Wimax

WIMAX, tên viết tắt của Worldwide Interoperability for Microwave Access, là hệ thống truy nhập vi ba có tính tương tác toàn cầu dựa trên cơ sở tiêu chuẩn kỹ thuật IEEE 802.16-2004. Tiêu chuẩn này do hai tổ chức quốc tế đưa ra: Tổ công tác 802.16 trong ban tiêu chuẩn IEEE 802 và diễn đàn WIMAX. Tổ công tác IEEE 802.16 định ra tiêu chuẩn, còn diễn đàn WIMAX triển khai ứng dụng tiêu chuẩn IEEE 802.16. WIMAX có thể truyền dẫn dữ liệu tới 70 Mbps với phạm vi hoạt động 2-10 km trong khu vực thành thị và 50 km tại những vùng hẻo lánh. Tổ chức phi lợi nhuận WIMAX bao gồm các công ty sản xuất thiết bị và linh kiện truyền thông hàng đầu thế giới đang nỗ lực thúc đẩy và xác nhận tính tương thích và khả năng hoạt động tương tác của thiết bị truy cập không dây băng thông rộng tuân theo chuẩn kỹ thuật IEEE 802.16 và tăng tốc độ triển khai truy cập không dây băng thông rộng trên toàn cầu. Do đó các chuẩn 802.16 thường được biết đến với cái tên WIMAX. Chuẩn IEEE 802.16 đầu tiên được hoàn thành năm 2001 và công bố vào năm 2002 thựcsự đã đem đến một cuộc cách mạng mới cho mạng truy cập không dây Ngày 18 tháng 10 năm 2007, trong hội nghị của mình, Hiệp hội Truyền thông Vô tuyến điện ITU chấp nhận đưa WIMAX vào họ công nghệ IMT-2000. Quyết định quan trọng này sẽ giúp tăng khả năng triển khai ứng dụng WIMAX. **Các chuẩn dành cho WIMAX +Chuẩn IEEE 802.16- 2001 được hoàn thành vào tháng 10/2001 và được công bố vào ngày 08/04/2002, định nghĩa đặc tả kỹ thuật giao diện không gian WirelessMAN™ cho các mạng vùng đô thị Chuẩn hướng vào các tần số từ 10 ÷ 66 GHz, nơi phổ rộng hiện có sẵn để sử dụng trên toàn cầu, nhưng do việc thông tin ở tần số cao gặp khó khăn do tần số càng cao thì tổn hao càng lớn. Chính vì vậy chuẩn 802.16a đã được ra đời. +Chuẩn 802.16a được hoàn thành vào tháng 11/2002 và được công bố vào tháng 4/ 2003. Chuẩn này cung cấp khả năng truy cập băng rộng không dây ở đầu cuối và điểm kết nối bằng băng tần 2 ÷ 11 GHz, bao gồm cả những phổ cấp phép và không cấp phép, với khoảng cách kết nối tối đa có thể đạt tới 50 km trong trường hợp kết nối điểm điểm và 7 ÷ 10 km trong trường hợp kết nối từ điểm đa điểm. Tốc độ truy nhập có thể đạt tới 70 Mbps. Trong khi với dải tần 10 ÷ 66GHz chuẩn 802.16 - 2001 phải yêu cầu

