Tài liệu Đề tài Tổng quan công nghệ wimax: MỤC LỤC
Các chữ viết tắt:
(1)Wi-Fi (Wireless Fidelity): Tên thương mại cho các bộ tiêu chuẩn về tính tương thích của sản phẩm sử dụng cho mạng nội bộ không dây. Nó cho phép các thiết bị di động như máy tính xách tay và PDA kết nối với mạng nội bộ, nhưng hiện thường được sử dụng để truy cập Internet, gọi điện thoại VoIP không dây.
(2)OFDM (Orthogonal Frenquency-Multiplexing): Một kỹ thuật truyền tải dựa trên ý tưởng multiplexing theo tần số (frequency-division multiplexing - FDM). Trong kỹ thuật FDM, nhiều tín hiệu được gửi đi cùng một lúc nhưng trên những tần số khác nhau. Còn trong kỹ thuật OFDM, chỉ có một thiết bị truyền tín hiệu trên nhiều tần số độc lập (từ vài chục cho đến vài ngàn).
(3)WiMAX (Worldwide Interoperability for Microware Access): WiMAX tương tự như Wi-Fi về khái niệm nhưng có một số cải tiến nhằm nâng cao hiệu suất và cho phép kết nối ở những khoảng cách xa hơn.
(4)IEEE 802.11n: Phần mới bổ sung vào bộ tiêu chuẩn mạng nội bộ không dây IEEE 802.11 do nhóm côn...
52 trang |
Chia sẻ: haohao | Lượt xem: 1280 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Đề tài Tổng quan công nghệ wimax, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỤC LỤC
Các chữ viết tắt:
(1)Wi-Fi (Wireless Fidelity): Tên thương mại cho các bộ tiêu chuẩn về tính tương thích của sản phẩm sử dụng cho mạng nội bộ không dây. Nó cho phép các thiết bị di động như máy tính xách tay và PDA kết nối với mạng nội bộ, nhưng hiện thường được sử dụng để truy cập Internet, gọi điện thoại VoIP không dây.
(2)OFDM (Orthogonal Frenquency-Multiplexing): Một kỹ thuật truyền tải dựa trên ý tưởng multiplexing theo tần số (frequency-division multiplexing - FDM). Trong kỹ thuật FDM, nhiều tín hiệu được gửi đi cùng một lúc nhưng trên những tần số khác nhau. Còn trong kỹ thuật OFDM, chỉ có một thiết bị truyền tín hiệu trên nhiều tần số độc lập (từ vài chục cho đến vài ngàn).
(3)WiMAX (Worldwide Interoperability for Microware Access): WiMAX tương tự như Wi-Fi về khái niệm nhưng có một số cải tiến nhằm nâng cao hiệu suất và cho phép kết nối ở những khoảng cách xa hơn.
(4)IEEE 802.11n: Phần mới bổ sung vào bộ tiêu chuẩn mạng nội bộ không dây IEEE 802.11 do nhóm công tác 11 của Uỷ ban tiêu chuẩn mạng nội bộ (LAN)/mạng khu vực đô thị (MAN) thuộc IEEE (Viện Kỹ thuật điện và điện tử Mỹ xây dựng). Tiêu chuẩn 802.11n sẽ làm cho mạng hoạt động ở tầm xa hơn những mạng hiện tại.
(5)3G: Công nghệ điện thoại di động thế hệ thứ 3. Những dịch vụ sử dụng công nghệ này cho phép truyền dữ liệu âm thanh (gọi điện thoại) và không có âm thanh (như tải xuống thông tin, trao đổi e-mail và nhắn tin).
(6)EV-DO (Evolution Data Only/Evolution Data Optimized): Giao thức dữ liệu băng thông rộng vô tuyến không dây. Hiện nhiều nhà cung cấp dịch vụ di động CDMA tại nhiều nước trên thế giới ứng dụng EV-DO, gồm Venezuela, Mexico, Brazil, Nhật, Hàn Quốc, Israel, Mỹ, Úc và Canada, EVN của Việt Nam.
(7)UMTS (Universal Mobile Telecommunications System): Một trong ba công nghệ điện thoại di động hiện tại. UMTS thỉnh thoảng còn được gọi là 3GSM để phân biệt với các mạng khác cũng như nhấn mạnh sự kết hợp giữa bản chất 3G của công nghệ này và chuẩn GSM.
(8)HSPDA (High-Speed Downlink Packet Access): Giao thức điện thoại di động mới; còn được gọi là 3,5G (hay "31/2G)
1. TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ WIMAX
1.1 Sự ra đời của công nghệ Wimax
Ngày nay tỷ lệ người truy cập băng rộng còn rất ít, thấp hơn 20% dân số thế giới và thậm chí còn nhỏ hơn tỷ lệ này nhiều. Câu hỏi đặt ra là tại sao? Là do các công nghệ đang tồn tại như DSL, cáp và vô tuyến cố định có các hạn chế như chi phí lắp đặt cao, có vấn đề lặp vòng, tốc độ đường lên (upstream) cần nâng cấp, giới hạn LOS và tính hướng mở kém. Chính vì sự hạn chế này mà chúng ta đưa ra giải pháp truy cập internet băng rộng cố định/ di động có thể sẽ thay thế những công nghệ hiện nay và truy cập bất cứ nơi đâu và bất cứ khi nào với tốc độ cao, đó chính là công nghệ truy cập vô tuyến băng rộng Wimax.
WiMax là công nghệ mới do tổ chức IEEE phát triển tập trung giải quyết các vấn đề trong mạng vô tuyến ngoài trời băng rộng điểm – điểm, điểm – đa điểm. Nó có nhiều ứng dụng, như kết nối tầm xa (kéo dài) cho nhà riêng và thương mại và kết nối backhaul các điểm nóng của mạng Wifi.
Trong khi Wimax chưa có lịch sử phát triển phổ biến như Wifi (802.11), nhưng chuẩn này đang có lợi thế đáng kể được sự hỗ trợ từ các nhà sản xuất tên tuổi lớn như Intel và các công ty cổ phần lớn khác.... công nghệ Wimax (chuẩn 802.16) quan trọng như Internet cho phép kết nối tối đa lên đến 5 tỷ người. Với việc cung cấp khả năng kết nối băng rộng không dây, công nghệ Wimax cho phép thúc đẩy sự phát triển công nghệ mới tạo điều kiện thuận lợi mang lại sự phát triển giáo dục và y tế tốt hơn, tăng năng suất công-nông-thương nghiệp và thu nhập cho người dân, khả năng tiếp cận chính phủ điện tử và xây dựng các thành phố điện tử.
Wimax có thể sử dụng làm mạng vô tuyến theo nhiều cách giống như giao thức rất phổ biến hiện nay là Wifi. Wimax có thể là giao thức thế hệ thứ hai mà cho phép sử dụng băng thông hiệu quả hơn, giảm nhiễu, mà còn cho phép tốc độ dữ liệu cao hơn và khoảng cách xa hơn.
Chuẩn IEEE 802.16 định nghĩa các đặc tính kỹ thuật giao thức viễn thông. Diễn đàn Wimax tạo cơ hội tiềm lực để các thiết bị đang thử nghiệm của các nhà sản xuất khác nhau tương thích với nhau, cũng như thiết kế một nhóm công nghệ chuyên dụng để khuyến khích phát triển và thương mại hóa công nghệ. Chẳng bao lâu nữa, Wimax sẽ được chấp nhận để trở thành công nghệ truy cập Internet vô tuyến ở mọi nơi trên thế giới.
1.2 Chuẩn IEEE 802.16
Có thể nhiều nhà cung cấp dịch vụ và vận hành còn xa lạ với chuẩn IEEE 802.16 (WiMAX) nhưng đây sẽ là công nghệ không dây mang tính cách mạng trong ngành công nghiệp dịch vụ không dây băng rộng. Chuẩn 802.16, giao tiếp dành cho hệ thống truy cập không dây băng rộng cố định còn được biết đến với tên chuẩn giao tiếp không dây IEEE WirelessMAN. Chuẩn được thiết kế mới hoàn toàn với mục tiêu cung cấp những trục kết nối trực tiếp trong mạng nội thị (Metropolitan Area Network-MAN) đạt băng thông tương đương cáp, DSL, giao diện T1/E1 phổ biến hiện nay.
Hình 1 Chuẩn không dây toàn cầu
Tháng 1/2003, IEEE cho phép chuẩn 802.16a sử dụng băng tần từ 2GHz đến 11GHz; rộng hơn băng tần từ 10GHz đến 66GHz của chuẩn 802.16 phát hành tháng 4/2002 trước đó. Nhờ đặc tính không dây mà các nhà cung cấp dịch vụ và vận hành có thể triển khai đường trục dễ dàng, tiết kiệm chi phí đến những vùng địa hình hiểm trở, mở rộng năng lực mạng tại những tuyến cáp đường trục đang quá tải; đặc biệt đường phố không bị "đào lên lấp xuống" như hiện nay. Thiết bị phát IEEE 802.16a có thể lắp ngay trên nóc tòa nhà chứ không cần đầu tư đặt trên tháp cao hoặc đỉnh núi như những công nghệ khác. Hệ thống 802.16a chuẩn có thể đạt đến bán kính 48km bằng cách liên kết các trạm có bán kính làm việc 6-9 km.
Trong quá trình phát triển 802.16, tính liên thông luôn được đề cao. Đầu tiên, diễn đàn Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) được thành lập vào năm 2003 và qui tụ được nhiều công ty hàng đầu như Intel, LG Electronics, Motorola, Fujitsu, Siemens... Để thúc đẩy các nhà sản xuất hệ thống truy xuất không dây băng rộng đưa ra thiết bị tương thích IEEE 802.16, WiMAX cũng đã hợp tác chặt chẽ với liên minh Wi-Fi để hỗ trợ tốt chuẩn IEEE 802.11. Để đạt được sự liên thông, WiMAX buộc phải tạo một số System Profile tương ứng với qui định sử dụng tần số khác nhau của từng khu vực địa lý. Ví dụ, nhà cung cấp dịch vụ tại châu Âu dùng băng tần 3,5GHz với băng thông 14MHz đòi hỏi thiết bị hỗ trợ kênh băng thông 3,5MHz hoặc 7 MHz, chức năng TDD (Time Division Duplex) hoặc FDD (Frequency Division Duplex). Tương tự, nhà cung cấp dịch vụ Internet không dây (WISP) tại Mỹ lại dùng băng tần 5,8GHz UNII nên thiết bị hệ thống cần phải hỗ trợ băng thông 10MHz và kỹ thuật TDD.
Trong quá trình xây dựng khung chuẩn, 802.16a kế thừa các hệ thống đã có để có thể được ứng dụng rộng rãi như thiết kế ban đầu. OFDMA dùng trong 3 lớp PHY được thiết kế mở để có thể điều chỉnh linh hoạt, thích ứng với tất cả các kênh có độ rộng băng thông từ 1,75MHz đến 20MHz. Single Carrier Access (SCa) trong Wi-Fi được giữ lại trong 802.16a làm đường liên kết xương sống, trong khi OFDM với FFT (Fast Fourier Transform) 256 điểm lại hỗ trợ những truy xuất cố định băng thông lên đến 10MHz. Kỹ thuật OFDMA được cải tiến dựa trên OFDM để hỗ trợ hệ di động tốc độ cao, cho phép kênh hóa dữ liệu tải xuống (Downlink-DL) và tải lên (Uplink-UL), ấn định hằng số tỷ lệ giữa kích thước FFT với độ rộng kênh...
Tiền chuẩn
Hậu chuẩn
Sau khi chuẩn hóa, nhà sản xuất thiết bị chỉ cần tập trung đẩy nhanh thiết kế và giảm giá (biểu diễn bằng các lớp màu xanh).
Hình 2: Cấu trúc 802.16 công nghiệp.
Lớp MAC 802.16 được thiết kế hỗ trợ ứng dụng điểm-đa điểm dựa trên CSMA/CA (Collision Sense Multiple Access with Collision Avoidance). MAC AP 802.16 quản lý tài nguyên UL, DL và gồm luôn cả chức năng định thời truyền và nhận. Lớp MAC còn có một số chức năng hỗ trợ ứng dụng diện rộng mà tính di động không ổn định như tích hợp dịch vụ di động: bình chọn tức thời (realtime Polling Service) và không tức thời (non-realtime Polling Service)...; Đóng gói/phân mảnh để tăng độ hiệu quả sử dụng băng tần; Quản lý khóa riêng tư (PKM-privacy key management) để bảo mật từ lớp MAC; Hỗ trợ phát đa luồng; Chuyển mạch tốc độ cao; Quản lý năng lượng. PKM phiên bản 2 còn có khả năng kết hợp với giao thức xác thực mở rộng (EAP-Extensible Authentication Protocol).
Với tốc độ tải dữ liệu lên đến 75Mbps, một kênh đáp ứng của trạm 802.16a hoàn toàn đủ năng lực cùng lúc phục vụ 60 khách hàng kết nối cấp T1 và hàng trăm kết nối DSL gia đình, với băng thông kênh là 20MHz. Trong thực tế, để đạt hiệu quả kinh tế, các nhà vận hành và cung cấp dịch vụ thường phải chấp nhận cân đối phục vụ thành phần khách hàng doanh nghiệp doanh thu cao với thành phần thuê bao gia đình số đông. Vì thế, chuẩn 802.16a đã hỗ trợ thiết thực nhà vận hành mạng, cho phép cấu hình mức ưu tiên cho từng cấp dịch vụ. Như thế, doanh nghiệp có thể đặt chế độ ưu tiên dịch vụ cấp T1 cho doanh nghiệp hoặc dịch vụ tốc độ DSL cho người dùng gia đình. Đặc tả 802.16a còn bao gồm tính năng bảo mật và QoS cần thiết để hỗ trợ những dịch vụ thoại và video trực tuyến. Dịch vụ thoại 802.16 có thể dùng kỹ thuật thoại TDM (Time Division Multiplexed) hoặc VoIP (Voice over IP).
1.3 Ứng dụng công nghệ WiMAX
Sau khi ra đời, 802.16a đã nhanh chóng được triển khai tại châu Âu, Mỹ và thể hiện một số lợi ích cụ thể.
1.3.1 Mạng đường trục:
802.16a là công nghệ không dây lý tưởng làm mạng trục nối các điểm hotspot thương mại và LAN không dây với Internet. Công nghệ không dây 802.16a cho phép doanh nghiệp triển khai hotspot 802.11 linh hoạt khi gặp địa hình hiểm trở, đòi hỏi thời gian ngắn và nâng cấp linh hoạt theo nhu cầu thị trường.
