[FONT="]LỜI MỞ ĐẦU

Công nghệ viễn thông đang phát triển không ngừng nhằm mục đích thoả mãn

nhu cầu ngày càng tăng lên về số lượng và chất lượng cũng như tính đa dạng về dịch

vụ của người tiêu dùng. Các dịch vụ mà đa phần các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông

hướng đến đều đòi hỏi cơ sở hạ tầng mạng cho phép truy nhập băng thông rộng. Hiện

nay có nhiều công nghệ đa truy nhập đã được triển khai như công nghệ xDSL, truy

nhập quang, truy nhập vô tuyến qua các hệ thống di động tổ ong GSM và CDMA,

Wi-Fi. Tuy nhiên với các hệ thống di động GSM và CDMA để có thể cung cấp các

dịch vụ truyền dữ liệu băng rộng đòi hỏi phải nâng cấp cơ sở hạ tầng mạng, thiết bị

đầu cuối và tiến lên thế hệ mới 3G. Công nghệ xDSL cũng có khá nhiều nhược điểm

về truy nhập có dây nên chi phí đầu tư lớn. Wi-Fi cho phép truy nhập băng rộng

nhưng bán kính phủ sóng hẹp và còn nhiều vấn đề về bảo mật.

Có một công nghệ không dây băng rộng mới đang được nhiều nhà nghiên cứu,

triển khai viễn thông trên thế giới quan tâm phát triển. Đó là WiMAX.

WiMAX là viết tắt của từ Worldwide Interoperability for Microwave Access –

khả năng tương tác toàn cầu cho truy cập vi ba.

WiMAX là một công nghệ dựa trên các chuẩn, cho phép truy cập băng rộng vô

tuyến đầu cuối (last mile) như một phương thức thay thế cho cáp và xDSL. WiMAX

cho phép kết nối băng rộng vô tuyến cố định (người sử dụng có thể di chuyển trong

lúc kết nối), mang xách được (người sử dụng có thể di chuyển với tốc độ đi bộ) và di

động mà không cần tầm nhìn thẳng (LOS) trực tiếp với một trạm gốc.

WiMAX không phải là một công nghệ mới nhưng là công nghệ không dây đã

được cải tiến rất nhiều để có được những tính năng ưu việt. Về cơ bản, công nghệ

WiMAX có nhiều khác biệt so với công nghệ WiFi. WiFi được thực hiện trên bộ tiêu

chuẩn kết nối mạng không dây nội bộ được phát triển bởi nhóm làm việc theo tiêu

chuẩn IEEE 802.11 và được thiết kế để tạo ra kết nối không dây, cho phép kết nối

Internet tới một nhóm các máy tính khác trong một tòa nhà, văn phòng làm việc trong

một phạm vi nhỏ hẹp (100m). Trong khi đó WiMAX được thiết kế cho phép truy cập

không dây băng rộng trong phạm vi rộng lớn (50 km), là phương thức mới để người

sử dụng có thể truy cập Internet băng rộng mọi nơi, mọi lúc với giá thảnh rẻ hơn,

thuận lợi hơn so với việc sử dụng các công nghệ dây dẫn khác DSL và cáp.

Với các tính năng nổi trội của Wimax như đã nói ở trên đây cùng với nhu cầu

băng rộng và khả năng cung cấp tại Việt Nam. Hiện tại thì việc triển khai Wimax tại

Việt Nam đang được đặc biệt quan tâm của các nhà cung cấp dịch vụ. Một số doanh

nghiệp đã được Bộ Thông Tin và Truyền Thông cấp giấy phép thử nghiệp WiMAX

như: VNPT, FPT, Viettel, VTC. Chính vì vậy em đã chọn đề tài nghiên cứu khoa học

là “Nghiên cứu công nghệ WiMAX và ứng dụng”. Đề tài sẽ đi vào tìm hiểu tổng quan

về công nghệ WiMAX cũng như những kỹ thuật được sử dụng để có thể hiểu rõ thêm

về những tiềm năng hấp dẫn mà công nghệ này sẽ mang lại.

Đề tài được chia thành 4 chương:

Chương 1: Tổng quan về công nghệ truy cập băng rộng không dây

Chương 2: Công nghệ truy cập băng rộng không dây WiMAX

Chương 3: Nguyên lý hoạt động của WiMAX

Chương 4 : Ứng dụng Wimax

Em xin chân thành cảm ơn các Thầy trong bộ môn Điện Tử Viễn Thông đã

nhiệt tình giảng dạy chúng em trong suốt khóa học, đặc biệt cảm ơn Thầy Võ Trường

Sơn đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình làm đề tài.

Mặc dù đã cố gắng rất nhiều, nhưng do thời gian và kiến thức có hạn nên đề tài

của em có nhiều thiếu sót và khuyết điểm, vì vậy em rất mong nhận được sự góp ý

của quý thầy trong bộ môn để đề tài của em được hoàn thiện hơn.

