Đề tài Nghiên cứu công nghệ WiMAX và ứng dụng ở Việt Nam

LỜI MỞ ĐẦU Khi thế giới bước vào kỷ nguyên của Internet, thiết bị di động và truyền tải thông tin băng rộng thì có rất nhiều công nghệ mới được nghiên cứu, thử nghiệm và đi vào sử dụng. Trong vài năm lại đây, sự bùng nổ WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) – tên thương mại của chuẩn 802.16 với nghĩa là khả năng tương tác toàn cầu với viba – đã tạo ra sự quan tâm rất lớn đối với những người trong ngành và các cơ quan chuyên môn. Là một công nghệ vô tuyến tiên tiến, WiMAX có những đặc điểm vượt trội như là khả năng truyền dẫn tốc độ cực cao, chất lượng dịch vụ tốt, an ninh đảm bảo, dễ dàng lắp đặt chính vì vậy sự phát triển nhanh chóng của WiMAX là một tất yếu. WiMAXtruyền tải tốc độ dữ liệu cao nhờ công nghệ không dây bằng sóng viba theo họ chuẩn 802.16. Nó được xây dựng trên nền tảng ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM và lớp MAC linh hoạt, mềm dẻo Trải qua các giai đoạn phát triển, họ 802.16 được đưa ra nhiều chuẩn công nghệ như là 802.16a, 802.16b, 802.16c, 802.16d, 802.16e, 802.16g tuy nhiên hiện nay các nhà khai thác đang thử nghiêm và sử dụng chủ yếu là họ chuẩn 802.16e do đây là họ chuẩn phù hợp với nhiều lĩnh vực kinh doanh trên thị trường như là thiêt bị di động, thiết bị cầm tay, và cả thiết bị cố định chuẩn tấn số WiMAX khá rộng và đa dạng, nhưng theo khuyến khích thì tần số sử dụng cho WiMAX tốt nhất ở các dải tần như là: 2,3GHz, 2,4 GHz 2,5 GHz, 3,3 GHz, 3,5 GHz, 3,7 GHz, và 5,8 GHz. Đây là các tấn số áp dụng tốt nhất cho chuẩn 802.16e. Trên thế giới tính đến ngày 16.10.2007 thì đã có 1272 giấy phép cấp cho WiMAX, tăng gấp đôi so với năm trước , theo thăm dò ý kiến từ ngày 11.04.2007 đến ngày 11.05.2007 với 1388 người yêu thích công nghệ tại Đông Nam Á với độ tuổi trung bình là 25 thì có tới 99,2% số người được hỏi cho biết họ muốn có WiMAX tại nơi họ sinh sống. đây là số liệu điều tra của Motorola tại Hồng Kông, Malasia và Philippin. Chính vì những điều đó, em nhận thấy WiMAX là công nghệ đang có tiềm năng nhất hiện nay với khả năng phát triển vững chắc và lâu dài cho nên em chọn đề tài cho đồ án tốt nghiệp của mình là: “Nghiên cứu công nghệ WiMAX và ứng dụng ở Việt Nam”. Trải qua một thời gian tìm hiểu, nghiên cứu, đúc kết dưới sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình đúng như thời gian yêu cầu của nhà trường đặt ra. Em xin bày tỏ long cảm ơn sâu sắc đến các thầy giáo, cô giáo đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp. Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Th.S Đàm Thuận Trinh, người trực tiếp hướng dẫn em làm đồ án này ! Xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, anh chị em cùng toàn thể bạn bè giúp đỡ để hoàn thành bản đồ án trong thời gian sớm nhất ! Mục lục Mục lục 1 LỜI MỞ ĐẦU . 5 Chương 1 Vô tuyến và bộ phận WiMAX trong vô tuyến . 7 1.1. Công nghệ vô tuyến 7 1.1.1. Công nghệ vô tuyến . 7 1.1.2. Xu thế phát triển của công nghệ vô tuyến . 7 1.1.3. Một số công nghệ vô tuyến hiện hành 11 1.1.3.1. Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất.(1G). 11 1.1.3.2. Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai. (2G). 12 1.1.3.4. Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba. (3G). 14 1.1.3.5. Mạng lan không dây . 15 1.1.3.6. Mạch vòng vô tuyến nội hạt . 16 1.2. Wimax trong hệ thống các công nghệ vô tuyến . 17 1.2.1. Giới thiệu chung 17 1.2.2. Quá trình phát triển, xu thế chung và phân loại wimax 17 Chương 2 Công nghệ wimax . 20 2.1. Lịch sử, quá trình phát triển . 20 2.1.1. Lịch sử . 20 2.1.2. Quá trình phát triển . 21 2.2. Tầm nhìn chung 24 2.2.1. Thành phần hệ thống . 24 2.2.2.Thành phần công nghệ . 25 2.3. Ưu điểm, nhược điểm . 25 2.3.1. Ưu điểm . 25 2.3.2. Hạn chế, nhược điểm wimax . 28 2.4. Nguyên lý . 29 2.4.1. Sơ đồ nguyên lý . 29 2.4.2. Nguyên tắc hoạt động 29 2.5. Công nghệ . 31 2.5.1. Chuẩn IEEE802.16 31 2.5.2. Đặc trưng lớp MAC của IEEE802.16 . 32 2.5.2.1. Lớp con hội tụ dịch vụ đặc trưng . 32 2.5.2.2. Lớp con phần chung (MAC CPS) 33 2.5.3. Kỹ thuật OFDM 36 2.5.4. Mã hóa, tránh và sửa lỗi 37 2.5.4.1. FEC (Forward Error Correction) 37 2.5.4.2. Phương pháp kiểm tra sai dùng ARQ 40 2.6. Kỹ thuật OFDM . 43 2.6.1 Kỹ thuật OFDM nói chung. . 43 2.6.1.1. Sự ảnh hưởng của môi trường đến việc truyền dẫn . 43 2.6.1.2. Công nghệ OFDM với khả năng hạn chế nhiễu . 44 2.6.2. Kĩ thuật OFDMA cho mạng WIMAX 46 2.6.2.1. Nguyên lý cơ bản . 46 2.6.2.2. Những đặc tính vượt trội 47 2.7. Wimax trong mối quan hệ với các công nghệ không dây đặc điểm tương tự wimax 47 2.7.1. Wimax và WLAN . 47 2.7.2. Wimax và Wifi 48 Chương 3 Wimax di dộng 49 3.1. Giới thiệu chung, sự ra đời và phát triển 49 3.1.1. Giới thiệu chung 49 3.1.2. Tiềm năng 51 3.2. Công nghệ . 51 3.2.1. Lớp vật lý 51 3.2.1.1. OFDM 51 3.2.1.2. Cấu trúc lớp ký hiệu OFDM và phân kênh con . 53 3.2.1.3. OFDM theo tỷ lệ 55 3.2.1.4. Cấu trúc khung TDD 56 3.2.1.5. Các đặc trưng ưu điểm của lớp vật lý 57 3.2.1.6. So sánh OFDM và OFDMA 60 3.2.2. Chất lượng dịch vụ QoS 62 3.2.2.1. Chất lượng dịch vụ . 62 3.2.2.2. MAC . 63 3.2.2.3. Quản lý . 65 3.2.2.4. Bảo mật . 67 3.2.3. Ưu việt so với wimax cố định . 68 3.2.3.1. Công nghệ anten thông minh . 68 3.2.3.2. Dùng lại tần số phân đoạn 70 3.2.3.3. Dịch vụ đa hướng và quảng bá (MBS) 72 3.2.4. Các vấn đề khác . 73 3.2.4.1. Nền IP . 73 3.2.4.2. Hiệu suất wimax di động 77 3.2.4.3. Hiệu năng giữa wimax – evdo – hspa 90 Chương 4. Ứng dụng . 98 4.1. Sự ra đời, phát triển và ứng dụng trên phạm vi thế giới 98 4.1.1. Khó khăn . 98 4.1.2. Tình hình trên thế giới nói chung 100 4.1.3. Quy mô toàn cầu của wimax . 107 4.2. Ứng dụng ở Việt Nam 110 4.2.1. Ưu điểm . 110 4.2.2. Thách thức . 110 4.2.3. Tình hình thực tế. 114 Chương 5. Tiềm năng phát triển 118 5.1. Sơ lược tiềm năng phát triển trên quy mô thế giới 118 5.2. Xu hướng của wimax trong thời gian tới trên quy mô thế giới . 120 5.3. Sự phát triển công nghệ viễn thông và di động ở việt nam . 121 5.4. Tiềm năng cho wimax ở việt nam 122 5.4.1. WiMAX cố định 122 5.4.2. WiMAX di động 123 5.5. Ý kiến đánh giá của tác giả 123 Kết luận 124 Thuật ngữ viết tắt 126 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN . 131 Tài liệu tham khảo . 132

pdf132 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 12/06/2013 | Lượt xem: 2249 | Lượt tải: 3download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Nghiên cứu công nghệ WiMAX và ứng dụng ở Việt Nam, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