Chuẩn 802.16a cho phép triển khai những mạng trục tốc độ cao, chi phí thấp. Tại châu Âu, nơi các nhà vận hành ít chấp nhận chia sẻ cáp trục với đối thủ cạnh tranh, mạng trục WiMax đã có đất phát triển và được sử dụng trong 80% tháp sóng. Riêng tại Mỹ, do có điều luật qui định các nhà cung cấp dịch vụ thứ ba phải thuê tuyến cáp trục từ nhà cung cấp mạng trục Internet nên tốc độ ứng dụng WiMax chậm hơn châu Âu. Tuy vậy, tỷ lệ ứng dụng WiMax làm mạng trục cũng đã chiếm đến 20% và sắp tới sẽ phát triển rất nhanh vì FCC đang chuẩn bị bỏ ràng buộc về tuyến cáp trục với các nhà cung cấp dịch vụ thứ ba. Đối với các nước đang phát triển thì giải pháp kết nối không dây 802.16a cho phép nâng cấp năng lực dịch vụ nhanh chóng theo nhu cầu thực tế mà không phải lo ngại về vấn đề đào đường, thay đổi kiến trúc hạ tầng.
1.3.2 Kết nối mạng không dây doanh nghiệp:
Chuẩn 802.16a được dùng làm cơ sở để liên thông các mạng LAN không dây, hotspot WiFi 802.11 hiện có. Doanh nghiệp có thể tự do mở rộng qui mô văn phòng mà môi trường mạng cục bộ vẫn được liền lạc nếu có mạng trung gian không dây chuẩn 802.16a. Nhìn rộng hơn, doanh nghiệp có thể triển khai mạng LAN không dây thống nhất cho tất cả văn phòng trong phạm vi một quốc gia.
1.3.3 Băng rộng theo nhu cầu:
Hệ thống không dây cho phép triển khai hiệu quả ngay cả khi sử dụng ngắn hạn. Với sự hỗ trợ của công nghệ 802.16a, hệ thống hotspot 802.11 vẫn đủ năng lực phục vụ dịch vụ kết nối tốc độ cao tại những hội chợ, triển lãm có đến hàng ngàn khách. Nhà cung cấp dịch vụ có thể nâng cấp hoặc giảm bớt năng lực phục vụ của hệ thống theo nhu cầu thực tế, giúp nâng cao hiệu quả kinh doanh, tăng tính cạnh tranh của doanh nghiệp.
1.3.4 Mở rộng nhanh vùng phủ sóng
Hệ thống 802.16a cho phép phủ sóng đến những vùng hiểm trở, thiếu cáp trước đây. Do tuyến cáp DSL chỉ có thể đáp ứng trong bán kính 4,8km tính từ trạm điều phối trung tâm nên còn nhiều vùng địa hình hiểm trở mà nhà cung cấp không thể với tới. Thống kê gần đây cho thấy có hơn 2.500 nhà cung cấp dịch vụ không dây (Wireless ISP) địa phương hoạt động hiệu quả trên 6.000 thị trường tại Mỹ. Không chỉ triển khai dịch vụ dữ liệu tốc độ cao, hệ thống còn cho phép triển khai dịch vụ thoại cho những người dùng ở vùng sâu vùng xa.
1.3.5 Roaming dich vụ
Với công nghệ IEEE 802.16e mở rộng từ 802.16a, trong tương lai người dùng sẽ được hỗ trợ dịch vụ roaming tương tự điện thoại di động, tự động chuyển kết nối đến nhà cung cấp dịch vụ Internet không dây địa phương ngay khi ra ngoài vùng phủ sóng của mạng gia đình, công ty. -Dự kiến đến 2006, công nghệ WiMAX sẽ được tích hợp vào máy tính xách tay, PDA như Wi-Fi hiện nay và từng bước hình thành nên những vùng dịch vụ không dây băng rộng mang tên "MetroZones".
Hình 3 Mô hình triển khai mạng WIMAX
1.4 Giới thiệu chung về công nghệ Wimax
Công nghệ truy nhập vô tuyến băng rộng Wimax là tên viết tắt của cụm từ “Worldwide Interoperability of Microwave Access”. Mô tả WiMAX trong bộ tiêu chuẩn IEEE 802.16 Wireless Metropolitan Area Network (MAN) cho rằng các hệ thống tương thích với Wimax sẽ có sự tương tác giữa vô tuyến cố định với Internet cable và DSL thường.
Một hệ thống Wimax tiêu biểu gồm có 2 phần:
Một trạm gốc Wimax: Trạm gốc gồm các khối điện tử đặt trong nhà và một anten Wimax. Tiêu biểu, một trạm gốc có bán kính phủ sóng lên đến 10 km (Theo lý thuyết, một trạm gốc có bán kính phủ sóng lên đến 50 km, tuy nhiên do điều kiện thực tế nên chỉ giới hạn ở bán kính khoảng 10 km). Bất kỳ node vô tuyến nằm trong vùng phủ sóng điều có thể truy cập đến Internet.
Một máy thu WiMax: máy thu và anten có thể là một hộp đơn hay là một card PCMCA gắn vào trong máy tính hoặc laptop. Truy cập đến trạm gốc Wimax giống như truy cập đến điểm truy cập của mạng Wifi, nhưng có vùng phủ sóng thì rộng hơn.
Nhiều trạm gốc có thể kết nối lẫn nhau bằng cách sử dụng các liên kết Viba backhaul tốc độ cao. Điều này cho phép các thuê bao Wimax chuyển vùng từ trạm gốc này đến khu vực trạm gốc khác, cũng tương tự như chuyển vùng trong mạng điện thoại tế bào.
Các đặc điểm kỹ thuật quan trọng trong công nghệ Wimax (Wireless MAN IEEE 802.16)
Bán kính phủ sóng: 50 km tính từ trạm gốc
Tốc độ tối đa: 70 Mbps
Non-Line-of-sight (NLoS) giữa người sử dụng và trạm gốc.
Các băng tần số: 2-11 GHz và 10-66 GHz (băng đăng ký và chưa đăng ký)
Định nghĩa cả hai lớp MAC và PHY và cho phép nhiều chi tiết kỹ thuật lớp PHY.
Mạng MAN vô tuyến Wimax dựa trên bộ tiêu chuẩn IEEE 802.16 cung cấp truy cập Internet vô tuyến băng rộng tới nhà riêng và doanh nghiệp với cước phí thấp. Tốc độ truyền chia sẽ lên đến 75Mbps từ một trạm đơn, có thể cung cấp truy cập băng rộng mà không cần có một đường truyền vật lý từ người dùng đầu cuối tới nhà cung cấp dịch vụ. Giao dịch vụ tới khách hàng đầu cuối giống như giao kênh truyền 300Kbps cho nhà riêng và 2Mbps cho doanh nghiệp.
Giao dịch vụ tới khách hàng đầu cuối giống như giao kênh truyền 300Kbps cho nhà riêng và 2Mbps cho doanh nghiệp. (Chuẩn mô tả ở phần cuối)
Công nghệ này đặc biệt hữu ích cho các vùng nông thôn và các nơi khác mà ở đó chưa có truy cập băng rộng. Cơ sở hạ tầng hiện hữu do các nhà cung cấp kéo cáp sở hữu chỉ cung cấp dịch vụ tới những vùng còn giới hạn, phù hợp cho truyền cáp; mở rộng để có khả năng cung cấp dịch vụ băng rộng thì chi phí cao, vì thế sẽ ngăn cản phát triển đến những vùng có mật độ dân cư thấp.
Công nghệ DSL giới hạn người dùng đầu cuối phải ở trong vòng 3 dặm từ tổng đài PTC hoặc trạm phân phối của nhà khai thác, vì thế nhiều người đặc biệt ở những vùng nông thôn thì công nghệ DSL không đáp ứng được. Ngược lại vùng phủ sóng rộng và môi trường truyền không dây đã giúp cho Wimax vượt qua những giới hạn này. Mặc dù vùng phủ sóng tối ưu là 4-6 dặm với tốc độ cao, tuy nhiên khi giảm tốc độ sẽ tăng khỏang cách lên xấp xỉ 30 dặm. Chi phí tương đối thấp để triển khai dịch vụ Wimax có liên quan đến cáp hoặc DSL, sẽ khuyến khích các nhà cung cấp dịch vụ mở rộng vùng phủ sóng tới những khách hàng nhà riêng và doanh nghiệp mới. Trong khi công nghệ này không cung cấp dịch vụ băng rộng chung, lúc này nên mở rộng vùng dịch vụ hiện vượt quá giới hạn của họ và sẽ có thể phủ hết các vùng dân cư.
Wimax hứa hẹn cung cấp dự phòng nhanh các dịch vụ băng rộng. Thông thường PTCL yêu cầu nhiều tháng mới cung cấp đường E1 mới và các kết nối mức dữ liệu thương mại cho các khách hàng doanh nghiệp dưới điều kiện tốt nhất, chi phí lắp đặt còn khá cao. Nhà khai thác DSL bị giới hạn cung cấp các kết nối tốc độ cao chỉ trong những vùng họ đã có thiết bị nhà trạm và tổng đài. Dựa vào kích thước doanh nghiệp và tài nguyên dự phòng đã phát triển đột biến trong các năm vừa qua và sẽ phát triển trong tương lai để định hướng theo tổ chức thương mại thế giới WTO. Sự cản trở của thời gian lắp đặt lâu và chi phí dự phòng cao sẽ kiềm hảm sự phát triển của nó. Mạng backbone trong nước ta cùng với tuyến trung kế chính tạo cho nó hiện rỏ ưu điểm vượt trội của công nghệ này để triển khai băng rộng tới các vùng sâu vùng xa và xa các tuyến trung kế.
Kế họach phát triển đã thông báo trong diễn đàn phát triển của Intel, Intel sẽ cho ra mắt chip Wimax đầu tiên năm 2004. Kết nối băng rộng cố định tới nhà riêng và doanh nghiệp được đưa ra trong bộ chuẩn 802.16a (đã được chuẩn hóa vào tháng 01 năm 2003), tiếp theo là truy cập di động tới máy tính xách tay theo bộ chuẩn 802.16e (đang hợp chuẩn). Chuẩn 802.16a cho phép công nghệ này họat động ở vùng tần số từ 2-11 GHz và không bị giới hạn LOS. Tuy nhiên, các công ty khác cũng có sự phát triển đáng kể như Navini, Proxim, Alvarion,…
Nhiều cơ hội đến cho các công ty này đã phát triển những ứng dụng dựa trên những ưu điểm của công nghệ mới này. Giải pháp kinh doanh bổ sung như giám sát khu vực, phóng viên tin tức, chăm sóc sức khỏe tại nhà, cán bộ công ty công ích,… các dịch vụ yêu cầu kết nối với các máy tính ở doanh nghiệp của họ hoặc với hệ thống Internet. VPN và các dịch vụ tương tự khác cũng có thể tận dụng được các ưu điểm của công nghệ này, dù cần trang bị lại một số công cụ.
Mang băng rộng tới các vùng chưa phát triển, chưa có dịch vụ, hạ tầng cơ sở mạng dây dẫn băng rộng cho nhà riêng, doanh nghiệp chưa tồn tại hoặc không đáng tin cậy. Để mở rộng dịch vụ Internet tới vùng sâu, vùng xa, nhà cung cấp dịch vụ phải cung cấp cơ sở hạ tầng viễn thông mặt đất mới, bắt buộc phải chịu giá cả dịch vụ rất cao. Đây là nguyên nhân chính làm cho tỷ trọng dịch vụ diễn thông ở nước ta thấp. Để đạt được lãi ròng hợp lý và khỏang thời gian có thể chấp nhận được, chi phí hạ tầng cơ sở phải được giữ ở mức thấp và được quản lý chặt chẽ. Yếu tố chi phí giữ vai trò rất quan trọng ở những vùng dân cư thưa thớt, chưa triển khai công nghệ viễn thông truyền thống.
Công nghệ vô tuyến tầm xa hứa hẹn mang lại dịch vụ có ích cho nhiều vùng mà công nghệ dây dẫn truyền thống thực tế chưa có. Theo một số chuyên gia như Sean Maloney (phó chủ tịch hội đồng quản trị Intel và tổng giám đốc của nhóm viễn thông Intel), một số hãng truyền thông đang xem xét cung cấp dịch vụ Wimax diện rộng ở những quốc gia phát triển và đang phát triển.
Thị trường kinh doanh nhỏ hiện nay được phục vụ ở mức độ lớn bởi vô tuyến điểm-điểm hoặc mạng cáp DSL phạm vi nhỏ cho kết nối băng rộng. Hơn nữa giới hạn vị trí đã thảo luận rồi, các công nghệ này điển hình là cung cấp băng thông upstream bị giới hạn, mà giới hạn đáng kể cho những khách hàng doanh nghiệp, tùy vào nhu cầu cụ thể của họ. Các doanh nghiệp này có kế họach đặt máy chủ Web, hỗ trợ hoặc lặp kế họach hỗ trợ người dùng ở xa có nhu cầu, mà có thể nói tìm thấy giới hạn này có ý nghĩa rất đặc biệt. Hơn nữa, từ khi các nhà cung cấp mạng dây dẫn xây dựng ở nơi chủ yếu để phục vụ thị trường truyền hình cáp, thì khi đó họ không còn xây dựng ở nhiều khu vực thương mại nữa.
Mạng Wimax cung cấp tương tác với kênh phân phối này từ khi họ không phụ thuộc vào hạ tầng cơ sở đoạn cuối hiện có và họ cung cấp băng thông upstream lớn hơn rất nhiều so với cáp và DSL. Các mạng này cũng có độ tin cậy cao từ khi các nhà cung cấp lắp thêm cell tới những vùng dịch vụ với mức chi phí thực thấp hơn so với mở rộng mạng cáp hoặc DSL.
Trong khi ở các quốc gia phát triển đã có sẵn mạng lớn cáp và/hoặc DSL phục vụ khu vực doanh nghiệp và dân cư đông. Vì vậy, các phương thức phục vụ mới phải có thời gian cạnh tranh trên thị trường này, khi mà khách hàng ở đây có dịch vụ phục vụ tốt. Vì vậy, Wimax đem lại nhiều lợi ích ở vùng sâu, vùng xa và những vùng chưa có dịch vụ băng rộng, lợi ích mang lại cho nhà cung cấp ở đây là khá thấp và cản trở sự phát triển chung. Điều kiện ở nước ta thì khá trái ngược, chúng ta không có cấu trúc băng rộng ở thành phố và những vùng sâu, vùng xa, Wimax sẽ không có dịch vụ đối lập.
Một khía cạnh của chuẩn 802.16a đang tồn tại sẽ hấp dẫn các nhà cung cấp dịch vụ và cũng như khách hàng đầu cuối là cung cấp ở mức đa dịch vụ. Trạm gốc đơn cung cấp đường truyền với tốc độ chia sẽ dữ liệu lên đến 75 Mbps và tới khách hàng doanh nghiệp bảo đảm có tốc độ 2 Mbps (tương đương luồng E1), cũng như tới khách hàng nhà riêng dịch vụ 128 kbps không bảo đảm “best-effort”.
