Nghiên cứu về công nghệ Wimax và ứng dụng của công nghệ Wimax tại Việt Nam hiện nay

Website: Email : Tel : 0918.775.368
LỜI MỞ ĐẦU
Thế giới đang bước vào kỷ nguyên hội tụ của thông tin di động, máy tính
và Internet. Điều này đã và đang tạo nên một xã hội đa phương tiện băng
rộng. Chúng ta đã biết đến các công nghệ truy cập Internet phổ biến hiện nay
như quay số qua Modem thoại, ADSL, hay các đường thuê kênh riêng, hoặc
sử dụng các hệ thống vô tuyến như điện thoại di dộng, hay mạng Wifi. Mỗi
phương pháp truy cập mạng có đặc điểm riêng. Đối với Modem thoại thì tốc
độ quá thấp, ADSL do tốc độ có thể lên đến 80Mbit/s nhưng cần có đường
dây kết nối, các đường thuê kênh thì giá thành đắt mà không dễ dàng triển
khai đối với các khu vực có địa hình phức tạp. Wifi ( chính là công nghệ
mạng LAN không dây) có thể áp dụng các máy tính trao đổi thông tin với
khoảng cách ngắn. Vì thực tế như vậy Wimax(Worldwide Interoperability for
Microwave Access) ra đời nhằm cung cấp một phương tiện truy cập Internet
không dây tổng hợp có thể thay thế cho ADSL và Wifi. Đây là một công nghệ
mới và đang trong thời gian thử nghiệm và bước đầu được ứng dụng vào thực
tế. Chính vì thế em chọn đề tài: “Nghiên cứu về công nghệ Wimax và ứng
dụng của công nghệ Wimax tại Việt Nam hiện nay”.
Ngoài lời mở đầu và kết luận đề án của tôi gồm 6 chương với nội dung
chính của mỗi chương như sau:
Chương 1: Giới thiệu tổng quan về công nghệ WiMax
Chương 2: Giới thiệu các chuẩn của WiMax: Chuẩn IEEE 802.11 và
chuẩn IEEE 802.16. Từ đó so sánh sự giống nhau và khác nhau của các họ
chuẩn đó.
Chương 3: Chương này nghiên cứu về cách thức hoạt động, các đặc điểm
chung, các công nghệ và thiết bị dùng cho WiMax.
Chương 4: Nghiên cứu những ứng dụng dành cho WiMax.
Chương 5: So sánh WiMax với các công nghệ không dây khác. Từ đó
nghiên cứu sự cạnh tranh của WiMax với Wifi và WiMax với 3G.
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Website: Email : Tel : 0918.775.368

Chương 6: Từ các đặc điểm của WiMax nghiên cứu tình hình ứng dụng
của WiMax trên thế giới và tại Việt Nam hiện nay.
Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Trần Thị Song Minh đã giúp tôi thực hiện
đề tài này!
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Website: Email : Tel : 0918.775.368
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ WIMAX
1.1 Nguồn gốc hình thành
Năm 1985, ủy ban liên lạc liên bang Mỹ FCC quyết định “mở cửa “
một số băng tần của dải sóng không dây, cho phép sử dụng chúng mà không
cần cấp giấy phép của chính phủ. Chuẩn mới chính thức được ban hành năm
1997 và các kỹ sư ngay lập tức bắt đầu nghiên cứu một thiết bị mẫu tương
thích với nó. Sau đó có 2 phiên bản chuẩn, 802.11b (hoạt động trên băng tần
2,4 GHz) và 802.11a (hoạt động trên băng tần 5,8 GHz), lần lượt được phê
duyệt tháng 12 năm 1999 và tháng 1 năm 2000. Sau khi có chuẩn 802.11b,
các công ty bắt đầu phát triển những ứng dụng của mạng không dây.Mạng
không dây là một trong những bước tiến lớn nhất của ngành máy tính, nó là
công nghệ hứa hẹn những kết nối cao trong không trung. Sử dụng sóng radio
để truyền và nhận dữ liệu trực tiếp tới và từ những người dùng bất cứ khi nào
họ muốn. Các công nghệ như 3G, Wi-fi hay WiMax va UWB sẽ làm việc
cùng nhau để đáp ứng nhu cầu duy nhất này của khách hàng. Truy cập không
dây băng rộng là hệ thống điểm đa điểm được tạo nên từ các thiết bị của
khách hàng như hình sau:
Hình này chỉ ra một trạm phát sóng cơ sở được kết nối với mạng
đường trục. Thay vì sử dụng các kết nối vật lý giữa các trạm cơ sở và các thuê
bao , các trạm phát sóng cơ sở sử dụng anten ngoài trời để nhận và gửi dữ
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Website: Email : Tel : 0918.775.368
liệu, thoại tốc độ cao tới các thuê bao. Công nghệ này giảm được những yêu
cầu về cơ sở hạ tầng hữu tuyến đồng thời cung cấp những giải pháp mềm dẻo

