Nghiên cứu các thuật toán lập lịch tối ưu cho UGS trong WIMAX luận văn ths công nghệ thông tin 60 48 15 pdf

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

PHẠM VĂN THUẬN

NGHIÊN CỨU CÁC THUẬT TOÁN LẬP LỊCH TỐI ƯU
CHO UGS TRONG WIMAX

LUẬN VĂN THẠC SỸ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Hà Nội – 2015


2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

PHẠM VĂN THUẬN

NGHIÊN CỨU CÁC THUẬT TOÁN LẬP LỊCH TỐI ƯU
CHO UGS TRONG WIMAX
Ngành: Công nghệ thông tin
Chuyên ngành: Truyền dữ liệu và Mạng máy tính
Mã số:

LUẬN VĂN THẠC SỸ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS DƯƠNG LÊ MINH

Hà Nội – 2015

3

LỜI CẢM ƠN
Trước hết, con xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cha mẹ và gia đình đã
nuôi dưỡng, giáo dục và tạo điều kiện tốt nhất để cho con thực hiện đề tài này.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và gửi lời cảm ơn đặc biệt nhất tới
Thầy TS. Dương Lê Minh, người đã định hướng đề tài, cung cấp cho tôi những
kiến thức, những tài liệu và tận tình hướng dẫn chỉ bảo tôi trong suốt quá trình
thực hiện đề tài luận văn cao học này, từ những ý tưởng trong đề cương nghiên
cứu, phương pháp nghiên cứu, phương pháp giải quyết vấn đề cho đến những
lần kiểm tra cuối cùng để hoàn thành luận văn này.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Thầy, Cô giáo trong bộ môn
Truyền dữ liệu và Mạng máy tính, Khoa Công nghệ thông tin, những người đã
mang trí tuệ, công sức truyền đạt giúp tôi mở rộng kiến thức về Công nghệ
thông tin nói chung và Mạng máy tính nói riêng, đó là những kiến thức quý báu
và sẽ rất có ích với tôi trong giai đoạn hiện tại và tương lai.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban Giám hiệu Nhà trường, Phòng
Đào tạo sau đại học, Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều
kiện tốt nhất giúp tôi trong suốt quá trình học tập.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến người thân, bạn bè, đồng nghiệp
những người đã luôn động viên khuyến khích tôi trong suốt quá trình học tập
cũng như thực hiện đề tài luận văn của mình.
Hà Nội, ngày … tháng … năm 2015
Học viên

Phạm Văn Thuận

4

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan nội dung trình bày trong luận văn này là do tôi tự
nghiên cứu tìm hiểu dựa trên các tài liệu và tôi trình bày theo ý hiểu của bản
thân dưới sự hướng dẫn trực tiếp của Thầy TS. Dương Lê Minh. Các nội dung
nghiên cứu, tìm hiểu và kết quả thực nghiệm là hoàn toàn trung thực.
Luận văn này của tôi chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào.
Trong quá trình thực hiện luận văn này tôi đã tham khảo đến các tài liệu
của một số tác giả, tôi đã ghi rõ tên tài liệu, nguồn gốc tài liệu, tên tác giả và tôi
đã liệt kê trong mục “DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO” ở cuối luận văn.
Học viên

Phạm Văn Thuận


5

MỤC LỤC
MỤC LỤC ............................................................................................................. 5
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT……………………………………………………..7
DANH MỤC HÌNH VẼ ........................................................................................ 7
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................... 12
MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 13
CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ WIMAX VÀ ỨNG DỤNG .............. 15
1.1 Tổng quan ................................................................................................ 15
1.2 Các phiên bản của WiMAX ..................................................................... 17
1.3 Đặc điểm WiMAX cố định và WiMAX di động ......................................... 18
1.3.1 WiMAX cố định (Fixed WiMAX): ....................................................... 18
1.3.2 WiMAX di động (Mobile WiMAX) ..................................................... 19

1.4 Các ứng dụng của WiMAX...................................................................... 21
1.4.1 Ứng dụng WiMAX cho mạng truy nhập ............................................... 21
1.4.2 Ứng dụng WiMAX cho mạng đường trục ............................................. 21
1.4.3 Ứng dụng WiMAX kết hợp Wi-Fi ........................................................ 22
1.5 So sánh công nghệ WiMAX và các công nghệ khác .................................... 23
1.5.1 WiMAX và WiFi .................................................................................. 23
1.5.2 WiMAX và 3G ..................................................................................... 24
1.5.3 WiMAX và LTE ................................................................................... 25
CHƯƠNG II. LỚP ĐIỀU KHIỂN TRUY NHẬP MAC TRONG WIMAX .... 26
2.1 Tổng quan ................................................................................................ 26
2.2 Lớp điều khiển truy cập môi trường MAC ............................................... 26
2.3 Lớp con hội tụ CS ....................................................................................... 28
2.3.1 Chức năng và nhiệm vụ ........................................................................ 28
2.3.2 Kết nối, định danh kết nối CID và luồng dịch vụ SF ............................. 29
2.3.3 Phân loại ............................................................................................... 29
2.4 Lớp con phần chung MAC CPS .................................................................. 30
2.4.1 Địa chỉ MAC và kết nối ..................................................................... 31
2.4.2 Định dạng MAC PDU ....................................................................... 31
2.4.2.1 MAC PDU chung ........................................................................... 31
2.4.2.2 Tiêu đề MAC PDU không có payload (PDU yêu cầu băng thông) .. 33
2.5 Lớp con bảo mật PS .................................................................................... 36
2.6 . Quản lý chất lượng dịch vụ QoS:............................................................... 36
2.7 Cấu trúc khung TDD trong chế độ PMP ...................................................... 36
CHƯƠNG III. CƠ CHẾ LẬP LỊCH HỖTRỢ QoS TRONG WiMAX ........... 39
3.1 Tổng quan ................................................................................................... 39
3.2 Hỗ trợ QoS trong chuẩn 802.16 ................................................................... 39


