Đồ án winmax

Lời cam đoan
LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan nội dung của đồ án này không phải là bản sao chép của bất
cứ đồ án hoặc công trình đã có từ trước.

Mục lục
MỤC LỤC
Nội dung Trang
MỤC LỤC CÁC HÌNH VẼ
MỤC LỤC CÁC BẢNG
CÁC TỪ VIẾT TẮT
MỞ ĐẦU
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ WiMAX
1.1. Giới thiệu chương.........................................................................................1
1.2. Khái niệm.....................................................................................................1
1.3. Các chuẩn của WiMAX................................................................................5
1.3.1. Chuẩn IEEE 802.16 – 2001..........................................................................5
1.3.2. Chuẩn IEEE 802.16a....................................................................................5
1.3.3. Chuẩn IEEE 802.16 – 2004..........................................................................6
1.3.4. Chuẩn IEEE 802.16e....................................................................................6
1.4. Phổ WiMAX................................................................................................8
1.4.1. Băng tần đăng ký..........................................................................................8
1.4.2. Băng tần không đăng ký 5GHz.....................................................................9
1.5. Truyền sóng..................................................................................................9
1.6. Ưu điểm và nhược điểm của WiMAX........................................................12
1.7. Tình hình triển khai WiMAX.....................................................................14
1.7.1. Tình hình triển khai WiMAX trên thế giới.................................................14
1.7.2. Tình hình triển khai WiMAX thử nghiệm tại Việt Nam.............................14
1.8. Kết luận chương.........................................................................................15
Chương 2: CÁC KỸ THUẬT ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG WiMAX
2.1. Giới thiệu chương.......................................................................................16
2.2. Kỹ thuật OFDM..........................................................................................17

Mục lục
2.2.1. Khái niệm...................................................................................................17
2.2.2. Sơ đồ khối OFDM......................................................................................18
2.2.3. Chuỗi bảo vệ trong hệ thống OFDM..........................................................19
2.2.4. Nguyên tắc giải điều chế OFDM................................................................21
2.2.5. Các ưu và nhược điểm của kĩ thuật OFDM................................................21
2.3. Kỹ thuật OFDMA.......................................................................................23
2.3.1. Khái niệm...................................................................................................23
2.3.2. Đặc điểm....................................................................................................23
2.3.3. OFDMA nhảy tần.......................................................................................24
2.3.4. Hệ thống OFDMA......................................................................................26
2.4. Điều chế thích nghi.....................................................................................27
2.5. Công nghệ sửa lỗi.......................................................................................28
2.6. Điều khiển công suất..................................................................................28
2.7. Các công nghệ anten tiên tiến.....................................................................28
2.7.1. Phân tập thu và phát...................................................................................29
2.7.2. Các hệ thống anten thích nghi....................................................................30
2.8. Kết luận chương.........................................................................................31
Chương 3: KIẾN TRÚC MẠNG TRUY CẬP WIMAX
3.2. Mô hình tham chiếu....................................................................................32
3.3. Lớp điều khiển truy nhập môi trường (MAC)............................................34
3.3.1. Kết nối và địa chỉ........................................................................................35
3.3.2. Lớp con hội tụ MAC..................................................................................36
3.3.3. Lớp con phần chung MAC.........................................................................37
3.3.4. Cơ chế yêu cầu và cấp phát băng thông......................................................41
3.3.5. Cơ chế lập lịch dịch vụ và chất lượng dịch vụ (QoS).................................43
3.3.6. Lớp con bảo mật.........................................................................................44
3.4. Lớp vật lý...................................................................................................44

Mục lục
3.5. Kết luận chương.........................................................................................46
Chương 4: KIẾN TRÚC BẢO MẬT CHUẨN IEEE 802.16
4.2. Kiến trúc bảo mật.......................................................................................47
4.2.1. Kết hợp bảo mật.........................................................................................49
4.2.2. Giao thức quản lí khóa PKM......................................................................49
4.3. Quy trình bảo mật.......................................................................................50
4.3.1. Xác thực.....................................................................................................51
4.3.2. Trao đổi khóa dữ liệu.................................................................................53
4.3.3. Mã hóa dữ liệu............................................................................................54
4.4. Hạn chế của kiến trúc bảo mật IEEE 802.16..............................................55
4.5. Kết luận chương.........................................................................................56
Chương 5: MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG WiMAX
5.2. Môi trường mô phỏng.................................................................................57
5.3. Mô phỏng...................................................................................................59
5.3.1. Giả thuyết...................................................................................................59
5.3.2. Kịch bản mô phỏng....................................................................................60
5.4. Phân tích kết quả mô phỏng.......................................................................61
5.4.1. Hoạt động...................................................................................................61
5.4.2. Tính lượng băng thông được sử dụng trên BS............................................63
5.5. Nhận xét.....................................................................................................65
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI...............................................66
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................67

Mục lục
PHỤ LỤC
Phụ lục A: Giá trị trường Type trong thông báo quản trị lớp MAC
Phụ lục B: Giao thức định tuyến DSDV
Phụ lục C: Cài đặt NS-2 trên nền Windows 9x/2000/XP sử dụng Cygwin

Mục lục các hình vẽ
MỤC LỤC CÁC HÌNH VẼ
Trang
Hình 1.1. Minh họa họat động WiMAX [10].........................................................11
Hình 1.2. Truyền sóng trong trường hợp NLOS [10]............................................11
Hình 2.1. So sánh giữa FDM và OFDM...............................................................17
Hình 2.2. Sơ đồ khối hệ thống OFDM...................................................................18
Hình 2.3. Khái niệm về chuỗi bảo vệ....................................................................19
Hình 2.4. ISI và cyclic prefix.................................................................................20
Hình 2.5. Tách chuỗi bảo vệ.................................................................................21
Hình 2.6. ODFM và OFDMA...............................................................................23
Hình 2.7. Ví dụ của biểu đồ tần số, thời gian với OFDMA...................................24
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................................................25
Hình 2.9. 6 mẫu nhảy tần trực giao với 6 tần số nhảy khác nhau.........................25
Hình 2.10. Tổng quan hệ thống sử dụng OFDMA................................................26
Hình 2.11. Mẫu tín hiệu dẫn đường trong OFDMA..............................................27
Hình 2.12. Bán kính cell quan hệ với điều chế thích nghi.....................................27
Hình 2.13. MISO...................................................................................................29
Hình 2.14. MIMO..................................................................................................30
Hình 2.15. Beam Shaping......................................................................................30
Hình 2.16. AAS đường xuống................................................................................31
Hình 3.1. Mô hình tham chiếu. [5]........................................................................32
Hình 3.2. Chức năng các lớp trong mô hình phân lớp chuẩn IEEE 802.16..........33
Hình 3.3. Luồng dữ liệu qua các lớp.....................................................................33
Hình 3.4. Định dạng MAC PDU...........................................................................37
Hình 3.5. Định dạng của tiêu đề MAC PDU chung..............................................38
Hình 3.6. Định dạng tiêu đề yêu cầu dải thông.....................................................40
Hình 4.1. Mô hình kiến trúc bảo mật chuẩn IEEE 802.16 [7]..............................48

Mục lục các hình vẽ
Hình 4.2. Quy trình bảo mật.................................................................................50
Hình 4.3. Quá trình xác thực SS với BS................................................................51
Hình 4.4. Quá trình trao đổi khóa dữ liệu.............................................................53
Hình 4.5. Định dạng payload trước và sau khi mã hóa.........................................55
Hình 5.1. Module WiMAX trong kiến trúc NS-2 [13]..........................................58
Hình 5.2. Kiến trúc mạng mô phỏng....................................................................60
Hình 5.3. Các SS gửi yêu cầu ranging.................................................................61
Hình 5.4. BS gửi đáp ứng ranging.......................................................................62
Hình 5.5. SS_2 gửi yêu cầu băng thông...............................................................62
Hình 5.6. SS_2 gửi dữ liệu (rtPS) cho BS..............................................................63
Hình 5.7. Đồ thị băng thông được sử dụng trên các kênh truyền..........................63
Hình 5.8. Thông tin trong file ~.tr được import vào excel....................................64

Mục lục các các bảng
MỤC LỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Tóm tắt các đặc trưng cơ bản các chuẩn WiMAX [6].............................8
Bảng 3.1. Các trường tiêu đề MAC chung............................................................39
Bảng 3.2. Các trường tiêu đề MAC yêu cầu dải thông..........................................40
Bảng 3.3. Đặc tả vật lý chuẩn IEEE 802.16..........................................................45

Các từ viết tắt
CÁC TỪ VIẾT TẮT
AAS Advanced Antenna Systems - Các hệ thống anten thích nghi
AES Advanced Encryption Standard - Chuẩn mã hóa nâng cao
AK Authentication Key - Khóa chứng thực
ARQ Automatic Repeat reQuest - Tự động lặp lại yêu cầu
ATM Asynchronous Transfer Mode
AWGN Additive White Gaussian Noise - Nhiễu Gaussian trắng cộng
BE Best Effort
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
DFS Dynamic Frequency Selection – Lựa chọn tần số động
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
KEK Key Encryption Key
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
nrtPS non–real-time Polling Service
OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing - Ghép kênh phân
chia theo tần số trực giao

Các từ viết tắt
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
rtPS real-time Polling Service
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
TEK Traffic Encryption Key - Khóa mã hóa lưu lượng
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

Mở đầu
MỞ ĐẦU
Xu hướng phát triển của các mạng thế hệ sau được đặc trưng bởi khả năng hội
tụ, tốc độ dữ liệu cao, hỗ trợ nhiều mức chất lượng dịch vụ (QoS) đi đôi với khả
năng di động bên trong mạng hoặc giữa các mạng sử dụng các công nghệ khác nhau
và giữa các nhà cung cấp dịch vụ với nhau. Một khía cạnh quan trọng trong xu
hướng phát triển đó là việc chuẩn hóa, cho phép xây dựng kiểu mạng độc lập với
thiết bị và khả năng tương tác giữa các kiểu mạng khác nhau ở mức cao. Một công
nghệ đang được phát triển đáp ứng được những đặc tính kể trên, được chuẩn hóa
bởi tổ chức IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) đó là công nghệ
IEEE 802.16, thường được gọi là công nghệ WiMAX.
WiMAX được thiết kế nhằm mục đích bổ sung vào các công nghệ truy cập
không dây hiện tại với ưu điểm tốc độ dữ liệu cao, hỗ trợ QoS linh hoạt, phạm vi
phủ sóng rộng và chi phí triển khai thấp trong phạm vi vùng đô thị MAN
(Metropolian Access Network).
Đồ án này tập trung vào việc nghiên cứu lớp Điều khiển truy nhập môi trường
MAC trong công nghệ WIMAX. Đồ án sẽ trình bày những vấn đề cơ bản nhất về
công nghệ WiMAX như các chuẩn WiMAX, các kỹ thuật được ứng dụng trong
WiMAX, mô hình phân lớp và bảo mật trong WiMAX.
Ngoài ra, đồ án cũng giới thiệu một mô hình mô phỏng hoạt động của hệ thống
WiMAX nhằm mục đích làm rõ quá trình làm việc của hệ thống WiMAX.
Đồ án bao gồm 5 chương như sau:
Chương 1: Giới thiệu chung về WiMAX.
Chương 2: Các kỹ thuật được sử dụng trong WiMAX.
Chương 3: Kiến trúc mạng truy cập WiMAX
Chương 4: Kiến trúc bảo mật chuẩn IEEE 802.16.
Chương 5: Mô phỏng hoạt động hệ thống WiMAX.