Theo nhu cầu của từng vùng nên đưa ra chuẩn đa dạng và dịch vụ rộng cho nhà cung cấp. Cung cấp dịch vụ mềm dẻo và cấu trúc tới từng loại khách hàng, một nhà cung cấp Wimax có thể hấp dẫn bởi tính đa dạng về nhu cầu cho từng điểm phân phối.
Ở vùng sâu, vùng xa khoảng cách giữa các khách hàng là lớn, 802.16 hỗ trợ điều chế thích nghi “adaptive modulation” cho phép tự động tăng vùng phủ sóng đồng thời sẽ giảm thông lượng ở những nơi cần thiết. Điều chế (như QAM 64) cung cấp thông lượng cao với vùng phủ sóng phụ tối đa.
Lược đồ điều chế do trạm gốc gán động tuỳ vào khoảng cách đến máy khách, cũng như thời tiết, nhiễu tín hiệu và các nhân tố nhất thời khác,… Tương lai sự mềm dẻo này cho phép các nhà cung cấp dịch vụ đáp ứng các khu vực phân phối riêng lẽ, và cho phép dịch vụ Wimax mang lại lợi ích cho các vùng địa lý và dân cư rộng.
Chuẩn 802.16 cũng hỗ trợ QoS khác nhau chi phối thỏa hiệp giữa tỷ lệ lỗi thực và lỗi tiềm tàng. Khả năng này cho phép công nghệ đưa ra hỗ trợ tốt hơn tới các loại đường truyền dữ liệu khác nhau. Hầu hết các loại đường truyền dữ liệu chịu đựng mức độ lỗi tiềm tàng lớn nhưng tỷ lệ lỗi thực phải được điều khiển chặt. Môi trường thời gian thực như truyền thoại và hình ảnh, nói cách khác, là yêu cầu lỗi tiềm tàng thấp nhưng có một vài mức độ lỗi đường truyền có thể chấp nhận được. Vì vậy, QoS khác nhau cho phép một chuẩn truyền dữ liệu bắt tay được với tất cả các dịch vụ khác nhau có hiệu quả.
Nguyên tắc họat động
Thật không dễ dàng để có cái nhìn nhanh chóng cách hoạt động của công nghệ Wimax. Wimax cung cấp hai dạng dịch vụ vô tuyến:
- Đó là NLOS, loại dịch vụ Wifi, có một anten nhỏ gắn trên máy tính kết nối với tháp anten. Trong chế độ này, Wimax sử dụng băng tần số thấp 2-11 GHz (giống Wifi). Đường truyền bước sóng ngắn hơn thì không dễ dàng đứt do cản trở vật lý, chúng có thể tốt hơn để làm nhiễu xạ, chổ cong xung quanh khu vực chướng ngại vật.
- Đối với dịch vụ LOS, các điểm anten đĩa cố định đặt trên đỉnh nhà hay điểm cực hướng thẳng đến tháp anten Wimax. Kết nối LOS thì mạnh và ổn định hơn, vì thế nó có thể gửi nhiều dữ liệu với mức lỗi thấp. Đường truyến LOS sử dụng tần số cao hơn lên đến 66 GHz. Tại mức tần số cao thì nhiễu thấp và sử dụng băng thông rộng hơn.
Truy cập kiểu Wifi bị giới hạn trong bán kính từ 4-6 dặm (vùng bao phủ khoảng 25 dặm vuông hoặc 65 km vuông giống như vùng của điện thoại tế bào). Do anten LOS mạnh hơn, trạm phát Wimax gửi dữ liệu tới máy tính hỗ trợ Wimax hoặc bộ định tuyến thiết lập trong vòng bán kính 30 dặm so với trạm phát (vùng bao phủ khỏang 3.600 dặm vuông hoặc 9.300 km vuông). Vùng phủ sóng rộng là ưu điểm nổi bật của công nghệ Wimax.
Bằng cách xem xét giảm bớt giới hạn của vùng phủ sóng và băng thông di động, sự chấp nhận phổ biến của mạng MAN vô tuyến sẽ phát triển thị trường mới cho phần mềm mobilized (di động). Khi khách hàng doanh nghiệp chấp nhận dịch vụ Wimax, nhu cầu sẽ phát triển giải pháp thương mại di động rộng, đặt biệt trên cơ sở chuẩn 802.16e, trạm gốc sẽ cung cấp dịch vụ trực tiếp tới thiết bị di động đầu cuối người dùng.
Doanh nghiệp có thể sẽ cung cấp kết nối trực tiếp tới field personnel ngang qua khu vực rộng trải rộng hơn các công nghệ hiện nay. Băng thông cao và phạm vi các dịch vụ trên Wimax liên quan tới các công nghệ vô tuyến khác cũng tạo ra nhu cầu cho các giải pháp phần mềm mobilized (di động) mà các công nghệ phổ biến hiện nay không sử dụng chúng.
Kỹ thuật viên dịch vụ, người bán hàng ở vùng xâu, vùng xa và đội bảo dưỡng mọi thứ từ xây dựng thiết bị tới mạng máy tính sẽ có thể truy cập tới hệ thống doanh nghiệp trung tâm từ field (vùng xâu, vùng xa). Thông qua đó thay đổi sẽ giúp xây dựng nhu cầu chung cho giải pháp di động, xây dựng trên thị trường chưa phát triển mong muốn phần mềm di động.
Chuẩn di động Wimax sẽ mở ra cơ hội mới cho các nhà phát triển mới hơn. Vì vậy, sự phát triển của mạng MAN vô tuyến nói chung giải pháp doanh nghiệp nên xử lý khả năng di động đáp ứng sự mong muốn của khách hàng.
Phần mềm client đang gia tăng phải xử lý khả năng kết nối rời rạc lại với nhau, để trữ dữ liệu có liên quan từ mạng trung tâm và cung cấp đồng bộ dữ liệu mạnh mẽ với các hệ thống back-end. Khách hàng mong đợi công nghệ này được hợp chuẩn
1.5 Tình hình chuẩn hóa công nghệ Wimax
Tháng 7/1999, IEEE thành lập nhóm làm việc về truy cập vô tuyến băng rộng gọi là BWA để xây dựng chuẩn mạng MAN vô tuyến có khả năng ứng dụng toàn cầu.
Kết quả sau 2 năm làm việc công bố chuẩn đầu tiên họat động ở băng tần 10-66 GHz được chấp nhận vào 12/2001.
Tháng 3/2002, IEEE thành lập nhóm nghiên cứu về truy cập vô tuyến băng rộng di động gọi tắt là MBWA.
Bộ tiêu chuẩn IEEE 802.16 về “giao diện vô tuyến cho hệ thống truy cập vô tuyến băng rộng cố định” được công bố vào ngày 8/4/2002.
Nhóm nghiên cứu bổ sung sữa đổi chuẩn 802.16 mở rộng sang băng tần cấp phép và không cấp phép từ 2-11 GHz và đã được nhóm làm việc IEEE 802.16 và sau đó là ũy ban quản lý IEEE 802 chấp nhận làm chuẩn IEEE 802.16a vào 29/1/2003 và được công bố vào 01/04/2003.
Nhóm nghiên cứu bổ sung sữa đổi chuẩn 802.16 phát triển profile hệ thống băng tần 10-66 GHz để giúp đỡ đặc điểm tương tác giữa các thành phần và đã được IEEE-SA Standards Board chấp nhận như chuẩn 802.16c vào ngày 11/12/2002.
Dự án 802.16d được thay thế bởi 802.16-RE-VD được IEEE-SA standards Board chấp nhận vào ngày 11/09/2003 và công bố như chuẩn IEEE 802.16-2004 thay thế các bộ tiêu chuẩn 802.16-2001, 802.16c-2002 và 802.16a-2003.
Dự án 802.16e về lớp MAC và lớp vật lý cho di động và cố định ở băng tần cấp phép, được IEEE-SA Standards Board chấp nhận vào 07/12/2005 và chờ được công bố vào 01/2006.
Dự án 802.16f về quản lý thông tin được IEEE-SA Standards Board chấp nhận vào 22/09/2005 và công bố vào ngày 01/12/2005.
Dự án 802.16g về quản lý thủ tục và dịch vụ, dự án 802.16h đang phát triển.
Phiên bản tiêu chuẩn đầu tiên của Wimax là 802.16 tập trung xử lý trong vùng băng tần 10-66 GHz; phiên bản mới hơn là 802.16a họat động trên phổ tần 2-11 GHz. Kết hợp cả hai 802.16 và 802.16a định nghĩa một lược đồ điều chế sóng mang đơn giãn cho đường liên kết LOS ở băng tần phía trên 10 GHz. Hơn nữa, định nghĩa thêm hai giao thức điều khiển truy cập môi trường OFDM cho đường liên kết NLOS phía duới 11 GHz và TDD/ FDD. Bộ tiêu chuẩn không định nghĩa cụ thể QoS và thuật toán lập chương trình, nhưng lại cho phép thực thi mềm dẻo giữa các nhà cung cấp.
2. SO SÁNH WIMAX VỚI WIFI VÀ 3G
Vì hiện tại phát triển nhất là 2 công nghệ Wi-Fi và 3G nên ta có thể so sánh WIMAX với 2 công nghệ này mà thôi. Công nghệ 3G tận dụng tần số và phần phủ sóng của mạng di động sẵn có nên vùng phủ sóng lớn nhưng hạn chế về tốc độ (384 kbit/s). Như vậy có thể thấy trước Wimax là công nghệ sẽ vượt trội so với 2 công nghệ trên cả về tốc độ lẫn vùng phủ song.
2.1 Công nghệ WiFi:
chủ yếu sử dụng tại tần số 2.4 GHz với bán kính nhỏ khoảng 50m, tốc độ phổ biến là 2Mbit/s (sử dụng kỹ thuật OFDM: Truy cập đa phân tần trực giao có thể lên đến 54Mbit/s).
Wifi – Wireless Fidelity là tên gọi mà các nhà sản xuất đặt cho một chuẩn kết nối không dây (IEEE 802.11), công nghệ sử dụng sóng radio để thiết lập hệ thống kết nối mạng không dây. Đây là công nghệ mạng vô tuyến được thương mại hóa tiên tiến thế giới hiện nay.
Một mạng Internet không dây Wifi thường gồm 3 bộ phận cơ bản: điểm truy cập (Access Point – AP); card giao tiếp mạng (Network Interface Card – NIC); và bộ phận thu phát, kết nối thông tin tại các nút mạng gọi là Wireless CPE (Customer Premier Equipment). Trong đó, Access Point đóng vai trò trung tâm của toàn mạng, là điểm phát và thu sóng, trao đổi thông tin với tất cả các máy trạm trong mạng, cho phép duy trì kết nối hoặc ngăn chặn các máy trạm tham gia vào mạng. Một Access Point có thể cho phép tới hàng ngàn máy tính trong vùng phủ (khỏang 150m ) sóng truy cập mạng cùng lúc.
Tới nay, Viện Kỹ Thuật Điện và Điện Tử của Mỹ (Institute of Electrical and Electronic Engineers - IEEE) đã phát triển ba chỉ tiêu kỹ thuật cho mạng LAN không dây gồm: chuẩn 802.11a ở tần số 5,1GHz, tốc độ 54Mbps; chuẩn 802.11b ở tần số 2,4 GHz, tốc độ 11Mbps; và chuẩn 802.11g ở tần số 2,4GHz, tốc độ 54Mbps. Các ứng dụng mạng LAN, hệ điều hành hoặc giao thức mạng, bao gồm cả TCP/IP, có thể chạy trên mạng không dây WLAN (Wireless Local Area Network) tương thích chuẩn 802.11 dễ dàng mà không cần tới hệ thống cáp dẫn.
Wifi đặc biệt thích hợp cho nhu cầu sử dụng di động và các điểm truy cập đông người dùng. Nó cho phép người sử dụng truy cập mạng giống như khi sử dụng công nghệ mạng máy tính truyền thống tại bất cứ thời điểm nào trong vùng phủ sóng. Thêm vào đó, Wifi có độ linh hoạt và khả năng phát triển mạng lớn do không bị ảnh hưởng bởi việc thay đổi lại vị trí, thiết kế lại mạng máy tính. Cũng vì là mạng không dây nên Wifi khắc phục được những hạn chế về đường cáp vật lý, giảm được nhiều chi phí triển khai thi công dây mạng và không phải tác động nhiều tới cơ sở hạ tầng.
2.2 Hạn chế của Wifi
Giá cả là trở ngại đầu tiên đối với dịch vụ này. Chi phí ban đầu cho việc thiết lập một mạng Wifi thường tốn kém hơn nhiều so với mạng LAN thông thường. Ở Việt Nam, chi phí cho một mạng không dây, gồm tiền thuê đường mạng, 3 Access Point và khoảng hơn 40 card modem không dây cùng các thiết bị đồng bộ khác tốn khoảng gần 100.000 USD. Thực ra, chi phí này không cao hơn là bao so với việc thiết lập một mạng LAN với số người dùng tương ứng, mà theo một doanh nghiệp đang sử dụng Wifi thì trở ngại nằm ở phần thiết bị đồng bộ đi kèm. Một máy tính thông thường để kết nối vào mạng chỉ cần một đoạn dây nhỏ, còn để truy cập vào mạng không dây phải cần tới một card mạng không dây có giá từ 60 – 200 USD/cái hoặc là máy tính tích hợp sẵn công nghệ này. Công nghệ không dây đặc biệt tăng cường sức mạnh cho các thiết bị tính toán di động như máy tính xách tay, PDA hay Pocket PC.
Ngoài chi phí, bảo mật thông tin đang được các nhà quản lý đặc biệt quan tâm. Do tính chất của mạng không dây là phủ sóng rộng nên nếu không có những cơ chế kiểm soát truy cập và bảo vệ thông tin hữu hiệu thì đây sẽ là môi trường tốt cho kẻ xấu thâm nhập phá hoại, đánh cắp thông tin...
Một vài trở ngại nhỏ khác cũng có thể ảnh hưởng tới khả năng phổ dụng của Wifi như máy tính truy cập bằng công nghệ Wifi sẽ hao pin rất nhanh, do vậy khi sử dụng dịch vụ Wifi phải mang theo dây nguồn; phạm vi phủ sóng của Wifi bị hạn chế...
2.3 Công nghệ 3G
Các tiêu chuẩn 3G cho công nghệ vô tuyến thế hệ thứ 3 chủ yếu tăng cường truyền cho thoại và số liệu từ 9,5 k – 2Mbit/sec
2G là công nghệ chủ yếu cho điện thoại di động hiện tại
Bao gồm :
Các cuộc gọi thoại
Nhắn tin nhắn đơn giản
Tốc độ 10 Kbps
Thời gian tải bản nhạc MP3 dài 3 phút từ 31- 41 phút.
