Tìm hiểu công nghệ voip trong mạng wimax













Tìm hiểu công nghệ Voip trong Wimax ii

L

Trong suc tp tng, nh s  y d cN
thc hi c mt s kin thc nn tng cho ngh nghi
Vi tc hi 
biPhạm Hồng Liênng d
suc hi c khoa hc, kinh nghim thc
ting l  t nghi
p.
 thc hi n tt c ng
 Điện Tử Viễn Thông 

Ct c b   
.
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2011
Sinh viên thực hiện













Tìm hiểu công nghệ Voip trong Wimax iii






Họ và tên sinh viên: Huỳnh Hoàng Triều MSSV: 06117087
Lê Kim Bảo MSSV: 06117003
Ngành: Công Nghệ Điện Tử Viễn Thông
Tên đề tài: Tìm Hiểu Công Nghệ Voip Trong Mạng Wimax
1) Cơ sở ban đầu:

2) Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:





3) Các bản vẽ:



4) Giáo viên hƣớng dẫn: PGS.TS Phạm Hồng Liên
5) Ngày giao nhiệm vụ: 27/9/2010
6) Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 10/1/2011








Giáo viên hƣớng dẫn
Ngày tháng năm 20…
Chủ nhiệm bộ môn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP.
HỒ CHÍ MINH

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
Tìm hiểu công nghệ Voip trong Wimax iv















Tp. Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2011
Giáo viên hƣớng dẫn



Tìm hiểu công nghệ Voip trong Wimax v



Tp. Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2011
Giáo viên phản biện





Tìm hiểu công nghệ Voip trong Wimax vi

L

t v
- Mặc dù dịch vụ truyền số liệu ngày càng phổ biến nhƣng dịch vụ truyền thoại
vẫn là nguồn doanh thu chính của nhà cung cấp dịch vụ mạng. Hai loại mạng cung
cấp dịch vụ thoại phổ biến nhất là mạng điện thoại cố định PSTN và mạng điện
thoại di động. Việc triển khai hai công nghệ mạng này đòi hỏi cơ sở hạ tầng rất đắt
tiền. Do đó, ngƣời ta ra sức tìm kiếm các giải pháp khác để có thể cung cấp dịch vụ
thoại chất lƣợng tốt với chi phí thấp hơn. Sử dụng cơ sở hạ tầng IP có sẵn là một

giải pháp có chi phí thấp. Giao thức dùng để truyền tín hiệu thoại trong mạng IP
đƣợc gọi là giao thức VoIP.
- Chúng ta gặp phải nhiều khó khăn khi nghiên cứu triển khai các ứng dụng thời
gian thực trên mạng Internet. Những dịch vụ nhƣ VoIP đòi hỏi sự bảo đảm chất
lƣợng dịch vụ tối thiểu. Trong khi đó, mạng IP lại có cấu trúc nỗ lực tối đa nghĩa là
không có bất cứ một sự bảo đảm nào về chất lƣợng dịch vụ hay độ ƣu tiên. Xác suất
mất gói và độ trễ tùy thuộc vào hiện trạng tải trên mạng. Mặc dù một số bộ mã hóa
có khả năng hạn chế lỗi ở một mức độ nào đó nhƣng chất lƣợng cuộc gọi VoIP vẫn
còn nhạy đối với sự giảm sút công năng trong mạng. Duy trì những cuộc gọi VoIP
chất lƣợng tốt lại trở nên thách thức hơn khi mạng IP đƣợc mở rộng sang lĩnh vực
không dây, thông qua mạng LAN không dây dựa trên chuẩn 802.11 hay mạng điện
thoại tế bào thế hệ thứ ba (3G). Việc cung cấp các dịch vụ trong mạng không dây
trở nên cấp thiết vì nhu cầu sử dụng dịch vụ thời gian thực qua mạng không dây là
rất cao.
- Mặc dù hiện tại công nghệ mạng điện thoại tế bào 3G và mạng LAN không dây
đã hỗ trợ các phiên bản sơ cấp của các dịch vụ tin tức thời gian thực, nghe nhạc trực
tuyến và xem phim theo yêu cầu, nhƣng lại không có khả năng đáp ứng nhu cầu sử
dụng rộng rãi và đòi hỏi băng thông cao cho những chƣơng trình ứng dụng
multimedia này. Ngoài ra, hầu hết công nghệ truy cập đều không có đặc tính phân
biệt nhu cầu của từng ứng dụng cụ thể. Cùng với sự phát triển nhanh chóng của
công nghệ không dây, nhiệm vụ cung cấp kết nối đoạn đƣờng cuối băng rộng vẫn
còn là một thử thách. Đoạn đƣờng cuối là thuật ngữ chỉ kết nối từ mạng của nhà
cung cấp dịch vụ đến ngƣời dùng gia đình hoặc doanh nghiệp. Trong số những
công nghệ truy cập băng rộng không dây đang đƣợc phát triển, WiMAX có lẽ là đối
thủ nặng ký nhất.
Mc   
 Tìm hiểu khái niệm Wimax, các ƣu điểm chính của Wimax.
 Tìm hiểu những đặc tính của dịch vụ Voip qua mạng Wimax.
 Tìm hiểu phần mềm mô phỏng Opnet.
Tìm hiểu công nghệ Voip trong Wimax vii

 Khảo sát chất lƣợng cuộc gọi Voip đơn giản qua mạng Wimax sử dụng Opnet.
 Thông qua quá trình làm đề tài, nhóm thực hiện đề tài cũng mong muốn củng cố
lại những kiến thức đã học, rèn luyện thói quen và tác phong nghiên cứu khoa học
nhằm trang bị hành trang chuẩn bị sau khi ra trƣờng. Cuối cùng, nhóm thực hiện đề
tài mong muốn bằng kiến thức nhỏ bé của mình có thể giúp đẩy nhanh tốc độ tiếp
cận công nghệ mới của nền công nghiệp nƣớc ta trong tƣơng lai.
u
 Hệ thống Wimax và việc ứng dụng công nghệ Voip vào trong Wimax nhằm cải
thiện chất lƣợng dịch vụ.
 Phần mềm ứng dụng mô phỏng mạng Opnet.
Phu
 Tìm hiểu tổng quan về hệ thống Wimax và Voip trong một mạng cục bộ đơn
giản nhƣ trƣờng học, bệnh viện…
 Ứng dụng dịch vụ Voip vào trong mạng Wimax và những ƣu điểm mà Wimax
mang lại Voip.

