Một cách truyền thống để phân loại các công nghệ mạng vô tuyến là dựa vào vùng phủ sóng của một trạm phát sóng.
Đề tài luận văn: CẢI THIỆN ĐƯỜNG KẾT NỐI KHÔNG DÂY TRONG WIMAX
Bảng 2: So sánh WIMAX với mạng 3G và mạng WLAN
1.5.1. Mạng 3G (Third Generation)
Mạng 3G là công nghệ cho phép các nhà khai thác di động cung cấp các dịch vụ đa dạng với tốc độ truyền dữ liệu cao. 3G đã được triển khai và phát triển tại nhiều nước trên thế giới và đang là công nghệ chiếm thị phần lớn trong lĩnh vực thông tin di động tại nhiều quốc gia. Những kinh nghiệm trong thương mại hóa, triển khai và khai thác mạng 3G của các nhà khai thác ở Nhật Bản và Hàn Quốc - là những người mở đường cho 3G trên thế giới- thực sự có ích cho các nhà khai thác thông tin di dộng của Việt Nam đang hướng tới việc triển khai và hoàn thiện mạng di động 3G.
1.5.2. Mạng WLAN (Wireless Local Area Network)
Các công nghệ WLAN đang tiếp tục được nghiên cứu và phát triển nhằm an toàn hơn, băng thông lớn hơn và các giao thức thời gian thực hỗ trợ tính thời gian thực tốt hơn. 802.11n đã được hình thành bởi IEEE, nó hướng tới một chuẩn hoàn toàn mới và có thể hỗ trợ cung cấp tốc độ truyền dữ liệu lên tới 100 Mbps cho WLAN mà không gặp vấn đề tương thích nào với các công nghệ hiện tại.
Phát hành bảo mật 802.11x cho WLAN đã được thông qua, nhưng tính an toàn của nó vẫn còn là một dấu hỏi lớn. Vì vẫn tồn tại nhược điểm đó mà đã làm cản trở sự phát triển các ứng dụng của WLAN. Hiện nay, IEEE đã đưa ra chuẩn 802.11i để cải tiến các vấn đề về an ninh, bảo mật cho 802.11x, nhưng nó vẫn cần
Đề tài luận văn: CẢI THIỆN ĐƯỜNG KẾT NỐI KHÔNG DÂY TRONG WIMAX thương mại. Hiện tại, các nhà khai thác về các mạng không dây đang chỉ chú tâm nhiều vào các mạng di động như nâng cấp GSM, hay phát triển 3G và vì thế tương lai cho WLAN đang không thực sự rõ ràng. Ngoài ra, WLAN đang đối mặt với sự ra đời của WiMAX có cùng đặc điểm về truy nhập vô tuyến tốc độ cao, nhưng hỗ trợ tính di động đầu cuối và có bán kính vùng phủ sóng là rộng hơn.
Đối với các nhà khai thác mạng, các ứng dụng với tính đa dạng về dịch vụ và chất lượng cao đang là xu hướng trong quá trình phát triển của họ, điều đó phần nào tạo ra các yếu tố thuận lợi cho thương mại hóa WLAN. Hơn nữa, các nhà khai thác trong nước hiện nay đang lên kế hoạch để cung cấp các dịch vụ truyền số liệu không dây từng bước, WLAN với ưu điểm tốc độ rất phù hợp cho những ứng dụng đó.
1.5.3. Sự cạnh tranh và phối hợp:
WLAN là một mạng truy nhập cục bộ không dây với việc truyền tín hiệu trong phạm vi bán kính chỉ vài trăm mét. Mục đích của WLAN là để giúp các thiết bị cầm tay như điện thoại, máy tính xách tay, thiết bị PDA… có thể truy nhập Internet trong phạm vi một công ty, hay một tòa nhà dễ dàng.
3G là một mạng diện rộng, có thể bao phủ cả một vùng rộng lớn với các tính năng đầy đủ của mạng di động tế bào, như thoại, nhắn tin, dịch vụ truyền số liệu di dộng… và nó tương thích với mạng viễn thông cố định. Nó cung cấp khả năng di động cao cho các thiết bị đầu cuối của khách hàng và có thể nói mạng 3G có khả năng cung cấp “mọi lúc, mọi nơi”.
Hình 1.6: Các công nghệ không dây
Đề tài luận văn: CẢI THIỆN ĐƯỜNG KẾT NỐI KHÔNG DÂY TRONG WIMAX WiMAX là một công nghệ truy nhập đô thị, nó không chỉ cung cấp giải pháp truy nhập không dây mà còn có thể dùng như một phần để mở rộng cho mạng truy nhập hữu tuyến hiện nay. Nhờ đặc điểm này mà mạng truy nhập cho những khu vực xa hay khu vực nông thôn được thực hiện và triển khai dễ dàng hơn. Chính phủ và các công ty có thể đạt được việc truy nhập di động tới Internet nhờ việc thực hiện triển khai các trạm gốc WiMAX.