Công nghệ vô tuyến 2.5 G : bao gồm :
Các 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 phút từ 6- 9 phút.
Công nghệ vô tuyến 3 G
Kết hợp giữa ĐT di động, máy tính sách tay và TV
Các cuộc gọi thoại
Roaming tòan cầu
Gửi và nhận thư điện tử
Duyệt Web tốc độ cao
Định vị, định hướng.
Hội nghị truyền hình
Xem truyền hình qua mạng
Ghi nhớ , nhắc nhở lịch trình điện tử.
Tốc độ 144k-2 Mbps
Thời gian tải bản nhạc MP3 dài 3 phút từ 11s đến 1,5 phút.
Các khả năng của 3G :
Hỗ trợ chuyển mạch gói tốc độ cao
144 Kbps hoặc cao hơn cho lưu lượng di đông cao
384 Kbps cho người đi bộ
2 Mbps hoặc cao hơn cho thuê bao trong nhà
Khả năng làm việc kết hợp chuyển vùng
Chia sẻ thông tin và tốc độ giữa các nhà cung cấp
Ghi chi tiết các cuộc gọi thông thường
Hiện trạng người sử dụng
Hiện tại, các mạng di động Việt Nam đang sử dụng công nghệ từ 2,5-3G. Đây là công nghệ dành cho những lớp khách hàng khác nhau, có truy nhập Internet nhưng chuyên về thoại là chính. Ngược lại, công nghệ Wimax có băng rộng hơn, lại được sử dụng chuyên truy nhập Internet có dịch vụ thoại, có tính năng thoại. Ví dụ như một số dịch vụ gia tăng dựa trên công nghệ Wimax như gọi IP Phone qua máy tính, VoIP...
Qua những chỉ tiêu kỹ thuật và ứng dụng của các công nghệ trên đây ta có thể thấy trong tương lai gần khi công nghệ Wimax còn giá thành cao, đầu tư chưa thể nhanh được, Wifi là công nghệ dành cho vùng phủ sóng nhỏ, tốc độ cao nhưng nhiều người truy cập cùng lúc thì tốc độ sẽ giảm và như vậy, có thể chia sẻ băng thông cũng như chi phí giữa các thuê bao, chủ yếu dành cho mạng nội bộ. Công nghệ 3G vùng phủ sóng lớn dành cho một cho số ít khách hàng mà truy cập mạng là dịch vụ thứ yếu sau thoại nhưng lại cần thiết khi di động. Do đó ta có thể thấy 3 công nghệ này trước mắt sẽ cùng tồn tại và bổ xung cho nhau.
Để thấy trong tương lai gần các công nghệ này cùng tồn tại:
* Hãng Intel vừa công bố đã tích hợp được tính năng wifi và Wimax trong cùng một con chip để trang bị cho máy tính xách tay. Sean Maloney, Tổng giám đốc bộ phận di động của Intel, 8/3/2006 đã trình bày kế hoạch triển khai WiMax trong Diễn đàn các nhà phát triển IDF tại San Francisco (Mỹ). Maloney khẳng định Wi-Fi và WiMax sẽ cùng xuất hiện trong vi xử lý có tên mã Ofer khoảng 3 năm tới. Khi đó, người tiêu dùng sẽ có thể dễ dàng chuyển đổi giữa các điểm truy cập hot spot và mạng khu vực.
* Sự kiện Nokia tuyên bố phát triển WiMax cho điện thoại khiến không ít người thắc mắc liệu có phải hãng này không còn quan tâm đến công nghệ 3G. Tuy nhiên, nhà sản xuất Phần Lan khẳng định hai công nghệ này sẽ cùng tồn tại song song. Nokia quả quyết rằng kế hoạch phát triển mạng tốc độ cao không dây trên diện rộng WiMax với Intel không có nghĩa là hãng quay lưng lại chuẩn di động 3G bởi "trên thực tế, 3G sẽ hỗ trợ đắc lực cho Wimax và không thể hình thành một dịch vụ thay thế nó", theo lời Simon Beresford-Wylie, Phó giám đốc điều hành của Nokia. Beresford-Wylie cho biết Nokia quyết định hợp tác cùng Intel vì hãng nhận thấy WiMax là một phương tiện truyền/nhận dữ liệu quan trọng, nhưng sẽ chỉ hoạt động hiệu quả tại những nơi có dịch vụ 3G điều phối lưu thông. Nokia đã công bố kế hoạch chi thiết để tăng tốc độ truyền dữ liệu qua mạng di động lên tới ít nhất 14 Mb/giây. Bước đầu, họ sẽ bắt tay vào việc tối ưu hóa chuẩn 3G hiện tại (384 Kb/giây), để cuối năm nay, tốc độ 1 - 2 Mb/giây cho điện thoại sẽ chính thức hoạt động tại nhiều khu vực. Tiếp đó, khi 3G và WiMax đã cùng tồn tại, hãng sẽ phát triển giải pháp nâng tốc độ lên 14 Mb/giây.
3. GIẢI PHÁP CỦA CÁC NHÀ SẢN XUẤT
Được sự hỗ trợ mạnh mẽ của nhà sản xuất chipset hàng đầu thế giới Intel, các nhà sản xuất sản phẩm Wimax chủ yếu dựa trên loại chip set hỗ trợ công nghệ Wimax của Intel.
Dòng sản phẩm Wimax đầu tiên dựa trên chuẩn 802.16a, hoạt động ở phổ tần quốc tế 3.5 GHz và 10.5 GHz và phổ tần cấp phép 2.5-2.7 GHz ở Mỹ, phổ tần chưa cấp phép 2.4 GHz và 5.725-5.825 GHz trên phạm vi rộng.
3.1 Giải pháp của Intel :
Giải pháp Chipset Intel: Đổi mới nền băng rộng vô tuyến cố định Wimax
Chipset Intel ® PRO/Wireless 5116 tích hợp cao tuân theo chuẩn IEEE 802.16-2004 họat động ở cả 2 băng tần số vô tuyến cấp phép và không cấp phép. Chipset được tích hợp và sắp xếp hợp lý quy trình thiết kế và đưa ra giải pháp để phát triển các CPE hiệu quả cao.
Khi kết hợp với các bộ khuếch đại công suất và RFIC của các hãng khác, các nhà sản xuất tạo ra các modem Wimax cá nhân có thể tự cài đặt trong nhà và ngoài trời, làm các cổng cung cấp dữ liệu IP tốc độ cao, thoại và hình ảnh theo thời gian thực. Giảm chi phí và gia tăng tốc độ phần cứng chipset Intel PRO/Wireless 5116 sẽ sẵn sàng sử dụng cho các ODM (Original Design Manufacturer) thứ ba.
Chipset Intel PRO/Wireless 5116 xây dựng xung quanh kỹ thuật điều biến OFDM hiệu suất cao. Băng thông kênh và tốc độ dữ liệu có thể lập trình và hỗ trợ các ứng dụng thông thường và các ứng dụng mở rộng. Cấu trúc bộ xử lý lõi đôi cung cấp cho các nhà sản xuất các chức năng có thể lập trình và mềm dẻo cho các ứng dụng phần mềm và lớp MAC của họ. Tích hợp lớp MAC tốc độ 10/100, xử lý bảo mật nội tuyến và một giao diện mạch điều khiển TDM cho các ứng dụng IP và các ứng dụng thoại truyền thống.
Cùng với chipset Intel PRO/Wireless 5116 là một bộ công cụ phát triển phần mềm (SDK) cung cấp cho các nhà lập trình các công cụ cần thiết để khai thác khả năng lập trình của thiết bị. Bộ điều biến và các API RF, các bộ điều khiển có liên quan về vô tuyến, Ethernet, và các thiết bị TDM cho phép các nhà lập trình trừu tượng hóa độ phức tạp phần cứng bộ điều biến và tập trung vào phát triển ứng dụng và lớp MAC của họ.
Các đặc tính nổi bật của chipset Intel® PRO/Wireless 5116
Modem
Tích hợp SoC mức cao theo chuẩn IEEE 802.16 -2004
256 OFDM PHY hỗ trợ băng thông kênh lên đến 10MHz.
Các chế độ song công TDD và H/FDD
Concatenated Reed-Solomon and Convolutional Encoding Forward Error Correction
Các phương pháp điều chế (BPSK, QPSK, QAM16, QAM64)
Tăng cường hỗ trợ kho liên kết
Nhận mã hóa không gian thời gian
Uplink kênh phụ
Đo chất lượng kênh SNR, RSSI
Khả năng ARQ
Hình 4: Sơ đồ khối mức cao chipset Intel® PRO/Wireless 5116
Xử lý
ARM* 946E-S lõi kép gắn vào PHY, MAC và xử lý giao thức ứng dụng.
DSP gắn song song cùng với 3 ALU cho phép 3 họat động phức tạp đồng thời cho mỗi chu kỳ xử lý OFDM.
Xử lý bảo mật nội tuyến sử dụng kỹ thuật mã hóa tăng cường (3DES, AES và RC4).
Các giao diện và I/O
Module giao diện RF hỗ trợ I/F hoặc các thiết bị vô tuyến I/Q băng gốc được thiết kế cho phổ tần cấp phép và không cấp phép.
Tích hợp một cặp ADC và DAC, và một PLL (Phase Locked Loop) hiệu suất cao để điều khiển chuyển đổi.
Tích hợp lớp MAC 10/100 Ethernet với giao diện MII vào PHY bên ngòai.
Giao diện TDM cho các ứng dụng thoại tương tự truyền thống hoặc kết nối nối T1/E1.
Tích hợp thêm các cổng I/O và các giao diện hệ thống
Giao diện bộ nhớ mở rộng – SDRAM và Flash – các giao diện sửa lỗi và kiểm tra.
Các GPIO có thể lập trình
Hình 5 Sơ đồ hệ thống CPE sử dụng chipset Intel® PRO/Wireless 5116
Tiêu chuẩn do Intel là thành viên soạn thảo:
Hãng chế tạo chip hàng đầu cho máy tính và điện thoại di động , thành viên chủ chốt của Wimax forum, xây dựng hòan thiện tiêu chuẩn 802.16 cả cố định và di động (802.16-2004 và 802.16e).
Tình hình Sử dụng băng tần trên thế giới:
North America, Mexico 2.5 GHz and 5.8 GHz
Central and South America 2.5 GHz, 3.5 GHz and 5.8 GHz
Western and Eastern Europe 3.5 GHz and 5.8 GHz
Middle East and Africa 3.5 GHz and 5.8 GHz
Asian Pacific 3.5 GHz and 5.8 GHz
Mô hình cho mạng Wimax cố định:
Hình 6 Mô hình cho mạng Wimax cố định
Trong mô hình trên giải pháp Wimax cố định được dùng thay cho đường truyền, thỏa mãn tiêu chuẩn 820. 16-2004. Do công nghệ wimax có thể phủ sóng phạm vi đến khoảng 50 km và tốc độ đường truyền lên tới khoảng 75 Mbps (lý thuyết). Ở đây nó đóng vai trò một đường T (như dịch vụ được cung cấp bằng dây).
Dùng antena điểm- điểm kết nối nên cự ly là rất xa.
Các thuê bao muốn kết nối với trạm gốc dùng antena điểm đa điểm.
kết hợp wifi cho vùng nhỏ cùng các thuê bao wimax (theo chuẩn 802.16 REV E ) kết nối trạm gốc, mô hình này tạo ra vùng phủ sóng cho rất nhiều người sử dụng.
Ưu điểm khi sử dụng giải pháp Wimax cố định dùng tần số được cấp và không được cấp phép hơn hẳn khi dùng dây dẫn: Các tiêu chuẩn 802.16-2004 hỗ trợ cho độ rộng băng tần cũng như sử dụng lại các kênh tần số, do vậy tăng năng lực mạng. Các tiêu chuẩn này còn hỗ trợ việc điều khiển công suất phát và đo kiểm chất lượng kênh như một công cụ sử dung hiệu quả phổ tần số. Tiêu chuẩn được tạo ra để nâng số người sử dụng trên 1 kênh RF từ hàng trăm lên hàng nghàn. Hỗ trợ đa kênh nên các nhà sản xuất thiết bị đáp ứng được nhu cầu đa dạng của thị trường.
Băng tần cấp phép : 2.5 và 3.5 GHz : được dùng chủ yếu trên thế giới bao gồm bắc Mỹ, Mỹ la tinh,đông và Tây Âu, và một phần châu Á thái bình dương, có thể khác nhau ở băng tần nhưng trong dải 2.6->4.2 GHz và ưu thế hơn dải tần không cấp phép là : công suất đường xuống lớn nên có lợi cho anten trong nhà.
Ở Mỹ FCC (Federal Communications Commission) truy nhập băng rộng trước đây là MMDS trong dải mở là 2.495 MHz đến 2.690 MHz nay cấu trúc lại 2.5 GHz dành cho Wimax.
Băng tần không cấp phép : 5 GHz
Hầu như trên tòan thế giới giải tần này là không cấp phép và băng và tần số sau đây dành cho giải pháp Wimax:
Băng
tần số
yêu cầu cấp phép
Có hiệu lực tại
2.5 GHz
2.5 to 2.69 GHz
Có
Brazil, Mexicomột vài nước Đông nam Á và Mỹ
3.5 GHz
3.3 to 3.8 GHz, ưu tiên 3.4-GHz to 3.6-GHz
không phải tất cả
ưu tiên 3.4 ->3.6 cho vô tuyến băng rộng tại phần lớn các nước
5 GHz
5.25 to 5.85 GHz
không
5.725-GHz to 5.85-GHz, ở vài quốc gia cho phép công suất phát > 4w do đó tăng vùng phủ sóng
So sánh ưu thế ở 2 dải cấp phép và không cấp phép:
Giải pháp giải tần cấp phép:
Vì nhà khai thác phải trả tiền nên có tòan quyền sử dụng dải tần, dải tần này cũng thấp hơn dải tần không được cấp phép vì vậy:
Chống xâm nhập tốt
Chất lượng dịch vụ tốt hơn
NLOS tốt hơn do thu ở tần số thấp hơn.
Giải pháp giải tần không cấp phép: Giải tần này không dành riêng nên dễ gây nhiễu cũng như nhiều sản phẩm được sản xuất và không chờ cấp phép nên :
Giá thành thấp.
Nhiều lựa chọn
Triển khai nhanh.
Hình 7 Mô hình cho giải pháp giải tần không cấp phép
Một trong những vấn đề khi thiết lập hạ tầng cho giải pháp này là vấn đề chống nhiễu để cải thiện chất lượng dịch vụ. Phía thuê bao (1) trên hình phải có Anten được lắp đặt đúng chuyên môn cho góc thu phù hợp để nhận được tín hiệu RF tốt nhất.