6

3.3 Cơ chế yêu cầu và cấp phát băng thông ....................................................... 40
3.4 Các thông số hỗ trợ QoS ............................................................................. 41
3.4.1 Băng thông ........................................................................................... 41
3.4.2 Độ trễ Lacency (Delay) ......................................................................... 41
3.4.3 Jitter ...................................................................................................... 42
3.4.4 Tỷ số mất tin Packet loss....................................................................... 42
3.4.5 Thông lượng ............................................................................................ 42
3.5 Phân lớp QoS .............................................................................................. 42
3.5.1 Dịch vụ cấp phát không yêu cầu (UGS) ................................................ 43
3.5.2 Dịch vụ thăm dò thời gian thực (rtPS) ................................................... 44
3.5.3 Dịch vụ thăm dò phi thời gian thực (nrtPS) ........................................... 44
3.5.4 Dịch vụ thăm dò thời gian thực mở rộng (ertPS) ................................... 44
3.5.5 Dịch vụ nỗ lực tối đa (BE) .................................................................... 44
3.6 Kiến trúc QoS trong giao thức MAC 802.16 ............................................... 45
3.7 Các thuật toán phổ biến cho lập lịch lớp MAC trong chuẩn 802.16.......... 46
3.7.1 Thuật toán Round Robin (RR) ........................................................... 46
3.7.2 First-In-First-Out (FIFO) ................................................................. 48
3.7.3 Priority queue (PQ)............................................................................ 48
3.7.4 Hàng đợi cân bằng có trọng số WFQ ................................................. 49
3.7.5 Deficit Round Robin (DRR) .............................................................. 49
3.7.6 Hàng đợi xoay vòng theo trọng số WRR ........................................... 54
CHƯƠNG IV. MỘT SỐ KỸ THUẬT LẬP LỊCH ĐỀ XUẤT CHO WIMAX 56
4.1 Tổng quan: .................................................................................................. 56
4.2. Thuật toán lập lịch Round Robin ............................................................... 56
4.3 Cài đặt và thử nghiệm trên mô phỏng .......................................................... 56
4.3.1 Cấu trúc trạm BS .................................................................................. 58
4.3.2 Cấu trúc trạm MS.................................................................................. 59
4.3.3 Bộ lập lịch UL/DL ................................................................................ 60
4.4 Kịch bản mô phỏng ..................................................................................... 61
4.5 Kết luận ...................................................................................................... 66

4.6 Thuật toán DRR .......................................................................................... 66
4.7 Kết luận và đánh giá .................................................................................... 69
KẾT LUẬN ......................................................................................................... 71
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................... 73


7

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
STT

Ký hiệu

Từ viết tắt

1
2

3G
AC

Third Generation
Admission Control
Advanced Encryption
Standard
Airlink
Automatic Repeat
reQuest
Asynchronous Transfer
Mode

Backhaul
Best Effort
Base Station
Broadband Wireless
Access
Bandwidth Request
Constant Bit Rate
Connection Identifier
Cyclic Prefix
Customer Premises
Equipment
Common Part Sublayer
Convergence Sublayer
Deficit Counter
Downlink
Deficit Round Robin
Digital Subscriber Line
Extensible
Authentication
Protocol

3

AES

4

Airlink

5

ARQ

6

ATM

7
8
9

Backhaul
BE
BS

10

BWA

11
12
13
14

BWR
CBR
CID
CP

15

CPE

16
17
18
19
20
21

CPS
CS
DC
DL
DRR
DSL

22

EAP

23

ertPS

Extended rtPS

24
25
26

FCFS
FCH
FDD

First Come First Serve
Frame Control Header
Frequency Division

Nghĩa
Thế hệ thứ 3
Kiểm soát cho phép
Chuẩn mã hóa tiên tiến
Liên kết vô tuyến
Yêu cầu truyền lại tự động (Cơ
chế tự động phát lại)
Phương thức truyền không đồng
bộ
Kết nối đường trục
Dịch vụ nỗ lực tối đa
Trạm cơ sở
Truy cập không dây băng thông
rộng
Yêu cầu băng thông
Tốc độ bit cố định
Định danh kết nối
Chuỗi bảo vệ
Thiết bị đầu cuối thuê bao
Lớp con phần chung
Lớp con hội tụ

Bộ đếm dư thừa
Đường xuống
Thuật toán lập lịch DRR
Đường dây thuê bao số
Giao thức chứng thực mở rộng
Dịch vụ thăm dò thời gian thực
mở rộng
Đến trước phục vụ trước
Tiêu đề điều khiển khung
Song công phân chia theo tần số


8

27

FIFO

28

FSH

29
30

FTP
Grant

31

HTTP

32

ICI

33

IEEE

34

IP

35

ISDN

36

ISI

37
38
39

LAN
LOS
LTE

Duplexing
First In First Out
Fragmentation
Subheader
File Transfer Protocol
Grant
Hypertext Transfer
Protocol
Inter-Carrier
Interference
Institute of Electrical
and Electronics
Engineers
Internet Protocol
Integrated Services
Digital Network
Inter-Symbol
Interference
Local Area Network
Line Of Sight
Long Term Evolution

40

MAC

Media Access Control

41

MIMO

42

MPDU

43

MPEG

44
45

MS
NLOS

46

nrtPS

47

OFDM

48

OFDMA

Multiple Input Multiple
Output

MAC Protocol Data
Unit
Motion Picture Experts
Group
Mobile Station
Non Line of Sight
Non-Real-Time Polling
Services
Orthogonal Frequency
Division Multiplexing
Orthogonal Frequency
division Multiple
Access

Vào trước ra trước
Tiêu đề con phân mảnh
Giao thức truyền tập tin
Cấp phát
Giao thức truyền siêu văn bản
Nhiễu liên kênh

Viện kỹ thuật điện và điện tử
Giao thức liên mạng
Mạng số tích hợp đa dịch vụ
Nhiễu xuyên ký hiệu
Mạng vùng cục bộ
Tầm nhìn thẳng
Tiến hóa dài hạn
Lớp điều khiển truy nhập môi
trường

Nhiều đầu vào nhiều đầu ra
Đơn vị dữ liệu giao thức lớp
MAC
Nhóm chuyên gia ảnh động
Trạm di động
Không tầm nhìn thẳng
Dịch vụ thăm dò phi thời gian
thực
Ghép kênh phân chia theo tần số
trực giao
Đa truy nhập phân chia theo tần
số trực giao