Chương 1: Giới thiệu chung về WiMAX
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ WiMAX
1.1. GIỚI THIỆU CHƯƠNG
WiMAX là một công nghệ cho phép truy cập băng rộng vô tuyến đến đầu cuối
như một phương thức thay thế cho cáp và đường dây thuê bao số DSL. WiMAX
cho phép kết nối băng rộng vô tuyến cố định, nomadic (người sử dụng có thể di
động nhưng cố định trong lúc kết nối), portable (người sử dụng có thể di chuyển với
tốc độ chậm) và cuối cùng là di động mà không cần ở trong tầm nhìn thẳng LOS
(Line-Of-Sight) trực tiếp với trạm gốc BS (Base Station). WiMAX khắc phục được
các nhược điểm của các phương pháp truy nhập hiện tại, cung cấp một phương tiện
truy nhập Internet không dây tổng hợp có thể thay thế cho ADSL và WiFi. Hệ thống
WiMAX có khả năng cung cấp đường truyền có tốc độ lên đến 70Mbit/s và với bán
kính phủ sóng của một trạm anten phát lên đến 50Km. Mô hình phủ sóng của mạng
WiMAX tương tự như mạng điện thoại tế bào. Bên cạnh đó, WiMAX cũng hoạt
động mềm dẻo như WiFi khi truy cập mạng. Mỗi khi máy tính muốn truy nhập
mạng nó sẽ tự động kết nối đến trạm anten WiMAX gần nhất.
Trong chương này, chúng ta sẽ tìm hiểu khái niệm cơ bản về WiMAX, các
chuẩn WiMAX hiện nay, các băng tần có thể sử dụng cho WiMAX, các ưu điểm và
lợi ích của WiMAX mang lại, đồng thời là tình hình triển khai WiMAX trên thế
giới và tại Việt Nam
1.2. KHÁI NIỆM
WiMAX (Worldwide Interoperability of Microwave Access) là hệ thống truy
nhập vi ba có tính tương thích toàn cầu dựa trên cơ sở tiêu chuẩn IEEE 802.16
WirelessMAN (Wireless Metropolitan Area Network). Họ 802.16 này đưa ra những
tiêu chuẩn, chỉ tiêu kỹ thuật nhằm tập trung giải quyết các vấn đề trong mạng vô
tuyến băng rộng điểm – đa điểm về giao diện vô tuyến bao gồm: Lớp điều khiển
truy cập môi trường (MAC) và lớp vật lý (PHY).
- 1 -

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. Hai phiên bản của WiMAX được đưa ra như sau:
• Fixed WiMAX (WiMAX cố định): Dựa trên tiêu chuẩn IEEE 802.16-
2004, được thiết kế cho loại truy nhập cố định và lưu động. Trong phiên bản
này sử dụng kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM
(Orthogonnal Frequency Division Multiple) hoạt động trong cả môi trường
nhìn thẳng – LOS (line-of-sight) và không nhìn thẳng – NLOS (Non-line-of-
sight). Sản phẩm dựa trên tiêu chuẩn này hiện tai đã được cấp chứng chỉ và
thương mại hóa.
• Mobile WiMAX (WiMAX di động): dựa trên tiêu chuẩn IEEE 802.16e,
được thiết kế cho loại truy cập xách tay và di động. về cơ bản, tiêu chuẩn
802.16e được phát triển trên cơ sở sửa đổi tiêu chuẩn IEEE 802.16-2004 để
tối ưu cho các kênh vô tuyến di động, cung cấp khả năng chuyển vùng –
handoff và chuyển mạng – roaming. Tiêu chuẩn này sử dụng phương thức đa
truy cập ghép kênh chia tần số trực giao OFDMA (Orthogonnal Frequency
Division Multiple Access) – là sự phối hợp của kỹ thuật ghép kênh và kỹ thuật
phân chia tần số có tính chất trực giao, rất phù hợp với môi trường truyền dẫn
đa đường nhằm tăng thông lượng cũng như dung lượng mạng, tăng độ linh
hoạt trong việc quản lý tài nguyên, tận dụng tối đa phổ tần, cải thiện khả năng
phủ sóng với các loại địa hình đa dạng.
WiMAX đã được phát triển và khắc phục được những nhược điểm của các
công nghệ truy cập băng rộng trước đây, cụ thể:
o 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 môi trường – 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
- 2 -

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.
o 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).
o Triển khai nhanh, chi phí thấp: 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. Ngoài ra, dựa trên
các chuẩn mở của WiMAX, sẽ không có sự độc quyền về tiêu chuẩn này, dẫn
đến việc cạnh tranh của nhiều nhà sản xuất, làm cho chi phí đầu tư một hệ
thống giảm đáng kể.
o Dịch vụ đa mức: Cách thức nơi mà QoS được phân phát nói chung dựa
vào sự thỏa thuận mức dịch vụ (SLA - Service-Level Agreement) 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.
o Tính tương thích: WiMAX được xây dựng để trở thành một chuẩn
quốc tế, 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 ban đầu vì
nó có thể chọn lựa thiết bị từ các nhà đại lý thiết bị.
o 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
- 3 -

thiết bị và các dịch vụ trong một môi trường di động. Những cải tiến này, bao
gồm OFDMA mở rộng được, MIMO (Multi In Multi Out - nhiều đầu vào
nhiều đầu ra), và hỗ trợ đối với chế độ idle/sleep và handoff, 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
đâu có phủ sóng WiMAX.
o 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.
o 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). 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).
o Dung lượng cao: Có thể đạt được dung lượng 75 Mbit/s cho các trạm
gốc với một kênh 20 MHz trong các điều kiện truyền sóng tốt nhất.
o 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. 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.
- 4 -

o Bảo mật: Bằng cách mã hóa các liên kết vô tuyến giữa BS và MS, sử
dụng chuẩn mã hóa tiên tiến AES, 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.
1.3. CÁC CHUẨN CỦA WiMAX
1.3.1. 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.
1.3.2. Chuẩn IEEE 802.16a
Vì những khó khăn trong triển khai chuẩn IEEE 802.16, hướng vào việc sử
dụng tần số từ 10 – 66 GHz, một dự án sửa đổi có tên IEEE 802.16a đã được hoàn
thành vào tháng 11/2002 và được công bố vào tháng 4/2003. Chuẩn này được 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. Đặc điểm chính của IEEE 802.16a như sau:
- 5 -

 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.
1.3.3. Chuẩn IEEE 802.16 - 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.
1.3.4. 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.
WiMAX 802.16e có hỗ trợ handoff và roaming. Sử dụng SOFDMA, một công
nghệ điều chế đa sóng mang. Các nhà cung cấp dịch vụ mà triển khai 802.16e cũng
có thể sử dụng mạng để cung cấp dịch vụ cố định. 802.16e hỗ trợ cho SOFDMA
cho phép số sóng mang thay đổi, ngoài các mô hình OFDM và OFDMA. Sự phân
- 6 -

chia sóng mang trong mô hình OFDMA được thiết kế để tối thiểu ảnh hưởng của
nhiễu phía thiết bị người dùng với anten đa hướng. Cụ thể hơn, 802.16e đưa ra hỗ
trợ cải tiến hỗ trợ MIMO và AAS, cũng như các handoff cứng và mềm. Nó cũng cải
tiến các khả năng tiết kiệm công suất cho các thiết bị di động và các đặc điểm bảo
mật linh hoạt hơn.
802.16 802.16-2004 802.16-2005
Tình trạng
Hoàn thiện vào
tháng 12-2001
Hoàn thiện vào tháng 6-
2004
Hoàn thiện vào tháng 12-
2005
Dải tần 10-66 GHz 2-11 GHz
2-11 GHz cho cố định;
2-6 GHz cho di động
Ứng dụng
Cố định, tầm
nhìn thẳng
(LOS)
Cố định, không nhìn thẳng
(NLOS)
Cố định và di động, không
nhìn thẳng (NLOS)
Cấu trúc
lớp MAC
Điểm – đa điểm,
mạng lưới
Điểm – đa điểm, mạng lưới Điểm – đa điểm, mạng lưới
Mô hình
truyền
sóng
Đơn sóng mang
Đơn sóng mang, 256
OFDM, 2048 OFDM
Đơn sóng mang, 256 OFDM
hoặc S-OFDM với 128, 512,
1024, 2048 sóng mang con.
Điều chế
QPSK, 16QAM,
64QAM
QPSK, 16QAM, 64QAM QPSK, 16QAM, 64QAM
Tổng tần
số dữ liệu
32-134.4 Mbps 1-75 Mbps 1-75 Mbps
Ghép
kênh
Khối
TDM/TDMA
Khối
TDM/TDMA/OFDMA
Khối TDM/TDMA/OFDMA
Song công TDD và FDD TDD và FDD TDD và FDD
Độ rộng
kênh
truyền
(MHz)
20, 25, 28
1.75, 3.5, 7, 14, 1.25, 5, 10,
15, 8.75
1.75, 3.5, 7, 14, 1.25, 5, 10,
15, 8.75
Giao diện WirelessMAN- WirelessMAN-SCa, WirelessMAN-SCa,
- 7 -

không
gian
SC
WirelessMAN-OFDM,
WirelessMAN-OFDMA
WirelessMAN-OFDM,
WirelessMAN-OFDMA
Xử lý
WiMAX
Không
256-OFDM như là
WiMAX cố định
S-OFDMA như là WiMAX
di động
Bảng 1.1. Tóm tắt các đặc trưng cơ bản các chuẩn WiMAX [6]
1.4. PHỔ WiMAX
1.4.1. Băng tần đăng ký
Các giải pháp đăng ký cung cấp các ưu điểm chất lượng dịch vụ được cải thiện
cao hơn các giải pháp không đăng ký, chấp nhận NLOS tốt hơn ở các tần số thấp,
nó có một ngân qũy công suất đường xuống rộng hơn và có thể hỗ trợ các anten
trong nhà tốt hơn. Giải pháp đăng ký cho phép kiểm soát qua cách sử dụng phổ và
nhiễu.
• Băng tần đăng ký 2,5 GHz
Đã được cấp phát trong phần lớn các nước trên thế giới, bao gồm bắc Mỹ, Mỹ
Latin, đông và tây Âu và nhiều vùng của châu Á - thái bình dương. Mỗi quốc gia
thường cấp phát dải khác nhau, vì vậy phổ được cấp phát qua các vùng có thể từ
2,495 GHz đến 2,690 GHz. Tổng phổ khả dụng là 195 MHz, bao gồm các dải
phòng vệ và các kênh MDS, gữa 2.495 GHz và 2.690 GHz. Hỗ trợ FDD, TDD. Phổ
trên mỗi đăng ký là 22.5 MHz, một block 16.5 MHz và một block 6 MHz, tổng số 8
đăng ký.
• Băng tần đăng ký 3,5 GHz.
Ở châu Âu, viện chuẩn viễn thông châu âu đã phân phối dải 3,5 GHz, bắt đầu
được sử dụng cho WPLL, cho các giải pháp WiMAX đăng ký. Tổng phổ khả dụng,
thay đổi theo quốc gia nhưng nói chung khoảng 200MHz giữa 3,4 GHz và 3,8 GHz.
Hỗ trợ cả FDD và TDD, một vài quốc gia chỉ sử dụng FDD trong khi các quốc gia
- 8 -

