WIMAX-THUYET-TRINH.pptx

MẠNG TRUY NHẬP
TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG
TRUY NHẬP KHÔNG DÂY BĂNG RỘNG WIMAX
Nhóm sinh viên thực hiện:
1. Mai Vũ Thế Huỳnh
2. Trịnh Quang Huy
3. Ngô Quốc Hưng
4. Nguyễn Văn Khôi
Giảng viên hướng dẫn:
TS. Trần Đức Trung
KTVT K58
KTVT K58
KTVT K58
KTVT K58

1
TỔNG QUAN VỀ WIMAX
2
MÔ HÌNH VÀ HOẠT ĐỘNG
3
WIMAX TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
4
SO SÁNH WIMAX VỚI WI-FI VÀ WIBRO

1
1. Khái niệm
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 số lượng người sủ dụng lớn thêm vào
đó giá thành rẻ. WiMax được thiết kế dựa vào tiêu chuNn IEEE 802.16. WiMax đã giải quyết tốt
nhất những vấn đề khó khăn trong việc quản lý đầu cuối

1
2. Các chuẩn IEEE 802.16
Chuẩn IEEE 802.16 – 2001
Chuẩn IEEE 802.16-2001 được hoàn thành vào tháng 10/2001 và được công bố vào 4/2002, định
nghĩa đặc tả kỹ thuật giao diện không gian WirelessMAN™ cho các mạng vùng đô thị. Đặc điểm chính
của IEEE 802.16 – 2001:
• Giao diện không gian cho hệ thống truy nhập
không dây băng rộng cố định họat động ở dải
tần 10 – 66 GHz, cần thỏa mãn tầm nhìn thẳng
• Lớp vật lý PHY: WirelessMAN-SC
• Tốc độ bit: 32 – 134 Mbps với kênh 28 MHz
• Điều chế QPSK, 16 QAM và 64 QAM.
• Các dải thông kênh 20 MHz, 25 MHz, 28 MHz
• Bán kính cell: 2 – 5 km.
• Kết nối có định hướng, MAC TDM/TDMA, QoS, bảo mật.

1
Chuẩn IEEE 802.16a.
Chuẩn IEEE 802.16a được hoàn thành vào tháng 11/2002 và được công bố vào tháng 4/2003, mở
rộng hỗ trợ giao diện không gian cho những tần số trong băng tần 2–11 GHz, bao gồm cả những phổ
cấp phép và không cấp phép và không cần thoả mãn điều kiện tầm nhìn thẳng
• Bổ sung 802.16, các hiệu chỉnh MAC và các đặc điểm PHY
thêm vào cho dải 2 – 11 GHz (NLOS)
• Tốc độ bit : tới 75Mbps với kênh 20 MHz
• Điều chế OFDMA với 2048 sóng mang, OFDM 256
sóng mang, QPSK, 16 QAM, 64 QAM
• Dải thông kênh có thể thay đổi giữa 1,25MHz và 20MHz.
• Bán kính cell: 6 – 9 km
• Lớp vật lý PHY: WirelessMAN-OFDM, OFDMA, SCa
• Các chức năng MAC thêm vào: hỗ trợ PHY OFDM và OFDMA,
hỗ trợ công nghệ Mesh, ARQ

1
Chuẩn IEEE 802– 2004.
• Tháng 7/2004, chuẩn IEEE 802.16 –
2004 hay IEEE 802.16d được chấp
thông qua, kết hợp của các chuẩn
IEEE 802.16 – 2001, IEEE 802.16a,
ứng dụng LOS ở dải tần số 10- 66
GHz và NLOS ở dải 2- 11 GHz.
• Khả năng vô tuyến bổ sung như là
“beam forming” và kênh con OFDM