9

49

73
74

Protocol Data Unit
Packet Header
PHS
Suppression
PHY
Physical
Privacy Key
PKM
Management

PMP
Point-to-Multipoint
Polling
Polling
PQ
Priority Queuing
QoS
Quality of Service
Radio Frequency
RFID
Identification
RR
Round Robin
Radio Resource
RRM
Management
Real-Time Polling
rtPS
Services
SAP
Service Access Point
SDU
Service Data Unit
SF
Service Flows
SFID
Service Flow ID
SOFDMA
Scalable OFDMA
SS

Security Sublayer
SS
Subscriber Station
SubCarriers SubCarriers
SubChannels SubChannels
Transport Control
TCP
Protocol
Time Division
TDD
Duplexing
Unsolicited Grant
UGS
Services
UL
Uplink
UWB
Ultra Wide band

75

VAD

Voice with activity
detection

76

VBR

Variable Bit Rate

50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72

PDU

Đơn vị dữ liệu giao thức
Chặn mào đầu tải tin

Lớp vật lý
Quản lý khóa riêng tư
Điểm đến đa điểm
Thăm dò
Hàng đợi ưu tiên
Chất lượng dịch vụ
Nhận dạng tần số sóng vô tuyến
Xoay vòng
Quản lý tài nguyên vô tuyến
Dịch vụ thăm dò thời gian thực
Điểm truy nhập dịch vụ
Đơn vị dữ liệu dịch vụ
Luồng dịch vụ
Định danh luồng dịch vụ
OFDMA mở rộng
Lớp con bảo mật
Trạm thuê bao
Sóng mang con
Kênh con
Giao thức điều khiển truyền tải
Ghép sông công theo tần số
Dịch vụ cấp phát tự nguyện
Đường lên
Băng tần siêu rộng
Thăm dò sự hoạt động của tiếng
nói
(khử khoảng lặng)
Tốc độ bit thay đổi

10

77

WEP

78
79
80

WFQ
Wi-Fi
WPA

81

WPA2

82

WRR

Wired Equivalent
Privacy
Weighted Fair Queuing
Wireless Fidelity
WiFi Protected Access
WiFi Protected Access
2
Weighted Round Robin

Bảo mật tương đương có dây
Hàng đợi cân bằng có trọng số
Mạng không dây Wifi
Chuẩn mã hóa WPA
Chuẩn mã hóa WPA 2
Hàng đợi xoay vòng theo trọng
số


11

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Miền phủ sóng của các công nghệ mạng không dây hiện nay.................. 15
Hình 1.2. Các thành viên Forum WiMAX .............................................................. 15
Hình 1.3: Kiến trúc mạng IEEE 802.16 kết nối điểm đa điểm (PMP) ..................... 16
Hình 1.4: WiMAX làm việc như thế nào ................................................................ 17
Hình 1.5: Công nghệ OFDMA so với công nghệ OFDM ........................................ 20
Hình 1.6: Ứng dụng WiMAX cho mạng truy nhập ................................................. 21
Hình 1.7: Ứng dụng WiMAX cho kết nối đường trục ............................................. 22
Hình 1.8: Ứng dụng WiMAX kết hợp WiFi............................................................ 22
Hình 1.9: Phạm vi ứng dụng kết hợp WiMAX và Wi-Fi ......................................... 23
Hình 1.10: Dự báo thuê bao 4G trên toàn thế giới................................................... 25
Hình 2.1: Kiến trúc giao thức WiMAX ................................................................... 27
Hình 2.2: PDU và SDU trong tầng giao thức .......................................................... 27
Hình 2.3: Lớp con hội tụ của WiMAX ................................................................... 28
Hình 2.4: Phân loại và ánh xạ CID (SS đến BS) ..................................................... 30
Hình 2.5: Phân loại và ánh xạ CID (BS đến SS) ..................................................... 30
Hình 2.6: Định dạng MAC PDU............................................................................. 31
Hình 2.7: Cụ thể định dạng tiêu đề MAC chung ..................................................... 32

Hình 2.8: Định dạng tiêu đề báo hiệu MAC loại I .................................................. 33
Hình 2.9: Tiêu đề báo hiệu MAC loại II ................................................................. 34
Hình 2.10: Phân mảnh MAC SDU thành n MAC PDU........................................... 35
Hình 2.11: Đóng gói MAC PDU ............................................................................ 36
Hình 2.12: Ví dụ của cấu trúc OFDM với TDD trong PMP .................................... 37
Hình 2.13: Khung OFDMA ở chế độ TDD ............................................................. 38
Hình 3.1: Một truy cập không dây băng thông rộng điển hình BWA với trường hợp
sử dụng WiMAX .................................................................................................... 39
Hình 3.2: Yêu cầu và cấp phát băng thông trong lớp dịch vụ BE ............................ 41
Hình 3.3: Công thức tính độ trễ trung bình ............................................................. 41
Hình 3.4: Công thức tính biến thiên trễ trung bình .................................................. 42
Hình 3.5: Công thức tính tỷ số mất mát gói tin ....................................................... 42
Hình 3.6: Công thức tính thông lượng .................................................................... 42
Hình 3.7a: Kiến trúc chất lượng dịch vụ 802.16...................................................... 45
Hình 3.7b: Kiến trúc chi tiết chuẩn QoS 802.16...................................................... 46
Hình 3.8: Thuật toán lập lịch RR ............................................................................ 47
Hình 3.9: Thuật toán hàng đợi FIFO ....................................................................... 48
Hình 3.10: Hàng đợi ưu tiên PQ ............................................................................. 48
Hình 3.11: Hàng đợi WFQ ..................................................................................... 49
Hình 3.12: Hoạt động của hàng đợi ưu tiên DRR.................................................... 49


12

Hình 3.13: Hàng đợi WRR ..................................................................................... 54
Hình 4.1: Mô hình thuật toán RR ............................................................................ 56
Hình 4.2: Quá trình mô phỏng với NS-2 ................................................................. 57
Hình 4.3: Sự kết hợp giữa C++ và OTcl trong NS-2 ............................................... 58
Hình 4.4: Cấu trúc trạm BS .................................................................................... 58
Hình 4.5: Cấu trúc trạm di động MS ....................................................................... 60

