Tìm hiểu công nghệ Tìm hiểu WiMAX

WiMAX là viết tắt của Worldwide Interoperability for Microwave Access (Khả năng tương tác toàn cầu sử dụng kết nối vi sóng). Giao thức WiMAX là một cách kết nối các thiết bị tính toán với thành mạng, nhằm cung cấp các dịch vụ chẳng hạn như truy cập internet, theo một cách thức tương tự như Wi-Fi.

WiMAX không những nhanh hơn mà còn có khoảng cách truy cập lớn hơn so với Wi-Fi. Mặc dù vậy, WiMAX không thay thế Wi-Fi mà được thiết kế để cùng tồn tại và bổ sung cho Wi-Fi. Sự hỗ trợ này đối với Wi-Fi cũng mở rộng cho các loại mạng như Ethernet hữu tuyến (IEEE 802.3), token ring (IEEE 802.5) và những chuẩn không phải của IEEE nhưng cùng sử dụng LLC là FDDI và cable modem (DOCSIS)

WiMax có thể cho phép có thêm hàng triệu người truy cập Internet bằng kết nối không dây một cách dễ dàng và mức chi phí thấp. Vùng phủ sóng của WiMAX không dây có thể tới hàng kilômét vuông trong khi của Wi-Fi chỉ đạt tới mức mét vuông. Theo những người đề xuất WiMAX, một trạm WiMAX cơ sở có thể cung cấp kết nối Internet tốc độ cao cho các hộ gia đình và doanh nghiệp trong vòng bán kính 50 km. Và cuối cùng, những trạm cơ sở sẽ có thể phủ toàn bộ khu vực đô thị, biến khu vực đó trở thành một mạng WMAN và cho phép truy cập di động không dây trong thành phố. Những người đề xuất WiMAX hi vọng rằng trong tương lai công nghệ này sẽ được sử dụng trên máy tính xách tay và PDA.

Khoảng cách phủ sóng cam kết 50 km là một con số lý thuyết tối đa có thể đạt được trong những điều kiện lý tưởng, tầm nhìn có thể bị chắn. Những đo đạc kỹ thuật đang được kiểm nghiệm trong thực tế.

Chuẩn WiMAX thực sự, IEEE 802.16, định nghĩa WiMAX trong khoảng tần số từ 10 tới 66 GHz. 802.16a hỗ trợ thêm dải 2 tới 11 GHz. Đa số doanh nghiệp sẽ ưa thích chuẩn 802.16a hơn so với khoảng tần số cao. Đặc tả WiMAX khắc phục được rất nhiều các giới hạn của chuẩn Wi-Fi nhằm cung cấp băng thông lớn hơn và khả năng mã hóa mạnh hơn. Nó cũng nhắm tới việc cung cấp kết nối tới các điểm cuối của mạng mà không cần phải có tầm nhìn trực tiếp trong một số trường hợp. Mặc dù vậy, chi tiết về hiệu năng dưới điều kiện tầm nhìn bị chắn còn chưa rõ vì còn chưa được trình diễn thực tế. Thường thì cần sử dụng dải tần số dưới 5-6GHz để cung cấp hiệu năng chấp nhận được trong điều kiện tầm nhìn bị chắn và hiệu quả kinh tế trong việc triển khai điểm tới đa điểm. WiMAX giúp sử dụng thông minh các tín hiệu nhiều đường nhưng không thể không tuân theo các định luật vật lý.

Những ưu điểm kỹ thuật

Do các mạng IEEE 802.16 sử dụng cùng trình điều khiển kết nối logic (Logical Link Controller – LLC) (được chuẩn hóa bởi IEEE 802.2) tương tự như các mạng LAN và WAN khác nên nó có thể được nối và định tuyến tới chúng.

WiMAX là một công nghệ mạng MAN không dây có thể kết nối các điểm truy cập Wi-Fi (hotspot) IEEE 802.11 vào internet và tạo ra khả năng mở rộng không dây cho các kết nối cáp và DSL. IEEE 802.16 có tầm phủ 50 km, cho phép người dùng kết nối trong điều kiện tầm nhìn bị chắn tới một trạm cơ sở. Công nghệ này cũng đem lại tốc độ chia sẻ dữ liệu lên tới 70 Mbit/s, và theo các nhà đề xuất thì băng thông đó là đủ để hỗ trợ đồng thời hơn 60 công ty với kết nối loại T1 và khoảng 1000 hộ gia đình kết nối DSL với tốc độ 1 Mbit/s.

