Đặc điểm của công nghệ wimax

- Thụng lượng: Với việc sử dụng cỏc mụ hỡnh điều chế hết sức linh hoạt và mạnh mẽ, WiMax cú thể cung cấp thụng lượng cao trong một phạm vi bao phủ rộng. Cỏc mụ hỡnh điều chế thớch ứng động cho phộp cỏc BS cõn bằng giữa thụng lượng và khoảng cỏch. Thụng lượng lớn nhất trong WiMax cú thể đạt được là khoảng 75Mbps trong điều kiện truyền tốt. - Khả năng mở rộng: Để thực hiện dễ dàng việc triển khai (cell planning) ở cả dải tần cấp phộp (licensed band) và dải tần miễn phớ (license-exempt), 802.16 cung cấp một cỏch linh động cỏc độ rộng kờnh truyền khỏc nhau. Vớ dụ, nếu một nhà điều hành được đăng kớ 20MHz tần phổ, nhà điều hành đú cú thể chia làm hai sector, mỗi sector 10MHz, hoặc là 4 sector, mỗi sector là 5MHz, điều này ưu việt hơn hẳn so với một số mạng băng rộng khỏc cú độ rộng kờnh cố định như WiFi. Bằng việc tập trung cụng suất, nhà điều hành vẫn cú thể đảm bảo được chất lượng, phạm vi bao phủ cũng như phần nào thụng lượng. Để mở rộng mạng, vựng bao phủ, họ cú thể sử dụng lại tần số. - Phạm vi bao phủ: Để hỗ trợ một cỏch mạnh mẽ và linh động cỏc mụ hỡnh điều chế, Wimax cũng cung cấp cỏc cụng nghệ làm tăng phạm vi bao phủ, bao gồm kỹ thuật Mesh topology và anten thụng minh (smart-antenna). - Chất lượng dịch vụ (QoS): Khả năng cung cấp dịch vụ voice là đặc biệt quan trọng, nhất là trong mụi trường toàn cầu như hiện nay. Chớnh vỡ vậy WiMax cung cấp cỏc thành phần đảm bảo QoS cho phộp triển khai cỏc dịnh vụ voice, video với độ trễ thấp. Tớnh năng request/grant trong lớp MAC của 802.16 cho phộp một nhà điều hành cú thể cung cấp đồng thời cỏc dịch vụ với độ đảm bảo khỏc nhau như dịch vụ T1 hoặc best-effort, giống như trong cable. - Bảo mật: Tớnh năng bảo mật được tớch hợp sẵn trong 802.16 cung cấp một cơ chế truyền thụng tin cậy và an toàn. 802.16 định nghĩa riờng một lớp con cho bảo mật thuộc lớp MAC gọi là lớp SS. 6. Triển vọng của Wimax ở Việt Nam: Dự đang di chuyển ở vựng sõu, vựng xa, bạn vẫn cú thể kết nối Internet tốc độ cao, xem truyền hỡnh theo yờu cầu, điện thoại VoIP…Mạng khụng dõy băng rộng đang vẽ ra một viễn cảnh cải thiện sự liờn kết hơn 1 tỷ người hiện tại với hơn 5 tỷ người trong tương lai Hiện nay chỳng ta cú thể nối Internet bất cứ ở đõu dự bạn đang ở nhà, ở cụng ty, tại cỏc điểm cà phờ Internet hiện đang tràn ngập tại cỏc thành phố, trong khỏch sạn, sõn bay…nếu cú “điểm truy cập” (hostpot) xuất hiện, đú là WiFi. Tuy nhiờn nếu bạn ra ngoài “vựng phủ súng” của hostpot, bạn sẽ đứt liờn lạc ngay lập tức. Wimax sẽ phõn phối điểm bắt đầu kết nối mạng băng rộng khụng dõy trong một khu vực rộng hơn với nhiều dịch vụ mạnh hơn, tốc độ cao hơnkhi so sỏnh với mức truyền thống hiện nay của đường liờn kết thuờ riờng (Leased Line), dịch vụ nối Internet qua TV cỏp (Cable Modem), dịch vụ liờn kết số băng thụng rộng (xDSL-ADSL của VDC, FPT…)… Wimax cũng cung ứng điểm giao tiếp với hạ tầng viễn thụng “backhaul” cho cỏc nhà cung cấp dịch vụ, hệ thống hạ tầng cho cỏc khu vực (campus network) và cho cỏc hostpot truy cập Internet hiện nay. Trong vài năm tới, cỏc kĩ thuật mới theo chuẩn 802.16e sẽ cho phộp tạo ra cỏc ứng dụng