Tìm hiểu và nghiên cứu về mạng không dây wimax (khóa luận kinh tế và quản trị kinh doanh)

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
KHOA KINH TẾ VÀ QUẢN TRỊ KINH DOANH
---o0o---

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
TÌM HIỂU VÀ NGHIÊN CỨU VỀ MẠNG KHÔNG DÂY WIMAX

NGÀNH: HỆ THỐNG THÔNG TIN
MÃ NGÀNH: 7480104

Giáo viên hƣớng dẫn

: Nguyễn Văn Cƣờng

Sinh viên thực hiện

: Vũ Hồng An

Mã Sinh Viên

: 1651070532

Lớp

: K61 – HTTT

Khóa học

: 2016 - 2020

Hà Nội, năm 2020

LỜI CẢM ƠN
Đƣợc sự phân công của quý thầy cô khoa Hệ Thống Thông Tin, Trƣờng Đại
Học Lâm Nghiệp, sau gần bốn tháng thực tập em đã hồn thành khóa luận tốt nghiệp “
Tìm hiểu và nghiên cứu về mạng khơng dây WiMAX”.
Để hồn thành nhiệm vụ đƣợc giao, ngồi sự nỗ lực học hỏi của bản thân cịn
có sự hƣớng dẫn tận tình của thầy cơ, cơ chú, anh chị khóa trƣớcEm chân thành cảm
ơn thầy giáo – Nguyễn Văn Cƣờng, ngƣời đã hƣớng dẫn cho em trong suốt thời gian
thực tập. Mặc dù thầy bận nhƣng không ngần ngại chỉ dẫn em, định hƣớng đi cho em,
để em hoàn thành tốt nhiệm vụ. Một lần nữa em chân thành cảm ơn thầy và chúc thầy
dồi dào sức khoẻ.
Xin cảm ơn tất cả các bạn bè, thƣ viện, công ty, anh chị đã giúp đỡ, dìu dắt em
trong suốt thời gian qua. Tất cả các mọi ngƣời đều nhiệt tình giúp đỡ.
Tuy nhiên vì kiến thức chun mơn cịn hạn chế và bản thân còn thiếu nhiều
kinh nghiệm thực tiễn nên nội dung của báo cáo không tránh khỏi những thiếu xót, em
rất mong nhận sự góp ý, chỉ bảo thêm của q thầy cơ cùng tồn thể cán bộ, công nhân
viên tại nhà trƣờng, các doanh nghiệp để báo cáo này đƣợc hoàn thiện hơn.
Một lần nữa xin gửi đến thầy cô, bạn bè cùng các cô chú lời cảm ơn chân thành
và tốt đẹp nhất!
Thứ 2, ngày 01 tháng 06 năm 2020


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC HÌNH VẼ
DANH MỤC BẢNG BIỂU
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 1

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ WiMAX ........................................................ 4
1.1. Giới thiệu về WiMAX .............................................................................. 4
1.2. Băng tần cho WiMAX ............................................................................. 5
1.3. Các chuẩn WiMAX .................................................................................. 7
1.3.1 IEEE 802.16 - 2001 ............................................................................ 7
1.3.2 IEEE 802.16a-2003 ............................................................................. 8
1.3.3 IEEE 802.16c-2002 ............................................................................. 9
1.3.4 IEEE 802.16 - 2004 ............................................................................ 9
1.3.5 IEEE 802.16e và các chuẩn mở rộng................................................... 9
1.4 Mô hình ứng dụng WiMAX .................................................................... 10
1.4.1 Mơ hình ứng dụng cố định (Fixed WiMAX). .................................... 10
1.4.2 Mơ hình ứng dụng WiMAX di động ................................................. 11
1.5. So sánh giữa WiMAX và WI-FI ................................................................11
CHƢƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ WiMAX DI ĐỘNG............................................16
2.1. Giới thiệu chung..................................................................................... 16
2.2 Kĩ thuật truyền thông số .......................................................................... 17
2.2.1 Mô tả lớp vật lý................................................................................. 17
2.2.2. So sánh OFDM và OFDMA ............................................................ 20
2.3. Các đặc tính kỹ thuật của WiMAX di động .......................................... 27
2.3.1 Cấu trúc khung TDD ......................................................................... 27
2.3.2. Các đặc điểm lớp PHY cải tiến khác ................................................ 29
2.3.3. Mô tả lớp MAC (Media Access Control) ......................................... 30
2.4. Đặc điểm cải tiến của WiMAX di động so với WiMAX. ....................... 37
2.4.1 Công nghệ anten thông minh ............................................................ 37


2.4.2. Hệ thống ăng ten thích nghi ............................................................. 40
2.4.3. Kỹ thuật anten MIMO ...................................................................... 41
2.4.4. Sử dụng lại tần số phân đoạn ........................................................... 41
2.4.5 Dịch vụ Multicast và Broadcast (MBS)............................................. 42

CHƢƠNG III: TRIỂN KHAI WIMAX ........................................................…50
3.1 WiMAX 802.16-2004 hay 802.16e ........................................................ 51
3.2 Thời cơ và thách thức của WiMAX........................................................ 52
3.3 Tình hình triển khai trên thế giới ............................................................ 53
3.3.1 Thị phần phát triển WiMAX trên thế giới ........................................ 55
3.3.2 Tình hình giới thiệu thiết bị trên thế giới .......................................... 60
3.3.3 Chính sách quản lí WiMAX của các quốc gia .................................. 61
3.4 Tình hình triển khai WiMAX ở Việt Nam .............................................. 66
3.4.1. Tình hình chung .............................................................................. 67
3.4.2 Triển khai thí điểm WiMAX tại Lào Cai.......................................... 70
KẾT LUẬN .............................................................................................. 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO


DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Mơ hình truyền thơng của WiMAX ................................................... 5
Hình 1.2: Mơ hình ứng dụng WiMAX cố định .................................................10
Hình 1.3: Mơ hình ứng dụng WiMAX di động .................................................11
Hình 2.1: So sánh giữa FDMA và OFDM ........................................................18
Hình 2.2 Ví dụ về sử dụng bốn sóng mang con cho một ký hiệu OFDM ..........19
Hình 2.3: Phân chia luồng số liệu trong OFDM ................................................20
Hình2.4: Mặt cắt của Cyclic Prefix...................................................................20
Hình 2.5: Mật độ phổ năng lƣợng của tín hiệu điều chế OFDM .......................21
Hình 2.6: Miền tần số OFDM ...........................................................................21
Hình 2.7: Mơ hình kênh con hóa OFDM ..........................................................21
Hình 2.8: Cấu trúc sóng mang con OFDMA ....................................................22
Hình 2.9: Sự phân bổ pilot và dữ liệu trong các ký hiệu chẵn lẻ .......................23
Hình 2.10: Cấu trúc tile của UL PUSC .............................................................23
Hình 2.11: Tƣơng quan so sánh giữa OFDM và SOFDMA ..............................25