Hình 4.6: Các thành phần của bộ lập lịch tại BS và SS ........................................... 61
Hình 4.7: Tham số sử dụng trong kịch bản ............................................................. 61
Hình 4.8: Kịch bản mô phỏng cho luồng BE và UGS ............................................. 62
Hình 4.9: Đồ thị thông lượng các luồng dịch vụ BE và UGS với thuật toán RR khi
cố định kích thước gói tin 1500byte ........................................................................ 63
Hình 4.10: Đồ thị độ trễ gói tin cho các luồng dịch vụ với kích thước gói cố định .. 64
Hình 4.11: Đồ thị thông lượng các luồng dịch vụ BE và UGS với thuật toán RR khi
kích thước gói tin thay đổi ...................................................................................... 65
Hình 4.12: Đồ thị độ trễ gói tin cho các luồng dịch vụ với kích thước gói thay đổi . 66
Hình 4.13: Mô hình thuật toán DRR cho dịch vụ UGS (1)...................................... 67
Hình 4.14: Mô hình thuật toán DRR cho dịch vụ UGS (2)...................................... 67
Hình 4.15: Đồ thị tổng kích thước gói tin được gửi đi theo từng luồng ...................... 70
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Bảng tóm tắt chuẩn 802.16 ..................................................................... 18
Bảng 1.2: Các bản mô tả chứng nhận cho WiMAX cố định ................................... 19
Bảng 1.3: Đặc điểm WiMAX cố định và WiMAX di động ..................................... 19
Bảng 1.4: Các bản mô tả chứng nhận cho WiMAX di động ................................... 20
Bảng 1.5: So sánh giữa WiMAX và WiFi ............................................................... 24
Bảng 1.6: So sánh 3G và WiMAX .......................................................................... 24
Bảng 2.1: Trường tiêu đề chung MAC.................................................................... 32
Bảng 2.2: Trường tiêu đề MAC không có payload.................................................. 33
Bảng 3.1: Các lớp dịch vụ trong mạng WiMAX ..................................................... 43
Bảng 3.2: Bảng so sánh các thuật toán lập lịch ....................................................... 55
Bảng 4.1: Tham số mô phỏng ................................................................................. 62
Bảng 4.2. Thông lượng trung bình cho các luồng khi cố định kích thước gói tin là
1500byte ................................................................................................................. 63
Bảng 4.3: Độ trễ trung bình cho các luồng dịch vụ với kích thước gói cố định ....... 63
Bảng 4.4: Bảng thông lượng cho các luồng dịch vụ khi thay đổi kích thước gói tin 64
Bảng 4.5: Độ trễ trung bình cho các luồng dịch vụ với kích thước gói thay đổi ...... 65
Bảng 4.6: Tổng kích thước gói tin được gửi đi (byte) ................................................ 69

13

MỞ ĐẦU
Với sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ, mạng thế hệ mới phát
triển mang tính chất hội tụ, đáp ứng các nhu cầu thiết yếu và đòi hỏi của xã hội về tốc
độ truyền tin, độ chính xác và sự đa dạng hoá các loại hình dịch vụ. Trong đó, truyền
thông băng thông rộng đang ngày càng trở thành nhu cầu thiết yếu mang lại nhiều lợi
ích cho người sử dụng. Để đáp ứng các yêu cầu đó, nhiều công nghệ mới đã được
nghiên cứu và ra đời như 3G, Wi-Fi, LTE, WiMAX... Công nghệ đang được chú trọng
và được các nhà phát triển mạng quan tâm đó là công nghệ WiMAX.
Công nghệ WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) là công
nghệ truy nhập vô tuyến băng rộng cho một vùng rộng dựa trên chuẩn IEEE 802.16 sử
dụng băng tần thấp hơn 66 GHz bao gồm các phiên bản LOS và NLOS. Mạng truy cập
không dây băng thông rộng dựa trên công nghệ WiMAX cung cấp các dịch vụ đa
phương tiện trên nền IP như VoIP, điện thoại di động, truyền dữ liệu tốc độ cao, truyền
hình theo yêu cầu... WiMAX có ưu thế vượt trội so với các công nghệ cung cấp dịch
vụ băng thông rộng hiện nay về tốc độ truyền dữ liệu, phạm vi phủ sóng và giá cả thấp
do cung cấp các dịch vụ trên nền IP.
Để đảm bảo chất lượng truyền dẫn thông tin với các lưu lượng khác nhau, các
nhà cung cấp thiết bị cần điều chỉnh các thông số theo chuẩn IEEE 802.16 cho các
ứng dụng multimedia có băng thông rộng, như là VoIP, Video, luồng âm thanh và
cũng như các ứng dụng tốc độ dữ liệu thấp như là lướt Web, truyền file.
Trong một số ứng dụng truyền thông thời gian thực như VoIP, thông lượng và độ
trễ tín hiệu là rất được quan tâm. Độ trễ đối với các ứng dụng tương tác thời gian thực
như VoIP là < 150 ms là không gây ra vấn đề gì, giác quan con người không cảm nhận
được độ trễ này. Với độ trễ từ 150-400 ms là có thể được chấp nhận nhưng chất lượng
kém hơn. Với độ trễ > 400 ms thì cực tệ không chấp nhận được (phía nhận sẽ không
xem xét tới bất kì gói tin nào đến trễ hơn một ngưỡng nào đó, các gói tin coi như là

mất). Và với các kết nối (conection) với BS, kết nối nào có kích thước gói tin lớn,
thường chiếm dụng băng thông lớn hơn, không công bằng cho các kết nối khác. Để
giải quyết các vấn đề này, học viên nghiên cứu các thuật toán lập lịch trong WiMAX
nhằm cải thiện chất lượng dịch vụ cho các ứng dụng thoại như VoIP, Từ đó cải tiến
một thuật toán lập lịch cụ thể, áp dụng cải tiến này để xây dựng những hệ thống hỗ trợ
VoIP, mạng phục vụ chăm sóc khách hàng trong hệ thống WiMAX. Vì lẽ đó, luận văn
tập trung vào đề tài “Nghiên cứu các thuật toán lập lịch tối ưu cho UGS trong
WiMAX”.
Với nội dung nghiên cứu đã nêu ở trên, thì luận văn gồm có các nội dung trình
bày như sau.
CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ WIMAX VÀ ỨNG DỤNG


