MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ....... i

MỤC LỤC.. ii

DANH SÁCH BẢNG BIỂU .......v

DANH SÁCH HÌNH ẢNH, HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ. vi

THUẬT NGỮ VÀ CHỮ VIẾT TẮT ....... vii

PHẦN MỞ ĐẦU .1

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ WIMAX ...3

1.1 Khái niệm về mạng không dây băng rộng ....3

1.2 Công nghệ WiMAX ......5

1.2.1 WiMAX là gì? 5

1.2.2 Giới thiệu các chuẩn IEEE 802.16.. 8

1.2.3 WiMAX được công nhận là chuẩn toàn cầu. 12

1.3 Đặc điểm cơ bản của WiMAX ....14

1.3.1 Đặc điểm Fixed WiMAX...... 14

1.3.2 Đặc điểm Mobile WiMAX ... 15

1.4 Tình hình thử nghiệm, thương mại hóa WiMAX trên thế giới và tại Việt Nam 16

1.4.1 Thử nghiệm và thương mại hóa WiMAX trên thế giới 16

1.4.2 Thử nghiệm WiMAX tại Việt Nam ...... 18

1.5 Kết luận .......19

CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ WIMAX .......20

2.1 WiMAX cố định - IEEE 802.16d-2004 ......21

2.1.1 Lớp MAC ...... 21

2.1.2 Lớp PHY ....... 30

2.2. WiMAX di động - IEEE 802.16e - 2005 ...38

2.2.1 Lớp PHY ....... 38

2.2.2 Lớp MAC ...... 45

2.3 Kết luận .......50

CHƯƠNG III: MÔ HÌNH ỨNG DỤNG VÀ CÁC VẤN ĐỀ KỸ THUẬT CẦN QUAN TÂM KHI THIẾT KẾ MẠNG WiMAX 51

Lê Quang Đạo, CH ĐTVT 2005-2007, Đại học Bách Khoa Hà Nội

Luận văn thạc sĩ khoa học iii

3.1 Mô hình triển khai WiMAX với các yêu cầu truy cập di động ..51

3.2 Mô hình triển khai WiMAX với các yêu cầu truy cập cố định...52

3.3 Các vấn đề kỹ thuật cần quan tâm khi thiết kế và triển khai mạng WiMAX. ....54

3.3.1 Lựa chọn băng tần. 54

3.3.2 Lựa chọn phương thức song công. 57

3.3.3 Tổng lưu lượng, bán kính phủ sóng và số sector của mỗi trạm gốc ..... 61

3.3.4 Quy hoạch và tái sử dụng tần số có tính toán tới các loại nhiễu... 63

3.3.5 Anten và các công nghệ nâng cao. 65

3.3.6 Quản lý sự di động (Đối với ứng dụng Mobile WiMAX) .... 73

3.3.7 Trung tâm quản lý . 76

3.3.8 Sơ đồ kết nối mạng WiMAX 78

3.4 Kết luận .......80

CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH MẪU ỨNG DỤNG WiMAX CUNG CẤP DỊCH VỤ INTERNET VÀ THOẠI CHO KHU VỰC ĐỊA HÌNH ĐẶC THÙ TẠI VIỆT NAM ....81

4.1 Giới thiệu dự án thử nghiệm WiMAX tại Tả Van ......81

4.1.1 Đặc điểm điển hình của địa điểm thử nghiệm ...... 82

4.1.2 Mục tiêu của việc nghiên cứu và xây dựng mô hình mẫu để triển khai ứng dụng thực tiễn từ thử nghiệm công nghệ WiMAX tại Tả Van ....... 84