khụng dõy với tốc độ cao trong mụi trương dày đặc người dựng, và cho phộp thiết lập cỏc liờn kết liờn tục hơn với hệ thống mạng so với hiện nay. Cuộc “cỏch mạng” về tốc độ: Wimax là cụng nghệ khụng dõy cho mạng MAN (mạng diện rộng khu vực – hay mạng diện rộng trong thành phố) dựa theo chuẩn IEEE 802.16. Chuẩn này được thiết lập cho việc cung cấp cỏc kết nối đầu và cuối dựng cụng nghệ mạng khụng dõy băng rộng cú tốc độ tương đương mức E1 (T1) hay xDSL cho doanh nghiệp hay hộ gia đỡnh. Wimax cũng được dựng cho việc liờn kết cỏc hệ thống mạng (từ việc kết nối cỏc hệ thống mạng của doanh nghiệp, kết nối cỏc trạm liờn lạc, hostpot, vào hệ thống Internet dến việc kết nối cỏc điểm giao tiếp với hạ tầng viễn thụng di động, backhaul) thay thế cho cỏc thiết bị tốn kộm nhưng thiếu chuẩn húa và bị giới hạn hiện nay nhằm mang lại hiệu quả cũng như lợi nhuận cao hơn, Wimax sẽ làm một cuộc cỏch mạng về tốc độ cho cỏc kết nối Internet tốc độ cao. Wimax được thiết kế mang lại sự chuẩn húa cho cụng nghệ khụng dõy băng rộng, qua đú cú thể giỳp cỏc thiết bị lớn, đắt tiền hoạt động hiệu quả hơn và triển khai dịch vụ một cỏch đơn giản cũng như hạ thấp chi phớ và gia tăng lợi nhuận cho cỏc nhà cung cấp thiết bị hay dịch vụ. Qua Wimax cỏc dịch vụ viễn thụng sẽ đạt hiệu quả cao hơn. Cụng nghệ Wimax sẽ cung cấp đủ dải tần làm cơ sở để cung cấp cho nhiều dịch vụ thương mại với mức dịch vụ tương đương E1 và cho hàng trăm hộ gia đỡnh truy cập Internet với tốc độ cao tương tự xDSL. Cỏc quốc gia mới phỏt triển rất thớch hợp sử dụng cụng nghệ đầy tiềm năng Wimax trong việc triển khai hạ tầng mạng một cỏch hiệu quả, nhanh chúng với giỏ thành hợp lý, gúp phần phỏt triển mạng lưới viễn thụng tới những vựng nụng thụn, vựng sõu, vựng xa, những nơi khú triển khai hạ tầng cơ sở mạng dõy dẫn băng rộng. Wiamx với kĩ thuật phủ súng như điện thoại di dộng tỏ ra hữu ớch trong việc kết nối đương dài mà khụng cần đến dõy cỏp mạng. Cụng nghệ này cũng cung cấp một đường dõy dẫn lưu động băng thụng lớn theo chuẩn 802.16e phự hợp với phần cứng của mỏy tớnh xỏch tay và những thiết bị tương lai khỏc, sẽ giỳp việc truy nhập Internet dễ dàng và nhanh chúng khi cỏc thiết bị này di chuyển ra khỏi vựng phủ súng của cỏc điểm truy cập WiFi. Chương 2. SO SÁNH WIMAX VỚI WIFI VÀ 3G Vỡ hiện tại phỏt triển nhất là 2 cụng nghệ Wi-Fi và 3G nờn ta cú thể so sỏnh WIMAX với 2 cụng nghệ này mà thụi. Cụng nghệ WiFi: a. Khỏi niệm WiFi – Wireless Fidelity là tờn gọi mà cỏc nhà sản xuất đặt cho một chuõ̉n kờ́t nụ́i khụng dõy (IEEE 802.11b), cụng nghệ sử dụng súng vụ tuyến để truyền và nhận dữ liệu, tối thiểu húa việc kết nối sử dụng dõy dẫn, thiết lập hệ thống kết nối mạng khụng dõy. Đõy là cụng nghệ mạng được thương mại húa tiờn tiến nhất thế giới hiện nay. b. Điểm nổi bật WiFi đặc biệt thớch hợp cho nhu cầu sử dụng di động và cỏc điểm truy cập đụng người dựng. Nú cho phộp người sử dụng truy cập mạng giống như khi sử dụng cụng nghệ mạng mỏy tớnh truyền thống tại bṍt cứ thời điờ̉m nào trong vựng phủ súng. Thờm vào đú, WiFi cú độ linh hoạt và khả năng phỏt triển mạng lớn do khụng bị ảnh hưởng bởi việc thay đổi lại vị