1.5.3.1. Từ góc nhìn về cạnh tranh giữa các công nghệ:
WLAN và 3G: WLAN có thể cung cấp các dịch vụ gói vô tuyến băng thông rộng và nó được sử dụng chủ yếu cho các kết nối ở môi trường trong nhà (indoor) hay cho điểm nóng (hotspot). Sự tiến hóa của WLAN có thể sẽ hướng tới các giải pháp cho VoIP. Giống như 3G, phần lớn các dịch vụ gói của nó được ứng dụng cho môi trường có tính di động thấp indoor, trong khi với các môi trường có tính di động cao thì dịch vụ cung cấp khi đó chủ yếu chỉ là thoại. Vì thế vẫn còn sự cạnh tranh về các dịch vụ gói giữa WLAN và 3G trong môi trường indoor.
WiMAX và 3G: WiMAX hướng tới việc cung cấp vùng phủ sóng cho mạng MAN vô tuyến, vì thế đối thủ cạnh tranh chính của nó là mạng MAN sử dụng cáp quang. Tuy nhiên, với chuẩn 802.16e cho WiMAX hỗ trợ tính di động tốt, nhà khai thác viễn thông có thể hướng tới việc sử dụng WiMAX để cấu trúc nên một mạng di động mới để cạnh tranh với các mạng 3G hiện nay. Chính điều này là mối đe dọa cho các mạng 3G trong tương lai.
WLAN và WiMAX: cả WLAN và WiMAX đều có ưu điểm trong việc cung cấp các dịch vụ gói tốc độ cao. Tuy nhiên vì vùng phủ của chúng là khác nhau, vì thế luôn tồn tại sự cạnh tranh giữa hai công nghệ này.
1.5.3.2 Từ góc nhìn về sự hợp tác:
WLAN và 3G: WLAN là một công nghệ rất tốt để cung cấp các dịch vụ không dây indoor, nhưng vùng phủ của nó là có giới hạn và không thể hỗ trợ tính di động và dịch vụ thoại. 3G có thể cung cấp các dịch vụ thoại không dây và dịch vụ gói không dây với vùng phủ tốt hơn nhiều và hỗ trợ di động đầu cuối tốt hơn nhiều so với WLAN. Tuy nhiên, tốc độ truyền dữ liệu thấp là một điểm yếu của các mạng 3G hiện nay. Với việc xem xét về mở rộng 3G trong tương lai, thì WLAN có thể là một phương thức truy nhập hỗ trợ bổ sung và nó phục vụ ở cung đoạn truy nhâp indoor để hỗ trợ truy nhập cho mạng 3G trong các tòa nhà, đường hầm tốt hơn với tốc độ dữ liệu cao hơn.
Đề tài luận văn: CẢI THIỆN ĐƯỜNG KẾT NỐI KHÔNG DÂY TRONG WIMAX WiMAX và 3G: WiMAX rất nổi tiếng với việc truyền thông với khoảng cách xa và dung lượng lớn. Vì thế nó có thể sử dụng để hỗ trợ cho mạng MAN hữu tuyến ở những khu vực mà cáp quang không thể kéo đến hoặc khó khăn trong việc triển khai cáp quang. 3G chấp nhận kế hoạch kết nối giữa cáp quang và truy nhập không dây. Đối với những vùng mà không có cáp quang hay không có nhu cầu các trạm gốc, WiMAX thực sự phù hợp để cung cấp việc kết nối cho các trạm gốc 3G.
Khả năng của WIMAX phụ thuộc vào các kênh băng thông sử dụng. Không giống như các hệ thống 3G, trong đó có một kênh băng thông cố định, WIMAX được định nghĩa như là một sự lựa chọn một kênh băng thông từ 1.25MHz đến 20MHz, cho phép sự triển khai rất linh hoạt. Khi được triển khai bằng cách sử dụng băng mỗi kênh nhiều hơn 10MHz TDD (ghép kênh phân chia thời gian), giả định cho tỉ lệ 3:1 tương ứng với đường truyền Downlink-uplink và 2 × 2 MIMO thì ta có được WIMAX cung cấp 46Mbps đỉnh Downlink và 7Mbps uplink.
Trái ngược với CDMA như trong 3G, độ tin cậy của Wi-Fi và WiMAX trong kỹ thuật ghép kênh OFDM cho phép chúng hỗ trợ tốc độ cao. Do cần thiết phải truyền tốc độ cao nên tỷ lệ dữ liệu khó bảo toàn hơn Quan trọng hơn, tỷ lệ cung cấp dữ liệu thông qua tổng công suất hệ thống khi triển khai trong một môi trường multicellular. Từ một công suất standpoint, hiệu suất đo lường của hệ thống quang phổ là hiệu quả. Trong WIMAX có thể đạt được hiệu quả cao hơn nhiều so với những gì được thường đạt được trong các hệ thống 3G. Các chi tiết kỹ thuật thực tế là WIMAX với nhiều anten làm tăng hiệu quả quang phổ. Ngoài ra, các lớp vật lý OFDM được sử dụng bởi các chi tiết của WIMAX như là MIMO để triển khai các hệ thống khác theo công nghệ CDMA với những yêu cầu phức tạp để so sánh được.
