khảo sát ofdm trong wimax

Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 1

CHƯƠNG 1: KHẢO SÁT KĨ THUẬT WIMAX
1.1 Giới thiệu:
WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access- Khả năng
tương tác toàn cầu với truy nhập vi ba) là một công nghệ ra đời dựa trên các chuẩn
802.11, 802.16 của IEEE cho phép truy cập vô tuyến đầu cuối (last mile) như một
phương thức thay thế cho cáp, DSL và WLAN.
Hệ thống WiMAX theo như WiMax Forum, cho phép kết nối băng rộng vô
tuyến cố định, nomandic( người sử dụng có thể di chuyển nhưng cố định trong lúc
kết nối), mang xách được( portable, người sử dụng có thể di chuyển ở tốc độ đi bộ),
di động với khả năng phủ sóng của một trạm anten phát lên đến 50km dưới các điều
kiện tầm nhìn thẳng (LOS) và bán kính cell lên tới 8km không theo tầm nhìn thẳng
(NLOS).
1.2 Mô hình hệ thống:
Mô hình phủ sóng mạng WiMAX tương tự như một mạng điện thoại di
động:

Hình 1.1 Mô hình hệ thống WiMAX
Một hệ thống WiMAX được mô tả như hình gồm có 2 phần:
+ Trạm phát :giống như các trạm BTS trong mạng thông tin di động với công
suất lớn, có thể phủ sóng khu vực rộng tới 8000km
2
.
Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 2

+ Trạm thu : có thể là các anten nhỏ như các loại card mạng tích hợp (hay
gắn thêm) trên các mainboard của máy tính như WLAN.
Các trạm phát được kết nối tới mạng Internet thông qua các đuờng truyền
Internet tốc độ cao hay kết nối tới các trạm khác như là trạm trung chuyển theo
đường truyền trực xạ (line of sight) nên WiMAX có thể phủ sóng đế những khu vực
xa.
Các anten thu phát có thể trao đổi thông tin qua qua các đường truyền LOS
hay NLOS.Trong trường hợp truyền thẳng LOS, các anten được đặt cố định tại các
điểm trên cao, tín hiệu trong trường hợp này ổn định và đạt tốc độ truyền tối đa.
Băng tần sử dụng có thể ở tần số cao, khoảng 66GHz, vì ở tần số này ít bị giao thoa
với các kênh tín hiệu khác và băng thông sử dụng lớn. Một đường truyền LOS yêu
cầu phải có đặc tính là toàn bộ miền Fresnel thứ nhất không hề có chướng ngại vật,
nếu đặc tính này không được bảo đảm thì cường độ tín hiệu sẽ suy giảm đáng kể.
Không gian miền Fresnel phụ thuộc vào tần số hoạt động và khoảng cách giữa trạm
phát và trạm thu.

Hình 1.2 Miền Fresnel trong trường hợp LOS
Trong trường hợp truyền NLOS, hệ thống sử dụng băng tần thấp hơn, 2-
11GHz, tương tự như WLAN, tín hiệu có thể vượt các vật chắn thông qua đường
phản xạ, nhiễu xạ, tán xạ ….để đến đích. Các tín hiệu nhận được ở phía thu bao
Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 3

gồm sự tổng hợp các thành phần nhận được từ đường đi trực tiếp, các đường phản
xạ, năng lượng tán xạ và các thành phần nhiễu xạ. Những tín hiệu này có những
khoảng trễ, sự suy giảm, sự phân cực và trạng thái ổn định liên quan tới đường
truyền trực tiếp là khác nhau.

Hình 1.3 Truyền sóng trong trường hợp NLOS
Hiện tượng truyền sóng đa đường cũng là nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi
phân cực tín hiệu. Do đó sử dụng phân cực cũng như tái sử dụng tần số mà được
thực hiện bình thường trong triển khai LOS lại khó khăn trong các ứng dụng NLOS.
Nếu chỉ đơn thuần tăng công suất phát để “vượt qua” các chướng ngại vật không
phải là công nghệ NLOS. Điều kiện phủ sóng của cả LOS và NLOS bị chi phối bởi
các đặc tính truyền sóng của môi trường, tổn hao trên đường truyền (path loss) và
quỹ công suất của đường truyền vô tuyến.
Với những ưu điểm hiện có, NLOS cần được khai thác tốt hơn. Ví dụ, do
một số yêu cầu về qui hoạch, giới hạn độ cao anten nên không cho phép anten đặt ở
vị trí thuận lợi cho việc truyền LOS; ngoài ra, do mạng tế bào ngày càng mở rộng
mà việc tái sử dụng tần số ngày càng có hạn nên phải hạ thấp độ cao của anten để
giảm nhiễu đồng kênh giữa các cell lân cận. Kết quả các trạm gốc phải hoạt động
trong điều kiện NLOS vì hạ thấp độ cao anten ảnh hưởng đến tầm nhìn thẳng từ
trạm gốc tới các CPE tại địa điểm của khách hàng. NLOS cũng giúp giảm đáng kể
Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 4

chi phí khảo sát trạm thiết lập, cài đặt ban đầu do các CPE có thể đặt ở ở những điều
kiện địa hình phức tạp, khách hàng có thể sử dụng thiết bị tại nhà.
1.3 Các ưu và nhược điểm của WiMAX:
1.3.1 Một số ưu điểm chính của công nghệ WiMAX:
1.3.1.1 Lớp vật lí của WiMAX dựa trên nền kĩ thuật OFDM (ghép kênh phân
tần trực giao):
Lớp vật lí của WiMAX dựa trên nền kĩ thuật OFDM giúp hạn chế hiệu ứng
phân tập đa đường, cho phép WiMAX hoạt động tốt trong môi truờng NLOS nên độ
bao phủ rộng hơn nện khoảng cách giữa trạm thu và trạm phát có thể lên đến 50km.

