Đồ án Wimax và kỹ thuật ofdm trong wimax

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ WiMAX Giới thiệu chương Chương này giới thiệu về WiMax, lịch sử phát triển của chuẩn IEEE 802.16, cấu trúc và các thông số kỹ thuật của chuẩn 802.16 OFDM, 802.16-2004 OFDMA , 802.16e cũng như tìm hiểu một cách khái quát về lớp MAC và lớp PHY. Qua đó, giúp người đọc hiểu được những ưu điểm và nhược điểm của Wimax so với các thế hệ trước. Khái niệm về WiMax WiMax là một mạng không dây băng thông rộng viết tắt là Worldwide Interoperability for Microwave Access. WiMax được thiết kế dựa vào tiêu chuẩn IEEE 802.16. WiMax đã giải quyết tốt nhất những vấn đề khó khăn trong việc quản lý đầu cuối. WiMax sử dụng kỹ thuật sóng vô tuyến để kết nối các máy tính trong mạng Internet thay vì dùng dây để kết nối như DSL hay cáp, modem. Trong Wimax, người sử dụng có thể sử dụng trong phạm vi từ 3 đến 5 dặm so với trạm chủ (BS) nếu thiết lập một đường dẫn công nghệ NLOS (Non-Line-Of-Sight) với tốc độ truyền dữ liệu rất cao là 75Mbps. Còn nếu người sử dụng trong phạm vi lớn hơn 30 dặm so với trạm chủ (BS) thì sẽ có anten sử dụng công nghệ LOS (Line-Of-Sight) với tốc độ truyền dữ liệu gần bằng 280Mbps. Nếu so với Wimax thì WiLANs (Wireless Local Area Networks) cũng là mạng không dây kết nối các thiết bị trong một phạm vi hẹp hơn so WiMax như là một văn phòng hay một gia đình. Các thiết bị theo chuẩn 802.11b sẽ cung cấp tốc độ 11Mbps và các thiết bị theo chuẩn 802.11g sẽ cung cấp tốc độ 54Mbps. Bảng 1.1. So sánh giữa WiLANs và WiMAX Technology Primary use Data rates WiMAX 802.16 External 75 – 250 Mbps WiLAN 802.11g Internal Up to 54Mbps WiLAN 802.11b Internal Up to 11Mbps Bảng trên cho ta thấy WiMax có tốc độ truyền dữ liệu lớn hơn so với WiLANs. Chính điều này đã làm cho WiMax trở nên ưu điểm hơn so với mạng không dây khác. Khái niệm về IEEE 802.16 Ngày nay đã có rất nhiều hệ thống mạng không dây ra đời như là WiFi, bluetooth nhưng chúng không bằng những ưu điểm mà WiMax đã thể hiện. Trong vài năm gần đây, những vấn đề đang được quan tâm hiện nay như bảo mật, QoS, giá thành và những vấn đề khác nữa… gặp rất nhiều khó khăn. Nhưng đối với WiMax thì những vấn đề trên trở nên khá đơn giản, nó đáp ứng được nhu cầu internet không dây do chính WISPs (Wireless Internet Providers) cung cấp với giá thành rẻ và tốc độ truyền cao khi kết nối đến thiết bị đầu cuối trong một khoảng cách truyền lớn. Về tiêu chuẩn, WiMax là một bộ tiêu chuẩn dựa trên họ tiêu chuẩn 802.16 của IEEE nhưng hẹp hơn và tập trung vào một số cấu hình nhất định. Hiện có 2 chuẩn của WiMax là 802.16-2004, 802.16-2005. - Chuẩn 802.16-2004 (trước đó là 802.16 REVd) được IEEE đưa ra tháng 7 năm 2004. Tiêu chuẩn này sử dụng phương thức điều chế OFDM và có thể cung cấp các dịch vụ cố định, nomadic (người sử dụng có thể di chuyển nhưng cố