Nghiên cứu công nghệ WiMAX và ứng dụng

101 891 0
Nghiên cứu công nghệ WiMAX và ứng dụng

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Nghiên cứu công nghệ WiMAX và ứng dụng

Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu công nghệ WiMAX ứng dụng GVHD: ThS. Võ Trường Sơn 1 SVTH: Lê Thị Kim Cương MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ………………………………………………………………. 4 DANH MỤC BẢNG……………………………………………………………….5 LỜI MỞ ĐẦU…………………………………………………………………… 6 Chương 1 Tổng quan về công nghệ truy cập băng rộng không dây 8 1.1 Tổng quan về băng rộng 8 1.1.1 Băng rộng là gì? 9 1.1.2 Các công nghệ băng rộng 11 1.1.2.1 Cáp 11 1.1.2.2 Đường dây thuê bao số (DSL) ADSL 12 1.1.2.3 Vệ tinh 14 1.1.2.4 Không dây – Truy cập vô tuyến 14 1.1.2.4.1 Vô tuyến tế bào 14 1.1.2.4.2 Ethernet không dây 15 1.1.2.5 Sợi quang 15 1.2 Tổng quan về vô tuyến băng rộng 16 1.2.1 Sức thu hút của vô tuyến 16 1.2.2 WLAN 17 1.2.2.1 Các tiêu chuẩn mạng không dây 18 1.2.2.2 Hoạt động của mạng WLAN 19 1.2.2.3 Các mạng vô tuyến 19 1.3 Ưu điểm của Băng rộng không dây 20 1.3.1 Sức thu hút của băng rộng không dây 21 1.3.2 Nhu cầu của băng rộng không dây 21 1.3.3 Truy cập không dây băng rộng 22 1.3.4 Các mạng không dây băng rộng 22 1.3.4.1 Mạng diện rộng không dây (WWAN) 23 1.3.4.2 Mạng nội bộ không dây (WLAN) 23 1.3.4.3 Mạng cá nhân không dây (WPAN) 23 1.3.4.4 Mạng vùng WRAN 24 1.3.5 Các công nghệ không dây băng rộng 25 1.3.5.1 Truy cập không dây cố định (FWA) 25 1.3.5.2 3G 26 1.3.5.3 Wi-Fi 26 1.3.5.4 WiMAX 27 1.3.5.5 Mobile-Fi 27 Chương 2: WiMAXCông nghệ truy cập băng rộng không dây 28 2.1 Sự khác biệt giữa WiMAX với các công nghệ khác 28 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu công nghệ WiMAX ứng dụng GVHD: ThS. Võ Trường Sơn 2 SVTH: Lê Thị Kim Cương 2.1.1 Không giống với không dây băng hẹp: 28 2.1.2 Không giống không dây băng rộng có quyền sở hữu: 28 2.1.3 Không giống với có dây băng rộng 28 2.1.4 Không giống WLAN: 29 2.2 Khả năng đột phá của WiMAX 29 2.3 WiMAX là gì? 30 2.4 Tại sao dùng WiMAX? 30 Chương 3: Nguyên lý hoạt động của WiMAX 32 3.1 Các đặc tính kênh 33 3.1.1 Tán xạ kênh 33 3.1.2 K-Factor 33 3.1.3 Doppler 34 3.1.4 Sự phân cực nối xuyên 34 3.1.5 Sự tương quan anten 34 3.1.6 Nhóm điều kiện 34 3.2 RF phần cứng 34 3.2.1 Bộ chuyển đổi số/tương tự tương tự/số (DAC/ADC) 35 3.2.2 Đồng hồ DAC/ADC 35 3.2.3 Bộ dao động chuyển đổi lên xuống 35 3.3 Tradeoff linh động 35 3.4 Các mạng WiMAX 36 3.5 Các loại WiMAX 38 3.5.1 Cố định 39 3.5.2 Mang xách hoặc di động 40 3.6 Công nghệ WiMAX 41 3.6.1 Chế độ khe thời gian động TDMA MAC 41 3.6.2 Chất lượng dịch vụ 42 3.6.3 Liên kết thích nghi 42 3.6.4 Hỗ trợ tầm nhìn không thẳng 42 3.6.5 Việc sử dụng phổ hiệu quả cao 43 3.6.6 Băng thông kênh linh hoạt 43 3.6.7 Hỗ trợ anten thông minh 44 3.6.8 Các kỹ thuật phát hiện lỗi 45 3.6.9 Điều khiển công suất 46 3.6.10 Bảo mật dữ liệu 46 3.6.11 Công nghệ ghép kênh 46 3.6.12 Công nghệ điều chế 50 3.6.13 Công nghệ song công 52 3.7 Các chuẩn WiMAX 53 3.8 Các profile cơ bản 56 3.8.1 Lớp điều khiển truy cập môi trường (MAC) 58 3.8.2 Lớp vật lý (PHY Layer) 64 3.9 Xây dựng các khối của WiMAX 65 3.9.1 Trạm gốc WiMAX (BS) 66 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu công nghệ WiMAX ứng dụng GVHD: ThS. Võ Trường Sơn 3 SVTH: Lê Thị Kim Cương 3.9.2 Thiết bị nhận WiMAX 70 3.9.3 Đường trục (backhual) 71 3.9.4 Cơ chế làm việc 71 3.10 Kiến trúc WiMAX 73 3.11 Cấu hình mạng (Topo mạng) 75 3.11.1 Điểm tới điểm (Point to Point) 75 3.11.2 Điểm tới đa điểm (Point-to-multipoint) 75 3.12 Ưu nhược điểm của WiMAX 76 3.12.1 Ưu điểm của WiMAX 76 3.12.1.1 Dung lượng cao 76 3.12.1.2 Chất lượng dịch vụ 76 3.12.1.3 Kiến trúc linh hoạt 76 3.12.1.4 Tính di động 76 3.12.1.5 Kết nối người sử dụng được cải thiện 77 3.12.1.6 Hoạt động lớp sóng mang mạnh 77 3.12.1.7 Khả năng tỉ lệ (scalability) 77 3.12.1.8 Kết nối tầm nhìn không thẳng 77 3.12.1.9 Hiệu quả chi phí 78 3.12.1.10 Truy cập cố định nay đây mai đó 78 3.12.2 Nhược điểm của WiMAX 78 Chương 4: Ứng dụng của WiMAX 79 4.1 Mạng đô thị (MAN-Metropolitan Are Networks) 79 4.2 Truy cập Internet tốc độ cao Last Mile hoặc DSL không dây 81 4.2.1 Các xí nghiệp lớn vừa 81 4.2.2 Kinh doanh nhỏ vừa 82 4.2.3 Truy cập Internet tốc độ cao thuộc nhà riêng HO 82 4.2.4 Các vùng sâu 83 4.2.5 Băng thông theo nhu cầu 83 4.3 Backhaul 84 4.4 Những ứng dụng khác 85 KẾT LUẬN 89 CÁC THUẬT NGỮ TỪ VIẾT TẮT 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………… ………… .101 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu công nghệ WiMAX ứng dụng GVHD: ThS. Võ Trường Sơn 4 SVTH: Lê Thị Kim Cương DANH MỤC HÌNH Chương 1 Tổng quan về công nghệ truy cập băng rộng không dây 8 Hình 1.1 Sự triển khai băng rộng 8 Hình 1.2 Những ứng dụng của Internet tốc độ cao 11 Hình 1.3 Các công nghệ tốc độ truy cập 13 Hình 1.4 Các công nghệ truy cập Internet 14 Hình 1.5 Các thuê bao dịch vụ thoại cố định so với di động 16 Hình 1.6 - Sử dụng dữ liệu di động 21 Chương 3: Nguyên lý hoạt động của WiMAX 32 Hình 3.1 Một giải pháp cho nhiều nhu cầu 33 Hình 3.2 Vùng phủ WiMAX với các loại trạm thuê bao khác nhau 38 Hình 3.3 Các loại WiMAX 40 Hình 3.4 Làm việc với anten thông minh 45 Hình 3.5 Dạng sóng OFDM 47 Hình 3.6 Kênh OFDM 49 Hình 3.7 Điều chế thích nghi 51 Hình 3.8 Mô hình phân lớp của chuẩn WiMAX 57 Hình 3.9 Các lớp của giao thức 802.16 58 Hình 3.10 Định dạng MAC PDU 59 Hình 3.11 Các giai đoạn truyền PSDU 60 Hình 3.12 Burst FDD - với Scheduling linh hoạt 65 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu công nghệ WiMAX ứng dụng GVHD: ThS. Võ Trường Sơn 5 SVTH: Lê Thị Kim Cương DANH MỤC BẢNG Chương 1 Tổng quan về công nghệ truy cập băng rộng không dây 8 Bảng 1.1 Thông lượng băng rộng của các loại truy cập theo thời gian 15 Bảng 1.2 Những đặc trưng của các tiêu chuẩn mạng không dây 18 Bảng 1.3 So sánh các công nghệ mạng cá nhân không dây (WPAN) 24 Chương 3: Nguyên lý hoạt động của WiMAX 32 Bảng 3.1 Các số liệu cơ bản của chuẩn IEEE 802.16 55 Bảng 3.2 Các đặc điểm của 802.16 MAC 68 Bảng 3.3 Đặc điểm 802.16 PHY 70 Bảng 3.4 Cơ chế làm việc cho kết nối WiMAX 71 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu công nghệ WiMAX ứng dụng GVHD: ThS. Võ Trường Sơn 6 SVTH: Lê Thị Kim Cương LỜI MỞ ĐẦU Công nghệ viễn thông đang phát triển không ngừng nhằm mục đích thoả mãn nhu cầu ngày càng tăng lên về số lượng chất lượng cũng như tính đa dạng về dịch vụ của người tiêu dùng. Các dịch vụ mà đa phần