và hiệu quả cho những chặng cuối.Và khi công nghệ kết nối cục bộ không dây
đã được chuẩn hóa thì Wi-Fi nhanh chóng tiếp cận với người tiêu dùng. Và
Wi-Fi ngày càng được cải tiến và được đưa vào sử dụng ở khắp nơi như cửa
hàng, khách sạn các quán café.Những người yêu thích mạng này cho rằng
công nghệ này sẽ gạt ra hết những kĩ thuật kết nối không dây khác. Ví dụ , họ
cho rằng các điêm truy cập hotpot sẽ cạnh tranh với các mạng điện thoại di
động 3G vốn hứa hẹn khả năng truyền phát dữ liệu tốc độ cao. Tuy nhiên Wi-
fi chi là một công nghệ sóng ngắn và sẽ không bao giờ có thể cung cấp được
khả năng bao trùm rộng như mạng di động khi các mạng di động đang ngày
một phát triển. Và thế hệ mạng đầu tiên dựa trên công nghệ mới WIMAX,
hay còn gọi theo tên kỹ thuật là 802.16 đã ra đời. WiMax chính là phiên bản
phủ sóng diện rộng của Wi-fi với thông lượng tối đa có thể lên tới 70 Mb/giây
và tầm xa lên tới 50km so với 50m của Wi-fi hiện nay. Ngoài ra, trong khi
Wi-fi chỉ cho phép truy cập ở những nơi cố định có thiết bị hotpot ( giống như
các hộp thoại công cộng) thì WiMax có thể bao trùm cả một thành phố hoặc
nhiều tỉnh thành giống như mạng điện thoại di động.
Quá trình phát triển của công nghệ Wi-Fi cũng đã cho thấy việc thống
nhất cho ra một chuẩn chung có thể tạo nên một thị trường mới. Điều này
càng được khẳng định thông qua quyết tâm của các công ty khi cho ra đời
chuẩn WiMax. Trước đây các công nghệ mạng không dây tầm xa đều do các
công ty lớn thao túng với những chuẩn bản quyền riêng và không cái nào
được chấp nhận rộng rãi. Chính nhờ sự thành công của Wi-Fi mà những
“người khổng lồ” giờ đây đã hợp lực với nhau để phát triển WiMax, một
chuẩn phổ thông dễ tiếp cận đối với người tiêu dùng mà các hãng phát triển
hy vọng sẽ giúp mở rộng thị trường và tăng doanh thu. Khó dự báo tương lai
của Wi-Fi nhưng chắc chắn nó đã tạo nên một hướng đi cho nhiều công nghệ
khác WiMax là một ví dụ .
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Website: Email : Tel : 0918.775.368
1.2 Wimax là gì?

