Tìm hiểu WiMAX (Phần 2)

Các công nghệ tương tự    WIMAX

UMTS là đối thủ trực tiếp của WIMAX. UMTS được triển khai ở châu Âu và một số nơi khác chủ yếu bởi các nhà điều hành điện thoại di động. Công nghệ HSDPA cho phép đường truyền với tốc độ truyền dữ liệu lên tới 8-10 Mbit/giây. Tháng 7/2005, việc cấp phát dải tần số cho WIMAX tại châu Âu bị làm trở ngại bởi Pháp và Phần Lan, nơi các nhà sản xuất đầu tư nhiều vào UTMS.

Không lặp lại như truy cập không dây băng rộng (BWA) trước đó, WiMAX được chuẩn hóa nhiều nhằm giảm chi phí. Tuy nhiên, vì các chipset được phát triển tùy biến cho từng hãng truy cập không dây băng rộng nên mới cần thêm thời gian và chi phí vào quá trình tung sản phẩm ra thị trường, và WiMAX sẽ không làm thay đổi được điều đó.

Công nghệ tương đương với WIMAX ở châu Âu là HIPERMAN. WiMAX Forum, một tổ chức đứng sau việc chuẩn hóa, hiện đang nghiên cứu các phương pháp để giúp 802.16 và HIPERMAN liên thông dễ dàng với nhau. Các sản phẩm được thành viên của WiMAX Forum phát triển cần tuân thủ để vượt qua được quá trình chứng nhận. Trang chủ của WiMAX Forum là http ://www.wimaxforum.org/home.

Ngành công nghiệp viễn thông của Triều Tiên đã phát triển chuẩn của riêng mình, WiBro. Cuối năm 2004, Intel và LG Electronics đã thống nhất được tính liên thông giữa WiBro và WiMAX.

Nguyên tắc hoạt động của WiMax

Hãy xem xét cách bạn truy cập Internet ngày nay. Có 3 lựa chọn cơ bản:

· Truy cập băng rộng – Tại nhà, bạn có modem DSL hoặc modem cáp. Tại văn phòng, cơ quan của bạn có thể sử dụng đường T1 hoặc T3.

· Truy cập WiFi – Tại nhà, bạn có thể thiết lập một router WiFi và cho phép lướt Web trong khi đi dạo với chiếc laptop. Trên đường đi, bạn có thể tìm thấy các điểm WiFi hotspot ở nhà hàng, khách sạn, cửa hiệu café hay thư viện.

· Truy cập quay số - Nếu bạn vẫn còn sử dụng kiểu truy cập quay số là do không có cơ hội truy cập băng rộng, hoặc bạn nghĩ rằng truy cập băng rộng có chi phí quá cao.

Các vấn đề chính của truy cập băng rộng là nó khá đắt và không phủ đến toàn bộ khu vực. Vấn đề chính với truy cập WiFi là các điểm hotspot rất nhỏ, vì vậy, mức độ phủ rất thưa thớt.

Điều gì sẽ xảy ra nếu có một công nghệ mới giải quyết tất cả những vấn đề này? Công nghệ WiMAX sẽ đem lại các lợi ích sau:
· Tốc độ cao của dịch vụ băng rộng

· Truy cập không dây thay vì có dây, vì vậy, ít tốn kém hơn rất nhiều so với cáp hay DSL và dễ dàng mở rộng tới các khu vực ngoại ô và nông thôn.

· Độ bao phủ rộng như các mạng di động thay vì các hotspot WiFi nhỏ.

WiMAX có tiềm năng thực hiện kết nối Internet băng rộng. Giống như việc nhiều người loại bỏ các đường dây cáp truyền thông nhờ sự xuất hiện của điện thoại di động, WiMAX có thể thay thế các dịch vụ cáp và DSL, giúp truy cập Internet ở bất kỳ nơi đâu bạn đến. WiMAX cũng giống như WiFi – việc bật máy tính sẽ tự động kết nối bạn tới ăng ten WiMAX gần nhất.

Nguyên tắc làm việc của WiMax

Trên thực tế, WiMAX vận hành tương tự như WiFi, nhưng có tốc độ cao hơn, khoảng cách lớn hơn và phục vụ cho nhiều người dùng hơn. WiMAX cũng có thể loại bỏ được vấn đề không có tín hiệu tại các khu vực ngoại ô mà hiện tại không thể truy cập Internet băng rộng vì các công ty điện thoại và cáp vẫn chưa đi dây tới các khu vực xa xôi như vậy.

Một hệ thống WiMAX bao gồm 2 phần:
· Tháp WIMAX, tương tự như khái niệm tháp điện thoại di động – một tháp WiMAX duy nhất có thể bao phủ một khu vực rộng lớn – khoảng 3.000 dặm vuông (gần 8.000 kilomet vuông)

· Bộ thu phát WiMAX – bộ thu phát và ăng ten có thể là một hộp nhỏ hoặc thẻ PCMCIA, hoặc cũng có thể được đặt sẵn trong một laptop, giống như WiFi hiện nay.

