho WPLL, cho các giải pháp WiMAX đăng ký. Tổng phổ khả dụng thay
đổi theo quốc gia nhưng nói chung khoảng 200MHz giữa 3,4 GHz và 3,8 GHz. Hỗ trợ
FDD, TDD. Một vài quốc gia chỉ sử dụng FDD trong khi các quốc gia khác cho phép sử
dụng FDD hoặc TDD. Phổ trên mỗi đăng ký thay đổi từ 2×5MHz đến 2×56 MHz.
1.3.2. Băng tần không đăng ký 5GHz
Phần lớn các quốc gia toàn thế giới đã sử dụng phổ 5 GHz cho các băng tầng
không đăng ký như: băng 5,15 GHz và 5,85 GHz .
Các giải pháp không đăng ký cung cấp một vài thuận lợi chính hơn các giải pháp
đăng ký, bao gồm chi phí ban đầu thấp hơn, rút ra nhanh hơn, và một băng chung có thể
được sử dụng ở phần lớn thế giới. Các lợi ích này đang thu hút sự quan tâm và có khả
năng cho sự chấp nhận băng rộng nhanh chóng.
Tuy nhiên một giải pháp không đăng ký thì khả năng nhiễu cao hơn, và nhiều sự
cạnh tranh đối với các nhà kinh doanh bất động sản cho việc triển khai. Một giải pháp
không đăng ký sẽ không được xem như một sự thay thế cho giải pháp đăng ký. Mỗi giải
pháp cung cấp một thị trường khác nhau dựa vào sự thỏa hiệp giữa chi phí và QoS.
1.3.3. Các băng tần được đề xuất cho WiMAX trên thế giới.
Các băng được Diễn đàn WiMax tập trung xem xét và vận động cơ quan quản lý
tần số các nước phân bổ cho WiMax là:
● Băng tần 2,3-2,4GHz (2,3GHz Band) : được đề xuất sử dụng cho Mobile
WiMAX. Tại Hàn Quốc băng này đã được triển khai cho WBA (WiBro).
● Băng tần 2,4-2,4835GHz: được đề xuất sử dụng cho WiMAX trong tương lai .
● Băng tần 2,5-2,69GHz (2,5GHz Band): được đề xuất sử dụng cho WiMAX di
động trong giai đoạn đầu .
● Băng tần 3,3-3,4GHz (3,3GHz Band): được đề xuất sử dụng cho WiMAX cố
Sinh viên : Trần Thiện Tôn _ Lớp : Điện tử - viễn thông K27
Chương I: Tổng quan hệ thống WiMAX 22
Đối với Việt nam, hệ thống vệ tinh VINASAT sử dụng một số đoạn băng tần trong
băng C và Ku, trong đó cả băng tần 3,4-3,7 GHz. Ngoài ra, đoạn băng tần 3,7-3,8 GHz
mặc dù chưa sử dụng cho VINASAT nhưng có thể được sử dụng cho các trạm mặt đất
liên lạc với các hệ thống vệ tinh khác. Vì vậy không nên triển khai WiMAX trong băng
tần 3,4 - 3,8 GHz.
● Băng tần 5,725 - 5,850GHz:
Hiện nay, băng tần này đã được Bộ qui định dành cho WiFi. Nếu cho phép triển
khai WiMAX trong băng tần này thì cũng sẽ hạn chế băng tần dành cho WiFi. Băng tần
này có thể thích hợp cho các hệ thống WiMAX ở vùng nông thôn, vùng sâu, vùng xa, ở
đó có thể cho phép hệ thống WiMAX phát với công suất cao hơn để giảm giá thành
triển khai hệ thống WiMAX. Vì vậy, đề nghị cho phép triển khai WiMAX trong băng
tần 5,725-5,850GHz nhưng WiMAX phải dùng chung băng tần và phải bảo vệ các hệ
thống WiFi.