[FONT="]MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH . 4

DANH MỤC BẢNG .5

LỜI MỞ ĐẦU .6

Chương 1 Tổng quan về công nghệ truy cập băng rộng không dây 8

1.1Tổng quan về băng rộng 8

1.1.1 Băng rộng là gì? 9

1.1.2 Các công nghệ băng rộng . 11

1.1.2.1 Cáp . 11

1.1.2.2 Đường dây thuê bao số (DSL) và ADSL . 12

1.1.2.3 Vệ tinh 14

1.1.2.4 Không dây – Truy cập vô tuyến . 14

1.1.2.4.1 Vô tuyến tế bào . 14

1.1.2.4.2 Ethernet không dây . 15

1.1.2.5 Sợi quang . 15

1.2Tổng quan về vô tuyến và băng rộng . 16

1.2.1 Sức thu hút của vô tuyến . 16

1.2.2 WLAN . 17

1.2.2.1 Các tiêu chuẩn mạng không dây . 18

1.2.2.2 Hoạt động của mạng WLAN . 19

1.2.2.3 Các mạng vô tuyến . 19

1.3Ưu điểm của Băng rộng không dây 20

1.3.1 Sức thu hút của băng rộng không dây 21

1.3.2 Nhu cầu của băng rộng không dây . 21

1.3.3 Truy cập không dây băng rộng 22

1.3.4 Các mạng không dây băng rộng 22

1.3.4.1 Mạng diện rộng không dây (WWAN) . 23

1.3.4.2 Mạng nội bộ không dây (WLAN) 23

1.3.4.3 Mạng cá nhân không dây (WPAN) 23

1.3.4.4 Mạng vùng WRAN . 24

1.3.5 Các công nghệ không dây băng rộng . 25

1.3.5.1 Truy cập không dây cố định (FWA) 25

1.3.5.2 3G . 26

1.3.5.3 Wi-Fi 26

1.3.5.4 WiMAX . 27

1.3.5.5 Mobile-Fi . 27

Chương 2: WiMAX – Công nghệ truy cập băng rộng không dây . 28

2.1 Sự khác biệt giữa WiMAX với các công nghệ khác 28

2.1.1 Không giống với không dây băng hẹp: 28

2.1.2 Không giống không dây băng rộng có quyền sở hữu: . 28

2.1.3 Không giống với có dây băng rộng 28

2.1.4 Không giống WLAN: . 29

2.2Khả năng đột phá của WiMAX . 29

2.3WiMAX là gì? . 30

2.4Tại sao dùng WiMAX? 30

Chương 3: Nguyên lý hoạt động của WiMAX 32

3.1 Các đặc tính kênh . 33

3.1.1 Tán xạ kênh 33

3.1.2 K-Factor . 33

3.1.3 Doppler . 34

3.1.4 Sự phân cực nối xuyên . 34

3.1.5 Sự tương quan anten . 34

3.1.6 Nhóm điều kiện . 34

3.2 RF và phần cứng . 34

3.2.1 Bộ chuyển đổi số/tương tự và tương tự/số (DAC/ADC) . 35

3.2.2 Đồng hồ DAC/ADC . 35

3.2.3 Bộ dao động chuyển đổi lên xuống 35

3.3 Tradeoff linh động 35

3.4 Các mạng WiMAX . 36

3.5 Các loại WiMAX . 38

3.5.1 Cố định . 39

3.5.2 Mang xách hoặc di động 40

3.6 Công nghệ WiMAX . 41

3.6.1 Chế độ khe thời gian động TDMA MAC 41

3.6.2 Chất lượng dịch vụ . 42

3.6.3 Liên kết thích nghi 42

3.6.4 Hỗ trợ tầm nhìn không thẳng . 42

3.6.5 Việc sử dụng phổ hiệu quả cao . 43

3.6.6 Băng thông kênh linh hoạt . 43

3.6.7 Hỗ trợ anten thông minh 44

3.6.8 Các kỹ thuật phát hiện lỗi 45

3.6.9 Điều khiển công suất 46

3.6.10 Bảo mật dữ liệu . 46

3.6.11 Công nghệ ghép kênh . 46

3.6.12 Công nghệ điều chế 50

3.6.13 Công nghệ song công . 52

3.7 Các chuẩn WiMAX 53

3.8 Các profile cơ bản . 56

3.8.1 Lớp điều khiển truy cập môi trường (MAC) . 58

3.8.2 Lớp vật lý (PHY Layer) . 64

3.9 Xây dựng các khối của WiMAX 65

3.9.1 Trạm gốc WiMAX (BS) 66

3.9.2 Thiết bị nhận WiMAX . 70

3.9.3 Đường trục (backhual) . 71

3.9.4 Cơ chế làm việc . 71

3.10 Kiến trúc WiMAX 73

3.11 Cấu hình mạng (Topo mạng) . 75

3.11.1 Điểm tới điểm (Point to Point) . 75

3.11.2 Điểm tới đa điểm (Point-to-multipoint) 75

3.12 Ưu nhược điểm của WiMAX 76

3.12.1 Ưu điểm của WiMAX 76

3.12.1.1 Dung lượng cao . 76

3.12.1.2 Chất lượng dịch vụ . 76

3.12.1.3 Kiến trúc linh hoạt 76

3.12.1.4 Tính di động 76

3.12.1.5 Kết nối người sử dụng được cải thiện 77

3.12.1.6 Hoạt động lớp sóng mang mạnh . 77

3.12.1.7 Khả năng tỉ lệ (scalability) 77

3.12.1.8 Kết nối tầm nhìn không thẳng . 77

3.12.1.9 Hiệu quả chi phí 78

3.12.1.10Truy cập cố định và nay đây mai đó 78

3.12.2 Nhược điểm của WiMAX . 78

Chương 4: Ứng dụng của WiMAX 79

4.1 Mạng đô thị (MAN-Metropolitan Are Networks) 79

4.2 Truy cập Internet tốc độ cao Last Mile hoặc DSL không dây 81

4.2.1 Các xí nghiệp lớn và vừa . 81

4.2.2 Kinh doanh nhỏ và vừa 82

4.2.3 Truy cập Internet tốc độ cao thuộc nhà riêng và HO . 82

4.2.4 Các vùng sâu . 83

4.2.5 Băng thông theo nhu cầu 83

4.3 Backhaul

4.4 Những ứng dụng khác 85

KẾT LUẬN 89

CÁC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT . 92

TÀI LIỆU THAM KHẢO .10