Wimax là một thuật ngữ viết tắt của Worldwide Interoperability for
Microwave Access. Một dấu hiệu chứng nhận cho các sản phẩm đã vượt qua
các cuộc thử nghiệm về tính tương thích và khả năng giao tiếp dành riêng
cho chuẩn 802.16. Wimax là một chuẩn công nghệ không dây cung cấp các
kết nối băng thông cao, dải băng rộng trên một khoảng cách lớn.
Wimax chính là phiên bản phủ sóng diện rộng của Wi-fi với thông
lượng tối đa có thể lên tới 70 Mb/giây và tầm xa lên tới 50km Wimax có thể
được sử dụng cho các ứng dụng như kết nối băng rộng “đoạn cuối” (last
mile), điểm nóng truy cập, tế bào chuyển mạch và các kết nối tốc độ cao cho
doanh nghiệp.
1.3. Wimax forum
Diễn đàn WiMax là một tổ chức của các nhà khai thác và các công ty
thiết bị và cấu kiện truyền thông hàng đầu. Mục tiêu của Diễn đàn WiMax là
thúc đẩy và chứng nhận khả năng tương thích của các thiết bị truy cập vô
tuyến băng rộng tuân thủ chuẩn 802.16 của IEEE và các chuẩn HiperMAN
của ETSI. Diễn đàn WiMax được thành lập để dỡ bỏ các rào cản tiến tới việc
chấp nhận rộng rãi công nghệ truy cập vô tuyến băng rộng BWA (Broadband
Wireless Access), vì riêng một chuẩn thì không đủ để khuyến khích việc chấp
nhận rộng rãi một công nghệ. Theo mục tiêu này, Diễn đàn đã hợp tác chặt
chẽ với các nhà cung cấp và các cơ quan quản lý để đảm bảo các hệ thống
được. Diễn đàn phê chuẩn đáp ứng các yêu cầu của khách hàng và của các
chính phủ.
1.4. Wimax certificate
Một dấu hiệu chứng nhận cho các sản phẩm đã vượt qua các cuộc thử nghiệm
về tính tương thích và khả năng giao tiếp dành riêng cho chuẩn 802.16. Các
sản phẩm đã qua kiểm tra tính tương thích với WiMax đều có khả năng thiết
lập kết nối không dây với nhau và cho phép chúng mang các gói dữ liệu ra
internet.
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Website: Email : Tel : 0918.775.368

CHƯƠNG II. CÁC CHUẨN IEEE 802
2.1 Họ chuẩn IEEE 802
IEEE là một tổ chức quốc tế chuyên cho phát triển mạng máy tính,
truyền thông, công nghệ điện, điện tử với mạng LAN. IEEE 802 là một họ
các chuẩn IEEE, áp dụng trong các mạng LAN và MAN. Họ chuẩn 802 chỉ
giới hạn cho các mạng chuyển gói tin với kích thước khác nhau (ngược lại
với mạng cell-based). Con số 802 chỉ đơn thuần là số ngẫu nhiên tiếp theo
mà IEEE phân bổ cho họ chuẩn mới này, tuy nhiên đôi khi đc coi là trùng với
ngày tổ chức cuộc họp công bố chuẩn này (T2/1980).
Những dịch vụ và giao thức trong IEEE 802 chủ yếu ở 2 tầng thấp (Data Link
và Physical) trong mô hình mạng 7 tầng OSI. IEEE 802 chia lớp Data Link
Layer thành 2 lớp nhỏ hơn là Logical Link Control (LLC) và Media Access
Control. Phạm vi các tầng liên quan đến IEEE 802:
- Data link layer
- LLC Sublayer
- MAC Sublayer
- Physical layer
Họ chuẩn IEEE 802 được duy trì bởi IEEE 802 LAN/MAN Standards
Committee (LMSC). Những chuẩn thông dụng nhất của họ này là của các mạng
Ethernet, Token Ring, Wireless LAN, Bridging và Virtual Bridged LAN.
Một số chuẩn trong họ này là:
 802.1: Higher layer LAN protocols
 802.2: Logical link control
 802.3: Ethernet
 802.5: Token Ring
 802.11: Wireless LAN (Wi-Fi certification)
 802.16: WiMax
 802.20
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Website: Email : Tel : 0918.775.368