1
Chuẩn IEEE 802.16e.
• Đầu năm 2005, chuẩn không dây băng thông
rộng 802.16e với tên gọi Mobile WiMax đã
được phê chuẩn, cho phép trạm gốc kết nối tới
những thiết bị đang di chuyển.
• Chuẩn này giúp cho các thiết bị từ các nhà sản
xuất này có thể làm việc, tương thích tốt với
các thiết bị từ các nhà sản xuất khác.
• 802.16e họat động ở các băng tần nhỏ hơn 6
GHz, tốc độ lên tới 15 Mbps với kênh 5 MHz,
bán kính cell từ 2 – 5 km

1
2. Đặc điểm
Truy nhập internet băng rộng
• Cung cấp khả năng truy nhập Internet và sử
dụng ứng dụng trên Internet như messaging,
duyệt Web, chơi trò chơi qua mạng, mạng riêng
ảo (VPN)
• Các ứng dụng đa phương tiện như âm thanh, phát
hình quảng bá được cung cấp qua mạng không dây
với tốc độ cao. Tuy nhiên, để đảm bảo dịch vụ thì
mỗi ô phủ sóng (Cell) cần giới hạn số lượng người
truy cập là 20 hoặc 30 người
Cung cấp đa dịch vụ cùng lúc nhiều người sử dụng

1
3. Các giải băng tần
Dưới
1GHz
2.3GHz
2.5GHz
3.3GHz
3.5GHz
3.6-3.8GHz
5.8GHz
Băng tần này được nhiều nước cho phép sử dụng mà không cần cấp phép.
Được sử dụng cho các ứng dụng trong nhà
Được một số nước ở châu Âu xem xét để cấp cho WBA
Phân bố cho hệ thống FWA hoặc cho hệ thông WBA. Đối với Việt Nam băng
này tần được ưu tiên cho hệ thống vinasat nên không thể triển khai cho WIMAX
Được phân bố ở Ấn Độ và Trung Quốc và Việt Nam xem xét phân bố chính thức
Được sự cho phép của nhiều quốc gia sử dụng WBA. Với Việt Nam, WIMAX
cũng là một đối tượng để triển khai
Có một số quốc gia trên thế giới phân bổ băng tần này cho WBA. Đối với Việt
Nam đây cũng là một băng tần có khả năng sử dụng cho WBA và công nghệ
WIMAX
WIMAX FORUM đang xem xét sử dụng băng tần này. Ở Việt Nam, chưa thấy
khả năng cung cấp băng tần này cho WBA và công nghệ WIMAX

2

2
1. Mô hình
Mô hình cố định
• Mô hình cố định sử dụng các
thiết bị theo tiểu chuẩn
IEEE.802.16-2004. Tiêu chuẩn
này gọi là “Không dây cố định”
vì thiết bị thông tin làm việc với
các Antenna đặt cố định tại nhà
các thuê bao. Antenna đặt trên
nóc nhà hoặc trên cột tháp
tương tự như chảo thông tin vệ
tinh

2
1. Mô hình
Mô hình di động
• Mô 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 hướng tới người sử dụng cá nhân di động, làm việc
trong băng tần thấp hơn 6GHz. Mạng lưới 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 thông hiệp đồng
cộng tác để thực hiện được mạng viễn thông số truy nhập không dây có phạm vi phủ sóng rộng,
thỏa mãn được các nhu cầu đa dạng của thuê bao. Tiêu chuẩn IEEE 802.16e được thông qua cuối
năm 2005

2
2. Hoạt động
Truyền sóng
• Trong khi nhiều công nghệ hiện
đang tồn tại cho không dây băng
rộng chỉ có thể cung cấp phủ sóng
LOS, công nghệ WiMAX được tối
ưu để cung cấp phủ song NLOS
• Trong liên lạc LOS, một tín hiệu đi
qua một đường trực tiếp và không
bị tắc nghẽn từ máy phát đến máy
thu
• Trong liên lạc NLOS, tín hiệu đến
máy thu qua phản xạ, tán xạ, nhiễu
xạ. Các tín hiệu đến máy thu bao
gồm các thành phần từ đường trực
tiếp, các đường được phản xạ
nhiều lần, năng lượng bị tán xạ, và
các đường truyền bị nhiễu xạ