khác cho phép sử dụng FDD hoặc TDD. Phổ trên mỗi đăng ký thay đổi từ 2×5MHz
đến 2×56 MHz.
1.4.2. Băng tần không đăng ký 5GHz
Phần lớn các quốc gia toàn thế giới đã sử dụng phổ 5 GHz cho các phương tiện
liên lạc không đăng ký. Các băng 5,15 GHz và 5,85 GHz đã được chỉ định như
không đăng ký trong phần lớn thế giới.
Các giải pháp không đăng ký cung cấp một vài thuận lợi chính hơn các giải
pháp đăng ký, bao gồm chi phí ban đầu thấp hơn, rút ra nhanh hơn, và một băng
chung có thể được sử dụng ở phần lớn thế giới. Các lợi ích này đang thu hút sự
quan tâm và có khả năng cho sự chấp nhận băng rộng nhanh chóng.
Tuy nhiên một giải pháp không đăng ký thì khả năng nhiễu cao hơn, và nhiều
sự cạnh tranh đối với các nhà kinh doanh bất động sản cho việc triển khai. Một giải
pháp không đăng ký sẽ không được xem như một sự thay thế cho giải pháp đăng ký.
Mỗi giải pháp cung cấp một thị trường khác nhau dựa vào sự thỏa hiệp giữa chi phí
và QoS.
1.5. 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 sóng
NLOS. Công nghệ tiên tiến của WiMAX cung cấp tốt nhất cho cả hai. Cả LOS và
NLOS bị ảnh hưởng bởi các đặc tính đường truyền môi trường của chúng, tổn thất
đường dẫn, và ngân quỹ kết nối vô tuyến.
Trong liên lạc LOS, một tín hiệu đi qua một đường trực tiếp và không bị tắc
nghẽn từ máy phát đến máy thu. Một liên lạc LOS yêu cầu phẩn lớn miền Fresnel
thứ nhất thì không bị ngăn cản của bất kì vật cản nào, nếu tiêu chuẩn này không
thỏa mãn thì có sự thu nhỏ đáng kể cường độ tín hiệu quan sát. Độ hở Fresnel được
yêu cầu phụ thuộc vào tần số hoạt động và khoảng cách giữa vị trí máy phát và máy
- 9 -

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. Các tín
hiệu này có khoảng trễ khác nhau, suy hao, phân cực, và độ ổn định quan hệ với
đường truyền trực tiếp. Là nguyên nhân gây ra nhiễu ISI và méo tín hiệu. Điều đó
không phải là vấn đề đối với LOS, nhưng với NLOS thì lại là vấn đề chính.
Hiện tượng đa đường cũng có thể gây ra sự phân cực tín hiệu bị thay đổi. Vì
vậy sử dụng phân cực như là biện pháp sử dụng lại tần số, như được thực hiện thông
thường trong các triển khai LOS có thể khó giải quyết trong các ứng dụng NLOS.
Một hệ thống vô tuyến sử dụng các tín hiệu đa đường này như thế nào hướng
tới một thuận lợi là chìa khóa để cung cấp dịch vụ trong các điều kiện NLOS. Một
sản phẩm mà chỉ đơn thuần tăng công suất để xuyên qua các vật cản (đôi lúc được
gọi là “gần tầm nhìn thẳng”) thì không phải là công nghệ NLOS bởi vì phương pháp
này vẫn còn dựa vào đường truyền trực tiếp đủ mạnh mà không sử dụng năng lượng
xuất hiện trong các tín hiệu gián tiếp.
Có nhiều ưu điểm mà những triển khai NLOS tạo ra đáng mong muốn. Ví dụ,
các yêu cầu lập kế hoạch chặt chẽ và giới hạn chiều cao anten mà thường không cho
phép anten được bố trí cho LOS. Với những triển khai tế bào kề nhau phạm vi rộng,
nơi tần số được sử dụng lại là tới hạn, hạ thấp anten là thuận lợi để giảm nhiễu kênh
chung giữa các vị trí cell liền kề. Điều này thường có tác dụng thúc đẩy các trạm
gốc hoạt động trong các điều kiện NLOS. Các hệ thống LOS không thể giảm chiều
cao anten bởi vì làm như vậy sẽ có tác động đến đường quan sát trực tiếp được yêu
cầu từ CPE đến trạm gốc.
- 10 -

Hình 1.1. Minh họa họat động WiMAX [10]
Công nghệ NLOS cũng giảm phí tổn cài đặt bằng cách đặt dưới các mái che
thiết bị CPE đúng như nguyên bản và giảm bớt khó khăn định vị trí các địa điểm đặt
CPE thích hợp. Công nghệ cũng giảm bớt nhu cầu quan sát vị trí thiết bị phía trước
và cải thiện độ chính xác của các công cụ lập kế hoạch NLOS.
Công nghệ NLOS và những tính năng được nâng cao trong WiMAX tạo khả
năng sử dụng thiết bị phía đầu khách hàng (CPE) trong nhà. Điều này có hai khó
khăn chính; đầu tiên là khắc phục những tổn hao xuyên qua tòa nhà và thứ hai, phủ
sóng các khoảng cách hợp lý với công suất truyền và các anten thấp hơn mà thường
được kết hợp với các CPE trong nhà.
Hình 1.2. Truyền sóng trong trường hợp NLOS [10]
- 11 -

1.6. ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ WiMAX
Mục tiêu của tổ chức IEEE khi phát triển tiêu chuẩn 802.16:
- Xây dựng một phạm vi chuẩn để dễ dàng cho sự phát triển và phối hợp
giữa các nhà sản xuất, nhà cung cấp và cả người sử dụng.
- Thúc đẩy quá trình chứng nhận phối hợp hoạt động và tuân thủ cho các hệ
thống truy nhập vô tuyến băng rộng trên toàn cầu.
Như vậy, với mục tiêu đề ra, các tiêu chuẩn cho WiMAX có lợi ích hết sức to
lớn đối với các nhà sản xuất, các nhà cung cấp dịch vụ và cả người sử dụng dịch vụ.
• Đối với nhà sản xuất:
- Trên cơ sở tiêu chuẩn chung, nhà sản xuất có thể nhanh chóng phát triển
các sản phẩm mà ít phải chi phí cho việc nghiên cứu, tạo thánh phần và
dịch vụ mới.
- Một nhà sản xuất có thể tập trung vào một lĩnh vực (chẳng hạn trạm gốc
hay CPE) mà không cần thực hiện đầy đủ giải pháp từ đầu cuối đến đầu
cuối.
• Đối với nhà cung cấp dịch vụ:
- Trên cơ sở nền tảng chung cho phép nhà cung cấp dịch vụ giảm giá thành,
tăng khả năng cạnh tranh cũng như khuyến khích sự đổi mới.
- Khả năng giảm các chi phí và mức đầu tư cho phép nhà khai thác tăng
phạm vi phục vụ của mình.
- Nhà khai thác không cón phụ thuộc vào một nhà cung cấp thiết bị riêng do
các sản phẩm riêng biệt của từng hãng.
- Hệ thống vô tuyến cho phép giảm các rủi ro cho nhà khai thác.
• Đối với người sử dụng dịch vụ:
- Người sử dụng tại các khu vực trước đây chưa được cung cấp dịch vụ truy
cập băng rộng nay có thể được sử dụng nhờ khả năng phủ sóng rộng của
WiMAX.
- 12 -

- Nhiều nhà cung cấp dịch vụ trên thị trường tạo điều kiện cho người sử
dụng có thêm nhiều lựa chọn cho dịch vụ truy nhập băng rộng.
- Tạo sự cạnh tranh có lợi cho người sử dụng, giảm các chi phí dịch vụ.
Các nhược điểm của công nghệ WiMAX:
- Dải tần WiMAX sử dụng không tương thích tại nhiều quốc gia, làm hạn
chế sự phổ biến công nghệ rộng rãi.
- Do công nghệ mới xuất hiện gần đây nên vẫn còn một số lỗ hổng bảo mật.
- Tuy được gọi là chuẩn công nghệ nhưng thật sự chưa được “chuẩn” do hiện
giờ đang sử dụng gần 10 chuẩn công nghệ khác nhau. Theo diễn dàn
WiMAX chỉ mới có khoảng 12 hãng phát triển chuẩn WiMAX được chứng
nhận bao gồm: Alvarion, Selex Communication, Airspan, Proxim
Wilreless, Redline, Sequnas, Siemens, SR Telecom, Telsim, Wavesat,
Aperto, Axxcelera.
- Công nghệ này khởi xướng từ nước Mỹ, nhưng thực sự chưa có thông tin
chính thức nào đề cập đến việc Mỹ sử dụng WiMAX như thế nào, khắc
phục hậu quả sự cố ra sao. Ngay cả ở Việt Nam, VNPT (với nhà thầu nước
ngoài là Motorola, Alvarion) cũng đã triển khai ở một số tỉnh miền núi phía
Bắc, cụ thể là ở Lào Cai nhưng cũng chỉ giới hạn là các điểm truy cập
Internet tại Bưu điện tỉnh,huyện chứ chưa có những kết luận chính thức về
tính hiệu quả đáng kể của hệ thống.
Như vậy, có thể thấy rằng khả năng cũng như lợi ích của các hệ thống WiMAX
dựa trên họ chuẩn 802.16 là hết sức to lớn mặc dù nó vẫn tồn tại một số hạn chế. Nó
cho phép nhà cung cấp dịch vụ triển khai nhanh chóng các hệ thống mạng của mình,
tăng khả năng cạnh tranh đồng thời cho phép người tiêu dùng có thêm nhiều lựa
chọn, tiết kiệm hơn trong các chi phí. Điều này chính là động lực thúc đẩy các nhà
sản xuất và các nhà cung cấp dịch vụ phát triển hệ thống WiMAX.
- 13 -