Hình 2.12: So sánh OFDM và OFDMA ...........................................................26
Hình 2.13: Tuyến lên trong OFDM và OFDMA ...............................................26
Hình 2.14: Cấu trúc khung WiMAX OFDMA..................................................28
Hình 2.15: Mơ hình điều chế trong 802.16e .....................................................29
Hình 2.16: QoS hỗ trợ WiMAX di động...........................................................33
Hình 2.17: Các bƣớc kết nối với trạm BS .........................................................37
Hình 2.18: Kỹ thuật MIMO ..............................................................................38
Hình 2.19: Chuyển mạch thích ứng cho anten thơng minh ...............................40
Hình 2.20: Beam Shaping trong AAS ...............................................................40
Hình 2.21: MIMO ............................................................................................41
Hình 2.22: Cấu trúc khung đa miền ..................................................................42
Hình 2.23: Sử dụng lại tần số ...........................................................................42
Hình 2.24: Hỗ trợ MBS nhúng với những vùng WiMAX-MBS di động...........43
Hình 3.1 So sánh giữa các cơng nghệ truy nhập ..............................................49
Hình3.2 : Sơ đồ kết nối tổng thể .......................................................................69


Hình 3.3: Sơ đồ kết nối trạm gốc BS ................................................................70
Hình 3.4: Sơ đồ kết nối đầu cuối ( End-User) ...................................................71
Hình 3.5: Sơ đồ kết nối cho ứng dụng VoIP .....................................................71


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1. So sánh giữa Wi-Fi và WiMAX ......................................................15
Bảng 2.1: Các tham số tỉ lệ OFDMA ................................................................25
Bảng 2.2: Các kỹ thuật mã hóa và điều chế đƣợc hỗ trợ ...................................29
Bảng 2.3: Tốc độ dữ liệu PHY với các kênh con PUSC trong WiMAX di động
.........................................................................................................................30
Bảng 2.4: Các dịch vụ trong QoS .....................................................................34

Bảng 2.5: Các tùy chọn của Anten cao cấp .......................................................39
Bảng 2.6: Các tốc độ dữ liệu cho các cấu hình SIMO/MIMO ...........................40


THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

AAA

Authentication,

Nhận thực, cấp phép và tính cƣớc

authorization and Account
AAS

Adaptive Antenna System

Hệ thống anten thích ứng

ACK

Acknowledgment

Xác nhận

AES

Advance Ecryption Standard

Chuẩn mật mã nâng cao

AK

Authorization Key

Khóa nhận thực

ARQ

Automatic Retransmission Request

Yêu cầu truyền lại tự động

ASN

Access Service Network

Mạng dịch vụ truy nhập

ATM

Asynchronous Transfer Mode

Phƣơng thức truyền
không đồng bộ

BE

Best Effort

dịch vụ nỗ lực tốt nhất

BPSK

Binary Phase shift Keying

Khóa chuyển pha nhị phân

BR

Bandwidth Request

Yêu cầu băng thông

BS

Base Station

Trạm gốc

BSN

Block Sequence Number

Số thứ tự khối

BTC

Block Turbo Code

Mã Turbo khối

BW

Bandwidth

Băng thông

BWA

Broadband Wireless Access

Truy nhập không dây băng rộng

CA

Collision Avoidance

Tránh xung đột

CBC

Cipher Block Chaining

Chuỗi khối mã hóa

CC

Confirmation Code

Mã xác nhận

CCI

Co-Channel Interference

Nhiễu kênh liên kết

CCK

Complementary Coded Keying

Khóa mã hóa bổ sung

CDMA

Code Division Multiple Access

Đa truy nhập phân chia theo mã

C/I

Carrier to Interference Ratio

Tỉ số tín hiệu/ nhiễu

CID

Connection Identifier

Nhận dạng kết nối

CP

Cyclic Prefix

Tiền tố tuần hoàn

CPE

Customer Premises Equipment

Thiết bị truyền thông cá nhân

CPS

Common Part Sublayer

Lớp con phần chung

CRC

Cyclic Redundancy Check

Kiểm tra độ dƣ vịng tuần hồn


CS

Convergence Sublayer

Lớp con hội tụ

CSMA

Carrier Sense Multiple Access

Đa truy nhập cảm nhận
sóng mang

CSN

Connection Service Network

Mạng dịch vụ kết nối

CTC

Concatenated Turbo Code

Mã Turbo xoắn

DAMA

Demand Assigned Multiple Access Đa truy nhập ấn định
theo nhu cầu

DCD

Downlink Channel Descriptor

Miêu tả kênh đƣờng xuống

DCF

Distributed Control Function

Chức năng điều khiển phân tán

DES

Data Encryption Standard

Chuẩn mật mã hóa dữ liệu

DFS

Dynamic Frequence Selecton

Lựa chọn tần số động

DHCP

Dynamic Host
Configuration Protocol

Giao thức cấu hình Host động

DL

Downlink

Đƣờng xuống

DLFP

Downlink Frame Preamble

Tiền tố khung đƣờng xuống

DSA

Dynamic Services Addition

Bổ sung các dịch vụ động

DSC

Dynamic Services Change

Chuyển đổi các dịch vụ động

DSL

Digital Subcriber Line

Đƣờng dây thuê bao số

EC

Encryption Control

Điều khiển mật mã hóa

ECB

Electronic Code Book

Sách mã điện tử

EDCA

Enhanced Distributed

Truy nhập điều khiển phân tán Control

Access

nâng cao

Enhanced Data Rates

Các tốc độ dữ liệu đƣợc nâng cấp cho

for GSM Evolution

sự phát triển GSM

EV-DO

Enhanced Version- Data Only

Chỉ dữ liệu-phiên bản nâng cao

EKS

Encryption Key Sequence

Chuỗi khóa mật mã

ETSI

European Telecommunications

Viện các chuẩn viễn thông Standards

Institute

Châu Âu

FBSS

Fast Base Station Switch

Chuyển mạch trạm gốc nhanh

FCH

Frame Control Header

Tiêu đề điều khiển khung

FDD

Frequence Division Duplex

Song công phân chia theo tần số

FDM

Frequence Division Mutiplexing

Ghép kênh phân chia theo tần số

EDGE


FEC

Forward Error Crrection

Hiệu chỉnh lỗi trƣớc

FFT

Fast Fourier Transform

Chuyển đổi Fourier nhanh

FSH

Fragmentation Subheader

Tiêu đề con phân đoạn

GPC

Grant Per Connection

Cấp phát trên mỗi trạm gốc

GPRS

Generalized Packet Radio Service

Dịch vụ vơ tuyến gói chung

GPSS

Grant Per Subscriber Station

Cấp phát trên mỗi trạm thuê bao

GSM

Global System For

Hệ thống tồn cầu cho truyền

Mobile Communicatons

thơng di động

Hybrid Automatic

Yêu cầu truyền lại tự động kết

Retransmission Request

hợp

HCS

Header Check Sequence

Thứ tự kiểm tra tiêu đề

HHO

Hard HandOver

Chuyển giao cứng

HMAC

Hashed Message

Mã nhận thực bản tin đã xáo trộn

HARQ

Authentication Code
HSDPA

HSUPA

High Speed Downlink

Truy nhập gói đƣờng xuống

Packet Access

tốc độ cao

High Speed Uplink Packet Access

Truy nhập gói đƣờng lên tốc độ
cao

HT

Header Type

Loại tiêu đề

IEEE

Institute of Electrical and

Viện các kĩ sƣ điện và điện tử

Electronic Engineers
IMT

International Mobile

Viễn thông di động quốc tế

Telecommunications
IP

Internet Protocol

Giao thức liên mạng

ISI

Inter-Symbol Interference

Nhiễu giữa các Symbol

ISM

Industrial Scientific and Medical

Công nghiệp khoa học và hóa học

ISP

Internet Service Provider

Nhà cung cấp dịch vụ Internet

IV

Initialization Vector

Véc tơ khởi tạo

KEK

Key Encryption Key

Khóa mật mã khóa

LAN

Local Area Network

Mạng vùng cục bộ

LOS

Line Of Sight

Tầm nhìn thẳng

LSB

Least Significant Bit

Bít ít ý nghĩa nhất


MAC

Medium Access Control

Điều khiển truy nhập phƣơng tiện

MAN

Metropolitan Area Network

Mạng vùng thành thị

MBWA

Mobile Broadband

Truy nhập không dây

Wireless Access

băng rộng di động

MDHO

Marco Diversity Handover

Chuyển giao đa dạng bằng Marco

MIMO

Multiple Input Multiple Output

Nhiều đầu vào nhiều đầu ra

MIP

Mobile Internet Protocol

Giao thức Internet di động

MISO

Multiple Input Single Output

Nhiều đầu vào một đầu ra

MRC

Maximum Ratio Combining

Kết hợp tỉ số cực đại

MS

Mobile Station

Trạm di động

MSB

Most Significant Bit

Bít ý nghĩa nhất

NACK

Non-ACK

Khơng xác nhận

NAP

Network Access Provider

Nhà cung cấp truy nhập mạng

NLOS

Non Line Of Sight

Khơng tầm nhìn thẳng

OECD

Organisation for Economic

Tổ chức hợp tác và phát triển

Co-operation Tand Development

kinh tế

Orthogonal Frequence

Ghép kênh phân chia theo tần số

Division Multiplexing

trực giao

Orthogonal Frequence Division

Đa truy nhập phân chia theo

Multiple Access

tần số trực giao

PAN

Personal Area Network

Mạng cá nhân

PCF

Point Control Function

Chức năng điều khiển điểm

PDA

Personal Digital Assistant

Hỗ trợ cá nhân dùng kĩ thuật số

PDU

Protocol Data Unit

Đơn vị dữ liệu giao thức

PHS

Payload Header Suppression

Nén tiêu đề tải trọng

PKM

Privacy Key Management

Quản lí khóa bảo mật

PLMN

Public Land Mobile Network

Mạng di động mặt đất công cộng

PMP

Point to Multipoint

Điểm-đa điểm

PN

Packet Number

Số gói

PPP

Point to Point Protocol

Giao thức điểm-điểm

PS

Physical Slot

Khe vật lí

PSCN

Packet Switched Core Network

Mạng lõi chuyển mạch gói

OFDM

OFDMA


PSH

Packing Subheader

Tiêu đề con gói

PSTN

Public Swithched

