Đề tài Nghiên cứu về công nghệ không dây WiMax và các ứng dụng

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc ---//--- ---//--- NHIỆM VỤ TIỂU LUẬN Sinh viên thực hiện: 1, Vũ Trọng Bách 2, Trần Duy Khiêm 3, Nguyễn Hữu Tình 4, Hoàng Trọng Thành 5, Khổng Văn Thịnh Chuyên ngành: KHOA HỌC MÁY TÍNH Lớp: DHTH5LTTB 1. Tên đề tài: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ WIMAX VÀ ỨNG DỤNG 2. Nhiệm vụ và nội dung: Đặc điểm mạng không dây băng rộng Các loại mạng không dây tiêu biểu So sánh Wimax – Wlan – 3G Tổng quan về Wimax Các tiêu chuẩn 802.16 tiêu biểu Một số ứng dụng của Wimax Mô hình ứng dụng wimax Ưu điểm của Wimax Mạng không dây băng rộng di động Wimax Mobile 4. Ngày hoàn thành đề tài: ngày 03 tháng 03 năm 2011 5. Họ và tên giảng viên hướng dẫn: Lê Thanh Hùng MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, giới công nghệ thông tin đã chứng kiến sự bùng nổ của nền công nghiệp mạng không dây. Khả năng liên lạc không dây đã gần như tất yếu trong các thiết bị cầm tay (PDA), máy tính xách tay, điện thoại di động và các thiết bị số khác. Với các tính năng ưu việt về vùng phục vụ kết nối linh động, khả năng triển khai nhanh chóng, giá thành ngày càng giảm. Xu hướng kết nối không dây/vô tuyến ngày càng trở nên phổ cập trong kết nối mạng máy tính. Với chiều hướng giá thành của máy tính xách tay ngày càng giảm và nhu cầu truy nhập Internet ngày càng tăng, tại các nước phát triển các dịch vụ truy nhập Internet không dây đã trở nên phổ cập, bạn có thể ngồi trong tiền sảnh của một khách sạn và truy nhập Internet từ máy tính xách tay của mình một cách dễ dàng thông qua kết nối không dây và công nghệ dịch chuyển địa chỉ IP. Công nghệ hiện tại đã đem đến Bluetooth kết nối không dây, Wi-Fi truy xuất Internet không dây, điện thoại di động... Nhưng bên cạnh ưu điểm, công nghệ kết nối không dây hiện nay còn hạn chế và chưa thật sự liên thông với nhau. Vấn đề chính với truy nhập WiFi đó là các hotspot thì rất nhỏ, vì vậy nên chỉ phủ sóng rải rác. Cần có một hệ thống không dây mà cung cấp tốc độ băng rộng cao khả năng phủ sóng lớn hơn. Đó chính là WiMAX(Worldwide Interoperability Microwave Access). Nó cũng được biết đến như là IEEE 802.16. WiMAX là một công nghệ dựa trên nền tảng một chuẩn tiến hóa cho mạng không dây điểm- đa điểm. Là giải pháp cho mạng đô thị không dây băng rộng với phạm vi phủ sóng tới 50km và tốc độ bit lên tới 70Mbps với kênh 20MHz, bán kính cell từ 2-9km. Chuẩn được thiết kế mới hoàn toàn với mục tiêu cung cấp những trục kết nối trực tiếp trong mạng nội thị (Metropolitan Area Network-MAN) đạt băng thông tương đương cáp, DSL, trục T1 phổ biến hiện nay.Công nghệ WiMax đang là xu hướng mới cho các tiêu chuẩn giao diện vô tuyến trong việc truy nhập không dây băng thông rộng cho cả thiết bị cố định, xách tay và di động. Chất lượng dịch vụ được thiết lập cho từng kết nối, an ninh tốt, hỗ trợ multicast cũng như di động, sử dụng cả phổ tần cấp phép và không được cấp phép. WiMax thực sự đang được các nhà cung cấp dịch vụ cũng như các nhà sản xuất quan tâm. Chính vì những ưu điểm này mà hiện nay ở Việt Nam có