Tải bản đầy đủ (.pdf) (69 trang)

Nghiên cứu WIMAX và mô phỏng WIMAX trên NS2

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.97 MB, 69 trang )

NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN
 Họ tên sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Nhung
 Giảng viên hướng dẫn: Kỹ sư Đỗ Thị Loan
 Niên khóa: 2009- 2014
 Khoa: Công Nghệ Điện Tử và Truyền Thông
 Hệ: Đại Học Chính Quy
 Tên đề tài: Nghiên cứu về WiMax và mô phỏng WiMax trên NS2
 Nhiệm vụ của đồ án: Với đề tài “Nghiên cứu về WiMax và mô phỏng
WiMax trên NS2” em xin trình bày nội dung đồ án gồm 3 chương sau:
-

Chương 1: Tổng quan về WiMax

-

Chương 2: Các kỹ thuật sử dụng trong WiMax

-

Chương 3: Mô phỏng hệ thống WiMax

i


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu học tập tại giảng đường đại học đến nay,
em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý thầy cô. Với lòng biết
ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến các thầy cô khoa Công Nghệ Điện Tử và Truyền
Thông- Trường Đại Học Công Nghệ Thông Tin và Truyền Thông đã cũng với tri
thức và tâm huyết của mình để truyền đạt vốn kiến thức của mình cho chúng em
trong suốt thời gian học tập tại trường.


Để hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này em xin gửi lời cảm ơn tới cô giáo Ks
Đỗ Thị Loan đã tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian làm luận văn vừa qua.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo của Khoa Công Nghệ
Điện Tử và Truyền Thông, những người thân trong gia đình và bạn bè - những
người đã hướng dẫn, giúp đỡ em suốt thời gian học tập tại trường cũng như trong
việc hoàn thành đồ án tốt nghiệp.

ii


LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan:
-

Những nội dung trong đồ án là do em thực hiện dưới sự hướng dẫn trực
tiếp của giáo viên hướng dẫn kĩ sư Đỗ Thị Loan

-

Mọi sao chép đều hợp lệ, không vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá.

-

Mọi tham khảo dùng trong đồ án này đều được trích dẫn rõ ràng tên tác
giả, tên công trình, thời gian, địa điểm công bố.

Sinh viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung

iii



LỜI MỞ ĐẦU
Trong thời đại ngày nay, phát triển công nghệ thông tin gắn liền với phát
triển kinh tế, sự giàu sang thịnh vượng của quốc gia. Những lợi ích nó mang lại
là không thể phủ nhận. Chính vì thế việc xây dựng một hệ thống hạ tầng công
nghệ thông tin vững mạnh, hiện đại sẽ là một động lực góp phần to lớn thúc đẩy
sự phát triển đi lên của đất nước.
Vài năm trở lại đây công nghệ không dây Wireless LAN(WLAN) được sử
dụng ngày càng nhiều trong đời sống, cùng với những tính năng ưu việt của nó
đã làm thay đổi đáng kể phương thức truyền dẫn của các mạng LAN truyền
thống. Với mạng WLAN, một khách hàng lưu động có thể kết nối đến mạng
LAN, đến internet thông qua một kết nối không dây.Trong khi các đô thị hiện đại
trên thế giới ngày nay đang tự hào với hàng trăm điểm kết nối WLAN công cộng,
thì người dung tại các nước đang phát triển hay tại các khu vực nông thôn, vùng
sâu, vùng xa, hải đảo thưa thớt dân cư- những nơi mà việc triển khai công nghệ
này đòi hỏi một khoản chi phí cao đáng kể thì sao? Công nghệ WiMax ra đời là
một giải pháp hoàn hảo đáp ứng được các yêu cầu kể trên, cả về mặt công nghệ
lẫn chi phí triển khai.
Công nghệ WiMax dùng sóng vô tuyến trong xây dựng giải pháp mạng
hiện đại. Với giá thành và tính ổn định cao, giải pháp mạng không dây WiMax sẽ
là một xu hướng tất yếu để mở rộng, và thay thế dần hệ thống LAN truyền thống
sử dụng kết nối cáp, WiMax hỗ trợ cho nhiều thiết bị ứng dụng dựa trên chuẩn
TCP/IP và việc kết nối mạng được thực hiện bất cứ nơi đâu trong vùng phủ sóng.
Đồng thời, một trạm phát sóng có thể cho phép hỗ trợ nhiều kết nối cũng như
thiết bị truy xuất.
Với internet, tốc độ là cốt yếu.Mạng không dây WiMax sẽ tiết kiệm được
thời gian lắp đặt chạy dây, tiết kiệm công sức nhân lực vì không cần phải lắp đặt
các điểm truy cập mạng LAN thông thường. Việc kết nối được tự động hóa giữa
các mạng cài đặt và phần cứng khác nhau, giúp việc triển khai và bố trí lại đơn
giản và linh hoạt.


iv


Việc ứng dụng công nghệ WiMax vào hạ tầng mạng sẽ giúp sử dụng, kết
nối internet tốc độ cao không còn là chuyện xa vời, hiếm hoi đối với những nơi
hẻo lánh mà khả năng kéo cáp gặp nhiều khó khăn. Góp phần thu hẹp khoảng
cách giữa nông thôn và thành thị trong việc chiếm lĩnh thông tin.
Nhằm tìm hiểu kĩ hơn về công nghệ này, em đã chọn đề tài :”Nghiên cứu
về WiMax và mô phỏng WiMax trên NS2”
Nội dung của đồ án bao gồm 3 chương :
Chương 1: Tổng quan về WiMax
Trong chương 1 này sẽ trình bày về những khái niệm cơ bản, về cấu trúc,
các băng tần sử dụng, các ứng dụng thực tế và những ưu nhược điểm của công
nghệ WiMax.
Chương 2: Các kỹ thuật sử dụng trong WiMax
Trong chương 2 sẽ trình bày những khái niệm cơ bản, ưu nhược điểm của
kỹ thuật điều chế OFDM và kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao
OFDMA, và những ứng dụng của kỹ thuật này.
Chương 3: Mô phỏng hệ thống WiMax
Để làm rõ hơn về những vấn đề đã trình bày ở những chương trước.
Chương 3 này sẽ mô phỏng về một mạng WiMax đơn giản sử dụng phần mềm
NS2 .