Mạng điện thoại chuyển

Telephone Network

mạch chung

PTP

Point to Point

Điểm-điểm

QAM

Quadrature Amplitude Modulation Điều chế biên độ cầu phƣơng

QoS

Quality of Service

Chất lƣợng dịch vụ

QPSK

Quadratura Phase Shift Keying

Khóa chuyển pha cầu phƣơng

RAN

Region Area Netwwork

Mạng vùng địa phƣơng

REQ

Request

Yêu cầu

RLC

Radio Link Controller

Bộ điều khiển liên kết vô tuyến

RTG

Receive Transition Gap

Khoảng trống chuyển giao đầu thu

Rx

Receiver

Đầu thu

SA

Security Association

Kết hợp bảo mật

SAID

Security Association Identifier

Nhận dạng kết hợp bảo mật

SAP

Service Access Point

Điểm truy nhập dịch vụ

SDU

Service Data Unit

Đơn vị dữ liệu dịch vụ

SHA

Secure Hash Algorithm

Thuật toán xáo trộn bảo mật

SNMP

Simple Network management

Giao thức quản lí mạng

Protocol

đơn giản

SOFDMA Scalable Orthogonal Frequence

Ghép kênh phân chia theo tần

Division Multiple Access

Số trực giao theo tỉ lệ

SOHO

Small Office Home Office

Văn phịng gia đình văn phịng nhỏ

SS

Subscriber Station

Trạm th bao

SSCS

Specify Services

Lớp con hội tụ các dịch vụ riêng

Convergence Sublayer
STC

Space Time Code

Mã không gian thời gian

TDD

Time Division Duplex

Song công phân chia
theo thời gian

TDM

Time Division Multiplexing

Ghép kênh phân chia
theo thời gian

TDMA

Time Division

Đa truy nhập phân chia

Multiplexing Access

theo thời gian


TEK

Traffic Encryption Key

Khóa mật mã lƣu lƣợng

TFTP

Trivial File Transfer Protocol

Giao thức truyền tệp thông thƣờng

TLV

Type/Length/Value

Loại/ Độ dài/ Giá trị

TTG

Transmit Transition Gap

Khoảng trống chuyển giao
đầu phát

Tx

Transmiter

Đầu phát

UCD

Uplink Channel Descriptor

Miêu tả kênh đƣờng lên

UGS

Unsolicited Grant Service

Dịch vụ cấp phát không kết hợp

UL

Uplink

Đƣờng lên

UMTS

Universal Mobile

Hệ thống viễn thơng

Telecommunication System

di động tồn cầu

UMTS terrestrial Radio Access

Truy nhập vô tuyến trên

UTRA

mặt đất UMTS
UMTS terrestrial Radio

Mạng truy nhập vô tuyến trên

Access Network

mặt đất UMTS

VoIP

Voice Over IP

Thoại qua IP

WAN

Wide Area

Network mạng diện rộng

WEP

Wired Equivalent Privacy

Bảo mật đƣơng lƣợng hữu tuyến

Wi-Fi

Wireless Fidelity

WLAN

Wireless LAN

Mạng LAN không dây

WMAN

Wireless MAN

Mạng MAN không dây

WME

Wi-Fi Mutlimedia Extensions

Những mở rộng

UTRAN

đa phƣơng tiện Wi-Fi
WPA

Wi-Fi Protected Access

Truy nhập đƣợc bảo vệ Wi-Fi

WSM

Wi-Fi Scheduled Multimedia

Đa phƣơng tiện đƣợc lập
danh mục theo Wi-Fi

XOR

Exclusive-OR

Hàm cộng modul


ĐẶT VẤN ĐỀ
1. Lý do chọn đề tài.
Đứng trƣớc sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ, truyền thông
băng rộng đang trở thành nhu cầu thiết yếu mang lại nhiều lợi ích cho ngƣời sử dụng.
Bên cạnh việc cung cấp các dịch vụ nhƣ truy nhập Internet, các trị chơi tƣơng tác, hội
nghị truyền hình,.. thì truyền thơng băng rộng di động cũng đang đƣợc ứng dụng rộng
rãi, cung cấp các kết nối tin cậy cho ngƣời sử dụng ngay cả khi di chuyển qua một
phạm vi rộng lớn. Trong đó, truy nhập băng rộng khơng dây là một lĩnh vực mang lại
sự quan tâm đáng kể của các tổ chức nghiên cứu cũng nhƣ các nhà cung cấp thiết bị,
các nhà khai thác mạng. Ngày nay thế giới đang hƣớng tới tƣơng tác tồn cầu trong
truyền thơng băng rộng không dây, điều này không chỉ mang lại sự hội tụ về truyền
thơng tồn cầu mà con mang lại nhiều lợi nhuận về mặt kinh tế, giúp cho việc phát
triển khoa học, cơng nghệ, chính trị , văn hóa,…giữa các nƣớc trên tồn thế giới.
Mạng Internet đang trở thành phổ biến, chúng ta đã biết đến các công nghệ truy
nhập Internet hiện nay nhƣ quay số qua modem thoại, ADSL, hay các đƣờng thuê
kênh riêng hoặc sử dụng các hệ thoongs vô tuyến nhƣ điện thoại di động hay mạng
Wi-Fi. Mỗi phƣơng pháp truy cập có một ƣu điểm riêng. Bên cạnh đó vẫn cịn nhiều
nhƣợc điểm, chẳng hạn với Modem thoại thì tốc độ truy nhập quá thấp, ADSL thì tốc

độ có thể lên đến 8Mbps nhƣng cần đƣờng dây kết nối, các đƣờng thuê kênh riêng thì
giá thành thấp và khó triển khai, đặc biệt với các địa hình phức tạp. Hệ thống thơng tin
di động hiện tại cung cấp tốc độ truyền 9,6Kbps quá thấp so với nhu cầu ngƣời sử
dụng, ngay cả các mạng thế hệ sau GSM nhƣ 2.5G cho phép tốc độ lên đến 171,2Kbps
hay EDGE khoảng 300-400Kbps cũng chƣa đủ đáp ứng nhu cầu và số lƣợng ngƣời sử
dụng ngày càng tăng đối với các dịch vụ mạng Internet. Ở hệ thống di động thế hệ tiếp
theo 3G thì tốc độ truy nhập Internet không vƣợt quá 2Mbps. Với mạng Wi-Fi chỉ có
thể dáp dụng cho các máy tính trao đổi thơng tin khoảng cách ngắn.
Đứng trƣớc thực tế đó, WiMAX ra đời nhằm cung cấp một phƣơng tiện truy cập
Internet khơng dây tổng hợp có thể thay thế ADSL và Wi-Fi. Hệ thống WiMAXcó khả
năng cung cấp đƣờng truyền vơ tuyến với tốc độ lên đến 70Mbps và với bán kính phủ
sóng lên đến 50km

1


2. Mục tiêu nghiên cứu.
2.1. Mục tiêu tổng quát.
Nghiên cứu về WiMAX , tiềm năng và khả năng triển khai của công nghệ này
trong tƣơng lai
2.2. Mục tiêu cụ thể.
 Tìm hiểu tổng qt về WiMAX để có sự hiểu biết nhất định.
 Tìm hiểu cách mà WiMAX vận hành và hoạt động.
 Các tiềm năng để triển khai của WiMAX tại Việt Nam và thế giới trong tƣơng
lai.
3. Nội dung nghiên cứu
-

Tổng quan về WiMAX và các chuẩn của cơng nghệ này.

-

Tìm hiểu về WiMAX di động hay đƣợc hiểu là WiMAX cải tiến.

-

WiMAX có ảnh hƣởng nhƣ thế nào đối với thế giới và Việt Nam.

-

Mơ hình đã triển khai đầu tiên của Việt Nam và kết quả mà nó đem lại.

4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu.
-

Đối tƣợng nghiên cứu: WiMAX và WiMAX di động

-

Phạm vi nghiên cứu:
+ Phạm vi không gian: Từ các công ty, thƣ viện và các bài viết, bài giảng của các

trƣờng đại học trong và ngoài nƣớc
+ Phạm vi thời gian: Từ năm 2006 cho đến nay.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu.
5.1. Phƣơng pháp thu thập thông tin và số liệu
Bài luận đƣợc lấy thông tin từ các bài giảng của các giáo sự, tiến sĩ cùng các công
ty , các bài viết uy tín từ nƣớc ngồi.
5.2. Phƣơng pháp xử lý số liệu
Số liệu sẽ đƣợc phân theo nhóm và đƣa vào các bảng thổng kê để phục vụ cho

phần phân tích
5.3. Phƣơng pháp phân tích số liệu


Phƣơng pháp thống kê mô tả: Thể hiện các thông tin thứ cấp.

 Phƣơng pháp so sánh: Sử dụng thông tin đã thu th so sánh các đối tƣợng với
nhau.