các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông hướng đến đều đòi hỏi cơ sở hạ tầng mạng cho phép truy nhập băng thông rộng. Hiện nay có nhiều công nghệ đa truy nhập đã được triển khai như công nghệ xDSL, truy nhập quang, truy nhập vô tuyến qua các hệ thống di động tổ ong GSM CDMA, Wi-Fi. Tuy nhiên với các hệ thống di động GSM CDMA để có thể cung cấp các dịch vụ truyền dữ liệu băng rộng đòi hỏi phải nâng cấp cơ sở hạ tầng mạng, thiết bị đầu cuối tiến lên thế hệ mới 3G. Công nghệ xDSL cũng có khá nhiều nhược điểm về truy nhập có dây nên chi phí đầu tư lớn. Wi-Fi cho phép truy nhập băng rộng nhưng bán kính phủ sóng hẹp còn nhiều vấn đề về bảo mật. Có một công nghệ không dây băng rộng mới đang được nhiều nhà nghiên cứu, triển khai viễn thông trên thế giới quan tâm phát triển. Đó là WiMAX. WiMAX là viết tắt của từ Worldwide Interoperability for Microwave Access – khả năng tương tác toàn cầu cho truy cập vi ba. WiMAX là một công nghệ dựa trên các chuẩn, cho phép truy cập băng rộng vô tuyến đầu cuối (last mile) như một phương thức thay thế cho cáp xDSL. WiMAX cho phép kết nối băng rộng vô tuyến cố định (người sử dụng có thể di chuyển trong lúc kết nối), mang xách được (người sử dụng có thể di chuyển với tốc độ đi bộ) di động mà không cần tầm nhìn thẳng (LOS) trực tiếp với một trạm gốc. WiMAX không phải là một công nghệ mới nhưng là công nghệ không dây đã được cải tiến rất nhiều để có được những tính năng ưu việt. Về cơ bản, công nghệ WiMAX có nhiều khác biệt so với công nghệ WiFi. WiFi được thực hiện trên bộ tiêu chuẩn kết nối mạng không dây nội bộ được phát triển bởi nhóm làm việc theo tiêu chuẩn IEEE 802.11 được thiết kế để tạo ra kết nối không dây, cho phép kết nối Internet tới một nhóm các máy tính khác trong một tòa nhà, văn phòng làm việc trong Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu công nghệ WiMAX ứng dụng GVHD: ThS. Võ Trường Sơn 7 SVTH: Lê Thị Kim Cương một phạm vi nhỏ hẹp (100m). Trong khi đó WiMAX được thiết kế cho phép truy cập không dây băng rộng trong phạm vi rộng lớn (50 km), là phương thức mới để người sử dụng có thể truy cập Internet băng rộng mọi nơi, mọi lúc với giá thảnh rẻ hơn, thuận lợi hơn so với việc sử dụng các công nghệ dây dẫn khác DSL cáp. Với các tính năng nổi trội của Wimax như đã nói ở trên đây cùng với nhu cầu băng rộng khả năng cung cấp tại Việt Nam. Hiện tại thì việc triển khai Wimax tại Việt Nam đang được đặc biệt quan tâm của các nhà cung cấp dịch vụ. Một số doanh nghiệp đã được Bộ Thông Tin Truyền Thông cấp giấy phép thử nghiệp WiMAX như: VNPT, FPT, Viettel, VTC. Chính vì vậy em đã chọn đề tài nghiên cứu khoa học là “Nghiên cứu công nghệ WiMAX ứng dụng”. Đề tài sẽ đi vào tìm hiểu tổng quan về công nghệ WiMAX cũng như những kỹ thuật được sử dụng để có thể hiểu rõ thêm về những tiềm năng hấp dẫn mà công nghệ này sẽ mang lại. Đề tài được chia thành 4 chương: Chương 1: Tổng quan về công nghệ truy cập băng rộng không dây Chương 2: Công nghệ truy cập băng rộng không dây WiMAX Chương 3: Nguyên lý hoạt động của WiMAX Chương 4 : Ứng dụng Wimax Em xin chân thành cảm ơn các Thầy trong bộ môn Điện Tử Viễn Thông đã nhiệt tình giảng dạy chúng em trong suốt khóa học, đặc biệt cảm ơn Thầy Võ Trường Sơn đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình làm đề tài. Mặc dù đã cố gắng rất nhiều, nhưng do thời gian kiến thức có hạn nên đề tài của em có nhiều thiếu sót khuyết điểm, vì vậy em rất mong nhận được sự góp ý của qu ý thầy trong bộ môn để đề tài của em được hoàn thiện hơn. Sinh viên thực hành Lê Thị Kim Cương Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu công nghệ WiMAX ứng dụng GVHD: ThS. Võ Trường Sơn 8 SVTH: Lê Thị Kim Cương Chương 1 Tổng quan về công nghệ truy cập băng rộng không dây 1.1 Tổng quan về băng rộng Lịch sử công nghệ thông tin hiện đại bắt đầu khi Samuel Morse phát hiện ra điện tín có dây vào năm 1832. Tuy nhiên, phát minh ra điện thoại của Alexander Graham Bell vào năm 1874 đã dẫn tới sự phát triển của công nghệ thông tin ngày nay. Đườ ng trụ c W i M AX Đường trục WiMAX Đ ường t rục WiMA X Hình 1.1 Sự triển khai băng rộng Internet được phát triển đầu tiên vào năm khai 1973, ban đầu được gọi là Arpanet, nó liên kết vài trường đại học, các phòng thí nghiệm, sau đó đã phát triển thành World Wide Web (WWW). Sự ra đời của mạng máy tính thực sự là cuộc cách mạng về mặt xử lý thông tin, chia sẻ dữ liệu lưu trữ dữ liệu. Vào những năm 1990, Internet thậm chí hơn một cuộc cách mạng về mặt truyền thông xa hơn quá trình chia sẻ dữ liệu, từ mức độ cá nhân đến mức độ toàn cầu. Trước năm 2004, các nhà cung cấp viễn thông đã dự báo về nhu cầu phát triển, hỗ trợ thiết kế mạng cho mục đích truyền dữ liệu số tốc độ cao thay cho các mạng Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu công nghệ WiMAX ứng dụng GVHD: ThS. Võ Trường Sơn 9 SVTH: Lê Thị Kim Cương tập trung vào thoại. Vào khoảng những năm 1970 đến những năm 1980 sẽ được nhớ như “Thời đại thông tin”, những năm 1990 rõ ràng sẽ được chọn như bắt đầu của “Thời đại Internet”, những thập niên đầu tiên của thế kỉ 21 có lẽ là “Thời đại băng rộng”. Ngày nay, các nguồn băng rộng như sợi quang, truy cập không dây các modem cáp cung cấp truy cập tốc độ rất cao để truyền thông tất cả các dịch vụ qua mạng hợp tác World Wide Web, tạo ra một môi trường luôn luôn mở. Mạng truy cập băng rộng thì kết nối nhanh hơn quay số truyền thống. Mạng băng rộng đủ nhanh để chuyển các dịch vụ khác nhau một cách đồng thời, chẳng hạn truyền file, đa phương tiện (âm thanh truyền hình) quan trọng nhất là thoại. 1.1.1 Băng rộng là gì? Có nhiều định nghĩa khác nhau về băng rộng, các định nghĩa thay đổi theo không gian thời gian. Một khái niệm đơn giản là bất cứ thứ gì có thể nhận biết được tốt hơn một đường ISDN cơ bản. Điều này ngụ ý một tốc độ xung quanh hoặc vượt quá 256 kbps, mặc dù khách hàng có thể nhận ít hơn. Một khái niệm chung chung là “một dịch vụ luôn luôn mở, tốc độ tối thiểu là 2 Mbps”. Một số công nghệ truy cập băng rộng có một kênh riêng đến mỗi người sử dụng (ví dụ ADSL hoặc cáp quang đến người sử dụng), trong khi những công nghệ khác có một kênh chia sẻ đi đến nhiều người sử dụng. Một đặc điểm của loại thứ hai là sự tranh chấp băng thông, bởi vì nó bị chia sẻ. Trong loại hệ thống này, băng thông tức thời lớn nhất có thể lớn hơn băng thông trung bình một người sử dụng có được. Nhiều ứng dụng được cho phép bởi các dịch vụ băng rộng, mỗi ứng dụng có các