2
2. Hoạt động
2.1 OFDM
• OFDM là một cơ chế Ghép kênh phân chia
tần số (FDM), hoạt động bằng cách chia một
tín hiệu băng rộng duy nhất thành một tập
hợp lớn các sóng mang phụ hẹp theo cách
sao cho tất cả các sóng mang phụ trực giao
với nhau.
• OFDM chia một tín hiệu tốc độ cao thành
nhiều tín hiệu chậm để mạnh hơn ở đầu thu
để các kênh phụ sau đó có thể truyền dữ liệu
mà không phải chịu cùng một cường độ biến
dạng đa luồng mà truyền dẫn sóng mang
đơn lẻ phải đối mặt. Nhiều sóng mang phụ
sau đó được thu thập tại máy thu và kết hợp
lại để tạo thành một đường truyền tốc độ
cao.

2
2. Hoạt động
2.2 OFDMA
• OFDMA là công nghệ OFDM đa người dùng, nơi
người dùng có thể được chỉ định trên cả cơ sở
TDMA và FDMA trong đó một người dùng không
nhất thiết phải chiếm tất cả các sóng mang con
tại bất kỳ thời điểm nào.
• Nói cách khác, một tập hợp con của sóng mang
con được gán cho một người dùng cụ thể. Điều
này cho phép truyền tốc độ dữ liệu thấp đồng thời
từ một số người dùng cũng như có thể được gán
động cho các kênh nhiễu thấp nhất, không phai
màu tốt nhất cho một người dùng cụ thể và tránh
các nhà cung cấp phụ xấu được chỉ định. Các hệ
thống cố định và di động điểm-đa điểm sử dụng
OFDMA và hầu hết các hệ thống mới nổi đang sử
dụng OFDMA như Mobile WiMAX và LTE

2
2. Hoạt động
2.3 SOFDMA
• SOFDMA (S-OFDMA) bổ sung khả năng mở rộng cho OFDMA. Nó chia tỷ lệ kích thước FFT theo
băng thông kênh trong khi vẫn giữ khoảng cách tần số sóng mang phụ không đổi trên các băng
thông kênh khác nhau.
• Kích thước FFT nhỏ hơn được cung cấp cho các kênh băng thông thấp hơn, trong khi kích thước
FFT lớn hơn cho các kênh rộng hơn. Bằng cách làm cho khoảng cách tần số sóng mang phụ không
đổi, SOFDMA giảm độ phức tạp hệ thống của các kênh nhỏ hơn và cải thiện hiệu suất của các kênh
rộng hơn

2
2. Hoạt động
• Điều chế thích nghi cho phép hệ thống
WiMAX điều chỉnh sơ đồ điều chế tín hiệu
phụ thuộc vào điều kiện SNR của liên kết vô
tuyến. Khi liên kết vô tuyến chất lượng cao,
sơ đồ điều chế cao nhất được sử dụng, đưa
ra hệ thống dung lượng lớn hơn
2.4 Điều chế thích nghi
• Các công nghệ sửa lỗi đã được hợp nhất trong WiMAX để giảm các yêu cầu tỉ số tín
hiệu trên tạp âm hệ thống.
• Các thuật toán FEC, mã hóa xoắn và chèn được dùng để phát hiện và sửa các lỗi cải
thiện thông lượng. Các công nghệ sửa lỗi mạnh giúp khôi phục các khung bị lỗi mà có
thể bị mất do fading lựa chọn tần số và các lỗi cụm.
• Tự động yêu cầu lặp lại (ARQ) được dùng để sửa lỗi mà không thể được sửa bởi FEC,
gửi lại thông tin bị lỗi. Điều này có ý nghĩa cải thiện chất lượng tốc độ lỗi bit (BER) đối
với một mức ngưỡng như nhau
2.5 Công nghệ sửa lỗi