v


DANH MỤC VIẾT TẮT
AK


Authentication Key - Khóa chứng thực

ATM

Asynchronous Transfer Mode

AWGN

Additive White Gaussian Noise - Nhiễu Gaussian trắng cộng

BER

Bit Error Rate - Tỉ lệ lỗi bit

BPSK

Binary Phase Shift Keying - điều chế pha nhị phân

BS

Base Station - Trạm gốc

CDMA

Code Division Multiple Access - Đa truy cập phân chia theo mã

CID

Connection Identifier - Định danh kết nối


CP

Cyclic Prefix - Tiền tố vòng

CPE

Customer Premise Equipment

CRC

Cyclic Redundancy Check - Kiểm tra lỗi dư vòng

FDD

Frequency Division Duplex - Ghép kênh phân chia theo tần số

FFT

Fast Fourier Transform - Chuyển đổi Fourier nhanh

GSM

Global System for Mobile communications - Hệ thống thông tin di
động toàn cầu

ICI

InterChannel Interference - Nhiễu xuyên kênh

IDFT


Inverse Discrete Fourier Transform - Biến đổi Fourirer rời rạc
ngược

IEEE

Institute of Electrical and Electronics Engineers - Học Viện của các
Kỹ Sư Điện và Điện Tử

IFFT

Inverse Fast Fourier Transform - Biến đổi Fourier ngược nhanh

ISI

Inter-Symbol Interference - Nhiễu xuyên ký tự

LOS

Line Of Sight - Tầm nhìn thẳng

MAC

Media Access Control - Điều khiển truy nhập môi trường

MAN

Metropolitan Area Network – Mạng đô thị

MIMO


Multiple Input Multiple Output - Nhiều đầu vào, nhiều đầu ra

MISO

Multiple Input Single Output - Nhiều đầu vào, một đầu ra

MS

Mobile Station - Trạm di động

NLOS

Non–Line-Of-Sight - Không tầm nhìn thẳng
vi


OFDM

Orthogonal Frequency Division Multiplexing - Ghép kênh phân
chia theo tần số trực giao

OFDMA

Orthogonal Frequency Division Multiple Access - Đa truy cập ghép
kênh chia tần số trực giao

PDU

Packet Data Unit - Đơn vị gói dữ liệu


PKM

Privacy and Key Management - Quản lý sự riêng tư và khóa

QAM

Quadrature Amplitude Modulation - Điều chế biên độ trực giao

QoS

Quality of Service - Chất lượng dịch vụ

QPSK

Quadature Phase Shift Keying - điều chế pha trực giao

RF

Radio Frequency - Tần số vô tuyến

SA

Security Association – Tập hợp bảo mật

SDU

Service Data Unit - Đơn vị dữ liệu dịch vụ

SLA


Service-Level Agreement - Thỏa thuận mức dịch vụ

SNR

Signal-to-Noise Ratio – Tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu

SS

Subscriber Station - Trạm thuê bao

TDM

Time Division Multiplexing – Ghép kênh phân chia theo thời gian

TDMA

Time Division Multiplexing Access – Đa truy cập phân chia theo
thời gian

UDP

User Datagram Protocol

UGS

Unsolicited Grant Services

UMTS


Universal Mobile Telephone System

WiFi

Wireless Fidelity

WiMAX

Worldwide interoperability for Microwave Access

WLAN

Wireless Local Area Network – Mạng cục bộ không dây

vii


MỤC LỤC
NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN .................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... ii
LỜI CAM ĐOAN................................................................................................ iii
LỜI MỞ ĐẦU ..................................................................................................... iv
DANH MỤC VIẾT TẮT .................................................................................... vi
MỤC LỤC......................................................................................................... viii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ............................................................................. xi
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ WIMAX............................................................1
1.1. Giới thiệu chương .......................................................................................1
1.2. Giới thiệu chung về mạng băng rộng không dây .........................................1
1.2.1.Mạng không dây ....................................................................................1
1.2.2. Thế nào là băng rộng? ...........................................................................1

1.3. Giới thiệu chung về WIMAX ......................................................................2
1.3.1. Sự ra đời của WIMAX ..........................................................................2
1.3.2. Khái niệm WIMAX ..............................................................................3
1.3.3. Ưu điểm, nhược điểm c ủa WiMax .......................................................4
1.4. Các chuẩn của WiMax ................................................................................7
1.4.1. Chuẩn IEEE 802.16a ............................................................................8
1.4.2. Các chuẩn bổ sung (amendments) của WIMAX .................................11
1.4.3. Thành phần hệ thống...........................................................................13
1.5. Phổ WiMax ...............................................................................................14
1.5.1. Băng tần đăng ký ................................................................................14
1.5.2. Băng tần không đăng ký 5GHz ...........................................................14
1.5.3.Các băng tần được đề xuất cho WiMax trên thế giới. ..........................15
1.5.4.Các băng tần ở Việt Nam có khả năng dành cho WiMax.....................16
1.6. Cấu trúc của WiMax .................................................................................17
1.6.1.Các đặc tính của lớp vật lý ...................................................................17
1.6.2.Các đặc tính của lớp truy nhập (MAC) ................................................19

viii


1.7.Wimax trong mối quan hệ với các công nghệ không dây đặc điểm tương tự
wimax ..............................................................................................................19
1.7.1.Wimax và WLAN ................................................................................19
1.7.2.WiMax và WiFi ...................................................................................20
1.8.Mô hình triển khai công nghệ WIMAX .....................................................21
1.8.1.Mạng dùng riêng ..................................................................................21
1.8.2.Các mạng phục vụ cộng đồng: .............................................................29
1.9.Kết luận chương .........................................................................................31
CHƯƠNG 2: CÁC KỸ THUẬT SỬ DỤNG TRONG WIMAX .........................32
2.1.Giới thiệu chương ......................................................................................32

