CÔNG NGHỆ WIMAX

vi bao phủ như thế cũng rất hẹp. Thứ năm, WiFi không hỗ trợ kiến trúc Mesh, một
kiến trúc đảm bảo sự liên thông tốt trong mạng đô thị….
Chỉ có sự ra đời của WiMax mới giải quyết được tất cả ba loại dich vụ cơ bản trên
của mạng MAN. Nó có thể sử dụng các trạm gốc để thiết lập tyến trục, phân phối
dich vụ tới khách hàng riêng lẻ hoặc thiết lập nên các vùng truy nhập dịch vụ. Hiện
nay, WiMax được xem là một giải pháp toàn diện của công nghệ không dây băng
rộng trong đô thị, ngoại ô và những vùng nông thôn xa xôi hẻo lánh… Wimax cho
phép truyền không dây các loại dữ liệu, hình ảnh, âm thanh nhanh hơn DSL hay cáp,
và tất nhiên là nhanh hơn nhiều lần các công nghệ không dây hiện hành như 802.11a
hay 802.11b mà không yêu cầu điều kiện truyền thẳng. Phạm vi bao phủ của WiMax
có thể lên tới vài chục km với tốc độ lớn nhất là 70Mbps. Băng thông của WiMax đủ
để cung cấp đồng thời hàng trăm thuê bao T1 hoặc hàng trăm thuê bao DSL.
Hiện nay việc triển khai các mạng cable, DSL có thể mất rất nhiều thời gian và tốn
kém mà kết quả là một số lượng khách hàng có nhu cầu mà không được cung cấp
dịch vụ. Wimax khắc phục hạn chế này, có khả năng cung cấp các dịch vụ nhanh
chóng và dễ dàng, ngay cả ở những nơi như nông thôn, rừng núi,… những nơi vô
cùng khó khăn và bất lợi đối với việc triển khai các hệ thống có dây hoặc là khả năng
khắc phục những hạn chế về mặt vật lý trong các mạng có dây.
Trong tương lai, Wimax sẽ được tích hợp vào các thiết bị không cố định như máy
xách
tay, PDA,…
Một hệ thống WiMax gồm hai phần:(Hình 1)
- Trạm phát: giống như các trạm BTS trong mạng thông tin di động với công suất
lớn có thể phủ sóng tới một vùng rộng tới 8000km
2
- Trạm thu: Có thể là các anten nhỏ như như các thẻ (Card) mạng cắm vào hoặc
được thiết lập có sẵn trên Mainboard bên trong các máy tính, theo cách mà WiFi
vẫn dùng.
Các trạm phát BTS được kết nối tới mạng Internet thông qua các đường truyền tốc
độ cao dành riêng hoặc có thể được nối tới một BTS khác như một trạm trung chuyển
bằng đường truyền thẳng LOS (Line of Sigh) và chính vì vậy WiMax có thể phủ sóng
tới những vùng rất xa.
- 5 -
Các anten thu/phát có thể trao đổi thông tin với nhau qua các tia sóng truyền thẳng
hoặc là các tia phản xạ. Trong trường hợp truyền thẳng, các anten được đặt cố định
trên các điểm cao, tín hiệu trong trường hợp này ổn định và tốc độ truyền có thể đạt
tối đa. Băng tần sử dụng có thể dùng ở tần số cao đến 66GHz vì ở tần số này tín hiệu
ít bị giao thoa với các kênh tín hiệu khác và băng thông sử dụng cũng lớn hơn. Đối
với trường hợp tia phản xạ, WiMax sử dụng băng tần thấp hơn, 2-11GHz, tương tự
như ở WiFi, ở tần số thấp, tín hiệu dễ dàng vượt qua các vật cản, có thể phản xạ,
nhiễu xạ, uốn cong, vòng qua các vật thể để đến đích.
Hình 1: Mô hình truyền thông của Wiamx
4. Một số ứng dụng của Wimax:
Phủ sóng trong phạm vi rộng, tốc độ truyền tin lớn, hỗ trợ đồng thời nhiều thuê
bao và cung cấp các dịch vụ như VoIP, Video mà ngay cả ADSL hiện tại cung chưa
đáp ứng được là những đặc tính ưu việt của WiMax. Các đường ADSL ở những khu
vực mà trước đây đường dây chưa tới được thì nay đã có thể truy cập được Internet.
Do vậy, WiMax có rất nhiều ứng dụng và tương lai của WiMax cũng rất sáng sủa do
- 6 -
nhà sản xuất chip hàng đầu thế giới, Intel, cũng rất quan tâm phát triển công nghệ
WiMax. Có thể kể ra một số ứng dụng và tiềm năng phát triển của WiMax như:
 Dịch vụ thoại và dữ liệu cho hộ gia đình và các doanh nghiệp nhỏ : Các khách
hàng này chủ yếu ở các vùng nông thôn và ngoại ô.Với nhiều loại CPE khác
nhau và các chức năng QoS , hệ thống WiMax có thể cung cấp dịch vụ truy
cập internet, VoIP, chơi game, truyền hình ảnh.