Tìm hiểu công nghệ Voip trong Wimax viii



PHẦN A. GIỚI THIỆU i
LỜI CẢM ƠN ii
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI iii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN iv
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN v
LỜI NÓI ĐẦU vi
MỤC LỤC viii
LIỆT KÊ BẢNG xi
LIỆT KÊ HÌNH xii
PHẦN B. NỘI DUNG xiv
CHƢƠNG 1-TỔNG QUAN VỀ MẠNG WIMAX 15
1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG DỮ LIỆU KHÔNG DÂY 15
1.1.1 Mạng không dây băng rộng 15
1.1.2 Các mạng dữ liệu không dây 16
1.2 GIỚI THIỆU VỀ WIMAX 17
1.2.1 Giới thiệu chung 17
1.2.2 Quá trình phát triển, xu thế chung và phân loại wimax 18
1.2.3 Mô hình hệ thống 19
1.3 ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA WIMAX 20
1.3.1 Ƣu điểm 21
1.3.2 Nhƣợc điểm 23
1.4 CẤU TRÖC CỦA WIMAX 23
1.4.1 Lớp vật lý (PHY) 24
1.4.2 Lớp điều khiển truy nhập môi trƣờng (MAC) 25
1.5 CÁC KỸ THUẬT SỬ DỤNG TRONG WIMAX 31
1.5.1 Kỹ thuật OFDM 31

1.5.2 Kỹ thuật OFDMA 34
1.5.3 Các công nghệ anten tiên tiến 36
1.6 ỨNG DỤNG CỦA WIMAX 37
1.6.1 Mạng dùng riêng 39
1.6.2 Các mạng phục vụ cộng đồng 41
1.7 WIMAX VỚI CÁC CÔNG NGHỆ TRUY CẬP VÔ TUYẾN BĂNG RỘNG KHÁC 42
Tìm hiểu công nghệ Voip trong Wimax ix

1.7.1 So sánh WiMAX cố định và LMDS, MMDS 43
1.7.2 So sánh WiMAX di động với 3G 44
1.7.3 So sánh WiMAX di động với WiBro 46
1.7.4 So sánh WiMAX với WiFi 47
CHƢƠNG 2-TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ VOIP 50
2.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ VOIP 50
2.1.1 Giới thiệu chung 50
2.1.2 Nguyên lý làm việc 51
2.1.3 Đặc tính của mạng VoIP 53
2.2 CÁC GIAO THỨC SỬ DỤNG TRONG VOIP 55
2.2.1 Các giao thức truyền tải trong mạng Voip 55
2.2.2 Các giao thức báo hiệu Voip 61
2.3 YÊU CẦU CHẤT LƢỢNG ĐỐI VỚI VOIP 70
2.4 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG CUỘC GỌI VOIP 71
2.4.1 Điểm số ý kiến trung bình MOS 73
2.4.2 R-Score 74
2.4.3 Đánh giá chất lƣợng cuộc gọi từ R-score 77
2.4.4 Độ nhạy trễ và mất gói của VoIP 78
2.5 KẾT NỐI MẠNG VOIP VỚI MẠNG PSTN 80
2.5.1 Cuộc gọi bắt đầu từ mạng VoIP (SIP) và kết thúc tại PSTN 80
2.5.2 Cuộc gọi bắt đầu từ PSTN và kết thúc ở mạng VoIP 82
CHƢƠNG 3-ỨNG DỤNG VOIP TRONG MẠNG WIMAX 83

3.1 MÔ HÌNH VOIP TRONG MẠNG WIMAX 83
3.2 XÁC SUẤT KHÔI PHỤC GÓI 84
3.1.1 Giảm tải trọng, với kích thƣớc mã cố định 84
3.1.2 Tăng kích thƣớc mã với tải trọng cố định 85
3.1.3 Tăng cả kích thƣớc tải trọng lẫn kích thƣớc mã 85
3.3 CHO PHÉP CƠ CHẾ ARQ 85
3.4 KÍCH THƢỚC MPDU TỐI ƢU 86
3.5 CẤP PHÁT ĐỘNG MINISLOT 88
CHƢƠNG 4-MÔ PHỎNG VÀ KẾT QUẢ 89
4.1 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MÔ PHỎNG OPNET 89
4.2 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 89
PHẦN C. KẾT LUẬN 99
HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 101
Tìm hiểu công nghệ Voip trong Wimax x

CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 102
TÀI LIỆU THAM KHẢO 104

Tìm hiểu công nghệ Voip trong Wimax xi



Bảng 1.1 Đặc tả vật lý chuẩn IEEE 802.16
Bảng 1.2 Các ứng dụng WiMax di động và QoS
Bảng 1.3 So sánh giữa chuẩn 802.16-2004 và LMDS, MMDS
Bảng 1.4 So sánh WiMAX di động và 3G
Bảng 1.5 Các đặc tính chính của WiMAX di động và WiBro
Bảng 2.1 Các chuẩn mã hóa thoại
Bảng 2.2 So sánh các đặc tính của TCP, UDP và SCTP
Bảng 2.3 Phân chia các lớp Response
Bảng 2.4 So sánh giữa H.323 và SIP
Bảng 2.5 Các giá trị của MOS
Bảng 2.6 Ví dụ tạm thời cho hệ số thuận lợi A
Bảng 2.7 Thông số suy hao mất gói
Bảng 3.1 Phân loại feedback

Tìm hiểu công nghệ Voip trong Wimax xii



Hình 1.1 Minh họa các loại mạng không dây.
Hình 1.2 Các cấu hình mạng trong các vùng thành thị và nông thôn.
Hình 1.3 Mô hình phân lớp trong hệ thống WIMAX so với OSI.
Hình 1.4 Lớp MAC với các điểm truy nhập dịch vụ
Hình 1.5 Các định dạng MAC PDU
Hình 1.6 So sánh giữa FDM và OFDM.
Hình 1.7 Sơ đồ khối hệ thống OFDM.
Hình 1.8 Khái niệm về chuỗi bảo vệ.
Hình 1.9 ISI và cyclic prefix.
Hình 1.10 ODFM và OFDMA.
Hình 1.11 Ví dụ của biểu đồ tần số, thời gian với OFDMA.
Hình 1.12 MISO.
Hình 1.13 MIMO.