2


6. Kết cấu khóa luận
Ngồi phần đặt vấn đề và kết luận. Bài nghiên cứu gồm 3 chƣơng:
Chƣơng 1: Tổng quan về WiMAX
Chƣơng 2: Tìm hiểu về WiMAX di dộng
Chƣơng 3: Triển khai WiMAX

3


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ WiMAX
1.1. Giới thiệu về WiMAX
WiMAX tên viết tắt của (Worldwide Interoperability for Microwave AccessKhả năng tương tác tồn cầu với truy nhập vi sóng), là công nghệ dựa trên cơ sở tiêu
chuẩn kỹ thuật IEEE 802.16-2004. Tiêu chuẩn này do hai tổ chức quốc tế đƣa ra: Tổ
công tác 802.16 trong ban tiêu chuẩn IEEE 802, và Diễn đàn WiMAX.
Tổ chức phi lợi nhuận WiMAX bao gồm các công ty sản xuất thiết bị và linh
kiện truyền thông hàng đầu thế giới đang nỗ lực thúc đẩy và xác nhận tính tƣơng thích
và khả năng hoạt động tƣơng tác của thiết bị truy cập không dây băng thông rộng tuân
theo chuẩn kỹ thuật IEEE 802.16 và tăng tốc độ triển khai truy cập không dây băng

thơng rộng trên tồn cầu. Do đó các chuẩn 802.16 thƣờng đƣợc biết đến với cái tên
WiMAX.
Chuẩn IEEE 802.16 đầu tiên đƣợc hồn thành năm 2001 và cơng bố vào năm
2002 thực sự đã đem đến một cuộc cách mạng mới cho mạng truy cập không dây. Nếu
nhƣ Wireless LAN đuợc phát triển để cung cấp dịch vụ truy nhập Internet cho mạng
LAN khơng dây, nâng cao tính linh hoạt của truy nhập Internet cho những vùng tập
trung đông dân cƣ trong những phạm vi hẹp thì với WiMAX ngồi khả năng cung cấp
dịch vụ ở vùng đơ thị nó cịn giải quyết đƣợc những vấn đề khó khăn trong việc cung
cấp dịch vụ Internet cho những vùng thƣa dân, ở những khoảng cách xa mà công nghệ
xDSL sử dụng dây đồng không thể đạt tới.
WiMAX cũng là một sự phát triển kế tiếp từ dịch vụ cung cấp băng thông giữa
LAN nâng cấp lên mạng WAN. WiMAX sử dụng chuẩn kết nối 802.16 có nhiều đặc
điểm nổi trội hơn về tốc độ, phạm vi phủ sóng so với chuẩn kết nối không dây hiện
nay là 802.11. Không giống nhƣ chuẩn 802.11 chỉ có thể phủ sóng trong một khu vực
nhỏ, WiMAX có thể phủ sóng một vùng rộng tới 50 km với tốc độ lên đến 70Mbps.
WiMAX cung cấp truy nhập băng rộng không dây cố định theo hai phƣơng pháp điểm
- điểm (Point to Point ) hoặc điểm - đa điểm (Point to multipoint).
Một hệ thống WiMAX gồm hai phần:
Trạm phát: giống nhƣ các trạm BTS trong mạng thơng tin di động với cơng suất
lớn có thể phủ sóng tới một vùng rộng tới 8000km

2.

Trạm thu: Có thể là các anten nhỏ nhƣ các thẻ (Card) mạng cắm vào hoặc đƣợc thiết
lập sẵn trên Mainboard bên trong các máy tính, theo cách mà WiFi vẫn dùng.

4


Các trạm phát BTS đƣợc kết nối tới mạng Internet thông qua các đƣờng truyền

tốc độ cao dành riêng hoặc có thể đƣợc nối tới một BTS khác nhƣ một trạm trung
chuyển bằng đƣờng truyền thẳng LOS (Line of Sigh) và chính vì vậy WiMAX có thể
phủ sóng tới những vùng rất xa.
Các anten thu/phát có thể trao đổi thơng tin với nhau qua các tia sóng truyền
thẳng hoặc là các tia phản xạ. Trong trƣờng hợp truyền thẳng, các anten đƣợc đặt cố
định trên các điểm cao, tín hiệu trong trƣờng hợp này ổn định và tốc độ truyền có thể
đạt tối đa. Băng tần sử dụng có thể dựng ở tần số cao đến 66GHz vì ở tần số này tín
hiệu ít bị giao thoa với các kênh tín hiệu khác và băng thơng sử dụng cũng lớn hơn.
Đối với trƣờng hợp tia phản xạ, WiMAX sử dụng băng tần thấp hơn, 2-11GHz, tƣơng
tự nhƣ ở WiFi, ở tần số thấp, tín hiệu dễ dàng vƣợt qua các vật cản, có thể phản xạ,
nhiễu xạ, uốn cong, vịng qua các vật thể để đến đích.
WiMAX cho phép kết nối băng rộng cố định, nomadic (ngƣời sử dụng có thể di
chuyển nhƣng cố định trong lúc kết nối), mang xách đƣợc (ngƣời sử dụng có thể di
chuyển với tốc độ đi bộ) và cuối cùng là di động mà khơng cần thiết ở trong Tầm nhìn
thẳng (Line-of-Sight) trực tiếp tới một trạm gốc. Hiện tại công nghệ WiMAX đang
đƣợc kết hợp vào trong các máy tính xách tay và các PDA.

Hình 1.1: Mơ hình truyền thơng của WiMAX
1.2. Băng tần cho WiMAX
Các băng đƣợc WiMAX Forum tập trung xem xét và vận động cơ quan quản lý
tần số các nƣớc phân bổ cho WiMAX là:
-Băng 3400-3600MHz (băng 3.5GHz):
Băng 3.5Ghz là băng tần đó đƣợc nhiều nƣớc 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 đƣợc xem là một công nghệ WBA nên có thể sử
dụng băng tần này cho WiMAX. Vì vậy, WiMAX Forum đã thống nhất lựa chọn băng