trớ, thiờ́t kờ́ lại mạng mỏy tớnh. Cũng vỡ là mạng khụng dõy nờn WiFi khắc phục được những hạn chế về đường cỏp vật lý, giảm được nhiều chi phớ triển khai thi cụng dõy mạng và khụng phải tỏc động nhiờ̀u tới cơ sở hạ tõ̀ng. c. Trở ngại của WiFi Giỏ cả là trở ngại đõ̀u tiờn đụ́i với dịch vụ này. Chi phí ban đõ̀u cho việc thiờ́t lập một mạng WiFi thường tụ́n kộm hơn nhiờ̀u so với mạng LAN thụng thường. Ở Việt Nam, chi phí cho một mạng khụng dõy, gụ̀m tiờ̀n thuờ đường mạng, 3 Access Point và khoảng hơn 40 card modem khụng dõy cựng cỏc thiờ́t bị đụ̀ng bộ khỏc tụ́n khoảng gõ̀n 100.000 USD. Thực ra, chi phí này khụng cao hơn là bao so với việc thiờ́t lập một mạng LAN với sụ́ người dựng tương ứng, mà theo một doanh nghiệp đang sử dụng WiFi thỡ trở ngại nằm ở phõ̀n thiờ́t bị đụ̀ng bộ đi kốm. Một mỏy tính thụng thường đờ̉ kờ́t nụ́i vào mạng chỉ cõ̀n một đoạn dõy nhỏ, cũn đờ̉ truy cập vào mạng khụng dõy phải cõ̀n tới một card mạng khụng dõy cú giỏ từ 60 – 200 USD/cỏi hoặc là mỏy tính tích hợp sẵn cụng nghệ này. Cụng nghệ khụng dõy đặc biệt tăng cường sức mạnh cho cỏc thiờ́t bị tính toỏn di động như mỏy tính xỏch tay, PDA hay Pocket PC. Ngoài chi phí, bảo mật thụng tin đang được cỏc nhà quản lý đặc biệt quan tõm. Do tính chṍt của mạng khụng dõy là phủ súng rộng nờn nờ́u khụng cú những cơ chờ́ kiờ̉m soỏt truy cập và bảo vệ thụng tin hữu hiệu thỡ đõy sẽ là mụi trường tụ́t cho kẻ xṍu thõm nhập phỏ hoại, đỏnh cắp thụng tin... Một vài trở ngại nhỏ khỏc cũng cú thờ̉ ảnh hưởng tới khả năng phụ̉ dụng của WiFi như mỏy tính truy cập bằng cụng nghệ WiFi sẽ hao pin rṍt nhanh, do vậy khi sử dụng dịch vụ WiFi phải mang theo dõy nguụ̀n; phạm vi phủ súng của WiFi bị hạn chờ́... Cụng nghệ 3G Cụng nghệ 3G tận dụng tần số và phần phủ súng của mạng di động sẵn cú nờn vựng phủ súng lớn nhưng hạn chế về tốc độ (384 kbit/s). Cỏc tiờu chuẩn 3G cho cụng nghệ vụ tuyến thế hệ thứ 3 chủ yếu tăng cường truyền cho thoại và số liệu từ 9,5 k – 2Mbit/sec.  2G là cụng nghệ chủ yếu cho điện thoại di động hiện tại Bao gồm : Cỏc cuộc gọi thoại Nhắn tin nhắn đơn giản Tốc độ 10 Kbps Thời gian tải bản nhạc MP3 dài 3 phỳt từ 31-41 phỳt. Cụng nghệ vụ tuyến 2.5 G : bao gồm : Cỏc cuộc gọi thoại/fax Thư thoại Gửi và nhận tin nhắn thư điện tử Định vị Cập nhật Tốc độ 64-144 Kbps Thời gian tải bản nhạc MP3 dài 3 phỳt từ 6- 9 phỳt. Cụng nghệ vụ tuyến 3 G Kết hợp giữa ĐT di động, mỏy tớnh sỏch tay và TV Cỏc cuộc gọi thoại Roaming tũan cầu Gửi và nhận thư điện tử Duyệt Web tốc độ cao Định vị, định hướng. Hội nghị truyềgn hỡnh Xem truyền hỡnh qua mạng Ghi nhớ , nhắc nhở lịch trỡnh điện tử. Tốc độ 144k-2 Mbps Thời gian tải bản nhạc MP3 dài 3 phỳt từ 11s đến 1,5 phỳt.  