định trong lúc kết nối) theo tầm nhìn thẳng (LOS) và không theo tầm nhìn thẳng (NLOS). - Chuẩn 802.16-2005 (hay 802.16e) được thông qua IEEE tháng 12/2005. Tiêu chuẩn này sử dụng phương thức điều chế SOFDMA (Scalable Orthogonal Frequency Division Multiplexing), cho phép thực hiện các chức năng chuyển vùng(handover) và chuyển mạng(roaming) nên có thể cung cấp đồng thời dịch vụ cố định, nomadic, mang xách được (người sử dụng có thể di chuyển với tốc độ đi bộ), di động hạn chế và di động. IEEE 802.16 sử dụng ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM như là phương pháp truyền cho kết nối NLOS. Tín hiệu OFDM được tạo từ nhiều sóng mang trực giao và mỗi một sóng mang được điều chế số với tốc độ ký tự thấp. WiMax có băng thông không phải là một hằng số mà thay đổi từ 1.25MHz đến 28MHz. Trong chuẩn IEEE 802.16-2004, một khác biệt có thể nhận thấy được giữa hai phương pháp: OFDM và OFDMA. Trong chế độ OFDM thông thường, 200 sóng mang đã có sẵn cho việc truyền dữ liệu và cả hai phương pháp song công TDD và FDD đều được sử dụng. Còn đối với chế độ OFDMA, những thuê bao khác nhau có thể được phục vụ đồng thời bởi việc cho mỗi thuê bao một nhóm sóng mang riêng biệt để mang dữ liệu đến thuê bao đó. Số lượng sóng mang có thể tăng lên một cách đáng kể. Chuẩn IEEE 802.16e là một chuẩn mở rộng của WiMax ở tần số 6 GHz với mục đích ứng dụng trong di động . Lịch sử phát triển của các loại chuẩn IEEE 802.16 được cho trong hình sau. (Hình 2.2) Hình 1.1. Từ 802.11b tới 802.16e Giới thiệu chuẩn 802.16 OFDM 802.16 sử dụng kỹ thuật truy cập OFDM mà đã được sử dụng trong các hệ thống khác như 802.11a. Những đặc điểm mới chính trong lớp PHY - quan hệ với 802.11a là: số sóng mang FFT dài hơn ( từ 64-FFT đến 256-FFT); thay đổi được băng thông kênh và tần số lấy mẫu, và thay đổi được tỷ số của hai giá trị này; nhiều người sử dụng được với một Tx burst; loại điều chế có thể thay đổi theo thời gian trong khung; bốn thay cho hai giá trị khoảng bảo vệ cần thiết. Bảng 1.2. Các tiêu chuẩn của 802.16 Bảng thông số kỹ thuật Bảng 1.3. Các thông số kỹ thuật của chuẩn 802.16 Các băng tần số Bảng 1.4. Các băng tần số Chức năng phân kênh (Subchannelization) WIMAX được thiết kế để vận hành như là một mạng cơ sở hạ tầng, và sự phân chia tài nguyên này cũng là một vấn đề quan trọng. Với WIMAX ( OFDM và OFDMA), Subchannelization cho phép ta nhóm hoàn toàn một số các sóng mang OFDM thành các block và phân cho mỗi block thành các segment khác nhau của trạm BS. Những block được trải ra trên hoàn toàn vùng tần số và gồm một số các sóng mang liên tiếp nhau. Subchannel index điều khiển sử dụng những Block khác nhau trên toàn bộ phổ. Số sóng mang dữ liệu hoàn tất (192) có thể được chia thành 2, 4, 8 hoặc 16 Subchannel. Tất cả các sóng mang được trải trên 4 vùng " regions" khác nhau của vùng tần số. Nếu bốn Subchannel được sử dụng như ví dụ dưới đây, sẽ có 16/4 = 4 subchannel khác nhau và 192/4 = 48 sóng mang trên subchannel, mà được chia trên 4 "region" khác nhau, vì vậy có thể coi 48/4 = 12 sóng mang liên tiếp / subchannel block. Hình 1.2 Subchannelization với 4 kênh sử dụng Cấu trúc khung Một khung được chia thành các khung nhỏ DL và UL. Những khung nhỏ DL và UL được bắt đầu với ô preamble (cho biết giới hạn số sóng mang của symbol) để tìm lại thông tin về kênh truyền và cho phép máy thu tìm lại đáp ứng kênh. Ô FCH và DL MAP chứa thông tin về nội dung khung (vị trí và kiểu điều chế của mỗi burst) và được điều chế - BPSK. (hình 2.4) Hình 1.3. Cấu trúc khung 802.16 OFDM Chuẩn 802.16-2004 OFDMA Giới thiệu chung OFDMA mở rộng chức năng của OFDM bằng cách thêm vào đặc điểm đa truy cập trong miền tần số. Điều này có nghĩa là băng thông được chia thành các khe cho người sử dụng trong miền thời gian và miền tần số. Hình 1.4. Sự so sánh OFDM và OFDMA Điểm khác với chuẩn FDMA là các sóng mang OFDMA cho các user khác nhau là rất gần với nhau và cho phép các sóng mang vật lý có thể thay đổi từ symbol này đến symbol khác. Như vậy thật là khó khăn để thiết kế một máy thu với khoảng cách sóng mang (subcarrier) thay đổi; các nhà sản xuất thì nghiên cứu để thực hiện các sự kết nối của băng thông hệ thống và kích thước FFT để đưa ra khoảng cách sóng mang cố định. Bảng dưới đây đưa ra sự thiết lập hợp lý cho các băng thông hệ thống và kích cỡ FFT khác nhau. Bảng 1.5. Tham số vật lý của OFDMA Tổng quát về khung (Frame) Hình vẽ dưới đây giới thiệu một cách khái quát về khung OFDMA. Hình 1.5. Cấu trúc khung OFDMA Các phần trong khung (Frame Parts) UL và DL được tách ra bởi các khe hở: transmit transition gap(TTG) sau khung con DL và receive transition gap(RTG) sau khung con UL. Trong DL có 4 thành phần mà nó mang thông tin cho phép máy thu giải điều chế tín hiệu : preamble, FCH, DL-MAP và UL-MAP. Bốn thành phần này trong cấu trúc 802.16-2004 được sử dụng cho việc truyền thêm thông tin tín hiệu cần thiết trong tín hiệu OFDMA. 1.5.3.1 Preamble Ô preamble là ô bắt đầu của mỗi khung downlink. Nó bao gồm các sóng mang điều chế-BPSK và có độ dài 1 symbol OFDMA. Preamble được sửdụng vào hai mục đích: - Bố trí tuần tự pilot vào trong ô preamble để làm cho nó dễ dàng hơn cho máy thu trong việc đánh giá lỗi tần số và pha và để đồng bộ với máy phát. Chúng được sử dụng để đánh giá và cân bằng kênh. - Số sóng mang preamble sử dụng để chỉ ra 3 segment được sử dụng. Các Sóng mang 0,3,6... chỉ ra rằng segment 0 là được sử dụng, các sóng mang 1,4,7 ... chỉ ra segment 1 được dùng, và các sóng mang 2,5,8,.. chỉ ra segment 3 được dùng. 1.5.3.2 FCH Frame control header(FCH) được điều chế QPSK và có độ dài 2 symbol OFDMA. Vị trí vật lý của trường FCH là cố định, để khi trong preamble không có thông tin thì nó sẽ mô tả địa chỉ. Nội dung của FCH mô tả Subchannel sử dụng, độ dài của DL-MAP và các tham số truyền dẫn khác sẽ được cho dưới đây. 1.5.3.3 DL-MAP /UL-MAP DL-MAP (downlink map) mô tả vị trí của các burst chứa trong Downlink Zones. Nó gồm số các downlink burst, độ dài của chúng theo cả hướng thời gian (=symbol) và tần số (= subchannel). UL-MAP (uplink map) được truyền như burst đầu tiên trong đường xuống(downlink) và gồm các thông tin về vị trí của UL burst cho các người sử dụng khác nhau. Chuẩn 802.16e 802.16e là sự phát triển cao hơn của 802.16-2004. Chuẩn này bao gồm tất cả các đặc điểm của 802.16-2004 và thêm một số chức năng khác. Bảng 1.6. So sánh các loại giao diện của lớp PHY SC SCa OFDM OFDMA Frequency 10-66GHz 2-11GHz 2-11GHz 2-11GHz Modulation QPSK, 16QAM, 64QAM BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM QPSK, 16QAM, 64QAM QPSK, 16QAM, 64QAM No. of subcarriers N/A N/A 256 2048 Duplexing TDD,FDD TDD,FDD TDD,FDD TDD,FDD Channel Bandwidth 28MHz 1.75-20MHz 1.75-20MHz 1.75-20MHz SC SCa OFDM OFDMA Frequency 10-66GHz 2-11GHz 2-11GHz 2-11GHz Modulation QPSK, 16QAM, 64QAM BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM QPSK, 16QAM, 64QAM QPSK, 16QAM, 64QAM No. of subcarriers N/A N/A 256 2048 Duplexing TDD,FDD TDD,FDD TDD,FDD TDD,FDD Channel Bandwidth 28MHz 1.75-20MHz 1.75-20MHz 1.75-20MHz Hầu hết các đặc điểm được thêm vào lớp cao hơn( đặc biệt là lớp MAC và một số đặc điểm như là roaming), nhưng cũng có những thay đổi ở lớp vật lý: - Sự thay đổi quan trọng là 802.16e không chỉ cung cấp size FFT 2048 mà còn thêm các size FFT khác(1024,512, và 128). - Tất cả các thông số khác (Nused, số subchannel...) sẽ thay đổi theo kích thước FFT. - Số nhóm subchannel bị giảm đi 3( số 0 ,2, và 4) cho size FFT 128 và 512. - Nội dung FCH được thu ngắn lại đối với size FFT 128. - Hệ số lấy mẫu 86/75,144/125, 316/275 và 57/50 đã thay bởi 28/25. 1.7 Lớp MAC và lớp PHY trong WIMAX 1.7.1 Giới thiệu chung Hình 1.6. Khối giao thức Mô hình của chuẩn IEEE 802.16 có 3 phần : khối người dùng (user), khối điều khiển (control), khối quản lý (managerment) như trong hình 2.7. Tiêu chuẩn IEEE 802.16-2004 liên quan đến khối người dùng và khối điều khiển. Nó định nghĩa hai lớp trong các khối này: lớp MAC (Medium Access Control Layer), lớp vật lý PHY(Physical Layer). Lớp MAC gồm có 3 lớp con: CS (Service-Specific Convergence Sublayer), MAC CPS (MAC Common Part Sublayer) và lớp con bảo mật (Security Sublayer). CS cung cấp những đáp ứng được yêu cầu cho quá trình lưu thông lớp. MAC CPS giải quyết vấn đề truyền tin không dây băng thông rộng. Lớp bảo mật cung cấp bảo mật viễn thông về mặt riêng tư, thông tin quốc gia, bản quyền của cá nhân. Dưới lớp MAC, là lớp vật lý PHY, nó cung cấp khả năng truyền tải mạnh và thích nghi với môi trường không dây. Lớp PHY sử dụng 5 loại giao