14

Chương này học viên trình bày tổng quan công nghệ WiMAX, các phiên bản hỗ
trợ trong WiMAX, các đặc điểm của WiMAX cố định và WiMAX di động, các ứng
dụng của WiMAX và so sánh WiMAX với các công nghệ khác.
CHƯƠNG II. LỚP ĐIỀU KHIỂN TRUY NHẬP MAC TRONG WIMAX
Chương này học viên tập chung vào nghiên cứu chi tiết lớp điều khiển truy nhập
MAC trong WiMAX. Lớp MAC bao gồm ba lớp con, lớp con hội tụ CS, lớp con phần
chung MAC CPS thực hiện chức năng MAC chính, dưới lớp con phần chung là lớp
con bảo mật. Phần cuối chương II, học viên trình bày cấu trúc khung TDD trong chế
độ PMP.
CHƯƠNG III. CƠ CHẾ LẬP LỊCH HỖTRỢ QoS TRONG WiMAX
Chương này, học viên phân tích chi tiết các thông số hỗ trợ QoS cho WiMAX
như băng thông, độ trễ, jitter, thông lượng. Sự phân lớp dịch vụ hỗ trợ trong WiMAX
và các thuật toán lập lịch trong WiMAX.
CHƯƠNG IV. MỘT SỐ KỸ THUẬT LẬP LỊCH ĐỀ XUẤT CHO WIMAX
Trong chương IV này học viên đi nghiên cứu chi tiết hơn về thuật toán RR và

thuật toán DRR, mô phỏng thuật toán RR từ đó đánh giá ưu nhược điểm thuật toán
RR, đề xuất hướng cải tiến.


15

CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ WIMAX VÀ ỨNG DỤNG
1.1 Tổng quan
Sự gia tăng nhanh chóng trong nhu cầu đối với mạng không dây băng thông rộng
tốc độ cao đã thúc đẩy sự phát triển của công nghệ mới trong những năm gần đây.
WiMAX là từ viết tắt của Worldwide Interoperability for Microwave Access - Công
nghệ truy cập vô tuyến băng rộng, là một trong những công nghệ này. WiMAX dựa
trên chuẩn IEEE 802.16, cung cấp giải pháp không dây linh hoạt cố định và di dộng và
một loạt các ứng dụng khác nhau, các hỗ trợ bao gồm cả chức năng đa phương tiện,
với các tham số chất lượng dịch vụ QoS khác nhau.
Khoảng cách

Hình 1.1: Miền phủ sóng của các công nghệ mạng không dây hiện nay
Diễn đàn WiMAX đã mô tả WiMAX là một công nghệ dựa trên các chuẩn cho
phép việc cung cấp các dặm cuối truy cập băng rộng không dây như là một cách thay
thế cho cáp và đường dây thuê bao DSL [1].

Hình 1.2. Các thành viên Forum WiMAX [8]
Các kiến trúc cơ bản IEEE 802.16 bao gồm một trạm gốc BS và một hoặc nhiều
hơn trạm thuê bao SS. BS đóng vai trò thực thể trung tâm để chuyển tất cả các dữ liệu


16

từ SS trong một chế độ PMP điểm đến đa điểm. Truyền dẫn diễn ra thông qua hai kênh

độc lập: Kênh Downlink (từ BS đến SS) và kênh Uplink (từ SS đến BS). Kênh Uplink
được chia sẻ giữa tất cả các SS trong khi kênh đường xuống Downlink chỉ được sử
dụng bởi BS.
Lớp vật lý IEEE 802.16, tốc độ của dữ liệu phụ thuộc vào băng thông và kỹ thuật
điều chế, việc sử dụng OFDM cho các kết nối tốc độ cao cho cả trạm cố định và di
động. Các giao thức lớp MAC định nghĩa cả song công phân chia tần số FDD và song
công phân chia theo thời gian TDD cho các kết nối của nó. Các kiến trúc bao gồm hai
thành phần, một trạm gốc (BS) và một số Dịch vụ (SS) với hai hướng truyền thông.
Thứ nhất là đường xuống (DL) truyền từ BS đến SS, và được thực hiện trong phương
pháp tiếp cận PMP, thứ hai là các hướng đường lên (UL). Các kênh UL là chung cho
tất cả các nút và các khe thời gian thông qua phương pháp TDD trên cơ sở nhu cầu đối
với dữ liệu đa phương tiện.

Internet

Các thuê bao
Khu dân cư

Mạng
điện thoại
công cộng

Các thuê bao
Di động

Các thuê bao
Văn phòng

Hình 1.3. Kiến trúc mạng IEEE 802.16 kết nối điểm đa điểm (PMP)[6]
Nhóm IEEE 802.16 đã ban hành các tiêu chuẩn trong dải 10-66 GHz cho truyền

thông tầm nhìn thẳng LOS và dải 2-11 GHz cho truyền thông không có tầm nhìn thẳng
NLOS [3].


17

Hình 1.4: WiMAX làm việc như thế nào [4].
Chuẩn IEEE 802.16 hỗ trợ QoS, nó hỗ trợ bốn loại luồng dịch vụ thời gian thực
và phi thời gian thực tại tầng MAC với các yêu cầu QoS khác nhau:
Dịch vụ cấp phát tự nguyện (UGS): UGS thiết kế hỗ trợ luồng dịch vụ thời gian
thực, dịch vụ này hỗ trợ tốc độ BIT không đổi (CBR), như ứng dụng Voice IP, các ứng
dụng này yêu cầu phân bổ băng thông không đổi.
Dịch vụ thăm dò thời gian thực (rtPS): Các ứng dụng này có các yêu cầu băng
thông cụ thể cũng như độ trễ lớn nhất, như ứng dụng MPEG video. Dịch vụ này hỗ trợ
cho các ứng dụng có tốc độ BIT thay đổi định kỳ theo thời gian.
Dịch vụ thăm dò phi thời gian thực (nrtPS): Dịch vụ này cho các luồng không
phải thời gian thực, nó đòi hỏi tốt hơn dịch vụ Best Effort ví dụ truyền tập tin băng
thông cao. Các ứng dụng này không cần thời gian thực và đòi hỏi cấp phát băng thông
tối thiểu như FTP, HTTP (trình duyệt Web).
Nỗ lực tốt nhất (BE): dịch vụ BE được thiết kế để hỗ trợ các luồng dữ liệu mà
không cần bất kỳ sự đảm bảo QoS nào như ứng dụng HTTP [3].
1.2 Các phiên bản của WiMAX
Các phiên bản mới nhất của IEEE 802.16, 802.16-2004 (trước đây được gọi là
sửa đổi D, hay 802.16d), đã được phê chuẩn vào tháng năm 2004, 802.16-2004 là một
tiêu chuẩn phạm vi rộng, bao gồm các phiên bản trước (802.16-2001, 802.16c vào năm
2002, và 802.16a vào năm 2003) và bao gồm cả LOS và NLOS ứng dụng trong các tần
số 2-66 GHz. Các tiêu chuẩn IEEE, tập chung chủ yếu vào lớp MAC và lớp vật lý
(PHY).