2
2. Hoạt động
• Các thuật toán điều khiển công suất được dùng để cải thiện chất lượng toàn bộ hệ thống,
nó được thực hiện bởi trạm gốc gửi thông tin điều khiển công suất đến mỗi CPE để điều
chỉnh mức công suất truyền sao cho mức đã nhận ở trạm gốc thì ở một mức đã xác định
trước.
• Trong môi trường fading thay đổi động, mức chỉ tiêu đã định trước này có nghĩa là CPE
chỉ truyền đủ công suất thỏa mãn yêu cầu này. Điều khiển công suất giảm sự tiêu thụ công
suất tổng thể của CPE và nhiễu với những trạm gốc cùng vị trí. Với LOS, công suất truyền
của CPE gần tương ứng với khoảng cách của nó đến trạm gốc, với NLOS, tùy thuộc nhiều
vào độ hở và vật cản
2.6 Điều khiển công suất

2
3. Các dịch vụ trong mạng Wimax
• Truy nhập băng rộng last-mile cố định như một sự thay thế cho DSL có dây, cable,
hoặc các kết nối T1.
• Backhaul chi phí rẻ cho các vị trí cell và các hotspot WiFi
• Khả năng kết nối tốc độ cao cho các doanh nghiệp
• VoIP

2
Mạng riêng
Ứng dụng cung cấp dịch vụ
không dây
Ứng dụng mạng ngân hàng Ứng dụng mạng giáo dục

2
Mạng riêng
Ứng dụng cho an toàn công
cộng
Ứng dụng cho liên lạc ngoài
khơi
Ứng dụng cho liên lạc tạm
thời

2
Mạng công cộng
Ứng dụng cho kết nối nông thôn

3
WIMAX TRÊN THẾ GIỚI
VÀ VIỆT NAM

3
1. Tình hình triển khai Wimax trên thế giới
• Hiện có rất nhiều cuộc thử nghiệm công nghệ Wimax đang được tiến hành trên
khắp thế giới
• Trong năm 2005, Công ty TowerStream đã triển khai cung cấp Wimax cho 1 loạt
các tỉnh thành phố lớn ở Mỹ
• Dự kiến vào cuối thập kỷ này, kết nối bang rộng không dây sẽ hiện diện ở hầu hết
các khu vực trên nước Mỹ

3
2. Tình hình triển khai Wimax tại Việt Nam
• Việc triển khai Wimax ở Việt Nam không hề dễ
dàng. Để đáp ứng được tốc độ và dung lượng
như của Wimax thì phổ tần cho dịch vụ này
phải rất lớn
• Wimax là 1 công nghệ mới, đang trong quá
trình xây dựng, thử nghiệm để tiến tới hoàn
thiện. Việc lựa chọn công nghệ, giải pháp và
thiết bị sẽ do các nhà khai thác quyết định. Vấn
đề quan trọng hiện nay của các nhà khai thác
Việt Nam là việc lựa chọn được thiết bị hợp
chuẩn và tần số cấp phép
• Wimax với thế mạnh là phủ sóng Internet rộng,
không căn cứ vào địa hình bằng phẳng hay
hiểm trở, nên rất phù hợp với việc phổ cập
Internet bang thông rộng tại mọi miền đất
nước, kể cả vùng sâu, vùng xa tại Việt Nam