Cũng nhờ kĩ thuật OFDM, phổ các sóng mang con có thể chồng lấn lên nhau nên sẽ
tiết kiệm, sử dụng hiệu quả băng thông và cho phép truyền dữ liệu với tốc độ cao:
phổ tín hiệu 10MHz hoạt động ở chế độ TDD (song công phân thời) với tỉ số đường
xuống/đường lên (downlink-to-uplink ratio) là 3:1 thì tốc độ đỉnh tương ứng sẽ là
25Mbps và 6.7Mbps.
1.3.1.2 Hệ thống WiMAX có công suất cao:
Trong WiMAX hướng truyền tin chia thành hai đường: hướng lên( uplink)
và hướng xuống(downlink), hướng lên có tần số thấp hơn hướng xuống và đều sử
dụng kĩ thuật OFDM. OFDM sử dụng tối đa 2048 sóng mang, trong đó 1536 sóng
mang dành cho thông tin được chia thành 32 kênh con, mỗi kênh con tương đương
48 sóng mang. WiMAX còn sử dụng thêm điều chế nhiều mức thích ứng từ BPSK,
QPSK đến 256- QAM kết hợp các phương pháp sửa lỗi như ngẫu nhiên hoá, mã hoá
sửa lỗi Reed Solomon, mã xoắn tỉ lệ mã từ 1/2 đến 7/8, làm tăng độ tin cậy kết nối
với hoạt động phân loại sóng mang và tăng công suất qua khoảng cách xa hơn.
Ngoài ra WiMAX còn cho phép sử dụng công nghệ TDD và FDD cho việc
phân chia truyền dẫn hướng lên và hướng xuống.
1.3.1.3 Lớp MAC dựa trên nền OFDMA (Orthogonal Frequency Division
Multiple Access- truy nhập OFDM):
Độ rộng băng tần của WiMAX từ 5MHZ đến trên 20MHz được chia nhỏ
thành nhiều băng con 1.75Mhz, mỗi băng con này được chia nhỏ hơn nhờ kĩ thuật
Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 5

OFDM, cho phép nhiều thuê bao truy cập đồng thời một hay nhiều kênh một cách
linh hoạt, đảm bảo hiệu quả sử dụng băng thông. OFDMA cho phép thay đổi tốc độ
dữ liệu để phù hợp với băng thông tương ứng nhờ thay đổi số mức FFT ở lớp vật lí;
ví dụ một hệ thống WiMAX dùng biến đổi FFT lần lượt là: 128 bit, 512 bit, 1048
bit tương ứng với băng thông kênh truyền là : 1.25MHz, 5MHz, 10 MHz; nhờ vậy

sẽ dễ dàng hơn cho user kết nối giữa các mạng có băng thông kênh truyền khác
nhau.
1.3.1.4 Chuẩn cho truy cập vô tuyến cố định và di động tương lai:
 WiMAX do WiMAX forum đề xuất và phát triển dựa trên nền 802.16, tập
chuẩn về hệ thống truy nhập vô tuyến băng rộng cho di động và cố định của IEEE,
nên các sản phẩm, thiết bị phần cứng sẽ do WiMAX forum chứng nhận phù hợp,
tương thích ngược với HiperLAN của ETSI cũng như Wi-Fi.
 Hỗ trợ các kĩ thuật anten: phân tập thu phát, mã hoá không gian, mã hoá
thời gian.
 Hỗ trợ kĩ thuật hạ tầng mạng trên nền IP: QoS( trong các dịch vụ đa
phương tiện, thoại), ARQ( giúp bảo đảm độ tin cậy kết nối), ….
1.3.1.5 Chi phí thấp:
 Thiết lập, cài đặt dịch vụ WiMAX dễ dàng sẽ giảm chi phí cho nhà cung
dịch vụ cũng như khách hàng.
 Tạo điều kiện thuận lợi để phát triển các dịch vụ truyền thông đa phương
tiện ở các vùng sâu, vùng xa, những nơi khó phát triển hạ tầng mạng băng rộng,
khắc phục những giới hạn của đường truyền Internet DSL và cáp.
 CPE vô tuyến cố định có thể sử dụng cùng loại chipset modem được sử
dụng trong máy tính cá nhân (PC) và PDA, vì ở khoảng cách gần các modem có thể
tự lắp đặt trong nhà CPE sẽ tương tự như cáp, DSL và các trạm gốc có thể sử dụng
cùng loại chipset chung được thiết kế cho các điểm truy cập WiMAX chi phí thấp
và cuối cùng là số lượng tăng cũng thỏa mãn cho việc đầu tư vào việc tích hợp mức
độ cao hơn các chipset tần số vô tuyến (RF), làm chi phí giảm hơn nữa.

Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 6

1.3.2 Một số nhược điểm :

 Dải tần WiMAX sử dụng không tương thích tại nhiều quốc gia, làm hạn
chế sự phổ biến công nghệ rông rãi.
 Do công nghệ mới xuất hiện gần đây nên vẫn còn một số lỗ hổng bảo mật.
 Tuy được gọi là chuẩn công nghệ nhưng thật sự chưa được “chuẩn” do hiện
giờ đang sử dụng gần 10 chuẩn công nghệ khác nhau. Theo diễn dàn WiMAX chỉ
mới có khoảng 12 hãng phát triển chuẩn WiMAX được chứng nhận bao gồm:
Alvarion, Selex Communication, Airspan, Proxim Wilreless, Redline, Sequnas,
Siemens, SR Telecom, Telsim, Wavesat, Aperto, Axxcelera.
 Về giá thành: dù các hãng, tập đoàn sản xuất thiết bị đầu cuối (như Intel,
Alcatel, Alvarion, Motorola…) tham gia nghiên cứu phát triển nhưng giá thành vẫn
còn rất cao. Ví dụ: Mỹ muốn lập mạng WiMAX toàn quốc phải tốn kém khoảng 3 tỉ
USD.
 Công nghệ này khởi xướng từ nước Mỹ, nhưng thực sự chưa có thông tin
chính thức nào đề cập đến việc Mỹ sử dụng WiMAX như thế nào, khắc phục hậu
quả sự cố ra sao. Ngay cả ở Việt Nam, VNPT ( với nhà thầu nước ngoài là
Motorola, Alvarion) cũng đã triển khai ở một số tỉnh miền núi phía Bắc,cụ thể là ở
Lào Cai nhưng cũng chỉ giới hạn là các điểm truy cập Internet tại Bưu điện
tỉnh,huyện chứ chưa có những kết luận chính thức về tính hiệu quả đáng kể của hệ
thống.
1.4 WiMAX và các chuẩn không dây khác:
- IEEE 802.16 và công nghệ WiMAX: Một trong những mục tiêu chính của Diễn
đàn WiMAX là tạo ra một chuẩn tương thích từ chuẩn 802.16 của IEEE và các
chuẩn HiperMAN của ETSI. Điều này sẽ thực hiện được nhờ việc hình thành các
mô tả hệ thống. Dựa trên những gì mà Diễn đàn WiMAX xem xét về các điều
khoản của nhà cung cấp dịch vụ và các kế hoạch thiết bị của các nhà cung cấp, diễn
đàn WiMAX đã quyết định tập trung trước tiên vào các mô tả cho phương thức
PHY OFDM 256 của chuẩn 802.16 năm 2004, được IEEE thông qua vào tháng
6/2004. Lớp vật lý (PHY) sẽ được kết hợp với một bộ điều khiển truy nhập phương
Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 7

tiện (MAC) độc lập đảm bảo một nền tảng thống nhất cho tất cả những triển khai
WiMAX.
Tuân thủ theo chuẩn 802.16 không có nghĩa là thiết bị được Diễn đàn
WiMAX chứng nhận hoặc có thể tương thích với các thiết bị của các nhà cung cấp
khác. Tuy nhiên nếu một thiết bị tuân thủ thiết kế được Diễn đàn WiMAX chứng
nhận thì vừa tuân thủ chuẩn 802.16 và tương thích với cả thiết bị của các nhà khai
cấp khác.