2.2. Chuẩn IEEE 802.11
Chuẩn 802.11 dùng cho mạng Wi-Fi, là hệ thống mạng không dây sử
dụng sóng vô tuyến, giống như điện thoại di động, truyền hình và radio, có
nhiệm vụ định nghĩa các các đặc tả tầng vật lý PHY, tầng MAC và phần dưới
của tầng liên kết dữ liệu. Tên gọi 802.11 bắt nguồn từ viện IEEE (Institute of
Electrical and Electronics Engineers). Viện này tạo ra nhiều chuẩn cho nhiều
giao thức kỹ thuật khác nhau, và nó sử dụng một hệ thống số nhằm phân loại
chúng; 3 chuẩn thông dụng của WiFi hiện nay là 802.11a/b/g.
Chuẩn 802.11 dùng cho mạng Wi-Fi, là hệ thống mạng không dây sử
dụng sóng vô tuyến, giống như điện thoại di động, truyền hình và radio, có
nhiệm vụ định nghĩa các các đặc tả tầng vật lý PHY, tầng MAC và phần dưới
của tầng liên kết dữ liệu. Tên gọi 802.11 bắt nguồn từ viện IEEE (Institute of
Electrical and Electronics Engineers). Viện này tạo ra nhiều chuẩn cho nhiều
giao thức kỹ thuật khác nhau, và nó sử dụng một hệ thống số nhằm phân loại
chúng; 3 chuẩn thông dụng của WiFi hiện nay là 802.11a/b/g.
Hình sau minh hoạ giữa mô hình tham chiếu OSI và chuẩn 802.11
Hình 2: IEEE 802.11 và mô hình OSI.
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Website: Email : Tel : 0918.775.368
* Các chuẩn của mạng Wi-Fi
Chuẩn 802.11b (Chuẩn B) : Chuẩn 802.11b là phiên bản đầu tiên trên thị
trường. Đây là chuẩn chậm nhất và rẻ tiền nhất, và nó trở thành ít phổ biến
hơn so với các chuẩn khác. Các thiết bị thuộc chuẩn này hoạt động ở tần số
2.4GHz và có thể truyền dữ liệu với tốc độ tối đa 11Mbps trong phạm vi từ
100 feet đến 150 feet ( từ 35 mét đến 45 mét ), và nó sử dụng mã CCK
(complimentary code keying)
Chuẩn 802.11g (Chuẩn G) : Các thiết bị này hoạt động ở cùng tần số như các
thiết bị chuẩn B, tuy nhiên chúng hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu nhanh gấp 5 lần
(đạt 54 MB/giây ) so với chuẩn B với cùng một phạm vi phủ sóng. . Chuẩn
802.11g nhanh hơn vì nó sử dụng mã OFDM (orthogonal frequency-division

multiplexing), một công nghệ mã hóa hiệu quả hơn. Các thiết bị chuẩn B và
chuẩn G hoàn toàn tương thích với nhau, tuy nhiên cần lưu ý khi bạn trộn lẫn
các thiết bị chuẩn B và chuẩn G với nhau thì các thiết bị sẽ hoạt động theo
chuẩn nào có tốc độ thấp hơn.
Chuẩn 802.11a (Chuẩn A) : các thiết bị thuộc chuẩn này hoạt động ở tần số
5GHz và có thể truyền dữ liệu với tốc độ tối đa 54Mbps nhưng chỉ trong
phạm vi khoảng 75 feet ( khoảng 25 mét). Nó cũng sử dụng mã OFDM.
Những chuẩn mới hơn sau này như 802.11n còn nhanh hơn chuẩn 802.11a,
nhưng 802.11n vẫn chưa phải là chuẩn cuối cùng.
WiFi có thể hoạt động trên cả ba tần số và có thể nhảy qua lại giữa các tần số
khác nhau một cách nhanh chóng. Việc nhảy qua lại giữa các tần số giúp
giảm thiểu sự nhiễu sóng và cho phép nhiều thiết bị kết nối không dây cùng
một lúc.
Bảng dưới đây là các chuẩn, tốc độ bit tối đa của chúng, dãy thiết lập tần số
và ứng dụng của nó.
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Chuẩn Tốc độ bit tối đa Dải tần Ứng dụng
802.11
2 megabits trên một
giây(Mbps)
2Mbps
Băng tần S cho công nghiệp,
khoa học và y học dải tần (từ 2.4
đến 2.5 GHz)
Không được sử dụng
rộng rãi.
802.11b 11 Mbps
Băng tần S cho công nghiệp,
khoa học và y học