yêu cầu kỹ thuật riêng của nó. Sau đây là các ứng dụng các dịch vụ phổ biến nhất. Loại 1: Các dịch vụ tin nhắn Các dịch vụ này bao gồm email đơn giản, tin nhắn văn bản ngay lập tức, đăng nhập từ xa, web đơn giản truy cập Internet, kinh doanh mua sắm điện tử, quản lý trò chuỵên điện tử. Các dịch vụ này có thể hoạt động ở các băng thông thấp nhất Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu công nghệ WiMAX ứng dụng GVHD: ThS. Võ Trường Sơn 10 SVTH: Lê Thị Kim Cương từ 256 hoặc 512 kbps. Hầu hết người sử dụng nhận nhiều dữ liệu hơn họ gửi, vì thế các dịch vụ này thích hợp với băng thông không đối xứng (dung lượng luồng xuống cao hơn luồng lên). Loại 2: Các dịch vụ truyền file lớn Các dịch vụ này tương tự như gửi tin nhắn, nhưng các tin nhắn bao gồm lượng dữ liệu lớn hơn, hàng trăm kilobyte hoặc megabyte. Chúng có thể vượt trội so với các dịch vụ tin nhắn đơn giản, ví dụ truy cập Internet với nhiều nội dung, mua sắm bằng catalogue điện tử, chăm sóc sức khoẻ từ xa, làm việc ở nhà, làm việc từ xa mạng riêng ảo kinh doanh (VPN). Các dịch vụ truyền file tốc độ lớn hơn bao gồm download game, phần mềm, tài liệu giáo dục, phim ảnh các nội dung giải trí khác. Các dịch vụ này đòi hỏi 1 đến 2 Mbps hoặc cao hơn. Với các dịch vụ loại 1 loại 2 thì thích hợp với các liên kết không đối xứng trễ có thể tha thứ. Loại 3: Các dịch vụ thời gian thực đơn hướng Các dịch vụ này chủ yếu là các dịch vụ quảng bá như các luồng âm thanh truyền hình, quảng bá radio truyền hình. Các dịch vụ này cơ bản yêu cầu các băng thông cao (ít nhất là 1.5 Mbps cho truyền hình) hoặc băng thông rất cao, vốn đã không đối xứng. Chúng có thể tha thứ trễ, khi đó luồng dữ liệu chỉ có một đường đi. Loại 4: Các dịch vụ tin nhắn thời gian thực tương tác Các dịch vụ tin nhắn này hoạt động giữa những người sử dụng, những người này đang tương tác với một người khác, các dịch vụ thời gian thực hai hướng bao gồm: hội nghị truyền hình, truyền hình tương tác, game tương tác, kinh doanh từ xa, giáo dục từ xa các dịch vụ họp mặt từ xa được cung cấp qua liên kết băng rộng mạng phạm vi rộng. Các dịch vụ này yêu cầu 1 đến 2 Mbps hoặc cao hơn, cần đối xứng không thể tha thứ trễ. [...]... nghiệp Nghiên cứu công nghệ WiMAX ứng dụng Hình 1.2 Những ứng dụng của Internet tốc độ cao 1.1.2 Các công nghệ băng rộng Có nhiều công nghệ truyền dẫn có thể được sử dụng để cung cấp truy cập băng rộng Mỗi công nghệ có ưu điểm nhược điểm riêng của nó, có thể cạnh tranh với những công nghệ khác dựa trên việc thực hiện, giá cả, chất lượng dịch vụ, địa lý, sự thân thiện của người sử dụng các... Nghiên cứu công nghệ WiMAX ứng dụng Chương 2: WiMAXCông nghệ truy cập băng rộng không dây 2.1 Sự khác biệt giữa WiMAX với các công nghệ khác Không giống như các công nghệ băng rộng khác, WiMAX mang đến cho người dùng “băng rộng trong lúc di chuyển” Một đặc điểm rất quan trọng của chuẩn WiMAX, nó định nghĩa profile cho lớp MAC, phát ra các profile được tiêu chuẩn hoá đã được định nghĩa trước WiMAX. .. Kim Cương Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu công nghệ WiMAX ứng dụng WiMAX có thể cung cấp vùng phủ rộng chất lượng dịch vụ cho các ứng dụng thời gian thực VoIP đến các luồng video thời gian thực