tầm nhìn thẳng, thì với dải tần 2 ÷ 11GHz chuẩn 802.16a cho phép kết nối mà không cần thoả mãn điều kiện tầm nhìn thẳng do ở tần số thấp ít tổn hao hơn +Chuẩn IEEE 802.16c được đưa ra vào tháng 9/2002. Chuẩn được nâng cấp lên từ chuẩn 802.16 – 2001. Bản cập nhật đã sửa một số lỗi và sự mâu thuẫn trong bản tiêu chuẩn ban đầu và thêm vào một số profiles hệ thống chi tiết cho dải tần 10 ÷ 66 GHz. +Chuẩn IEEE 802.16d- 2004 được chính thức phê chuẩn ngày 24/07/2004 và được công bố rộng rãi vào tháng 9/2004.Chuẩn này được hình thành dựa trên sự tích hợp các chuẩn 802.16-2001, 802.16a, 802.16c Chuẩn 802.16d hỗ trợ cả 2 dải tần số, cho phép kết nối thực hiện ở các môi trường khác nhau: · Băng tần 10 ÷ 66 GHz: với băng tần này thường được dùng trong môi trường tầm nhìn thẳng (LOS). Độ rộng kênh được khuyến nghị cho dải tần này là 25 đến 28 MHz. Nó cung cấp khả năng hỗ trợ tốt trong những ứng dụng mô hình điểm – đa điểm. · Băng tần 2 ÷ 11 GHz: với băng tần này thường được dùng trong môi trường không trong tầm nhìn thẳng (NLOS). Nó cung cấp khả năng hỗ trợ tốt trong những ứng dụng mô hình Mesh. +Chuẩn 802.16e - 2005 được tổ chức IEEE đưa ra vào tháng 11/ 2005. Đây là phiên bản phát triển dựa trên việc nâng cấp chuẩn 802.16d - 2004 nhằm hỗ trợ thêm cho các dịch vụ di động. Chuẩn này sử dụng kỹ thuật đa truy nhập SOFDMA (Scalable Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access), kỹ thuật điều chế đa sóng mang sử dụng kênh phụ. Băng tần được khuyến cáo dành cho chuẩn là < 6GHz để phục vụ cho các ứng dụng trongmôi trường không nhìn thẳng và ứng dụng di động. Tuy tốc độ và khả năngbao phủ không được lớn như chuẩn cố định, nhưng với kênh băng thông 10 MHz, nó cũng có thể đạt tới tốc độ 30 Mbps, với khả năng bao phủ tới 15 km. Một đặc điểm nổi bật của chuẩn này là có thể ứng dụng trong môi trường di động với tốc độ lý thuyết có thể lên tới đến 120 km/h.

Sự khác nhau giữa các tiêu chuẩn của WIMAX được thể hiện bằng bảng sau:

CÁC ỨNG DỤNG CỐ ĐỊNH, LƯU TRÚ, XÁCH TAY VÀ DI ĐỘNG CHO CÁC MẠNG WIMAX 802.16-2004 VÀ 802.16E:

WiMAX là một công nghệ vô tuyến băng rộng để hỗ trợ truy nhập cố định, lưu trú, xách tay và d động. Để đáp ứng các yêu cầu của các kiểu truy nhập khác nhau, người ta đã định nghĩa hai phiên bản WiMAX. Phiên bản thứ nhất dựa trên IEEE 802.16-2004 và được tối ưu hoá cho truy nhập cố định và lưu trú.Phiên bản thứ hai được thiết kế để hỗ trợ khả năng xách tay và di động và sẽ được dựa trên phần bổ sung IEEE 802.16e cho tiêu chuẩn. Bảng 2 chỉ rõ WiMAX hỗ trợ như thế nào đối với các kiểu truy nhập khác nhau và các yêu cầu khác nhau của chúng.:

các kiểu truy nhập tới một mạng wimax Định nghĩa Truy nhập cố định Truy nhập lưu trú Khả năng xách tay Khả năng Di động

Di động hoàn toàn

Các thiết bị Các CPE trong nhà/ngoài trời Các CPE trong nhà Các thẻ PCMCIA Các thẻ mini hoặc laptop PCMCIA Các thẻ mini hoặc laptop PCMCIA,các PDA hoặc các smartphone Các thẻ mini hoặc laptop PCMCIA,các PDA hoặc các smartphone