Hình 1.14 Beam Shaping.
Hình 1.15 Minh họa một số ứng dụng dặm cuối của WiMAX
Hình 1.16 Các chuẩn về mạng truy nhập vô tuyến băng rộng
Hình 1.17 Phạm vi của WiMAX di động và WiBro trong chuẩn 802.16e
Hình 2.1 Kiến trúc VoIP đơn giản hóa
Hình 2.2 Giao thức báo hiệu H.323
Hình 2.3 Q.931 trong thiết lập cuộc gọi
Hình 2.4 Thiết lập cuộc gọi SIP với Proxy Server
Hình 2.5 Tổng trễ từ miệng đến tai trong cuộc gọi Voip
Hình 2.6 Việc tạo gói dữ liệu dựa vào tín hiệu tích cực
Hình 2.7 Kết nối tham chiếu của E-model
Hình 2.8 R và các tính toán suy hao
Hình 2.9 Hàm MOS theo R
Hinh 2.10 R-score theo độ trễ
Hình 2.11 R-score theo độ mất gói
Hình 2.12 Quá trình thiết lập cuộc gọi SIP-PSTN
Hình 2.13 Quá trình thiết lập cuộc gọi PSTN – SIP
Hình 3.1 Mô hình triển khai mạng Wimax-Voip
Hình 3.2 Ghép nhiều MSDU thành MPDU (aggregation)
Hình 3.3 Một MSDU đƣợc phân mảnh đến cho nhiều MPDU
Hình 4.1 Mô hình hệ thống Wimax cơ bản
Hình 4.2 Thiết lập thông số cho BS
Hình 4.3 Thiết lập thông số cho WS
Hình 4.4 Thiết lập thông số điều chế wimax
Hình 4.5 Cấu hình Wimax
Tìm hiểu công nghệ Voip trong Wimax xiii

Hình 4.6 Thiết lập modul application
Hình 4.7 Thiết lập modul Profile
Hình 4.8 So sánh Jitter của các WS

Hình 4.9 So sánh mất gói giữa 2 WS ở xa BS
Hình 4.10 So sánh mất gói giữa 2 WS ở gần BS
Hình 4.11 So sánh delay giữa 2 WS ở các khoảng cách khác nhau
Hình 4.12 Jitter của các WS khi thay đổi thông số của WS
Hình 4.13 Mất gói giữa 2 WS ở xa BS khi thay đổi thông số của WS
Hình 4.14 Mất gói giữa 2 WS ở gần BS khi thay đổi thông số của WS
Hình 4.15 Delay của các WS khi thay đổi thông số của WS
Hình 4.16 Jitter của các WS khi thay đổi thông số của BS
Hình 4.17 Mất gói giữa 2 WS ở xa BS khi thay đổi thông số của BS
Hình 4.18 Mất gói giữa 2 WS ở gần BS khi thay đổi thông số của BS
Hình 4.19 Delay giữa các WS khi thay đổi thông số của BS
Hình 4.20 Jitter của các WS khi thay đổi thông số của WS và BS
Hình 4.21 Mất gói giữa 2 WS ở xa BS khi thay đổi thông số của WS và BS
Hình 4.22 Mất gói giữa 2 WS ở gần BS khi thay đổi thông số của WS và BS
Hình 4.23 Delay giữa các WS khi thay đổi thông số của WS và BS













Tìm hiểu công nghệ Voip trong mạng Wimax 15
Chƣơng 1-Tổng quan về mạng Wimax
-
1.1 
1.1.1 
- Ngày nay, nhu cầu của khách hàng ngày càng cao gia tăng. Ngƣời tiêu dùng
không đơn thuần chỉ muốn truyền email, văn bản text, fax,… mà họ mong muốn sử
dụng các dịch vụ đa phƣơng tiện nhƣ: hội nghị truyền hình, nghe nhạc, xem phim
trực tuyến, xem tivi trực tuyến, các chƣơng trình trực tuyến trên mạng Khi đó tốc
độ 33,6Kbps, thậm chí 56Kbps trên đôi cáp đồng bằng phƣơng 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 đƣợc tăng đáng kể, khả năng xử lí tại đầu cuối phía khách hàng cũng ngày một
mạnh thì việc mạng truy nhập vẫn hạn chế nhƣ vậy sẽ gây ra hiện tƣợng nghẽn cổ
chai (bottleneck). Vấn đề đƣợc đặt ra là cần phải cải thiện nốt mạng truy nhập để nó
đáp ứng đƣợc nhu cầu của cả nhà cung cấp dịch vụ lẫn khách hàng.
 ng: 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 trƣờng cho việc sử dụng hoặc cung cấp các dịch vụ
chất lƣợng cao.
m ni bt ca mng:
-     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.
- m th hai là nhanh, nó cho phép truy cập với một tốc độ gấp 10-20 lần so
với phƣơng pháp quay số thông thƣờng, 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.
- m th ba là luôn kết nối. Bất kì khi nào máy tính đƣợc bật lên thì nó đều
ở trạng thái kết nối với internet. Điều này có nghĩa là không phải lãng phí thời gian
cho việc quay số và đợi modem kết nối mỗi lần muốn vào interntet. Sẽ không có
chuyện bị cảnh báo mạng bận hoặc hiếm khi bị rớt ra khỏi mạng. Không bắt buộc
phải ngừng dịch vụ điện thoại trong khi dùng dịch vụ internet. Tức là thuê bao hoàn
toàn không phải trả tiền cho đƣờng dây thuê bao thứ hai. Hơn thế nữa cũng có thể
chia sẻ giữa nhiều máy với nhau thông qua một kết nối internet.
- Trong 3 đặc điểm trên, đặc điểm đáng nói nhất của công nghệ băng rộng chính là
tốc độ. Chính vì đạt đƣợc tốc độ cao nhƣ vậy nên có thể triển khai đƣợc rất nhiều
các dịch vụ khác mà với các kết nối quay số thông thƣờng không thể làm đƣợc.
Tìm hiểu công nghệ Voip trong mạng Wimax 16
Chƣơng 1-Tổng quan về mạng Wimax
Điều này đồng nghĩa với việc thúc đẩy sự phát triển của internet, sự phát triển của
các dịch vụ xã hội khác. Có thể kể qua ở đây một số dịch vụ đáng chú ý nhƣ: dịch
vụ cho phép truyền các tệp tin với dung lƣợng lớn, có thể là tệp văn bản, tệp âm
thanh, tệp hình ảnh, tệp phim…; các dịch vụ nhắn tin nhanh (instant message); dịch
- vụ hội tụ tốc độ cao (video conferencing).
1.1.2 
- Một số lƣợng lớn công nghệ truyền dẫn không dây đang tồn tại, những hệ thống
khác vẫn còn đang đƣợc thiết kế. Những công nghệ này có thể đƣợc phân phối trên
những họ mạng khác nhau. Trong hình 1.1, chúng ta thấy các loại mạng không dây
cùng với các công nghệ nổi tiếng nhất cho mỗi loại mạng.