các download không thời gian thực WiMAXcông nghệ băng rộng không dây dựa trên IP, có thể được tích hợp trong cả hai mạng di động thế hệ thứ ba diện rộng (3G) mạng không dây có dây, cho phép nó trở... bằng cách sử dụng các thiết bị đơn giản - để gọi điện thoại, thanh toán hoá đơn điện tử truy cập giải trí dữ liệu - tất cả với kết nối vô tuýên tốc độ cao GVHD: ThS Võ Trường Sơn 20 SVTH: Lê Thị Kim Cương Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu công nghệ WiMAX ứng dụng Hình 1.6 - Sử dụng dữ liệu di động 1.3.1 Sức thu hút của băng rộng không dây Các công nghệ thoại vô tuyến cho phép người sử dụng di chuyển... Lê Thị Kim Cương Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu công nghệ WiMAX ứng dụng Đang trên đường đi (tàu lửa, quốc lộ tàu bè) Các ứng dụng an toàn công cộng (liên lạc giữa cảnh sát ở chiến trường với sở của họ, cho phép truyền thông nhanh hơn các thông tin khẩn cấp) Ứng dụng giám sát (bảo vệ toà nhà, bảo vệ căn cứ quân đội, cải thiện việc giám sát vận tải, ngăn chặn trộm vào các trung tâm mua sắm) Truy cập... truy nhập mạng cá nhân không dây (WPAN) thiết bị số cá nhân (PDA) hoặc laptop Trong đó tốc độ dữ liệu rất nhanh so với các tốc độ dữ liệu công nghệ viễn thông di động, khoảng cách rất ngắn GVHD: ThS Võ Trường Sơn 23 SVTH: Lê Thị Kim Cương Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu công nghệ WiMAX ứng dụng Bảng 1.3 – So sánh các công nghệ mạng cá nhân không dây (WPAN) Công nghệ Tốc độ tối Có hiệu lực Ưu điểm Khuyết... nhân tố khác Cáp DSL là công nghệ được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay để cung cấp truy cập băng rộng 1.1.2.1 Cáp Mạng cáp hiện nay cung cấp dịch vụ truyền hình đến người sử dụng đang được điều chỉnh để cung cấp truy cập băng rộng với tốc độ download lớn hơn, lên đến GVHD: ThS Võ Trường Sơn 11 SVTH: Lê Thị Kim Cương Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu công nghệ WiMAX ứng dụng 6 Mbps Các công ty cáp đã... nghĩa đến người sử dụng Về phía mạng 2.5G, có hai công nghệ chủ yếu: dịch vụ vô tuyến gói tổng hợp (GPRS) EDGE Công nghệ truyền thông không dây thế hệ thứ 3 (3G) thậm chí hỗ trợ tốc độ cao hơn Băng thông cao hơn cho phép tích hợp tín hiệu thoại, dữ liệu, truyền hình tốt hơn GVHD: ThS Võ Trường Sơn 14 SVTH: Lê Thị Kim Cương Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu công nghệ WiMAX ứng dụng Tuy nhiên sự triển... án tốt nghiệp Nghiên cứu công nghệ WiMAX ứng dụng 802.11b sớm hơn Hai chuẩn này hoạt động ở phổ tần số 2.4 GHz Chuẩn 802.11a cho tốc độ truyền dẫn lên đến 54Mbps ở 5GHz 1.3.5.4 WiMAX WiMAX hoặc chuẩn IEEE 802.16 được bắt đầu vào năm 1999 Nó là một chuẩn truy cập không dây băng rộng, được xác định lúc đầu như việc bổ sung của Wi-Fi Trong khi Wi-Fi chủ yếu như công nghệ thay thế cáp dây được yêu... dây có thể thu thập mang trực tuyến với khoảng thời gian ngắn từ 2 đến 3 giờ • Các công nghệ không dây mở rộng phạm vi hoạt động của cáp, sợi quang, DSL một cách nhanh chóng hiệu quả 1.3.4 Các mạng không dây băng rộng Các công nghệ mạng không dây có thể được phân loại như sau: GVHD: ThS Võ Trường Sơn 22 SVTH: Lê Thị Kim Cương Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu công nghệ WiMAX ứng dụng Hình 1.7 – Các