Được sử dụng rộng
rãi
802.11a 54 Mbps
Băng tần C cho công nghiệp,
khoa học và y học (5.725 to
5.875 GHz)
Không được sử dụng
rộng rãi do đắt và
giới hạn về dải tần
802.11g 54 Mbps
Băng tần S cho công nghiệp,
khoa học và y học
Phổ biến cao với các
thiết bị 802.11g và
tương ứng về sau với
thiết bị 802.11b
Lưu ý:
Băng tần S sử dụng cùng một dải tấn như các lò vi sóng, điện thoại không
dây, camera video không dây, các thiết bị Bluetooth. Băng tần C sử dụng
cùng dải tần như các điện thoại không dây mới hơn và nhiều thiết bị khác.
* Các chuẩn IEEE 802.11 khác:
• 802.11e : Phát triển cho 802.21 MAC để tăng chất lượng dịch vụ QoS,
tăng khả năng và hiệu quả cho các ứng dụng triển khải qua mạng không dây
802.11 như voice, dữ liệu, và audio.
• 802.11h : Cải thiện lớp MAC và PHY 802.11 để tăng khả năng quản lý
mạng, mở rộng điều khiển cho công suất truyền dẫn và phổ tín hiệu trong dải
băng 5 GHz. Đồng thời phù hợp với chuẩn ở một số nước châu âu.
• 802.11i : Tăng cường phương thức xác nhận và độ an toàn chuẩn 802.11
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Website: Email : Tel : 0918.775.368

Các chuẩn bảo mật của IEEE 802.11
Chuẩn bảo
mật
Các phương pháp
thẩm định
Các phương
pháp mã hóa
Kích thước
mã hóa (bit)
Chú thích
IEEE 802.11
Hệ thống mở và
chia sẻ phím
WEP 40 và 104
Với thẩm định và mã hóa
yếu thì việc sử dụng có thể
bị giảm.
IEEE 802.1X
Các phương pháp
thẩm định EAP
N/A N/A
Phương pháp EAP cung
cấp cho sự thẩm định
WPA-
Enterprise
802.1X
TKIP và AES
(Tùy chọn)
128
Sự thẩm định tốt (với

phương pháp EAP) và
TKIP hoặc mã hóa rất
mạnh AES
WPA-
Personal
PSK
TKIP và AES
(Tùy chọn)
128
Sự thẩm định mạnh (với
PSK) và TKIP hoặc mã hóa
rất mạnh AES.
WPA2-
Enterprise
802.1X TKIP và AES 128
Sự thẩm định mạnh (với
EAP) và TKIP hoặc mã hóa
rất mạnh AES.
WPA2-
Personal
PSK TKIP và AES 128
Sự thẩm định mạnh (với
PSK) và TKIP hoặc mã hóa
rất mạnh AES.
2.3. Chuẩn IEEE 802.16
Hai chế độ song công được áp dụng cho WiMax là song công phân chia theo
thời gian TDD (Time Division Duplexing) và song công phân chia theo tần số
(Frequency Division Duplexing). FDD cần có 2 kênh, một đường lên, một
đường xuống. Với TDD chỉ cần 1 kênh tần số, lưu lượng đường lên và đường
xuống được phân chia theo các khe thời gian.