 Minh hi m
- PAN là một mạng dữ liệu không dây đƣợc sử dụng để giao tiếp giữa những thiết
bị gần ngƣời dùng. Phạm vi của PAN là khoảng vài mét, nói chung là dƣới 10m,
mặc dù một số công nghệ WPAN có thể truyền xa hơn. Một số ví dụ công nghệ
WPAN là Bluetooth, UWB và Zigbee.
- LAN là mạng dữ liệu đƣợc sử dụng cho giao tiếp giữa các thiết bị nhƣ máy tính,

điện thoại, máy in và PDA. Mạng này phủ sóng một khu vực tƣơng đối nhỏ, nhƣ
một ngôi nhà, một văn phòng hay một khuôn viên nhỏ. Phạm vi của LAN khoảng
100m. Hiện tại các mạng LAN đƣợc sử dụng nhiều nhất là Ethernet (LAN cố định)
và WiFi (Wireless LAN, hay WLAN).
- MAN là mạng dữ liệu có thể phủ sóng lên đến vài km, điển hình là một trƣờng
học lớn hay một thành phố. Ví dụ nhƣ một trƣờng đại học có một mạng MAN đƣợc
liên kết từ nhiều mạng LAN, mỗi mạng LAN phủ sóng khoảng 1/2 km2. Từ mạng
MAN này, trƣờng đại học có thể liên kết với nhiều mạng MAN khác hình thành nên
một mạng WAN. Những ví dụ về công nghệ MAN là FDDI, DQDB và Ethernet-
based MAN. WiMAX cố định có thể đƣợc xem nhƣ là một mạng MAN không dây
(WMAN).
- WAN mạng dữ liệu phủ sóng một vùng địa lý rộng lớn, cỡ một quốc gia. Mạng
WAN dựa trên những kết nối LAN, cho phép ngƣời dùng ở thành phố này có thể
giao tiếp với ngƣời dùng ở thành phố khác. Thông thƣờng, một mạng WAN bao
gồm nhiều node chuyển mạch. Những kết nối này sử dụng kênh thuê riêng, phƣơng
Tìm hiểu công nghệ Voip trong mạng Wimax 17
Chƣơng 1-Tổng quan về mạng Wimax
pháp chuyển mạch mạch và chuyển mạch gói. Hiện tại mạng WAN đƣợc sử dụng
nhiều nhất là mạng Internet. Những ví dụ khác là mạng WiMAX di động và 3G,
chúng đƣợc gọi là mạng WAN không dây. Mạng WAN thƣờng có tốc độ truyền dữ
liệu nhỏ hơn nhiều so với LAN (ví dụ nhƣ Internet và Ethernet).
1.2 
1.2.1 
- Nhƣ chúng ta đã thấy ở trên, hệ thống các công nghệ vô tuyến là một hệ thống
rất rộng và đã phát triển từ lâu với những công nghệ hiện nay đang đƣợc sử dụng
khá rộng rãi nhƣ wifi, vệ tinh, vi ba… tuy nhiên ngƣời ta vẫn đang tiếp tục nghiên
cứu và phát triển các công nghệ vô tuyến do những công nghệ cũ chƣa đủ để đáp
ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trƣờng. WiMAX là một công nghệ mới với
những tính năng vƣợt trội đã và đang đƣợc lắp đặt thử nghiệm cũng nhƣ đi vào hoạt
động chính thức trên quy mô toàn cầu.

- WiMAX (Kh u vi truy nh ra
i dn 802.16 cu cut
c thay th 
- Công nghệ WiMAX, hay còn gọi là chuẩn 802.16 là công nghệ không dây băng
thông rộng đang phát triển rất nhanh với khả năng triển khai trên phạm vi rộng và
đƣợc coi là có tiềm năng to lớn để trở thành giải pháp “dặm cuối” lý tƣởng nhằm
mang lại khả năng kết nối Internet tốc độ cao tới các gia đình và công sở.
- Công nghệ WiMAX có khả năng phủ sóng rộng hơn, bao phủ cả một khu vực
thành thị hay một khu vực nông thôn nhất định. Công nghệ này có thể cung cấp với
tốc độ truyền dữ liệu đến 75 Mbps tại mỗi trạm phát sóng với tầm phủ sóng từ 2 km
đến 10 km. Với băng thông nhƣ vậy, công nghệ này có đủ khả năng để hỗ trợ cùng
lúc (thông qua một trạm phát sóng đơn lẻ) khả năng kết nối của hơn 60 doanh
nghiệp với tốc độ kết nối của đƣờng T1/E1 và hàng trăm gia đình với tốc độ kết nối
DSL.
- Sự bùng nổ mạng WLAN ở Mỹ và Châu Âu đã cho thấy nhu cầu về mạng không
dây đặc biệt là truy cập Internet không dây là rất lớn. Trong khi nhu cầu đối với các
dịch vụ băng thông rộng trên toàn thế giới ngày càng gia tăng, WiMAX chính là
giải pháp tiềm năng giúp cho hàng triệu ngƣời có thể truy cập Internet băng thông
rộng mà không cần dây nối ở khoảng cách xa.
- WiMAX là công nghệ mới, do IEEE phát triển nhằm giải quyết các vấn đề trong
mạng vô tuyến băng rộng điểm – điểm, điểm – đa điểm. WiMAX có nhiều ứng
dụng, nhƣ kết nối xa cho nhà riêng và cơ sở kinh doanh và kết nối đƣờng trục giữa
các điểm truy cập nóng của mạng WiFi.
- Có thể nói rằng WiMAX hoạt động tƣơng tự nhƣ mạng LAN không dây WiFi
nhƣng với tốc độ cao hơn, khoảng cách xa hơn và số lƣợng ngƣời sử dụng nhiều
hơn. Công nghệ này có thể giúp “phủ sóng” những khu vực không có dịch vụ
Internet băng rộng ở các vùng ngoại ô và nông thôn.
Tìm hiểu công nghệ Voip trong mạng Wimax 18
Chƣơng 1-Tổng quan về mạng Wimax
1.2.2 