2.2. Kỹ thuật OFDM ........................................................................................32
2.2.1.Khái niệm ............................................................................................32
2.2.2. Sơ đồ khối OFDM ..............................................................................34
2.2.3.Chuỗi bảo vệ trong hệ thống OFDM....................................................35
2.2.4.Nguyên tắc giải điều chế OFDM .........................................................36
2.2.5.Các ưu và nhược điểm của kĩ thuật OFDM..........................................36
2.3. Kỹ thuật OFDMA .....................................................................................38
2.3.1.Khái niệm ............................................................................................38
2.3.2.Đặc điểm ..............................................................................................38
2.3.3.OFDMA nhảy tần ................................................................................40
2.3.4.Hệ thống OFDMA ...............................................................................41
2.4. Điều chế thích nghi ...................................................................................42
2.5. Công nghệ sửa lỗi .....................................................................................43
2.6. Điều khiển công suất .................................................................................43
2.7. Các công nghệ anten tiên tiến ...................................................................43
2.7.1.Phân tập thu và phát .............................................................................43
2.7.2.Các hệ thống anten thích nghi ..............................................................45
2.8. Kết luận chương ........................................................................................45
CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG WIMAX .............................................46
3.1. Phần mềm mô phỏng NS2.........................................................................46
ix


3.1.1. Cấu trúc NS2 ......................................................................................47
3.1.2. Khả năng mô phỏng của NS-2 ............................................................49
3.2.Xây dựng chương trình mô phỏng .............................................................50
3.2.1.Giả thuyết ............................................................................................50
3.2.2.Kịch bản mô phỏng ..............................................................................50
3.3. Phân tích kết quả mô phỏng ......................................................................51
3.3.1. Hoạt động ...........................................................................................51

3.3.2.Tính lượng băng thông được sử dụng trên BS .....................................54
3.4. Nhận xét ....................................................................................................55
3.5. Kết luận chương ........................................................................................55
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ...........................................................56
1. Kết luận của đồ án........................................................................................56
2. Hướng phát triển đề tài.................................................................................56
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................57

x


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Các cấu hình mạng trong các vùng thành thị và nông thôn .................13
Hình 1.2: Cellular Backhaul ...............................................................................22
Hình 1.3: WSP Backhaul....................................................................................22
Hình 1.4: Mạng ngân hàng .................................................................................23
Hình 1.5: Mạng giáo dục ....................................................................................24
Hình 1.6: Mô hình an toàn cho các truy nhập công cộng ...................................25
Hình 1.7: Sử dụng Wimax cho việc thông tin liên lạc xa bờ ...............................26
Hình 1.8: Kết nối nhiều khu vực ........................................................................27
Hình 1.9: Các công trình xây dựng ......................................................................27
Hình 1.10: Các khu vực công cộng .....................................................................28
Hình 1.11: Mạng truy nhập WSP ........................................................................30
Hình 1.12: Triển khai ở vùng nông thôn xa xôi hẻo lánh ...................................31
Hình 2.1: So sánh giữa FDM và OFDM ..............................................................33
Hình 2.2: Sơ đồ khối hệ thống OFDM ................................................................34
Hình 2.3: Khái niệm về chuỗi bảo vệ. ................................................................35
Hình 2.4: ISI và cyclic prefix .............................................................................36
Hình 2.5: Tách chuỗi bảo vệ................................................................................36
Hình 2.6: ODFM và OFDMA .............................................................................39

Hình 2.7: Ví dụ của biểu đồ tần số, thời gian với OFDMA .................................39
Hình 2.8: Biểu đồ tần số thời gian với 3 người dùng nhảy tần a, b, c đều có 1
bước nhảy với 4 khe thời gian .............................................................................40
Hình 2.9: 6 mẫu nhảy tần trực giao với 6 tần số nhảy khác nhau ........................41
Hình 2.10: Tổng quan hệ thống sử dụng OFDM .................................................41
Hình 2.11: Mẫu tín hiệu dẫn đường trong OFDMA ............................................42
Hình 2.12: Bán kính cell quan hệ với điều chế thích nghi ...................................42
Hình 2.13: MISO .................................................................................................44
Hình 2.14: MIMO ...............................................................................................44
Hình 2.15: Beam Shaping ...................................................................................45
Hình 2.16: AAS đường xuống .............................................................................45
Hình 3.1: Cấu trúc của NS-2 ...............................................................................47
xi


Hình 3.2: Luồng các sự kiện cho file Tcl chạy trong NS-2 .................................48
Hình 3.3: Kiến trúc mạng mô phỏng ...................................................................50
Hình 3.4: Các SS gửi yêu cầu ranging .................................................................52
Hình 3.5: BS gửi đáp ứng ranging .......................................................................52
Hình 3.6: SS_2 gửi yêu cầu băng thông .............................................................53
Hình 3.7: SS_2 gửi dữ liệu (rtPS) cho BS ..........................................................53
Hình 3.8: Đồ thị băng thông được sử dụng trên các kênh truyền.........................54
Hình 3.9: Thông tin trong file ~.tr được import vào excel ...................................54

xii


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ WIMAX
1.1. Giới thiệu chương
Chương 1 cung cấp một cái nhìn bao quát nhất để chúng ta có thể nắm được

khái niệm mạng không dây băng rộng, công nghệ WiMax là gì, đặc điểm chung,
ưu nhược điểm của WiMax mục đích và vai trò của nó so với những công nghệ
đang tồn tại. Bên cạnh đó chương này còn đề cập tới tình hình ứng dụng WiMax
trên thế giới và thử nghiệm WiMax tại Việt Nam .
1.2. Giới thiệu chung về mạng băng rộng không dây
1.2.1.Mạng không dây
Để kết nối những thiết bị như máy tính và máy in, những mạng máy tính
truyền thống đòi hỏi dây cáp. Những dây cáp thể hiện kết nối về mặt vật lý giữa
những thiết bị như hub, switch hoặc những thiết bị khác để tạo thành mạng.
Mạng dữ liệu không dây kết nối những thiết bị mà không cần cáp. Chúng dựa
trên những tần số vô tuyến để truyền dữ liệu giữa các thiết bị với nhau. Về phía
người dùng, mạng dữ liệu không dây làm việc giống như hệ thống có dây. Người
dùng có thể chia sẻ file và những ứng dụng, trao đổi e-mail, truy nhập máy in,
chia sẻ truy nhập Internet và thực thi các tác vụ khác như mạng có dây.
1.2.2. Thế nào là băng rộng?
Băng rộng là khái niệm thể hiện khả năng hỗ trợ ở cả hướng từ nhà cung
cấp tới khách hàng (downstream) và từ khách hàng tới nhà cung cấp (upstream)
với tốc độ tối thiểu là 200 bps.
Ngày nay, nhu cầu của khách hàng ngày càng cao gia tăng. Người tiêu dùng
không đơn thuần chỉ muốn truyền email, văn bản text, fax,… mà họ mong muốn
sử dụng các dịch vụ đa phương tiện như: hội nghị truyền hình, nghe nhạc, xem
phim trực tuyến, xem tivi trực tuyến, các chương trình trực tuyến trên
mạng....Khi đó tốc độ 33,6Kbps, thậm chí 56Kbps trên đôi cáp đồng bằng
phương thức dial-up không thể đủ để triển khai các dịch vụ loại này.
Hiện tại, khi mà tốc độ của mạng lõi của các nhà cung cấp dịch vụ Internet
(ISP) đã được tăng đáng kể, khả năng xử lí tại đầu cuối phía khách hàng cũng
1