Cỏc khả năng của 3G : Hỗ trợ chuyển mạch gúi tốc độ cao 144 Kbps hoặc cao hơn cho lưu lượng di đụng cao 384 Kbps cho người đi bộ 2 Mbps hoặc cao hơn cho thuờ bao trong nhà Khả năng làm việc kết hợp chuyển vựng Chia sẻ thụng tin và tốc độ giữa cỏc nhà cung cấp Ghi chi tiết cỏc cuộc gọi thụng thường Hiện trạng người sử dụng Hiện tại, cỏc mạng di động Việt Nam đang sử dụng cụng nghệ từ 2,5-3G. Đõy là cụng nghệ dành cho những lớp khỏch hàng khỏc nhau, cú truy nhập Internet nhưng chuyờn về thoại là chớnh. Ngược lại, cụng nghệ WiMax cú băng rộng hơn, lại được sử dụng chuyờn truy nhập Internet cú dịch vụ thoại, cú tớnh năng thoại. Vớ dụ như một số dịch vụ gia tăng dựa trờn cụng nghệ WiMax như gọi IP Phone qua mỏy tớnh, VoIP... Nhận xột Qua những chỉ tiờu kỹ thuật và ứng dụng của cỏc cụng nghệ trờn đõy ta cú thể thấy trong tương lai gần khi cụng nghệ WiMax cũn giỏ thành cao, đầu tư chưa thể nhanh được, WiFi là cụng nghệ dành cho vựng phủ súng nhỏ, tốc độ cao nhưng nhiều người truy cập cựng lỳc thỡ tốc độ sẽ giảm và như vậy, cú thể chia sẻ băng thụng cũng như chi phớ giữa cỏc thuờ bao, chủ yếu dành cho mạng nội bộ. Cụng nghệ 3G vựng phủ súng lớn dành cho một cho số ớt khỏch hàng mà truy cập mạng là dịch vụ thứ yếu sau thoại nhưng lại cần thiết khi di động. Do đú ta cú thể thấy 3 cụng nghệ này trước mắt sẽ cựng tồn tại và bổ xung cho nhau. Để thấy trong tương lai gần cỏc cụng nghệ này cựng tồn tại : * Hóng Intel vừa cụng bố đó tớch hợp được tớnh năng WiFi và WiMax trong cựng một con chip để trang bị cho mỏy tớnh xỏch tay. Sean Maloney, Tổng giỏm đốc bộ phận di động của Intel, 8/3/2006 đó trỡnh bày kế hoạch triển khai WiMax trong Diễn đàn cỏc nhà phỏt triển IDF tại San Francisco (Mỹ). Maloney khẳng định Wi-Fi và WiMax sẽ cựng xuất hiện trong vi xử lý cú tờn mó Ofer khoảng 3 năm tới. Khi đú, người tiờu dựng sẽ cú thể dễ dàng chuyển đổi giữa cỏc điểm truy cập hot spot và mạng khu vực. * Sự kiện Nokia tuyờn bố phỏt triển WiMax cho điện thoại khiến khụng ớt người thắc mắc liệu cú phải hóng này khụng cũn quan tõm đến cụng nghệ 3G. Tuy nhiờn, nhà sản xuất Phần Lan khẳng định hai cụng nghệ này sẽ cựng tồn tại song song. Nokia quả quyết rằng kế hoạch phỏt triển mạng tốc độ cao khụng dõy trờn diện rộng WiMax với Intel khụng cú nghĩa là hóng quay lưng lại chuẩn di động 3G bởi "trờn thực tế, 3G sẽ hỗ trợ đắc lực cho WiMax và khụng thể hỡnh thành một dịch vụ thay thế nú", theo lời Simon Beresford-Wylie, Phú giỏm đốc điều hành của Nokia. Beresford-Wylie cho biết Nokia quyết định hợp tỏc cựng Intel vỡ hóng nhận thấy WiMax là một phương tiện truyền/nhận dữ liệu quan trọng, nhưng sẽ chỉ hoạt động hiệu quả tại những nơi cú dịch vụ 3G điều phối lưu thụng. Nokia đó cụng bố kế hoạch chi thiết để tăng tốc độ truyền dữ liệu qua mạng di động lờn tới ớt nhất 14 Mb/giõy. Bước đầu, họ sẽ bắt tay vào việc tối ưu húa chuẩn 3G hiện tại (384 Kb/giõy), để cuối năm nay, tốc độ 1 - 2 Mb/giõy cho điện thoại sẽ chớnh thức hoạt động tại nhiều khu vực. Tiếp đú, khi 3G và WiMax đó cựng tồn tại, hóng sẽ phỏt triển giải phỏp nõng tốc độ lờn 14 Mb/giõy. Chương 3. ĐẶC ĐIỂM CỦA CễNG NGHỆ WIMAX WiMax đó được tiờu chuẩn húa ở IEEE 802.16. Hệ thống này là hệ thống đa truy cập khụng dõy cú cỏc đặc điểm sau: Khoảng cỏch giữa trạm thu và trạm phỏt cú thể lờn tới 50km Tốc độ truyền cú thể thay đổi, tối đa 70Mbps Hoạt động trong cả hai mụi trường truyền dẫn: đường truyền tầm nhỡn thẳng LOS (Line of Sigh) và đường truyền che khuất NLOS (Non line of Sigh) Dải tần làm việc 2-11GHz và từ 10-66GHz hiện đó và đang được tiờu chuẩn húa Trong WiMax hướng truyền tin