Vị trí/Tốc độ Chuyển vị Tốc độ đơn/đứng Không im Đa tốc độ/đứng Không im

802.16-2004 Có

802.16-2005 Có

Có

Có

Đa tốc độ/Tốc độ đi bộ

Chuyển vị cứng

Không

Có

Đa tốc độ/tốc độ xe chạy chậm

Chuyển vị cứng

Không

Có

Đa tốc độ/tốc độ xe chạy nhanh

Chuyển vị mềm

Không

Có

Ưu nhược điểm và ứng dụng của WIMAX a . Ưu điểm của WIMAX 1. Cung cấp các mức QoS khác nhau. Tuỳ theo môi trường và các loại lưu lượng khác nhau mà các người sử dụng được cung cấp mức QoS khác nhau. Ngoài ra, mức QoS còn được cấp phát theo mức ưu tiên của người sử dụng. 2. Cấp phát băng tần kênh theo yên cầu. Cung cấp dung lượng truyền lớn (lên đến 70 Mbps). Với công nghệ OFDM, OFDMA cho phép thay đổi dung lượng - tăng dung lượng với người sử dụng có nhu cầu tốc độ dữ liệu cao và giảm đối với người sử dụng có nhu cầu thấp. 3. Có độ an toàn cao. Bằng cách mã hóa các tuyến giữa BS và SS, WIMAX cung cấp cho các thuê bao riêng biệt chống lại việc nghe trộm và đảm bảo an toàn khi truyền qua giao diện vô tuyến băng rộng. Đặc tính an toàn cũng cung cấp khả năng bảo vệ mạnh mẽ chống lại việc lấy trộm dịch vụ. WIMAX đồng thời cũng hỗ trợ VLAN (Virtual LAN), cung cấp khả năng bảo vệ dữ liệu khi đang được truyền tải giữa những người sử dụng khác nhau trên cùng BS 4. Triển khai nhanh. So sánh với khả năng triển khai của các giải pháp hữu tuyến, WIMAX sẽ chỉ cần rất ít hoặc không cần đến việc xây dựng ở bên ngoài. Mỗi lần anten và thiết bị được lắp đặt và cấp nguồn, thì WIMAX sẽ sẵn sàng cung cấp dịch vụ ngay. Trong hầu hết các trường hợp, việc triển khai của WIMAX có thể hoàn thành chỉ tính theo giờ trong khi các giải pháp khác phải kéo dài hàng tháng. 5. Khả năng di dời. Như đối với các hệ thống di động tổ ong, mỗi khi trạm thuê bao WIMAX (Subcriber Station- SS) được cấp nguồn, nó sẽ tự nhận dạng và xác định các đặc tính của tuyến kết nối với BS, chỉ cần SS được

đăng ký trong cơ sở dữ liệu hệ thống, và sau đó tuân theo các đặc tính truyền dẫn của nó. Chuẩn 802.16e đã bổ sung thêm những đặc tính chính hỗ trợ cho di động. 6. Mức độ bao phủ rộng hơn. WIMAX hỗ trợ linh hoạt nhiều mức điều chế phức tạp, bao gồm BPSK, QPSK, 16-QAM, và 64-QAM. Khi được trang bị với một bộ khuếch đại công suất lớn và hoạt động với một bộ điều chế mức thấp (ví dụ BPSK hoặc QPSK), các hệ thống WIMAX có khả năng bao phủ một vùng rộng lớn khi đường truyền giữa BS và SS được thông suốt. Vùng phủ rộng (Coverage): có thể phủ phạm vi tối đa lên đến 50 Km (theo lý thuyết). Wimax được hỗ trợ bở các phương thức điều chế thích ứng, độ lợi cao. Ngoài ra còn được hỗ trợ bởi các công nghệ tiên tiến như: kỹ thuật an ten thông minh và điều khiển công suất tự động. Đặc biệt nhờ sử dụng phương thức điều chế OFDM. 7. Hoạt động không theo tầm nhìn thẳng. Truyền dẫn không theo tầm nhìn thẳng (Non Line of Sight) là một vấn đề phức tạp trong thông tin vô tuyến. WIMAX bằng việc thay vì truyền dẫn trong dải tần > 11 GHz mà truyền trong dải < 11 GHz cùng với các công nghệ mới như sử dụng công nghệ OFDM, anten thông minh,… tạo ra khả năng điều khiển các môi trường NLOS. Những điều này tạo ra khả năng giúp cho các sản phẩm WIMAX phân phối băng thông rộng trong môi trường NLOS, mà các sản phẩm vô tuyến khác không thể làm được. b. Nhược điểm của WIMAX 1. Vấn đề tiêu chuẩn. Các tiêu chuẩn dành cho WIMAX vẫn chưa hoàn thiện. Đặc biệt là tiêu chuẩn dành cho các thiết bị WIMAX di động thì vẫn chưa có. Do đó, các thiết bị dành đầu cuối dành cho WIMAX di dộng chưa có một sản phẩm thương mại nào mà mới chỉ dừng lại ở mức thử