iện cho mạng IP. Phủ sóng tất cả mọi nơi, Motowi4 gồm wi4 WIMAX, băng rộng cố định wi4 Fixed Broadband, wi4 Mesh và một số giải pháp băng rộng qua đường dây điện (wi4 Broadband over Power Line) cho mạng công cộng và cá nhân. Trong khi đó, một đợt thử nghiệm WIMAX quy mô lớn cũng đang diễn ra ở Nga. Hai hãng thiết bị công nghệ Avalcom và Aperto đã kết hợp với nhiều nhà cung cấp dịch vụ để thử nghiệm các dự án tại nhiều khu vực như Moscow, Siberia... 4.2. Ứng dụng ở Việt Nam 4.2.1. Ưu điểm Đất nước Việt Nam có địa hình và vị trí địa lý thích hợp với triển khai và khai thác dịch vụ băng rộng trên nền tảng công nghệ WiMAX. Với địa hình nhiều sơn địa ở các vùng xa, vùng cao, với chiều dài đất nước kéo dài và nhỏ hẹp việc triển khai các hình thức truyền dẫn hữu tuyến chưa phải là giải pháp tối ưu, có những đặc điểm mà hữu tuyến chưa đáp ứng được thì vô tuyên mà điển hình là WiMAX lại đáp ứng được và hơn nữa còn tỏ ra rất phù hợp. Tiếp đến ta phải kể đến thị trường sử dụng internet và các thiết bị di động tại Việt Nam là rất có tiềm năng và có khả năng kinh doanh cao Hơn nữa theo đánh giá của các nhà chuyên gia thì WiMAX là công nghệ rất phù hợp với các nước đang phát triển như Việt Nam, lấy ví dụ như Pakistan, Thái Lan hay Banglades… 4.2.2. Thách thức Những trở ngại chính để triển khai Wimax ở Việt Nam Thứ nhất là về băng tần. Chúng ta sẽ phải đợi những “ông lớn” trên thế giới triển khai trước rồi mới vào Việt Nam. Thứ hai, mặc dù công nghệ hứa hẹn vậy nhưng rất có thể các công ty viễn thông liên lạc hẳn sẽ ngần ngại trong việc triển khai Wimax vì lo ngại sẽ gây thất thu cho các dịch vụ SMS và voice. Và cuối cùng, thách thức lớn nhất của Wimax là việc đã bị các đối thủ đi trước chiếm hết thị phần. Như vậy là rất có thể Wimax phải đối mặt với việc mặc dù công nghệ rất tiềm năng nhưng chỗ đứng trên thị trường thì đã mất hết. Đỗ Tấn Trọng -110- Lớp KTVT B-44 WIMAX và ứng dụng Đồ án tốt nghiệp Xét về mặt khác, công nghệ WiMAX rất ưu việt nhưng vẫn có không it những khó khăn khác. Đó là: giá cả thiết bị đầu cuối hiện còn đắt; có số lượng hạn chế các nhà sản xuất các thiết bị đầu cuối; việc chuẩn hoá thiết bị khó đồng nhất do khả năng mềm dẻo; linh hoạt (flexibility) của WiMAX. Bên cạnh đó, do WiMAX dựa trên nền IP nên việc kết nối, đánh số, chất lượng dịch vụ, bảo mật và an toàn mạng cần nghiên cứu cụ thể. Được biết, Intel đã hoãn việc tung ra chip có khả năng WiMAX của họ tới năm 2007 hoặc lâu hơn nữa và điều này gây khó khăn cho các nhà sản xuất vốn đang dự định đưa chip này vào các sản phẩm phần cứng của họ. Samsung và các nhà sản xuất khác đã tung ra thị trường các chip và phần cứng của họ, nhưng các sản phẩm này đều chỉ phù hợp với các chuẩn WiMAX hiện tại và cho đến khi các chuẩn khác, gồm cả chuẩn di động, được lựa chọn, không có gì đảm bảo rằng các phần cứng tương thích WiMAX hiện có sẽ hoạt động với các chip và phần cứng dựa trên chuẩn cuối cùng. Ngoài ra, việc chuyển đổi, nâng cấp từ các thiết bị phần cứng theo chuẩn WiMAX cố định (802.16 d) sang các thiết bị phần cứng theo chuẩn WiMAX di động (802.16 e) sau này đang là vấn đề được rất nhiều người quan tâm. WiMAX là một giải pháp tuyệt vời về mặt công nghệ kết nối nhưng sẽ cần một chi phí lớn phải bỏ ra để phát triển hạ tầng cho một hệ thống mới trong khi hệ thống cũ vẫn còn chưa được sử dụng hết. Quả thực, nếu phải đầu tư một khoản kinh phí để triển khai WiMAX trên một quy mô lớn trong khi công nghệ 3G vẫn là tiềm năng chưa khai thác hết thì chắc chắn các công ty viễn thông sẽ phải tính toán và cân nhắc hết sức kỹ lưỡng trước khi bỏ tiền đầu tư cho việc phát triển dịch vụ này. Thực tế triển khai WiMAX tai Lào Cai gặp một số vấn đề khá quan trọng như là: Bên cạnh những tín hiệu tích cực đó thì quá trình thử nghiệm WiMax tại Lào Cai cũng đã xuất hiện những dấu hiệu không mấy khả quan như: Dù kỳ vọng lớn vào Wimax, song kiểm tra trực tiếp tại 3 điểm thu sóng thì kết quả lại chưa như mong muốn. Điểm thu sóng tại trạm Viba Cam Đường, cách trạm phát 9,5 km, máy thu chỉ hiện 3/9 vạch sóng, dù điểm thu ở vị trí tương đối cao, không bị che chắn. Điểm thu ngay trong thị xã Lào Cai, cách trạm phát sóng trung tâm 3 km, bị cây xanh che chắn, đặt máy thu trên mái nhà thu được 4 vạch sóng. Trường hợp đặt máy thu dưới đất thì chỉ thu được 2 vạch sóng. Đỗ Tấn Trọng -111- Lớp KTVT B-44 WIMAX và ứng dụng Đồ án tốt nghiệp Tại nhà nghỉ của Bưu điện tỉnh Lào Cai, cách trạm phát trung tâm 3,2 km, nếu đặt đúng hướng có thể thu được đến 5 vạch sóng. Tuy nhiên, các chuyên gia Viện KHKT bưu điện trực tiếp đi đo, đánh giá hệ thống, nhận thấy: Trong điều kiện thời tiết bình thường, sóng phát từ trạm phản xạ vào các vật cản trước khi đến đầu thu, ăng ten định hướng mới thu được. Từ đó có thể kết luận, sóng Wimax không ổn định, phụ thuộc nhiều vào biến động của vật cản, thời tiết… Trong 19 điểm thu sóng Wimax ngày đầu tiên thì một điểm không thu được sóng như tính toán và đã phải chuyển sang địa điểm khác. Theo các chuyên gia viễn thông, cần cân nhắc, lưu ý đặc biệt việc thu sóng phản xạ Wimax trước khi triển khai rộng, nhất là tại các thành phố lớn vật cản liên tục thay đổi. Những sự khó khăn đó có thể là do tinh hình thưc tế tại Lào Cai, cũng cố thể do bản thân WiMAX có những hạn chế như là: Khi một công nghệ mới ra đời luôn có những ý kiến khác nhau về công nghệ đó và WiMax cũng không phải là một ngoại lệ. Với những tính năng ưu việt và khả năng ứng dụng to lớn WiMax đã mau chóng giành được sự quan tâm đặc biệt của các nhà sản xuất thiết bị, các tổ chức, các doanh nghiệp và cả cá nhân. Song cũng không ít người còn tỏ ra hoài nghi về công nghệ này và cũng như khả năng của nó sẽ làm thay đổi dịch vụ kết nối mạng Internet trong tương lai và những lý do của sự hoài nghi. Trước hết về mặt kĩ thuật WiMax còn có một số nhược điểm sau: ƒ Về mặt dải tần mà WiMax sử dụng không tương thích tại mọi quốc gia điều này sẽ hạn chế khả năng phổ biến của WiMax tại những quốc gia này. ƒ Vấn đề bảo mật của WiMax được đánh giá là còn rất nhiều lỗ hổng do đó đòi hỏi các nhà cung cấp dịch vụ phải mau chóng giả quyết vấn đề này. ƒ Về chuẩn của WiMax cũng rất đáng nói tới bởi vì WiMax là một chuẩn công nghệ nhưng lại chưa được chuẩn hoá ''Hiện tại thì WiMax đang sử dụng tới 10 công nghệ khác nhau và có tới 3 dạng nền cơ sở chưa thể liên thông tương thích'' Tiếp đó là về mặt giá thành thì mặc dù Wimax Forum đã tiến hành thắt chặt các chuẩn để giảm giá song chi phí cho các thiết bị đầu cuối vẫn còn rất cao. Một trong những nước có ý định thiết lập một mạng WiMax mang tính quốc gia là Mỹ song chi phí dự kiến lên tới trên 3 tỷ USD và đây là một khoản đầu tư quá lớn. Trong bối cảnh tiềm năng của mạng 3G vẫn chưa được khai thác hết, mạng Wi-Fi, đường truyền DSL đã trở nên phổ biến tại rất nhiều nước và có một Đỗ Tấn Trọng -112- Lớp KTVT B-44 WIMAX và ứng dụng Đồ án tốt nghiệp cơ sở hạ tầng căn bản thì việc lại phải bỏ ra một khoản tiền lớn để phát triển WiMax một dịch vụ mà bản thân nó còn nhiều điều bất ổn là một việc khá mạo hiểm. Còn theo tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế thì ''Viễn cảnh phải bỏ thêm cả tỷ USD để bắt đầu với WiMax là điều không ai có thể chấp nhận''. Về mặt thị trường thì WiMax còn phải chịu sự cạnh tranh mạnh mẽ với các công nghệ khác như : Wi-Fi một công nghệ đã trở nên phổ biến đối với các nước phát triển, kết nối Internet có dây dẫn như DSL, của mạng điện thoại di động vốn đang phát triển một cách hết sức năng động và các công nghệ thay thế khác như mạng đô thị của các nước châu Âu hay công nghệ HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) dành cho điện thoại di động. Về khía cạnh kinh tế thì dự án WiMax vẫn chưa thực sự hứa hẹn gì nhiều, chính điều này khiến các giới kim doanh tỏ ra nản lòng. Đặc biệt, hiện nay thời gian kết thúc giai đoạn thử nghiệm sắp hết mà tín hiệu thu chưa thực sự ổn định là một câu hỏi lớn cần được những người triển khai dự án xem xét. Theo kết quả mà chúng tôi dùng phần mềm test thử tại quán Café wifi – 176 đường Hoàng Liên, hiện chỉ có 4 trên tổng số 18 điểm thử nghiệm wimax cho kết quả khả quan. Kể cả ở 4 điểm này, tín hiệu vẫn chưa ổn định hoàn toàn. Thỉnh thoảng, đường thu tín hiệu vẫn báo dòng chữ “Request time out” – cho thấy thời điểm mạng bị rớt. Bỏ qua về độ ổn định của tín hiệu, giá thành khi triển khai chính thức dịch vụ cũng đang được đánh dấu hỏi. Hiện tại vẫn chưa biết giá cụ thể của những thiết bị đầu cuối khi triển khai Wimax, chỉ biết những thiết bị này rất đắt tiền và dường như ước mong triển khai đến từng hộ gia đình là khát vọng xa vời. Thông tin giá cả trên Internet thì để có được thiết bị đầu cuối của WiMax, khách hàng phải chịu chi phí tới 300 USD/modem cộng với các thiết bị khác vào khoảng 400 USD nữa. Trong khi đó đầu tư cho đường ADSL khách hàng chỉ mất chi phí có 150 USD. Khi câu hỏi về giá của những thiết bị phục vụ cho việc triển khai, lắp đặt Wimax còn đang bỏ ngỏ, thì nhiều người đã băn khoăn về vấn đề “Tần số chuẩn cho Wimax”. Bởi lẽ, những dải tần chuẩn Wimax không thể cấp cho quá nhiều người.. Không ai có thể phủ nhận dự án triển khai Wimax tại Lào Cai là một dự án mang tính xã hội cao, hứa hẹn làm thay đổi cuộc sống cho những người dân miền núi, vùng cao Việt Nam, tạo điều kiện cho họ được tiếp xúc với công nghệ mới. Tuy nhiên, triển khai thế nào cho hiệu quả, cho phù hợp với nhu cầu và khả năng kinh tế của địa phương mới là vấn đề đáng nói. Đỗ Tấn Trọng -113- Lớp KTVT B-44 WIMAX và ứng dụng Đồ án tốt nghiệp 4.2.3. Tình hình thực tế. Thực trạng WiMAX ở Việt Nam hiện nay là rất có triển vọng. Sau thử nghiêm ở Lào Cai tuy chưa được đánh giá cao lắm tuy nhiên hiện nay các nhà khai thác dịch vụ đang tích cực triển khai và thử nghiệm công nghệ mới này, dẫn chứng là Ngày 16/10/2007, Motorola đã tổ chức buổi hội thảo chuyên đề về WiMAX với nhiều thông tin về tình hình WiMAX trên thế giới và một số khuyến nghị cho Việt Nam. Ông David Knapp, Chủ tịch, Tổng Giám đốc Motorola tại Việt Nam cho biết, mới đây Chính phủ Việt Nam đã đồng ý cho 5 nhà khai thác được thử nghiệm công nghệ này để đẩy mạnh số thuê bao băng rộng tại Việt Nam. Motorola cho rằng năm 2008 là năm WiMAX tại Việt Nam, là đòn bẩy đẩy mạnh số thuê bao băng rộng tại Việt Nam, và rộng hơn là tăng trưởng kinh tế. Hay những động thái khác như ngày 26/9/2008 tại 18 Nguyễn Du, Hà Nội tạp chí Bưu chính viễn thông phối hợp với công ty công nghệ và hệ thống(Sytec) tổ chức hội thảo về công nghệ WiMAX. VNPT là tập đoàn đi đầu trong việc triển khai thử nghiệm công nghệ WiMAX. Chúng ta sẽ đi theo lộ trinh thử nghiệm WiMAX của VNPT Tình hình triển khai WiMax tại Lào Cai. Những thành công ban đầu. Hiện tại thì Lào Cai đang là tâm điểm chú ý của việc triển khai thí điểm WiMax tại Việt Nam. Trong giai đoạn từ tháng 7 đến 12/2006, tập đoàn Intel, VDC và Cơ quan hợp tác phát triển quốc tế Hoa Kỳ tại Việt Nam (USAID) phối hợp thử nghiệm công nghệ băng rộng không dây cố định Fixed WiMax 802.16 - 2004 Rev. d với tần số 3.3 GHz - 3.4 GHz tại 19 điểm ở Lào Cai gồm các trường học, cơ sở y tế, điểm bưu điện văn hoá, ủy ban xã, doanh nghiệp vừa và nhỏ và một gia đình nông dân chưa từng tiếp xúc với công nghệ hiện đại. Dịch vụ được đưa vào thử nghiệm là thoại và Internet tốc độ cao, có tổng chi phí 500. 000 USD - 600. 000 USD. Bước đầu thì quá trình triển khai thí điểm WiMax tại Lào Cai đã đạt được những thành công ban đầu như: Đỗ Tấn Trọng -114- Lớp KTVT B-44 WIMAX và ứng dụng Đồ án tốt nghiệp Đỗ Tấn Trọng -115- Lớp KTVT B-44 ƒ Tại trường THCS Vạn Hòa thì học sinh ở đây đã có cơ hội tiếp cận với Internet tốc độ cao ngoài ra thầy cô và các em học sinh ở đây còn được dùng điện thoại Internet với chất lượng khá tốt. ƒ Tại trung tâm y tế xã Bắc Cường các y tá ở trung tâm đã được tiếp cận với Internet tốc độ cao và thoại IP tất cả đều hoạt động tốt và phát huy được hiệu quả. Trong giai đoạn thử nghiệm ban đầu này cũng gặp pahir những khó khăn và trở ngại như đã nhăc đến ở phần trên đây. Tháng 5/2007 vừa qua, VNPT tiếp tục cung cấp thử nghiệm tại 11 điểm của Tả Van chủ yếu là các hộ dân, UBND xã, trạm y tế, trường trung học cơ sở, điểm BĐ - VH xã. sau sáu tháng đã được đánh giá trên báo điện tử www.vnmedi.vn: CÔNG NGHỆ -> CHUYÊN ĐỀ WIMAX (VnMedia) - WiMAX Lào Cai sau 6 tháng thử nghiệm Cập nhật lúc 14h16" , ngày 30/05/2007 Sau khi có các thông tin về kết quả dự án thử nghiệm WiMAX tại Lào Cai sau 6 tháng của một số phương tiện thông tin đại chúng, đại diện cho nhà sản xuất thiết bị WiMAX - Alvarion (Israel) và đại diện Công ty Điện toán và Truyền số liệu (VDC) đã có buổi làm việc và trực tiếp lên Lào Cai kiểm tra, xem xét lại toàn bộ hệ thống WiMAX đã thử nghiệm thời gian qua. Qua kiểm tra toàn bộ hệ thống, ông Nguyễn Minh Đức - đại diện cho Alvarion đã đưa ra một số nhận định rằng tại Trường PTCS Vạn Hoà là điểm xa nhất của hệ thống, có cự ly là 4,7 km (đo trên bản đồ ) hệ thống WiMAX vẫn hoạt động rất tốt trong suốt quá trình thử nghiệm . Đồng thời 1 điểm lắp đặt khác tại xã Vạn Hoà, cách 4 km cũng luôn hoạt động tốt là “Điểm bưu điện Văn hoá” xã. Ngoài ra các điểm khác tại phường Bắc Cường với 4 điểm thử nghiệm WiMAX là trường PTCS Bắc Cường, Nhà ông Vương Trung Thìn, Công ty đầu tư xây dựng Công trình và Trạm y tế xã Bắc Cường hiện tại hoạt động tốt. Tuy nhiên trước đó có ý kiến cho rằng tại hộ ông Vương Trung Thìn, tín hiệu WiMAX không tốt. Nguyên nhân là do lỗi phần nhúng chứ hoàn toàn không liên quan đến phần cứng thiết bị. Vấn đề này đã được VDC xử lý xong. Một điểm truy cập Internet công cộng ở Sa Pa, Lào Cai. Ảnh: Hồng Hà WIMAX và ứng dụng Đồ án tốt nghiệp Tại Trạm y tế Bắc Cường, ông Đức kiểm tra thì thấy CPE không thu được tín hiệu. Nguyên nhân là do tại thời điểm lắp đặt (tháng 9/2006), CPE hướng về ăngten trạm gốc. Tuy nhiên, sau đó khoảng 3 tháng, công an xã Bắc Cường xây dựng trụ sở làm việc. Mái ngói của toà nhà chắn ngang đường thu sóng của CPE và xung quanh đó khống có các toà nhà/vật chắn khác để tạo sóng phản xạ nên CPE không thu được tín hiệu nhìn thẳng đồng thời cũng không thu được sóng phản xạ. Các bên đã xử lý Nâng cao CPE thêm 2 mét và dùng thiết bị SAU để đo mức tín hiệu của CPE đạt 7/9 vạch sóng . Hiện tại toàn bộ thiết bị đã hoạt động tốt. Trạm y tế xã Vạn Hoà là một trong những điểm dự kiến thử nghiệm, tuy nhiên vào tháng 9/2006, cán bộ kỹ thuật của VDC và đại diện của nhà sản xuất thiết bị WiMAX đã kiểm tra và thấy không thuận lợi nên đã chuyển sang thử nghiệm tại Sở Nội Vụ thành phố. Nguyên nhân là do tại điểm Vạn Hoà chưa có điều kiện để xây cột ăngten lắp CPE, chỉ có ngôi nhà thấp khoảng cách xa (hơn 7km) bị che chắn nhiều bởi đồi núi. Tại điểm khác như Điểm Văn hoá xã Vạn Hoà, điều kiện tầm nhìn bị che chắn tuy nhiên tín hiệu thu phát vẫn rất tốt nhờ công nghệ ghép kênh phân chia theo tần số trực giao-OFDM và có môi trường cho sóng phản xạ. Đối với chất lượng thoại VoIP trên nền Công nghệ WiMAX, theo khảo sát của Bưu điện Tỉnh Lào Cai cũng như VDC hay Viện khoa học kỹ thuật bưu điện thì chất lượng dịch vụ VoIP trên nền công nghệ WiMAX là tốt, âm thanh rõ ràng, không có tiếng vọng, hiện tượng vỡ tiếng. Tuy nhiên trong ba loại thiết bị VoIP sử dụng giao thức SIP được sử dụng trong lần thử nghiệm này bao gồm IP Phone, ATA – Analog phone và Wifi phone thì chất lượng thiết bị của Wifi phone không tốt bằng hai loại còn lại, đôi khi có hiện tượng vỡ tiếng, pin kém – chỉ thực hiện được vài cuộc gọi mỗi cuộc 5 phút là hết pin. Quá trình thử nghiệm cho thấy nếu cải thiện được chất lượng pin thì Wifi phone này có thể sử dụng được. Do vậy mà chất lượng thoại không ổn định nguyên nhân là do lỗi của thiết bị VoIP chứ không phải lỗi của công nghệ WiMAX . Về việc VoIP chưa được sử dụng nhiều ở một số địa điểm thử nghiệm, là do: Nhu cầu các cuộc gọi nội mạng VoIP giữa các thuê bao với nhau là rất ít chủ yếu là các cuộc gọi ra ngoài mạng PSTN; Trong khuôn khổ dự án thử nghiệm, có 4 line thoại để kết nối giữa hệ thống VoIP thử nghiệm và hệ thống điện thoại truyền thống PSTN nên chỉ có tối đa 4 cuộc gọi có thể thực hiện đồng thời do đó xảy ra tình trạng tắc nghẽn khi nhiều hơn 4 thuê bao cùng thực hiện cuộc gọi ra ngoài mạng PSTN; 4 line thoại để gọi ra ngoài này, chúng ta cấu hình chặn các cuộc gọi di động và liên tỉnh, chỉ thực hiện được các cuộc gọi nội tỉnh nên nhu cầu sử dụng rất hạn chế ở một số đối tượng người sử dụng như các doanh nghiệp hay cơ quan hành chính địa phương. Các thuê bao VoIP đặt tại bưu điện văn hoá xã Vạn Hoà, một xã vùng sâu vùng xa là hoạt động nhiều nhất, phục vụ cho nhu cầu của những hộ dân của xã này. Trung bình mỗi ngày tại đây phát sinh hơn 10 cuộc gọi. Những người dân xung quanh đây chưa có điều kiện trang bị các thuê bao điện thoại PSTN cũng như rất nghèo, nên hệ thống đã phát huy tác dụng rất tốt tại điểm này. Đỗ Tấn Trọng -116- Lớp KTVT B-44 WIMAX và ứng dụng Đồ án tốt nghiệp Dựa trên những căn cứ đó, đại diện phía nhà sản xuất đưa ra nhận định chất lượng dịch vụ VoIP trên nền công nghệ WiMAX là tốt. Việc VoIP chưa được dùng nhiều ở một số địa điểm thử nghiệm là do chủ quan người sử dụng chứ không phải do yếu tố công nghệ. Tại những điểm thực sự khó khăn về hạ tầng viễn thông, điểm Internet công cộng thì sử dụng rất hiệu quả. Về khả năng chịu ẩm và nhiệt độ của thiết bị WiMAX, đại diện nhà sản xuất khẳng định khả năng chống chịu với thời tiết của thiết bị là rất tốt và khi tính toán các thông số kỹ thuật nhà sản xuất đã tính đến khả năng chống chịu của thiết bị khi đặt ngoài trời. Ngoài ra, thiết bị WiMAX thử nghiệm được sản xuất bởi hãng Alvarion – Israel và đã được triển khai, kiểm nghiệm thực tế tại hơn 200 điểm lắp đặt tại hơn 80 quốc gia trên thế giới và đều thu được kết quả rất tốt. H .H Mới đây, VNPT và Motorola đã tiếp tục ký một thoả thuận triển khai thử nghiệm WiMAX kỹ thuật và thương mại tại Hà Nội và TP.HCM nhằm cung cấp giải pháp và dịch vụ băng thông rộng không dây cho các mạng cá nhân và công cộng. Dự kiến các dịch vụ này sẽ được cung cấp chính thức vào năm 2008. Trong thời điểm này việc triển khai WiMAX đang diễn ra hết sức nhanh chóng. Các doanh nghiệp được cấp giấy phép đang tích cực thi công thử nghiệm WiMAX trên địa bàn Hà Nội và TP Hồ Chí Minh. VNPT, Vietteltelecom, Saigon Postel…là những doanh nghiệp đi đầu và xúc tiến nhanh nhất. tuy nhiên hiện thời chưa có kết quả cuối cùng của sự thử nghiệm trên địa bàn Hà Nội và Tp Hồ Chí Minh. Đỗ Tấn Trọng -117- Lớp KTVT B-44 WIMAX và ứng dụng Đồ án tốt nghiệp Chương 5. Tiềm năng phát triển 5.1. Sơ lược tiềm năng phát triển trên quy mô thế giới Bất kỳ một công nghệ mới nào ra đời cũng đều cần đến một khoảng thời gian tiếp cận thị trường, WiMAX cũng không nằm ngoài quy luật này, tuy nhiên, xét trên góc độ thị trường rộng lớn là thị trường toàn cầu, kể từ khi ra đời cho đến nay WiMAX với những bước tiến nhanh chóng, mạnh mẽ, và vững chắc thì cho dù vẫn đang trong giai đoạn này nhưng WiMAX đã cho thấy lf một công nghệ ưu việt, do đó rất dẽ thích nghi với thị trường khách hàng đông đảo và khó tính . Do vậy theo dự báo của các nhà chuyên môn giàu kinh nghiệm thì thời gian tiếp cận thị trường của WiMAX sẽ không phải đợi quá lâu. Về phía khách hàng, người ta không quan tâm nhiều về mặt kỹ thuật, công nghệm mà họ quan tâm nhiều đến khả năng cung cấp của dịch vụ giá cả họ phải trả để sử dụng dịch vụ. Đối với WiMAX đây không phải là điều gì quá khó khăn vì là một công nghệ tiên tiến hiện nay cho nên nó có khả năng cung cấp được những loại hình dịch vụ băng rộng mà hiện đang có trên thị trường trên băng thông rộng của nó từ giải trí đến học tập nghiên cứu…hơn nữa theo dự tính của các công ty thử nghiệm thì giá cả của WiMAX sẽ không quá cao bởi vì nó còn đang trên con đường cạnh tranh với công nghệ ADSL hiện nay. Malaysia, Hồng Kông và Singapore: 99,2% số người được hỏi cần WiMAX Motorola cũng cho biết Motorola đã tiến hành một cuộc thăm dò về WiMAX tại Malaysia, Hồng Kông, và Singapore trong 1 tháng cho thấy có tới 99,2% số người được hỏi muốn có WiMAX trong khu vực họ sinh sống. Gần một nửa số người được hỏi (45.5%) muốn có WiMAX để sử dụng dịch vụ băng thông rộng cá nhân - được kết nối Internet băng thông rộng tại nhà, nơi làm việc hay bất cứ đâu. Cuộc thăm dò dư luận trực tuyến này được thực hiện trong vòng một tháng từ 11/4/2007 đến 11/5/2007 với 1388 người yêu thích công nghệ tại Đông Nam Á ở độ tuổi trung bình là 25. Theo cuộc thăm dò này, nhu cầu sử dụng phổ biến thứ hai (33.1%) là WiMAX cho kết nối di động - khả năng duy trì kết nối liên tục khi di chuyển. Công nghệ Wi-Fi hiện nay chỉ duy trì kết nối cho từng người sử dụng trong phạm vi truy cập nhất định, WiMAX di động giúp duy trì kết nối liên tục khi người sử dụng di chuyển từ điểm truy cập này sang điểm truy cập khác. Đỗ Tấn Trọng -118- Lớp KTVT B-44 WIMAX và ứng dụng Đồ án tốt nghiệp Một lý do khác nữa mà người tiêu dùng muốn có WiMAX là tốc độ download nhanh, ví dụ như tải video, truy cập từ xa tới IPTV và VoIP. Đối với nhà cung cấp, họ quan tâm đến lợi nhuận đạt được, theo như dự tính, tuy chi phí ban đầu khá cao nhưng giá thành cho WiMAX không phải là không cạnh tranh được với ADSL hiện thời và la công nghệ mới cho nên rất có tiềm năng phát triển. Điều này đang thôi thúc hướng tới công nghệ mới của các nhà khai thác dịch vụ viễn thông, và them một lý do khác đó là thị trương khách hàng rộng mở đang chờ đợi họ, nó sẽ thúc đẩy quá trình thử nghiệm và khai thác WiMAX trên quy mô thế giới. Đối với chính phủ các nước, WiMAX phát triển đồng nghĩa với việc tạo điều kiện phát triển cho mạng lưới quản lý chính phủ thông qua nền viễn thông. Họ sẽ dễ dàng hơn trong việc quản lý công dân, hoàn chỉnh bước tiến chính phủ điện tử, tăng khả năng phổ cập tiếng nói và quảng bá cho nhà nước…do vậy chính phủ các nước, từ những nước phát triển cho đến nước đang phát triển đều khuyến khích và đang mở rộng cấp phép cho các thử nghiệm WiMAX ra đời. Đối với lien minh viễn thông quốc tế ITU, họ rất coi trọng phát triển WiMAX vì đây là công nghệ mới được đưa vào thực tế. ITU thông báo WiMAX được phê chuẩn là một tiêu chuẩn 3G IMT – 2000 và ngày 19/10/2007.ở đây xin được trích dẫn bài báo trên báo tạp chí bưu chính viễn thông: WiMAX được phê chuẩn là tiêu chuẩn 3G 2:55, 04/01/2008 IMT-2000 (Viễn thông di động quốc tế) là một chuẩn toàn cầu được ITU xác định trong bộ các khuyến nghị ITU độc lập, gồm các chuẩn cho các giao diện vô tuyến của các hệ thống thông tin vô tuyến tiên tiến như là di động 3G. Bước tiến này sẽ cho phép các triển khai WiMAX giữ các băng tần đã được phân bổ trên toàn cầu và bổ sung hoặc cạnh tranh với các công nghệ 3G khác. Việc chấp thuận này đạt được trong một cuộc họp của Hội đồng thông tin vô tuyến của ITU được tổ chức muộn vào ngày 18/10/2007. Những người đàm phán cho biết đã có một thời gian khó khăn để cố gắng đưa ra các chi tiết khi đã có quá nhiều phản đối trước kết luận WiMAX là tiêu chuẩn 3G. Ron Resnick, Chủ tịch của Diễn đàn WiMAX cho biết quyết định thông qua phiên bản chuẩn IEEE 802.16 của Diễn đàn như là một công nghệ IMT-2000 đã thúc đẩy đáng kể các cơ hội triển khai toàn cầu, đặc biệt là trong dải tần 2.5 – 2.69 GHz. Ông Resnick cho biết: Đây là lần đầu tiên một giao diện vô vô tuyến mới được bổ sung vào họ tiêu chuẩn IMT-2000 kể từ khi các công nghệ ban đầu được lựa chọn cách đây gần một thập kỷ. Công nghệ WiMAX sẽ mang lại tiềm năng cho 2.7 tỷ người, một tỷ lệ dân số toàn cầu đáng kể. Quyết định này sẽ có thể là một chủ đề nóng tại Hội nghị Vô tuyến thế giới (WRC-07) diễn ra tại Geneva, Thụy Sỹ từ ngày 22/10/2007 đến 16/11/2007. Đỗ Tấn Trọng -119- Lớp KTVT B-44 WIMAX và ứng dụng Đồ án tốt nghiệp Nhóm công tác 8F của ITU (WP8F) chịu trách nhiệm về quyết định này đã cân nhắc một đề xuất của IEEE và Diễn đàn WiMAX để bao quát WiMAX di động, cụ thể là IP-OFDMA, nền tảng của công nghệ 802.16e. Đề xuất này là WiMAX sẽ bổ sung cho 3G và mang lại cho các nhà khai thác “một con đường thay đổi khác” để hỗ trợ các dịch vụ vô tuyến di động, cả bằng cách cung cấp truy cập chi phí thấp ở các môi trường nông thôn và bằng cách bổ sung công suất cho các khu vực thành thị. Các cơ quan quản lý Anh, Mỹ và Australia đặc biệt ủng hộ quyết định WiMAX này nhưng có những cơ quan muốn giữ phổ 2.5-2.6GHz cho 3G. Năm ngoái Hiệp hội GSM (GSMA) phản đối Ủy ban châu Âu cố gắng theo đuổi trung lập công nghệ ở băng tần 2.5 – 2.6GHz, và ở Anh, O2 và T-Mobile phản đổi kế hoạch của cơ quan quản lý OFCOM mở lại phổ tần 2.5-2.6GHz. Ở châu Âu, phổ tần 2.6GHz phù hợp cho WiMAX đã được cấp ở Hà Lan, Nga và sẽ được cấp ở Anh trong năm nay hoặc năm 2008. Nauy gần đây đã phổ tần 2.3GHz. Ở châu Á, quyết định phê chuẩn WiMAX là chuẩn công nghệ IMT-2000 sẽ giúp tăng khả năng triển khai ứng dụng WiMAX tại nhiều nước, những nơi còn đang chờ chuẩn hóa WiMAX để tận dụng kinh tế qui mô toàn cầu về công nghệ và thiết bị. Tại Mỹ, Sprint Nextel và Clearwire đã và đang triển khai các mạng WiMAX rộng khắp. Các công nghệ IMT-2000 khác bao gồm GSM, CDMA và UMTS; quyết định mới nhất này đưa WiMAX lên ngang tầm với công nghệ khác. Tiến sỹ Ray Owen, Giám đốc công nghệ, Motorola châu Á, cho biết "WiMAX đã được công nhận là công nghệ IMT-2000, nó đảm bảo cho các nhà khai thác và nhà quản lý trên toàn thế giới có thể yên tâm đầu tư vào băng thông rộng di động thực sự dùng công nghệ WiMAX. Điều này đặc biệt quan trọng tại châu Á đối với băng tần 2.5 GHz. Đây cũng là một bước ngoặt quan trọng giúp xoá bỏ các hoài nghi lâu nay về khả năng ứng dụng rộng rãi WiMAX để cải thiện việc phát triển băng thông rộng ở các nước đang phát triển tại châu Á". LP Còn theo một tờ báo điện tử khác WiMAX sẽ là một trong 5 công nghệ phát triển trong năm 2008 cùng với : - web di động - máy tính siêu di động - IPTV - voiIP di động Từ những nhận định trên ta thấy rằng WiMAX trên thị trường thế giớ có tiềm năng phát triển rất lớn, hội tụ đầy đủ các yếu tố kỹ thuật công nghệ cũng như kinh tế (cung và cầu). cùng với sự cấp phép của chinh phủ các nước WiMAX sẽ phát triển toàn diện trong một tương lai không xa. 5.2. Xu hướng của wimax trong thời gian tới trên quy mô thế giới Như đã nhận định ở phần trên WiMAX là công nghệ có tiềm năng phát triển rất lớn cả về chiều rộng lẫn chiều sâu: Đỗ Tấn Trọng -120- Lớp KTVT B-44 WIMAX và ứng dụng Đồ án tốt nghiệp - chiều rộng: sẽ tiếp tục có nhiều giấy phép cho thử nghiệm và khai thác trên nền WiMAX, hiện thời co trên 80 quốc gia cho phép thử nghiệm WiMAX, con số này sẽ còn tăng lên một cách nhanh chóng trong thời gian tới do nhu cầu sử dụng mạng viên thông trên thế giới ngày càng nhiều và hiện đang bị quá tải… - chiều sâu: các nhà nghiên cứu, các cán bộ kỹ thuật có trách nhiệm đang và sẽ tiếp tục nghiên cứu từ các chuẩn hiện tại để ngày càng hoàn thiện công nghệ WiMAX 3G này. 5.3. Sự phát triển công nghệ viễn thông và di động ở việt nam Có thể nói phát triển viễn thông Việt Nam trong vài năm trở lại đây là sự phát triển thần kỳ, với những thành công vượt bậc ngoài sức tưởng tượng. Để chứng minh cho điều đó ta hãy nhìn lại sự phát triển viễn thông về hai mặt lớn nhất đó là mảng di động và mảng phục vụ truy cập internet: - mảng di động: những năm trước đây khi các mạng cung cấp dịch vụ điện thoại di động còn it ỏi, non trẻ và mang tính chất độc quyền… thì làm cho hệ thống cung cấp dịch vụ điện thoại di động ít phát triển và giá thành cao tới mức đứng thứ 3 thế giới (chỉ sau Cuba và Ghana), không hấp dẫn được người sử dụng dịch vụ. Thì sau vài năm cho tới nay cùng với sự ra đời và lớn mạnh của nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông mới làm cho thị trường phát triển nhanh chóng và đẩy mạnh cạnh tranh trên thị trường. hiện nay, đang có 6 nhà cung cấp dịch vụ điện thoại di động trên thi trường là MobiFone, Vinaphone, Viettel sử dụng công nghệ GSM, cùng với HT mobile, SFone, EVN telecom sử dụng công nghệ CDMA (riêng HT mobile đang có dự định chuyển sang kinh doanh trên nền GSM), ngoài ra còn có công ty Gtel sắp sửa đi vào hoạt động mạng viễn thông của mình. Điều này đã góp phần làm tăng sức cạnh tranh, phá vỡ thế độc quyền của VNPT từ khi ra đời. Trong đó phải kể đến Viettel telecom, cùng sự phát triển và lớn mạnh nhanh chóng của mình, trở thành thành viên tích cực nhất trong việc tạo thế cạnh tranh trong lĩnh vực viễn thông, tăng khả năng phục vụ và làm giảm giá cước nói chung…VNPT cũng không chịu lép vế, cùng với sự cải thiện về công nghệ là chiến lược kinh doanh riêng, luôn đứng vững và phát triển trên thị trường. ngoài ra còn tiếp tục ra đời những mạng di động mới như Gtel – mạng di động của bộ công an. - mảng cung cấp dịch vụ Internet: cũng như di động, Internet đang trên đà phát triển và cạnh tranh mạnh mẽ. ở các thành phố lớn, Internet trở thành khá phổ cập, giới học sinh, sinh viên có khả năng lấy thông tin dễ dàng hơn, truy cập giải trí, các dịch vụ nội dung phát triển mạnh nhờ mạng lưới Internet. Hiện nay có khá nhiều Đỗ Tấn Trọng -121- Lớp KTVT B-44 WIMAX và ứng dụng Đồ án tốt nghiệp nhà cung cấp như là: FPT, VNPT, Viettel, cung cấp thông qua mạng truyền hinh cáp…v…v. Đó là sơ lược mạng viễn thông hiện nay, tuy đã khá phát triển nhưng vẫn chưa đáp ứng hết được nhu cầu sử dụng của khách hàng, giá thành tuy đã giảm nhưng vẫn còn rất cao, khả năng phục vụ chưa hết được nhu cầu của nhân dân. Do vậy sự phát triển trong thời gian tới vẫn là tất yếu, nhất là ở khu vực các vùng nông thôn, miền núi và các tỉnh lẻ là chưa cung cấp đủ cho khách hàng về số lượng cũng như chất lượng dịch vụ. Với các nhà cung cấp, họ cũng có nhu cầu mở rộng mạng lưới để phát triển kinh doanh và nâng cao uy tín trên thị trường để công ty ngày càng lớn mạnh và chiếm lĩnh được nhiều thị phần hơn nữa do tình thế cạnh tranh gay gắt hiện tại của các nhà cung cấp di đông và các nhà cung cấp dịch vụ Internet. Đối với nhà nước Việt Nam, ưu tiên phát triển viễn thông cũng là một chính sách quan trọng, có rất nhiều quyết định mở rộng thị trường và nhà cung cấp, có rất nhiều hội thảo viễn thông được tổ chức nhằm giải quyết các vướng mắc trong ngành viễn thông đương thời. Khi mạng viễn thông phát triển nhà nước quản lý cũng dễ dàng hơn nhờ thông tin quảng bá đơn giản, nhờ hoàn thiện chính phủ điện tử mà Việt Nam đang xây dựng, hay trả lương qua thẻ ATM…v…v… Chính vì những lý do trên cho nên tương lai của viễn thông Viêt Nam là đang rộng mở, với cầu cao, thực lực của cung tốt, được sự đồng tình và ủng hộ của nhà nước, chắc chắn viễn thông nước ta sẽ còn phát triển mạnh trong thời gian tới. 5.4. Tiềm năng cho wimax ở việt nam 5.4.1. WiMAX cố định Như đã nói ở trên, tiềm năng viễn thông trên thị trường Việt Nam là rất khả quan, đặc biệt là với công nghệ băng thông rộng. Tuy hiện nay mới chỉ có 5 nhà khai thác được cấp giấy phép triển khai thử nghiệm và kinh doanh công nghệ WiMAX nhưng tiềm năng cho phát triển công nghệ này là hết sức rộng mở cho tất cả các công ty viễn thông kinh doanh trên thị trường Việt Nam. Sau những thử nghiệm thành công thì có lẽ VNPT sẽ là doanh nghiệp đi đầu trong việc mở rộng kinh doanh các loai hinh dịch vụ băng rộng trên nền tảng công nghệ mới – công nghệ WiMAX . tiếp theo đó là rất nhiều các công ty có tiềm lực và sẵn sàng nhập cuộc khi đã được cấp phép như Viettel telecom,VDC, FPT telecom , viễn thông Sài Gòn. Hay là đối với những công ty khác như EVN telecom, Gtel, HT mobile….tuy chưa chính thức được cấp phép nhưng đã và đang Đỗ Tấn Trọng -122- Lớp KTVT B-44 WIMAX và ứng dụng Đồ án tốt nghiệp có tiềm năng về kinh tế cũng như nhân lực mạnh mẽ luôn sẵn sàng thử nghiệm và áp dụng công nghệ mới. 5.4.2. WiMAX di động Nếu nói về WiMAX di động ở những năm mới hình thành công nghệ thì quả là tiềm năng cho WiMAX di động là rất khiêm tốn khi những chuẩn ban đầu chú trọng nhiều đến mảng di động, ví dụ như chuẩn 802.16a, chuẩn 802.16d mới chỉ là giành cho truy nhập đối với thiết bị cố định. Tuy nhiên từ khi ra đời và hoàn thiện, chuẩn 802.16e đã làm cho tiềm năng WiMAX di động trở thành thực tế và tương lai rộng mở do chuẩn mới chú trọng và hoàn thiện công nghệ cho phép truy nhâp của các thiết bị di động phù hợp với đặc tính và khả năng của thiết bị di động như là không yêu cầu một anten cỡ lớn, thiết bị có thể nhỏ gọn và truy nhập tốt. Ở nước ta hiện nay các nhà cung cấp thử nghiêm đang mở rộng thử nghiệm với chuẩn 802.16e nên tiềm năng cho WiMAX cố định cũng như WiMAX di động mang tính đồng hành và cùng phát triển. Điều này không mang tính mâu thuẫn do nhu cầu khách hàng không phải là chỉ theo một nhu cầu nhất định mà có những bộ phận yêu cầu tính di động cao còn có những người lại yêu cầu một chất lượng tốt hơn nhiều mà không phải là tính di động thật cao. Đối với các thiết bị di động tất nhiên được sử dụng với hệ thống cấu hình vật thể càng nhỏ gọn càng tiện lợi sẽ làm giảm khả năng tương tác với trạm gốc, còn với thiết bị cố định tại nhà thì do không yêu cầu về khả năng di chuyển nên thiết bị có thể có được kích cỡ to hơn nên hiệu suất máy thu sẽ tốt hơn. Với số lượng khách hàng đông đảo và nhu cầu băng rộng rất lớn, Việt Nam là thị trường tiềm năng của các nhà khai thác dịch vụ viễn thông dựa trên cơ sở công nghệ WiMAX với những ưu điểm nổi bật và tiện ích của nó. 5.5. Ý kiến đánh giá của tác giả Đối với ý kiến chủ quan của bản thân tôi, WiMAX là công nghệ rất ưu việt và có khả năng triển khai rộng rãi trên lãnh thổ Việt Nam cũng như trên toàn cầu với những ưu điểm như đã trình bày ở trên, tuy còn một số hạn chế về công nghệ như lỗ hổng an ninh hay phụ thuộc nhiều vào điều kiện khí hậu, thời tiết nhưng xét về tổng thể đây là công nghệ rất phù hợp và đáp ứng được nhu cầu ngày càng lớn của khách hàng. Đối với WiMAX cố định, hiện nay đã có những bước tiến ban đầu hết sức hứa hẹn khi đã đi vào hoạt động ở nhiều nước trên thế giới và được triển khai thử nghiệm với một số lượng quốc gia nhiều hơn rất nhiều, Việt Nam cũng là một điển hình. Cùng với thành công ở hai lần thử nghiệm tại Lào Cai là bước tiến quan Đỗ Tấn Trọng -123- Lớp KTVT B-44 WIMAX và ứng dụng Đồ án tốt nghiệp trọng khi đưa về triển khai thử nghiệm ở hai thành phố lớn là Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh, WiMAX sẽ trở thành công nghệ của tương lai viễn thông Việt Nam Đối với WiMAX di động thì cùng với sự ra đời của chuẩn 802.16e là chuẩn mới của họ 802.16 hiện nay đã hỗ trợ các dịch vụ di động, việc thử nghiệm tuy chưa có được kết quả vào thời điểm này nhưng các nhà cung cấp đang tiến hành thử nghiệm một cách nhanh chóng và hiệu quả, chỉ trong một thời gian ngắn nữa chúng ta có thể thấy rõ trên thực tế khả năng của WiMAX di động. nó sẽ là công nghệ tiên tiến bậc nhất và đem lại vóc dáng mới cho truy nhập di động trao đổi thông tin của Việt Nam cũng như trên toàn thế giới. Kết luận Với mục tiêu là tìm hiểu công nghệ truy nhập vô tuyến WiMAX và khả năng triển khai Việt Nam, qua nghiên cứu, phân tích, so sánh và đánh giá thực hiện trong nội dung luận văn có thể rút ra kết luận như sau: - WiMAX là công nghệ truy nhập vô tuyến băng rộng được phát triển dựa trên họ tiêu chuẩn IEEE 802.16 với hai tiêu chuẩn chủ yếu được áp dụng đã được thông qua là IEEE 802.16-2004 là cơ sở cho phiên bản WiMAX cố định và tiêu chuẩn IEEE 802.16 e là cơ sở cho phiên bản WiMAX di động. - Diễn đàn WiMAX là một tổ chức gồm các công ty cung cấp thiết bị, nhà cung cấp dịch vụ, nội dung... để cùng lựa chọn ra các tiêu chuẩn trong các tiêu chuẩn IEEE 802.16-2004 và IEEE802.16e để đưa ra các profile cho WiMAX. Các profile về WiMAX đã được diễn đàn WiMAX thông qua và là cơ sở cho việc sản xuất thiết bị, điều này cho phép các nhà sản suất có khả năng hợp tác để cùng phát triển thiết bị, giảm các chi phí cho nghiên cứu phát triển, giảm giá thành sản phẩm. - Công nghệ OFDM với những tính năng nổi trội như khả năng chống nhiễu, khả năng sử dụng phổ cao, cho phép truyền tin với tốc độ cao.. được sử dụng trong WiMAX cố định đã cho phép hệ thống có khả năng làm việc tốt trong môi trường NLOS và tốc độ truyền tin cao. - Phiên bản WiMAX di động dựa trên tiêu chuẩn IEE802.16e là sự bổ sung các yêu cầu cho tiêu chuẩn IEEE 802.16-2004 đã bổ sung những tính năng mềm dẻo và hiệu quả hơn. Việc sử dụng OFDMA trong phiên bản WiMAX di động cho phép sử dụng linh hoạt và hiệu quả hơn băng thông, cũng như tăng cường các khả năng cho an ten, .. Ngoài ra với phiên bản này còn hỗ trợ thêm nhiều tính năng khác như chất lượng dịch vụ, bảo mật vv... - So với các công nghệ truy nhập vô tuyến băng rộng có cùng phạm vi ứng dụng, WiMAX là công nghệ đang nhận được sự quan tâm đặc biệt của cả các nhà sản xuất cũng như người cung cấp dịch vụ và người sử dụng nhờ các đặc tính nổi Đỗ Tấn Trọng -124- Lớp KTVT B-44 WIMAX và ứng dụng Đồ án tốt nghiệp trội của nó, đặc biệt khi nhu cầu truy nhập dữ liệu ngày càng mạnh. Với việc WiMAX được tối ưu cho dịch vụ dữ liệu, WiMAX có thể song song tồn tại cùng với các mạng như 3G được tối ưu cho thoại. Tùy thuộc mục đích của nhà cung cấp, yêu cầu khách hàng, các mạng sẽ có sự phát triển tương ứng. Với khả năng cung cấp các dịch vụ truy nhập băng rộng cho cả cố định và di động, WiMAX sẽ là lựa chọn mang tính quyết đinh cho các nhà cung cấp dịch vụ trong thời gian tới nhằm chiếm lĩnh thị trường cũng như tăng khả năng cạnh tranh của mình. Hiểu rõ các đặc điểm kỹ thuật, vận dụng vào các điều kiện thực tế để triển khai hệ thống một cách nhanh chóng và hiệu quả sẽ đem lại những khả năng hết sức lớn cho các nhà cung cấp dịch vụ và cả người sử dụng. Việc triển khai WiMAX tại Việt Nam sẽ đáp ứng được các đòi hỏi ngày một lớn về nhu cầu truy nhập băng rộng, góp phần thúc đầy kinh tế phát triển, đặc biệt là các khu vực nông thôn, miền núi và các khu đô thị mới. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, bạn bè, gia đình đã nhiệt tình giúp đỡ em hoàn thành tốt bản đồ án tốt nghiệp của mình. Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy cảm ơn thầy Đàm Thuận Trinh là thầy giáo trực tiếp hướng dẫn, tạo điều kiện và chỉ bảo cho em trong suốt thời gian em hoàn thành đồ án. Đỗ Tấn Trọng -125- Lớp KTVT B-44 WIMAX và ứng dụng Đồ án tốt nghiệp Thuật ngữ viết tắt Đỗ Tấn Trọng -126- Lớp KTVT B-44 A A AS Adaptive Atenna System Hệ thống anten thích ứng ACK Acknowledge Xác nhận AES Advanced Encryption Standard Chuẩn mã hóa cao cấp AG Absolute Grant Trợ cấp tự nguyện AMC Adaptive Modulation and Codding Điều chế và mã hóa thích ứng A-MIMO Adaptive Multiple Input Multiple Output Đa đầu vào đa đầu ra thích ứng AMS Adaptive MIMO Switching Chuyển mạch MIMO thích ứng ARQ Automatic Repeat reQuest Yêu cầu lặp lại tự động ASN Application Service Network Mạng dịch vụ ứng dụng B BE Best Effort Cố gắng tối đa BRAN Broadband Radio Access Network Mạng truy cấp vô tuyến băng rộng C CDMA Code Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo mã CC Chase Combining Kết hợp theo đuổi CCI Co-Channel Interference Nhiễu kênh chung CCF Cumulative Distribution Function Chức năng phân bố tích luỹ CINR Carrier