được chia thành hai đường lờn và xuống. Đường lờn cú tần số thấp hơn đường xuống và đều sử dụng cụng nghệ OFDM để truyền. OFDM trong WiMax sử dụng tổng cộng 2048 súng mang, trong đú 1536 súng mang dành cho thụng tin được chia thành 32 kờnh con, mỗi kờnh con tương đương với 48 súng mang. WiMax sử dụng điều chế nhiều mức thớch ứng từ BPSK, QPSK đến 256-QAM kết hợp với cỏc phương phỏp sửa lỗi dữ liệu như ngẫu nhiờn húa, với mó húa sửa lỗi Reed Solomon, mó xoắn tỷ lệ mó từ 1/2 đến 7/8. Độ rộng băng tần của WiMax từ 5MHz đến trờn 20MHz được chia thành nhiều băng con 1,75MHz. Mỗi băng con này được chia nhỏ hơn nữa nhờ cụng nghệ OFDM, cho phộp nhiều thuờ bao cú thể truy cập đồng thời một hay nhiều kờnh một cỏch linh hoạt để đảm bảo tối ưu hiệu quả sử dụng băng tần. Cụng nghệ này được gọi là cụng nghệ đa truy nhập OFDMA (OFDM Access). Cho phộp sử dụng cả hai cụng nghệ TDD (Time Division Duplexing) và FDD (Frequency Division Duplexing) cho việc phõn chia truyền dẫn của hướng lờn (uplink) và hướng xuống (downlink) Về cấu trỳc phõn lớp, hệ thống WiMax được chia thành 4 lớp: Lớp con tiếp ứng (Convergence) làm nhiệm vụ giao diện giữa lớp đa truy nhập và cỏc lớp trờn, lớp đa truy nhập (MAC layer), lớp truyền dẫn (Transmission) và lớp vật lý (Physical). Cỏc lớp này tương đương với hai lớp dưới của mụ hỡnh OSI và được tiờu chuẩn húa để cú thể giao tiếp với nhiều ứng dụng lớp trờn Cụng nghệ WIMAX cú những ưu điểm trờn và cú thể giải quyết những vấn đề nảy sinh trong mụi trường truyền súng NLOS nhờ sử dụng: + Kỹ thuật điều chế OFDM và OFDMA + Kờnh con húa dải tần số + Anten định hướng + Phõn tập thu phỏt + Điều chế thớch nghi + Cỏc kỹ thuật mó húa sửa lỗi trước + Điều khiển cụng suất 1. Cụng nghệ OFDM Một trong những thỏch thức của thị trường Truy nhập khụng dõy băng rộng hiện nay là khả năng triển khai và vận hành cỏc hệ thống khụng dõy trong khi vẫn đảm bảo hoạt động tốt, tốc độ dữ liệu cao trong nhiều khu vực cú địa hỡnh khỏc nhau. Yếu tố tỏc động đến hoạt động của cỏc hệ thống vụ tuyến chớnh là cỏc chướng ngại vật tự nhiờn và nhõn tạo. Đú là thỏch thức đối với cỏc nhà vận hành mạng hiện nay cho dự trong điều kiện NLOS (Non-Line-of-Sight) hay đa đường (Multipath). Cụng nghệ OFDM sẽ giải quyết những vấn đề này. OFDM-Ghộp kờnh phõn chia theo tần số trực giao (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) là một kỹ thuật điều chế đa súng mang. Kỹ thuật này cú thể đạt được tốc độ dữ liệu rất cao, chống nhiễu giao thoa ký tự -ISI (Inter-symbol Interference) và giải quyết được vấn đề tớn hiệu đa đường. Kỹ thuật này cũng cho phộp việc truyền tin tại những khu vực mà NLOS là một yếu tố hạn chế triển khai cỏc hệ thống vụ tuyến. OFDM khụng phải là một cụng nghệ mới, nú là một sự cải tiến cụng nghệ được thương mại húa và đó đỏp ứng được nhu cầu của thị trường. OFDM tạo nờn một nền tảng vững chắc cho cỏc kế hoạch mạng của cỏc nhà điều hành viễn thụng để cú thể thu được lợi nhuận từ một số lượng khỏch hàng đụng đảo. a) Đa đường và những tỏc động của nú Đa đường (multi-path) xuất hiện trong những điều kiện mà tớn hiệu truyền đi bị phản xạ (reflection), nhiễu xạ (diffraction) và tỏn xạ (scattering). Những điều kiện này gõy ra cỏc tia dội lại của cựng một tớn hiệu tới mỏy thu tại cựng một thời điểm hoặc bị trễ. Đấy là do cỏc vật chắn giữa mỏy phỏt và mỏy thu, làm cho mỏy thu phải mất thờm thời gian để xử lý để cú thể xỏc định được tớn hiệu. Mỏy thu sẽ loại bỏ những tớn hiệu khụng mong muốn cú hại đến hoạt động của hệ thống. Tỏc động của đa đường tới truyền thụng khụng dõy được biết tới là nhiễu giao thoa giữa cỏc ký hiệu (Intersymbol Interference -ISI). Mỗi một ký hiệu bao gồm một số cỏc bit tựy theo kiểu điều chế cụ thể. Do cỏc hệ thống khụng dõy sử dụng cỏc ký hiệu để truyền nờn một tớn hiệu nào đú bị vọng lại sẽ gõy nhiễu giao thoa giữa cỏc ký hiệu cho ký hiệu sắp tới. Điều chế OFDM cú khả năng chống chịu được trễ trải rộng (delay spread) do hiện tượng đa đường gõy ra (khoảng thời gian giữa tớn hiệu đa đường đầu tiờn và cuối cựng mà mỏy thu nhận được). OFDM cũng hạn chế được nhiễu giữa cỏc ký hiệu-ISI bằng cỏch sử dụng Khoảng bảo vệ (Guard Interval – GI period) tại đoạn bắt đầu của symbol. Khoảng thời gian bảo vệ chớnh là phần symbol bị ảnh hưởng bởi ISI cũn khoảng dữ liệu tiếp theo khaỏng bảo vệ chớnh là khaỏng tải tin. b) Hoạt động của OFDM Điều chế OFDM chia dải phổ sẵn cú thành nhiều súng mang con độc lập. Để đạt được điều này, cỏc súng mang con phải trực giao với nhau để khụng gõy ra nhiễu giữa cỏc súng mang con ở vị trớ gần nhau. Trong một tớn hiệu OFDM, tất cả cỏc súng mang con được truyền đồng thời. Hai tớn hiệu được gọi là trực giao khi đỉnh (peak ) của mỗi tớn hiệu súng mang con trựng với điểm khụng (null) của cỏc tớn hiệu khỏc với kết quả là một tớn hiệu súng mang con được đặt và sắp thẳng hàng. Những tớn hiệu trong cỏc súng mang con độc lập được điều chế và giải điều chế một cỏch riờng rẽ. Nếu một hay hai súng mang con bị suy giảm hay bị tỏc động bởi fading lựa chọn tần số (cỏc tớn hiệu ở cỏc tần số khỏc nhau sẽ truyền đi với năng lượng phỏt ra và vận tốc khỏc nhau ) thỡ tỏc động này là nhỏ vỡ thụng tin được trải trờn cỏc súng mang con cũn lại. Do truyền song song đồng thời nhiều súng mang nờn tốc độ dữ liệu sẽ rất cao. Vỡ tớn hiệu OFDM được truyền đi trong cỏc súng mang con song song, cỏc bit sửa lỗi trước (Forward Error Correction) được thờm vào cỏc súng mang để mỏy thu tỏi tạo lại cỏc bit thụng tin bị mất do nhiễu hay hiệu ứng đa đường. Cơ chế sửa lỗi này cho phộp OFDM tăng tớnh tin cậy khi truyền dữ liệu. c) Những ưu điểm của hệ thống OFDM Cụng nghệ này thớch hợp cho hệ thống tốc độ cao Thớch hợp với với cỏc dụng khụng dõy Rất hiệu quả trong cỏc mụi trường đa đường dẫn Sử dụng dải tần hiệu quả do cho phộp chồng phổ giữa cỏc súng mang con. Hạn chế được ảnh hưởng của fading chọn lọc tần số thành cỏc kờnh con fading phẳng tương ứng với cỏc tần số súng mang OFDM khỏc nhau Phương phỏp này cú ưu điểm quan trọng là loại bỏ được hầu hết giao thoa giữa cỏc súng mang và giao thoa giữa cỏc tớn hiệu Giải quyết vấn đề fading bằng quỏ trỡnh thực hiện điều chế và giải điều chế trong OFDM nhờ sử dụng phộp biến đổi FFT OFDM cú ưu điểm nổi bật khỏc là khắc phục hiện tượng khụng cú tầm nhỡn thẳng bằng tớn hiệu