nghiệm. 2. Vấn đề chi phí. Các thiết bị dành cho WIMAX có yêu cầu công nghệ cao và chưa được sản xuất đại trà do đó giá thành rất đắt. Trong thời gian tới chưa thể phố biến tới đại bộ phận người dân. 3. Vấn đề tần số. Do WIMAX ra đời sau do đó dải tần giành cho WIMAX là hạn chế và không thống nhất ở tất cả các quốc gia dẫn đến việc hạn chế khả năng phổ biến trên toàn thế giới Theo các tiêu chuẩn thì WIMAX có thể hoạt động trong dải tần từ 2 GHz đến 11 GHz. Tuy nhiên ở các dải tần này thì WIMAX bị cạnh tranh bởi các dịch vụ khác như thông tin vệ tinh, thông tin di động thế hệ sau. Ngoài ra còn một số nhược điểm khác của WIMAX nữa khiến cho WIMAX dù là một công nghệ mang tính ưu việt cao nhưng vẫn chưa thực sự phổ biến và đem lại hiệu quả. c. Các ứng dụng chủ yếu của WIMAX 1. Truy nhập Internet tốc độ cao. Với các đặc tính kỹ thuật cao th WIMAX hoàn toàn có thể thay thế ADSL để truy nhập Internet, đặc biệt những nơi có khó khăn cho việc triển khai cáp hữu tuyến hoặc đối với nhữn nơi công cộng, người sử dụng lưu động. 2. Gọi điện thoại qua IP. Dịch vụ VoIP dựa trên hạ tầng của WIMAX. Người sử dụng có thể sử dụng máy điện thoại IP-Phone để nói chuyện thông qua việc kết nối bằng WIMAX. 3. Video Streaming. Hiện nay xem ti vi trực tuyến trên các thiết bị cầm tay, xách tay hoặc trên máy tính là rất nhiều, tuy nhiên với các công nghệ truy nhập hiện tại thì người sử dụng có khá nhiều khó khăn để xem tốt được vì sự hạn chế của công nghệ đường truyền, vì chất lượng dịch vụ… WIMAX với khả năng cung cấp đường truyền tốc độ cao với chất lượng tốt sẽ trở thành kênh thông tin quan trọng. 4.Trao đổi dữ liệu – chia sẻ tài nguyên. Thiết lập các mạng diện

rộng – WAN để cùng chia sẻ thông tin, tài nguyên của một doanh nghiệp là việc làm rất cần thiết. Đối với các doanh nghiệp lớn, có các chi nhánh ở các địa bàn khác nhau thì việc sẵn sàng về cáp hữu tuyến là khó khăn trong khi đó với tính ưu việt, triển khai nhanh và đơn giản của mình thì WIMAX có thể hoàn toàn đáp ứng được điều này. ĐA TRUY NHẬP TRONG WIMAX WIMAX gặp phải một khó khăn lớn về vấn đề thông tin đa người sử dụng: Có nhiều người sử dụng trong cùng một vùng địa lý yêu cầu tốc độ truyền dữ liệu cao trong một băng thông hạn chế. Các kỹ thuật đa truy nhập cho phép các người sử dụng chia sẻ băng thông khả dụng bằng cách phân chia cho mỗi người sử dụng phần nhỏ trong tổng tài nguyên hệ thống. Có thể thấy rõ ràng rằng có sự khác biệt giữa các phương thức đa truy nhập khác nhau. Các khác nhau tự nhiên của lưu lượng WiMAX biết trước như VOIP, truyền dữ liệu, luồng video và các thử thách bên ngoài khi triển khai hệ thống như tính di động, các tế bào lân cận, yêu cầu cao về hiệu quả băng thông… làm cho vấn đề đa truy nhập khá phức tạp trong WIMAX. WIMAX sử dụng công nghệ OFDM ở giao diện vô tuyến để truyền tải dữ liệu và cho phép các thuê bao truy nhập kênh. Cũng có nhiều công nghệ khác nhau ở giao diện này như FDMA, TDMA, CDMA,… Tuy nhiên OFDM đã chứng tỏ là nó có những ưu việt hơn rất nhiều về tốc độ truyền, tỷ lệ lỗi bít, cũng như hiệu quả sử dụng phổ tần nên đã được IEEE chọn làm công nghệ truyền dẫn cho truyền thông vô tuyến băng rộng trong chuẩn IEEE 802.16. OFDM không phải là phương thức đa truy nhập mà là một kỹ thuật điều chế mà tạo ra nhiều luồng dữ liệu độc lập mà có thể được sử dụng bởi các người sử dụng khác nhau. Các hệ thống OFDM ban đầu như là DSL, 802.11a/g và các phiên bản của 802.16/WIMAX sử dụng OFDM đơn người sử dụng: tất cả các sóng mang con được sử dụng bởi người sử dụng đơn tại một thời điểm. Các người sử dụng tại cùng một địa điểm chia sẻ băng thông hệ thống bằng cách truyền dẫn vào các thời điểm khác nhau sau khi tranh