1.7. TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI WiMAX
1.7.1. Tình hình triển khai WiMAX trên thế giới
Hiện nay, trên thế giới, đã có các mạng thử nghiệm công nghệ WiMAX cố định
và di động. Theo đánh giá của Maravedis Inc. thì thị trường viễn thông băng rộng
cố định đến năm 2010 có doanh thu vượt 2 tỷ USD. Hiện nay, tốc độ tăng trưởng
hằng năm là 30%. Việc xuất hiện một công nghệ truy cập không dây băng rộng mới
như WiMAX cho phép triển khai nhanh dịch vụ, sẽ làm bùng nổ thị trường trong
những năm tới.
Đến nay, đã có một số nước đã đi vào triển khai và khai thác thử nghiệm các
dịch vụ trên nền Mobile WiMAX như Mỹ, Úc, Brazil…
Một sự kiện có thể coi là một bước ngoặt quan trọng của WiMAX – từ ngày 15-
19/10/2007 – cơ quan viễn thông quốc tế thuộc liên hiệp quốc ITU đã phê duyệt
công nghệ băng rộng không dây này vào bộ chuẩn IMT-2000. Quyết đinh này đã
đưa WiMAX lên ngang tầm với những kỹ thuật kết nối vô tuyến hàng đầu hiện nay
trong bộ chuẩn IMT-2000 gồm có GSM, CDMA và UMTS. Điều này đảm bảo cho
các nhà khai thác và quản lý trên toàn thế giới yên tâm đầu tư vào băng rộng di
động thực sự dùng WiMAX.
1.7.2. Tình hình triển khai WiMAX thử nghiệm tại Việt Nam
VNPT triển khai thử nghiệm công nghệ WiMAX tại Lào Cai vào tháng
10/2006 và đã nghiệm thu thành công vào tháng 4/2007.
Năm 2006, tại Việt Nam, đã có 4 doanh nghiệp được Bộ Bưu chính Viễn thông
cho phép cung cấp thử nghiệm dịch vụ WiMAX cố định là Viettel, VTC, VNPT và
FPT Telecom. Sau khi thử nghiệm xong, Bộ sẽ lựa chọn 3 nhà cung cấp chính thứ
cho loại hình băng rộng không dây này.
Ngày 1/10/2007, Chính phủ đã cấp phép triển khai dịch vụ thông tin di động
3G và dịch vụ truy nhập băng rộng không dây WiMAX (theo công văn 5535/VPCP-
CN của văn phòng Chính phủ). Đồng thời, Phó thủ tướng đã đồng ý cấp phép thử
- 14 -

nghiệm dịch vụ WiMAX di động cho 4 doanh nghiệp EVN Telecom, Viettel, FPT
và VTC thử nghiệm tại băng tần 2.3 - 2.4 GHz; VNPT thử nghiệm tại băng tần 2.5 –
2.69 GHz.
1.8. KẾT LUẬN CHƯƠNG
Chương 1 này đã khái quát được những đặc điểm cơ bản của WiMAX bao gồm
khái niệm, các phiên bản, phổ và các băng tần được sử dụng cho WiMAX. Ngoài
ra, chương này cũng nêu lên được các ưu điểm và nhược điểm hệ thống sử dụng
công nghệ WiMAX. Chương này sẽ là nền tảng cho các chương tiếp theo nhằm tìm
hiểu sâu hơn về hệ thống WiMAX.
- 15 -

Chương 2: Các kỹ thuật được sử dụng trong WiMAX
Chương 2
CÁC KỸ THUẬT ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG WiMAX
Với kiến trúc mở, linh hoạt, dung lượng lớn và chi phí triển khai thấp đã làm
cho WiMAX trở thành một giải pháp hàng đầu cho các dịch vụ vô tuyến băng rộng.
Khả năng cung cấp kết nối băng rộng với nhiều kịch bản sử dụng từ truy cập cố
định và di động trên cùng một hạ tầng mạng và vì thế sẽ tạo nên một cấu trúc mạng
linh hoạt, mang lại các dịch vụ truy cập băng rộng giá rẻ và hứa hẹn một mô hình
kinh doanh hấp dẫn đối với các nhà cung cấp dịch vụ.
Với công nghệ tương tự trước đây (FM, AM) và biểu đồ điều chế số hóa hiệu
suất thấp (PSK, BPSK và QPSK) được sử dụng rộng rãi trong các mạng ngày nay,
công nghệ băng rộng không dây yêu cầu sử dụng các biểu đồ điều chế theo thứ tự
cao hơn với hiệu quả trải phổ tốt hơn. Tuy nhiên, biểu đồ điều chế theo thứ tự cao
hơn này rất dễ bị tác động bởi nhiễu và hiện tượng đa đường dẫn. Cả hai yếu tố này
đều phổ biến trong các triển khai mạng không dây có mặt khắp nơi và số lượng
người dùng lớn.
OFDM, OFDMA và S-OFDMA là những công nghệ truy nhập mới cải tiến hỗ
trợ kênh cần thiết để đạt được hiệu quả trải phổ tốt hơn và thông lượng kênh cao
hơn. Những công nghệ truy nhập mới này là nền tảng cho WiMAX và là lựa chọn
cho các hệ thống băng rộng di động tiếp theo khác nhằm cung cấp nhiều loại hình
dịch vụ truyền thông đa phương tiện tốc độ cao.
Trong chương này, chúng ta sẽ khảo sát tổng quan các kỹ thuật tiên tiến được
áp dụng trong công nghệ WiMAX như là kỹ thuật OFDM, OFDMA, hệ thống anten
tiên tiến…
- 16 -

2.2. KỸ THUẬT OFDM
2.2.1. Khái niệm
Kỹ thuật OFDM là kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao
(Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Trong OFDM, chuỗi dữ liệu tới đầu
phát thường có tốc độ rất cao. Dòng dữ liệu này được chia thành nhiều dòng dữ liệu
song song tốc độ thấp hơn nhờ bộ chuyển đổi nối tiếp-song song (S/P). Mỗi dòng
dữ liệu song song sau đó được điều chế bởi một sóng mang, các sóng mang này
được chọn trực giao với nhau để đảm bảo có thể tách riêng từng luồng dữ liệu tại
đầu thu. Kế đến các sóng mang này được tổng hợp lại và đưa lên tần số phát.
Hình 2.1. So sánh giữa FDM và OFDM
Số lượng các sóng mang con phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ rộng kênh và
mức độ nhiễu. Con số này tương ứng với kích thước FFT. Chuẩn giao tiếp vô tuyến
802.16-2004 xác định 256 sóng mang con tương ứng FFT 256 điểm, hình thành
chuẩn Fixed WiMAX, với độ rộng kênh cố định. Chuẩn giao tiếp 802.16-2005 cho
phép kích cỡ FFT từ 512 đến 2048 phù hợp với độ rộng kênh 5MHz đến 20MHz,
hình thành chuẩn Mobile WiMAX (Scalable OFDMA), để duy trì tương đối khoảng
thời gian không đổi của các kí hiệu và khoảng dãn cách giữa các sóng mang với độ
rộng kênh.
- 17 -

Có thể thấy rõ lợi ích của OFDM khi xét qua kênh truyền. Nếu luồng dữ liệu
gốc được chuyển trực tiếp lên sóng mang và phát lên kênh truyền, thì băng thông
rộng của tín hiệu phát sẽ bị tác động chọn lọc tần số. Bởi vì, khi tín hiệu truyền có
băng thông rộng (do tốc độ bit cao), các tần số khác nhau sẽ có độ suy hao khác
nhau khi truyền qua kênh truyền vô tuyến. Điều này dẫn đến việc khôi phục tín hiệu
tại máy thu sẽ phức tạp, đòi hỏi phải có bộ cân bằng. Trong OFDM, luồng dữ liệu
được tách thành N luồng dữ liệu tốc độ thấp, có băng thông hẹp. Do đó, khi truyền,
các luồng dữ liệu này chịu Fading phẳng cùng độ.
Tại máy thu, luồng dữ liệu trước tiên được đưa về băng gốc bởi bộ trộn. Luồng
dữ liệu này sau đó được tách ra thành N luồng dữ liệu tốc độ thấp, theo sau là bộ lọc
thông thấp và bộ quyết định.
2.2.2. Sơ đồ khối OFDM
Hình 2.2. Sơ đồ khối hệ thống OFDM
Đầu tiên, dòng dữ liệu vào với tốc độ cao được chia thành nhiều dòng dữ liệu
song song tốc độ thấp hơn nhờ bộ chuyển đổi nối tiếp-song song (S/P). Mỗi dòng
dữ liệu song song sau đó được mã hóa (Coding) sử dụng thuật toán FEC (Forward
Error Correcting) và được sắp xếp (Mapping) theo một trình tự hỗn hợp. Những ký
- 18 -
Dữ
liệu
Dữ
liệu
S/P Mã
hóa&
sắp
xếp
Chèn
Pilot IFFT
Chèn
dải
bảo vệ
P/S
Kênh
truyền
P/S
sắp
xếp
lại &
giải
mã
ước
lưọng
kênh
FFT
Loại
bỏ dải
bảo vệ
S/P
AWGN w(n)

tự hỗn hợp được đưa đến đầu vào của khối IDFT (ở đây để thực hiện phép biến đổi
IDFT người ta dùng thuật toán IFFT). Sau đó khoảng bảo vệ được chèn vào để giảm
nhiễu xuyên ký tự (ISI), nhiễu xuyên kênh (ICI) do truyền trên các kênh vô tuyến di
động đa đường. Dòng dữ liệu song song lại được chuyển thành nối tiếp nhờ bộ
chuyển đổi song song-nối tiếp (P/S). Cuối cùng, bộ A/D phía phát định dạng tín
hiệu thời gian liên tục và chuyển đổi lên miền tần số cao để truyền đi xa.
Trong quá trình truyền, trên các kênh sẽ có các nguồn nhiễu tác động đến như
nhiễu Gausian trắng cộng (Additive White Gaussian Noise-AWGN).
Ở phía thu, tín hiệu thu được chuyển xuống tần số thấp và tín hiệu rời rạc nhận
được sau bộ D/A thu. Khoảng bảo vệ được loại bỏ và các mẫu được chuyển đổi từ
miền thời gian sang miền tần số bằng phép biến đổi DFT dùng thuật toán FFT (khối
FFT). Sau đó, tùy vào sơ đồ điều chế được sử dụng, sự dịch chuyển về biên độ và
pha của các sóng mang nhánh sẽ được sắp xếp ngược trở lại và được giải mã. Cuối
cùng, chúng ta nhận lại được dòng dữ liệu nối tiếp ban đầu.
2.2.3. Chuỗi bảo vệ trong hệ thống OFDM
Ưu điểm của phương pháp điều chế OFDM không chỉ thể hiện ở hiệu quả sử
dụng băng thông mà còn có khả năng làm giảm hay loại trừ nhiễu xuyên kí hiệu ISI
nhờ sử dụng chuỗi bảo vệ (Guard Interval- GI). Một mẫu tín hiệu có độ dài là TS,
chuỗi bảo vệ tương ứng là một chuỗi tín hiệu có độ dài TG ở phía sau được sao chép
lên phần phía trước của mẫu tín hiệu này như hình vẽ sau (do đó, GI còn được gọi là
Cyclic Prefix-CP). Sự sao chép này có tác dụng chống lại nhiễu xuyên kí hiệu ISI
do hiệu ứng phân tập đa đường.
Hình 2.3. Khái niệm về chuỗi bảo vệ.
Nguyên tắc này giải thích như sau: Giả sử máy phát đi một khoảng tín hiệu có
chiều dài là TS, sau khi chèn thêm chuỗi bảo vệ có chiều dài TG thì tín hiệu này có
- 19 -
Phần tín hiệu có íchPhần tín hiệu có íchGI