- Trải qua số năm không nhiều, WiMAX đã phát triển và đổi mới khá nhanh,hiện
nay WiMAX đang đƣợc thử nghiệm và đi vào hoạt động.
- Xu hƣớng băng thông rộng di động :
 Ông Michael Lai, Giám đốc điều hành Packet One, công ty viễn thông
đang triển khai thử nghiệm WiMAX tại Malaysia, cho rằng WiMAX nằm
trong xu hƣớng phát triển mới. Theo đó, xu hƣớng lớn đầu tiên trong ngành
viễn thông là xu hƣớng di động, xu hƣớng lớn thứ hai là băng thông rộng.
 Băng thông rộng hiện nay vẫn chủ yếu ở dạng cố định và chia sẻ, tức là
nhiều nguời dùng chung một băng thông (ADSL, cáp ). Tuy nhiên, xu hƣớng
lớn thứ ba đang bắt đầu diễn ra là băng thông rộng di động, hay còn đƣợc coi
là băng thông rộng cá nhân, nghĩa là mỗi ngƣời có một băng thông riêng tới
thiết bị cá nhân của riêng mình. WiMAX ra đời nhằm đáp ứng xu hƣớng này.
- Quá trình phát triển của WiMAX trải qua một số các chuẩn nhƣ là:
 802.16a : Chuẩn này sử dụng băng tần có bản quyền từ 2 - 11 GHz. Đây là
băng tần thu hút đƣợc nhiều quan tâm nhất vì tín hiệu truyền có thể vƣợt
đƣợc các chƣớng ngại trên đƣờng truyền. 802.16a còn thích ứng cho việc triển
khai mạng Mesh mà trong đó một thiết bị cuối (terminal) có thể liên lạc với
BS thông qua một thiết bị cuối khác. Với đặc tính này, vùng phủ sóng của
802.16a BS sẽ đƣợc nới rộng.
 802.16b: Chuẩn này hoạt động trên băng tần từ 5 – 6 Ghz với mục đích
cung ứng dịnh vụ với chất lƣợng cao (QoS). Cụ thể chuẩn ƣu tiên truyền thông
tin của những ứng dụng video, thoại, real-time thông qua những lớp dịch vụ
khác nhau. Chuẩn này sau đó đã đƣợc kết hợp vào chuẩn 802.16a.
 802.16c : Chuẩn này định nghĩa thêm các profile mới cho dãi băng tần từ
10-66GHz với mục đích cải tiến interoperability.
 802.16d : Có một số cải tiến nhỏ so với chuẩn 802.16a. Chuẩn này đƣợc
chuẩn hóa 2004. Các thiết bị pre-WiMAX có trên thị trƣờng là dựa trên chuẩn
này.
 802.16e : Đang trong giai đoạn hoàn thiện và chuẩn hóa. Đặc điểm nổi bật
của chuẩn này là khả năng cung cấp các dịch vụ di động (vận tốc di chuyển

lớn nhất mà vẫn có thể dùng tốt dịch vụ này là 100km/h). IEEE 802.16e hay
IEEE 802.16e-2005 là một chuẩn mở rộng (amendment) của chuẩn 802.16-
2004, thƣờng đƣợc gọi là WiMAX di động (Mobile WiMAX) vì nó có khả
năng đáp ứng dịch vụ cho ngƣời dùng di động thông qua các giao thức chuyển
giao. 802.16e dùng kỹ thuật đa truy nhập SOFDMA, sử dụng kỹ thuật MIMO
và AAS để cải thiện vùng phủ và năng suất, mã Turbo và LDPC để tăng tính
an toàn và cải thiện hiệu năng của NLOS.
 Ngoài ra còn có nhiều chuẩn bổ sung khác đang đƣợc triển khai hoặc đang
trong giai đoạn chuẩn hóa nhƣ 802.16g, 802.16f, 802.16h
Tìm hiểu công nghệ Voip trong mạng Wimax 19
Chƣơng 1-Tổng quan về mạng Wimax
- Có hai mô hình ứng dụng WiMAX là: Mô hình ứng dụng cố định và mô hình
ứng dụng di động.
  nh: sử dụng các thiết bị theo tiêu chuẩn IEEE 802.16-2004.
Tiêu chuẩn này gọi là “không dây cố định” vì thiết bị thông tin làm việc với
các ăng ten đặt cố định tại nhà các thuê bao. Ứng dụng LOS ở dải tần số 10-
66 GHz và NLOS ở dải 2- 11 GHz.
 ng dng: Sử dụng các thiết bị phù hợp với tiêu chuẩn
IEEE 802.16e. Tiêu chuẩn 802.16e bổ sung cho tiêu chuẩn 802.16-2004
hƣớng tới những ngƣời dùng di động, làm việc trong băng tần thấp hơn 6GHz.
Tiêu chuẩn IEEE 802.16e mới đƣợc thông qua trong năm 2005.
1.2.3 
n h thng:
- Hệ thống WIMAX gồm 2 phần:
 Trm gc WIMAX: trạm gốc bao gồm thiết bịđiện tử trong nhà và tháp
WIMAX. Thông thƣờng, một trạm gốc có thể phủ sóng trong bán kính 10 km
(theo lý thuyết, một trạm gốc có thể phủ sóng trong bán kính 50 km). Mọi
node vô tuyến bên trong vùng phủ sóng có thể truy cập internet.
  máy thu và anten có thể là hộp riêng lẻ hoặc card PC ở
trong máy tính hay máy tính xách tay. Truy cập tới trạm gốc WIMAX tƣơng

đƣơng với truy cập tới điểm truy cập vô tuyến trong mạng WiFi, nhƣng vùng
phủ sóng lớn hơn. Một vài trạm gốc đƣợc kết nối với một trạm gốc khác với
việc sử dụng các liên kết sóng vi ba backhaul tốc độ cao.