OFDM cũng dễ dàng hơn để khai thác các tần số đa dạng để cải thiện hiệu quả. Khi so sánh với 3G thì WiMAX cung cấp tốc độ dữ liệu cao hơn mức trung bình , tính linh hoạt cao hơn , thông qua hệ thống và hiệu quả.trong các hệ thống CDMA.
WLAN và WiMAX: cả WLAN và WiMAX đều rất phù hợp trong việc cung cấp các dịch vụ gói vô tuyến tốc độ cao. Tuy nhiên, vùng phủ của chúng là khác nhau. Điều này cho phép sự phối hợp giữa hai công nghệ vô tuyến này. WLAN được dùng ở cung đoạn cuối của phần mạng truy nhập và WiMAX được dùng cho những cung đoạn truy nhập xa hơn.
1.5.4 . Nhận xét :
WiMAX, WLAN và 3G, cả 3 công nghệ này sẽ cùng chia sẻ thị trường và chia sẻ nhiệm vụ truy nhập vô tuyến trong tương lai gần. Trong các công nghệ đó, dựa trên lượng tiền mà các nhà khai thác viễn thông và các nhà cung cấp thiết bị
Đề tài luận văn: CẢI THIỆN ĐƯỜNG KẾT NỐI KHÔNG DÂY TRONG WIMAX viễn thông đã đầu tư cho 3G, có thể nói 3G đang là công nghệ chủ lực. Mặt khác, 3G đã được triển khai thành công ở nhiều quốc gia tiên tiến, điều đó cũng cho thấy sức mạnh của công nghệ 3G hiện nay.
Trở thành một công nghệ hỗ trợ cho 3G, WLAN sẽ giúp cho việc truy nhập 3G trở nên hiệu quả hơn, nó cung cấp giải pháp truy nhập gói băng rộng cho cả khu vực indoor và hot-spot. WiMAX là một công nghệ truy nhập không dây mới dành cho mạng đô thị với nhiều ưu điểm, đó là tính mềm dẻo, hiệu quả cao, giá thành thấp và tốc độ cao… Nó có thể hỗ trợ, kết hợp cùng 3G trong triển khai cho các khu vực rộng cũng như kết hợp với công nghệ đường dây thuê bao số xDSL để nâng cao hiệu quả cho mạng truy nhập hiện nay.
Với WiMAX, là một công nghệ ra đời sau, tuy nhiên nó đang thu hút được sự quan tâm nhiều nhất của các nhà cung cấp thiết bị cũng như các nhà khai thác viễn thông. Dự báo, trong tương lai, WiMAX sẽ được triển khai rộng rãi ở nhiều quốc gia trên thế giới. WiMAX sẽ phát triển và có thể là công nghệ được lựa chọn cho các mạng vô tuyến trong tương lai và nó cũng hoàn toàn có thể cạnh tranh hiệu quả với công nghệ 3G.
Hiện nay, IEEE đã công bố nhưng tiêu chuẩn mới cho WIMAX. WIMAX : các IEEE 802.20 và các tiêu chuẩn IEEE 802.22 đang phát triển. Tiêu chuẩn IEEE 802.20 là nhằm mục đích giải pháp băng thông rộng cho "điện thoại di động WiMAX" di động với tốc độ tối đa là 250 km/h.Tiêu chuẩn này có thể được định nghĩa cho các hoạt động dưới 3.5GHz để cung cấp dữ liệu khi dung lượng đường truyền thuê bao vượt quá tỷ lệ 4Mbps và 1.2Mbps tương ứng với đường truyền lên và xuống. Các tiêu chuẩn IEEE 802.22 là nhằm cụ thể để đưa băng rộng truy cập vào nông thôn và vùng sâu, vùng xa, các khu vực mạng không dây (WRAN). Các mục tiêu cơ bản của 802.22 là để xác định một đài phát thanh có thể tận dụng không sử dụng các kênh truyền hình mà còn tồn tại trong các khu vực dân cư thưa thớt.
Hoạt động trong băng tần VHF và UHF thấp, phạm vi hoạt động rộng hơn. Đây là nỗ lực phát triển, một thực tế là các kế hoạch FCC (Ủy ban Truyền thông Liên bang Hoa Kỳ) cho phép sử dụng tiêu chuẩn IEEE 802.22 mà không có giấy phép, miễn là nhận được đài phát, giải pháp nhận dạng. IEEE 802.22 đang trong giai đoạn đầu phát triển và dự kiến sẽ cung cấp cho các ứng dụng băng thông rộng cố định trên phạm vi bảo hiểm lớn hơn các khu vực ít người sử dụng.