5

tần này cho WiMAX. Các hệ thống WiMAX ở băng tần này sử dụng chuẩn 802.162004 để cung cấp các ứng dụng cố định và nomadic (nomadic là gì?), độ rộng phân
kênh là 3.5MHz hoặc 7MHz, chế độ song công TDD hoặc FDD.
Đối với Việt Nam, do băng tần này đƣợc ƣu tiên dành cho hệ thống vệ tinh
Vinasat nên hiện tại không thể triển khai cho WiMAX.
Băng 3600-3800MHz:
Băng 3600-3800MHz đƣợc một số nƣớc châu Âu xem xét để cấp cho WBA.
Tuy nhiên, do một phần băng tần này (từ 3.7-3.8GHz) đang đƣợc nhiều hệ thống vệ
tinh viễn thông sử dụng (đƣờng xuống băng C), đặc biệt là ở khu vực châu Á, nên ít
khả năng băng tần này sẽ đƣợc chấp nhận cho WiMAX ở châu Á.
Băng 3300-3400MHz (băng 3.3GHz):
Băng tần này đó đƣợc phân bổ ở Ấn Độ, Trung Quốc và Việt Nam đang xem
xét phân bổ chính thức. Chuẩn WiMAX áp dụng ở băng tần này tƣơng tự nhƣ với băng
3.5GHz, đó là WiMAX cố định, chế độ song công FDD hoặc TDD, độ rộng kênh
3.5MHz hoặc 7MHz.
Băng 2500-2690MHz (băng 2.5 GHz):
Băng tần này là băng tần đƣợc WiMAX Forum ƣu 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 đƣợc nhiều nƣớc 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. Quy hoạch phổ vô tuyến điện quốc gia đƣợc Thủ tƣớng Chính
phủ phê duyệt cuối năm 2005 đã quy định băng tần 2500-2690 MHz sẽ đƣợc 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 cơng nghệ WiMAX di động cũng là một đối
tƣợng của quy định này, nhƣng băng tần này sẽ đƣợc sử dụng cho loại hình cơng nghệ
cụ thể nào vẫn còn để mở.
Băng 2300-2400MHz (băng 2.3 GHz):
Băng 2.3GHz cũng có đặc tính truyền sóng tƣơng tự nhƣ băng 2.5GHz nên là
băng tần đƣợc WiMAX Forum xem xét cho WiMAX di động. Hiện có một số nƣớc
phân bổ băng tần này cho WBA nhƣ Hàn Quốc (triển khai WiBro), Úc, Mỹ, Canada,

6


Singapore. Đối với Việt Nam, đây cũng là một băng tần có khả năng sẽ đƣợc sử dụng
để triển khai WBA/WiMAX.
Băng 5725-5850MHz (băng 5.8 GHz):
Băng tần này đƣợc WiMAX Forum quan tâm vì đây là băng tần đƣợc nhiều
nƣớc cho phép sử dụng không cần cấp phép và với công suất tới cao hơn so với các
đoạn băng tần khác trong dải 5GHz (5125-5250MHz, 5250-5350MHz), vốn thƣờng
đƣợc sử dụng cho các ứng dụng trong nhà. Theo WiMAX Forum thì băng tần này
thích hợp để triển khai WiMAX cố định, độ rộng phân kênh là 10MHz, phƣơng thức
song công đƣợc sử dụng là TDD, khơng có FDD.
Băng dƣới 1GHz:
Với các tần số càng thấp, sóng vơ tuyến truyền lan càng xa, số trạm gốc cần sử
dụng càng ít, tức mức đầu tƣ cho hệ thống thấp đi. Vì vậy, WiMAX Forum cũng đang
xem xét khả năng sử dụng các băng tần dƣới 1GHz, đặc biệt là băng 700-800MHz.
Hiện nay, một số nƣớc đang thực hiện việc chuyển đổi từ truyền hình tƣơng tự sang
truyền hình số, nên sẽ giải phúng đƣợc một phần phổ tần sử dụng cho WBA/WiMAX.
Với Việt Nam, do đặc điểm có rất nhiều đài truyền hình địa phƣơng nên các
kênh trong giải 470-806MHz dành cho truyền hình đƣợc sử dụng dày đặc cho các hệ
thống truyền hình tƣơng tự.
1.3. Các chuẩn WiMAX
Ban đầu chuẩn IEEE 16 chỉ có một sự đặc tả lớp MAC. Sau một loạt những
nghiên cứu đã đƣa thêm vào nhiều sự khác biệt về những đặc tả lớp vật lý (PHY) nhƣ
những sự chỉ định trải phổ mới, cả cấp phép và không cấp phép, đã trở nên có giá trị.
Dƣới đây trình bày bản tóm tắt ngắn gọn các chuẩn 802.16 tiêu biểu, về những sự mở
rộng khác nhau và các dải tần của họ chuẩn IEEE 802.16.
1.3.1 IEEE 802.16 - 2001
Chuẩn IEEE 802.16 ban đầu cho biết về truy nhập không dây băng rộng cố định

FBWA ở miền tần số 10 đến 66GHz. Hệ thống này cung cấp một đƣờng liên lạc giữa
một vị trí thuê bao và mạng lõi, truy nhập mạng này tuân theo 802.16. Các chuẩn IEEE
802.16 đề cập đến giao diện không gian giữa một trạm thu phát của thuê bao và trạm
thu phát gốc.
IEEE 802.16 tận dụng cấu trúc ghép kênh phân chia theo thời gian TDM. Để
truyền từ các thuê bao đến một trạm gốc, chuẩn này sử dụng công nghệ đa truy nhập

7


ấn định theo nhu cầu- đa truy nhập phân chia theo thời gian (DAMA-TDMA). Một
thành viên quan trọng của họ IEEE 802.16 là hệ thống 802.16a. Chuẩn này nói về các
mạng khu vực thành thị không dây WMAN trong băng tần 2-11GHz và nó định nghĩa
ba lớp vật lí cho các dịch vụ.
Những đặc tả ban đầu của chuẩn IEEE 802.16 đã định nghĩa lớp MAC và PHY
có khả năng cung cấp truy nhập băng rộng không dây cố định (Fixed Wireless Access)
theo mơ hình điểm - điểm và điểm - đa điểm. Chuẩn này đƣợc mở rộng hỗ trợ giao
diện không gian cho những tần số trong băng tần 10 – 66 GHz. Với phƣơng pháp điều
chế đơn sóng mang 802.16 hỗ trợ cả hai phƣơng pháp song công phân chia theo thời
gian TDD (Time Division Duplexing) hay phân chia theo tần số FDD (Frequency
Division Duplexing).
Trạm thuê bao (Subscriber Stations - SS) có thể thƣơng lƣợng về độ rộng dải tần đƣợc
cấp phát trong một burst to - burst cơ bản, cung cấp một lịch truy nhập mềm dẻo. Các
phƣơng pháp điều chế đƣợc định nghĩa bao gồm: PSK, 16-QAM và 64-QAM. Chúng
có thể thay đổi từ khung (frame) này tới khung khác, hay từ SS này tới SS khác tuỳ
thuộc vào tình trạng của kết nối. Khả năng thay đổi phƣơng pháp điều chế và phƣơng
pháp sửa lỗi không lần ngƣợc FEC (forward error correction) theo các điều kiện truyền
dẫn hiện thời cho phép mạng thích ứng nhanh chóng với điều kiện thời tiết, nhƣ fading
do mƣa.
1.3.2 IEEE 802.16a-2003