diện: WirelessMAN-SCTM (Line of Sight - LOS). WirelessMAN-SCaTM (Non Line of Sight - NLOS). WirelessMAN-OFDMTM. WirelessMAN-OFDMATM. WirelessHUMANTM. Mặc dù mô hình trên chỉ mang tính chất tham khảo, nhưng có sự thống nhất chặt chẽ giữa chức năng MAC CPS và PHY, nó làm cho chức năng trở nên phụ thuộc và phức tạp hơn giữa chúng. Lớp MAC Lớp MAC chuẩn IEEE 802.16 cung cấp giao diện hoạt động độc lập với lớp vật lý do giao diện lớp vật lý là giao diện vô tuyến. Phần chủ yếu của lớp MAC tập trung vào việc quản lý tài nguyên trên airlink(lien kết vô tuyến). Giải quyết được bài toán yêu cầu tốc độ dữ liệu cao trên cả hai kênh downlink và uplink. Các cơ chế điều khiển truy cập và thuật toán cấp phát băng thông hiệu quả có khả năng đáp ứng cho hàng trăm đầu cuối trên mỗi kênh. Lớp MAC chuẩn IEEE 802.16 được xây dựng dựa trên kiến trúc tập trung, hỗ trợ mô hình Point-to-Point, Point-to- Multipoint và Mesh. Trạm BS đóng vai trò trung tâm với một ăngten-sectơ hóa có khả năng điều khiển đồng thời nhiều sectơ độc lập đồng thời. Các giao thức MAC chuẩn 802.16 là hướng kết nối. Vào thời điểm truy cập mạng, mỗi SS sẽ tạo một hoặc nhiều kết nối để truyền tải dữ liệu trên cả hai hướng. Đơn vị lập lịch lớp MAC sẽ sử dụng tài nguyên airlink để cung cấp mức QoS phân biệt. Lớp MAC cũng được thực hiện chức năng tương thích liên kết (link adaption) và truyền lại tự động ARQ nhằm duy trì thong lượng tối đa với tỷ lệ lỗi bit (BER) chấp nhận được. Lớp MAC chuẩn IEEE 802.16 cũng điều khiển quá trình truy nhập và rời khỏi mạng của SS, thực hiện tạo và truyền các đơn vị dữ liệu giao thức PDU. Ngoài ra, lớp MAC chuẩn IEEE 802.16 còn cung cấp lớp con hội tụ đặc tả dịch vụ hỗ trợ lớp mạng tế bào ATM và lớp mạng gói. Lớp MAC chuẩn IEEE 802.16 bao gồm 3 lớp: 1.7.2.1 Lớp SSCS (Service-Specific Convergence Sublayer) Hình 1.7 Cấu trúc của MAC SDU ( Service Data Unit ) Lớp này có chức năng thu nhận và phân loại PDUs từ lớp cao hơn ,dữ liệu ngoài vào từ Common sublayer thông qua SAP của nó để tạo thành MAC SDU sau đó phân loại chúng nhờ vào CID. 1.7.2.2 Lớp CPS (Common Part Sublayer) MAC CPS là nguyên nhân tạo ra môt số chức năng quan trọng. Nó là tất cả các đặc tính kỹ thuật chung cho CS. Sau đây sẽ nói rõ hơn các chức năng đó. WiMax sử dụng phương pháp định hướng trực tiếp. Điều này có nghĩa là trước khi gởi một vài dữ liệu của người sử dụng thì phải thiết lập kết nối giữa một SS và một BS hay giữa các SS với nhau. Multicast cũng được hỗ trợ và chỉ truyền với dữ liệu 16 bit trên mỗi đường truyền. Có 4 loại kết nối: cơ sở (base), sơ cấp(primary), thứ cấp (secondary) và dữ liệu (data). Loại kết nối dữ liệu được sử dụng để truyền thông tin của người dùng, trong khi 3 loại còn lại thì được sử dụng để truyền thông tin điều khiển gọi là kết nối quản lý MAC. Mỗi SS có 3 kết nối quản lý : - Basic Connection (kết