ngày một mạnh thì việc mạng truy nhập vẫn hạn chế như vậy sẽ gây ra hiện

tượng nghẽn cổ chai (bottleneck). Vấn đề được đặt ra là cần phải cải thiện nốt
mạng truy nhập để nó đáp ứng được nhu cầu của

cung cấp dịch vụ lẫn khách

hàng.
Công nghệ băng rộng chính là các công nghệ sinh ra để giải quyết vấn đề về
mạng truy nhập. Đó là thuật ngữ chỉ bất kì loại truy cập internet tốc độ cao nào.
Công nghệ băng rộng cho phép các cá nhân hoặc tổ chức có thể truy cập internet
cả 24 giờ trong một ngày, tạo môi trường cho việc sử dụng hoặc cung cấp các
dịch vụ chất lượng cao.
1.3. Giới thiệu chung về WIMAX
1.3.1. Sự ra đời của WIMAX
Ý tưởng về WiMax bắt đầu từ giữa những năm 90. Vào thời điểm đó, ngành
công nghiệp công nghệ cao đang có những bước phát triển đáng kể, và đây cũng
là thời điểm bùng nổ những ý tưởng mới. Các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông
đã nhận thấy nhu cầu to lớn của truy cập Internet sử dụng băng thông. Nhu cầu
này được nảy sinh từ người dùng cá nhân và người dùng trong doanh nghiệp.
Nhiều công ty truyền thông bắt đầu xây dựng kế hoạch và thiết kế những mạng
phân phối có thể xử lý lưu lượng lớn. Trong đa số trường hợp, những mạng này
được gọi là mạng cáp quang.
Nhu cầu sử dụng cáp quang để cung cấp khả năng truy cập Internet băng
thông rộng khắp có chi phí rất cao.Ước tính, giá của loại cáp này khoảng
300USD/foot (0,3048m). Do đó chi phí để triển khai loại mạng này sẽ rất đắt đỏ.
Khi loại hình mạng này đang dần hoàn thiện, một số công ty đã tiến hành nghiên
cứu một loại hình khác có thể cung cấp khả năng truy cập Internet băng thông
rộng với giá cả hợp lý. Giải pháp mà họ lựa chọn là sử dụng công nghệ WiFi.
Từ trước đến nay Intel luôn là công ty đứng đầu trong lĩnh vực truy cập
băng thông WiFi. Intel đã nghiên cứu phát triển WiFi ngay từ những ngày đầu,
thậm chí sau này họ đã tích hợp WiFi vào dòng vi xử lý Centrino. Vì Intel đã có

kinh nghiệm về truy cập WiFi, nên họ hi vọng rằng có thể phát triển một loại
hình truy cập WiFi mới.
2


Tất nhiên, Intel cũng gặp phải một số khó khăn. Trước tiên, tại thị trường
Bắc Mỹ, nhiều nhà cung cấp dịch vụ đã triển khai mạng cáp quang để cung cấp
khả năng truy cập Internet băng thông do đó có nhiều ý kiến cho rằng khả năng
truy cập Internet băng thông chỉ có thể dành cho những thị trường đang lên. Thứ
hai, một số nhà cung cấp dịch vụ đã bắt đầu sử dụng những giải pháp băng thông
WiFi riêng.
Trong những ngày đầu phát triển, đã có nhiều công nghệ được sử dụng kết
hợp với nhau và không tuân theo bất kì chuẩn nào. Do không tuân thủ theo chuẩn
nào nên nhiều người dùng đã do dự sử dụng phần cứng bắt buộc vì lo ngại rằng
sẽ phải phụ thuộc hoàn toàn vào một nhà cung cấp dịch vụ nào đó. Hay tệ hơn
nữa là công nghệ đó không phổ dụng và sẽ xẹp đi nhanh chóng. Lo lắng này của
người dùng là rất hợp lý, trường hợp điển hình là sự thất bại của VHS/Beta. Do
đó, với sự do dự của người dùng khi mua các thiết bị phần cứng bắt buộc dẫn đến
nhiều nhà cung cấp phần cứng cũng không giám mạo hiểm sản xuất những thiết
bị này. Intel đã nhận ra vấn đề của việc không tuân thủ theo một chuẩn và đã cố
gắng thuyết phục các nhà cung cấp khác. Như chúng ta đã thấy, giờ đây các thiết
bị hay ứng dụng cùng loại luôn được phát triển theo một chuẩn chung.
Vào năm 2001, IEEE đã phát hành chuẩn 802.16 cho truy cập WiFi băng
thông. Sau đó không lâu diễn đàn WiMax được thành lập để phát triển chuẩn
này, và thuật ngữ WiMax được hình thành.
1.3.2. Khái niệm WIMAX
WiMax là một mạng không dây băng thông rộng viết tắt là Worldwide
Interoperability for Microwave Access. WiMax ứng dụng trong thiết bị mạng
Internet dành cho số lượng người sử dụng lớn thêm vào đó giá thành rẻ. WiMax
được thiết kế dựa vào tiêu chuẩn IEEE 802.16. WiMax đã giải quyết tốt nhất

những vấn đề khó khăn trong việc quản lý đầu cuối.
WiMax sử dụng kỹ thuật sóng vô tuyến để kết nối các máy tính trong mạng
Internet thay vì dùng dây để kết nối như DSL hay cáp modem. WiMax như một
tổng đài trong vùng lân cận hợp lý đến một trạm chủ mà nó được yêu cầu thiết
lập một đường dữ liệu đến Internet. Người sử dụng trong phạm vi từ 3 đến 5 dặm
3