18

Những thay đổi được đưa vào 802.16-2004 đã được tập trung vào các ứng dụng
cố định và lưu trú trong các tần số 2-11 GHz. Hai kỹ thuật điều chế đa sóng mang
được hỗ trợ trong 802.16-2004: OFDM với 256 sóng mang và OFDMA với 2048 sóng
mang [5].
Bảng 1.1 sẽ mô tả tóm tắt các đặc trưng chuẩn 802.16:
Ngày hoàn
802.16
802.16a/ 802.16REVd
802.16e
thiện
Tháng 12 năm 802.16a: tháng 1 năm 2003 Năm 2005
2001
802.16REVd: năm 2004
10 đến 66 Ghz <11Ghz
<6Ghz
Phổ tần số
Line-of-Sight
Non-Line-of-Sight
Non-Line-of-Sight
Điều kiện
only
32 đến 134
Tốc độ max 75Mbps
Tốc độ 15Mbps
Tốc độ BIT
Mbps
Kênh 20Mhz
Kênh 5Mhz

QPSK 16QAM OFDM 256 Sóng mang con Tương tự 802.16a
Điều chế
64QAM QPSK 16QAM
64QAM
Cố định
Cố định, Người đi bộ chuyển Di động <
Tính di động
vùng địa phương nomandic
120km/h
20, 25, 28 Mhz Lựa chọn giữa 1.25Mhz và Từ 1.25Mhz đến
Băng thông
20Mhz
20Mhz
của một kênh
1 đến 3 km
6-10 km (50 km tối đa dựa 1 đến 3 km, tối đa
Bán kính tế
trên chiều cao tháp, anten, và 15km
bào
công suất truyền dẫn)
Bảng 1.1 Bảng tóm tắt chuẩn 802.16 [4]
1.3 Đặc điểm WiMAX cố định và WiMAX di động
1.3.1 WiMAX cố định (Fixed WiMAX):
Là công nghệ mạng thích hợp cho những thiết bị truy cập mạng cố định tại chỗ,
hoặc có thể di chuyển từ nơi này qua nơi khác nhưng với tốc độ chậm.
Công nghệ này được định nghĩa qua chuẩn IEEE 802.16-2004 và dựa trên ETSI
HiperMAN, Nó sử dụng OFDM và hỗ trợ truy cập cố định và di chuyển trong môi
trường LOS và NLOS. LOS là chế độ truyền đòi hỏi tầm nhìn thẳng nghĩa là điểm thu
và điểm phát nhìn thấy nhau theo đường thẳng. NLOS là chế độ truyền không đòi hỏi
tầm nhìn thẳng. Bảng mô tả ban đầu diễn đàn xây dựng là cho băng tần 3,5 GHz và 5,8

GHz [9].
Kỹ thuật điều chế OFDM:
Công nghệ OFDM – Là kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao, là
một hình thức cải tiến của công nghệ TDM, nơi các tần số được ghép trực giao với
nhau và phổ của tín hiệu này được chồng lấn lên nhau.
Sự chồng lấn phổ tín hiệu, làm cho công nghệ OFDM có hiệu suất sử dụng phổ
lớn hơn nhiều so với các kỹ thuật trước đây. Ưu điểm chính của công nghệ này là làm


19

giảm hiện tượng nhiễu xuyên kí hiệu ISI và nhiễu liên kênh ICI nhờ sử dụng các chuỗi
bảo vệ CP.
Băng tần (Mhz) Độ rộng kênh (Mhz) Phương pháp ghép kênh
3400 – 3600
3,5
TDD
3400 – 3600
3,5
FDD
3400 – 3600
7
TDD
3400 – 3600
7
FDD
5725 – 5859
10
TDD
Bảng 1.2 Các bản mô tả chứng nhận cho WiMAX cố định [9].

1.3.2 WiMAX di động (Mobile WiMAX)
Phiên bản này dựa trên bản bổ sung 802.16e, hỗ trợ thêm tính di động. Nó sử
dụng OFDMA, một kỹ thuật điều chế đa sóng mang sử dụng sự tạo kênh con. Các nhà
cung cấp dịch vụ triển khai WiMAX di động cũng có thể sử dụng phiên bản này để
cung cấp các dịch vụ cố định.
Hai phiên bản WiMAX cố định và WiMAX di động cùng tồn tại và đáp ứng
yêu cầu phát triển truy cập băng thông rộng không dây trong thị trường cố định và di
động. Khi chọn một giải pháp, nhà cung cấp cần đánh giá các yếu tố như thị trường
cung cấp, phổ khả dụng và thời gian triển khai. Các sản phẩm WiMAX cố định ít phức
tạp hơn các phẩm WiMAX di động. Sản phẩm WiMAX cố định có thể sử dụng với dải
băng tần không đăng ký, thời gian triển khai nhanh, thường có thông lượng cao hơn
các thiết bị dựa trên WiMAX di động. Ngược lại, các sản phẩm WiMAX di động hỗ
trợ di động, cải tiến độ bao phủ và quản lý linh hoạt tài nguyên phổ.