Hình 1.4 Chuẩn 802.16
Diễn đàn WiMax đã thừa nhận các tính chất ưu việt này và cho phép chuẩn
802.16 hoạt động với tần số 2.5GHz, 3.5GHz và 5.8GHz.WiMax có một số ưu điểm
sau:
+ Thích hợp cho các ứng dụng IP yêu cầu dải tần lớn cho cả di động và cố
định.
+ Giá cả thấp và vùng phủ sóng rộng hơn hệ thống tế bào hiện nay.
+ Kết hợp tốt với cả mạng cố định và di động hiện tại; có thể chia sẻ lõi IP và
các ứng dụng văn phòng.
- WiMAX và Wi-Fi: 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
Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 8

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 hai 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. Mặc dù không cùng mục đích như nhau nhưng chúng ta
thấy công nghệ sử dụng trong mạng WiMAX có một số ưu điểm so với Wi-Fi:
+ Sai số ít hơn
+ Khả năng vượt qua vật cản tốt hơn
+ Số thiết bị sử dụng kết nối lớn hơn hàng trăm so với hàng chục trong Wi-
Fi.
+ Lớp vật lý MAC(Medium Access Control) dùng trong WiMAX dựa trên
kỹ thuật phân chia theo khe thời gian cho phép đồng nhất băng tần giữa các thiết bị
(TDMA) hiệu quả hơn sơ với Wi-Fi (sử dụng CSMA-CA rất gần CSMA-CD sử
dụng trong mạng Ethernet). Chính vì vậy phổ sóng vô tuyến sẽ đạt được tốt hơn.
So sánh giữa mạng WiMAX và Wi-Fi được tổng kết thông qua bảng sau:
Thuộc
tính
Wi-Fi (802.11) WiMAX(802.16)
Khả
năng
- Kênh cố định (20MHz)
- MAC hỗ trợ hàng chục người
sử dụng
- Kênh có băng tần thay đổi
Khả năng mở rộng băng tần từ 1,5-
20Mhz
- MAC hỗ trợ hàng trăm người sử
dụng
Chất
lượng

- Sử dụng (CSMA/CA) nên
không đảm bảo về chất lượng
- Có đảm bảo về chất lượng trên
MAC
Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 9

QoS
- Hiện tại không hỗ trợ âm
thanh,video

- Không cho phép các mức dịch
vụ khác nhau
- Chỉ có TDD (bất đối xứng)
- Chỉ 802.11e ưu tiên cho QoS
-Hỗ trợ âm thanh,hình ảnh


- Hỗ trợ nhiều mức dịch vụ T1 cho
người buôn bán, đặc biệt hiệu quả ở
nhà riêng
- Có TDD/FDD/HFDD (cả đối
xứng và bất đối xứng)
- Yêu cầu bắt buộc cho QoS
Phạm
vi
- Tối ưu khoảng 100 m
- Không có khả năng bù khoảng

cách
- Thiết kế đa đường trong nhà
(trễ 0,8s)
-Tối ưu hoá tập trung tại hai lớp
PHY và MAC trong phạm vi
100m
- Mở rộng phạm vi nhờ thay đổi
công suất nhưng lớp MAC có
thể không chuẩn tắc
-Tối ưu hoá khảng 50km
- Thiết kế cho nhiều người sử dụng
hàng km
- Chịu được trễ đa đường lớn cỡ 10
ms
- Lớp PHY và MAC với khả năng
mở rộng trong phạm vi cho phép
- MAC chuẩn tắc
Phủ
sóng
- Tối ưu hoá trong nhà
- Không hỗ trợ mạng cấu hình
- Tối ưu hoá bên ngoài trong tầm
nhìn hạn chế
Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 10

Bảng 1.1 So sánh giữa Wi-Fi và WiMAX
Mạng WiMAX không thể thay thế được Wi-Fi trong các ứng dụng nhưng nó

góp phần bổ sung để hình thành mạng không dây. Xu hướng chung của mạng không
dây đó là cải thiện phạm vi phủ sóng với hiệu quả tốt nhất. Kỹ thuật nổi bật đó là
chiếm lĩnh về không gian, tích hợp với các kỹ thuật hiện tại và quan tâm đến các
yếu tố cơ bản như công suất tiêu thụ thấp, phạm vi lớn, tốc độ truyền dữ liệu cao.
Trong mạng không dây chất lượng tại lớp thấp nhất để có thể điều khiển trễ trong
quá trình truyền và các dịch vụ như thoại,video.
WiMAX và Wi-Fi ứng dụng trong hai môi trường khác nhau. Mục đích của
WiMAX sẽ hướng tới không chỉ là phạm vi phủ sóng mạng di động mà cả những
mạng công cộng khác. Một trong các hướng phát triển quan trọng khác của
WiMAX đó là giải quyết kết nối cho mạng VoIP trong tương lai không xa.
- WiMAX với HiperMAN của ETSI: Các chuẩn 802.16-2004 (256 OFDM PHY)
của IEEE và HiperMAN của ETSI sẽ chia sẻ chung các đặc tính kỹ thuật PHY và
MAC. Diễn đàn WiMAX hoạt động ở cả hai tổ chức tiêu chuẩn này để đảm bảo một
chuẩn toàn cầu chung cho MAN vô tuyến, sẽ được chấp nhận.
1.5 Các băng tần Wimax:
Các băng được WiMax Forum tập trung xem xét và vận động cơ quan quản
lý tần số các nước phân bổ cho WiMax là: 3600-3800MHz, 3400-3600MHz (băng
3.5GHz), 3300-3400MHz (băng 3.3GHz), 2500-2690MHz (băng 2.5GHz), 2300-
pha trộn - Hỗ trợ cấu hình mạng pha trộn
- Hỗ trợ kỹ thuật anten thông minh
Bảo
mật
- Chuẩn đang tồn tại là WPA-
Wi-Fi Protected Access và WEP
-Wired Equivalent Privacy
- 802.11i có chế độ bảo mật địa
chỉ
- Có khoá bộ ba DES-Data
Encryption Standard (128 bit) và
RSA(1024 bit )

Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 11

2400MHz (băng 2.3GHz), 5725-5850MHz (băng 5.8GHz) và băng 700-800MHz
(dưới 1GHz).
1.5.1 Băng 3400-3600MHz (băng 3.5GHz):
Băng 3.5Ghz là băng tần đó được nhiều nước phân bổ cho hệ thống truy cập
không dây cố định (Fixed Wireless Access – FWA) hoặc cho hệ thống truy cập
không dây băng rộng (Wireless Broadband Access-WBA). WiMax cũng được xem
là một công nghệ WBA nên có thể sử dụng băng tần này cho WiMax. Vì vậy,
WiMax Forum đã thống nhất lựa chọn băng tần này cho WiMax.
Các hệ thống WiMax ở băng tần này sử dụng chuẩn 802.16-2004 để cung cấp các
ứng dụng cố định và nomandic, độ rộng phân kênh là 3.5MHz hoặc 7MHz, chế độ
song công TDD hoặc FDD.
Một số nước quy định băng tần này chỉ dành cho các hệ thống cung cấp các
dịch vụ cố định, không có ứng dụng nomandic, nên để triển khai được WiMax cần
thiết phải sửa đổi lại quy định này.
Đối với Việt Nam, do băng tần này được ưu tiên dành cho hệ thống vệ tinh
Vinasat nên hiện tại không thể triển khai cho WiMax.
1.5.2 Băng 3600-3800MHz
Băng 3600-3800MHz được một số nước châu Âu xem xét để cấp cho WBA.
Tuy nhiên, do một phần băng tần này (từ 3.7-3.8GHz) đang được nhiều hệ thống vệ
tinh viễn thông sử dụng (đường xuống băng C), đặc biệt là ở khu vực châu Á, nên ít
khả năng băng tần này sẽ được chấp nhận cho WiMax ở châu Á.
1.5.3 Băng 3300-3400MHz (băng 3.3 GHz)
Băng tần này đó được phân bổ ở Ấn Độ, Trung Quốc và Việt Nam đang xem
xét phân bổ chính thức. Do Ấn Độ và Trung Quốc là hai thị trường lớn, nên dù chưa
có nhiều nước cấp băng tần này cho WBA, nhưng thiết bị WiMAX cũng đã được

sản xuất.
Chuẩn WiMax áp dụng ở băng tần này tương tự như với băng 3.5GHz, đó là
WiMax cố định, chế độ song công FDD hoặc TDD, độ rộng kênh 3.5MHz hoặc
7MHz.
Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 12

Do Ấn Độ chỉ cho phép sử dụng đoạn băng tần 3316-3400MHz, nên các thiết bị
WiMax hiện tại cũng chỉ làm việc trong đoạn này với tối đa 2x9 kênh 3.5MHz. Vì
vậy, nếu có 4 nhà khai thác sử dụng băng tần này thì thường mỗi nhà khai thác chỉ
được cấp sử dụng 2x2 kênh 3.5MHz. Trong khi đó, theo ý kiến của các chuyên gia
Alvarion, một trong những hãng cung cấp thiết bị WiMax, thì để khai thác hiệu quả,
mỗi nhà khai thác nên được cấp ít nhất 2x3 kênh 3.5MHz.
1.5.4

Băng 2500-2690MHz (băng 2.5 GHz)
Băng tần này là băng tần được WiMax Forum ưu tiên lựa chọn cho WiMax
di động theo chuẩn 802.16-2005. Có hai lý do cho sự lựa chọn này. Thứ nhất, so với
các băng trên 3GHz điều kiện truyền sóng của băng tần này thích hợp cho các ứng
dụng di động. Thứ hai là khả năng băng tần này sẽ được nhiều nước cho phép sử
dụng WBA bao gồm cả WiMax. WiMax ở băng tần này có độ rộng kênh là 5MHz,
chế độ song công TDD, FDD.
Băng tần này trước đây được sử dụng phổ biến cho các hệ thống truyền hình
MMDS trên thế giới, nhưng do MMDS không phát triển nên Hội nghị Thông tin Vô
tuyến thế giới năm 2000 (WRC-2000) đó xác định có thể sử dụng băng tần này cho
hệ thống di động thế hệ 3 (3G hay IMT-2000 theo cách đặt tên của ITU). Tuy nhiên,
khi nào IMT-2000 được triển khai ở băng tần này còn chưa có câu trả lời rõ ràng. Vì
vậy, hiện đã có một số nước như Mỹ, Brazil, Mexico, Singapore, Canada, Liên hiệp

Anh (UK), Australia cho phép sử dụng một phần băng tần tần này cho WBA. Trung
quốc và Ấn Độ thì còn đang xem xét.
Ví dụ, Singapore đó chia băng 2.5GHz thành 15 khối 6 MHz cho WBA để
đấu thầu, theo đó nhà khai thác được cung cấp các dịch vụ cố định, nomadic và di
động, không yêu cầu phải sử dụng một công nghệ cụ thể nào. Các nhà khai thác
trúng thầu có trách nhiệm tự phối hợp với nhau và với các nhà khai thác của các
nước láng giềng để tránh can nhiễu. Tại Mỹ, ủy ban Truyền thông Liên bang (FCC)
chia băng 2.5GHz thành 8 khối, mỗi nhà khai thác có thể được cấp 22.5MHz, gồm
một khối phổ có độ rộng 16.5MHz kết hợp với khối 6MHz.
Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 13

Do ITU xác định băng tần này cho IMT-2000, nên WiMax Forum đang có kế
hoạch tham gia vào các nhóm nghiên cứu của ITU để thúc đẩy việc đưa chuẩn
802.16 thành một nhánh của họ tiêu chuẩn IMT-2000.
Với Việt Nam, Quy hoạch phổ vô tuyến điện quốc gia được Thủ tướng
Chính phủ phê duyệt cuối năm 2005 đó quy định băng tần 2500-2690 MHz sẽ được
sử dụng cho các hệ thống thông tin di động thế hệ mới, không triển khai thêm các
thiết bị khác trong băng tần này. Vì vậy, có thể hiểu công nghệ WiMax di động
cũng là một đối tượng của quy định này, nhưng băng tần này sẽ được sử dụng cho
loại hình công nghệ cụ thể nào vẫn còn để mở.
1.5.5