4.1.3 Chuẩn WiMAX và thời gian thử nghiệm ..... 84

4.2 Hệ thống WiMAX thử nghiệm thực tế tại xã Tả Van.85

4.2.1 Đặc điểm công nghệ của dự án thử nghiệm.. 85

4.2.2 Thiết bị WiMAX được thử nghiệm ...... 85

4.2.3 Các địa điểm tham gia thử nghiệm ....... 86

4.2.4 Các ứng dụng được thử nghiệm.... 88

4.2.5 Kiến trúc hệ thống. 89

4.2.6 Mô hình kết nối tại trạm gốc. 91

4.2.7 Mô hình kết nối phía khách hàng.. 92

4.2.8 Hệ thống VoIP trên nền WiMAX . 93

4.2.9 Cài đặt và cấu hình hệ thống WiMAX . 97

4.3 Kết quả nghiên cứu, đánh giá trên phương diện kỹ thuật của hệ thống WiMAX

thử nghiệm .100

4.3.1 Khả năng bao phủ của mạng ....... 100

Lê Quang Đạo, CH ĐTVT 2005-2007, Đại học Bách Khoa Hà Nội

Luận văn thạc sĩ khoa học iv

4.3.2 Khả năng quản lý từ xa của hệ thống triển khai tại Tả Van 100

4.3.3 Độ ổn định/tin cậy của hệ thống . 101

4.3.4 Tốc độ truy nhập tối đa/trung bình đạt được ...... 101

4.3.5 Các ứng dụng chạy tốt trên nền WiMAX ... 102

4.3.6 Độ trễ .. 102

4.3.7 Jitter của hệ thống vệ tinh ... 102

4.3.8 Chất lượng dịch vụ VoIP trên nền hệ thống WiMAX: ....... 103

4.4 Kết quả nghiên cứu, đánh giá về hiệu quả kinh tế xã hội, giáo dục và nâng cao dân trí .104

4.4.1 Nhu cầu sử dụng và lợi ích mang lại từ việc truy cập Internet tốc độ cao của

người dân nông thôn là rất lớn ..... 104

4.4.2 Cách thức đào tạo dựa trên phương thức truyền đạt kinh nghiệm thực tế phát huy hiệu quả cao . 108

4.4.3 Chia sẻ băng thông giữa các người dùng khác nhau... 109

4.4.4 Bưu điện văn hóa xã và UBND xã đóng vai trò quan trọng trong sự thành công

của việc mang băng thông rộng tới người dân nông thôn: .. 109

4.5 Mô hình bền vững được khuyến nghị khi triển khai băng thông rộng tới vùng nông thôn Việt Nam ..110

4.5.1 Mô hình kỹ thuật, công nghệ và các đối tượng được thụ hưởng dịch vụ băng

thông rộng không dây: . 110

4.4.2 Cung cấp nội dung thông tin được chuẩn hóa tới mọi người dân....... 111

4.5.3 Chi phí đầu tư hệ thống ban đầu và chi phí khai thác hàng tháng ...... 112

4.5.4 Mô hình kinh doanh bền vững với sự hỗ trợ của nhà nước 114

4.6 Kết luận .....115

PHẦN KẾT LUẬN .116

TÀI LIỆU THAM KHẢO.......117

TÓM TẮT LUẬN VĂN .119

PHẦN MỞ ĐẦU

Giới thiệu đề tài nghiên cứu

Hiện nay công nghệ WiMAX là một trong những công nghệ băng rộng không dây được nghiên cứu, thử nghiệm và triển khai rộng rãi trên toàn thế giới cũng như Việt Nam.

Với tốc độ truy cập lên tới 70Mbps trong bán kính phủ sóng 40km của chuẩnWiMAX cố định, cũng như khả năng duy trì kết nối với tốc độ di chuyển lên tới120km/h của WiMAX di động, công nghệ WiMAX nói chung hứa hẹn sẽ mang lại cuộc cách mạng thực sự trong việc thay đổi cách thức truy cập Internet của con người trong vài năm tới.

Việc thử nghiệm kỹ thuật và nghiên cứu các yếu tố kinh tế, xã hội ảnh hưởng bởi WiMAX đang được các doanh nghiệp kinh doanh hàng đầu trong lĩnh vực viễn thông nước ta như: VNPT, Viettel, VTC, FPT, EVN tiến hành đối với WiMAX cố định từ tháng 03 năm 2006 và WiMAX di động từ 01 tháng 10 năm 2007 đã chứng tỏ vai trò quan trọng của WiMAX trong chiến lược phát triển của các doanh nghiệp cũng như lợi ích mang lại cho người tiêu dùng không chỉ ở thành thị mà còn tới tất cả các khu vực được coi là khó khăn nhất trên cả nước.

Việc nghiên cứu mô hình triển khai WiMAX cho hai khu vực thành thị và nông thôn trên tất cả các khía cạnh kỹ thuật công nghệ, kinh tế xã hội cũng như giáo dục là một vấn đề cấp thiết hiện nay. Việc triển khai WiMAX tại khu vực thành thị là một điều có thể dễ dàng nhìn nhận được lợi ích mang lại cho cả doanh nghiệp cũng như người tiêu dùng.

Vậy bài toán còn lại là triển khai WiMAX cho khu vực nông thôn, những khu vực khó khăn nhất về địa hình hiểm trở liệu có khả thi trên tất cả các phương diện kỹ thuật công nghệ, kinh tế, xã hội hay không? Luận văn này sẽ đi sâu phân tích và trả lời cho câu hỏi đó.

Phạm vi nghiên cứu và nội dung luận văn

Luận văn này nghiên cứu một cách tổng quan nhất về công nghệ WiMAX (Cả di động và cố định), mô hình ứng dụng và các vấn đề kỹ thuật cơ bản cần quan tâm khi tiến hành thiết kế, triển khai mạng WiMAX vào thực tế. Chương 4 của luận văn tập trung nghiên cứu và xây dựng một mô hình mẫu để triển khai WiMAX về những vùng khó khăn nhất về địa lý của Việt Nam.

Bố cục và nội dung chính của luận văn:

- Chương I: Giới thiệu tổng quan về công nghệ WiMAX, các đặc điểm chính của WiMAX cố định, WiMAX di động. Tình hình thử nghiệm, triển khai thương mại WiMAX ở Việt Nam cũng như trên toàn thế giới.

- Chương II: Đi sâu nghiên cứu các đặc tả về lớp vật lý và lớp MAC của các chuẩn WiMAX cố định (IEEE 802.16 – 2004) và WiMAX di động (IEEE 802.16e – 2005).

- Chương III: Mô hình triển khai ứng dụng WiMAX với yêu cầu truy cập di động cũng như cố định và các vấn đề kỹ thuật cơ bản nhất cần quan tâm khi thiết kế và triển khai một mạng WiMAX vào thực tế.