WiMAX cố định
Khoảng cách giữa trạm thu và phát
có thể tới 50km.
Tốc độ truyền tối đa là 70Mb/s.
Hoạt động trong cả 2 môi trường
LOS và NLOS.
Dải tần làm việc 2-11GHz và 1066GHz.

 Sử dụng cả 2 công nghệ: TDD và
FDD.
 - Fixed WiMAX sử dụng phương
pháp điều chế OFDM[19]








WiMAX di động
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 trong khoảng tần số
dưới 6GHz ( 2,3 GHz; 2,5 GHz;3,3
GHz; 3,5 GHz)
Khuyến nghị sử dụng TDD

 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

Bảng 1.3: Đặc điểm WiMAX cố định và WiMAX di động


20

Sub-Carriers

Kỹ thuật điều chế OFDMA
OFDMA là công nghệ đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao, được
phát triển từ công nghệ OFDM.

Time

Sub-Channels

Người dùng 1
Người dùng 2
Người dùng 3
Người dùng 4
Người dùng 5
Time

Hình 1.5: Công nghệ OFDMA so với công nghệ OFDM:
Kênh con và sóng mang con
OFDMA có một số ưu điểm như là tăng khả năng linh hoạt, thông lượng và tính
ổn định đươc cải thiện. Việc ấn định các kênh con cho các thuê bao cụ thể, việc truyền
nhận từ một số thuê bao có thể xảy ra đồng thời mà không cần sự can thiệp nào, do đó
sẽ giảm thiểu những tác động như nhiễu.
Băng tần (Mhz)
Độ rộng kênh (Mhz) Phương pháp ghép kênh
2,3 – 2,4
8,75
TDD
2,3 – 2,4
5
TDD

10
2,305 – 2,320
3,5
TDD
2,345 – 2,360
2,305 – 2,320
5
TDD
2,345 – 2,360
2,305 – 2,320
10
TDD
2,345 – 2,360
2,496 – 2,69
5
TDD
10
3,3 – 3,4
5
TDD
3,3 – 3,4
7
TDD
Bảng 1.4 Các bản mô tả chứng nhận cho WiMAX di động [9].


21

Về cấu trúc phân lớp, hệ thống WiMAX được chia thành 4 lớp: Lớp con hội tụ
CS làm nhiệm vụ giao diện giữa lớp đa truy nhập và các lớp trên, lớp con phần chung

MAC CPS, lớp bảo mật Security và lớp vật lý PHY. Các lớp này tương đương với hai
lớp dưới cùng của mô hình OSI và được tiêu chuẩn hóa để có thể giao tiếp với nhiều
ứng dụng lớp trên.
1.4 Các ứng dụng của WiMAX.
1.4.1 Ứng dụng WiMAX cho mạng truy nhập
Trong mạng truy nhập, WiMAX được sử dụng để cung cấp các dịch vụ có băng
thông lớn, khoảng cách xa, chất lượng được đảm bảo. Ưu điểm của WiMAX là khả
năng cung cấp dịch vụ trong nhiều điều kiện địa lý khác nhau gồm thành thị, ngoại ô
hay vùng nông thôn, miền núi nơi mà khó khăn cho việc đi cáp. Thông qua kết nối
điểm – đa điểm PMP, trạm gốc BS có thể thay thế các dịch vụ băng rộng truyền thống
như đường dây thuê bao số DSL với các yêu cầu truy nhập khác nhau. Chuẩn IEEE
802.16 có thể hỗ trợ cả truy nhập cố định theo chuẩn 802.16d và truy nhập di động
theo chuẩn 802.16e [7].

Hình 1.6: Ứng dụng WiMAX cho mạng truy nhập
1.4.2 Ứng dụng WiMAX cho mạng đường trục


22

Với băng thông lên đến 72 Mbps, WiMAX có thể được sử dụng để xây dựng các
mạng đường trục vô tuyến như thể hiện trên hình.

Rural

802.16-2004

Reeidential & SOHO

Point-to-Point

Backhaul

Wired Connection
802.16e

Hình 1.7: Ứng dụng WiMAX cho kết nối đường trục
Thay vì sử dụng các tuyến cáp với chi phí cao, trạm gốc BS với các anten
WiMAX định hướng được sử dụng để thiết lập các liên kết vô tuyến. Qua đó tiết kiệm
giá thành trong việc triển khai đặc biệt là trường hợp yêu cầu tốc độ kết nối cao và khó
triển khai kết nối hữu tuyến do hạn chế của điều kiện địa hình.
1.4.3 Ứng dụng WiMAX kết hợp Wi-Fi

Mạng lõi viễn
thông

Trạm cơ sở WiMAX
Khách hàng
(Nhà, doanh nghiệp, điểm truy nhập)

Hình 1.8: Ứng dụng WiMAX kết hợp WiFi
Một hướng ứng dụng tiềm năng mà WiMAX hướng tới đó là sự kết hợp với các
mạng WiMAX để tạo nên một vùng truy nhập không dây rộng lớn. Như hình 6, các
khách hàng truy nhập vào dịch vụ thông qua các điểm truy nhập hotspots theo chuẩn


23

802.11. Các điểm truy nhập AP được kết nối với trạm gốc BS theo chuẩn 802.16 qua
đó cung cấp kết nối đến mạng Internet.

Đô thị

Nông thôn

Ngoại ô

Đô thị

Hình 1.9. Phạm vi ứng dụng kết hợp WiMAX và Wi-Fi
Sự kết hợp này tạo nên một sự thuận tiện với cả nhà cung cấp dịch vụ và khách
hàng. Cấu hình mạng kết hợp WiMAX và Wi-Fi có thể được sử dụng trong nhiều
phạm vi nhằm đáp ứng các nhu cầu khác nhau từ các địa điểm công cộng như quán
café, nhà ga, khách sạn… đến các doanh nghiệp hay hộ gia đình tại khu vực đô thị
cũng như ngoại ô và nông thôn [7].
1.5 So sánh công nghệ WiMAX và các công nghệ khác
1.5.1 WiMAX và WiFi
Đối với mối quan hệ giữa WiMAX và WiFi, WiFi liên quan đến các tiêu chuẩn
IEEE 802.11x của WLAN, trong khi đó WiMAX là tổ chức có liên quan đến khả năng
tương tác với các chuẩn của IEEE 802.16x WMAN. Chúng đang hướng tới các ứng
dụng khác nhau, WiMAX có một lớp vật lý tốt hơn và công nghệ lớp MAC với tốc độ
cao hơn và hỗ trợ QoS. WiFi được sử dụng trong danh mục của mạng WLAN,
WiMAX sử dụng trong danh mục WMAN, chúng bổ sung cho nhau, có thể coi là
WiFi thích hợp cho sử dụng trong nhà và WiMAX thích hợp cho sử dụng ngoài trời ở
các thành phố. Họ cùng tồn tại và phát triển trong một xu hướng bổ sung, và cũng có
thể phát triển tương thích với 3G.
Wi-Fi
WiMAX
Khoảng cách Lên đến 300 feet (Khoảng Lên đến 30 dặm (khoảng
91,4 mét)
48,3 km) bán kính cell từ 46 dặm