so với trạm chủ sẽ được thiết lập một đường dẫn công nghệ NLOS (Non-LineOf-Sight) với tốc độ truyền dữ liệu rất cao là 75Mbps. Còn nếu người sử dụng
trong phạm vi lớn hơn 30 dặm so với trạm chủ thì sẽ có anten sử dụng công nghệ
LOS (Line-Of-Sight) với tốc độ truyền dữ liệu gần bằng 280Mbps. WiMAX là
một chuẩn không dây đang phát triển rất nhanh, hứa hẹn tạo ra khả năng kết nối
băng thông rộng tốc độ cao cho cả mạng cố định lẫn mạng không dây di động,
phạm vi phủ sóng được mở rộng.
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 trong quá trình di
chuyển thì không truy cập được mạng (nếu di chuyển chậm thì vẫn có thể truy cập).
Công nghệ này được định nghĩa qua chuẩn IEEE 802.16-2004 (bản chính thức).
Mobile WiMax là một giải pháp không dây băng rộng cho phép hội tụ cả mạng
băng rộng cố định và di động sử dụng một công nghệ truy cập băng rộng chung
và một kiến trúc mạng mềm dẻo. Công nghệ mạng hỗ trợ cho các ứng dụng di
động, cho phép các thiết bị có thể di chuyển với một tốc độ cao trong khi đang
truy nhập mạng. Mobile WiMax dựa trên chuẩn 802.16e (được hợp chuẩn vào
năm 2005). Chuẩn 802.16e được định nghĩa dựa trên chuẩn 802.16d - 2004 và có
thêm nhiều đặc tính mới ưu việt hơn hỗ trợ cho tính năng di động, công nghệ
anten mới nhất cũng được cập nhật vào chuẩn 802.16e.
1.3.3. Ưu điểm, nhược điểm c ủa WiMax
a) Ưu điểm của WiMax
WiMax đã được thiết kế để chú trọng vào những thách thức gắn với các loại
triển khai truy nhập có dây truyền thống như:

-

Backhaul: Sử dụng các anten điểm – điểm để nối nhiều hotspot với nhau và
đến các trạm gốc qua những khoảng các dài (đường kết nối giữa điểm truy
nhập WLAN và mạng băng rộng cố định).

-

Last mile: Sử dụng các anten điểm – đa điểm để nối các thuê bao thuộc nhà
riêng hoặc doanh nghiệp tới trạm gốc.

WiMAX đã được phát triển với nhiều mục tiêu quan tâm như:

4


-

Cấu trúc mềm dẻo: WiMax hỗ trợ các cấu trúc hệ thống bao gồm điểm – đa
điểm, công nghệ lưới (mesh) và phủ sóng khắp mọi nơi. Điều khiển truy
nhập – MAC) phương tiện truyền dẫn hỗ trợ điểm – đa điểm và dịch vụ rộng
khắp bởi lập lịch một khe thời gian cho mỗi trạm di động (MS). Nếu có duy
nhất một MS trong mạng, trạm gốc (BS) sẽ liên lạc với MS trên cơ sở điểm –
điểm. Một BS trong một cấu hình điểm – điểm có thể sử dụng anten chùm
hẹp hơn để bao phủ các khoảng cách xa hơn.

-

Chất lượng dịch vụ QoS: WiMax có thể được tối ưu động đối với hỗn hợp
lưu lượng sẽ được mang. Có 4 loại dịch vụ được hỗ trợ: dịch vụ cấp phát tự

nguyện (UGS), dịch vụ hỏi vòng thời gian thực (rtPS), dịch vụ hỏi vòng
không thời gian thực (nrtPS), nỗ lực tốt nhất (BE).

-

Triển khai nhanh: So sánh với triển khai các giải pháp có dây, WiMax yêu
cầu ít hoặc không có bất cứ sự xây dựng thiết lập bên ngoài. Ví dụ, đào hố để
tạo rãnh các đường cáp thì không yêu cầu. Các nhà vận hành mà đã có được
các đăng ký để sử dụng một trong các dải tần đăng ký, hoặc dự kiến sử dụng
một trong các dải tần không đăng ký, không cần đệ trình các ứng dụng hơn
nữa cho chính phủ.

-

Dịch vụ đa mức: Cách thức nơi mà QoS được phân phát nói chung dựa vào
sự thỏa thuận mức dịch vụ (SLA) giữa nhà cung cấp dịch vụ và người sử
dụng cuối cùng. Chi tiết hơn, một nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp các
SLA khác nhau tới các thuê bao khác nhau, thậm chí tới những người dùng
khác nhau sử dụng cùng MS. Cung cấp truy nhập băng rộng cố định trong
những khu vực đô thị và ngoại ô, nơi chất lượng cáp đồng thì kém hoặc đưa
vào khó khăn, khắc phục thiết bị số trong những vùng mật độ thấp nơi mà
các nhân tố công nghệ và kinh tế thực hiện phát triển băng rộng rất thách
thức.

-

Tính tương thích: WiMax dựa vào quốc tế, các chuẩn không có tính chất rõ
rệt nhà cung cấp, tạo ra sự dễ dàng đối với người dùng cuối cùng để truyền
tải và sử dụng MS của họ ở các vị trí khác nhau, hoặc với các nhà cung cấp
dịch vụ khác nhau. Tính tương thích bảo vệ sự đầu tư của một nhà vận hành

5


ban đầu vì nó có thể chọn lựa thiết bị từ các nhà đại lý thiết bị, và nó sẽ tiếp
tục đưa chi phí thiết bị xuống khi có một sự chấp nhận đa số.
-

Di động: IEEE 802.16e bổ sung thêm các đặc điểm chính hỗ trợ khả năng di
động. Những cải tiến lớp vật lý OFDM (ghép kênh phân chia tần số trực
giao) và OFDMA (đa truy nhập phân chia tần số trực giao) để hỗ trợ các thiết
bị và các dịch vụ trong một môi trường di động. Những cải tiến này, bao gồm
OFDMA mở rộng được, MIMO (nhiều đầu ra nhiều đầu vào), và hỗ trợ đối
với chế độ idle/sleep và hand –off, sẽ cho phép khả năng di động đầy đủ ở
tốc độ tới 160 km/h. Mạng WiMax di động cho phép người sử dụng có thể
truy cập Internet không dây băng thông rộng tại bất cứ trong thành phố nào.