Một tháp WiMAX có thể kết nối trực tiếp tới Internet sử dụng một kết nối có dây, băng rộng (ví dụ, đường T3). Nó cũng có thể kết nối tới tháp WiMAX khác sử dụng kết nối vi sóng theo kiểu thông suốt. Kết nối tới một tháp thứ 2 này (gọi là backhaul) cùng với khả năng một tháp có thể phủ sóng tới 3000 dặm vuông giúp WiMAX có thể phủ sóng tới cả những khu vực nông thôn hẻo lánh.

Thực tế, WiMAX có thể cung cấp 2 dạng dịch vụ không dây sau:
· Dịch vụ không thông suốt (non-light-of-sight), giống như WiFi, trong đó một ăng ten nhỏ trên máy tính của bạn kết nối tới tháp WiMAX. Ở chế độ này, WiMAX sử dụng dải tần số thấp – 2GHz tới 11 GHz (giống với WiFi). Việc truyền dẫn bước sóng thấp không dễ bị thất bại do các cản trở về mặt vật lý – chúng có khả năng nhiễu xạ hoặc uốn cong xung quanh các chướng ngại vật tốt hơn.

· Dịch vụ thông suốt (line-of-sight), trong đó, một ăng ten chảo cố định hướng thẳng tới tháp WiMAX từ nóc nhà hoặc một điểm cực. Kết nối thông suốt mạnh hơn và ổn định hơn, cho phép gửi nhiều dữ liệu với ít lỗi hơn. Dịch vụ này sử dụng các tần số cao hơn, có thể lên tới 66GHz. Tại các tần số cao, có ít nhiễu và nhiều dải thông hơn.

Truy cập kiểu WiFi sẽ bị giới hạn trong bán kính 4-6 dặm (bao phủ được 1 vùng có diện tích khoảng 25 dặm vuông hoặc 65 kilomet vuông, bằng với độ bao phủ của điện thoại di động). Nhờ các ăng ten thông suốt mạnh hơn, trạm truyền WiMAX sẽ gửi dữ liệu tới các máy tính có tính năng WiMAX hoặc các router được thiết lập bên trong phạm vi bán kính 30 dặm của máy phát tín hiệu (2.800 dặm vuông hoặc 9.300 kilomet vuông). Tính năng này cho phép WiMAX đạt được phạm vi tối đa của mình.

Khả năng của WiMax

WiMAX vận hành theo các quy tắc chung giống với WiFi – nó gửi dữ liệu từ một máy tính tới máy tính khác thông qua tín hiệu radio. Một máy tính (để bàn hoặc laptop) được trang bị WiMAX sẽ nhận dữ liệu từ trạm phát WiMAX, có thể sử dụng các khóa mã hóa dữ liệu để ngăn chặn người dùng không đủ thẩm quyền truy cập trái phép.

Kết nối WiFi nhanh nhất có thể đạt tốc độ truyền 54megabit/giây trong điều kiện lý tưởng. WiMAX cũng có thể kiểm soát tốc độ lên tới 70 megabit/giây. Thậm chí, khi 70 megabits được phân tách cho nhiều tá doanh nghiệp hoặc vài trăm người dùng cá nhân, nó cũng cho phép tốc độ truyền ít nhất là bằng với modem cáp tới mỗi người dùng.

Điểm khác biệt lớn nhất không phải là tốc độ, mà là khoảng cách. WiMAX vượt xa đối thủ WiFi nhiều dặm. Phạm vi của WiFi chỉ khoảng 100 feet (30 m). WiMAX có thể bao phủ bán kính 30 dặm (50kilomet) với truy cập không dây. Phạm vi tăng lên là do các tần số được sử dụng và sức mạnh của bộ phát. Tất nhiên, tại khoảng cách đó, địa hình, thời tiết, và các toà nhà lớn sẽ ảnh hưởng, làm giảm phạm vi lớn nhất trong một vài trường hợp, nhưng vẫn có thể phủ nhiều vùng rộng.

Các đặc tả IEEE 802.16

· Bán kính 30 dặm (50 km) từ trạm cơ sở

· Tốc độ 70 megabits/giây

· Không yêu cầu kết nối thông suốt giữa người dùng và trạm cơ sở

· Dải tần số - 2 tới 11 GHz và 10 tới 66 GHz (các dải được cấp phép và không được cấp phép).

· Định nghĩa cả lớp MAC và PHY và cho phép đặc tả nhiều lớp PHY.