chiều dài là T=TS+TG. Do hiệu ứng đa đường multipath, tín hiệu này sẽ tới máy thu
theo nhiều đường khác nhau. Trong hình vẽ mô tả dưới đây, hình a, tín hiệu theo
đường thứ nhất không có trễ, các đường thứ hai và thứ ba đều bị trễ một khoảng
thời gian so với đường thứ nhất.Tín hiệu thu được ở máy thu sẽ là tổng hợp của tất
cả các tuyến, cho thấy kí hiệu đứng trước sẽ chồng lấn vào kí hiệu ngay sau đó, đây
chính là hiện tượng ISI. Do trong OFDM có sử dụng chuỗi bảo vệ có độ dài TG sẽ
dễ dàng loại bỏ hiện tượng này. Trong trường hợp TG ≥τ MAX như hình vẽ mô tả thì
phần bị chồng lấn ISI nằm trong khoảng của chuỗi bảo vệ, còn thành phần tín hiệu
có ích vẫn an toàn. Ở phía máy thu sẽ gạt bỏ chuỗi bảo vệ trước khi gửi tín hiệu đến
bộ giải điều chế OFDM. Do đó, điều kiện cần thiết để cho hệ thống OFDM không
bị ảnh hưởng bởi ISI là: maxτ≥GT với τMAX là trễ truyền dẫn tối đa của kênh.
Không có GI
Có GI
Hình 2.4. ISI và cyclic prefix
- 20 -

2.2.4. Nguyên tắc giải điều chế OFDM
Các bước thực hiện ở đây đều ngược lại so với phía máy phát. Tín hiệu thu sẽ
được tách chuỗi bảo vệ, giải điều chế để khôi phục băng tần gốc, giải điều chế ở các
sóng mang con, chuyển đổi mẫu tín hiệu phức thành dòng bit (tín hiệu số) và
chuyển đổi song song sang nối tiếp
Hình 2.5. Tách chuỗi bảo vệ
2.2.5. Các ưu và nhược điểm của kĩ thuật OFDM
Qua việc phân tích về cơ bản kỹ thuật OFDM như trên, chúng ta có thể rút ra
một số ưu điểm, nhược điểm chính của OFDM như sau:
 Ưu điểm:
• Sử dụng phổ hiệu quả nhờ phổ tần số có dạng gần như cửa sổ chữ nhật
nếu số sóng mang con đủ lớn.
• Loại bỏ nhiễu xuyên ký tự (ISI) và nhiễu giữa các khung (IFI) nhờ sử
dụng tiền tố vòng CP (Cyclic Prefix).
• Khả năng chống nhiễu giữa các kênh con rất tốt nhờ việc sử dụng các
sóng mang con trực giao.
• Kỹ thuật OFDM cho phép thông tin tốc độ cao được truyền song song
với tốc độ thấp hơn trên các kênh băng hẹp. Các kênh con này được coi
là các kênh fading không lựa chọn tần số nên có thể dùng các bộ cân
bằng đơn giản trong suốt quá trình nhận thông tin. Nói như vậy, hệ
thống OFDM chống được ảnh hưởng của fading lựa chọn tần số.
- 21 -
t
(k-1)T
(k-1)TS
kT
kTS

• Kỹ thuật OFDM là một phương pháp hiệu quả để giải quyết đa đường,
kháng nhiễu băng hẹp tốt vì nhiễu này chỉ ảnh hưởng một tỷ lệ nhỏ các
sóng mang con.
• Thực hiện đơn giản trong miền tần số bằng cách dùng giải thuật FFT.
Đồng thời máy thu đơn giản do không cần bộ khử ICI và ISI nếu khoảng
dự trữ đủ dài.
 Nhược điểm:
• OFDM là tập hợp của tín hiệu trên nhiều sóng mang, dải động của tín
hiệu lớn nên có tỷ số công suất đỉnh/trung bình tương đối lớn sẽ làm hạn
chế hiệu suất của bộ khuếch đại âm tần.
• Mất mát hiệu suất phổ do chèn khoảng dự trữ.
• Nhiễu pha do sự không phối hợp giữa các bộ dao động ở máy phát và
máy thu, có thể làm ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống.
• Phải có sự đồng bộ chính xác về tần số và thời gian, đặc biệt là tần số.
Như vậy, kỹ thuật OFDM là giải pháp rất phù hợp cho truyền dẫn vô tuyến tốc
độ cao nói chung và cho công nghệ Wimax nói riêng. Theo phân tích về kỹ thuật
OFDM như trên , dung lượng của hệ thống sẽ được đánh giá thông qua số lượng các
sóng mang con được điều chế. Số lượng các sóng mang con phụ thuộc vào nhiều
yếu tố như độ rộng kênh, mức độ nhiễu, kiểu điều chế,… Con số này (sóng mang
con) tương ứng với kích thước FFT. Cụ thể như chuẩn 802.16-2004 xác định rõ 256
sóng mang con, tương ứng với kích thước FFT 256 độ rộng kênh độc lập, chuẩn
802.16e-2005 cung cấp kích cỡ FFT từ 512 đến 2048 tương ứng với độ rộng kênh
từ 5 MHz đến 20 MHz để duy trì khoảng cách tương đối không đổi của ký hiệu và
khoảng dãn cách giữa các sóng mang con độc lập với độ rộng kênh. Như vậy, với
công nghệ OFDM, nhờ sự kết hợp của các sóng mang con trực giao truyền song
song với các ký hiệu có khoảng thời gian dài đảm bảo rằng lưu lượng băng thông
rộng không bị hạn chế do môi trường không theo tầm nhìn thẳng NLOS và nhiễu do
hiện tượng đa đường dẫn.
- 22 -

2.3. KỸ THUẬT OFDMA
2.3.1. Khái niệm
OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access- Đa truy nhập phân
tần trực giao) là một công nghệ đa sóng mang phát triển dựa trên nền kĩ thuật
OFDM. Trong OFDMA, một số các sóng mang con, không nhất thiết phải nằm kề
nhau, được gộp lại thành một kênh con (sub-channel) và các user khi truy cập vào
tài nguyên sẽ được cấp cho một hay nhiều kênh con để truyền nhận tùy theo nhu
cầu lưu luợng cụ thể.
2.3.2. Đặc điểm
OFDMA có một số ưu điểm như là tăng khả năng linh hoạt, thông lượng và
tính ổn định đươc cải thiện. Việc ấn định các kênh con cho các thuê bao cụ thể, việc
truyền nhận từ một số thuê bao có thể xảy ra đồng thời mà không cần sự can thiệp
nào, do đó sẽ giảm thiểu những tác động như nhiễu đa truy xuất (Multi access
Interfearence - MAI)
- 23 -

Hình 2.6. ODFM và OFDMA
Hình 2.7 mô tả một ví dụ về bảng tần số - thời gian của OFDMA, trong đó có 7
người dùng từ a đến g và mỗi người sử dụng một phần xác định của các sóng mang
phụ có sẵn, khác với những người còn lại.
a d a d a d
a d a d a d
a c e a c e a c e
a c e a c e a c e
b e g b e g b e g
b e g b e g b e g
b f g b f g b f g
b f g b f g b f g
Hình 2.7. Ví dụ của biểu đồ tần số, thời gian với OFDMA
Thí dụ cụ thể này thực tế là sự hỗn hợp của OFDMA và TDMA bởi vì mỗi
người sử dụng chỉ phát ở một trong 4 khe thời gian, chứa 1 hoặc vài symbol OFDM.
7 người sử dụng từ a đến g đều được đặt cố định (fix set) cho các sóng mang theo
bốn khe thời gian.
2.3.3. OFDMA nhảy tần
Trong ví dụ trước của OFDMA, mỗi người sử dụng đều có một sự sắp đặt cố
định (fix set) cho sóng mang. Có thể dễ dàng cho phép nhảy các sóng mang phụ
theo khe thời gian như được mô tả trong hình
Việc cho phép nhảy với các mẫu nhảy khác nhau cho mỗi user làm biến đổi
thực sự hệ thống OFDM trong hệ thống CDMA nhảy tần. Điều này có lợi là tính
phân tập theo tần số tăng lên bởi vì mỗi user dùng toàn bộ băng thông có sẵn cũng
như là có lợi về xuyên nhiễu trung bình, điều rất phổ biến đối với các biến thể của
CDMA. Bằng cách sử dụng mã sửa lỗi hướng đi (Forward Error Correcting- FEC)
trên các bước nhảy, hệ thống có thể sửa cho các sóng mang phụ khi bị fading sâu
hay các sóng mang bị xuyên nhiễu bởi các user khác. Do đặc tính xuyên nhiễu và
fading thay đổi với mỗi bước nhảy, hệ thống phụ thuộc vào năng lượng tín hiệu
- 24 -
f
t

nhận được trung bình hơn là phụ thuộc vào user và năng lượng nhiễu trong trường
hợp xấu nhất.
a b
c
c b
a
b c
b a
c
a
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
Ưu điểm cơ bản của hệ thống OFDMA nhảy tần hơn hẳn các hệ thống DS-
CDMA và MC-CDMA là tương đối dễ dàng loại bỏ được xuyên nhiễu trong một tế
bào bằng cách sử dụng các mẫu nhảy trực giao trong một tế bào.
Một ví dụ của việc nhảy tần như vậy được mô tả trong hình 2.9 cho N sóng
mang phụ, nó luôn luôn có thể tạo ra N mẫu nhảy trực giao.
a f e d c b
b a f e d c
c b a f e d
d c b a f e
e d c b a f
f e d c b a
Hình 2.9. 6 mẫu nhảy tần trực giao với 6 tần số nhảy khác nhau
2.3.4. Hệ thống OFDMA
- 25 -
t
f
t
f

Hình 2.10. Tổng quan hệ thống sử dụng OFDM
Nguồn tín hiệu được điều chế ở băng tần cơ sở thông qua các phương pháp
điều chế như QPSK, M-QAM….Tín hiệu dẫn đường (bản tin dẫn đường, kênh hoa
tiêu - pilot symbol) được chèn vào nguồn tín hiệu, sau đó được điều chế thành tín
hiệu OFDM thông qua biến đổi IFFT và chèn chuỗi bảo vệ GI. Luồng tín hiệu số
được chuyển thành tín hiệu tương tự trước khi truyền trên kênh vô tuyến qua anten
phát. Tín hiệu này sẽ bị ảnh hưởng bởi fading và nhiễu trắng AWGN (Addictive
White Gaussian Noise ).
Tín hiệu dẫn đường là mẫu tín hiệu được biết trước ở phía phát và phía thu,
được phát kèm với tín hiệu có ích nhằm khôi phục kênh truyền và đồng bộ hệ
thống.
- 26 -
Điềuchế
băng tần
gốc
Chèn Pilot
symbol
IFFT Chèn
GI
ADC
DAC
Chèn
GI
IFFT
Tách Pilot
symbol
Cân
bằng
kênh
Khôi phục
kênh truyền
Giải điều
chế băng
tần gốc
Kênh
truyền

Hình 2.11. Mẫu tín hiệu dẫn đường trong OFDMA
Phía máy thu sẽ thực hiện ngược lại so với máy phát. Để khôi phục tín hiệu
phát thì hàm truyền phải được khôi phục nhờ vào mẫu tin dẫn đường đi kèm. Tín
hiệu nhận được sau khi giải điều chế OFDM được chia làm hai luồng tín hiệu.
Luồng thứ nhất là tín hiệu có ích được đưa đến bộ cân bằng kênh. Luồng thứ hai là
mẫu tin dẫn đường được đưa vào bộ khôi phục kênh truyền, sau đó lại được đưa đến
bộ cân bằng kênh để khôi phục lại tín hiệu ban đầu.
2.4. ĐIỀU CHẾ THÍCH NGHI
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.
Hình 2.12. Bán kính cell quan hệ với điều chế thích nghi
- 27 -
Data carriers
Total Frequency band
Pilot Carriers
Frequency guard Band Frequency Guard Band

Trong quá trình suy giảm tín hiệu, hệ thống WiMAX có thể dịch đến một sơ đồ
điều chế thấp hơn để duy trì chất lượng kết nối và ổn định liên kết. Đặc điểm này
cho phép hệ thống khắc phục fading lựa chọn thời gian.
2.5. CÔNG NGHỆ SỬA LỖI
Các công nghệ sửa lỗi đã được sử dụng trong WiMAX để đạt các yêu cầu về 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 tỉ lệ
lỗi bit (BER) đối với một mức ngưỡng như nhau.
2.6. ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT
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.
2.7. CÁC CÔNG NGHỆ ANTEN TIÊN TIẾN
Công nghệ anten có thể dùng để cải thiện truyền dẫn theo hai cách – sử dụng
công nghệ phân tập và sử dụng các hệ thống anten và các công nghệ chuyển mạch
tiên tiến. Các công nghệ này có thể cải thiện tính co dãn và tỉ số tín hiệu trên tạp âm
nhưng không bảo đảm phát dẫn sẽ không bị ảnh hưởng của nhiễu.
- 28 -

2.7.1. Phân tập thu và phát
Các lược đồ phân tập được sử dụng để lợi dụng các tín hiệu đa đường và phản
xạ xảy ra trong các môi trường NLOS. Bằng cách sử dụng nhiều ăng ten (truyền
và/hoặc nhận), fading, nhiễu và tổn hao đường truyền có thể được làm giảm. Phân
tập truyền sử dụng mã thời gian không gian STC. Đối với phân tập nhận, các công
nghệ như kết hợp tỷ lệ tối đa (MRC) mang lại ưu điểm của hai đường thu riêng biệt.
Về MISO (nhiều đầu vào một đầu ra).
Hình 2.13. MISO
Mở rộng tới MIMO, sử dụng MIMO cũng sẽ nâng cao thông lượng và tăng các
đường tín hiệu. MIMO sử dụng nhiều ăng ten thu và/hoặc phát cho ghép kênh theo
không gian. Mỗi ăng ten có thể truyền dữ liệu khác nhau mà sau đó có thể được giải
mã ở máy thu. Đối với OFDMA, bởi vì mỗi sóng mang con là các kênh băng hẹp
tương tự, fading lựa chọn tần số xuất hiện như là fading phẳng tới mối sóng mang.
Hiệu ứng này có thể sau đó được mô hình hóa như là một sự khuếch đại không đổi
phức hợp và có thể đơn giản hóa sự thực hiện của một máy thu MIMO cho
OFDMA.
- 29 -

Hình 2.14. MIMO
2.7.2. Các hệ thống anten thích nghi
Các hệ thống anten thích nghi (Adaptive Antenna systems – AAS) là một phần
tùy chọn. Các trạm gốc có trang bị AAS có thể tạo ra các chùm mà có thể được lái,
tập trung năng lượng truyền để đạt được phạm vi lớn hơn. Khi nhận, chúng có thể
tập trung ở hướng cụ thể của máy thu. Điều này giúp cho loại bỏ nhiễu không mong
muống từ các vị trí khác.
Hình 2.15. Beam Shaping
- 30 -

Hình 2.16. AAS đường xuống
Chương 2 đã trình bày các đặc điểm kỹ thuật của WiMAX, nổi bật là các kỹ
thuật OFDM, OFDMA, cùng với các kỹ thuật điều chế thích nghi, sửa lỗi và các hệ
thống anten thông minh. Ở chương tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét đến kiến trúc
mạng truy cập WiMAX.
- 31 -

Chương 3
KIẾN TRÚC MẠNG TRUY CẬP WIMAX
Trong chương 2, chúng ta đã tìm hiểu về các kỹ thuật được sử dụng trong
WiMAX, trong chương này, chúng ta sẽ tiếp tục tìm hiểu về cấu trúc của mạng
WiMAX bao gồm mô hình tham chiếu, các phân lớp MAC (Media Access Control -
Điều khiển truy nhập môi trường) và PHY (Physical Layer - Lớp vật lý).
3.2. MÔ HÌNH THAM CHIẾU
Hình 3.1 minh họa mô hình tham chiếu và phạm vi của chuẩn. Trong mô hình
tham chiếu này, lớp PHY tương ứng với lớp 1 (lớp vật lý) và lớp MAC tương ứng
với lớp 2 (lớp liên kết dữ liệu) trong mô hình OSI.
Hình 3.1. Mô hình tham chiếu [5]
- 32 -

Hình 3. 2 Chức năng các lớp trong mô hình phân lớp chuẩn IEEE 802.16
Tại trạm thu, phần cứng WiMAX tiếp nhận dữ liệu từ các lớp cao. Hình 3.3 mô
tả hướng di chuyển của luồng dữ liệu qua các lớp. Mỗi lớp sẽ thực hiện
encapsulation (đóng gói) dữ liệu nhận được từ các lớp trên. Tại lớp thấp nhất, dữ
liệu được truyền dưới dạng bit qua môi trường truyền đến nơi nhận. Tại trạm thu,
dữ liệu sẽ được decapsulation (mở gói) để lấy các thông tin cần thiết và các thông
tin này được gửi lên các lớp cao hơn.
Hình 3.3. Luồng dữ liệu qua các lớp
Giữa lớp con phần chung MAC và lớp con bảo mật không định nghĩa điểm truy
nhập dịch vụ. Các packet từ lớp con phần chung MAC không được encapsulation
tại lớp con bảo mật. Phần tiêu đề lớp con phần chung MAC sẽ biểu thị thông tin mã
hóa payload. Quá trình mã hóa payload được thực hiện tại lớp con bảo mật.
- 33 -

3.3. LỚP ĐIỀU KHIỂN TRUY NHẬP MÔI TRƯỜNG (MAC)
Lớp MAC chuẩn IEEE 802.16 cung cấp giao diện hoạt động độc lập với lớp
vật lý do giao diện lớp vật lý là giao diện vô tuyến. Phần chủ yếu của lớp MAC tập
trung vào việc quản lý tài nguyên trên airlink (liên kết vô tuyến). Giải quyết được
bài toán yêu cầu tốc độ dữ liệu cao trên cả hai kênh downlink và uplink. Các cơ chế
điều khiển truy cập và thuật toán cấp phát băng thông hiệu quả có khả năng đáp ứng
cho hàng trăm đầu cuối trên mỗi kênh.
Lớp MAC chuẩn IEEE 802.16 được xây dựng dựa trên kiến trúc tập trung, hỗ
trợ mô hình Point-to-Point, Point-to-Multipoint (PMP) và Mesh. Trạm BS đóng vai
trò trung tâm với một sectorized anten có khả năng điều khiển đồng thời nhiều
sector độc lập.
Các giao thức lớp MAC chuẩn 802.16 là hướng kết nối. Vào thời điểm truy
nhập mạng, mỗi SS sẽ tạo một hoặc nhiều kết nối để truyền tải dữ liệu trên cả hai
hướng (downlink và uplink). Đơn vị lập lịch lớp MAC sẽ sử dụng tài nguyên airlink
để cung cấp các mức QoS phân biệt. Lớp MAC cũng thực hiện chức năng tương
thích liên kết (link adaption) và truyền lại tự động ARQ (Automatic Repeat
Request) nhằm duy trì thông lượng dữ liệu đối đa với tỉ lệ lỗi bit BER (Bit Error
Rates) chấp nhận được. Lớp MAC chuẩn IEEE 802.16 cũng điều khiển quá trình
truy nhập và rời khỏi mạng của SS, thực hiện tạo và truyền các đơn vị dữ liệu giao
thức PDU (Protocol Data Unit). Ngoài ra, lớp MAC chuẩn IEEE 802.16 còn cung
cấp lớp con hội tụ đặc tả dịch vụ hỗ trợ lớp mạng tế bào ATM (Asynchronous
Transfer Mode) và lớp mạng gói (Packet).
Lớp MAC chuẩn IEEE 802.16 bao gồm 3 lớp con
• Lớp con hội tụ đặc tả dịch vụ (Service-specific Convergency Sublayer –
CS).
• Lớp con phần chung MAC (MAC Common Part Sublayer – CPS).
• Lớp con bảo mật.
- 34 -