Băng 2300-2400MHz (băng 2.3 GHz)
Băng 2.3GHz cũng có đặc tính truyền sóng tương tự như băng 2.5GHz nên là
băng tần được WiMax Forum xem xét cho WiMax di động.
Hiện có một số nước phân bổ băng tần này cho WBA như Hàn Quốc (triển
khai WiBro), Úc, Mỹ, Canada, Singapore. Singapore đã cho đấu thầu 10 khối

5MHz trong dải 2300-2350MHz để sử dụng cho WBA với các điều kiện tương tự
như với băng 2.5GHz. úc chia băng tần này thành các khối 7MHz, không qui định
cụ thể về công nghệ hay độ rộng kênh, ưu tiên cho ứng dụng cố định. Trong khi Mỹ
chia thành các 5 khối và 10MHz, không qui định cụ thể về độ rộng kênh, cho phép
triển khai cả TDD và FDD.
Đối với Việt Nam, đây cũng là một băng tần có khả năng sẽ được sử dụng để
triển khai WBA/WiMax.
1.5.6

Băng 5725-5850MHz (băng 5.8 GHz)
Băng tần này được WiMax Forum quan tâm vì đây là băng tần được nhiều
nước cho phép sử dụng không cần cấp phép và với công suất tới cao hơn so với các
đoạn băng tần khác trong dải 5GHz (5125-5250MHz, 5250-5350MHz), vốn thường
được sử dụng cho các ứng dụng trong nhà.
Theo WiMax Forum thì băng tần này thích hợp để triển khai WiMax cố định,
độ rộng phân kênh là 10MHz, phương thức song công được sử dụng là TDD, không
có FDD.
Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 14

1.5.7

Băng dưới 1GHz
Với các tần số càng thấp, sóng vô tuyến truyền lan càng xa, số trạm gốc cần
sử dụng càng ít, tức là mức đầu tư cho hệ thống thấp đi. Vì vậy, WiMax Forum
cũng đang xem xét khả năng sử dụng các băng tần dưới 1GHz, đặc biệt là băng 700-
800MHz.
Hiện nay, một số nước đang thực hiện việc chuyển đổi từ truyền hình tương tự sang

truyền hình số, nên sẽ giải phóng được một phần phổ tần nên có thể sử dụng cho
WBA/WiMax. Ví dụ, Mỹ đã cấp đoạn băng tần 699-741MHz trước đây dùng cho
kênh 52-59 UHF truyền hình và xem xét cấp tiếp băng 747-801MHz (kênh 60-69
UHF truyền hình).
Với Việt Nam, do đặc điểm có rất nhiều đài truyền hình địa phương nên các
kênh trong dải 470-806MHz dành cho truyền hình được sử dụng dày đặc cho các hệ
thống truyền hình tương tự. Hiện chưa có lộ trình cụ thể nào để chuyển đổi các hệ
thống truyền hình tương tự này sang truyền hình số, nên chưa thấy có khả năng có
băng tần để cấp cho WBA/WiMax ở đây.
1.6 Kiến trúc của WiMAX:
Về cấu trúc phân lớp, hệ thống WiMAX được phân chia thành 4 lớp:
 Lớp con tiếp ứng (convergence) làm giữ vai tròn giao diện giữa lớp đa nhập
và các lớp bên trên.
 Lớp đa truy nhập ( MAC layer).
 Lớp truyền dẫn (transmission).
 Lớp vật lý (physical layer)
Các lớp này tương đương với 2 lớp dưới cùng cùng của mô hình OSI, được tiêu
chuẩn hoá để giao tiếp với nhiều ứng dụng lớp trên.
Lớp vật lí: Lớp vật lý (PHY) được 802.16 định nghĩa có ba biến thể: WirelesMAN
Sca PHY giao diện điều chế đơn sóng mang, WirelessMAN OFDM 256 sóng mang
và Wireless MAN OFDMA 2048 sóng mang. Lớp vật lý OFDM 256 được Diễn đàn
WiMAX lựa chọn cho các mô tả đầu tiên dựa trên 802.16-2004 (trước đây là
802.16REVd).
Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 15

Đầu tiên là Wireless Metropolitan Area Network- Single carrier physical
layer dựa trên tập chuẩn 802.16c, hoạt động ở băng tần 11-66GHz. Trạm gốc (Base

Station-BS) chỉ cần một anten đẳng hướng, truyền dữ liệu hướng xuống các user đã
có mã số nhận dạng kết nối (Connection Identifer- CID). Các máy thu (Subcriber
Station- SS) với các anten định hướng, hướng về phía các BS. Tín hiệu xử lí phía
máy phát bao gồm: ngẫu nhiên hoá, mã hoá sửa lỗi, sắp xếp các kí hiệu, sửa dạng
xung (pulse shaping) truớc khi truyền đi. Ngẫu nhiên hoá để bảo đảm khôi phục tín
hiệu phía đầu thu vì nếu tín hiệu không được mã hoá giả ngẫu nhiên thì năng lượng
sẽ tập trung tại một số tần số nào đó như phổ vạch, điều này tạo ra nguy hiểm cho
máy thu, bộ dao động VCO của máy thu có thể khoá pha tại các tần số này thay vì
tại tần số sóng mang sẽ dẫn đến không giải điều chế được và sẽ mất thông tin của
luồng dữ liệu. Bộ mã hoá sửa lỗi FEC bao gồm mã Reed Solomon, mã chập (mã
xoắn) , có thể có thêm mã kiểm tra chẳn lẻ hay mã xoắn turbo (Convolution turbo
code- CTC). Tỉ lệ mã phụ thuộc vào điều kiện của kênh truyền và tỉ số bít lỗi (Bit
error rate- BER). Các kĩ thuật điều chế thường là QPSK, 16-QAM, đôi khi sử dụng
64- QAM. Chuẩn này áp dụng cho kết nối vi ba điểm - điểm (point to point- PPP)
và điểm –đa điểm (point to multi point- PMP); giúp tiết kiệm thời gian, chi phí hơn
so với việc lắp đặt cáp.
Ngoài ra, tập chuẩn 802.16a cũng hỗ trợ WirelessMAN Sca PHY nhưng
dành hco băng tần dưới 11GHZ và hoạt động trong NLOS. SS có thể là một mày
tính với vớ modem gắn ngoài nối với một anten đẳng hướng. Tập chuẩn này cũng
hỗ trợ song công TDD và FDD, như 802.16c, sử dụng thêm các kĩ thuật cân bằng và
uớc lượng kênh để khắc phục hiệu ứng đa đường, và để nâng chất lượng tín hiệu
vẫn phải sử dụng TCM( trellis coded modulation), FEC, ghép xen, hệ thống anten
thích ứng ( Adaptive Antenna System- AAS), mã hoá không gian thời gian (Space
Time coding- STC).
WirelessMAN 256 sóng mang dựa trên tập chuẩn 802.16d, cung cấp dịch vụ
kết nối băng rộng trong nhà. Các SS là các thiết bị anten dùng trong nhà và có thể di
chuyển với tốc độ thấp ( portable). Nhờ sử dụng OFDM nên cho phép kết nối
Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 16