Giảm chi phí

Mức độ bao phủ cho cả một thành phố của truy cập Internet không dây có vẻ rất hấp dẫn, nhưng các công ty sẽ không thiết lập các trạm WiMAX cơ sở mà không phục vụ lợi ích thiết thực. Ai sẽ là người trả tiền cho WiMAX?
Điều đó phụ thuộc vào việc nó sẽ được sử dụng như thế nào. Có 2 cách cài đặt WiMAX – cài đặt như một khu vực cho các kết nối không dây mà người dùng cá nhân đến khi họ muốn truy cập Internet bằng laptop, hoặc như một máy chủ truy cập thông suốt để kết nối hàng trăm khách hàng tới một kết nối Internet không dây tốc độ cao, luôn luôn sẵn sàng và ổn định.

Với kế hoạch “siêu WiFi”, các thành phố có thể trả kinh phí để xây dựng các trạm WiMAX cơ sở trong các khu vực trọng yếu dành cho kinh doanh và thương mại và sau đó có thể cho phép người dân sử dụng miễn phí. Họ cũng đã thực hiện biện pháp này với WiFi, nhưng thay vì đặt nhiều điểm hotspot WiFi bao phủ mấy trăm thước vuông, thành phố chỉ phải xây dựng một trạm WiMAX cơ sở để phủ toàn bộ một quận. Điều này sẽ tạo ra một sức hút mạnh khi các nhà lãnh đạo thành phố cố gắng thu hút các doanh nghiệp tới địa bàn của mình.

Một số công ty có thể thiết lập các bộ phát WiMAX và thu phí của người truy cập. Một lần nữa, việc này lại tương tự như các chiến lược sử dụng cho WiFi, nhưng sẽ bao phủ một khu vực rộng hơn nhiều. Thay vì nhảy hết hotspot này đến hotspot khác, người dùng WiMAX có thể truy cập Internet ở bất kỳ đâu xung quanh bán kính 30 dặm so với trạm WiMAX cơ sở. Các công ty có thể cho phép truy cập không giới hạn với một mức phí hàng tháng hoặc trả tiền theo từng phút hoặc từng giờ sử dụng.

Kế hoạch máy chủ truy cập không dây tốc độ cao có tiềm năng phát triển xa hơn nhiều. Nếu hiện nay bạn có truy cập Internet tốc độ cao, có thể nó hoạt động như sau: Các công ty cáp (hoặc điện thoại) có một đường dây chạy vào nhà bạn. Đường dây này đi tới modem cáp; và một dây khác từ modem tới máy tính của bạn. Nếu bạn có một mạng gia đình, đầu tiên, nó sẽ đi tới router và sau đó tới các máy tính khác trên mạng. Bạn phải trả công ty cáp một khoản lệ phí mỗi tháng, một phần trong đó là chi phí của việc chạy dây tới từng hộ lân cận.

Kịch bản WiMax

Đây là những gì xảy ra nếu bạn có WiMAX. Một nhà cung cấp dịch vụ Internet thiết lập một trạm WiMAX cơ sở ở cách nhà bạn 10 dặm. Bạn sẽ mua một chiếc máy tính cho phép sử dụng WiMax hoặc nâng cấp chiếc máy tính cũ để thêm vào tính năng WiMAX.

Bạn sẽ nhận được một mã đặc biệt cho phép truy cập tới trạm cơ sở. Trạm cơ sở sẽ truyền dữ liệu tới máy tính của bạn (với tốc độ nhanh hơn các modem cáp ngày nay), vì vậy, bạn cần trả nhà cung cấp một khoản phí hàng tháng. Chi phí cho dịch vụ này có thể thấp hơn nhiều so với chi phí thuê bao tốc độ cao hiện tại vì nhà cung cấp không còn phải chạy cáp.
Nếu bạn có một mạng gia đình, mọi thứ sẽ không phải thay đổi nhiều. Trạm cơ sở WiMAX sẽ gửi dữ liệu tới một router WiMAX, router này sẽ gửi dữ liệu tới các máy tính khác nhau trên mạng của bạn. Bạn thậm chí còn có thể kết hợp WiFi với WiMAX bằng cách cho router gửi dữ liệu tới các máy tính thông qua WiFi.

WiMAX không chỉ là một mối đe dọa cho các nhà cung cấp dịch vụ DSL và cáp. Giao thức WiMAX được thiết kế để phù hợp với nhiều phương thức khác nhau trong việc truyền dữ liệu, một trong các số đó là VoIP. VoIP cho phép người dùng thực hiện các cuộc gọi nội hạt, gọi đường dài, và thậm chí là gọi quốc tế thông qua một kết nối Internet băng rộng, hoàn toàn qua mặt các công ty điện thoại. Nếu các máy tính tương thích WiMAX trở nên thông dụng, mức độ sử dụng VoIP sẽ tăng nhanh chóng và phần lớn người dùng laptop có thể thực hiện các cuộc gọi VoIP.