3.3.1. Kết nối và địa chỉ
 Kết nối
Tất cả các dịch vụ, bao gồm cả các dịch vụ không kết nối (connectionless) đều
được ánh xạ thành các kết nối tương ứng. Mỗi một kết nối đi kèm với các tham số
QoS tương ứng với 4 lớp dịch vụ. Điều này cung cấp một cơ chế cho phép các SS
yêu cầu băng thông, QoS và các tham số lưu lượng từ BS. Cung cấp cơ chế chuyển
tải và định tuyến các gói dữ liệu đến lớp con hội tụ tương ứng. Các kết nối là đơn
hướng, mỗi một kết nối được tham chiếu bởi một giá trị 16 bit định danh kết nối
CID (Connection Identifier). Băng thông được cấp phát liên tục hay được cấp phát
theo yêu cầu trên các kết nối.
Có hai loại kết nối cơ bản: kết nối quản trị (Management Connection) và kết
nối chuyển tải (Transport Connection).
• Kết nối quản trị được sử dụng để truyền các thông báo quản trị.
• Kết nối chuyển tải được sử dụng để truyền dữ liệu.
Kết nối quản trị chia làm ba kiểu: cơ bản (Basic Connection), sơ cấp (Primary
Connection) và thứ cấp (Secondary Connection).
• Basic Connection: được sử dụng để truyền các thông báo ngắn, yêu cầu
độ trễ.
• Primary Connection: được sử dụng để truyền các thông báo quản trị dài
hơn, không yêu cầu độ trễ như các thông báo thực hiện quá trình xác
thực và thiết lập kết nối.
• Secondary Connection: được sử dụng để truyền các thông báo quản trị
chuẩn như SNMP (Simple Network Management Protocol), DHCP
(Dynamic Host Configuration Protocol)…
Transport connnection là các kết nối đơn hướng được sử dụng để chuyển tải dữ
liệu, các tham số QoS và các tham số lưu lượng phù hợp với dịch vụ tương ứng.
Ngoài ra còn có một số các liên kết được dành riêng cho các mục đích khác như kết
nối quảng bá (Broadcast connection), kết nối chuyển tải các báo hiệu xung đột,
thăm dò…
- 35 -

 Địa chỉ
Mỗi một trạm SS có một địa chỉ MAC 48 bit duy nhất, được sử dụng định danh
SS hoặc được sử dụng trong quá trình xác thực.
Mỗi một trạm BS cũng có 1 địa chỉ 48 bit định danh trạm nhưng không phải là
địa chỉ MAC.
CID được xem như là địa chỉ sơ cấp sau khi được khởi tạo và được sử dụng
trong quá trình hoạt động của hệ thống.
3.3.2. Lớp con hội tụ MAC
Lớp con hội tụ đặc tả dịch vụ tiếp nhận các gói dữ liệu từ các lớp cao thông qua
các điểm truy nhập dịch vụ lớp con hội tụ CS SAP (CS Service Access Point), ánh
xạ thành các đơn vị dữ liệu dịch vụ lớp MAC SDU (Service Data Unit). MAC SDU
là các đơn vị dữ liệu được trao đổi giữa hai lớp giao thức kế cận nhau. Các MAC
SDU này được chuyển đến lớp con phần chung MAC thông qua các điểm truy nhập
dịch vụ lớp con phần chung (CPS SAP). Tại lớp con phần chung MAC, các SDU
được phân loại và kết hợp với một giá trị định danh luồng dịch vụ SFID (Service
Flow Identifier) và một CID. Ngoài ra, lớp con hội tụ còn thực hiện các chức năng
phức tạp khác như PHS (Payload Header Suppression) và Reconstruction nhằm làm
tăng hiệu quả sử dụng tài nguyên.
Lớp con hội tụ chuẩn IEEE 802.16 định nghĩa hai đặc tả cho việc ánh xạ các
dịch vụ:
• Lớp con hội tụ ATM dành cho các dịch vụ ATM.
• Lớp con hội tụ packet: được định nghĩa cho việc ánh xạ các dịch vụ gói như
IPv4 hoặc IPv6, Ethernet và VLAN (Virtual Local Area Network).
Ba đặc tả Packet CS:
• IP Specific: Sử dụng để chuyển tải các frame IP. Hỗ trợ IPv4, Ipv6 và
mobile IP.
• IEEE Std 802.3/Ethernet: Sử dụng để chuyển tải các frame 802.3 Ethernet
qua mạng 802.16.
- 36 -

• IEEE Std 802.1Q-1998 VLAN: Sử dụng để chuyển tải các frame 802.1Q
VLAN tagged qua mạng 802.16.
3.3.3. Lớp con phần chung MAC
Lớp con phần chung MAC (CPS) hỗ trợ kiến trúc Point-to-Multipoint. Một
trạm gốc BS (Base Station) có thể gửi thông tin đến các trạm thuê bao SS
(Subcrible Station) và nhận thông tin từ các SS. BS định nghĩa hai đơn vị uplink-
MAP (UL-MAP) và downlink-MAP (DL-MAP) chứa thông tin mô tả kênh được
phân chia thành các khe thời gian. Quá trình ranging, truyền dữ liệu và cấp phát
băng thông được thực hiện tại các khe thời gian riêng biệt.
BS và SS liên lạc với nhau qua các liên kết được đặc trưng bởi giá trị CID
được gán trong quá trình thiết lập liên kết. Một SS có thể sử dụng nhiều kết nối. Các
kết nối có thể là unicast (một BS và một SS sử dụng kết nối) hoặc ở dạng multicast
(một BS và một số SS sử dụng chung một kết nối).
Lớp con CPS cũng chịu trách nhiệm cấp phát băng thông. Băng thông được cấp
phát cho một trạm SS mới cũng như cấp bổ sung cho một trạm SS nếu có yêu cầu.
Một số các kết nối của SS có các mức QoS khác nhau, do đó băng thông cấp phát
cho từng kết nối phụ thuộc vào mức QoS tương ứng của kết nối. Trong quá trình
cấp phát băng thông, trạm SS sẽ nhận 2 thông báo: UL-MAP và DL-MAP. Thông
báo UL-MAP chứa tham chiếu đến các khe (slot) cho phép SS gửi dữ liệu đến BS
và thông báo DL-MAP chứa tham chiếu đến các khe cho phép SS nhận dữ liệu từ
BS.
Các định dạng MAC PDU
MAC-BS và MAC-MS trao đổi các bản tin, và các bản tin này được xem như
các PDU, một PDU có chiều dài tối đa là 2048 byte.
Hình 3.4. Định dạng MAC PDU
- 37 -

Trên hình ta có thể thấy bản tin bao gồm ba phần: tiêu đề MAC chiều dài cố
định là 6 byte, payload chiều dài thay đổi và phần kiểm tra lỗi dư vòng CRC (Cyclic
Redundancy Check). Ngoại trừ các PDU yêu cầu dải thông (không có payload), các
MAC PDU có thể chứa hoặc các bản tin quản lý MAC hoặc dữ liệu lớp con hội tụ -
MAC SDU. Payload là tùy chọn, CRC cũng tùy chọn và chỉ được sử dụng nếu MS
yêu cầu trong các tham số QoS.
Có hai loại tiêu đề MAC: tiêu đề MAC chung (GMH) và tiêu đề MAC yêu cầu
dải thông (BR). GMH được sử dụng để truyền dữ liệu hoặc các bản tin quản lý
MAC. Tiêu đề BR được sử dụng bởi MS để yêu cầu nhiều dải thông hơn trên UL.
Tiêu đề MAC và các bản tin quản lý MAC không được mã hóa.
Định dạng tiêu đề MAC chung.
Hình 3.5. Định dạng của tiêu đề MAC PDU chung
Trên hình 3.5, minh họa định dạng của một tiêu đề MAC chung. Ý nghĩa các
trường được giải thích trong bảng trong bảng 3.1.
Tên
Chiều
dài (bit)
Mô tả
CI 1
Chỉ thị CRC.
Nếu CI=1 thì CRC được gắn vào payload PDU sau khi mã hóa
(nếu có). Nếu CI= 0 thì không chứa CRC.
CID 16 Định danh kết nối
- 38 -

EC 1
Điều khiển mã hóa
0 = Payload không được mã hóa
1 = Payload được mã hóa
ESK 2
Tuần tự khóa mã hóa
Chỉ số của khóa mã hóa lưu lượng (TEK) và vector khởi tạo
được sử dụng để mã hóa payload. Trường này chỉ có ý nghĩa khi
trường EC được thiết lập là 1.
HCS 8
Tuần tự kiểm tra tiêu đề
Một trường 8 bit được sử dụng để phát hiện các lỗi trong tiêu đề.
Bên phát sẽ tính toán giá trị HCS cho 5 byte đầu tiên của tiêu đề,
chèn kết quả vào trường HCS (byte cuối cùng của tiêu đề MAC).
HT 1 Loại tiêu đề. Được thiết lập là 0.
LEN 11
Chiều dài. Chiều dài tính theo byte của MAC PDU mà bao gồm
tiêu đề MAC và CRC nếu có.
Type 6
Trường này chỉ ra các loại tiêu đề con và payload đặc biệt có mặt
trong payload bản tin.
Bảng 3.1. Các trường tiêu đề MAC chung
Định dạng tiêu đề MAC yêu cầu dải thông.
PDU yêu cầu dải thông chỉ chứa tiêu đề yêu cầu dải thông và sẽ không chứa
payload. Trên hình 3.6, minh họa định dạng của một tiêu đề MAC chung, ý nghĩa
các trường được giải thích trong bảng trong bảng 3.2.
- 39 -

Hình 3.6. Định dạng tiêu đề yêu cầu dải thông
Tên
Chiều
dài (bit)
Mô tả
HT 1 Loại tiêu đề. Được thiết lập là 0.
CI 1
Chỉ thị CRC
1 = CRC được gắn vào payload PDU sau khi mã hóa, nếu
có.
0 = Không chứa CRC.
EC 1
Điều khiển mã hóa
0 = Payload không được mã hóa
1 = Payload được mã hóa
Type 3
Trường này chỉ ra các loại tiêu đề con và payload đặc biệt
có mặt trong payload bản tin.
BR 19 Băng thông yêu cầu
CID 16 Định danh kết nối
HCS 8
Tuần tự kiểm tra tiêu đề
Một trường 8 bit được sử dụng để phát hiện các lỗi trong
tiêu đề. Bên phát sẽ tính toán giá trị HCS cho 5 byte đầu
tiên của tiêu đề, chèn kết quả vào trường HCS (byte cuối
cùng của tiêu đề MAC).
Bảng 3.2. Các trường tiêu đề MAC yêu cầu dải thông
3.3.4. Cơ chế yêu cầu và cấp phát băng thông
• Yêu cầu
- 40 -