NLOS dưới 11GHz, và làm bỏ bớt khối cân bằng trong bộ thu. Các kĩ thuật hỗ trợ
cũng gồm: FEC với Reed-Solomon, AAS, STC, ghép xen; thời gian kí hiệu và số
điểm FFT có thể thay đổi phù hợp cho phù hợp với băng thông tương ứng.
Với WirelessMAN OFDMA 2048 sóng mang: tương tự như WirelessMAN
256 sóng mang nhưng có nhiều ưu điểm hơn. Dựa trên tập chuẩn 802.16e (2005),
với sự hỗ trợ của OFDMA ở lớp vật lý, cho phép các user (SS) di chuyển với tốc độ
cao, khoảng gần 125km/s, sử dụng mã hoá kênh là mã xoắn, mã xoắn turbo, mã
khối, mã kiểm tra chẳn lẻ mật độ thấp (Low Density Parity Check- LDPC); dữ liệu
được ngẫu nhiên hoá, ghép xen để tránh tổn thất khi khôi phục và lỗi cụm. Ngoài kĩ
thuật AAS, STC còn sử dụng thêm phân tập thu phát (Multi In Multi Out –MIMO).
Lớp truy nhập : Chuẩn 802.16 của IEEE đưa ra cùng một lớp MAC cho tất cả lớp
PHY (đơn sóng mang, 256 OFDM, 2048 OFDMA). Lớp MAC này là kết nối được
định hướng điểm- đa điểm. Hoạt động truy nhập kênh ở lớp MAC của WiMax hoàn
toàn khác so với WiFi. WiMax hỗ trợ phương pháp truyền song công FDD và TDD
sử dụng kỹ thuật truy nhập TDMA/OFDMA. Ưu điểm của phương pháp này là nó
cho phép linh động thay đổi độ rộng băng tần lên hoặc xuống, dẫn đến có thể thay
đổi tốc độ phát (Upload) hoặc thu (Download) dữ liệu chứ không phải là cố định
như trong ASDL hay CDMA. Trong WiFi tất cả các trạm truy nhập một cách ngẫu
nhiên đến điểm truy cập (Access point - AP), chính vì vậy khoảng cách khác nhau
từ mỗi nút đến AP sẽ làm giảm thông lượng mạng. Ngược lại, ở lớp MAC của
802.16, lịch trình hoạt động cho mỗi thuê bao được định trước, do vậy các trạm chỉ
có duy nhất một lần cạnh tranh kênh truyền dẫn là thời điểm gia nhập mạng. Sau
thời điểm này, mỗi trạm được trạm phát gốc gắn cho một khe thời gian. Khe thời
gian có thể mở rộng hay co hẹp lại trong quá trình truyền dẫn. Ưu điểm của việc đặt
lịch trình là chế độ truyền dẫn vẫn hoạt động ổn định trong trường hợp quá tải và số
lượng thuê bao đăng ký vượt quá cho phép, và nó cũng có thể tăng được hiệu quả
sử dụng băng tần. Việc sử dụng thuật toán lịch trình còn cho phép trạm phát gốc
điều khiển chất lượng dịch vụ (Quality of Service -QoS) bằng việc cân bằng nhu

cầu truyền thông giữa các thuê bao.
Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 17


Hình 1.4 Phân lớp của WiMAX so với OSI
1.7 Ứng dụng của WiMAX và tình hình triển khai:
Đối với các doanh nghiệp, WiMAX cho phép truy cập băng rộng với chi phí
hợp lý. Vì phần lớn các doanh nghiệp sẽ không được chia thành khu vực để có
đường cáp, lựa chọn duy nhất của họ đối với dịch vụ băng rộng là từ các nhà cung
cấp viễn thông địa phương. Điều này dẫn tới sự độc quyền. Các doanh nghiệp sẽ
được hưởng lợi từ việc triển khai các hệ thống WiMAX chứng nhận nhờ tạo ra sự
cạnh tranh mới trên thị trường, giảm giá và cho phép các doanh nghiệp thiết lập
mạng riêng của mình. Điều này đặc biệt phù hợp đối với các ngành như khí đốt, mỏ,
nông nghiệp, vận tải, xây dựng và các ngành khác nằm ở những vị trí xa xôi, hẻo
lánh.
Đối với người sử dụng là hộ gia đình ở những vùng nông thôn (nơi dịch vụ
DSL và cáp chưa thể vươn tới), WiMAX mang lại khả năng truy cập băng rộng.
Điều này đặc biệt phù hợp ở các nước đang phát triển nơi mà hạ tầng viễn thông
truyền thống vẫn chưa thể tiếp cận.
Một số điểm tin nổi bật về tình hình WiMAX :
Ngày 12/10/2006 Intel xuất xưởng chip WiMAX connection 2210 hỗ trợ các
mạng WiMAX di động và cố định, sẽ tích hợp vào dòng sản phẩm CPEi 200 cho
thiết bị hướng tới người tiêu dùng, như các modem không dây không dây tốc độ
cao.
Physical Layer
Tranmission
MAC Layer

Convergence
Physical Layer
MAC Layer
Mô hình OSI
Kiến trúc phân lớp
của WiMAX
Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 18



Hình 1.5 Chip Intel tích hợp công nghệ WiMAX
Motorola đã có những hợp đồng lắp đặt mạng WiMAX ở nhiều nơi trên thế
giới (trong đó có Việt Nam). Các giải pháp thuộc dòng MOTOwi4 gồm các trạm
thu phát sóng, thiết bị đầu cuối khách hàng (CPE), thẻ hỗ trợ kết nối WiMAX dành
cho máy tính, bộ vi xử lí WiMAX di động đang phát tirển và sử dụng trong các thiết
bị của Motorola
Nokia dự định tung sản phẩm điện thoại di động dùng công nghệ WiMAX
vào nănm 2008. Cả Intel, Nokia, Samsung , Motorola đều hỗ trợ tiêu chuẩn mở
WiMAX như kết nối Internet băng rộng không dây với các mạng di động thế hệ thứ
ba. Điểm yếu của các mạng di động 3G là tốc độ truy cập Internet có thể bị ảnh
hưởng nếu các mạng tràn ngập cuộc gọi.
Tình hình triển khai thử nghiệm WiMAX tại Lào Cai:
-Dự án thử nghiệm WiMAX tại Lào Cai sử dụng thiết bị theo chuẩn 802.16
Rev D chạy ở tần số 3.3-3.4 GHz của hãng Alvarion, được triển khai tại 19 điểm
đầu cuối bao gồm: 01 điểm Bưu điện Văn hoá xã 02 điểm truy cập café Internet, 06
trường học, 02 Cơ sở y tế, 02 doanh nghiệp vừa và nhỏ, 05 trụ sở chính quyền địa
phương, 01 hộ nông dân.