  
- Một vài trạm gốc có thể đƣợc nối với một trạm gốc khác sử dụng các liên kết
backhaul tốc độ cao. Điều này cho phép thuê bao WIMAX chuyển vùng từ một
trạm gốc này tới vùng trạm gốc khác, giống nhƣ chuyển vùng đƣợc cho phép bởi
các công ty điện thoại tổ ong.
Tìm hiểu công nghệ Voip trong mạng Wimax 20
Chƣơng 1-Tổng quan về mạng Wimax
- Một vài lựa chọn backhauling và cấu hình đƣợc hỗ trợ cho các trạm gốc
WIMAX: backhauling có dây (thƣờng qua Ethernet), kết nối vi ba điểm tới điểm,
cũng nhƣ backhaul WIMAX. Đối với lựa chọn sau cùng, trạm gốc có khả năng
backhaul chính nó. Điều này có thể đạt đƣợc bằng cách dự trữ phần độ rộng băng
tần thƣờng đƣợc dùng cho lƣu lƣợng ngƣời sử dụng đầu cuối và sử dụng nó cho các
mục đích backhauling.
:
- Nhìn chung về mặt công nghệ thì WiMAX sử dụng những công nghệ sau đây là
quan trọng nhất:
 Chuẩn IEEE802.16
 Lớp MAC của chuẩn IEEE802.16
 Kỹ thuật OFDM
 FEC
 Phƣơng pháp truyền khung dừng và chờ ARQ, truyền lại có lựa chọn
ARQ.
- Trên đây là những thành phần công nghệ mà WIMAX nói chung sử dụng.
WIMAX đƣợc xây dựng trên chuẩn của ITU đây là tiêu chuẩn của công nghệ không
dây chuẩn cho WIMAX, ngoài ra xung quanh chuẩn đó ngƣời ta còn sử dụng thêm
nhiều các kỹ thuật khác nữa nhƣ đã nói ở trên.

- Đối với WIMAX di động thì do đặc thù của tính di động nên ngƣời ta còn phải
chú trọng nhiều đến những vấn đề liên quan để tăng khả năng phát sóng và thu sóng
của thiết bị di động.
1.3 
- Chúng ta có thể hình dung cơ chế hoạt động của mạng WiMAX nhƣ mạng điện
thoại di động. Nghĩa là có một tổng đài phát sóng và một mạng lƣới các trạm phát
WiMAX để phủ sóng đến từng ngƣời dùng cuối. Phạm vi phủ sóng lớn nhất của
trạm WiMAX đạt 50km.
- 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.
m 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 trƣờng truyền dẫn: đƣờng truyền tầm nhìn thẳng LOS
và đƣờng truyền che khuất NLOS.
- Dải tần làm việc 2-11GHz và 10-66GHz.
- Hƣớng truyền tin đƣợc chia thành 2 đƣờng lên và xuống. Phân chia đƣờng lên và
xuống có thể dùng cả 2 công nghệ: TDD và FDD.
Tìm hiểu công nghệ Voip trong mạng Wimax 21
Chƣơng 1-Tổng quan về mạng Wimax
- Fixed WiMAX sử dụng phƣơng pháp điều chế OFDM, định nghĩa kích thƣớc
của FFT là 256 với 192 sóng mang dữ liệu, 8 sóng mang dẫn đƣờng và 55 sóng
mang bảo vệ.
- Các phƣơng pháp điều chế số đƣợc sử dụng là: QPSK, 16QAM, 64QAM; dùng
phối hợp các phƣơng pháp mã hóa sửa lỗi là mã khối (Reed Salomon) và mã xoắn
(mã chập) CC.
- Độ rộng băng tần của WiMAX từ 5MHz đến trên 20MHz đƣợc chia thành nhiều
băng con 1,75MHz. Mỗi băng con này đƣợc chia nhỏ hơn nữa nhờ công nghệ
OFDM, cho phép nhiều thuê bao có thể truy cập đồng thời một hay nhiều kênh một

cách linh hoạt để đảm bảo tối ƣu hiệu quả sử dụng băng tần.
- Về cấu trúc phân lớp, hệ thống WiMAX đƣợc chia thành 4 lớp: Lớp con hội tụ
(convergence layer) làm nhiệm vụ giao diện giữa lớp đa truy nhập và các lớp trên,
lớp đa truy nhập (MAC layer), lớp bảo mật (Security) và lớp vật lý (Physical). Các
lớp này tƣơng đƣơng với hai lớp dƣới cùng của mô hình OSI và đƣợc tiêu chuẩn
hóa để có thể giao tiếp với nhiều ứng dụng lớp trên.
im Mobile WiMAX:
- Khoảng cách giữa trạm thu và phát trong khoảng 1.7 – 5 km.
- Tốc độ truyền: 10 – 30Mb/s
- Không yêu cầu truyền trong tầm nhìn thẳng.
- Dải tần làm việc của Mobile WiMAX tập trung trong khoảng tần số dƣới 6GHz (
2,3 GHz; 2,5 GHz; 3,3 GHz; 3,5 GHz).
- Độ rộng băng tần của hệ thống từ 1,25 – 20MHz
- Đƣờng lên và xuống có thể đƣợc phân chia theo công nghệ TDD hoặc FDD,
nhƣng TDD đƣợc khuyến nghị sử dụng nhiều hơn vì những tính năng ƣu việt của
nó.
- Điểm khác biệt rõ nét so với Fixed WiMAX là Mobile WiMAX sử dụng công
nghệ điều chế hỗ trợ đa truy nhập Scalable OFDMA (S- OFDMA), cho phép thay
đổi kích thƣớc FFT tức là thay đổi số sóng mang con. Số sóng mang con có thể là
128, 512, 1024 hay lớn nhất là 2048. Số sóng mang con này đƣợc chia thành các
kênh con với số lƣợng kênh con lớn nhất là 32.
- Mobile WiMAX sử dụng phƣơng pháp điều chế và mã hóa thích ứng, hỗ trợ các
kiểu điều chế QPSK, 16QAM, 64QAM. Phƣơng pháp mã hóa sửa lỗi dùng mã xoắn
CC và mã CTC.
1.3.1 
- Đƣợc xây dựng trên tiêu chuẩn IEEE.802.16, WIMAX là hệ thống đa truy nhập
không dây băng rộng dùng công nghệ OFDM với cả hai kiểu đƣờng truyền LOS và
NLOS.
- Kim do: WIMAX hỗ trợ một vài kiến trúc hệ thống, bao gồm điểm
tới điểm, điểm tới đa điểm, và bao phủ khắp nơi. MAC WIMAX hỗ trợ điểm tới đa