Cơ chế yêu cầu băng thông được trạm SS sử dụng để thông báo cho trạm BS
cần cấp phát băng thông. Thông báo yêu cầu băng thông có thể là tiêu đề yêu cầu
băng thông hoặc thông báo PiggyBack.
Các yêu cầu băng thông chia làm bốn kiểu:
o Implicit request: Trong thực tế, kiểu yêu cầu này là những thỏa thuận tại
thời điểm thiết lập kết nối.
o Bandwidth Request message: Có hai kiểu thông báo incremental hoặc
aggregate. Khi trạm BS nhận được một thông báo yêu cầu băng thông
kiểu incremental, sẽ cấp phát bổ sung một lượng băng thông theo yêu cầu
cho kết nối. Ngược lại, khi trạm BS nhận được một thông báo yêu cầu
băng thông kiểu aggregate, sẽ cấp phát một lượng băng thông thay thế
cho lượng băng thông hiện tại. Trường Type trong tiêu đề yêu cầu băng
thông chỉ thị kiểu thông báo yêu cầu băng thông là incremetal hay
aggregate.
o PiggyBacked request (cho các dịch vụ khác UGS): Được chứa trong tiêu
đề con Grant Management, không có trường Type, do đó mặc định kiểu
incremental.
o Poll-Me bit (chỉ cho dịch vụ UGS): Được trạm BS sử dụng để thăm dò
băng thông cho các dịch vụ khác UGS.
• Cấp phát
Lớp MAC chuẩn IEEE 802.16 cung cấp hai kiểu cấp phát băng thông cho trạm
SS, được phân biệt ở hình thức cấp phát băng thông cho mỗi kết nối hay cấp phát
băng thông cho mỗi trạm SS. Cả hai kiểu cấp phát đều yêu cầu băng thông trên các
kết nối, cho phép các trạm BS điều chỉnh các yêu cầu QoS cho phù hợp khi tiến
hành cấp phát băng thông.
Hai kiểu cấp phát băng thông được định nghĩa:
o Cấp phát trên mỗi kết nối GPC (Grant per Connnection): Băng thông
được BS cấp phát riêng cho mỗi kết nối, và SS sử dụng băng thông được
cấp phát chỉ cho kết nối đó. Thích hợp trong trường hợp số lượng các
- 41 -

kết nối hạn chế trên mỗi trạm SS.
o Cấp phát trên mỗi trạm thuê bao GPSS (Grant per SubScrible): Băng
thông được BS cấp phát toàn bộ tương ứng với yêu cầu của SS. SS chịu
trách nhiệm phân phối lượng băng thông được cấp phát cho các kết nối,
duy trì mức QoS trên các kết nối và thỏa thuận các mức dịch vụ. Thích
hợp trong trường hợp có nhiều kết nối trên mỗi trạm SS.
Trong thực tế, một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cấp phát băng thông như:
Trạm BS không nhận được thông báo yêu cầu băng thông hay trạm SS không nhận
được băng thông được cấp do lỗi lớp vật lý, hoặc trạm BS không cung cấp đủ lượng
băng thông theo yêu cầu…
Do đó, trong cả hai kiểu cấp phát, lớp MAC chuẩn IEEE 802.16 sử dụng cơ
chế tự sửa lỗi (self-correcting) thay cho cơ chế gửi acknowledge. Cơ chế self-
correcting ít tốn băng thông và độ trễ nhỏ hơn cơ chế acknowledge.
Đối với cơ chế tự sửa lỗi, các yếu tố gây ảnh hưởng đến quá trình cấp phát
băng thông sẽ được giải quyết cùng một lúc. Sau một khoảng thời gian timeout
thích hợp, trạm SS sẽ gửi Banwidth Request đến trạm BS. Thông thường loại thông
báo yêu cầu là incremental nghĩa là trạm SS yêu cầu bổ sung băng thông cho một
kết nối. Tuy nhiên đôi lúc thông báo yêu cầu băng thông là aggregate nghĩa là trạm
SS yêu cầu băng thông cho toàn bộ các kết nối mà nó quản lí.
• Polling
Cơ chế polling được thực hiện tại BS, là quá trình thăm dò để cấp phát băng
thông cho SS gửi Banwidth Request. Có thể cấp phát cho từng SS riêng biệt hay
cho một nhóm các SS. Có hai kiểu polling:
o Unicast: thăm dò một SS riêng biệt. Nếu như một trạm SS không cần cấp
phát băng thông, nó gửi lại request có độ dài 0 byte.
o Multicast và Broadcast: thăm dò một nhóm hay toàn bộ các trạm do
không đủ băng thông để thăm dò từng trạm SS riêng lẻ.
3.3.5. Cơ chế lập lịch dịch vụ và chất lượng dịch vụ (QoS)
Mục đích chính của việc lập lịch dịch vụ nhằm cung cấp một mức QoS hợp lí
- 42 -

cho luồng lưu lượng nhưng vẫn sử dụng hiệu quả tài nguyên.
Chuẩn IEEE 802.16 định nghĩa bốn lớp dịch vụ:
o UGS (Unsolicited Grant Service): Được thiết kế để hỗ trợ dịch vụ
Constant Bit Rate (CBR) là loại dịch vụ được sử dụng bởi các kết nối yêu
cầu băng thông cố định và khả dụng liên tục trong thời gian kết nối. Dịch
vụ CBR thường được dùng cho các ứng dụng thời gian thực yêu cầu
nghiêm ngặt về độ trễ và suy hao. Ví dụ các kết nối T1/E1, ứng dụng
VoIP.
o rtPS (Real-time Polling Service): Được thiết kế để hỗ trợ các luồng dữ
liệu thời gian thực trên các kết nối yêu cầu nghiêm ngặt về độ trễ nhưng
lại không yêu cầu băng thông cố định, kích thước gói biến đổi. Ví dụ:
luồng audio/video…
o nrtPS (Non-Real-time Polling Service): Được thiết kế để hỗ trợ các luồng
dữ liệu không đòi hỏi thời gian thực và độ trễ, với kích thước gói biến đổi
và tốc độ dữ liệu tối thiểu đảm bảo. Ví dụ: giao thức truyền tải file FTP,
các dịch vụ ATM GFR (ATM Guaranted Frame Rate)…
o BE (Best Effort): Được thiết kế để hỗ trợ các luồng dữ liệu thông thường
không đòi hỏi thời gian thực cũng như độ trễ. Ví dụ: dịch vụ duyệt Web.
Mỗi một kết nối trên kênh uplink được ánh xạ thành một luồng dịch vụ kết hợp
với một lớp dịch vụ cụ thể, được định danh bởi giá trị SFID 32 bit (Service Flow
Identifier).
Mỗi một đơn vị lập lịch dịch vụ là một tập các quy tắc được áp đặt trên bộ lập
lịch (scheduler) của trạm BS. Mỗi một kết nối tương ứng với một dịch vụ dữ liệu
riêng, đi kèm với các tham số QoS tương ứng và được thương lượng tại thời điểm
thiết lập kết nối.
Khi các packet đã được phân loại tại lớp con hội tụ, mỗi một packet sẽ được kết
hợp với một lớp QoS thích hợp với yêu cầu của ứng dụng. Kiến trúc chuẩn IEEE
802.16 hỗ trợ đồng thời nhiều luồng dữ liệu với các mức QoS phân biệt bao gồm:
thoại, VoIP, video luồng, TFTP, HTTP và email.
3.3.6. Lớp con bảo mật
Toàn bộ bảo mật của 802.16 dựa vào lớp con bảo mật. Lớp con bảo mật là lớp
con giữa MAC CPS và lớp vật lý. Mục tiêu của nó là để cung cấp điều khiển truy
- 43 -

nhập và sự cẩn mật của liên kết dữ liệu, chụi trách nhiệm mã hóa và giải mã dữ liệu
mà đưa đến và đi ra khỏi lớp vật lý PHY và cũng được sử dụng cho cấp phép và
trao đổi khóa bảo mật, Ngăn chặn đánh cắp dịch vụ. Bảo mật của 802.16 gồm các
thành phần sau: các tập hợp bảo mật (SA), chứng nhận X.509, giao thức cấp phép
quản lý khóa riêng tư (authorization PKM), quản lý khóa và riêng tư (PKM) và mã
hóa dữ liệu.
3.4. LỚP VẬT LÝ
Lớp vật lý cung cấp kết nối vô tuyến giữa BS và SS. Chuẩn IEEE 802.16 định
nghĩa các kỹ thuật khác nhau để truyền thông tin qua môi trường vô tuyến.
Chuẩn IEEE 802.16 hỗ trợ 2 băng tần: băng tần 10-66 GHz và 2-11 GHz.
• Băng tần 10-66 GHz hỗ trợ cho các môi trường truyền dẫn yêu cầu tầm nhìn
thẳng LOS, không có vật cản giữa trạm phát và trạm thu. Đặc tả giao tiếp
không gian (air interface) tại băng tần 10-66 Ghz được gọi là WirelessMAN-
SC, sử dụng phương thức truy cập TDMA (Time Division Multiplexing
Access) cho hướng truyền uplink và phương thức truy cập TDM (Time
Division Multiplexing) cho hướng truyền downlink.
• Băng tần 2-11 GHz (cấp phép và không cấp phép) hỗ trợ môi trường truyền
dẫn không có tầm nhìn thẳng NLOS, tín hiệu có thể truyền qua các vật cản
theo nhiều cách khác nhau.
Có 5 đặc tả lớp vật lý chuẩn IEEE 802.16 được mô tả trong bảng bên dưới:
Bảng 3.3. Đặc tả vật lý chuẩn IEEE 802.16
- 44 -

Lớp vật lý chuẩn IEEE 802.16 sử dụng phương pháp điều chế OFDM, băng tần
được chia thành nhiều sóng mang con trực giao với nhau nhằm đạt được thông
lượng dữ liệu và khoảng cách truyền tối đa, chống nhiễu hiệu quả.
Ngoài ra, lớp vật lý còn cung cấp một số phương thức điều chế nhiều mức như
BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM…cho phép truyền nhiều đơn vị thông tin trên
một đơn vị thời gian.
Lớp vật lý hỗ trợ cả 2 phương thức truyền song công : song công phân chia
theo thời gian TDD (Time Division Duplex) và song công phân chia theo tần số
FDD (Frequency Division Duplex). Chế độ TDD sử dụng các khe thời gian, mỗi
một SS được BS cấp cho các khe thời gian sử dụng để truyền và nhận dữ liệu, cho
phép dữ liệu truyền không đồng thời trên cả hai hướng uplink và downlink nhưng
có thể sử dụng chung tần số. Chế độ song công FDD phân chia thành hai kênh
uplink và downlink hoạt động trên hai tần số riêng biệt, cho phép truyền dữ liệu
đồng thời trên cả hai hướng.
Các quá trình Ranging và DFS (Dynamic Frequency Selection) được thực thi
tại lớp vật lý.
• Ranging là quá trình thực hiện điều chỉnh công suất phát của trạm BS đến
trạm SS phù hợp với vị trí của trạm SS.
• DFS là quá trình tự động quét dải tần dành riêng cho SS để tìm một tần số
hoạt động phù hợp.
Chương này đã trình bày kiến trúc mạng truy cập WiMAX bao gồm lớp PHY
và chủ yếu là lớp MAC. Với sự tập trung vào lớp MAC, chương này sẽ giúp chúng
ta tìm hiểu về bảo mật trong hệ thống WiMAX, diễn ra chủ yếu ở lớp MAC được
trình bày ở chương tiếp theo.
- 45 -

Đồ án winmax

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Đồ án winmax

Similar to Đồ án winmax (20)

Đồ án winmax