Hệ thống được triển khai hai ứng dụng: Truy nhập Internet tốc độ cao và gọi điện
thoại VoIP.
Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 19

Truy nhập Internet tốc độ cao: với dịch vụ này, người dùng có thể truy nhập
Internet với tốc độ tương đương và lớn hơn dịch vụ ADSL. Bên cạnh đó, hệ thống
WiMAX tạo nền tảng cho người dùng đầu cuối có thể sử dụng bất cứ dịch vụ
Internet nào mà nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp.
Gọi điện thoại VoIP: đây là hình thức gọi điện thoại trên Internet dùng công
nghệ SIP. Người dùng đầu cuối có thể gọi giữa các thuê bao VoIP với nhau, gọi đến
thuê bao PSTN và ngược lại.
-Các kết quả thử nghiệm:
Khả năng bao phủ của mạng: Các đầu cuối của dự án được triển khai trong
bán kính 5km xung quanh trạm gốc BTS, tuy nhiên kết quả đo kiểm hệ thống do
Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện tiến hành cho thấy mạng hoạt động tốt ở trạm vi
ba Cam Đường với khoảng cách 9,5km.
Tính cơ động: Hệ thống WiMAX Lào Cai có kích thước nhỏ gọn, rất dễ dàng
cho việc lắp đặt và bảo trì, bảo hành. Các thiết bị WiMAX chỉ dùng nguồn điện
thông thường, rất thuận tiện cho việc triển khai và vận hành
Khả năng quản lý của mạng: Hệ thống WiMAX được nối với một Server có
thể quản lý được việc truy nhập vào ra của các SU. Hệ thống quản lý có chức năng
qui định các mức chất lượng và lưu lượng khác nhau cho từng SU.
- Đánh giá chung về hoạt động của hệ thống WiMAX:
 Hệ thống đã được lắp đặt và hoạt động khá ổn định
 Các thiết bị khách hàng CPE (Customer Premises Equipment) được lắp đặt
hiện tại
đều nằm trong tầm nhìn thẳng nên có công suất thu được lớn. Khi hoạt động ở tốc

độ cao CPE và BS có thể sử dụng các kiểu điều chế tốc độ cao như QAM16, QAM
64 với tỉ lệ lỗi cụm thấp.
 Tốc độ download, upload dữ liệu lớn đáp ứng được các yêu cầu dịnh vụ
Internet.
Hệ thống WiMAX có khả năng cung cấp truy nhập tốc đội tối đa lên đến 10 Mbps
theo thiết kế và trong thực tế đạt được 4-5 Mbps trong quá trình thử thiết bị. Các
Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 20

thuê bao trong dự án được cung cấp mức dịch vụ khác nhau tuỳ vào ứng dụng tại
từng địa điểm thử nghiệm, với tốc độ tối đa khác nhau từ 512 Kbps tới 4Mbps, hoặc
là cam kết về thời gian trễ ít nhất với thuê bao thiên về ứng dụng VoIP như tại nhà
ông Vương Trung Thìn.
 Khoảng cách giữa CPE và BS (Base Station):
Trong điều kiện tầm nhìn thẳng (LOS): tín hiệu vẫn thu được với khoảng
cách giữa CPE và BS lên tới 9.5 km và có thể lớn hơn.
Trong điều kiện tầm nhìn không thẳng (NLOS): khả năng hoạt động của hệ
thống tùy thuộc vào địa hình, địa vật giữa CPE và BS. Hệ thống đã hoạt động được
với khoảng cách 2.2km và có thể lớn hơn.
 Anten của CPE là anten định hướng nên SU chỉ thu tốt với những vị trí phù
hợp.
Tại cùng vị trí đặt SU ở các góc khác nhau, công suất thu, tỉ lệ lỗi bit BER của CPE
khác nhau.
- Hệ thống điện thoại VoIP trên nền WiMAX:
Đối với chất lượng thoại VoIP trên nền Công nghệ WiMAX, theo khảo sát
của Viện khoa học Kỹ thuật Bưu điện, VDC và Bưu điện tỉnh Lào Cai và Trung tâm
CNTT tỉnh Lào Cai cũng như người sử dụng đánh giá thì chất lượng dịch vụ VoIP
trên nền công nghệ WiMAX là rất tốt, âm thanh rõ ràng, không có tiếng vọng,

không có hiện tượng vỡ tiếng.
Các thuê bao VoIP đặt tại BĐ-VHX Vạn Hoà, một xã vùng sâu vùng xa là
hoạt động nhiều nhất, phục vụ cho nhu cầu của những hộ dân của xã này. Trung
bình mỗi ngày tại đây phát sinh hơn 10 cuộc gọi. Những người dân xung quanh đây
chưa có điều kiện trang bị các thuê bao điện thoại PSTN cũng như rất nghèo, nên hệ
thống của thử nghiệm đã phát huy tác dụng rất tốt tại điểm này.
Các điện thoại VoIP thực hiện nhiều cuộc gọi nhất là tại các điểm Bưu điện
Lào Cai, BĐ-VHX Vạn Hòa, Khách sạn Hoa Vinh, Trường THCS Lê Quí Đôn,
Trường chuyên cấp 2 Ngô Văn Sở, Trạm y tế xã Bắc Cường và hộ nông dân Vương
Trung Thìn.
Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 21