Ngày đăng: 29/05/2014, 21:25

Từ khóa liên quan

Mục lục

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

    • 1.1 Tổng quan về băng rộng

    • Hình 1.1 Sự triển khai băng rộng

    • 1.1.1 Băng rộng là gì?

    • Hình 1.2 Những ứng dụng của Internet tốc độ cao

    • 1.1.2 Các công nghệ băng rộng

    • 1.1.2.1 Cáp

    • 1.1.2.2 Đường dây thuê bao số (DSL) và ADSL

    • Hình 1.3 Các công nghệ và tốc độ truy cập

    • 1.1.2.3 Vệ tinh

    • Hình 1.4 Các công nghệ truy cập Internet

    • 1.1.2.4 Không dây – Truy cập vô tuyến

    • 1.1.2.4.1 Vô tuyến tế bào

    • 1.1.2.4.2 Ethernet không dây

    • 1.1.2.5 Sợi quang

    • Bảng 1.1 – Thông lượng băng rộng của các loại truy cập theo thời gian

    • 1.2 Tổng quan về vô tuyến và băng rộng

    • Hình 1.5 Các thuê bao dịch vụ thoại cố định so với di động

    • 1.2.1 Sức thu hút của vô tuyến

    • 1.2.2 WLAN

    • 1.2.2.1 Các tiêu chuẩn mạng không dây

    • Bảng 1.2 - Những đặc trưng của các tiêu chuẩn mạng không dây

    • 1.2.2.2 Hoạt động của mạng WLAN

    • 1.2.2.3 Các mạng vô tuyến

    • 1.3 Ưu điểm của Băng rộng không dây

    • Hình 1.6 - Sử dụng dữ liệu di động

    • 1.3.1 Sức thu hút của băng rộng không dây

    • 1.3.2 Nhu cầu của băng rộng không dây

    • 1.3.3 Truy cập không dây băng rộng

    • 1.3.4 Các mạng không dây băng rộng

      • Hình 1.7 – Các loại mạng không dây

    • 1.3.4.1 Mạng diện rộng không dây (WWAN)

    • 1.3.4.2 Mạng nội bộ không dây (WLAN)

    • 1.3.4.3 Mạng cá nhân không dây (WPAN)

    • Bảng 1.3 – So sánh các công nghệ mạng cá nhân không dây (WPAN)

    • 1.3.4.4 Mạng vùng WRAN

    • 1.3.5 Các công nghệ không dây băng rộng

    • 1.3.5.1 Truy cập không dây cố định (FWA)

      • Hình 1.9 - Sự tiến hoá của công nghệ không dây tế bào

    • 1.3.5.2 3G

    • 1.3.5.3 Wi-Fi

    • 1.3.5.4 WiMAX

    • 1.3.5.5 Mobile-Fi

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

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

    • 2.1.1 Không giống với không dây băng hẹp:

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

    • 2.1.3 Không giống với có dây băng rộng

    • 2.1.4 Không giống WLAN:

    • 2.2 Khả năng đột phá của WiMAX

    • 2.3 WiMAX là gì?

    • 2.4 Tại sao dùng WiMAX?