3
• Tổ chức USAID (Cơ quan phát triển quốc tế
Mỹ) hiện đang tài trợ cho dự án tên là: LMI
(Last Mile Initiative). Mục tiêu của LMI là
dùng những tiến bộ khoa học công nghệ
trong viễn thông và công nghệ thông tin để
giúp những người dân ở các vùng sâu, vùng
xa tại các nước đang phát triển có điều kiện
tiếp cận Internet và những ứng dụng công
nghệ thông tin hiện đại
• USAID HIỆN ĐANG GIÚP ViệT Nam thông
qua dự án LMI với các mục tiêu là:
o Mô hình thử nghiệm LMI trên nền
Wimax
o Giúp VTF thông qua case study
ABC/LMI Wimax trial
Mục đích :
3. Phương án thử nghiệm công nghệ Wimax của VNPT tại Lào Cai

3
• Phương án lựa chọn tần số và thiết bị
Wimax
• Phương án kết nối tổng thể
• Phương án triển khai tại trạm gốc
• Phương án triển khai tại người dùng
đầu cuối
• Phương án triển khai ứng dụng VoIP
• Phương án triển khai ứng dụng
Community Portal
Các phương án kỹ thuật :
Các ứng dụng cơ bản :
• Broadband Internet Access
• VoIP
• Cổng thông tin điện tử cho
cộng đồng
• Agricultural / Handicraft /
Database

3
• Đánh giá về mặt kỹ thuật, công nghệ: Công nghệ Wimax là công nghệ không dây
bang thông rộng mạng đô thị dựa trên họ tiêu chuẩn IEEE 802.16. Với bộ tiêu
chuẩn này, Wimax đã có những ưu điểm hơn hẳn mạng Wi-Fi như:
o Phạm vi truyền tải lên tới bán kính 50km
o Tốc độ truyền tải: 70Mb/s
o Chất lượng dịch vụ được quản lý tốt hơn
o Mức độ bảo mật cao hơn
• Đánh giá về hiệu quả kinh doanh tại Việt Nam:
o Với những ưu điểm như trên, công nghệ Wimax đang là 1 công nghệ ưu việt
để các nhà kinh doanh lựa chọn triển khai, nhất là ở các khu vực nông thôn,
vùng sâu, vùng xa và những nơi dân cư đông đúc khó triển khai kéo cáp đến
nhà thuê bao
o Ngoài ra, với những ưu điểm của mình, công nghệ Wimax cũng là công nghệ
được lựa chọn cho các ứng dụng đặc biệt như: An toàn công cộng, công viên
giải trí hay liên lạc ngoài khơi…
Kết luận :

4
SO SÁNH WIMAX VỚI WI-FI
VÀ WIBRO

4
1. So sánh Wimax với Wi-Fi
Tốc độ truyền tải
WIMAX
70Mbit/s
Băng tần
Phạm vi truyền tải
3.5GHz, 3.3GHz, 2.5GHz,
2.3GHz, 5.8GHz và dưới 1 GHz
Khoảng 50km
WI-FI
54Mbit/s
2,4GHz
90m – 300m
Quản lý chất lượng dịch
vụ
Bảo mật
Phương thức điều chế
Thuộc tính di động
Sử dụng 1 số tham số trong quá
trình thiết lập dịch vụ
Chuẩn mã hóa cao cấp AES và
3DES
OFDM chia thành 256 song mang phụ
Chuẩn IEEE 802.16e
Còn là vấn đề lớn
WEB
OFDM chia thành 64 song mang
phụ
Không hỗ trợ

4
2. So sánh Wimax với WiBro
Băng tần
WIMAX
2.3, 2.5 và 3.5GHz
Băng thông
Độ dài khung
3.75. 5, 8.75, 10MHz
5ms, 48 ký tự
WIBRO
2.3GHz
8.75MHz
5ms, 48 ký tự
Tốc độ và trễ
Cấu hình anten
< 50ms, < 150Kmph
AAS, STC, MIMO
< 150ms, < 60Kmph
AAS

WIMAX-THUYET-TRINH.pptx

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to WIMAX-THUYET-TRINH.pptx

Similar to WIMAX-THUYET-TRINH.pptx (20)

More from Huynh MVT

More from Huynh MVT (20)

WIMAX-THUYET-TRINH.pptx