Chuẩn 802.16 là tiêu chuẩn không dây Last mile (dặm cuối). Tiêu
chuẩn này hoàn toàn dựa trên IP và đã được hội đồng 802.16 do IEEE (Viện
các kỹ sư điện và điện tử Hoa kỳ) triển khai nghiên cứu từ đầu năm 2000 đến
nay và đã được IEEE thông qua 2 chuẩn:
- Chuẩn 802.16-2004 (rev d) cho mạng cố định được thông qua vào đầu
tháng 7/2004. (phổ tần số thấp hơn 11GHz; không đòi hỏi tầm nhìn thẳng; kỹ
thuật OFDM (orthogonal frequency division multiplex-Ghép kênh phân chia
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Website: Email : Tel : 0918.775.368
theo tần số trực giao); tốc độ truyền cực đại: dưới 75 Mbit/s với độ rộng băng
tần 20 MHz; 4-18 Mbit/s với độ rộng băng tần 5 MHz; Bán kính vùng phủ
sóng của 1 cell là 2-10 km tuỳ thuộc vào tần số và mật độ người dùng).
- Chuẩn 802.16e cho mạng di động được thông qua vào ngày 7/12/2005. (phổ
tần số thấp hơn 6 GHz; không đòi hỏi tầm nhìn thẳng; kỹ thuật OFDMA-
orthogonal frequency division multiplexing access; tốc độ truyền cực đại:
dưới 75 Mbit/s với băng tần là 20 MHz; bán kính vùng phủ sóng của 1 cell là
1-3 km Indoor và 2-5 km Outdoor; tốc độ di chuyển của người dùng: dưới
100 km/h vẫn đảm bảo liên lạc tốt.
Các băng tần đang được thế giới đề xuất triển khai WiMAX bao gồm:
+ 2300-2400 MHz: Hồng Kông, Hàn Quốc, Úc, Singapore
+ 2400-2483,5 MHz: Hồng Kông, Anh
+ 2500-2690 MHz: nhiều nước dự kiến cho IMT2000
+ 3300-3400 MHz: Ấn Độ
+ 3400-3600 MHz: Hồng Kông, Trung Quốc, Châu Âu
+ 5725-5850 MHz: Hồng Kông, Trung Quốc, Anh, Ailen
Chuẩn chính thức cho WiMax di động
Tổ chức kỹ sư điện tử quốc tế IEEE đã thông qua chuẩn băng thông
rộng không dây di động 802.16e, cho phép trạm cơ sở kết nối tới những thiết
bị đang di chuyển.
Website: Email : Tel : 0918.775.368

Website: Email : Tel : 0918.775.368
Bộ thông số 802.16e là sự mở rộng của chuẩn kết nối cố định 802.16-
2004. Tuy nhiên, hai phiên bản WiMax này không tương thích với nhau.
IEEE đang nghiên cứu để cả hai có thể cùng hoạt động trong một trạm cơ sở
hai chế độ, hỗ trợ một ăng-ten đơn có thể liên lạc với thiết bị tiếp sóng gắn tại
các tòa nhà và trên tàu, ôtô...
Ngay cuối năm 2005, 802.16-2004 và 802.16e sẽ được hợp nhất trong
một tài liệu và trở thành 802.16e-2005. 802.16e là bản phác thảo chuẩn lần
thứ 12 của nhóm nghiên cứu IEEE Task Group, bắt đầu hình thành từ 2002 và
dự kiến hoàn tất trong 18 tháng, nhưng tính đến nay thời gian đã nhân đôi.
Chuẩn chính thức này sẽ mở đường cho sự phát triển của các sản phẩm
WiMax di động. Hiện nay, nhiều trạm cơ sở và hệ thống máy khách tương
thích 802.16e đã xuất hiện trên thị trường.
WiMax có tốc độ xử lý dữ liệu 20 Mb/giây và phạm vi phủ sóng lên tới
3 km. Công nghệ này vừa bổ sung, vừa thay thế cho mạng Wi-Fi. Giới quan
sát dự đoán, WiMax sẽ phổ biến trong các thiết bị di động như PDA và điện
thoại thông minh vào năm 2007.
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Website: Email : Tel : 0918.775.368
IEEE 802.16 khác công nghệ WiMAX ở điểm nào?
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 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.
Các phiên bản 802.16 như 802.16a, 802.16-2004 và 802.16e khác
nhau như thế nào?
Chuẩn 802.16a của IEEE tập trung vào truy cập băng rộng cố định.
Chuẩn mở rộng 802.16-2004 của IEEE cải tiến hơn nhờ hỗ trợ cho CPE trong
nhà. Chuẩn 802.16e là một mở rộng của chuẩn 802.16-2004. Mục đích của
chuẩn 802.16e là để bổ sung khả năng di động dữ liệu cho chuẩn hiện thời,
mà ban đầu thiết kế chủ yếu dành cho cố định.
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Website: Email : Tel : 0918.775.368
CHƯƠNG III. CÁC ĐẶC TÍNH KĨ THUẬT
3.1. Wimax hoạt động như thế nào?
Thực tế WiMax hoạt động tương tự WiFi nhưng ở tốc độ cao và khoảng
cách lớn hơn rất nhiều cùng với một số lượng lớn người dùng. Một hệ thống
WiMax gồm 2 phần:
Trạm phát: giống như các trạm BTS trong mạng thông tin di động với
công suất lớn có thể phủ sóng một vùng rộng tới 8000km
2
Trạm thu: có thể là các anten nhỏ như các Card mạng cắm vào hoặc
được thiết lập sẵn trên Mainboard bên trong các máy tính, theo cách mà WiFi
vẫn dùng
Các trạm phát BTS được kết nối tới mạng Internet thông qua các
đường truyền tốc độ cao dành riêng hoặc có thể được nối tới một BTS khác
như một trạn trung chuyển bằng đường truyền thẳng (line of sight), và chính
vì vậy WiMax có thể phủ sóng đến những vùng rất xa.
Các anten thu/phát có thể trao đổi thông tin với nhau qua các tia sóng truyền