 Đa dịch vụ tới các đơn vị kinh doanh : Khách hàng này sẽ tập trung ở các
vùng đô thị, đó là các công ty,tập đoàn, tổ chức, cơ quan chính phủ. Dịch vụ
hướng tới tập khách hàng này chính là dịch vụ dữ liệu băng rộng, dịch vụ
thoại, đường thuê kênh - leased line, mạng riêng ảo-VPN, dịch vụ hội nghị
truyền hình-Video Confernecing.
 Cung cấp đường truyền tới các hotspot của WiFi. Với việc sử dụng loại CPE
làm đường kết nối tới các Hotspot (cấu trúc WiMax bên ngoài và WiFi bên
trong - WiFi inside, WiMax outside),các nhà cung cấp dịch vụ có thể hướng
tới các khách hàng là các sân bay, trung tâm thương mại, quán cafe internet,
khách sạn, trường học
 Dịch vụ di động: Khi chuẩn 802.16e chính thức ra đời WiMax sẽ trở lên di
động hoàn toàn. Các thiết bị đầu cuối sẽ là PDA, Palm, máy tính xách tay.
Dịch vụ lúc này sẽ là dịch vụ Multimedia.
 Bên cạnh đó, hệ thống WiMax sẽ giúp cho các nhà khai thác di động không
còn phải phụ thuộc vào các đường truyền phải đi thuê của các nhà khai thác
mạng hữu tuyến, cũng là đối thủ cạnh tranh của họ. Hầu hết hiện nay đường
truyền dẫn giữa BSC và MSC hay giữa các MSC chủ yếu được thực hiện bằng
các đường truyền dẫn cáp quang, hoặc các tuyến viba điểm - điểm. Phương
pháp thay thế này có thể giúp các nhà khai thác dịch vụ thông tin di động tăng
dung lượng để triển khai các dịch vụ mới với phạm vi phủ sóng rộng mà
không làm ảnh hưởng đến mạng hiện tại.
 Ngoài ra, WiMax với khả năng phủ sóng rộng, khắp mọi ngõ ngách ở thành
thị cũng như ở nông thôn, sẽ là một công cụ hỗ trợ đắc lực trong các lực lượng
công an, lực lượng cứu hỏa hay các tổ chức cứu hộ khác có thể duy trì thông
tin liên lạc trong nhiều điều kiện thời tiết và địa hình khác nhau
5. Những ưu điểm của công nghệ WiMax:
- 7 -
- Thông lượng: Với việc sử dụng các mô hình điều chế hết sức linh hoạt và
mạnh mẽ, WiMax có thể cung cấp thông lượng cao trong một phạm vi bao phủ rộng.
Các mô hình điều chế thích ứng động cho phép các BS cân bằng giữa thông lượng và
khoảng cách. Thông lượng lớn nhất trong WiMax có 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 phép (licensed band) và dải tần miễn phí (license-exempt), 802.16 cung
cấp một cách linh động các độ rộng kênh truyền khác nhau. Ví dụ, nếu một nhà điều
hành được đăng kí 20MHz tần phổ, nhà điều hành đó có 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 khác có độ rộng kênh cố định như WiFi. Bằng việc tập trung
công suất, nhà điều hành vẫn có thể đảm bảo được chất lượng, phạm vi bao phủ cũng
như phần nào thông lượng. Để mở rộng mạng, vùng bao phủ, họ có thể sử dụng lại
tần số.
- Phạm vi bao phủ: Để hỗ trợ một cách mạnh mẽ và linh động các mô hình
điều chế, Wimax cũng cung cấp các công nghệ làm tăng phạm vi bao phủ, bao gồm
kỹ thuật Mesh topology và anten thông minh (smart-antenna).
- Chất lượng dịch vụ (QoS): Khả năng cung cấp dịch vụ voice là đặc biệt quan
trọng, nhất là trong môi trường toàn cầu như hiện nay. Chính vì vậy WiMax cung cấp
các thành phần đảm bảo QoS cho phép triển khai các dịnh vụ voice, video với độ trễ
thấp. Tính năng request/grant trong lớp MAC của 802.16 cho phép một nhà điều hành
có thể cung cấp đồng thời các dịch vụ với độ đảm bảo khác nhau như dịch vụ T1
hoặc best-effort, giống như trong cable.
- Bảo mật: Tính năng bảo mật được tích hợp sẵn trong 802.16 cung cấp một cơ
chế truyền thông tin cậy và an toàn. 802.16 định nghĩa riêng một lớp con cho bảo mật
thuộc lớp MAC gọi là lớp SS.
6. Triển vọng của Wimax ở Việt Nam:
Dù đang di chuyển ở vùng sâu, vùng xa, bạn vẫn có thể kết nối Internet tốc độ cao,
xem truyền hình theo yêu cầu, điện thoại VoIP…Mạng không dây băng rộng đang vẽ
ra một viễn cảnh cải thiện sự liên kết hơn 1 tỷ người hiện tại với hơn 5 tỷ người trong
tương lai
- 8 -
Hiện nay chúng ta có thể nối Internet bất cứ ở đâu dù bạn đang ở nhà, ở công ty, tại
các điểm cà phê Internet hiện đang tràn ngập tại các thành phố, trong khách sạn, sân
bay…nếu có “điểm truy cập” (hostpot) xuất hiện, đó là WiFi.