đa đường dẫn Độ bao phủ rộng hơn và độ đõm xuyờn tốt hơn, cho phộp cung cấp cỏc dịch vụ truy cập vụ tuyến tới cỏc khỏch hàng trước đõy khụng được phục vụ, do vậy làm tăng doanh thu tiềm năng cho cỏc nhà điều hành mạng và cung cấp dịch vụ. Giảm chi phớ lắp đặt và hoạt động do quỏ trỡnh lắp đặt đơn giản hơn, khụng yờu cầu cỏc điều kiện LOS (Line-of-Sight) và vẫn đảm bảo nhu cầu cài đặt thờm cỏc thiết bị phụ trợ bổ sung. Hiệu quả sử dụng phổ rất cao, tức là cú nhiều hơn dữ liệu sẽ được truyền qua một dải thụng so với cỏc cụng nghệ cạnh tranh. d) Nhược điểm của hệ thống OFDM Mặc dự OFDM cú rất nhiều ưu điểm như đó nờu trờn, nhưng điều đú khụng cú nghĩa là OFDM khụng cú nhược điểm: Thứ nhất, nú đũi hỏi khắt khe về vấn đề đồng bộ vỡ sự sai lệch về tần số, ảnh hưởng của hiệu ứng Doppler khi di chuyển và lệch pha sẽ gõy ra nhiễu giao thoa tần số (InterCarrier Interference - ICI) mà kết quả là phú bỏ sự trực giao giữa cỏc tần số súng mang và làm tăng tỷ số bit lỗi (BER). Tuy nhiờn OFDM cũng cú thể giảm bớt sự phức tạp của vấn đề đồng bộ thụng qua khoảng bảo vệ (GI). Sử dụng chuỗi GI cho phộp OFDM cú thể điều chỉnh tần số thớch hợp mặc dự việc thờm GI cũng đồng nghĩa với việc giảm thờm hiệu quả sử dụng phổ tần số. Thứ hai, OFDM chịu ảnh hưởng của nhiễu xung, cú nghĩa là một xung tớn hiệu nhiễu cú thể tỏc động xấu đến một chựm tớn hiệu thay vỡ một số ký tự như trong CDMA và điều này làm tăng tỷ lệ lỗi bit của OFDM so với CDMA. 2. Cụng nghệ OFDMA cho mạng WiMax Hoạt động truy nhập kờnh OFDMA lớp MAC của WiMax hoàn toàn khỏc so với WiFi. WiMax hỗ trợ phương phỏp truyền song cụng FDD và TDD sử dụng kỹ thuật truy nhập TDMA/OFDMA. Ưu điểm của phương phỏp này là cho phộp linh động thay đổi độ rộng băng tần lờn hoặc xuống, dẫn đến cú thể thay đổi tốc độ phỏt (Upload) hoặc thu (Download) dữ liệu chứ khụng phải là cố định như trong ADSL hay CDMA. Trong WiFi, tất cả cỏc trạm truy nhập một cỏch ngẫu nhiờn đến điểm truy cập (Access Point - AP), chớnh vỡ vậy, khoảng cỏch khỏc nhau từ mỗi nỳt đến AP sẽ làm giảm thụng lượng mạng. Ngược lại, ở lớp MAC của 802.16, lịch trỡnh hoạt động cho mỗi thuờ bao được định trước, do vậy,cỏc trạm chỉ cú duy nhất một lần cạnh tranh kờnh truyền dẫn la thời điểm gia nhập mạng. Sau thời điểm này, mỗi trạm được trạm phỏt gốc gắn cho một khe thời gian. Khe thời gian cú thể mở rộng hay co hẹp lại trong quỏ trỡnh truyền dẫn. Ưu điểm của việc đặt lịch trỡnh là chế độ truyền dẫn vẫn hoạt động ổn định trong trường hợp quỏ tải và số lượng thuờ bao đăng ký vượt quỏ mức cho phộp, và nú cũng cú thể tăng được hiệu quả sử dụng băng tần. Việc sử dụng thuật toỏn lịch trỡnh cũn cho phộp trạm phỏt gốc điều khiển chất lượng dịch vụ (Quality of Service - QoS) bằng việc cõn bằng nhu cầu truyền thụng giữa cỏc thuờ bao Để làm được điều này, hệ thống WiMax thực hiện việc mó húa và điều chế thớch nghi AMC (Adaption Modulation and Coding) để tối ưu húa băng thụng tựy thuộc vào điều kiện của kờnh truyền. Đối với kờnh truyền tốt (cú nghĩa là tỷ số tớn hiệu trờn tạp õm SNR cao) cú thể điều chế ở 64 QAM. Nơi kờnh ở chất lượng thấp hơn thỡ giảm dần mức điều chế xuống đến