điểm và các dịch vụ ở khắp nơi bằng cách sắp xếp một khe thời gian cho mỗi trạm
Tìm hiểu công nghệ Voip trong mạng Wimax 22
Chƣơng 1-Tổng quan về mạng Wimax
thuê bao (SS). Nếu chỉ có một SS trong mạng, thì trạm gốc WIMAX sẽ thông tin
với SS trên cơ sở điểm tới điểm. Một BS trong cấu hình điểm tới điểm có thể sử
dụng một anten búp hẹp hơn để phủ các vùng lớn hơn.
- Bo mt cao: WIMAX hỗ trợ ASE (chuẩn mật mã hóa tiên tiến) và DES (trong
đó là chuẩn mật mã hóa số liệu). Bằng cách mật mã hóa các liên kết giữa BS và SS,
WIMAX cung cấp các thuê bao riêng (chống nghe trộm) và bảo mật trên giao diện
không dây băng rộng. Bảo mật cũng cung cấp cho các nhà khai thác sự bảo vệ
mạnh mẽ chống ăn trộm dịch vụ. WIMAX cũng đƣợc xây dựng hỗ trợ VLAN, mà
cung cấp sự bảo vệ dữ liệu đƣợc truyền bởi các ngƣời sử dụng khác nhau trên cùng
một BS.
- Trin khai nhanh: so với sự triển khai của các giải pháp dây, WIMAX yêu cầu ít
hoặc không yêu cầu xây dựng kế hoạch mở rộng. Ví dụ, đào hố để hỗ trợ rãnh của
các cáp không đƣợc yêu cầu. Các nhà khai thác có giấy phép để sử dụng một trong
số các băng tần đƣợc cấp phát, hoặc có kế hoạch để sử dụng một trong các băng tần
không đƣợc cấp phép, không cần thiết xem xét sâu hơn các ứng dụng cho Chính
Phủ. Khi anten và thiết bị đƣợc lắp đặt và đƣợc cấp nguồn, WIMAX sẽ sẵn sàng
phục vụ. Trong hầu hết các trƣờng hợp, triển khai WIMAX có thể hoàn thành trong
khoảng mấy giờ, so với mấy tháng cho các giải pháp khác.
- ng cao: Sử dụng điều chế bậc cao (64-QAM) và độ rộng băng tần (hiện
tại là 7 MHz), các hệ thống WIMAX có thể cung cấp độ rộng băng tần đáng kể cho
các ngƣời sử dụng đầu cuối.
-  bao ph r WIMAX hỗ trợ các điều chế đa mức, bao gồm BPSK,
QPSK, 16-QAM, và 64-QAM. Khi đƣợc trang bị với một bộ khuyếch đại công suất
lớn và hoạt động với điều chế mức thấp (ví dụ, BPSK hoặc QPSK), các hệ thống
WIMAX có thể bao phủ một vùng địa lý rộng khi đƣờng giữa BS và SS thông suốt.
- Mang li li nhun: WIMAX dựa trên chuẩn quốc tế mở. Chuẩn đƣợc thông qua
đa số, sử dụng chi phí thấp, các chipset đƣợc sản xuất hàng loạt, sẽ điều khiển giá

hạ xuống; và cạnh tranh giá cả làm cho các nhà cung cấp dịch vụ, ngƣời sử dụng
đầu cuối tiết kiệm đƣợc chi phí.
- Dch v c: Là loại mà QoS đạt đƣợc dựa vào hợp đồng mức dịch vụ (SLA)
giữa nhà cung cấp dịch vụ và ngƣời sử dụng. Hơn nữa, một nhà cung cấp dịch vụ
có thể đƣa ra các SLA khác nhau cho những ngƣời đăng ký khác nhau, hoặc thậm
chí cho những ngƣời sử dụng khác nhau trong cùng một SS.
- Kh  WIMAX dựa vào các chuẩn cung cấp trung lập, quốc
tế, làm cho ngƣời sử dụng đầu cuối dễ dàng truyền tải và sử dụng SS của họ tại các
vị trí khác nhau, hoặc với các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau. Khả năng cùng vận
hành bảo vệ vốn đầu tƣ ban đầu của nhà khai thác vì nó có thể chọn thiết bị từ các
đại lý thiết bị khác nhau, và nó sẽ tiếp tục làm giảm giá thiết bị.
- Kh c: Với các hệ thống tổ ong hiện nay, khi SS WIMAX
đƣợc cấp công suất, nó tự nhận dạng, xác định các đặc tính của liên kết với BS, chỉ
Tìm hiểu công nghệ Voip trong mạng Wimax 23
Chƣơng 1-Tổng quan về mạng Wimax
cần SS đƣợc đăng ký trong cơ sở dữ liệu hệ thống, và sau đó đàm phán các đặc tính
truyền dẫn phù hợp.
- ng: Chuẩn 802.16e IEEE đƣợc thêm một số đặc điểm chủ yếu trong
việc hỗ trợ tính di động. Các cải tiến đƣợc tạo ra cho lớp vật lí OFDMA và OFDM
để cung cấp các thiết bị và dịch vụ trong môi trƣờng di động. Các môi trƣờng này
bao gồm: OFDMA có thể chia tỷ lệ đƣợc, MIMO, và hỗ trợ chế độ idle/sleep,
chuyển giao, cho phép tính di động hoàn toàn tại tốc độ 160 km/h. Chuẩn hỗ trợ bởi
Forum WIMAX đƣợc hƣởng hiệu năng NLOS tốt hơn của OFDM và hoạt động
chịu đƣợc đa đƣờng, làm cho nó phù hợp hơn với môi trƣờng di động.
- ng tng: NLOS thƣờng ám chỉ đƣờng dẫn vô
tuyến có miền Fresnel thứ nhất bị chặn hoàn toàn. WIMAX dựa vào công nghệ
OFDM có dung lƣợng vốn có của các môi trƣờng NLOS. Dung lƣợng này giúp các
sản phẩm WIMAX phân phát độ rộng băng tần rộng trong môi trƣờng NLOS, mà
các sản phẩm vô tuyến khác không làm đƣợc.
- Ngoài ra WiMAX còn cho phép sử dụng công nghệ TDD và FDD cho việc phân