  • Chương 3: Nguyên lý hoạt động của WiMAX

    • Hình 3.1 - Một giải pháp cho nhiều nhu cầu

    • 3.1 Các đặc tính kênh

    • 3.1.1 Tán xạ kênh

    • 3.1.2 K-Factor

    • 3.1.3 Doppler

    • 3.1.4 Sự phân cực nối xuyên

    • 3.1.5 Sự tương quan anten

    • 3.1.6 Nhóm điều kiện

    • 3.2 RF và phần cứng

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

    • 3.2.2 Đồng hồ DAC/ADC

    • 3.2.3 Bộ dao động chuyển đổi lên xuống

    • 3.3 Tradeoff linh động

    • 3.4 Các mạng WiMAX

    • Hình 3.2 – Vùng phủ WiMAX với các loại trạm thuê bao khác nhau

    • 3.5 Các loại WiMAX

    • 3.5.1 Cố định

    • Hình 3.3 – Các loại WiMAX

    • 3.5.2 Mang xách hoặc di động

    • 3.6 Công nghệ WiMAX

    • 3.6.1 Chế độ khe thời gian động TDMA MAC

    • 3.6.2 Chất lượng dịch vụ

    • 3.6.3 Liên kết thích nghi

    • 3.6.4 Hỗ trợ tầm nhìn không thẳng

    • 3.6.5 Việc sử dụng phổ hiệu quả cao

    • 3.6.6 Băng thông kênh linh hoạt

    • 3.6.7 Hỗ trợ anten thông minh

    • Hình 3.4 – Làm việc với anten thông minh

    • 3.6.8 Các kỹ thuật phát hiện lỗi

    • 3.6.9 Điều khiển công suất

    • 3.6.10 Bảo mật dữ liệu

    • 3.6.11 Công nghệ ghép kênh

    • Hình 3.5 – Dạng sóng OFDM

    • Hình 3.6 – Kênh OFDM

    • 3.6.12 Công nghệ điều chế

    • Hình 3.7 - Điều chế thích nghi

    • 3.6.13 Công nghệ song công

    • 3.7 Các chuẩn WiMAX

    • Bảng 3.1 Các số liệu cơ bản của chuẩn IEEE 802.16

    • 3.8 Các profile cơ bản

    • Hình 3.8– Mô hình phân lớp của chuẩn WiMAX

    • Hình 3.9– Các lớp của giao thức 802.16

    • 3.8.1 Lớp điều khiển truy cập môi trường (MAC)

    • Hình 3.10- Định dạng MAC PDU

    • Hình 3.11– Các giai đoạn truyền PSDU

    • 3.8.2 Lớp vật lý (PHY Layer)

    • Hình 3.12– Burst FDD - với Scheduling linh hoạt

    • 3.9 Xây dựng các khối của WiMAX

    • 3.9.1 Trạm gốc WiMAX (BS)

    • Bảng 3.2 – Các đặc điểm của 802.16 MAC

    • Bảng 3.3 - Đặc điểm 802.16 PHY

    • 3.9.2 Thiết bị nhận WiMAX

    • 3.9.3 Đường trục (backhual)

    • 3.9.4 Cơ chế làm việc

    • Bảng 3.4 - Cơ chế làm việc cho kết nối WiMAX

    • 3.10 Kiến trúc WiMAX

    • 3.11 Cấu hình mạng (Topo mạng)

    • 3.11.1 Điểm tới điểm (Point to Point)

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

    • 3.12 Ưu nhược điểm của WiMAX

    • 3.12.1 Ưu điểm của WiMAX

    • 3.12.1.1 Dung lượng cao

    • 3.12.1.2 Chất lượng dịch vụ

    • 3.12.1.3 Kiến trúc linh hoạt

    • 3.12.1.4 Tính di động

    • 3.12.1.5 Kết nối người sử dụng được cải thiện

    • 3.12.1.6 Hoạt động lớp sóng mang mạnh

    • 3.12.1.7 Khả năng tỉ lệ (scalability)

    • 3.12.1.8 Kết nối tầm nhìn không thẳng

    • 3.12.1.9 Hiệu quả chi phí

    • 3.12.1.10 Truy cập cố định và nay đây mai đó

    • 3.12.2 Nhược điểm của WiMAX

  • Chương 4: Ứng dụng của WiMAX

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

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

    • 4.2.1 Các xí nghiệp lớn và vừa

    • 4.2.2 Kinh doanh nhỏ và vừa

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

    • 4.2.4 Các vùng sâu

    • 4.2.5 Băng thông theo nhu cầu

    • 4.3 Backhaul

    • Đường trục tế bào

    • 4.4 Những ứng dụng khác

  • KẾT LUẬN

  • CÁC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan