Luận Văn Nghiên cứu khả năng ứng dụng công nghệ WiMAX

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp viễn thông của Việt Nam đang bước vào thời kỳ phát triển mạnh mẽ với sự gia tăng nhanh về số lượng các nhà cung cấp dịch vụ cùng với sự đa dạng về các loại hình dịch vụ được cung cấp cho người tiêu dùng.
Nhu cầu sử dụng các dịch vụ không dây băng thông rộng ngày càng cao trong khi các công nghệ truyền dẫn và truy cập hiện thời chưa đáp ứng được. Để đáp ứng nhu cầu này, các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông tại Việt Nam đang dần tiếp nhận các công nghệ mới để đưa vào triển khai và thương mại hoá. Điều này đem lại lợi ích cho cả nhà đầu tư lẫn người sử dụng. WiMAX là một trong số các công nghệ mới có khả năng đáp ứng được nhu cầu đó.
Là một công nghệ truy cập băng rộng không dây, WiMAX được Diễn đàn WiMAX xây dựng và hướng đến cung cấp các dịch vụ băng rộng từ cố định đến di động, với nhiều ưu điểm nổi bật về chi phí lắp đặt cũng như hiệu quả sử dụng. Ngoài ra, WiMAX không chỉ là một loại hình dịch vụ kết nối băng rộng mà còn là nền tảng để triển khai nhiều loại hình dịch vụ nội dung số đi kèm. Với vùng phủ sóng rộng, hoạt động tốt trong các điều kiện đường truyền sóng bị che khuất cùng với một nền tảng băng thông rộng, WiMAX đang được các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông tại Việt Nam quan tâm và đánh giá cao. Công nghệ này đã được Bộ Bưu chính Viễn thông cấp phép cho bốn doanh nghiệp tham gia thử nghiệm và WiMAX được coi là công nghệ đầy triển vọng trong tương lai gần của ngành công nghiệp viễn thông Việt Nam.
Xuất phát từ nhu cầu tìm hiểu về công nghệ mới, đồ án này có tên gọi: “Nghiên cứu khả năng ứng dụng công nghệ WiMAX” sẽ nghiên cứu các kỹ thuật cơ bản sử dụng trong mạng WiMAX và việc ứng dụng công nghệ này trong thực tế.
Nội dung đồ án gồm 3 chương:

• Chương I: Tổng quan hệ thống mạng băng rộng không dây – Chương này trình bày các vấn đề cơ bản về mạng không dây; các vấn đề liên quan đến mạng băng rộng không dây như các băng tần dành cho các dịch vụ này, các tiêu chuẩn kỹ thuật và các mô hình hệ thống mạng băng rộng không dây cố định.
• Chương II: Công nghệ WiMAX - Ở đây mô tả một cách khái quát nhất về công nghệ WiMAX. Nội dung chương này đề cập tới khái niệm, cách thức hoạt động và ứng dụng của WiMAX trong thực tế. Ngoài ra các tiêu chuẩn kỹ thuật, các băng tần được sử dụng cho công nghệ này và các trở ngại khi triển khai WiMAX trong thực tế cũng được xem xét.
• Chương III: Công nghệ OFDM cho mạng WiMAX – Đây là chương chính của đồ án, đi sâu nghiên cứu kỹ thuật OFDM sử dụng trong mạng WiMAX đồng thời có những tính toán khi thiết kế một hệ thống WiMAX. Việc so sánh công nghệ WiMAX với các công nghệ không dây khác cũng được đề cập trong chương này.

WiMAX là một công nghệ rất mới nên các tài liệu tham khảo viết về vấn đề này chưa nhiều và phổ biến, đặc biệt còn hạn chế ở những tài liệu bằng tiếng Anh. Trong khuân khổ thời gian eo hẹp và hạn chế về tài liệu nên chắc chắn đồ án không tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót nhất định. Vì vậy rất mong nhận được sự đóng góp và sửa chữa của các thây cô giáo và bạn đọc để đồ án được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thấy giáo TS Trần Xuân Nam cùng các thầy cô khác trong khoa Vô tuyến điện tử đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập cũng như trong quá trình thực hiện đồ án
MỤC LỤC
Mục lục
Lời nói đầu
Chương 1: Tổng quan hệ thống mạng băng rộng không dây

1. Khái niệm mạng không
2. Mạng băng rộng không dây
3. Băng tần dành cho hệ thống băng rộng không dây cố định
   1. Các băng tần được cấp phép
   2. Các băng tần không phải đăng ký
4. Các tiêu chuẩn kỹ thuật
   1. Các tiêu chuẩn IEEE 802.11
   2. Các tiêu chuẩn IEEE 802.16
   3. Các tiêu chuẩn ESTI BRAN
5. Một số mô hình mạng không dây cố định
   1. Mô hình mạng điểm tới điểm
   2. Các mạng lưới và mạng điểm liên tiếp
   3. Các mạng điểm tới đa điểm
   4. Các mạng điểm tới điểm trong điều kiện tầm nhìn bị che khuất
6. Tương lai của hệ thống băng rộng không dây cố định

Chương II: Công nghệ WiMAX
2.1 Giới thiệu về công nghệ WiMAX
2.1.1 WiMAX là gì
2.1.2 WiMAX hoạt động như thế nào
2.1.3 Các đặc điểm của WiMAX
2.1.4 Các cơ sở quan trọng của công nghệ WiMAX
2.2 Các chuẩn WiMAX
2.2.1 Chuẩn IEEE 802.16-2004
2.2.2 Chuẩn IEEE 802.16-2005
2.2.3 Các chuẩn 802 khác
2.3 Băng tần dành cho WiMAX
2.4 Những trở ngại trong công nghệ WiMAX
2.4.1 Vấn đề nhiễu
2.4.2 Vấn đề bảo mật
2.4.3 Độ tin cậy
2.5 Ứng dụng của WiMAX nói chung
Chương 3: Công nghệ OFDM cho mạng WiMAX
3.1 Lý thuyết về điều chế OFDM
3.1.1 Khái niệm về sự trực giao của hai tín hiệu
3.1.2 Bộ điều chế OFDM
3.1.3 Chuỗi bảo vệ trong hệ thống OFDM
3.1.4 Thực hiện bộ điều chế OFDM bằng thuật toán IFFT
3.1.5 Tổng quan hệ thống OFDM
3.2 Công nghệ OFDM cho truyền dẫn vô tuyến ở mạng WiMAX
3.2.1 Những tham số chính
3.2.2 Những băng tần sử dụng
3.2.3 Phân kênh con
2.3.4 Cấu trúc khung
3.2.5 Ví dụ tính toán OFDM
3.3 Công nghệ truy cập kênh (OFDMA) cho mạng WiMAX
3.4 Mã hoá và điều chế OFDM thích nghi
3.5 Đa truy cập OFDM cho những mạng 802.16e
3.6 So sánh 802.16 với UMTS, HSDPA và WLAN
Kết luận
Tài liệu tham khảo
Phụ lục