to Interference +Noise Ratio Tỉ số tạp âm trên nhiễu sóng mang CP Cyclic Prefix Tiền tố tuần hoàn CQI Channel Quality Indicator Chỉ thị chất lượng kênh CSN Connectivity Service Network Mạng dịch vụ tính kết nối CSTD Cyclic Shift Transmit Diversity Phân tập phát dịch tuần hoàn CTC Convolutional Turbo Code Mã turbo xoắn D DL Downlink Đường xuống WIMAX và ứng dụng Đồ án tốt nghiệp Đỗ Tấn Trọng -127- Lớp KTVT B-44 DSL Digital Subcriber Line Đường thuê bao số DVB Digital Video Broadcast Quảng bá video số E EAP Extensible Authentication Protocol Giao thức nhận dạng mở rộng EIRP Effective Isotropic Radiated Power Công suất bức xạ đẳng hướng hữu hiệu ErtPS Extended Real-time Polling Service Dịch vụ kiểm soát vòng mở rộng thời gian thực F FBSS Fast Base Station Switching Chuyển mạch trạm gốc nhanh FCH Frame Control Header Tiêu đề điều khiển khung FDD Frequency Division Deplex Phân kênh phân chia theo tần số FFT Fast Fourier Transform Biến đổi Fourier nhanh FUSC Fully User Sub-Channel Kênh con người sử dụng hoàn toàn G 3GPP 3G Partnership Project 3GPP2 3G Partnership Project 2 H HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest Yêu cầu lặp lại tự động nhanh HiperMAN High Performance Metropolitan Area Network Mạng vùng đô thị hiệu năng cao HO Hand-off Chuyển giao HTTP Hyper Text Transfer Protocol Giao thức truyền siêu văn bản I IE Information Element Phần tử thông tin IETF Internet Engineering Task Force IFFT Inverse Fast Fourier Transform Biến đổi Fuorier nhanh ngược IR Incremental Redundancy Tích luỹ tăng dần ISI Inter-Symbol Interference Nhiễu liên kí hiệu L WIMAX và ứng dụng Đồ án tốt nghiệp Đỗ Tấn Trọng -128- Lớp KTVT B-44 LDPC Low-Density-Parity-Check Kiểm tra cờ mật độ thấp LOS Line of Sight Tầm nhìn thẳng M MAC Media Access Control Điều khiển truy cập phương tiện MAI Multiple Access Interference Nhiễu đa truy cập MAN Metropolitan Area Network Mạng vùng đô thị MAP Media Access Protocol Giao thức điều khiển truy cập MBS Multicast and Broadcast Service Dịch vụ đa hướng và quảng bá MDHO Macro Diversity Hand Over Chuyển giao phân tập lớn MIMO Multiple Input Multiple Output Đa đầu vào đa đầu ra MMS Multimedia Message Service Dịch vụ tin nhắn đa phương tiện MPLS Multi-Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức MS Mobile Station Trạm di động N NACK Not Acknowledge Không xác nhận NAP Network Access Provider Nhà cung cấp truy cập mạng NLOS Non Line of Sight Tầm nhìn không thẳng NRM Network Reference Model Mô hình tham khảo mạng nrtPS Non-Real-Time Polling Service Dịch vụ kiểm soát vòng phi thời gian thực NSP Network Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ mạng O OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplex Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiplex Access Truy cập ghép kênh phân chia theo tần số trực giao P PER Packet Error Rate Tốc độ lỗi gói PF Proportional Fair PKM Public Key Management Quản lý khóa công cộng PUSC Partially Used Sub-Channel Kênh con người sử dụng một phần Q QAM Quadrature Amplitude Điều chế biên độ vuông góc WIMAX và ứng dụng Đồ án tốt nghiệp Đỗ Tấn Trọng -129- Lớp KTVT B-44 Modulation QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ QPSK Quadrature Phase Shift Keying Khóa dịch pha vuông góc R RG Relative Grant Cấp tự nguyện RR Round Robin Thư luân chuyển RRI Reverse Rate Indicator Chỉ thị tốc độ ngược RTG Receiver/Transmit Transition Gap Khoảng chuyển tiếp thu phát rtPS Real-time Polling Service Dịch vụ kiểm soát vòng thời gian thực S SDMA Space Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo thời gian thực SF Spreading Factor Hệ số trải phổ SFN Single Frequency Network Mạng tần số đơn SGSN Serving GPRS Support Node SHO Soft Hand-Off Chuyển giao mềm SIM Subscriber Indentify Module Phần nhận dạng thuê bao SIMO Single Input Multiple Output Một đầu vào đa đầu ra SNIR Signal to Noise+Interference Ratio Tỉ số tín hiệu trên nhiễu+tạp âm SLA Service Level Agreement Thảo thuận mức dịch vụ SM Spatial Multiplexing Ghép kênh không gian SMS Short Message Service Dịch vụ bản tin ngắn SNR Signal to Noise Ratio Tỉ số tín hiệu trên tạp âm S-OFDMA Scalable Orthogonal Frequency Division Multiplex Access Truy cập ghép kênh phân chia theo tần số trực giao tỉ lệ SS Subscriber Station Trạm thuê bao STC SpaceTime Coding Mã thời gian không gian T TDD Time Division Duplex Phân kênh phân chia theo thời gian WIMAX và ứng dụng Đồ án tốt nghiệp TEK Traffic Encription Key Khóa mã hóa theo lưu lượng TTG Transmit/receive Transition Gap Khoảng chuyển tiếp thu phát TTI Transmission Time Interval Khoảng thời gian truyền dẫn TU Typical Urban Thành phố đặc trưng U UE User Equipment Thiết bị người sử dụng UGS Unsolicited Grant Service Dịch vụ cấp tự nguyện UL Uplink Đường xuống UMTS Universal Mobile Telephone System V VoIP Voice over Internet Protocol Thoại qua giao thức IP W WiFi Wireless Fideliry WAP Wireless Application Protocol Giao thức ứng dụng không dây WiBro Wireless Broadband Không dây băng rộng WIMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access Khả năng khai thác liên mạng trên toàn cầu đối với truy cập vi ba Đỗ Tấn Trọng -130- Lớp KTVT B-44 WIMAX và ứng dụng Đồ án tốt nghiệp NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... Đỗ Tấn Trọng -131- Lớp KTVT B-44 WIMAX và ứng dụng Đồ án tốt nghiệp Tài liệu tham khảo 1. “Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems,” IEEE STD 802.16-2004, October, 2004. 2. “Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems,” IEEE P802.16e/D12, February, 2005. 3. “Mobile WIMAX-Part I: A Technical Overview and Performance Evaluation”, WIMAX Forum, 2006. 4. “Mobile WIMAX-Part II: A Comparative Analysis”, WIMAX Forum, 2006. 5. Lili Zhang., “A Study of IEEE 802.16a OFDM-PHY Baseband”, Master Thesis, LITH-ISY-EX-05/3627-SE Linkoping University, 2005. 6. “Can WIMAX Address Your Applications”, WIMAX Forum, October 24, 2005. 7. Đỗ Ngọc Anh, “WIMAX di động: Tổng quan kỹ thuật – Đánh giá hoạt động”, Tạp chí công nghệ bưu chính viễn thông và công nghệ thông tin. 8. TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng, “Thông tin di động 3G”, Bài giảng, Học viện công nghệ Bưu chính Viễn thông, 2004. 9. Nguyễn Anh Đức “Thông tin vô tuyến”, bài giảng, Đại học bách khoa Hà Nội. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. ...v…v Đỗ Tấn Trọng -132- Lớp KTVT B-44

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfNghiên cứu công nghệ WiMAX và ứng dụng ở Việt Nam.pdf