Anten phía trạm gốc (2) phải có góc nghiêng phù hợp, tạo độ lợi tối đa, phải có các link dự phòng để đạt được sự tiếp nhận tín hiệu tối ưu
Văn phòng trung tâm của nhà cung cấp dịch vụ (CO) (3) gồm các chức năng:
Yêu cầu định dạng người sử dụng dịch vụ.
Lắp đặt chuyên nghiệp trạm gốc với anten có góc thu chuẩn
Cung cấp cho thuê bao truynhập băng rộng ít nhất 1 Mbps
Nối vào mạng lõi (backbone) hoàn hảo.
Nối vào các dịch vụ thoại, mạng điện thoại công cộng, cổng đa phương tiện.
Thực hiện quản lý lưu lượng, định tuyến và tường lửa.
Thống kê có chọn lọc các số liệu về mạng lưới
Trạm gốc (chuyển tiếp) (4) phải đáp ứng được:
Làm việc liên tục, có cấu trúc vững chắc, an tòan với con người về mặt sóng RF, không bị ảnh hưởng bởi thời tiết đến chất lượng dịch vụ.
3.2 Giải pháp sản phẩm của SR-Telecom:
Loại sản phẩm: Trạm gốc Wimax, nhãn hiệu thương mại ABS4000
Giải pháp FWA Wimax đối xứng của SR-Telecom kết nối đồng thời tới nhiều nhà cung cấp dịch vụ và hỗ trợ các ứng dụng yêu cầu QoS khác nhau, sơ đồ ứng dụng tổng thể Wimax của ABS4000.
Hình 8 Sơ đồ ứng dụng tổng thể Wimax của ABS4000
Trạm gốc Wimax ABS4000 đối xứng cung cấp truy cập vô tuyến băng rộng đa dạng ứng dụng cố định và xách tay, gồm Wi-Fi, Backhaul VPN, Internet tốc độ cao, điện thoại VoIP, luồng âm thanh và hình ảnh, các ứng dụng theo thời gian thực như hội nghị truyền hình và trò chơi trực tuyến.
Với kinh nghiệm 10 năm trong công nghệ OFDM của SR-Telecom, ABS4000 không chỉ tuân theo các đặc điểm cơ bản của Wimax mà còn có thêm các đặc điểm tùy chọn như: MIMO, mã hóa không gian, Hybrid ARQ và kênh phụ (Sub-channelling). Kết quả chính là do có tính đối xứng mà công nghệ hoạt động hiệu quả hơn và phủ sóng được ở điều kiện NLOS.
Thiết bị ABS4000 hoạt động ở băng tần 3.5GHz và hỗ trợ (hosts up) tối đa 6 sector sử dụng profile FDD trong các kênh 1.75 hoặc 3.5 MHz. Nó hỗ trợ các máy trạm thuê bao theo chuẩn Wimax.
Hơn nữa, với hệ thống quản lý mạng (NMS) đối xứng, các nhà khai thác có thể quản lý hiệu quả một số lượng các trạm gốc và thuê bao không giới hạn.
Đặc điểm thiết bị Wimax ABS4000
Trạm gốc Wimax theo chuẩn 802.16-2004
Đặc điểm kỹ thuật dịch vụ dữ liệu
Giao diện người dùng
Cổng vật lý
RJ-45 100Base-T cho mỗi Sector Wimax
Giao thức giao diện lớp mạng
IEEE 802.3
Phân đoạn mạng
VLAN IEEE 802.1Q/802.1D (802.1p)
Đặc điểm liên mạng
Giao thức lưu lượng người dùng
IPv4, PPPoE, L2TP, PPtP, IPSec, MPLS
Chuyển mạch gói
Chuyển mạch lớp 2 và chính sách chuyển mạch có thời gian trễ thấp cho phép dễ dàng hoạt động giữa các router, gateway, firewall/NAT, IP PBX, Media Gateway và DMZ (Demilitarised Zone) với nhau hỗ trợ các ứng dụng doanh nghiệp và nhà riêng.
Lọc gói
Điều khiển tràn đa hướng/ quảng bá
Phân loại gói (tuân theo chuẩn 802.16 và SR-Telecom)
Lớp 2: IEEE 802.3, 802.1Q, VLAN ID, IEEE 802.1D (802.1p).
Lớp 3: IP, phân biệt điểm mã dịch vụ/ TOS
Lớp 4: số cổng và/ hoặc vùng
Đặc điểm QoS
Hỗ trợ dòng dịch vụ
Chính sách ép buộc cho mỗi luồng dịch vụ
Hỗ trợ lớp đa dịch vụ cho mỗi SS
Profile mức dịch vụ GoS
NMS đối xứng gồm các profile GoS đã được định nghĩa trước cho các dịch vụ tiêu biểu, ví dụ như VoIP cho nhà riêng và doanh nghiệp.
Điều hòa luồng lưu lượng mỗi dịch vụ
Đánh dấu mức độ ưu tiên lưu lượng
Xếp hàng lưu lượng theo lớp cho mỗi luồng.
Bộ đếm giờ theo đúng lưu lượng
Trạng thái lưu lượng
Điều khiển tắc nghẽn (WRED)
Lập danh mục liên kết 802.16 (UGS, rtPS, nrtPS, BE)
Điều khiển sự biến động tạp và thời gian trễ
Đặc điểm quản lý
Cấu hình và quản lý
SNMP v2/v3, Telnet, DHCP & TFTP
Cấu hình IP cho BS Wimax
Động (sử dụng DHCP) hoặc tĩnh
Bảo dưỡng bằng phần mềm
Nâng cấp phần mềm ngang qua giao diện vô tuyến tới SS.
Tự động nâng cấp khi đang bật nguồn
Quản lý SS
Có tính đối xứng: NMS, SNMP hoặc Telnet.
MIBs
Theo chuẩn
Tăng cường thêm các đặc điểm tùy chọn.
Hỗ trợ các máy phân tích/ đo kiểm
Thiết bị đo kiểm được Wimax cấp giấy chứng nhận.
Thông lượng BS
Thông lượng tối đa đường uplink & downlink (dung lượng ở đỉnh của Sector)
6.5Mbps cho tần số 1.75MHz (64 QAM 3/4)
13 Mbps cho tần số 3.5 MHz (64 QAM 3/4)
Đặc điểm RF
Phương pháp truy cập vô tuyến
FDD, OFDM
Wimax profiles
Tần số 1.75 & 3.5 MHz trong các băng 3.5 GHz
Vùng tần số họat động
Độ lợi Anten
Công suất phát RF
3300 MHz – 3800 MHz
17.5 dB (tiêu biểu)
31 dBm
Độ nhạy máy thu ở kênh
Điều chế và mã hóa
Độ nhạy
1.75 MHz
BPSK 1/2
QPSK 1/2
QPSK 3/4
16 QAM 1/2
16 QAM 3/4
64 QAM 2/3
64 QAM 3/4
-100 dBm
-98 dBm
-96 dBm
-93 dBm
-90 dBm
-85 dBm
-83 dBm
3.5 MHz
BPSK 1/2
QPSK 1/2
QPSK 3/4
16 QAM 1/2
16 QAM 3/4
64 QAM 2/3
64 QAM 3/4
-97 dBm
-95 dBm
-93 dBm
-90 dBm
-87 dBm
-82 dBm
-80 dBm
Đặc điểm lớp vật lý
Cyclic prefix support for 1/4, 1/8, 1/16, 1/32
Space-time coding (STC).
Sub-channelisation of 2, 4, 8 và 16 kênh.
Bù sai số trước (FEC)
3.3 Giải pháp sản phẩm của Alvarion.
Là nhà sản xuất hàng đầu các thiết bị truy nhập băng rộng với hơn 2 triệu sản phẩm được lắp đặt trên 130 quốc gia, các thiết bị của Alavrion là giải pháp cả cố định lẫn di động bao trùm tần số từ 450 MHz đến 28 GHz. Là đối tác bạn hàng của Intel, Các chip của Intel được đưa vào các dòng sản phẩm BreezeMax từ tháng 4-2005.
Với Wimax tên thương mại sản phẩm là Breezemax. Công nghệ OFDM.với độ nhậy cao, các sản phẩm của Breezemax có thể đáp ứng tốt kể cả trong điều kiện NLOS . Công suất phủ sóng lớn, anten thông minh đa dạng, BreezeMax có thể được dùng trong nhà cho cả vùng đông dân cư (thành thị) lẫn vùng thưa dân (nông thôn). BreezeMax hỗ trợ tốt nhiều dịch vụ băng rộng như: truy nhập Internet, VPN, thoại , E1/T1, Video và multimedia khác.
BreezeMax là sản phẩm cả trạm gốc lẫn thiết bị đầu cuối.
Với thiết bị trạm gốc: các đặc tính:
Khả năng cao, Thiết kế dư.
OFDM, OFDMA, công nghệ anten thông minh.
Giá thành không cao.
Sẵn sàng cho Wimax.
Phủ sóng trên 30 Km.
Điều chế : BPSK,QPSK, QAM 16, và QAM64.
Có khả năng tăng đến 72Mbps cho một Sector và 432 Mbps cho một trạm gốc..
Đặc tính kỹ thuật:
Hệ thống tuân theo các tiêu chuẩn:
Giao diện: IEEE 802.16-2004 sẽ nâng cấp lên 802.16e.
Data: IEEE 802.3CSMA/CD.
Vô tuyến: ETSI EN 301 021V 1.4.1 753 V1.1.1
EMC: ETSI EN 301 489-1
An toàn: EN 60950 (CE)
Môi trường: ETS 300 319 part 2-1 T 1.2 và part T 2-2 2.3 cho trong và ngoài trời
Part 2-3 T 3.2 cho trong nhà và part 2-4 T4.1 cho ngoài trời.
Nhiệt độ: 0-40 độ C cho trong nhà
-40 đến 55 độ C cho ngoài trời
- Độ ẩm : 5-95 %.
Trạm gốc: Radio và modem:
Băng tần: 1.5GHz; 2.3 GHZ WCS; 2.5GHZ BRS; 3.3-3.8GHz; 5GHz.
PHY : OFDM 256 FFT với uplink OFDMA tương lai hỗ trợ
SOFDMA cho Wimax di động.
Duplex mode: FDD/TDD.
Hỗ trợ điều chế: 64 QAM to BPSK (8 mức tương ứng)
Độ rộng băng tần kênh: 1.75 MHz, 3.5MHz, 5MHZ, 7MHz, 10MHz.
Độ rộng băng tần sóng mang: 14 MHz (với mux IF)
Công suất ra lớn nhất: 34 DBm
Loại Antena: Omni 60, 90, 120 độ
Giao diện mạng: 10/100/1000 Base –T, E1/T1
Hỗ trợ VLAN: IEEE 802.1Q
Phân loại lưu lượng: Lớp 2 IEEE 802 1p, IP DSCP
Đặc tính của thiết bị đầu cuối:
Tích hợp giao diện băng rộng không dây của Intel
Dễ lắp đặt cho vùng mới phủ sóng
Tích hợp SIM card thông minh
Giao diện thoại, data, wifi và E1/T1
Hoàn tòan áp dụng cho NLOS trong nhà
Nhiều giải pháp cho Anten
DRAP (dinamic resource allocation protocol) cho chất lượng dịch vụ thoại.
10 Mbps cho CPE
Quản lý SNMP.
Đặc tính kỹ thuật:
Băng tần: 1.5GHz; 2.3 GHZ WCS; 2.5GHZ BRS; 3.3-3.8GHz; 5GHz.
PHY : OFDM 256 FFT với uplink OFDMA
Duplex mod: FDD/TDD.
Hỗ trợ điều chế: 64 QAM to BPSK (8 mức tương ứng)
Độ rộng băng tần kênh: 1.75 MHz, 3.5MHz, 5MHZ, 7MHz, 10MHz.
Công suất ra lớn nhất: 20-24 DBm (tại cổng antena)
Loại Antena: 18 Dbi (tích hợp), 12 Dbi (gắn ngoài ), 9 Dbi loại 6 chấn tử định hướng.
Phân cực Antena: Ngang và dọc.
Phân loại lưu lượng: Lớp 2 IEEE 802 1p, IP DSCP
Data và nối mạng:
Giao diện mạng : 10/100 Base-T, 802 11g, RJ 11POTS, E1/T1
Alvarion, nhà cung cấp giải pháp băng rộng không dây và mạng di động chuyên dụng, đang tập trung vào công nghệ 4Motion mới. Đó là WiMax di động tổng thể dựa theo chuẩn 802.16e-2005 đang được triển khai cùng với các nhà cung cấp công nghệ mạng lõi và IP, thiết bị đầu cuối và dịch vụ tích hợp. Alvarion đang tập trung vào việc cấp dải tần linh hoạt cho nhiều dịch vụ. Như vậy các thuê bao di động sẽ được ứng dụng 3 loại hình dịch vụ (truyền thoại, số liệu và hình ảnh di động) mọi lúc mọi nơi.
BreezeMAX là sản phẩm theo chuẩn WiMax của Alvarion được thiết kế hỗ trợ cho các ứng dụng băng rộng không dây cố định, cơ động, cầm tay và di động. Phiên bản 4Motion ứng dụng cho thương mại bao gồm các chuẩn tương thích với các trạm gốc BreezeMAX và các hệ thống khác nhau của Alvarion và của bên thứ 3 cũng như các thiết bị thuê bao của khách hàng. Các thử nghiệm cho phiên bản 4Motion dự kiến sẽ tiến hành vào 6 tháng đầu năm 2007.
3.4 Giải pháp sản phẩm của Motorola cho ISP:
Motorola là nhà sản xuất lớn các thiết bị đầu cuối và thiết bị mạng và cung cấp các giải pháp mềm dẻo cho các khách hàng có nhu cầu khác nhau . Từ năm 2002 hãng đã phát triển dòng sản phẩm Canopy công nghệ Wimax và được triển khai lắp đặt trên một số quốc gia trên thế giới. Dòng sản phẩm này hỗ trợ truy nhập không dây băng rộng tần số 3.5 GHz lúc đầu, về sau hỗ trợ thêm các tần số 2.3 GHz, 2.5 GHz và 5GHz không cấp phép. Loạt sản phẩm này còn bao gồm cả các CPE ngoài trời (gắn tường hoặc mái nhà) cũng như các sản phẩm trong nhà (dạng để bàn) modem CPE và Wifi gateway. Các trạm gốc wimax (WBS) của Motorola có khỏang cách rất mềm dẻo và linh hoạt phù hợp cho triển khai các tế bào. Điều này cho phép các nhà cung cấp có thể cung cấp các dịch vụ băng rộng không dây di động trên phạm vi rộng lớn.