Năm 2003, IEEE đƣa ra chuẩn không dây 802.16a để cung cấp khả năng truy
cập băng rộng không dây ở đầu cuối và điểm kết nối bằng băng tần 2-11 GHz với
khoảng cách kết nối tối đa có thể đạt tới 50 km trong trƣờng hợp kết nối điểm điểm và
7-10 km trong trƣờng hợp kết nối từ điểm- đa điểm. Tốc độ truy nhập có thể đạt tới 70
Mbps. Cho phép kết nối mà không cần thoả mãn điều kiện tầm nhìn thẳng, tránh đƣợc
tác động của các vật cản trên đƣờng truyền nhƣ cây cối, nhà cửa.
IEEE 802.16a bao gồm cả đặc tả lớp PHY và cải tiến lớp MAC cho khả năng
truyền dẫn đa đƣờng và giảm tối đa nhiễu. Các đặc tính đƣợc thêm vào cho phép sử
dụng kỹ thuật quản lý năng lƣợng cao cấp hơn, và dăy anten thích ứng. Phƣơng pháp
dồn kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM (Orthogonal Frequency Division
Multiplexing OFDM) cung cấp thêm một sự lựa chọn cho phƣơng pháp điều chế đơn
sóng mang. Để cung cấp một kỹ thuật giảm thiểu can nhiễu trong các mạng không dây

8


hiện nay, IEEE 802.16a cũng định nghĩa thêm phƣơng pháp điều chế đa truy nhập
phân chia theo tần số trực giao OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple
Access) trong phạm vi dải tần 2 - 11 GHz. Vấn đề bảo mật cũng đƣợc cải tiến, với rất
nhiều đặc trƣng lớp con riêng biệt đƣợc đƣa thêm vào.
IEEE 802.16a cũng đƣa thêm các tuỳ chọn hỗ trợ cho mạng Mesh, ở những nơi
mà lƣu lƣợng có thể đƣợc định tuyến từ SS tới SS. Đây là sự thay đổi từ chế độ PMP,
khi mà lƣu lƣợng chỉ đƣợc phép truyền giữa BS và SS.
1.3.3 IEEE 802.16c-2002
Chuẩn IEEE 802.16c đƣợc đƣa ra vào tháng 9/2002. Bản cập nhật đã sửa một số
lỗi và sự mâu thuẫn trong bản tiêu chuẩn ban đầu và thêm vào một số profiles hệ thống
chi tiết cho dẩi tần 10 – 66 GHz.
1.3.4 IEEE 802.16-2004
IEEE 802.16-2004 thƣờng đƣợc gọi với tên 802.16-REVd. Chuẩn này đƣợc
hình thành dựa trên sự tích hợp các chuẩn 802.16-2001, 802.16a, 802.16c. Chuẩn mới

này đã đƣợc phát triển thành một tập các đặc tả hệ thống có tên là IEEE 802.16-REVd,
nhƣng đủ tồn diện để phân loại nhƣ là một sự kế thừa hoàn chỉnh chuẩn IEEE 802.16
ban đầu.Sử dụng kỹ thuật ghép kênh OFDM (Orthogonal Frequency Division
Multiplexing) hỗ trợ truy nhập cố định và nomadic trong môi trƣờng LOS (Line of
Sight) và NLOS (Non Line of Sight). WiMAX Forum đƣa ra băng tần 3.5 GHz và 5.8
GHz cho 802.16-2004 WiMAX.
1.3.5 IEEE 802.16e và các chuẩn mở rộng.
Đây là phiên bản phát triển dựa trên việc nâng cấp 802.16-2004 nhằm hỗ trợ
thêm cho các dịch vụ di động. Sử dụng kỹ thuật đa truy nhập SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access), kỹ thuật điều chế đa sóng mang
sử dụng kênh phụ. WiMAX Forum đƣa ra băng tần sử dụng cho 802.16e là 2.3GHz,
2.5GHz và 3,5GHz.
Phiên bản đầu tiên 802.16a có triển vọng đƣợc sử dụng trong các kết nối khơng
dây cố định thì các phiên bản kế tiếp 802.16 e,f,g.....đƣợc dự kiến cung cấp kết nối cho
các thiết bị di động - máy tính xách tay và điện thoại di động. Ngƣời ta cho rằng công
nghệ này sẽ cạnh tranh với xDSL, cáp và UMTS (Universal Mobile
Telecommunications Systems) hoặc các chuẩn điện thoại di động thế hệ thứ ba.

9


1.4 Mơ hình ứng dụng WiMAX:
Tiêu chuẩn IEEE 802.16 đề xuất 2 mơ hình ứng dụng:
-

Mơ hình ứng dụng cố định.

-

Mơ hình ứng dụng di động.

1.4.1 Mơ hình ứng dụng cố định (Fixed WiMAX):

Hình 1.2: Mơ hình ứng dụng WiMAX cố định
Mơ hình cố định sử dụng các thiết bị theo tiêu chuẩn IEEE.802.16-2004. Tiêu
chuẩn này gọi là “không dây cố định” vì thiết bị thơng tin làm việc với các anten đặt
cố định tại nhà các thuê bao. Anten đặt trên nóc nhà hoặc trên cột tháp tƣơng tự nhƣ
chảo thông tin vệ tinh.
Tiêu chuẩn IEEE 802.16-2004 cũng cho phép đặt anten trong nhà nhƣng tất nhiên
tín hiệu thu khơng khỏe bằng anten ngồi trời. Băng tần cơng tác (theo quy định và
phân bổ của quốc gia) trong băng 2,5GHz hoặc 3,5GHz. Độ rộng băng tầng là
3,5MHz. Trong mạng cố định, WiMAX thực hiện cách tiếp nối không dây đến các
modem cáp, đến các đôi dây thuê bao của mạch xDSL hoặc mạch Tx/Ex (truyền
phát/chuyển mạch) và mạch OC-x (truyền tải qua sóng quang). Sơ đồ kết cấu mạng
WiMAX đƣợc đƣa ra trên hình trên. Trong mơ hình này bộ phận vô tuyến gồm các
trạm gốc WiMAX BS (làm việc với anten đặt trên tháp cao) và các trạm phụ SS
(SubStation). Các trạm WiMAX BS nối với mạng đô thị MAN hoặc mạng PSTN.
1.4.2 Mơ hình ứng dụng WiMAX di động.
Mơ hình WiMAX di động 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 các user
cá nhân di động, làm việc trong băng tần thấp hơn 6GHz. Mạng lƣới này phối hợp
cùng WLAN, mạng di động cellular 3G có thể tạo thành mạng di động có vùng phủ
sóng rộng. Hy vọng
các nhà cung cấp viễn thơng hiệp đồng cộng tác để thực hiện đƣợc mạng viễn thông

10


digital truy nhập khơng dây có phạm vi phủ sóng rộng thỏa mãn đƣợc các nhu cầu đa
dạng của thuê bao. Tiêu chuẩn IEEE 802.16e đƣợc thông qua trong năm 2005.

