Chuyên đề vô tuyến số (chuyên đề wimax)

TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số CHUYÊN ðỀ VÔ TUYẾN SỐ (CHUYÊN ðỀ WIMAX) GiẢNG VIÊN: TS. VÕ TRƯỜNG SƠN CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT ViỄN THÔNG TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số Tài liệu tham khảo — Jeffrey G. Andrews, Fundamentals of WiMAX Understanding Broadband Wireless Networking, Prentice Hall, 2007 — IEEE Std 802.16-2004 — IEEE Std 802.16e-2005 — Nguyễn Thị Thủy, Mạng Wimax và thử nghiệm tại Việt Nam, ðại học Thái Nguyên, 2008 — ðoàn Quan Hoan, Tình hình phát triển và xu hướng phân bổ băng tần cho thông tin vô tuyến, website Cục tần số vô tuyến ñiện – Bộ thông tin và truyền thông. — Trần Xuân Nam, Tổng quan về OFDM, bài giảng, Học viện Kỹ thuật quân sự. — www.wimax.com TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số Nội dung môn học — Chương 1: Giới thiệu tổng quan về WiMax (4 tiết). — Chương 2: Kiến trúc mạng WiMax (4 tiết). — Chương 3: Nền tảng kỹ thuật của WiMax (7 tiết). TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số CHƯƠNG I GiỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ WIMAX (4 Tiết) CHUYÊN ðỀ VÔ TUYẾN SỐ TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số Nội dung của chương I Những thách thức kỹ thuật ñối với WiMax.1.4 Những thách thức thương mại ñối với WiMax.1.3 Phân bổ tần số cho vô tuyến băng rộng 1.2 WiMax và các công nghệ vô tuyến băng rộng khác1.1 TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số WiMax và các công nghệ vô tuyến băng rộng khác ° Wireless PANs —Bluetooth – IEEE 802.15 —Phạm vi rất hẹp (<10m) —Kết nối PC với các thiết bị ngoại vi TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số WiMax và các công nghệ vô tuyến băng rộng khác ° Wireless LANs (WiFi – IEEE 802.11) —Mạng cơ sở hạ tầng hoặc Mạng ad-hoc —Hộ gia ñình / Văn phòng TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số WiMax và các công nghệ vô tuyến băng rộng khác ° Multihop Ad hoc Networks —Khi không có cơ sở hạ tầng (không thực hiện ñược / ñắt) —Quân sự / khẩn cấp TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số WiMax và các công nghệ vô tuyến băng rộng khác ° Wireless MANs —WiMAX-802.16 —Cố ñịnh —Giống các mạng tế bào —Các BS TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số WiMax và các công nghệ vô tuyến băng rộng khác ° Wireless WANs —WiMAX-802.16e —3G, 4G —Các BS TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số WiMax và các công nghệ vô tuyến băng rộng khác TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số WiMax và các công nghệ vô tuyến băng rộng khác TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số Wimax là gì? ° WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) ° Là chuẩn kết nối Internet băng thông rộng không dây ở khoảng cách lớn. ° Họ tiêu chuẩn IEEE 802.16 ° Việt Nam có 4 doanh nghiệp ñang triển khai thử nghiệm: —Tập ñoàn BCVT (VNPT), —Tổng công ty Truyền thông ña phương tiện (VTC), —Tổng công ty viễn thông quân ñội (Viettel) —FPT. TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số 802.16a (1/ 2003) • Extension for 2-11 GHz: Targeted for non- line-of-sight, Point-to-Multi-Point applications like “last mile” broadband access 802.16 (12/ 2001) • Original fixed wireless broadband air Interface for 10 – 66 GHz: Line-of-sight only, Point-to- Multi-Point applications 802.16c (2002) 802.16 Amendment WiMAX System Profiles 10 - 66 GHz 802.16REVd (802.16-2004) (Oct 2004) • Adds WiMAX System Profiles and Errata for 2-11 GHz 802.16e (802.16-2005) (Dec 2005) • MAC/PHY Enhancements to support subscribers moving at vehicular speeds Lịch sử các chuẩn Wimax TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số Các chuẩn cơ bản của Wimax Có thể chọn kênh trong khoảng từ 1.25 ñến 20MHz 20,25 và 28 MHz Băng thông của kênh OFDM256, OFDMA, BPSK, QPSK, 16 QAM, 64QAM QBSK,16 QAM và 64 QAM Loại ñiều chế Lên tới 15 Mbps BW=5MHz Lên tới 75Mbps, WB= 20MHz 32-134Mbps, BW=28MHz Tốc ñộ dữ liệu NLOSNLOSLOSMôi trường Internet di ñộngCố ñịnh (WirelessDSL, Backhaul) Cố ñịnh (Backhaul) Ứng dụng 2 – 6 GHz2 – 11 GHz10 – 66 GHzPhổ tần số 12/2005200412/2001Hoàn thành IEEE 802.16eIEEE 802.16-2004IEEE 802.16Chuẩn TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số Mô hình Wimax cố ñịnh TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số Mô hình Wimax di ñộng TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số Các ứng dụng của các chuẩn 802.16 TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số Các cấu hình: ðiểm - ñiểm (PTP) ° Sử dụng một hoặc nhiều liên kết ñiểm – ñiểm ° Các anten có tính ñịnh hướng cao tại hai ñầu cuối mỗi liên kết TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số Các cấu hình: ðiểm – ña ñiểm (PMP) ° Sử dụng một hoặc nhiều BS có công suất lớn và nhiều SS ° SS có thể sử dụng các anten ñịnh hướng, BS có thể dùng nhiều anten ñịnh hướng ° BS là ñiểm trung tâm cho các trạm thuê bao SS. ° Ở hướng DL có thể là quảng bá, ña ñiểm hay ñơn ñiểm TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số Các cấu hình: Lưới (Mesh) ° SS có thể liên lạc trực tiếp với nhau. ° Trạm gốc Mesh BS kết nối với một mạng ở bên ngoài mạng MESH. TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số Nội dung của chương I Những thách thức kỹ thuật ñối với WiMax.1.4 Những thách thức thương mại ñối với WiMax.1.3 Phân bổ tần số cho vô tuyến băng rộng 1.2 WiMax và các công nghệ vô tuyến băng rộng khác1.1 TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số Phân bổ tần số cho vô tuyến băng rộng ° Thông tin di ñộng tế bào —GSM 900MHz, 1800MHz, CDMA 800 MHz, —3G: 1900-2200MHz, 2500-2690MHz —ðang ñề xuất thêm 450-470MHz, 2300-2400MHz, 3300- 3400MHz, 3400-4200MHz, 4400-4990MHz TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số Phân bổ tần số cho vô tuyến băng rộng ° Về công nghệ, WiMAX làm việc ở 2 băng tần: —10-66 GHz và 2-11GHz —Bao gồm cả hai băng tần ñăng ký và không ñăng ký ° Hiện nay: —2300-2400 MHz, 2500-2690 MHz (WiMAX di ñộng) —3400-3600 MHz (WiMAX cố ñịnh) ° Ở Việt nam: —Băng tần 3.5GHz ñược sử dụng cho hệ thống vệ tinh Vinasat, —Các băng 2.3GHz, 2.5GHz ñang ñược sử dụng bởi các hệ thống viba, hệ thống truyền hình MMDS —Thử nghiệm WiMAX chỉ mới ñược thực hiện ñối với dịch vụ WiMAX cố ñịnh tại băng tần 3.3-3.4GHz. TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số Phân bổ tần số cho vô tuyến băng rộng ° ITU ñang xem xét ñề xuất ñưa tiêu chuẩn WiMAX di ñộng vào họ tiêu chuẩn thông tin di ñộng kế tiếp (IMT) ° Hiện nay, IMT bao gồm các giao diện vô tuyến WCDMA, CDMA 2000, TD-SCDMA. ° Nhiều khả năng giao diện của WiMAX di ñộng theo chuẩn IEEE 802.16e sẽ ñược kết nạp vào họ tiêu chuẩn IMT. ° Sẽ giải quyết ñược tranh chấp về việc sử dụng các băng tần 2300-2400MHz và 2500-2690MHz ° Các loại dịch vụ khác: sinh viên tự nghiên cứu TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số Nội dung của chương I Những thách thức kỹ thuật ñối với WiMax.1.4 Những thách thức thương mại ñối với WiMax.1.3 Phân bổ tần số cho vô tuyến băng rộng 1.2 WiMax và các công nghệ vô tuyến băng rộng khác1.1 TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số Những thách thức thương mại ñối với WiMax ° ðối thủ của Wimax là 3G LTE (Long Term Evolution) ° Cả hai ñều là cử viên sáng giá cho mạng di ñộng 4G. ° Các thách thức về thương mại ñối với Wimax bao gồm: —Thị phần —Tính kế thừa —Tính tương thích —Tính thuận lợi trong triển khai TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số Những thách thức thương mại ñối với WiMax —Thị phần:
Mạng thông tin di ñộng ngày nay: > 2,6 tỉ thuê bao
WiMAX gặp nhiều khó khăn ñể tìm kiếm thị phần —Tính kế thừa:
3G LTE ñã có một công nghệ ñi trước là 2G, 3G với số lượng thuê bao ñã có sẵn.
WiMAX phải triển khai mạng từ con số không TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số Những thách thức thương mại ñối với WiMax —Tính tương thích:
WiMAX không tương thích với các chuẩn di ñộng trước
tích hợp thiết bị ñầu cuối WiMAX với chip 2G/3G? —Triển khai:
việc triển khai 3G LTE từ mạng 3G, 3.5G có sẵn là một con ñường dễ dàng, tận dụng ñược cơ sở hạ tầng có sẵn.
Wimax phải triển khai từ ñầu TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số Nội dung của chương I Những thách thức kỹ thuật ñối với WiMax.1.4 Những thách thức thương mại ñối với WiMax.1.3 Phân bổ tần số cho vô tuyến băng rộng 1.2 WiMax và các công nghệ vô tuyến băng rộng khác1.1 TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số Những thách thức kỹ thuật ñối với WiMax ° WiMAX di ñộng chưa ñáp ứng ñược các tiêu chí kỹ thuật cần thiết của IMT-2000 như: —Các tham số về ñặc tính phát xạ, —Hệ số dò kênh lân cận (ACLR), —Chất lượng các dịch vụ của mạng chuyển mạch kênh, —Yêu cầu về chuyển vùng (seamless handover), TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số Những thách thức kỹ thuật ñối với WiMax TS.Võ Trường Sơn Chuyên ñề vô tuyến số Những thách thức kỹ thuật ñối với WiMax ° 3G LTE vượt IEEE 802.16e về cả tính năng di ñộng và tốc ñộ truyền dự liệu ° WiMAX di ñộng Rel 2 (IEEE 802.16m) hứa hẹn những tính năng vượt trội so với 3G LTE