-

Lợi nhuận: WiMax dựa vào một chuẩn quốc tế mở. Sự chấp nhận đa số của
chuẩn và sử dụng chi phí thấp, các chip được sản xuất hàng loạt, sẽ đưa chi
phí giảm đột ngột và giá cạnh tranh xảy ra sẽ cung cấp sự tiết kiệm chi phí
đáng kể cho các nhà cung cấp dịch vụ và người sử dụng cuối cùng. Môi
trường không dây được sử dụng bởi WiMax cho phép các nhà cung cấp dịch
vụ phá vỡ những chi phí gắn với triển khai có dây,như thời gian và công sức.

-

Hoạt động NLOS: Khả năng họat động của mạng WiMax mà không đòi hỏi
tầm nhìn thẳng giữa BS và MS. Khả năng này của nó giúp các sản phẩm
WiMax phân phát dải thông rộng trong một môi trường NLOS.


-

Phủ sóng rộng hơn: WiMax hỗ trợ động nhiều mức điều chế, bao gồm
BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM. Khi yêu cầu với bộ khuếch đại công suất
cao và hoạt động với điều chế mức thấp (ví dụ BPSK hoặc QPSK). Các hệ
thống WiMax có thể phủ sóng một vùng địa lý rộng khi đường truyền giữa
BS và MS không bị cản trở. Mở rộng phạm vi bị giới hạn hiện tại của
WLAN công cộng (hotspot) đến phạm vi rộng (hotzone) – cùng công nghệ
thì có thể sử dụng ở nhà và di chuyển. Ở những điều kiện tốt nhất có thể đạt
được phạm vi phủ sóng 50 km với tốc độ dữ liệu bị hạ thấp (một vài Mbit/s),
phạm vi phủ sóng điển hình là gần 5 km với CPE (NLOS) trong nhà và gần
15km với một CPE được nối với một anten bên ngoài (LOS).

6


-

Dung lượng cao: Có thể đạt được dung lượng 75 Mbit/s cho các trạm gốc
với một kênh20 MHz trong các điều kiện truyền sóng tốt nhất.

-

Tính mở rộng. Chuẩn 802.16 -2004 hỗ trợ các dải thông kênh tần số vô
tuyến (RF) mềm dẻo và sử dụng lại các kênh tần số này như là một cách để
tăng dung lượng mạng. Chuẩn cũng định rõ hỗ trợ đối với TPC (điều khiển
công suất phát) và các phép đo chất lượng kênh như các công cụ thêm vào để
hỗ trợ sử dụng phổ hiệu quả. Chuẩn đã được thiết kế để đạt tỷ lệ lên tới hàng
trăm thậm chí hàng nghìn người sử dụng trong một kênh RF. Các nhà vận

hành có thể cấp phát lại phổ qua hình quạt như số thuê bao gia tăng. Hỗ trợ
nhiều kênh cho phép các nhà chế tạo thiết bị cung cấp một phương tiện để
chú trọng vào phạm vi sử dụng phổ và những quy định cấp phát được nói rõ
bởi các nhà vận hành trong các thị trường quốc tế thay đổi khác nhau.

-

Bảo mật: Bằng cách mật hóa các liên kết vô tuyến giữa BS và MS, sử dụng
chuẩn mật hóa tiên tiến AES ở chế độ CCM, đảm bảo sự toàn vẹn của dữ liệu
trao đổi qua giao diện vô tuyến. Cung cấp cho các nhà vận hành với sự bảo
vệ mạnh chống lại những hành vi đánh cắp dịch vụ.

b) Hạn chế, nhược điểm wimax
Với bất cứ hệ thống truyền thông vô tuyến nào thì ảnh hưỏng của môi
trường truyền sóng là không thể tránh khỏi. Hệ thống WiMax cũng có những hạn
chế về đường truyền:
-

Ảnh hưởng của thời tiết xấu đặc biệt là mưa to có thể làm gián đoạn các
dịch vụ.

-

Các sóng vô tuyến điện lân cận có thể gây nhiễu với kết nối WiMax và là
nguyên nhân gây suy giảm dữ liệu trên đường truyền hoặc làm mất kết nối.

-

Ngoài ra vì đây là công nghệ hoàn toàn mới do đó việc chuẩn hóa chưa thực
sự trên phạm vi toàn thế giới nên khó khăn trong lắp ráp, thay thế ở các khu

vực khác nhau.

1.4. Các chuẩn của WiMax
Chuẩn IEEE802.16 đầu tiên ra đời vào tháng 10 năm 2001, IEEE802.16
WIMax có thể hoạt động trong băng tần số từ 2-66GHz ,với các ứng dụng khác
7


nhau, WiMax sẽ sử dụng các băng tần số khác nhau để tránh sự giao thoa, các
ứng dụng di động 802.16e dùng băng tần từ 2-11GHz, ở Châu Âu sử dụng băng
tần 3.5GHz cho WiMax di động, băng tần từ 10-66GHz cho WiMax cố định.
Chuẩn 802.16 ban đầu được tạo ra với mục đích là tạo ra những giao diện
vô tuyến RadioInterface), dựa trên một nghi thức điều khiển truy nhập đa
phương tiện chung MAC (MediaAccessControl). Kiến trúc mạng cơ bản của
802.16 bao gồm một trạm phát (BS-BaseStation) và trạm

thuê bao đầu cuối

SS (SubscriberStation). Trong một vùng phủ sóng, trạm BS sẽ điều khiển toàn
bộ sự truyền dữ liệu đến các SS, điều đó có nghĩa là sẽ không có sự trao đổi
truyền thông trực tiếp giữa hai thiết bị đầu cuối của trạm thuê bao SS với nhau.
Đường kết nối giữa BS và SS sẽ gồm một kênh hướng lên (uplink) và một kênh
hướng xuống (downlink). Kênh hướng lên sẽ chia sẻ băng thông cho nhiều MS
trong khi kênh hướng xuống có đặc điểm cung cấp thông tin quảng bá
(broadcast). Trong trường hợp không có vật cản giữa MS và BS (lineofsight),
thông tin sẽ được trao đổi trên băng tần cao. Ngược lại, thông tin sẽ được
truyền trên băng tần thấp để chống nhiễu.
Tuy nhiên từ khi BWA ra đời và trở thành một ứng dụng hiện hữu thì sự áp
dụng cách truyền LOS trở thành không khả thi vì chịu ảnh hưởng của cây cối và
địa thế ... Ngoài ra giao thoa vì ảnh hưởng của đa đường là rất trầm trọng và giá