Như vậy, với hiện trạng sử dụng băng tần tại Việt Nam như trên, các băng tần có
khả năng dành cho WiMAX ở Việt Nam là:
– Băng tần 2,3-2,4GHz và 3,3-3,4GHz cho các hệ thống truy cập không dây băng
rộng, kể cả WiMAX.
– Băng tần 5,725-5,850GHz cho các hệ thống truy cập không dây băng rộng, kể cả
WiMAX nhưng các hệ thống này phải dùng chung băng tần với các hệ thống WiFi
với điều kiện bảo vệ các hệ thống WiFi hoạt động trong băng tần này.
– Băng tần 2,5-2,690GHz cho các hệ thống truy cập không dây băng rộng, kể cả
IMT-2000 và WiMAX.
Hiện tại, chính phủ đã cấp phép thử nghiệm dịch vụ WiMAX di động tại băng tần
2,3-2,4 GHz; và băng tần 2,5-2,69 GHz. ( Theo công văn số 5535/VPCP-CN của Văn
phòng Chính phủ ).
1.4. Truyền sóng.
Trong khi nhiều công nghệ hiện đang tồn tại cho không dây băng rộng chỉ có thể
cung cấp phủ sóng LOS, công nghệ WiMAX được tối ưu để cung cấp phủ sóng NLOS.
Công nghệ NLOS và những tính năng được nâng cao trong WiMAX tạo khả năng
sử dụng thiết bị phía đầu khách hàng (CPE) trong nhà.
Công nghệ WiMAX, giải quyết và giảm nhẹ các vấn đề do bởi các điều kiện
NLOS bằng cách sử dụng: công nghệ OFDM, OFDMA, điều chế thích nghi, các công
nghệ sửa lỗi, các công nghệ anten, điều khiển công suất, kênh con. Dưới đây trình bày
khái quát về những giải pháp nêu trên.
1.4.1. Công nghệ OFDM.
Công nghệ OFDM (ghép kênh phân chia tần số trực giao), dựa vào FDM là công
nghệ mà sử dụng nhiều tần số để truyền đồng thời nhiều tín hiệu song song, tăng tốc độ
truyền dẫn. Mỗi tín hiệu có dải tần số riêng (sóng mang con) mà sau đó được điều chế
theo dữ liệu. Mỗi sóng mang con được tách biệt bởi một dải bảo vệ để đảm bảo rằng
chúng không chồng lên nhau. Những sóng mang này sau đó được giải điều chế ở máy
thu sử dụng các bộ lọc để tách riêng các dải. OFDM tương tự với FDM nhưng hiệu quả
phổ lớn hơn bởi khoảng cách các kênh con khép gần hơn (cho đến khi chúng thực sự
chồng nhau). Điều này được thực hiện bởi tìm các tần số mà chúng trực giao, có nghĩa
là chúng vuông góc theo cảm nhận toán học, cho phép phổ của mỗi dải thông con được
giảm đáng kể bằng cách di chuyển các dải bảo vệ và cho phép các tín hiệu chồng nhau.
Để giải điều chế tín hiệu, cần một bộ biến đổi Fourier rời rạc (DFT). So sánh FDM và
OFDM được minh họa trên hình 1.4.
Hình 1.4. So sánh FDM và OFDM.
Trong OFDM chúng ta có 256 sóng mang với 192 sóng mang con dữ liệu, 8 sóng
mang con pilot.
Sinh viên : Trần Thiện Tôn _ Lớp : Điện tử - viễn thông K27
Chương I: Tổng quan hệ thống WiMAX 25
Hình 1.5. OFDM với 256 sóng mang.
Các sóng mang con pilot cung cấp một tham chiếu để tối thiểu những dịch chuyển
tần số và pha trong thời gian truyền trong khi các sóng mang null cho phép các khoảng
bảo vệ và sóng mang DC (tần số trung tâm). Tất cả các sóng mang con được gửi ở cùng
thời gian.
OFDM nén nhiều sóng mang được điều chế chặt chẽ cùng nhau, giảm dải thông