Tuy nhiên nếu bạn ra ngoài “vùng phủ sóng” của hostpot, bạn sẽ đứt liên lạc ngay
lập tức. Wimax sẽ phân phối điểm bắt đầu kết nối mạng băng rộng không dây trong
một khu vực rộng hơn với nhiều dịch vụ mạnh hơn, tốc độ cao hơnkhi so sánh với
mức truyền thống hiện nay của đường liên kết thuê riêng (Leased Line), dịch vụ nối
Internet qua TV cáp (Cable Modem), dịch vụ liên kết số băng thông rộng (xDSL-
ADSL của VDC, FPT…)…
Wimax cũng cung ứng điểm giao tiếp với hạ tầng viễn thông “backhaul” cho các
nhà cung cấp dịch vụ, hệ thống hạ tầng cho các khu vực (campus network) và cho các
hostpot truy cập Internet hiện nay.
Trong vài năm tới, các kĩ thuật mới theo chuẩn 802.16e sẽ cho phép tạo ra các ứng
dụng không dây với tốc độ cao trong môi trương dày đặc người dùng, và cho phép
thiết lập các liên kết liên tục hơn với hệ thống mạng so với hiện nay.
Cuộc “cách mạng” về tốc độ: Wimax là công nghệ không dây 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 các kết nối đầu và cuối
dùng công nghệ mạng không dây băng rộng có tốc độ tương đương mức E1 (T1) hay
xDSL cho doanh nghiệp hay hộ gia đình. Wimax cũng được dùng cho việc liên kết
các hệ thống mạng (từ việc kết nối các hệ thống mạng của doanh nghiệp, kết nối các
trạm liên lạc, hostpot, vào hệ thống Internet dến việc kết nối các điểm giao tiếp với
hạ tầng viễn thông di động, backhaul) thay thế cho các thiết bị tốn kém nhưng thiếu
chuẩn hóa và bị giới hạn hiện nay nhằm mang lại hiệu quả cũng như lợi nhuận cao
hơn, Wimax sẽ làm một cuộc cách mạng về tốc độ cho các kết nối Internet tốc độ
cao.
Wimax được thiết kế mang lại sự chuẩn hóa cho công nghệ không dây băng rộng,
qua đó có thể giúp các thiết bị lớn, đắt tiền hoạt động hiệu quả hơn và triển khai dịch
vụ một cách đơn giản cũng như hạ thấp chi phí và gia tăng lợi nhuận cho các nhà
cung cấp thiết bị hay dịch vụ.
Qua Wimax các dịch vụ viễn thông sẽ đạt hiệu quả cao hơn. Công nghệ Wimax sẽ
cung cấp đủ dải tần làm cơ sở để cung cấp cho nhiều dịch vụ thương mại với mức
- 9 -
dịch vụ tương đương E1 và cho hàng trăm hộ gia đình truy cập Internet với tốc độ
cao tương tự xDSL.
Các quốc gia mới phát triển rất thích hợp sử dụng công nghệ đầy tiềm năng Wimax
trong việc triển khai hạ tầng mạng một cách hiệu quả, nhanh chóng với giá thành hợp
lý, góp phần phát triển mạng lưới viễn thông tới những vùng nông thôn, vùng sâu,
vùng xa, những nơi khó triển khai hạ tầng cơ sở mạng dây dẫn băng rộng.
Wiamx với kĩ thuật phủ sóng như điện thoại di dộng tỏ ra hữu ích trong việc kết nối
đương dài mà không cần đến dây cáp mạng.
Công nghệ này cũng cung cấp một đường dây dẫn lưu động băng thông lớn theo
chuẩn 802.16e phù hợp với phần cứng của máy tính xách tay và những thiết bị tương
lai khác, sẽ giúp việc truy nhập Internet dễ dàng và nhanh chóng khi các thiết bị này
di chuyển ra khỏi vùng phủ sóng của các điểm truy cập WiFi.

- 10 -
Chương 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.
1. Công nghệ WiFi:
a. Khái niệm
WiFi – Wireless Fidelity là tên gọi mà các nhà sản xuất đặt cho một chuẩn kết
nối không dây (IEEE 802.11b), công nghệ sử dụng sóng vô tuyến để truyền và nhận
dữ liệu, tối thiểu hóa việc kết nối sử dụng dây dẫn, thiết lập hệ thống kết nối mạng
không dây. Đây là công nghệ mạng được thương mại hóa tiên tiến nhất thế giới hiện
nay.
b. Điểm nổi bật
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.
c. Trở ngại 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
- 11 -
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. Công nghệ 3G
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). 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.
- 12 -
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 truyềgn 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
- 13 -
3. Nhận xét
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.
- 14 -

Xem chi tiết: CÔNG NGHỆ WIMAX