giành kênh. Trong phiên bản WIMAX 802.16e, một phương pháp đa truy nhập khác đã được ứng dụng là đa truy nhập phân chia tần số trực giao (OFDMA). Đây là công nghệ được phát triển dựa trên kỹ thuật OFDM mà trong đó các người sử dụng chia sẻ các sóng mang con và các khe thời gian với nhau. Phiên bản 802.16e công bố cuối năm 2005, WIMAX đưa ra sự hỗ trợ với SOFDMA (một biến thể của OFDMA) có tính đến số lượng các sóng mang có thể biến đổi. HỆ THỐNG WIMAX THEO TIÊU CHUẨN 802.16X

Trong những phiên bản đầu, IEEE 802.16 được quy định hoạt động trong điều kiện tầm nhìn thẳng (LOS) với băng tần số cao từ 10GHz đến 66GHz. Đến phiên bản IEEE 802.16e, hệ thống đã được thiết kế để hoạt động trong dải tần từ 2 GHz đến 6 GHz. Ý nghĩa quan trọng của sự khác nhau giữa hai băng tần trên đó là khả năng hỗ trợ trong điều kiện không thẳng (NLOS) và ở tần số thấp khi mà các thiết bị không thể thực hiện được ở tần số cao. Mô hình tham chiếu chuẩn 802.16e của WiMAX di động chỉ tập trung vào hai lớp: · Lớp vật lý PHY: thực hiện chức năng điều khiển truyền dẫn vô tuyến. · Lớp điều khiển truy nhập phương tiện MAC: thực hiện chức năng quản lý, bảo mật, kết nối các mạng khác với 802.16. {{{{Có thể sẽ bổ xung thêm tại trang 61 (đồ án V)}}}

CÔNG NGHỆ ĐA TRUY NHẬP TRONG WIMAX

+Công nghệ OFDM Cơ sở kỹ thuật OFDM Một trong những yêu cầu chính trong hệ thống vô tuyến băng rộng thế hệ thứ 2 là khả năng hoạt động trong điều kiện có tầm nhìn thẳng (LOS) và điều kiện không có tầm nhìn thẳng (NLOS). Hoạt động trong các điều kiện như vậy là một vấn đề gây rất nhiều khó khăn và hạn chế đối với các nhà khai thác viễn thông khi cung cấp dịch vụ cho các khách hàng. Vấn đề ở đây là nhiễu và truyền dẫn đa đường, một số công nghệ trước đây cũng đã đưa ra giải pháp điều chế sóng mang đơn dùng cho các ứng dụng NLOS nhưng cũng chưa mang lại hiệu quả cao. Sự ra đời của kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) còn được gọi là kỹ thuật điều chế đa sóng mang trực giao OMCM (Orthogonal Multi- Carrier Modulation) đã giải quyết được vấn đề này. Về bản chất OFDM là kỹ thuật ghép kênh, tựa như FDM song với các sóng mang trực giao trên miền tần số. Phát hiện về khả năng có thể FDM với các sóng mang chồng lấn, và đặc biệt là chỉ rõ ra rằng tín hiệu OFDM về bản chất có thể sử dụng IFFT để thực hiện ở phía phát và FFT để giải ở đầu thu lần đầu tiên được Ebert và Weinstein đưa ra năm 1971. Gần đây OFDM mới trở nên phổ biến, bởi các nhà sản xuất có thể cung ứng ra thị trường những IC với chi phí rất kinh tế nhưng vẫn có thể đáp ứng được những hoạt động số tốc độ cao. Ngày nay, công nghệ này được sử dụng trong các hệ thống ADSL cũng như trong các hệ thống không dây như 802.11 a/g (Wi-fi) và 802.16 (WIMAX). Dạng tín hiệu OFDM được biểu diễn ở hình 3.