Ưu thế của các sản phẩm Canopy:
Dễ dàng triển khai: Hệ thống sản phẩm Canopy với các giao thức thông minh, dẽ triển khai và vận hành. Việc thiết kế mạng trên cơ sở hòan thiện mạng có sẵn nên cũng đơn giản việc lắp đặt. Không phải triển khai đường dây và hệ thống vi ba mới. Việc lắp đặt có thể chỉ trong vài ngày thay vì hàng tháng cho mỗi trạm.
Cấu hình linh hoạt : Với cấu hình điểm đa điểm cự ly liên lạc có thể lên đến 24 km, cấu hình điểm điểm cự ly liên lạc có thể lên đến 200km. Ngoài ra hệ thống còn được tích hợp các giao diện cho phép quản lý mạng, tính cước và giám sát từ xa.
Triển khai với ưu thế vượt trội nhờ hệ thống được Môđun hóa cao, tránh được nhiễu, nhiều phổ tần chọn lựa nên có thể phù hợp cho cả vùng đông dân lần vùng nông thôn thưa dân cư.
Việc bảo mật của hệ thống cũng tuân thủ theo mã hóa DES ( Data encryption standard) và tương thích với AES (advanced encryption standard ) tức là được mã hóa 128 bit bảo đảm an tòan việc phát và nhận tín hiệu.
Tốc độ truyền cao: Với cấu hình điểm - đa điểm tốc độ là từ 512 Kbps đến 14 Mbps và với cấu hình điểm – điểm thì tốc độ là từ 10 Mbps đến 300 Mbps. Tất nhiên tốc độ tải lên và xuống trên thực tế ở từng nơi cụ thể còn phụ thuộc các yếu tố khác nhau nên có thể khác nhau.
3.5 Giải pháp Chipset của Fujitsu.
3.5.1 Mô tả
Fujitsu phát triển các ứng dụng truy cập vô tuyến băng rộng rất hiệu quả về chi phí, tích hợp MAC và PHY vào trong bộ xử lý tín hiệu băng gốc. Thiết kế SoC này hỗ trợ một vùng tần số từ 2-11 GHz trong cả băng cấp phép và chưa cấp phép.
Nó hỗ trợ tất cả các độ rộng dãi tần có sẵn hiện nay từ 1.75 MHz đến 20 MHz. Fujitsu Wimax SoC tuân theo bộ tiêu chuẩn IEEE 802.16-2004 về Wimax và có thể cấu hình sử dụng được ở cả hai ứng dụng trạm thuê bao và trạm gốc.
SoC hỗ trợ các kỹ thuật điều chế thích ứng hiệu quả cao gồm 64 QAM, 16 QAM, QPSK và BPSK. Tốc độ dữ liệu SoC tối đa là 75 Mbps khi áp dụng kỹ thuật điều chế 64 QAM trong kênh 20MHz và sử dụng tất cả 192 sóng mang phụ. Các kênh phụ đường lên cũng tuân theo yêu cầu của bộ tiêu chuẩn. Các tính năng tăng cường với hai bộ xử lý RISC cũng được nhúng vào SoC.
Hai bộ xử lý này bắt tay với các chức năng chủ yếu theo yêu cầu của đặc tính Wimax và còn cho phép bắt tay với phần mềm ứng dụng của người dùng.
3.5.2 Tính năng:
Hoàn toàn tuân thủ bộ tiêu chuẩn IEEE 802.16-2004.
Hỗ trợ cả hai trạm gốc và trạm thuê bao cho các ứng dụng TDD hoặc FDD.
Tích hợp 256 OFDM PHY với các kỹ thuật điều biến 64QAM, 16QAM, QPSK và BPSK.
Phân chia đường Uplink theo các kênh phụ
Giao diện băng gốc linh họat với các bộ chuyển đổi tốc độ cao ADC, DAC.
Tính năng điều khiển tần số tự động (AFC) tích hợp với bộ chuyển đổi DAC.
Tính năng lựa chọn tần số động (DFS) tích hợp với bộ chuyển đổi ADC.
Bộ chuyển đổi ADC tích hợp để đo công suất thu/ phát.
Bảo mật sử dụng các kỹ thuật mã hóa/ giải mã DES, AES, CCM.
Hai bộ xử lý RISC để họat động với các lớp bên trên và bên dưới lớp MAC.
Tích hợp bộ điều khiển bộ nhớ và bộ điều khiển DMA.
Tích hợp kỹ thuật Ethernet cho giao diên mạng.
Có nhiều bộ thiết bị ngọai vi tích hợp và điều khiển tín hiệu RF.
AGC có thể lập trình hỗ trợ vùng rộng sự suy giảm tín hiệu RF.
3.5.3 Ứng dụng:
Hệ thống BWA tuân theo các đặc tính Wimax cố định:
Trạm thuê bao giá rẻ
Các CPE doanh nghiệp
Các trạm gốc
Hai băng cấp phép và chưa cấp phép 11 GHz
Phù hợp với các băng tần tự do 2.5, 3.5, 3.6 hoặc 5.8 GHz.
Các ứng dụng TDD, FDD song công/ FDD bán song công
3.5.4 Thiết kế có liên quan
Toàn bộ thiết kế liên quan đã có và đã được diễn đàn Wimax lên kế họach cấp phép. Hệ thống bao gồm đầy đủ các yêu cầu phền mềm và phần cứng cho giải pháp hệ thống chi phí thấp. Hệ thống Fujitsu 802.16 làm nền truy cập vô tuyến băng rộng cho các trạm gốc hoặc trạm thuê bao có các đặc điểm sau:
Tương thích với đặc tính của bộ tiêu chuẩn IEEE 802.16-2004
Đặc tính MAC cho các thiết bị cầm tay và hỗ trợ cả cho các ROTS (Hệ điều hành theo thời gian thực) khác nhau.
Bảo mật MAC lớp con để xác thực trạm thuê bao và mã hóa dữ liệu.
Lớp đa dịch vụ hỗ trợ phân biệt chất lượng dịch vụ.
Quản lý dịch vụ động để kích họat lớp dịch vụ khi cần.
4. TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI WIMAX TRÊN THẾ GIỚI
- Năm 2005 Hợp tác giữa Intel, Nokia, Motorola nhằm cho ra đời những thiết bị không dây tích hợp chipset WiMAX. Với Nokia phầnlớn là điện thoại di động nên thị trường là 31 % điện thoại di động toàn cầu hứa hẹn trở thành thuê bao Wimax. Motorola thì nắm cả điện thoại di động và máy tính sách tay. Gần 90% máy tính trên tòan cầu xử dụng chip Intel.
- Tuy nhiên một số tên tuổi lớn như còn chưa mặn mà : Tập đòan Qualcomm có vẻ như chỉ tập trung vào phát triển công nghệ 3G và 4G. Các tập đòan viễn thông lớn như AT&T, T-Mobile hay Vodafone vẫn án binh bất động, Verizon Wireless, Cingular và Sprin Nextel thì xây dựng được hạ tầng 3G tương đối hòan chỉnh nên không dễ gì đầu tư một công nghệ mới. Flarion mà Qualcomm mới mua lại thương hiệu thì đã thử nghiệm thành công công nghệ Flash-OFDM đạt được tốc độ ngang bằng với WiMax. Tập đoàn phần mềm Microsoft- ông chủ của Hệ điều hành tên tuổi cho thiết bị di động PDA, ĐTDĐ cũng chưa muốn gia nhập đội ngũ hỗ trợ cho thị trường wimax mới mẻ này.
- 3.11.2005 - Motorola và Intel đã lên một kế hoạch hợp tác với nhau để xây dựng chuẩn 802.16e của Viện điện tử IEEE, chuyên cung cấp các thông số cho các ứng dụng băng thông rộng không dây và cố định.
Chuẩn WiMax 802.11e dự kiến sẽ hoàn thành vào tháng 12 nhưng cũng phải mất vài tháng để các sản phẩm của hai hãng này tương thích với nhau.
- Theo hợp đồng, điện thoại của Motorola sẽ sử dụng chip của Intel. Ngoài ra, hãng còn dự định sẽ tiếp tục hợp tác với các công ty sản xuất chip khác. Motorola hy vọng WiMax sẽ đóng vai trò chính trong chiến lược phát triển di động của hãng. Nhà sản xuất điện thoại này có kết hoạch sẽ trình làng điện thoại di động sử dụng công nghệ WiMax 802.16e vào đầu năm 2007.
Intel dự định sẽ xuất xưởng chip WiMax dành cho laptop trong vòng 1 hoặc 2 năm tới.
Các bang( ở Mỹ), thành phố, vùng, trên thế giới được Intel hỗ trợ để trở thành nơi áp dụng công nghệ thông tin số hòan tòan (có sử dụng công nghệ Wimax) trên thế giới là : Cleveland, Ohio; Corpus Christi, Texas; Philadelphia,Pennsylvania; và Portland, Ore. ở Mỹ , cùng Mangaratiba, Brazil; Dusseldorf, Đức ; Gyor, Hungary; Jerusalem, Israel; Principality của Monaco; Seoul, Hàn quốc ; Osaka, Nhật bản ; Taipei, Đài loan ; và Westminster, Nước Anh .
Theo mô hình sau:
Ngày 17/10/2005 Đài Loan và Intel đã ký bản ghi nhớ (MOU) về việc triển khai thử nghiệm công nghệ băng thông rộng không dây Wimax tại một số vùng của Đài Loan. Bà Hà Mỹ Nguyệt, Bộ trưởng Bộ Kinh tế Đài Loan cho biết, từ năm 2005 đến năm 2008, Đài Loan sẽ đầu tư khoảng 37 tỷ Đài tệ (khoảng 1,2 tỷ USD) cho dự án M-Taiwan (Đài Loan di động), trong đó công nghệ Wimax là một hạng mục bao gồm. Bộ Kinh tế Đài Loan sẽ chủ trì dự án này.
Ông Sean Maloney, Phó Chủ tịch tập đoàn Intel cũng khẳng định, Intel sẽ hỗ trợ Đài Loan toàn bộ về mặt công nghệ và kinh nghiệm, giúp Đài Loan triển khai thành công Wimax, trở thành một nơi sử dụng công nghệ Wimax phổ biến và lớn nhất thế giới.
Lễ ký kết MOU diễn ra đồng thời với sự kiện Diễn đàn các nhà phát triển Intel - IDF Fall 2005, có sự chứng kiến của đông đảo các phương tiện truyền thông quốc tế.
* Ngày 22/9/2005, Intel đã tuyên bố về một chương trình triển khai Wimax cho các nước Đông Nam Á như: Thái Lan, Malaysia (cuối năm 2005); Việt nam, Indonesia (2006). Theo ông, chương trình đó sẽ mang lại lợi ích thực tiễn gì cho các nước này khi mà hiện tại, đa số dân chúng còn chưa đủ khả năng kinh tế cũng như trình độ dân trí để khai thác hết tiềm năng của các công nghệ hiện đại như máy tính xách tay và mạng Internet tốc độ bình thường?
Ông Sean Maloney, Phó chủ tịch tập đoàn Intel nói: “Hiện nay, Intel đang làm việc với các chính phủ, các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông, các bộ ngành Giáo dục, y tế, nông nghiệp... của những nước này cũng như của Việt Nam, để chuẩn bị cho việc triển khai thử nghiệm công nghệ WiMAX, hy vọng sẽ bắt đầu vào năm 2006. Sau khi thử nghiệm xong, chúng tôi sẽ nghiệm thu và mở rộng triển khai WiMAX. Chúng tôi hy vọng với các bước chuẩn bị này sẽ đem đến những thành công nhất định trong công cuộc ứng dụng số hoá, đặc biệt có ý nghĩa đối với các nước đang phát triển trong khối ASEAN”.
Những bước khởi đầu về băng thông rộng không dây sẽ tạo một nền móng vững chắc cho "tầm nhìn Đông Nam Á số" (The Digital ASEAN vision) và thực tế nó cũng làm tăng tỷ lệ sử dụng máy tính và Internet tại các nước này. Chính điều đó sẽ khiến băng thông rộng không dây trở nên phổ biến, dễ tiếp cận và tốn ít chi phí hơn với cộng đồng.
Chương trình Tầm nhìn Đông Nam Á số của Intel là nhằm giúp các làng, xã, thị trấn, tỉnh, thành, quốc gia tại khu vực ĐNA kết nối Internet, để tạo ra một khu vực liên kết mạnh, nhằm cạnh tranh tốt hơn với các quốc gia phát triển láng giềng như Trung Quốc và Ấn Độ.
Alcatel triÓn khai m¹ng kh«ng d©y b¨ng réng t¹i Hyl¹p
Ngµy 02/9/2003 Alcatel c«ng bè ®· triÓn khai thµnh c«ng c¬ së h¹ tÇng m¹ng truy nhËp kh«ng d©y dùa trªn hÖ thèng ph©n phèi ®a ®iÓm néi h¹t LMDS cho STET Hellas, Nhµ cung cÊp dÞch vô di ®éng hµng ®Çu ë Hyl¹p.
Gi¶i ph¸p LMDS cña Alcatel ®· t¹o cho STET Hellas mét c¬ së h¹ tÇng lý tëng ®Ó hç trî m¹ng backhaul cho 2G, 2.5G vµ 3G còng nh m¹ng truy nhËp kh«ng d©y b¨ng réng vµ c¸c yªu cÇu truyÒn dÉn cña m¹ng ®a dÞch vô.
Alcatel triÓn khai tr¹m gèc, thiÕt bÞ ®Çu cuèi kh¸ch hµng vµ khèi tËp chung ®a dÞch vô (MSC-Multiservice Concentrator) 7270 trªn nÒn ®a dÞch vô 7470 (MSP-Multiservice Platfrom) ®· cã cña m¹ng STET Hellas. Sù kÕt hîp 7270 MSC vµ 7470 MSP cã thÓ hç trî ®a dÞch vô bao gåm chuyÓn tiÕp khung, Ethernet, ATM vµ IP. Ngoµi ra Alcatel ®· n©ng cÊp phÇn mÒm qu¶n lý m¹ng 5620 ®Ó gi¸m s¸t vµ qu¶n lý c¶ m¹ng míi.
M¹ng truy nhËp kh«ng d©y b¨ng réng míi triÓn khai nµy ®· ®îc ®a vµo khai th¸c t¹i c¸c thµnh phè lín ë Hyl¹p nh Athens, Thessalonili. Víi gi¶i ph¸p LMDS ®iÓm-®a ®iÓm cña Alcatel, STET Hellas cã thÓ triÓn khai c¸c dÞch vô b¨ng réng kh«ng d©y chÊt lîng cao tíi c¸c ®èi tîng sö dông ®Çu cuèi còng nh tèi u ®îc lu lîng b¨ng réng trªn c¬ së h¹ tÇng di ®éng cña m×nh. §iÓm quan träng n÷a lµ víi cÊu h×nh nµy STET Hellas ®· tiÕt kiÖm ®îc ®¸ng kÓ chi phÝ cho viÖc triÓn khai c¸c dÞch vô b¨ng réng kh«ng d©y.