thành của anten ngoài trời thì cao. Điều này đòi hỏi một sự bổ sung cho chuẩn
802.16 hiện hữu. Vì vậy, các cải tiến của chuẩn IEEE802.16 để bổ sung ứng
dụng trong hệ thốngWiMaxlà:
1.4.1. Chuẩn IEEE 802.16a
Chuẩn IEEE 802.16a, được công nhận vào tháng 1/2003, cung cấp khả
năng truy cập băng rộng không dây ở đầu cuối, giữa người sử dụng và điểm kết
nối, bằng các băng tần từ 2 đến 11GHz. Dải tần này cho phép kết nối mà không
cần thoả mãn điều kiện tầm nhìn thẳng. Điều này khiến cho chuẩn IEEE
802.16a trở thành một công nghệ sáng giá dành cho các ứng dụng kết nối đầu
cuối là những ứng dụng hay bị ảnh hưởng của vật cản như cây cối hay nhà cửa,
cũng như dành cho các trạm gốc chỉ gắn được trong nhà mà không gắn được
8


trên đỉnh tháp hay đỉnh núi.
Để hỗ trợ mô hình kinh doanh có lợi nhuận, các nhà khai thácvà cung cấp
dịch vụ mạng cần phải duy trì một hỗn hợp khách hàng là doanh nghiệp tạo
doanh thu cao và số lượng lớn các thuê bao tư nhân. Các hệ thống 802.16a có thể
đáp ứng được yêu cầu này bằng cách hỗ trợ nhiều cấp dịch vụ khác biệt. Ví du,
một trạm gốc có thể đồng thời hỗ trợ 60 doanh nghiệp có kết nối luồng E1 và
hàng trăm hộ gia đình dùng kết nối thuê bao số.
Bán kính của phủ sóng của một điểm
phát 802.16a điển hình có thể xa từ 4 tới 6 dặm. Chuẩn mới này sẽ giúp
ngành viễn thông tạo ra các giải pháp chung cho các kiểu thị trường băng rộng:
a) Băng thông theo yêu cầu.
Công nghệ không dây 802.16a cho phép các nhà cung cấp dịch vụ triển khai
được dịch vụ có tốc độ tương đương với sử dụng giải pháp kết nối dây chỉ trong
vài ngày với chi phí cực thấp. Nó cũng cho phép đặt cấu hình tức thời theo yêu
cầu kết nối tốc độ cao dùng cho các sự kiện ngắn ngày như hỗ trợ triển lãm.
b) Trục nhánh của mạng tế bào

Băng thông lớn của công nghệ 802.16 khiến nó trở thành sự lựa chọn tuyệt
vời để tải dữ liệu trục nhánh cho các trạm gốc của mạng tế bào theo cấu hình
mạng điểm nối điểm.
c) Băng thông rộng cho gia đình
Lấp đầy khoảng trống kết nối mà thuê bao số và mạng cáp không cung cấp
dịch vụ tới được. Có nhiều giới hạn ngăn cản công nghệ thuê bao số và mạng cáp
tiếp cận tới người dùng băng thông rộng tiềm năng. Điều này sẽ thay đổi nhờ
việc tung ra các hệ thống chuẩn dựa trên 802.16a.
d) Các khu vực thiếu dịch vụ
Công nghệ Internet không dây dựa trên công nghệ IEEE 802.16 là một sự
lựa chọn tự nhiên cho khu vực nông thôn thiếu dịch vụ và các khu vực ngoại ô có
mật độ dân số thấp.

9


e) Dịch vụ không dây kết nối tốt nhất.
Chuẩn IEEE 802.16e* mở rộng tới 802.16a giới thiệu khả năng di động cho
phép người sử dụng kết nối khi đang di chuyển ngoài khu vực nhà ở của mình.
Các yếu tố khiến 802.16 a trở nên khác biệt:
-

Thông lượng: Bằng cách sử dụng một phương thức điều chế mạnh, IEEE
802.16a tạo ra thông lượng cao trên khoảng cách có năng suất phổ mức cao
chịu lỗi phản xạ tốt. Trạm gốc có thể đánh đổi thông lượng để lấy khoảng
cách. Ví dụ nếu một đường truyền băng thông lớn không thể thiết lập điều
chế QAM 64 (Điều biên cầu phương) thì có thể chuyển qua QAM 16 để tăng
khoảng cách hiệu dụng.

-


Khả năng mở rộng được: Để sử dụng được kế hoạch mạng cho cả hai phổ
được cấp phép và miễn phép trên toàn cầu, chuẩn 802.16a hỗ trợ các băng
thông kênh linh hoạt. Ví dụ một nhà khai thác mạng được cấp phổ 20MHz có
thể chia phổ này thành 2 phần, mỗi phần 10MHz.

-

Phủ sóng:Bên cạnh việc hỗ trợ phương thức điều chế mạnh và động, chuẩn
IEEE 802.16a cũng hỗ trợ các công nghệ tăng cường việc phủ sóng trong đó
có các kỹthuật topo mạng nhện và ăng ten thông minh.

-

Chất lượng dịch vụ: Chuẩn IEEE 802.16a bao gồm các tính năng.Chất
lượng dịch vụ cho phép các dịch vụ như thoại và email là những dịch vụ đòi
hỏi mạng có độ trễ thấp hoạt động được. Dịch vụ thoại dùng 802.16a có thể
dùng ghép kênh phân chia thời gian (TDM) hoặc IP (VoIP).