WiMAX cũng cho phép các dịch vụ băng rộng như VoIP, video... Hầu hết các công ty điện thoại truyền thống đều đang thử nghiệm khả năng kết nối của WiMAX cho tới những km cuối cùng. Điều này có thể đạt được hiệu quả kinh tế cao hơn đối với cả các hộ gia đình cũng như doanh nghiệp. Ngay cả ở những khu vực không có các đường mạng cáp, hay đường dây điện thoại, WiMAX có thể cho phép các nhà cung cấp mang dịch vụ tới bất cứ khách hàng nào trong giới hạn khoảng cách cho phép. Chỉ với thiết bị với kích thước lớn hơn một quyển sách, người dùng có thể vừa có các điểm kết nối điện thoại và mạng, với hỗ trợ cài đặt “plug and play”. WiMAX cũng có thể cùng họat động với các mạng di động tế bào. Các ăngten WiMAX có thể chia sẻ một tháp tế bào mà không gây ảnh hưởng tới chức năng của các chuỗi tết bào đang có mặt. Các hãng di động, bên cạnh lợi thế về địa điểm có sẵn đặt các trạm phát the di động còn sở hữu những dải tần số radio cần thiết cho các kết nối WiMAX. Ăngten WiMAX sẽ được kết nối tới một điểm cuối của nhà cung cấp dịch vụ qua đường cáp quang hoặc đường kết nối the siêu âm có hướng. Một số hãng di động đang đánh giá WiMAX như một phương tiện giúp tăng băng thông cho một lọat các ứng dụng dữ liệu lớn.

Một ứng dụng khác đang được xem xét đó là game. Microsoft đang xem xét kĩ càng việc thêm WiMAX như một tính năng của Xbox 360, đã sẵn sàng được tung ra thị trường. Điều này có thể cho phép những người chơi game truy cập các mạng nội bộ đặc biệt với các game thủ khác với cùng loại thiết bị mà không phải truy cập Internet.

Một vấn đề quan trọng của IEEE 802.16 là nó định nghĩa một tầng MAC hỗ trợ các đặc tả đa tầng vật lý. Điều này chủ yếu để cho phép các hãng sản xuất thiết bị đa dạng hóa những cung cấp của họ. Đây cũng là một vấn đề quan trọng giải thích tại sao WiMAX có thể được mô tả như một “khung làm việc cho sự bùng nổ băng rộng không dây” hơn là một sự cài đặt các công nghệ không dây khả thi để triển khai ở thời điểm hiện tại. Xu hướng đó là sử dụng SoC và các thiết kế hệ thống đa chế độ và đa băng tần, cùng hòa hợp với việc sử dụng chung, MAC, quản trị hệ thống, chuyển vùng, IMS và các mức khác của hệ thống. WiMAX có thể được mô tả như một nỗ lực kết hợp rất nhiều công nghệ để phục vụ rất nhiều nhu cầu trên rất nhiều trải phổ. Hướng đi này đang ngày càng trở nên thực tế.

Tầng MAC này khác biệt khá nhiều so với Wi-Fi (và Ethernet – nền tảng của Wi-Fi). Trong Wi-Fi, Ethernet sử dụng truy cập tranh chấp – tất cả các trạm thuê bao muốn truyền dữ liệu qua một điểm truy cập sẽ cạnh tranh với nhau để giành được sự chú ý của AP từ một điểm xuất phát ngẫu nhiên. Điều này có thể khiến các nút ở xa AP bị ngắt liên tục bởi các nút ít nhạy cảm hơn và gần hơn, làm thông lượng bị giảm một cách đáng kể. Ngược lại, MAC 802.16 cho phép trạm thuê bao chỉ phải cạnh tranh một lần duy nhất (đối với điểm vào khởi đầu trong mạng). Sau đó, nó được trạm cơ sở cấp phát một khe thời gian. Khe thời gian có thể mở rộng và thu hẹp, nhưng nó vẫn được gán cho trạm thuê bao đó, nghĩa là các thuê bao khác không được sử dụng khe thời gian này trừ khi đến lượt chúng. Thuật toán lập lịch này cũng cho phép trạm cơ sở điều khiển chất lượng dịch vụ (QoS) bằng cách cần bằng nhiệm vụ giữa nhu cầu của các trạm thuê bao.

Các chuẩn

Chuẩn 802.16 hiện tại là chuẩn IEEE Std 802.16-2004, được chấp nhận vào năm 2004. Nó khắc phục một số điểm không hợp lý trong phiên bản trước (cũng là phiên bản đầu tiên) 802.16-2001, cùng với các chuẩn sửa đổi bổ sung 802.16a và 802.16c.

IEEE Std 802.16-2004 chỉ nhắm tới các hệ thống cố định. Một chuẩn bổ sung 802.16e hiện đang trong quá trình thêm vào các thành phần di động. Chuẩn bổ sung này dự kiến sẽ hoàn thành vào giữa năm 2005.

· chuẩn IEEE 802.16-2004 cho các mạng nội thị và cục bộ, Phần 16: Giao diện không gian cho các hệ thống truy cập không dây băng rộng cố định.
· 802.16.2-2004 IEEE Recommended Practice cho các mạng nội thị và cục bộ -- đồng thời tồn tại với các hệ thống truy cập không dây băng rộng cố định.
· 802.16-2001 được thay thế bởi 802.16-2004
· Chuẩn bổ sung 802.16a, được thay bởi chuẩn IEEE 802.16 hiện tại, có thể tải về miễn phí từ địa chỉhttp://standards.ieee.org/getieee802/802.16.html