QPSK. Cỏc nghiờn cứu đó chứng minh được tớnh ưu việt của WiMax so với WCDMA Cụng nghệ Số lượng thuờ bao trong một trạm phủ súng Thụng lượng trung bỡnh của mạng (Mbit/s) Thụng lượng trung bỡnh của một thuờ bao (kbit/s) Trế truyền dẫn trung bỡnh của một gúi (s) OFDM 40 4,45 1802 2,33 WCDMA (MMSE) 40 3,83 1170 3,56 WCDMA (Rake) 40 3,03 490 8,54 So sỏnh một số tham số giữa OFDM và CDMA Kỹ thuật điều chế và mó húa thớch nghi là một trong những ưu việt của OFDM vỡ nú cho phộp tối ưu húa mức điều chế trờn mỗi kờnh con dựa trờn chất lượng tớn hiệu (tỷ lệ SNR) và chất lượng kờnh truyền dẫn. Tỏng cụng nghệ OFDMA, cỏc thuờ bao được phõn chia tài nguyờn vụ tuyến thụng qua việc truy nhập vào cỏc súng mang phụ khỏc nhau 3. Kờnh con húa dải tần số Kờnh con húa trong đường lờn là một lựa chọn trong mạng WiMax. Điều này giỳp cõn đối được quỹ đường truyền cho cả đường lờn và đường xuống. Cụng suất phỏt sẽ tập trung vào ớt hơn cỏc súng mang OFDM, điều này làm tăng tăng ớch của hệ thống, giỳp mở rộng phạm vi phủ súng của hệ thống, trỏnh được suy hao che chắn, và giảm được cụng suất tiờu thụ của CPE. Áp dụng kờnh con húa dải tần sẽ làm cho phương thức truy nhập OFDMA tăng tớnh linh động trong việc sử dụng tài nguyờn, hỗ trợ cho tớnh di động và cú mặt khắp mọi nơi của hệ thống. Hỡnh 2: Kờnh con húa dải tần 4. Anten cho cỏc ứng dụng vụ tuyến cố định Anten định hướng với hệ số tăng ớch lớn làm tăng tớnh sẵn sàng của tuyến so với cỏc loại anten omni thụng thường. Khoảng trễ cũng được giảm đỏng kể do sử dụng anten định hướng tại cả BS và CPE. Cỏc hệ thống anten thớch nghi AAS (Adaptive Antena System) là một phần lựa chọn của tiờu chuẩn IEEE 802.16. AAS cú khả năng điều chỉnh bỳp súng chỉ tập trung vào một hướng nhất định hoặc cũng cú thể tập trung vào nhiều hướng. Điều này cú nghĩa là trong khi phỏt tớn hiệu được giới hạn theo một hướng nhất định của phớa thu, giống như một điểm sỏng. Cũn khi thu, hệ thống AAS cú thể chỉ tập trung vàp một hướng cú tớn hiệu mong muốn. AAS cũng cú khả năng giảm nhiễu đồng kờnh từ cỏc vị trớ khỏc. AAS được coi là sự phỏt triển của tương lai, cú khả năng cải thiện tỷ lệ tỏi sử dụng phổ tần và khả năng của một mạng WiMax. 5. Phõn tập thu phỏt Phương phỏp phõn tập được sử dụng là một phương phỏp hiệu quả triệt nhiễu đa đường và tớn hiệu phản xạ thường xảy ra trong mụi trường truyền dẫn NLOS. Phõn tập là một tham số lựa chọn trong WiMax. Những thuật toỏn phõn tập do WiMax đề xuất cho cả phớa phỏt và phớa thu làm tăng khả năng của hệ thống. Lựa chọn phõn tập phỏt WiMax sử dụng mó húa thời gian khụng gian, làm giảm quỹ dự trữ yờu cầuvà trỏnh nhiễu. Đối với phõn tập phỏt, rất nhiều cỏc phương phỏp kết hợp để cải thiện khả năng của hệ thống. Vớ dụ, phương phỏp tối đa tỷ lệ phối hợp MRC tận dụng ưu điểm của hai anten thu riờng rẽ giỳp trnỏh pha đinh và làm giảm nhiễu đường truyền. Phõn tập được coi là một cụng cụ hiệu quả trong mụi trường truyền dẫn NLOS. 6. Điều chế thớch nghi Điều chế thớch nghi cho phộp hệ thống WiMax điều chỉnh được phương phỏp điều chế tớn hiệu dựa trờn điều kiện SNR của tuyến. Khi tuyến truyền dẫn cú chất lượng tốt, kiểu điều ch