thẳng hoặc các tia phản xạ. Trong trường hợp truyền thẳng, các anten được
đặt cố định trên các điểm cao, tín hiệu trong trường hợp này ổn định và tốc độ
truyền có thể đạt tối đa. Băng tần sử dụng có thể dùng ở tần số cao đến
66GHz vì ở tần số này tín hiệu ít bị giao thoa với các kênh tín hiệu khác và
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Website: Email : Tel : 0918.775.368
băng thông sử dụng cũng lớn hơn. Đối với trường hợp tia phản xạ, WiMax sử
dụng băng tần thấp hơn, 2-11GHz, tương tự như ở WiFi, ở tần số thấp tín hiệu
dễ dàng vượt qua các vật cản, có thể phản xạ, nhiễu xạ, uốn cong, vòng qua
các vật thể để đến đích.
3.2. Các đặc điểm chung của Wimax
WiMax đã được tiêu chuẩn hoá ở IEEE 802.16. Hệ thống này là hệ
thống đa truy cập không dây sử dụng công nghệ OFDMA có các đặc điểm
sau:
- Khoảng cách giữa trạm thu và phát có thể lên tới 50 km
- Tốc độ truyền có thể thay đổi và tối đa có thể lên tới 70 MB/s
- Hoạt động trong cả hai môi trường truyền dẫn: đường truyền tầm
nhìn thẳng LOS (Line of Sight) và đường truyền che khuất NLOS
(Non line of sight).
- Làm việc ở hai dải tần 2-11 Ghz và 10-66 Ghz
- Hướng truyền tin được chia thành 2 đường lên và xuống
- Cho phép sử dụng cả 2 công nghệ TDD và FDD
Chuẩn 802.16e cho mạng di động được thông qua vào ngày 7/12/2005.
(phổ tần số thấp hơn 6 GHz; không đòi hỏi tầm nhìn thẳng; kỹ thuật
OFDMA-(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access); tốc độ
truyền cực đại: dưới 75 Mbit/s với băng tần là 20 MHz; bán kính vùng phủ
sóng của 1 cell là 1-3 km Indoor và 2-5 km Outdoor; tốc độ di chuyển của
người dùng: dưới 100 km/h vẫn đảm bảo liên lạc tốt.
Trong WiMax hướng truyền tin được chia thành hai đường lên và
xuống. Đường lên có tần số thấp hơn đường xuống và đều sử dụng công nghệ