-

Bảo mật: Các tính năng bảo mật và mã hóa có sẵn trong chuẩn 802.16a để hỗ
trợ truyền thông tin an toàn và nhận dạng, giải mã số liệu. Bằng việc sử dụng
chuẩn 802.16a, các nhà cung cấp dịch vụ mạng có thể giảm chi phí nghiên cứu
phát triển bằng cách phân bổ chi phí trên lượng sản phẩm lớn hơn.
Một điểm quan trọng nữa là đối với hàng triệu người trên thế giới không thể

kết nối băng thông rộng qua mạng cáp hoặc thuê bao số, công nghệ không dây
IEEE 802.16a mới sẽ là đường dẫn thứ ba (ngoài đường dây điện thoại và cáp
truyền hình) kết nối các hộ gia đình, doanh nghiệp, các điểm truy cập công cộng

và các quán cafe có dịch vụ truyền dẫn tới rất nhiều lợi ích của Internet.
10


1.4.2. Các chuẩn bổ sung (amendments) của WIMAX
Chuẩn IEEE 802.16a: Chuẩn này sử dụng băng tần có bản quyền từ 2–11
Ghz. Đây là băng tần sóng vô tuyến có thể vượt được các chướng ngại cây cối
nhà cao tầng trên đường truyền sóng. 802.16a còn thích ứng cho việc triển khai
mạng truyền sóng dạng lưới (Mesh), một thiết bị cuối (terminal) có thể liên lạc
với BS thông qua một trạm BS khác. Với đặc tính này, vùng phủ sóng của
802.16a sẽ được mở rộng.
Chuẩn IEEE 802.16b: Chuẩn này hoạt động trên băng tần từ 5–6Ghz với mục
đích cung ứng dịch vụ với chất lượng cao (QoS), ưu tiên truyền thông tin của
những ứng dụng video, thoại, thời gian thực thông qua những lớp dịch vụ khác
nhau (classofservice). Chuẩn này sau đó đã được kết hợp vào chuẩn 802.16a.
Chuẩn IEEE 802.16c: Chuẩn này được định nghĩa thêm các nội dung mới cho
dải băng tần từ 10-66GHz với mục đích cải tiến ứng dụng.
Chuẩn IEEE 802.16d: Có một số cải tiến nhỏ so với chuẩn 802.16a. Chuẩn
này được chuẩn hóa năm 2004. Các thiết bị thế hệ trước WiMax có trên thị
trường là dựa trên chuẩn này.
Chuẩn IEEE 802.16e (Đang trong giai đoạn hoàn thiện và chuẩn hóa): Dựa
vào sự bổ sung 802.16a, nhóm làm việc 802.16 hiện tại đang làm việc với bản bổ
sung 802.16e, nó bao trùm cả “các lớp điều khiển truy nhập thiết bị và vật lý để
kết hợp các hoạt động cố định và di động trong những băng tần được cấp phép”.
Trong sự thay đổi này, tính di động được thêm vào những trạm mà chủ yếu hỗ
trợ mạng vô tuyến cố định trong dải tần từ 2-6GHz. Đặc điểm nổi bật của chuẩn
này là khả năng cung cấp các dịch vụ di động (vận tốc di chuyển lớn nhất mà
vẫn có thể dùng tốt dịch vụ này là 100km/h).
Chuẩn 802.16-2004 (trước đó là 802.16REVd) được IEEE đưa ra tháng 7 năm
2004. Tiêu chuẩn này sử dụng phương thức điều chế OFDM và có thể cung cấp

các dịch vụ cố định, hoặc người sử dụng có thể di chuyển nhưng cố định trong
lúc kết nối, truyền sóng theo tầm nhìn thẳng (LOS) và không theo tầm nhìn
thẳng (NLOS).
Chuẩn 802.16-2005 (hay802.16e) được IEEE thông qua tháng 12/2005. Tiêu
11


chuẩn

này

sử

dụng

phương

thức

điều

chế

SOFDMA

(ScalableOrthogonalFrequencyDivision Multiplexing), cho phép thực hiện các
chức năng chuyển vùng và chuyển mạng, có thể cung cấp đồng thời dịch vụ cố
định, mạng máy tính xách tay, người sử dụng có thể di chuyển với tốc độ đi bộ,
di động hạn chế.
Hai chế độ song công được áp dụng cho WiMax là song công phân chia

theo thời gian TDD (TimeDivisionDuplexing) và song công phân chia theo tần
số (Frequency DivisionDuplexing). 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.
Bảng 1.1 cho chúng ta thấy sự cải tiến các chuẩn để tối ưu hóa về dung
lượng cũng như chất lượng của hệ thống.
802.16

802.16a

802.16e

8-2002

4-2003

2005

Phổ tần

10-66 GHz

2-11 GHz

2-6 GHz

Các điều kiện kênh

LOS


NLOS

NLOS

Tốc độ bít

32-134 Mbps
ở kênh
28MHz

70 Mbps ở kênh
20 MHz

15 Mbps ở kênh 5
MHz

Điều chế

QPSK,
16QAM,
64AQM

256 sóng mang
con OFDM,
QPSK, 16QAM,
64QAM

128-2048 sóng
mang con
OFDMA, QPSK,

16QAM, 64QAM

Tính di động

Cố định

Cố định

Di động

Ngày hoàn thành

Băng tần kênh

20, 25, và 28
MHz

Phạm vi từ
1,25-20 MHz

Giống như
802.16a với các
kênh con đường
xuống

Bán kính tế bào
thông thường

2-5 Km


7-40 Km

2-5 Km

Bảng 1.1: So sánh chuẩn 802.16, 16a, 16e

12


1.4.3. Thành phần hệ thống
Một hệ thống WiMax tiêu biểu gồm có 2 phần:
-

Một trạm gốc WiMax: Trạm gốc gồm các khối điện tử đặt trong nhà và một
anten Wimax. Tiêu biểu, một trạm gốc có bán kính phủ sóng lên đến 10 km
(Theo lý thuyết, một trạm gốc có bán kính phủ sóng lên đến 50 km, tuy nhiên
do điều kiện thực tế nên chỉ giới hạn ở bán kính khoảng 10 km). Bất kỳ node
vô tuyến nằm trong vùng phủ sóng điều có thể truy cập đến Internet.

-

Một máy thu WiMax: máy thu và anten có thể là một hộp đơn hay là một
card PCMCA gắn vào trong máy tính hoặc laptop. Truy cập đến trạm gốc
WiMax giống như truy cập đến điểm truy cập của mạng Wifi, nhưng có vùng
phủ sóng thì rộng hơn. Một vài trạm gốc được kết nối với một trạm gốc khác
với việc sử dụng các liên kết sóng vi ba backhaul tốc độ cao.

Hình 1.1:Các cấu hình mạng trong các vùng thành thị và nông thôn
Một vài trạm gốc có thể được nối với một trạm gốc khác sử dụng các liên
kết backhaul tốc độ cao. Điều này cho phép thuê bao WiMax chuyển vùng từ một

trạm gốc này tới vùng trạm gốc khác, giống như chuyển vùng được cho phép bởi
các công ty điện thoại tổ ong.

13


×