TËp ®oµn China Unicom t¹i Trung Quèc ®· chän hÖ thèng AirStar cña h·ng Netro
Ngµy 11/8/2003 China Unicom, Nhµ khai th¸c viÔn th«ng tæng hîp duy nhÊt t¹i Trung Quèc, ®· lùa chän AirStar, hÖ thèng truy nhËp kh«ng d©y b¨ng réng cè ®Þnh cña h·ng Netro ®Ó triÓn khai m¹ng truy nhËp chÊt lîng cao t¹i B¾c Kinh, Thîng H¶i vµ 5 thµnh phè miÒn ®«ng Trung Quèc. China Unicom sÏ më réng c¸c m¹ng trôc hiÖn cã ®Ó cung cÊp dÞch vô tho¹i, sè liÖu vµ héi nghÞ truyÒn h×nh.
HÖ thèng AirStar ®· ®¸p øng ®îc c¸c yªu cÇu cña China Unicom vÒ mét gi¶i ph¸p ®a n¨ng víi chÊt lîng cao, nã cã thÓ tÝch hîp mét c¸ch kh«ng cã ranh giíi vµo m¹ng trôc hiÖn cã. Víi hÖ thèng nµy China Unicom cã thÓ cung cÊp c¸c dÞch vô chuyÓn tiÕp khung, TDM, IP vµ ATM.
AirStar ho¹t ®éng t¹i b¨ng tÇn 26 GHz t¹i ba thµnh phè vµ 3,5 GHz t¹i n¨m thµnh phè. C¶ hai b¨ng tÇn nµy cïng ®îc sö dông t¹i B¾c Kinh. Sù mÒm dÎo trong viÖc sö dông tÇn sè, duy nhÊt cã ë AirStar, cho phÐp China Unicom qu¶n lý vµ ph©n phèi dÞch vô cã hiÖu qu¶ trong vïng phñ sãng.
AirStar lµ mét hÖ thèng truy nhËp kh«ng d©y b¨ng réng cè ®Þnh cã thÓ triÓn khai nhanh, cung cÊp mét d¶i réng c¸c dÞch vô th«ng tin cho c¸c kh¸ch hµng th¬ng m¹i, ®ång thêi nã cã thÓ triÓn khai ®ãng vai trß lµm m¹ng backhaul. AirStar cã thÓ ho¹t ®éng t¹i c¸c b¨ng tÇn 3,5 ; 10 ; 26 ; 28 vµ 39 GHz.
Céng hoµ Czech ®· lùa chän hÖ thèng Angle cña h·ng Netro
Ngµy 08/9/2003 Czech Radio ®· chän hÖ th«ng truy nhËp kh«ng d©y b¨ng réng NLOS Angel cña h·ng Netro ®Ó x©y dùng c¬ së h¹ng tÇng kh«ng d©y néi h¹t cung cÊp c¸c dÞch vô tho¹i vµ sè liÖu trªn 26 thµnh phè chÝnh cña Céng hoµ Czech. ViÖc triÓn khai ®ång lo¹t nµy lµ kÕt qu¶ thö nghiÖm thµnh c«ng cña Angel t¹i thµnh phè Pilsen.
Czech Radio ®· sö dông hÖ thèng truy nhËp Angel ®Ó kh¾c phôc vÊn ®Ò “th¾t nót cæ chai ë chÆng cuèi”, ®©y lµ vÊn ®Ò mÊu chèt ®Ó cung cÊp dÞch vô sè liÖu b¨ng réng cho c¸c thuª bao thêng còng nh thuª bao th¬ng m¹i.
Tr¹m gèc Angel kÕt nèi víi c¸c thiÕt bÞ phÝa kh¸ch hµng qua giao diÖn kh«ng gian ®ång thêi giao tiÕp víi m¹ng PSTN vµ m¹ng dÞch vô sè liÖu DSN. C¸c thuª bao cã thÓ truy nhËp vµo m¹ng b¨ng réng mét c¸ch trong suèt th«ng qua ®«i d©y ®iÖn tho¹i ®· cã trong nhµ hoÆc kÕt nèi Ethernet tõ m¸y tÝnh. Mçi mét thiÕt bÞ phÝa kh¸ch hµng CPE cña Angel cã tíi 6 ®êng tho¹i ®ång thêi vµ kÕt nèi b¨ng réng cho c¸c kh¸ch hµng th¬ng m¹i; 2 ®êng tho¹i vµ kÕt nèi b¨ng réng cho c¸c thuª bao thêng.
Indonesia lùa chän hÖ thèng AirStar cña h·ng Netro
PT Aplikanusa Lintasarta, Nhµ cung cÊp dÞch vô m¹ng lín nhÊt t¹i Indonesia ®· chän hÖ thèng AirStar 10,5 GHz cho c¸c dù ¸n t¹i c¸c miÒn Kalimantan, Java vµ Sulawesi cña Indonesia. Víi hÖ thèng AirStar, Lintasarta cã kh¶ n¨ng cung cÊp c¸c dÞch vô ATM, chuyÓn tiÕp khung vµ kªnh riªng cho c¸c kh¸ch hµng trong vïng phñ sãng cña nã.
Lintasarta sÏ më réng m¹ng hiÖn cã cña m×nh víi 15 tr¹m AirStar t¹i Jakarta, Bandung vµ Surabaya. Trong ®ît ®Çu, triÓn khai 8 tr¹m AirStar vµ kho¶ng 100 thiÕt bÞ phÝa kh¸ch hµng CPE.
5. HIỆN TRẠNG MẠNG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG CỦA VN
Tại Việt nam mạng truy nhập băng rộng mới là công nghệ 2.5 G của 2 mạng Vinafone và Mobifone , cuối năm 2005 là khoảng 1000 điểm truy cập Wifi của VDC triển khai trên toàn quốc như các khu công nghiệp, tòa nhà cao tầng, trường đại học, sân vận động, nhà ga…. và mới đây là thử nghiệm công nghệ EV-DO của S-phone cho mạng di động công nghệ CDMA ( sẽ được phủ sóng tòan quốc trong năm nay) mà sắp tới đây Hanoitelecom và E-Mobile sẽ triển khai cong nghệ này .
Tuy nhiên có thể thấy nhu cấu truy cập băng rộng của Việt nam là rất lớn.
Năm 2004 tòan quốc mới có 50.000 thuê bao ADSL thì đến cuối năm 2005 con số này đã tăng thành 200.000 (tăng 300%). Hiện nay tại một số nơi cung không đủ cầu với dịch vụ ADSL này. Trong thời gian tới khi giá thành hạ xuống nhu cầu lắp đặt sẽ tăng nhảy vọt như thời gian qua.
Tương tự như vậy số thuê bao di động cũng bùng nổ. Số thuê bao di động cả nước năm 2004 là khỏang 4.5 triệu và năm 2005 là khoảng 9 triệu . Dự báo số thuê bao di động của VNPT cuối năm 2006 sẽ là 10 triệu và đến năm 2010 số thuê bao di dộng cả nước sẽ tăng gấp 3 lần hiện nay (khoảng 40 triệu ) . Với số lượng lớn thuê bao di động khi đó đã được tích hợp chip Wimax cùng vùng phủ sóng Wimax đã lan rộng, giá cước dịch vụ viễn thông cũng giảm theo xu hướng hội nhập, mở cửa, gia nhập WTO, nền kinh tế tăng trưởng cùng nhu cầu thông tin đa dạng thì ta cũng thấy tương lai của công nghệ Wimax là rất sáng sủa tại Việt Nam.
* Ngày 26/7/2005 , Bộ Bưu chính Viễn thông đã phối hợp với Công ty EtherLinx (Mỹ) đồng tổ chức buổi giới thiệu kỹ thuật về các giải pháp và ứng dụng mạng băng rộng không dây (wireless broadband).
Công ty EtherLinx giới thiệu những vấn đề được giới viễn thông quan tâm: Truy cập Internet tốc độ cao không dây; Quá trình phát triển mạng không dây giai đoạn lâu dài; Sự hội tụ của hai mạng không dây: mạng lưới chuyển mạch và mạng đóng gói chuẩn 4G; Tiêu chuẩn của nhà truyền thông về truy cập không dây...
EtherLinx cũng đã chia sẻ những kinh nghiệm, các ứng dụng về an toàn và bảo mật dành cho các phương tiện di động của Chính phủ, Bộ Quốc phòng, hệ thống điều hành cho ngành giáo dục, tìm các cơ hội kinh doanh đối với mạng không dây di động... EtherLinx đã có báo cáo về công nghệ phần mềm, các sản phẩm dành cho mạng WI-FI của mình.
Thời gian tới, EtherLinx sẽ cung cấp nhiều dịch vụ được kiểm soát chặt về chất lượng nhằm đáp ứng nhu cầu của người sử dụng. Nếu không có gì thay đổi, sản phẩm liên kết với Wimax sẽ là một trong những sản phẩm EtherLinx dự kiến chính thức tung ra thị trường vào giữa năm 2006.
* Ngày 22/9/2005, Intel đã tuyên bố về một chương trình triển khai Wimax cho các nước Đông Nam Á như: Thái Lan, Malaysia (cuối năm 2005); Việt nam, Indonesia (2006)
* Từ 1/10/2005, Tập đoàn Ecton AB (Thụy Điển) mở Văn phòng đại diện tại Việt Nam. Với việc thành lập Văn phòng đại diện này, Ecton chính thức tham gia thị trường viễn thông Việt Nam với nhiều dịch vụ như băng thông rộng, Voice over IP (VoIP - thoại qua Internet) và Video on Demand (VoD - Video theo yêu cầu)...
Tại Việt Nam, Ecton có kế hoạch cung cấp trên toàn quốc các dịch vụ: giải pháp Internet băng thông rộng và không dây (qua các công nghệ như Bluetooth, WiFi và Wimax); dịch vụ hội thoại qua IP VoIP, dịch vụ vô tuyến theo yêu cầu (VoD). Ước tính, trong vòng 5 năm đầu, vốn đầu tư của Tập đoàn này tại Việt Nam sẽ là khoảng 250 triệu USD.
Ecton sẽ xây dựng trạm máy chủ VoiP và VoD tại Hà Nội và trung tâm dịch vụ khách hàng tại TP. Hồ Chí Minh, hoàn thành vào cuối năm 2005. Từ đó sẽ triển khai các dịch vụ cho khách hàng tại Việt Nam và quốc tế vào đầu năm 2006 với mục tiêu 30.000 khách hàng trong năm 2006.
* Tháng 3/2006 vừa qua Bộ Bưu chính Viễn thông vừa trao giấy phép cung cấp thử nghiệm dịch vụ WiMax cố định cho 4 doanh nghiệp trong nước gồm: Viettel, VTC, VNPT và FPT Telecom. Sau 12 tháng, Bộ sẽ lựa chọn 3 nhà cung cấp chính thức mạng băng rộng không dây.
Các doanh nghiệp sẽ được cấp dải tần từ 3,3 GHz đến 3,4 GHz dành cho dịch vụ WiMax cố định, với tiêu chuẩn đã được tổ chức chuyên ngành của Liên Hợp Quốc về lĩnh vực viễn thông là ITU thông qua năm 2004 (802.16 version D). Theo Bộ trưởng Bưu chính viễn thông, hiện tại Việt Nam chỉ có thể tiến hành thử nghiệm dịch vụ WiMax cố định vì công nghệ di động còn rất mới (kể cả trên thế giới) nên chưa có các thiết bị cho loại hình này. Các nhà khai thác đều khẳng định hạ tầng cơ sở cho WiMax ở Việt Nam không phải là vấn đề khó khăn và hoàn toàn có thể đưa công nghệ này vào ứng dụng. Mọi yêu cầu cũng tương tự như lắp đặt các trạm BTS của mạng di động và có thể sử dụng kết nối không dây Wireless Bridge để liên kết các cột phát sóng liên tiếp nhau mà không cần sử dụng cáp truyền dẫn.
VNPT - Tổng công ty Bưu chính Viễn thông Việt Nam đang triển khai thử nghiệm công nghệ Wimax tại Hà Nội, Đà Nẵng, TP.HCM, Lào Cai và Bắc Ninh. Theo kế hoạch, việc cung cấp thử nghiệm sẽ diễn ra trong vòng 1 năm đối với các thiết bị cố định.
Là doanh nghiệp chủ lực thuộc VNPT trực tiếp thử nghiệm dịch vụ này, hiện, Công ty Điện toán và Truyền số liệu VDC đang hợp tác với công ty Intel khảo sát mặt bằng và lắp đặt thiết bị tại Lào Cai. Khoảng hai tháng nữa, sẽ bắt đầu cung cấp thử nghiệm dịch vụ này.
VDC sẽ có kế hoạch liên kết với hai nhà cung cấp dịch vụ điện thoại di động VMS và GPC (chủ quản hai mạng MobiFone và VinaPhone) để có thể cung cấp dịch vụ Wimax ở diện rộng. Mục đích hợp tác nhằm tận dụng được cột phát sóng BTS sẵn có hoặc các thiết bị phát sóng của di động; giảm thiểu được chi phí vật tư và lắp đặt.
Hiện tại, một số công ty đã nắm bắt được nhu cầu của Việt Nam về triển khai công nghệ WIMAX, do đó một số công ty đã có các buổi hội thảo giới thiệu sản phầm:
Alvarion :
Alvarion cã c¸c dßng s¶n phÈm chÝnh:
Hä BreezeMax bao gåm c¸c s¶n phÈm chÝnh : BreezeMax Pro víi c¸c ®Æc tÝnh kü thuËt nh sau: d¶i tÇn sö dông tõ 3499.5-3600 Mhz, 3399.5Mhz-3500Mhz, ph¬ng thøc truy nhËp v« tuyÕn TDMA FDD, b¨ng tÇn cho mét kªnh 1.75Mhz, 3,5 Mhz. BreezeMax 3500 víi c¸c ®Æc tÝnh kü thuËt nh sau: d¶i tÇn sö dông ®èi víi tr¹m gèc tõ 3399.5-3453.5Mhz, 3499.5-3553.5 Mhz, 3450-3500Mhz, 3550-3600Mhz, d¶i tÇn ®èi víi thiÕt bÞ ®Çu cuèi 3399.5-3500Mhz, 3499.5-3600Mhz, ph¬ng thøc truy nhËp v« tuyÕn TDMA FDD, b¨ng tÇn cho mét kªnh lµ 1.75Mhz, 3,5 Mhz.