OFDM để truyền. OFDM trong WiMax sử dụng tổng cộng 2048 sóng mang,
trong đó có 1536 sóng mang dành cho thông tin được chia thành 32 kênh con
mỗi kênh con tương đương với 48 sóng mang. WiMax sử dụng điều chế nhiều
mức thích ứng từ BPSK, QPSK đến 256-QAM kết hợp các phương pháp sửa
lỗi dữ liệu như ngẫu nhiên hoá, với mã hoá sửa lỗi Reed Solomon, mã xoắn tỷ
lệ mã từ 1/2 đến 7/8.
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Cho phép sử dụng cả hai công nghệ TDD (time division duplexing) và
FDD (frequency division duplexing) cho việc phân chia truyền dẫn của hướng
lên (uplink) và hướng xuống (downlink).
3.3 Cấu trúc phân lớp
Về cấu trúc phân lớp, hệ thống WiMax được phân chia thành 4 lớp :
Lớp con tiếp ứng (Convergence), lớp đa truy nhập (MAC layer), lớp truyền
dẫn (Transmission) và lớp vật lý (Physical). Các lớp này tương đương với hai
lớp dưới của mô hình OSI và được tiêu chuẩn hoá để có thể giao tiếp với
nhiều ứng dụng lớp trên như mô tả ở hình dưới đây.
-Lớp con tiếp ứng (convergence): ) làm nhiệp vụ giao diện giữa
lớp đa truy nhập và các lớp trên,
-Lớp đa truy nhập (MAC ) :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 và chuẩn bị cho kết nối
TDM đường kết hợp với truy cập TDMA ở đường lên.
Chuẩn này định nghĩa là hỗ trợ cho cả TDD(Time Division Duplexing) và
FDD(Frequency Division Duplexing) và cho phép phương thức bán song
công FDD (HD-FDD). TDD là một kỹ thuật mà ở đó hệ thống phát và nhận ở
cùng kênh gán các khe thời gian cho phương thức phát và nhận. FDD yêu cầu
hai phổ tần riêng rẽ.
-Lớp truyền dẫn (transmission)
-Lớp vật lý (physical): Lớp vật lý (PHY) được 802.16 định nghĩa

có ba biến thể: Sóng mang đơn, OFDM 256 và OFDMA 2048. Lớp vật lý
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Website: Email : Tel : 0918.775.368
OFDM 256 được Diễn đàn WiMAX lựa chọn cho các mô tả đầu tiên dựa trên
802.16-2004 (trước đây là 802.16REVd).
3.4. Các băng tần cho Wimax.
Các băng tần đang được thế giới đề xuất triển khai WiMAX bao gồm:
+ 2300-2400 MHz: Hồng Kông, Hàn Quốc, úc, Singapore
+ 2400-2483,5 MHz: Hồng Kông, Anh
+ 2500-2690 MHz: nhiều nước dự kiến cho IMT2000
+ 3300-3400 MHz: ấn Độ
+3400-3600MHz:HồngKông,TrungQuốc,châuÂu
+ 5725-5850 MHz: Hồng Kông, Trung Quốc, Anh, Ailen
Băng 3400 – 3600 MHz ( băng 3.5 GHz):
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 (WBA). WiMax cũng được xem là một công
nghệ WBA nên có thể sử dụng băng tần này cho WiMax. Vì vậy, WiMax
Forum đó 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 nomadic, độ rộng phân kênh là 3.5MHz hoặc 7MHz,
chế độ song công TDD hoặc FDD.
Một số nước qui định băng tần này chỉ dành cho các hệ thống cung cấp các
dịch vụ cố định, không có ứng dụng nomadic, nên để triển khai được WiMax
cần phải sửa đổi lại qui 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.
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
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Website: Email : Tel : 0918.775.368
châu Á.
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.
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 cú 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.
Băng 2500-2690MHz (băng 2.5 GHz) (dành cho di động)
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) đã 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 cũng
chưa có câu trả lời rõ ràng. Vì vậy, hiện đã có một số nước như Mỹ, Brazil,
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Mexico, Singapore, Canada, Liên hiệp Anh (UK), Australia cho phép sử dụng
một phần băng tần tần này cho WBA. Trung Quốc và Ân Độ cũng đang xem
xét.
Ví dụ, Singapore đã 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.
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 đã 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.
Băng 2300-2400MHz (băng 2.3 GHz)(di động)
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
Website: Email : Tel : 0918.775.368