nối cơ sở): được sử dụng cho những thông tin có thời gian ngắn. - Primary Management connection (kết nối quản lý sơ cấp): được sử dụng cho những kết nối dài hơn, có độ trễ thông tin nhiều hơn. - Secondary Management Connection (kết nối quản lý thứ cấp): được dùng cho các thông tin quản lý lớp cao hơn và dữ liệu cấu hình SS. Cấu trúc của MAC PDU (MAC Protocol Data Unit) MAC PDU chia thành 3 phần: phần đầu GMH (Generic MAC Header) dùng 6 bytes, phần tải payload, mã kiểm tra dư thừa chu kỳ CRC (Cyclic Redundancy Checking) sử dụng 4 bytes. GMH MSDU (truyền tải gói tin) CRC Hình 1.8. Hình dạng của MAC PDU Độ dài lớn nhất của một MAC PDU là 2Kbytes. Phần CRC chỉ được sử dụng nếu SS yêu cầu trong các thông số QoS. Generic Header có hai loại :GMH và BRH (Bandwidth Request Header). Loại thứ nhất là GMH dùng để gửi bản tin quản lý MAC chuẩn. Loại thứ hai là BRH, loại này chỉ đi một mình không sử dụng phần tải GMH MAC Management message CRC BRH MSDU (truyền tải gói tin, phân CRC Hình 1.9. So sánh hai loại Generic Header của MAC PDU Bảng 1.7. Bảng thông số của MAC Header Tên Độ dài(bits) Mô tả CI 1 Dùng để mô tả CRC 1=CRC được thêm vào PDU 0=CRC không được thêm vào PDU CID 16 Nhận dạng kết nối EC 1 Điều khiển mã hoá 0=Payload không được mã hoá 1=Payload được mã hoá EKS 2 Chuỗi khoá mã Được dùng để mã hoá payload. Trường này chỉ có nghĩa nếu trường EC được được set bằng 1. HCS 8 Chuỗi kiểm tra Header Trường 8-bit dùng để dò tìm các lỗi trong header. Đa thức sinh là g(D) = D8 + D2 – D – 1 HT 1 Header Type. Sẽ được set bằng zero. LEN 11 Độ dài byte của MAC PDU gồm cả MAC header. Type 6 Trường này mô tả loại payload LEN msb (3) H T CID msb (8) LEN lsb (8) Generic MAC Header Format (Header Type (HT) = 0) BW Req. Header Format (Header Type (HT) =1) E C Type (6 bits) rs v C I EKS (2) rs v HCS (8) CID lsb (8) BW Req. msb (8) H T CID msb (8) BWS Req. lsb (8) E C Type (6 bits) HCS (8) CID lsb (8) Hình 1.10. Hình dạng GMH và BRH của MAC PDU LEN msb (3) H T CID msb (8) LEN lsb (8) Generic MAC Header Format (Header Type (HT) = 0) BW Req. Header Format (Header Type (HT) =1) E C Type (6 bits) rs v C I EKS (2) rs v HCS (8) CID lsb (8) BW Req. msb (8) H T CID msb (8) BWS Req. lsb (8) E C Type (6 bits) HCS (8) CID lsb (8) Hình 2.11. Hình dạng GMH và BRH của MAC PDU Trong hình 2.11 mô tả hình dạng của Generic MAC Header. HT viết tắt là Header Type (HT bit) nó có giá trị 0 cho GMH, có giá trị 1 cho BRH. Vùng Type chứa thông tin về bản tin quản lý được lưu trữ trong phần tải (payload). Vùng EKS được sử dụng để chắc chắn rằng trạm BS và trạm SS phải được đồng bộ hoá nhau trong khi sử dụng các khoá mật mã lưu thông và các vectơ ban đầu IV (Initialising Vectors). Các thông số đặc trưng trong MAC Header trong (bảng 2.7). Sự đóng gói dữ liệu (Data Packet Encapsulations): Hình 1.11. Sự đóng gói dữ liệu - MAC PDUs được truyền trong PHY Bursts - PHY burst có thể gồm có nhiều FEC blocks Hình 1.12. Sự đóng gói MAC PDU - MAC PDUs có thể là nhiều FEC block lớp PHY Hệ thống IEEE 802.16 PHY hoạt động trong dải tần số 2-11GHz được thiết kế cho NLOS, tốc độ truyền dữ liệu là 1-75Mbps. Các loại điều chế bao gồm: QPSK, 16QAM, 64QAM, (256QAM). Single Carrier. OFDM 256 Subcarrier. PHY sử dụng anten định hướng và hai loại phương pháp song công: TDD. FDD. Giới thiệu Lớp PHY là lớp chịu trách nhiệm về quá trình truyền của khung. Giao diện đầu tiên của nó là WirelessMAN-SC. Nó hoạt động trong dải tần số 10-66GHz, được thiết kế để ứng dụng trong LOS và thông qua điều chế sóng mang đơn. Nó được chọn bởi vì nó đủ lớn để cung cấp cho mạng viễn thông không dây băng thông rộng. Do tầm quan trọng trong việc quảng cáo ngày càng tăng trong dải tần số 2-11GHz cho NLOS nên một nhóm làm việc trong IEEE 802.16 đã phát triển thêm 3 loại giao diện. Ba loại giao diện mới là: WirelessMAN-SCa, WirelessMAN-OFDM và WirelessMAN-OFDMA. WirelessMAN-SCa: đây là giao diện sử dụng điều chế sóng mang đơn. WirelessMAN-OFDM: sử dụng ghép kênh phân chia theo tần số trực giao với 256 sóng mang. WirelessMAN-OFDMA: sử dụng truy cập ghép kênh phân chia theo tần số trực giao với 2048 sóng mang để cung cấp nhiều hơn một sóng mang trên một trạm thuê bao SS. Ngày nay, do FFT cho phép làm việc với số lượng sóng mang lớn nên WirelessMAN-HUMAN đã ra đời. 1.7.3.2 Phương pháp ghép kênh (Duplexing) Có hai phương pháp song công: song công phân chia theo thời gian TDD (Time Division Duplexing), song công phân chia theo tần số FDD (Frequency Division Duplexing). Trong FDD, quá trình truyền trao đổi hai hướng ở hai tần số khác nhau trong khi TDD thì chỉ sử dụng một tần số duy nhất nhưng lại ở những thời gian khác nhau. - Khung TDD gồm hai phần: downlink subframe và uplink subframe - FDD cần có 2 kênh, một đường lên (uplink), một đường xuống (downlink). Với TDD chỉ cần 1 kênh tần số, lưu lượng đường lên và đường xuống được phân chia theo các khe thời gian. Hình 1.13. Mô tả về FDD và TDD Hình 1.14. Cấu trúc khung của FDD Hình 1.15. Cấu trúc khung của TDD Các kỹ thuật sử dụng trong WiMAX để khắc phục những ảnh hưởng của môi trường NLOS Hình 1.16. Vị trí NLOS của CPE Các kỹ thuật được sử dụng để giải quyết hay giảm nhẹ những ảnh hưởng trong môi trường NLOS của WiMAX là: Kỹ thuật OFDM Phân chia kênh con Các ăng ten hướng tính Phân tập phát và thu Điều chế thích nghi Kỹ thuật sửa lỗi Điều khiển công suất Ứng dụng Hình 1.17. Một ví dụ ứng dụng WiLAN và WiMax. Công nghệ WiMAX là giải pháp cho nhiều loại ứng dụng băng rộng tốc độ cao cùng thời điểm với khoảng cách xa và cho phép các nhà khai thác dịch vụ hội tụ tất cả trên mạng IP để cung cấp các dịch vụ "ba cung": dữ liệu, thoại và video. WiMAX với sự hỗ trợ QoS, khả năng vươn dài v