Hình 1.3: Mơ hình ứng dụng WiMAX di động
1.5. So sánh giữa WiMAX và WI-FI
Sự khác nhau cơ bản nhất giữa WiMAX và Wi-fi là chúng đƣợc thiết kế cho
các ứng dụng hồn tồn khác nhau. Wi-Fi là một cơng nghệ mạng vùng nội hạt LAN
đƣợc thiết kế để tăng thêm tính di động cho các mạng LAN hữu tuyến riêng. WiMAX
một mặt khác đƣợc thiết kế để cung cấp một dịch vụ truy nhập không dây băng rộng
(BWA) cho mạng vùng thành thị MAN. Vì thế trong khi Wi-Fi hỗ trợ truyền dẫn trong
phạm vi một vài trăm mét thì WiMAX có thể hỗ trợ các ngƣời dùng ở trong bán kính
tới hàng chục kilơmét.
Trong khi Wi-Fi tập trung vào ngƣời dùng đầu cuối thì WiMAX đƣợc hƣớng
đến nhƣ nền tảng của một dịch vụ sóng mang. Vì thế WiMAX Forum đã triển khai các
trạm gốc và các thiết bị ngƣời dùng mà các sóng mang sẽ dùng để cung cấp dịch vụ.
Bên cạnh sự khác nhau về phạm vi truyền dẫn, một số cải thiện về công nghệ
liên kết vô tuyến là khác nhau giữa WiMAX và Wi-Fi. Chuẩn IEEE802.11 WLAN
miêu tả bốn giao diện liên kết vô tuyến hoạt động trong băng tần vô tuyến không cấp
phép 2.4 hoặc 5GHz. Các chuẩn WiMAX bao gồm một dải rộng hơn các bổ sung tiềm
năng để giải quyết các yêu cầu của các sóng mang khắp thế giới. Các băng tần
WiMAX sử dụng cả băng tần cấp phép và không cấp phép trong dải từ 2-11GHz.
Trong các băng tần không cấp phép, các chuẩn WiMAX kết hợp đặc điểm lựa
chọn tần số động ở những nơi mà sóng vơ tuyến tự dộng tìm kiếm một kênh chƣa sử
dụng. Trong các vùng ở xa, nhiễu có thể đƣợc giảm thiểu.
Trong khi với WiMAX thì kênh đƣờng lên và đƣờng xuống sử dụng kĩ thuật
ghép kênh phân chia theo thời gian TDD và ghép kênh phân chia theo tần số FDD.
Trong TDD với khe thời gian đƣợc ấn định cho đƣờng lên và đƣờng xuống tách biệt

11


nhau vì thế kênh truyền là song cơng tồn phần. Trong khi giảm tốc độ truyền 50% thì

các hệ thống này chỉ sử dụng một nửa băng tần vô tuyến so với FDD.
Đối với Wi-Fi thì tất cả các hệ thống Wi-Fi là các hệ thống TDD trên cơ sở
tranh chấp nơi mà điểm truy nhập và các trạm sủ dụng chung một kênh. Bởi vì hoạt
động mơi trƣờng dùng chung nên tất cả mạng Wi-Fi là bán song công.
Wi-Fi sử dụng hai công nghệ truyền dẫn vô tuyến cơ bản.
802.11b: liên kết vô tuyến sử dụng một công nghệ trải phổ tuần tự trực tiếp
đƣợc gọi là khóa đƣợc mã hóa bổ sung (CCK). Sau đó luồng bit đƣợc xử lí với mã đặc
biệt và sau đó đƣợc điều chế sử dụng Khóa chuyển pha cầu phƣơng (QPSK).
802.11a và 802.11g sử dụng OFDM. Đầu phát mã hóa luồng bít trên 64 sóng
mang sử dụng BPSK, QPSK hay một trong hai kiểu 16-QAM, 64-QAM. Một số thông
tin đƣợc phát là khơng cần thiết, vì thế đầu thu khơng phải nhận tất cả các sóng mang
con để khơi phục thơng tin.
WiMAX sử dụng công nghệ OFDM và OFDMA cho lớp vật lí để làm tăng quy
mơ và tốc độ cho mạng.
Cả WiMAX và Wi-Fi đều sử dụng điều chế thích ứng và nhiều mức hiệu chỉnh
lỗi trƣớc để tối ƣu hóa tốc độ truyền và hiệu suất lỗi. Khi một tín hiệu vơ tuyến giảm
cơng suất hay có nhiễu thì tỉ lệ lỗi sẽ tăng. Điều chế thích ứng nghĩa là đầu phát sẽ tự
động thay đổi để hiệu suất tăng lên hay thậm chí giảm đi.
Cơ chế hiệu chỉnh lỗi trƣớc FEC nhằm khắc phục bớt lỗi và cải thiện hiệu năng
truyền dẫn. Tuy nhiên lúc đầu Wi-Fi với chuẩn 802.11b chƣa có FEC nhƣng FEC mã
xoắn đã đƣợc kết hợp trong 802.11a và 802.11g. WiMAX sử dụng cả hai hệ thống
FEC mã xoắn và Reed-Solomon.
Bên cạnh đó trong WiMAX đƣợc hỗ trợ nhiều công nghệ vô tuyến hiện đại nhƣ
các anten thơng minh có thể làm giảm thiểu nhiễu và nâng cao tốc độ truyền. Kết hợp
với tính đa dạng đầu phát, đa dạng đầu thu MIMO để cải thiện phạm vi bao phủ. Tốc
độ truyền dữ liệu đƣợc hỗ trợ cho WiMAX là rất cao, lên tới 100Mbps trong một kênh
20MHz trong đó tốc độ đƣợc duy trì là 70Mbps. Đối với Wi-Fi tốc độ truyền đƣợc hỗ
trợ tối đa chỉ đạt 54Mbps.
Lớp MAC của WiMAX và Wi-Fi hồn tồn khác nhau. Đối với WiMAX thì
gaio thức lớp MAC có thể chia sẻ kênh vơ tuyến giữa hàng trăm ngƣời dùng trong khi

vẫn đảm bảo QoS, WiMAX sử dụng kĩ thuật yêu cầu/ chấp nhận loại trừ các tranh

12