chia truyền dẫn hƣớng lên và hƣớng xuống.
1.3.2 
- Với bất cứ hệ thống truyền thông vô tuyến nào thì ảnh hƣởng của môi trƣờng
truyền sóng là không thể tránh khỏi. Hệ thống WIMAX cũng có những hạn chế về
đƣờng truyền:
 Ảnh hƣởng của thời tiết xấu đặc biệt là mƣa to có thể làm gián đoạn các
dịch vụ.
 Các sóng vô tuyến điện lân cận có thể gây nhiễu với kết nối WIMAX và là
nguyên nhân gây suy giảm dữ liệu trên đƣờng truyền hoặc làm mất kết nối.
 Ngoài ra vì đây là công nghệ hoàn toàn mới do đó việc chuẩn hóa chƣa
thực sự trên phạm vi toàn thế giới nên khó khăn trong lắp ráp, thay thế ở các
khu vực khác nhau.
- Công nghệ này khởi xƣớng từ nƣớc Mỹ, nhƣng thực sự chƣa có thông tin chính
thức nào đề cập đến việc Mỹ sử dụng WiMAX nhƣ thế nào, khắc phục hậu quả sự
cố ra sao. Ngay cả ở Việt Nam, VNPT ( với nhà thầu nƣớc ngoài là Motorola,
Alvarion) cũng đã triển khai ở một số tỉnh miền núi phía Bắc, cụ thể là ở Lào Cai
nhƣng cũng chỉ giới hạn là các điểm truy cập Internet tại Bƣu điện tỉnh, huyện chứ
chƣa có những kết luận chính thức về tính hiệu quả đáng kể của hệ thống.
1.4 
- Về cấu trúc phân lớp, hệ thống WiMAX đƣợc phân chia thành 4 lớp:
 Lớp con tiếp ứng (Convergence) làm giữ vai trò giao diện giữa lớp đa truy
nhập và các lớp bên trên.
 Lớp đa truy nhập ( MAC ).
 Lớp truyền dẫn (Transmission).
Tìm hiểu công nghệ Voip trong mạng Wimax 24
Chƣơng 1-Tổng quan về mạng Wimax
 Lớp vật lý (Physical ).
- Các lớp này tƣơng đƣơng với 2 lớp dƣới cùng cùng của mô hình OSI,đƣợc tiêu
chuẩn hóa để giao tiếp với nhiều ứng dụng lớp trên.

p trong h thng WIMAX so vi OSI
1.4.1 
- Lớp vật lý cung cấp kết nối vô tuyến giữa BS và SS. Chuẩn IEEE 802.16 định
nghĩa các kỹ thuật khác nhau để truyền thông tin qua môi trƣờng vô tuyến. Chuẩn
IEEE 802.16 hỗ trợ 2 băng tần: băng tần 10-66 GHz và 2-11 GHz.
 Băng tần 10-66 GHz hỗ trợ cho các môi trƣờng truyền dẫn yêu cầu tầm
nhìn thẳng LOS, không có vật cản giữa trạm phát và trạm thu. Đặc tả giao tiếp
không gian (air interface) tại băng tần 10-66 Ghz đƣợc gọi là WirelessMAN-
SC, sử dụng phƣơng thức truy cập TDMA cho hƣớng truyền uplink và phƣơng
thức truy cập TDM cho hƣớng truyền downlink.
 Băng tần 2-11 GHz (cấp phép và không cấp phép) hỗ trợ môi trƣờng
truyền dẫn không có tầm nhìn thẳng NLOS, tín hiệu có thể truyền qua các vật
cản theo nhiều cách khác nhau.
- Có 5 đặc tả lớp vật lý chuẩn IEEE 802.16 đƣợc mô tả nhƣ sau:
Bng 1.1 c t vn IEEE 802.16

- Lớp vật lý chuẩn IEEE 802.16 sử dụng phƣơng pháp điều chế OFDM, băng tần
đƣợc chia thành nhiều sóng mang con trực giao với nhau nhằm đạt đƣợc thông
lƣợng dữ liệu và khoảng cách truyền tối đa, chống nhiễu hiệu quả.
Tìm hiểu công nghệ Voip trong mạng Wimax 25
Chƣơng 1-Tổng quan về mạng Wimax
- Ngoài ra, lớp vật lý còn cung cấp một số phƣơng thức điều chế nhiều mức nhƣ
BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM…cho phép truyền nhiều đơn vị thông tin trên
một đơn vị thời gian.
- Các quá trình Ranging và DFS đƣợc thực thi tại lớp vật lý.
 Ranging là quá trình thực hiện điều chỉnh công suất phát của trạm BS đến
trạm SS phù hợp với vị trí của trạm SS.
 DFS là quá trình tự động quét dải tần dành riêng cho SS để tìm một tần số
hoạt động phù hợp.
1.4.2  

- Lớp MAC chuẩn IEEE 802.16 cung cấp giao diện hoạt động độc lập với lớp vật
lý do giao diện lớp vật lý là giao diện vô tuyến. Phần chủ yếu của lớp MAC tập
trung vào việc quản lý tài nguyên trên airlink. Giải quyết đƣợc bài toán yêu cầu tốc
độ dữ liệu cao trên cả hai kênh downlink và uplink. Các cơ chế điều khiển truy cập
và thuật toán cấp phát băng thông hiệu quả có khả năng đáp ứng cho hàng trăm đầu
cuối trên mỗi kênh. Tài nguyên đƣợc cấp phát cho một ngƣời dùng bởi trình lập lịch
MAC có thể thay đổi từ một khe thời gian đơn đến toàn bộ khung, do đó cung cấp
thông lƣợng năng động đến ngƣời dùng riêng tại bất cứ thời gian nào. Hơn thế, do
thông tin cấp phát tài nguyên đƣợc vận chuyển trong thông điệp MAC ở đầu mỗi
khung, trình lập lịch có thể thay đổi hiệu quả sự cấp phát tài nguyên theo kiểu từng
khung một (frame by frame) để thích ứng với trạng thái tự nhiên của lƣu lƣợng.
- Lớp MAC của chuẩn IEEE 802.16 đƣợc thiết kế cho những ứng dụng truy cập
không dây băng rộng điểm-đa điểm. Nhiệm vụ cơ bản của lớp MAC WiMAX là
cung cấp một giao diện giữa những lớp cao hơn và lớp vật lý.
- Lớp MAC nhận packet từ lớp bên trên, những packet này đƣợc gọi là MSDU, và
đƣa chúng vào trong MPDU để phát trong không khí. Đối với phía thu, lớp MAC
làm ngƣợc lại.
- Thiết kế lớp MAC của chuẩn IEEE 802.16-2004 và chuẩn IEEE 802.16e-2005
bao gồm một phân lớp convergence có thể giao tiếp với nhiều giao thức lớp cao
hơn, chẳng hạn nhƣ ATM TDM Voice, Ethernet, IP, và các giao thức khác trong
tƣơng lai.