Hä BreezeACCESS bao gåm c¸c s¶n phÈm chÝnh: BreezeACCESS II dµnh cho b¨ng tÇn kh«ng giÊy phÐp. BreezeACCESS XL dµnh riªng cho khai th¸c t¹i c¸c b¨ng tÇn cã giÊy phÐp trªn toµn thÕ giíi lµ b¨ng tÇn 3,5 GHz; 3,8 GHz vµ 26 GHz t¹i ch©u ¢u. BreezeACCESS MMDS dµnh cho b¨ng tÇn cã phÐp t¹i Mü, Mü Latinh vµ Ch©u Á
Redline Communications:
Redline Communications có cả thiết bị trạm gốc và thiết bị đầu cuối với một số đặc tính kỹ thuật chính như sau:
RedMAX Base Station : §©y lµ thiÕt bÞ tr¹m gèc. ThiÕt bÞ nµy ®· ®îc diÔn ®µn Wimax cÊp chøng nhËn vµo ngµy 17 th¸ng 1 n¨m 2006. RedMAX Base Station ho¹t ®éng t¹i d¶i tÇn 3.5 Ghz, víi ®é réng kªnh 3.5 Mhz víi ph¬ng thøc truy nhËp lµ TDD.
RedMAX Subscriber Station : §©y lµ thiÕt bÞ ®Çu cuèi. ThiÕt bÞ nµy ®· ®îc diÔn ®µn Wimax cÊp chøng nhËn vµo ngµy 30 th¸ng 1 n¨m 2006. RedMAX Base Station ho¹t ®éng t¹i d¶i tÇn 3.5 Ghz, 3.6 Ghz, víi ®é réng kªnh 3.5 Mhz víi ph¬ng thøc truy nhËp lµ TDD.
Siemens:
Gigaset SE461 WiMAX:
§îc dïng cho ®Çu cuèi phÝa thuª bao (CPE) víi c¸c ®Æc ®iÓm kü thuËt:
- D¶i tÇn ho¹t ®éng, GHz: 3.5 GHz
- §é réng kªnh: 1,75/3.5/7.0 Mh
- Truy nhËp: TDD/H-FDD
ThiÕt bÞ nµy ho¹t ®éng dùa trªn chuÈn 802.16d vµ ®îc diÔn ®µn WimaxForum cÊp chøng nhËn vµo ngµy 17 th¸ng 3 n¨m 2006.
WayMAX@vantage
§©y lµ thiÕt bÞ ®îc sö dông cho tr¹m gèc, ®· ®îc diÔn ®µn Wimax cÊp chøng nhËn vµo ngµy 17 th¸ng 3 n¨m 2006. ThiÕt bÞ nµy ho¹t ®éng t¹i d¶i tÇn 3.5 Ghz, víi ®é réng kªnh 3.5 Mhz víi ph¬ng thøc truy nhËp lµ FDD.
Motorola
Hãng Motorola cũng đã giới thiệu sản phầm trạm gốc và trạm đầu cuối cho công nghệ Wimax. Motorola đã giới thiệu một hệ thống DEMO với tên gọi là MOTO wi4tm sử dụng trên dải băng tần 3.5 GHz dựa trên công nghệ 802.16e. Đây là chuẩn wimax hộ trợ cho các thiết bị đầu cuối có khả năng di động được.
Triển khai thử nghiệm công nghệ WIMAX tại Lao Cai:
Hiện tại, Intel, Công ty Điện toán và truyền số liệu (VDC) cùng Cơ quan hợp tác phát triển quốc tế Hoa Kỳ tại Việt Nam (USAID) sẽ hợp tác với nhau trong dự án thử nghiệm về triển khai công nghệ Wimax tại tỉnh Lao Cai và công nghệ băng rộng không dây cố định được sử dụng là Fixed WiMax 802.16 - 2004 Rev.d với tần số 3,3 GHz - 3,4 GHz. Khoản 20 địa điểm tại Lào Cai được lựa chọn tham gia thử nghiệm gồm các trường học, một số cơ sở y tế, điểm bưu điện văn hoá xã, ủy ban xã, doanh nghiệp vừa và nhỏ và một gia đình nông dân chưa từng tiếp xúc với công nghệ hiện đại. Các dịch vụ được đưa vào thử nghiệm là thoại và Internet tốc độ cao
6. MÔ HÌNH TRIỂN KHAI CÔNG NGHỆ MẠNG WIMAX
Ứng dụng công nghệ WiMAX có thể phân vào hai dạng chính: Khách hàng truy cập theo hình thức cá nhân, xây dựng hệ thống truyền dẫn riêng và khách hàng ứng dụng WiMAX để cung cấp mạng truy cập công cộng
6.1 Mạng dùng riêng
Cellular backhaul: phủ sóng mở rộng cho kiểu cấu trúc tế bào.
Trong môi trường ngày càng cạnh tranh các dịch vụ wireless cấu trúc cellular, một nhà kinh doanh truy cập thông tin liên tục với mong muốn thông tin nhanh, nhưng giảm thiểu chi phí bằng việc lựa chọn các gói cước phù hợp. WiMAX sẽ cung cấp cho bạn đường truyền Điểm – điểm với khoảng cách lên đến 50 km, tốc độ dữ liệu hổ trợ lên đến E1, T1, thiết bị WiMAX xây dựng nên hạ tầng mạnh tại trạm gốc từ đó mở rộng ra các cellular ở xa.
Hình 9 Cellular Backhaul
Wireless Service Provider (WSP) Backhaul:
Các nhà cung cấp dịch vụ vô tuyến (WSP) sử dụng thiết bị WiMAX để xây dựng một hạ tầng lưu thoại từ trạm gốc
Hình 10 WSP Backhaul
So với các mạng truy nhập không dây đã được triển khai trước đây thì WiMAX có những ưu điểm: triển khai nhanh
Mạng ngân hàng:
Các ngân hàng trung tâm có thể kết nối đến các chi nhánh của mình thông qua mạng WiMAX cá nhân để chuyển tải thoại, data và video. Thông thường các ngân hàng thường nằm phân bố ở trong các khu vực rộng, nhưng lại cần băng thông lớn và an ninh cao
Hình 11 Mạng ngân hàng
Mạng giáo dục
Các ban phụ trách trường học dùng mạng WiMAX để kết nối các trường và các văn phòng ban trong cùng một khu vực quận, huyện. Chẳng hạn với yêu cầu băng thông cao (>15Mbps), khả năng thông tin điểm-điểm hoặc điểm-đa điểm với một vùng phủ sóng trãi rộng cung cấp các dịch vụ như: điện thoại, data (số liệu về sinh viên), email, internet, đào tạo từ xa giữa văn phòng ban phụ trách trường với các trường trong quận hay giữa các trường với nhau. Trong môi trường giáo dục đó, một camera ở trường B có trhể truyền tín hiệu từ lớp học (thời gian thực) đến trường A
Hình 12 Mạng giáo dục
Vùng phủ sóng rộng, chi phí hợp lý, đặc biệt hiệu quả đối với các trường ở nông thônnơi có hạ tầng cơ sở truyền dẫn kém, nơi mà các giải pháp kéo cáp luôn đòi hỏi mức chi phí cao.
An toàn cho các truy nhập công cộng (Public Safety):
Bảo vệ các cơ quan chính phủ như: công an, chữa cháy, cứu hộ. Có thể dùng mạng WiMAX để hổ trợ trong các tình huống trợ giúp khẩn cấp, cung cấp chức năng thọai 2 chiều giữa trung tâm và các đội ứng cứu….. Chất lượng dịch vụ nầy cũng cho phép thay đổi lưu thọai theo những yêu cầu khác nhau. Giải pháp WiMAX là phủ sóng sâu rộng điều đó giúp cho các đội cứu hộ tại nơi xảy ra tai nạn, các sự kiện, sự việc hay các thảm họa thiên nhiên có thể cài đặt một mạng tạm thời trong một vài phút để gửi tín hiệu về trung tâm. Họ cũng có thể chủ động được lương lượng khi gửi tín hiệu về trung tâm thông qua mạng WiMAX hiện hữu, đó là một trong số ứng dụng thừa hưởng từ WiMAX.
Hình 13 Mô hình an toàn cho các truy nhập công cộng
Đối với mục tiêu di động cũng vậy, chẳng hạn như một người cảnh sát có thể truy cập dữ liệu trên một chiếc xe đang chạy, một người lính chữa cháy có thể truy cập thông tin về đường đi ngắn nhất đến nơi xảy ra hỏa họan. Một camera trên xe cứu hỏa có thể đưa hình ảnh về tình trạng của bệnh nhân để chủ động cấp cứu trước khi xe đưa bệnh nhân về đến bệnh viện. Trong tất cả các ứng dụng nêu trên được ứng dụng WiMAX trên băng thông rộng, trong khi đó đối với hệ thống băng thông hẹp không thể đáp ứng được.
Thông tin liên lạc xa bờ:
WiMAX có thể ứng dụng trong các công ty dầu khí trong thông tin liên lạc giữa đất liền và giàn khoan
Hình 14 Sử dụng Wimax cho việc thông tin liên lạc xa bờ
Trong các hoạt động thao tác thiết bị, đối diện với các vấn đề phức tạp, các công việc đòi hỏi mức độ giám sát cao và cần truy xuất dữ liệu nóng…. Các tín hiệu nầy có thể gửi về trạm ở đất liền để các bộ phận chuyên môn kịp thời phân tích sử lý. Công việc khai thác dầu khí cần đãm bảo yếu tố an toàn, trực cảnh báo, giám sát bằng camera, bên cạnh đó truyền tải được các thông tin cơ bản như: thoại, internet, email , hội nghị truyền hình.
WiMAX triển khai lắp đặt nhanh chóng, cần thiết điều chuyển đến nơi mới cũng dễ dàng, có thể không cần người trực thiết bị, thiết bị tự hoạt động bằng cáh trang bị thêm pin năng lượng.
Kết nối nhiều khu vực (Campus Connectivity)
Hình 15 Kết nối nhiều khu vực
Các công trình xây dựng (mang tính tạm thời):
Các công ty xây dựng có thể dùng mạng WiMAXđể thiết lập đường liên lạc đến văn phòng trung tâm tại công trường nơi đang xây dựng tại nơi chỉ huy tại chổ: người quản đốc, các kỹ sư, kiến trúc sư…
Hình 16 Các công trình xây dựng
Trong trường hợp nầy ứng dụng WiMAX dựa trên ưu điểm triển khai nhanh, điều này quan trọng đối với các công trình đang thi công vì nó cho phép cung cấp nhanh thông tin về công trường bao gồm cả thọai lẫn dữ liệu, cung cấp cả dịch vụ theo dõi qua hình ảnh tại những điểm nóng trong điều kiện giám sát khó khăn. Cũng có thể cài đặt một điểm hotspot tại công trường cho phép một cá nhân có thể thông tin liên lạc, trao đổi dữ liệu, thông tin về các tiến trình công việc đang diễn ra.
Giống như trong các trường hợp ứng dụng khác nếu đòi hỏi về chất lượng dịch vụ thì WiMAX được xem xét đầu tiên. Vì thiết bị WiMAX nhỏ gọn, tháo lắp đặt dễ dàng, điều chuyển đến các nơi khác nhau theo yêu yêu cầu công việc xây dựng tiện lợi.
Các khu vực công cộng (Theme Parks):
Phân chia một phạm vi rộng các dịch vụ thông tin cho các khu vui chơi giải trí, các họat động ngoài trời, các hoạt động giao dịch, trên xe buýt và các dịch vụ vận tải khác
Hình 17 Các khu vực công cộng
Mạng trên có thể hổ trợ lưu thoại băng thông rộng hai chiều gửi từ một trung tâm điều khiển, hình ảnh giám sát bao quát toàn công viên, kiểm soát dữ liệu truy cập, giám sát tình trạng tại chổ, video theo yêu cầu, giao tiếp điện thoại phục vụ vừa cố định vừa di động, bảo mật cao, suy hao thấp, vùng phủ sóng rộng, việc di chuyển lắp đặt dễ dàng ứng biến với các thay đổi xảy ra là một sự ưu tiên lựa chọn thiết bị WiMAX
6.2 Các mạng phục vụ cộng đồng:
Đối với mạng công cộng, tài nguyên được xem là của chung, nhiều người sẽ cùng truy xuất và chia sẽ. xây dựng một mạng công cộng nói chung yêu cầu một chi phí hiệu quả, mà cung cấp được vùng phủ sóng lớn và người sử dụng có thể ở nhiều vụi trí khác nhau có thể cố định hoặc thay đổi. Những đáp ứng chính của các mạng công cộng là thoại và dữ liệu, truyền hình ảnh trực tuyến. Đồng thời an ninh mạng cũng là một yêu cầu quan trọng, mức độ phức tạp cao vì có nhiều người đối tượng sử dụng, một số ứng dụng WiMAX môi trường trong mạng công cộng như sau
Mạng truy nhập WSP:
Mở rộng phạm vi cung cấp dịch vụ đối với các WSPs (các nhà cung cấp dịch vụ vô tuyến)
Các nhà cung cấp dịch vụ vô tuyến (WSP) dùng mạng WiMAX để cung cấp kết nối cho cả khách hàng là người dùng riêng lẻ (thoại, dữ liệu và truyền hình) hay công ty (thoại và internet tốc độ cao), mô tả theo hình vẽ như sau:
Hình 18 Mạng truy nhập WSP
WSP có thể là một CLEC (hình thành như một đối thủ cạnh tranh trong vùng) bắt đầu từ các công ty kinh doanh với cơ sở nhỏ. Sẽ dễ dàng triển khai nhanh chóng của các thiết bị WiMAX, WiMAX gắn liền với QoS, phù hợp cho các loại lưu lượng sóng mang sẽ đáp ứng theo từng mức dịch vụ mà khách hàng yêu cầu. Một hạ tầng mạng cung cấp dữ liệu thoại và video với chất lượng cao đến người tiêu dùng trên cơ sở dùng chung một hoá đơn tính tiền duy nhất và được tính dựa trên lưu lương dữ liệu truyền tải.
Triển khai ở vùng nông thôn xa xôi hẻo lánh
Hình 19 Triển khai ở vùng nông thôn xa xôi hẻo lánh
Triển khai công nghệ WiMAX vào các vùng nông thôn, ở các nơi tập trung dân cư hay các khu vực ở ngoại ô thành phố. Việc kết nối đến những vùng nông thôn xa xôi cũng là một trong những mục tiêu trọng điểm phát triển xã hội của một quốc gia trong việc phục vụ những nhu cầu thiết yếu như thoại và internet, vì ở những nơi đó cơ sở hạ tầng gần như không có và vấn đề kéo cáp là hoàn toàn không khả thi, giải pháp WiMAX đề cập đến vì khả năng phủ sóng rộng, tiết kiệm.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Tong quan ve cong nghe Wimax, tinh hinh trien khai tren the gioi va cac mo hinh ung dung.doc