Vùng phủ sóng Tối ưu cho hiệu năng trong Ngoài trời NLOS; hỗ trợ
nhà, phạm vi ngắn
cho các công nghệ ăng ten
tiên tiến
Khả năng mở Hỗ trợ một đến hàng chục Hỗ trợ hiệu quả từ một đến
rộng
người sử dụng, 1CPE/ 1 hàng trăm CPE, thuê bao
người sử dụng, độ rộng không giới hạn trong mỗi
kênh cố định 20Mhz
CPE, kích thước kênh linh
hoạt từ 1.5Mhz đến 20MHz
Tốc độ bit
11Mps – 54Mps
Lên đến 75Mbit/s trong một
kênh 20Mhz


24

QoS

Không hỗ trợ QoS

Hỗ trợ QoS ở mức MAC,
cho phép các dịch vụ khác
nhau như tiếng nói và video
Cơ chế bảo mật Chứng thực bảo mật tương EAP - Giao thức chứng thực
đương mạng có dây WEP, mở rộng , AES - Chuẩn mã
WPA, WPA2
hóa tiên tiến, PKM Quản lý

khóa riêng tư
Bảng 1.5: So sánh giữa WiMAX và WiFi [8]
1.5.2 WiMAX và 3G
3G là một công nghệ mạng diện rộng. Mạng 3G là ISDN cho thông tin di động
toàn cầu tích hợp chức năng khác nhau của các hệ thống thông tin di động, chẳng hạn
như di động tế bào, không dây, trunking, dữ liệu di động, truyền hình vệ tinh. Tương
thích với các dịch vụ của mạng viễn thông cố định, nó cũng cung cấp các dịch vụ thoại
và dữ liệu. Mục tiêu của 3G là thực hiện phạm vi bao phủ liên tục trong tất cả các khu
vực như khu vực đô thị và Quốc gia, để thực hiện các dịch vụ hệ thống có sẵn cho
người sử dụng bất cứ nơi nào. 3G cũng cung cấp các dịch vụ thoại và dữ liệu. Trong
điều kiện hiện nay, QoS của dịch vụ thoại dựa trên chuyển mạch là tốt hơn nhiều so
với dịch vụ VoIP.
Như là tiêu chuẩn thứ tư của 3G, WiMAX cho thấy ưu thế tuyệt vời của nó
trong nhiều khía cạnh so với công nghệ 3G. Mặc dù tốc độ của mạng 3G cải thiện
đáng kể so với loại khác hiện nay, nhưng nó chậm hơn so với WiMAX 30 lần. Ngoài
ra, vùng phủ sóng của một trạm gốc 3G chỉ là một phần mười của WiMAX.
Trong những năm qua, các nhà khai thác mạng không dây có vốn đầu tư hàng
trăm tỷ USD để có được giấy phép hoạt động 3G. Họ vẫn chi hàng chục tỷ đô la vào
hoạt động của mạng 3G hiện nay. Hiện nay, phổ tần số của WiMAX không cần chi phí
bổ sung, và mạng WiMAX dựa trên đòi hỏi ít trạm gốc hơn nhiều so với 3G. Các chức
năng chính của 3G là cung cấp dịch vụ điện thoại di động, và cũng để truyền dữ liệu.
Các tiêu chí của WiMAX là việc truyền tải dữ liệu tốc độ cao trong khi chất lượng
cuộc gọi không phải là yêu cầu quan trọng [8].
Thông số kỹ thuật cho 3G và WiMAX
Thông số
3G
WiMAX
Truyền thông cho
Download 2Mbps
Download 10Mbps

các thiết bị trạm
Upload 0.15 Mbps
Upload 2-3 Mbps
Truyền thông cho
Tốc độ thấp 0.14 Mbps độ Tốc độ cao 2 Mbps độ trễ
các thiết bị di động
trễ cao (> 100ms)
thấp (<100ms)
Băng thông
Lý thuyết tối đa 2.4 Mbps
Lý thuyết tối đa 70 Mbps
Bảo mật
Cao
Cao
QoS
Cao
Cao, độ trễ < 10ms
Bảng 1.6. So sánh 3G và WiMAX


25

1.5.3 WiMAX và LTE
Cả LTE và WiMAX áp dụng phương pháp tiên tiến như OFDMA và MIMO, và
cả hai đều hoàn toàn dựa trên IP. Với chức năng dữ liệu tốc độ cao, họ nhận ra nhiều
ứng dụng cao cấp như truy cập internet nhanh chóng và video. Hai hệ thống có sự
cạnh tranh khốc liệt, nhưng phải có một người chiến thắng cuối cùng và duy nhất. Hai
tiêu chuẩn này được phát triển trong bối cảnh lịch sử khác nhau, và họ có những khả
năng khác nhau. Rõ ràng, LTE là sự kế thừa của công nghệ di động như UMTS/
WCDMA / HSPA và CDMA2000 3G, trong khi WiMAX được sử dụng chủ yếu cho

việc truy cập và truyền dẫn kết nối không dây băng thông rộng [8].
4G Worldwide Subscriber Forecast (Millions of Subscribers)
350
300

WiMAX
LTE

250
200
150
100
50

2014

2013

2012

2011

2010

2009

0

Hình 1.10 Dự báo thuê bao 4G trên toàn thế giới [8]