Hình 3.Phổ của một sóng mang(a) và của tín hiệu OFDM (b,c)

Kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao này được thực hiện bằng cách chia dòng số liệu truyền đi thành nhiều các dòng số liệu song song với tốc độ dữ liệu giảm đi. Mỗi một dòng dữ liệu này sau đó được truyền lên những sóng mang riêng biệt, được gọi là các sóng mang con (Sub– carrier). Các sóng mang này được điều chế trực giao với nhau bằng cách chọn tần số cách quãng thích hợp giữa chúng, nghĩa là các kênh con được xếp đặt trên miền tần số cách nhau một khoảng đều đặn sao cho điểm cực đại của một kênh con là điểm không của kênh con lân cận. Những sóng mang này sau đó ghép thành các kênh tần số để truyền vô tuyến. Điều này làm nguyên lý trực giao thoả mãn và cho phép chồng phổ giữa các sóng mang vì tính trực giao vẫn đảm bảo cho thiết bị thu nhận có thể phân biệt được các sóng mang con OFDM và khôi phục lại các tín hiệu này. Nhờ sự trực giao này mà hiệu quả sử dụng phổ tín hiệu của toàn bộ hệ thống tăng lên rõ rệt mà không gây ra nhiễu. Trong OFDM việc điều chế được thực hiện ở trước khối IFFT (có thể là điều chế QPSK hay M-QAM...). Sau đó dòng thông tin cần truyền đi được

chia thành N dòng con song song điều chế N sóng mang con, thực chất là biến các dòng dữ liệu con thành các hệ số (phức) của IFFT. Một ký hiệu OFDM được tạo thành từ các sóng mang con. Số lượng các sóng mang con phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ rộng kênh và mức độ nhiễu. Con số này tương ứng với kích thước FFT (Fast Fourier Transformer). Chuẩn giao tiếp vô tuyến 802.16-2004 xác định rõ 256 sóng mang con, tương ứng với kích cỡ FFT 256 độ rộng kênh độc lập. Theo cách khác, chuẩn 802.16e- 2005 cung cấp các kích cỡ FFT từ 512 tới 2048 phù hợp với các độ rộng kênh từ 1.25 tới 20MHz để duy trì tương đối khoảng thời gian không đổi của ký tự và khoảng dãn cách giữa các sóng mang con độc lập với độ rộng kênh. Bảng 4 chỉ ra các kích cỡ FFT tương ứng với độ rộng kênh.

Sự kết hợp của các sóng mang con trực giao truyền song song với các ký tự có khoảng thời gian dài đảm bảo rằng lưu lượng băng thông rộng không bị hạn chế do môi trường bị che chắn tầm nhìn (NLOS) và nhiễu do hiện tượng đa đường dẫn.

b. Tín hiệu OFDM · Sự trực giao của hai tín hiệu Về mặt toán học, xét một tập tín hiệu ψ trong đó ψp là các phần tử thứ p của tập này, điều kiện để các tín hiệu trong tập ψ trực giao với nhau từng đôi một: {{{{trang 69 (đồ án V)}}}}