Các điểm BĐ-VHX, điểm truy nhập Internet công cộng, các trường học, trạm y tế
xã và các hộ dân là những điểm thử nghiệm hết sức thành công, nhu cầu sử dụng
Internet và điện thoại VoIP qua hệ thống WiMAX tại những địa điểm thử nghiệm
này rất lớn. Các cơ quan chính quyền do đã có sẵn điện thoại PSTN nên nhu cầu sử
dụng điện thoại VoIP trong thực tế chưa lớn như mong muốn.
Do là công nghệ không dây nên việc triển khai hệ thống diễn ra một cách
nhanh chóng, nhất là ở những vùng sâu vùng xa, những nơi mà việc kéo cáp viễn
thông là hết sức khó khăn. Toàn bộ thời gian để triển khai tại trạm gốc và 10 điểm
đầu cuối chỉ diễn ra trong vòng 1 tuần. Cơ cấu đất tại Lào Cai thường hay diễn ra
sạt lở đất thì ưu điểm không dây càng thể hiện rõ hơn.
-WiMAX là công nghệ mới mẻ. Các kết quả triển khai thử nghiệm WiMAX tại Lào
Cai là những sở cứ kỹ thuật rất cần thiết trong quá trình lựa chọn những giải pháp
phát triển cơ sở hạ tầng viễn thông.
-WiMAX hiện đang bị cạnh trạnh dữ dội bởi LTE. Cụm từ 3GPP LTE (The Third
Generation Partnership Project Long Term Evolution) được dùng để để nói về một

công nghệ di động mới đang được phát triển và chuẩn hóa bởi3GPP. Dự án được
bắt đầu từ cuối năm 2004, nhằm đảm bảo tính cạnh tranh của mạng 3G trong vòng
10 năm tới. Mặc dù 3GPP đã phát triển HSDPA, HSUPA để tăng dung lượng truyền
(data rate) đến tốc độ lý thuyết max khoảng 14.4 Mbps, nhưng 3G HSPA vẫn không
thể cung cấp những dịch vụ như Video, TV Đứng trước sự ra đời và cạnh tranh
của IEEE 802.16e (WiMAX), công nghệ hứa hẹn sẽ đạt dung lượng truyền khoảng
70Mbps, 3GPP buộc phải phát triển 3G LTE để có thể đứng vững.

Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 22


Hình 1.6 Kiến trúc mạng của 3GPP LTE
Đặc điểm nổi bật mà 3G LTE mang lại:
 Dung lượng truyền trên kênh downlink có thể đạt 100 Mbps và trên kênh
uplink có
thể đạt 50 Mbps.
 Tăng tốc độ truyền trên cả user + control planes.
 Sẽ không còn circuit-mode. Tất cả sẽ dựa trên IP packet. VoIP sẽ dùng cho
dich vụ
thoại.
 Kiến trúc mạng sẽ đơn giản hơn so với mạng 3G hiện thời. Tuy nhiên mạng
3G
LTE vẫn có thể tích hợp một cách dễ dàng với mạng 3G và 2G hiện tại. Điều này
hết sức quan trọng cho nhà cung cấp mạng (operator) triển khai 3G LTE mà không
cần thay đổi toàn bộ cơ sở hạ tầng mạng đã có.
 OFDMA và MIMO được sự dụng trong 3G LTE thay vì CDMA như trong
3G.

Trong thế giới công nghệ di động, phát minh là không ngừng. Trong khi
công nghệ di động thế hệ 3.5 đang bắt đầu được triển khai thì nhiều công nghệ mới
đã được chuẩn hóa. Sân chơi càng ngày càng mở rộng, và cạnh tranh cũng trở nên
Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 23

gây gắt giữa hai ông lớn3GPP và IEEE. Dần dần 3GPP bắt đầu chuẩn hóa việc tích
hợp Wi-Fi và mạng 3GPP. Tuy nhiên điều này không đúng với WiMAX.
1.8.Kết luận chương:
Công nghệ WiMax là mạng không dây băng thông rộng theo chuẩn IEEE802.16.
WiMax sử dụng ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM.
Wimax đưa hỗ trợ tính di động thông qua giao diện không gian.Với các đặc
tính hỗ trợ chuyển giao nhanh,bảo mật nâng cao, tái sử dụng tần số… nhằm duy trì
một kết nối liên tục từ nơi này sang nơi khác.
Phạm vi ứng dụng của Wimax là rất đa dạng, có thể được sử dụng cho vùng
dân cư với mật độ cao. Ngoài ra công nghệ Wimax có thể đáp ứng nhu cầu cho các
nhà kinh doanh vừa và nhỏ trong các môi trường phức tạp
Với các công nghệ hiện đại nên Wimax có được một số ưu điểm hơn so với
các công nghệ trước đây.Hiện nay công nghệ Wimax đang được dần hoàn thiện và
cải tiến, khắc phục những nhược điểm, phát huy các ưu điểm để đưa vào sử dụng
rộng rãi trong thực tế.

Chương 1: Khảo sát kĩ thuật WiMAX
___________________________________________________________________

Trang 24

Chương 2: Lý thuyết kỹ thuật điều chế OFDM

Trang 24
CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT KĨ THUẬT ĐIỀU CHẾ OFDM
2.1 Giới thiệu:
Sau đa truy nhập phân chia theo mã CDMA, đầu năm 2000 xuất hiện giải
pháp đa truy nhập mới thu hút nhiều sự quan tâm của ngành truyền thông, đó là đa
truy nhập phân tần trực giao OFDMA, sử dụng kĩ thuật điều chế OFDM.
2.1.1 Khái niệm:
Kĩ thuật điều chế OFDM, về cơ bản, là một trường hợp đặc biệt của phương
pháp
điều chế FDM, chia luồng dữ liệu thành nhiều đường truyền băng hẹp trong vùng
tần số sử dụng, trong đó các sóng mang con (hay sóng mang phụ, sub-carrier) trực
giao với nhau. Do vậy, phổ tín hiệu của các sóng mang phụ này được phép chồng
lấn lên nhau mà phía đầu thu vẫn khôi phục lại được tín hiệu ban đầu. Sự chồng lấn
phổ tín hiệu này làm cho hệ thống OFDM có hiệu suất sử dụng phổ lớn hơn nhiều
so với các kĩ thuật điều chế thông thường.


Hình 2.1: So sánh giữa FDM và OFDM
Số lượng các sóng mang con phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ rộng kênh
và mức
độ nhiễu. Con số này tươgn ứng với kích thước FFT. Chuẩn giao tiếp vô tuyến
802.16-2004 xác định 256 sóng mang con tương FFT 256 điểm, hình thành chuẩn
Fixed WiMAX, với độ rộng kênh cố định. Chuẩn giao tiếp 802.16-2005 cho phép
kích cỡ FFT từ 512 đến 2048 phù hợp với độ rộng kênh 5MHz đến 20MHz, hình