3.2.2. OFDMA a. Cơ sở kỹ thuật OFDMA Sau đa truy nhập phân chia theo mã CDMA, vào những năm 2000 một giải pháp đa truy nhập mới được phát minh, gây nên sự chú ý và lôi cuốn rất nhiều nhà nghiên cứu khoa học trên thế giới. Đó là giải pháp đa truy cập phân chia theo tần số trực giao OFDMA (Orthorgonal Frequency Division Multiple Access). Truy cập phân chia theo tần số trực giao (OFDMA) là công nghệ đa sóng mang phát triển từ công nghệ OFDM, ứng dụng như một công nghệ đa truy cập. OFDMA cung cấp các nhóm sóng mang con đối với các thuê bao nhất định. Mỗi một nhóm sóng mang con được biểu thị như một kênh con (subchannel), và mỗi thuê bao được chỉ định một hoặc nhiều kênh con để truyền phát dựa trên mỗi yêu cầu cụ thể về lưu lượng của mỗi thuê bao. Đặc điểm này được biểu diễn ở hình 3.9.

Hình 3.9.sự khác nhau giữa OFDM và OFDMA Từ hình trên ta thấy điểm khác nhau giữa OFDM và OFDMA là OFDMA chia các subcarrier thành từng nhóm gọi là subchannel (màu sắc khác nhau). Và mỗi một subchannel sẽ dành riêng cho 1 người dùng. b. Phương pháp đa truy nhập của OFDMA Trong OFDMA, vấn đề đa truy cập được thực hiện bằng cách cung cấp cho mỗi người dùng một phần trong số các sóng mang có sẵn. Nó cho phép một vài sóng mang con được phân chia cho nhiều người sử dụng khác nhau. Ví dụ, sóng mang con 1, 3, và 7 được phân chia cho người sử dụng thứ nhất, sóng mang con 2, 5 và 9 được phân cho người sử dụng thứ 2… Bằng cách

này, OFDMA tương tự như phương thức đa truy cập phân chia theo tần số thông thường (FDMA). Tuy nhiên nó không cần thiết có dải phòng vệ lân cận rộng như trong FDMA để tách biệt những người dùng khác nhau. Phương thức đa truy nhập này được mô tả như hình 3.10.

Hình 3.10.phương thức đa truy nhập cấu trúc khung OFDMA Ưu điểm của OFDMA bắt đầu với các ưu điểm của OFDM đơn người sử dụng về chống lại ảnh hưởng của truyền dẫn đa đường và fading lựa chọn

tần số. Thêm vào đó, OFDMA là kỹ thuật đa truy nhập mềm dẻo mà có thể thích nghi với nhiều người sử dụng với các ứng dụng, các tốc độ bít và yêu cầu về QoS khác nhau. Bởi vì đa truy nhập được thực hiện trong miền tần số, trước sự hoạt động IFFT, sự phân chia băng thông động và hiệu quả là khả thi. Điều này cho phép các thuật toán lập lịch miền tần số và tinh xảo thời gian được tích hợp vào với mục đích tạo ra sự phục vụ tốt nhất đối với người sử dụng phổ thông. Một ưu điểm nữa của OFDMA có liên quan tới OFDM là nó có khả năng làm giảm công suất phát và làm giảm vấn đề tỉ số mức công suất đỉnh trung bình (peak to average power ratio-PAPR). Mức công suất trung bình có ảnh hưởng đối với đường lên khi mà yêu cầu về hiệu quả công suất và chi phí cho bộ khuếch đại có ảnh hưởng lớn. Bằng việc chia băng thông giữa nhiều SS trong 1 tế bào, mỗi SS chỉ sử dụng một phần nhỏ trong các sóng mang con. Do đó, mỗi SS truyền với PAPR thấp hơn. Từ đặc điểm trên ta nhận thấy OFDMA có một số ưu điểm như khả năng linh hoạt tăng và thông lượng và tính ổn định được cải tiến. Bằng việc ấn định các kênh con cho các thuê bao cụ thể, việc truyền phát từ một số thuê bao có thể xảy ra đồng thời mà không cần sự can thiệp nào, do đó sẽ giảm thiểu tác động như ảnh hưởng đa truy nhập MAI. Hơn nữa, bằng việc các kênh con cho phép tập trung công suất phát qua một số lượng các sóng mang con ít hơn. Kết quả này làm tăng số đường truyền dẫn đến tăng phạm vi và khả năng phủ sóng. Các tham số của OFDMA được đưa ra theo bảng 3.3.