rất nhiều các hãng, các công ty đang tiến hành triển khai thử nghiệm. Để tìm hiểu về một công nghệ vẫn còn mới mẻ và đầy tiềm năng, chúng tôi đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu về công nghệ không dây WiMax và các ứng dụng” CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KHÔNG DÂY BĂNG RỘNG 1.Giới thiệu chung Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu trao đổi thông tin ngày càng tăng. Trước đây, khi nhu cầu ít, thông tin được trao đổi rất đơn giản, có khi chỉ là những kí hiệu, những chữ thông thường… rồi dần dần đến các văn bản, email, tệp tin cỡ nhỏ,… Nhưng như hiện nay, và cả trong tương lai, người ta không chỉ muốn trao đổi các loại hình thông tin đơn giản cũ nữa mà người ta muốn trao đổi cả những thông tin có kích thước lớn hơn, đa dạng hơn như âm thanh, hình ảnh, video,… Trước thực tế đó, ngoài việc đưa ra các chính sách, các quy định,.. còn cần phải có các công nghệ mới để hỗ trợ cho việc xây dựng và triển khai dịch vụ. Người ta cần cải tạo toàn bộ hệ thống mạng để đáp ứng nhu cầu đó, từ mạng lõi, mạng phân tán đến các mạng truy nhập. Hiện nay trên thế giới và cả Việt Nam, mạng lõi, mạng phân tán cũng đã được cải thiện một cách đáng kể. Riêng mạng truy nhập thì gặp nhiều khó khăn hơn. Mạng truy nhập là mạng nối từ nhà cung cấp dịch vụ tới khách hàng, nó chiếm phần đầu tư rất lớn cho toàn bộ mạng nói chung. Đây cũng là nơi mà rất nhiều các giải pháp được đưa ra nhằm cải thiện khả năng cung cấp dịch vụ cho khách hàng đồng thời tiết kiệm tối đa chi phí. Mạng truy nhập được nói đến nhiều nhất hiện nay là các mạng truy nhập băng rộng. Gọi là băng rộng vì nó cung cấp một tốc độ đủ lớn để triển khai các dịch vụ tiên tiến như thoại, dữ liệu và có thể cả video. 2.Các đặc điểm của mạng không dây băng rộng Đặc điểm đầu tiên là cho phép thay đổi, di chuyển, thu hẹp và mở rộng một mạng một cách rất đơn giản, tiết kiệm, có thể thành lập một mạng có tính chất tạm thời với khả năng cơ động mềm dẻo cao, có thể thiết lập mạng ở những khu vực rất khó nối dây, tiết kiệm chi phí đi dây tốn kém. Đặc điểm thứ hai là nhanh, nó cho phép truy cập với một tốc độ gấp 10-20 lần so với phương pháp quay số thông thường, thậm chí hơn nữa. Khi ta dùng modem để quay số, tốc độ chỉ có thể đạt từ 30 đến 50Kbps còn với một kết nối băng rộng, tốc độ lên tới từ 256Kbps đến 10Mbps, phụ thuộc vào dịch vụ mà ta chọn. Hãy tưởng tượng, khi ta sử dụng modem kết nối 28,8Kbps, ta phải mất đến 18 phút để tải một tệp nhạc MP3 31/2 phút, trong khi nếu sử dụng kết nối băng rộng 1.5Mbps thì chỉ cần 20 giây. Đặc điểm thứ ba là luôn kết nối. Bất kì khi nào máy tính được bật lên thì nó đều ở trạng thái kết nối với internet. Điều này có nghĩa là không phải lãng phí thời gian cho việc quay số và đợi modem kết nối mỗi lần muốn vào internet. Sẽ không có chuyện bị cảnh báo mạng bận hoặc hiếm khi bị rớt ra khỏi mạng. Không bắt buộc phải ngừng dịch vụ điện thoại trong khi dùng dịch vụ internet. Tức là thuê bao hoàn toàn không phải trả tiền cho đường dây thuê bao thứ hai. Hơn thế nữa cũng có thể chia sẻ giữa nhiều máy với nhau thông qua một kết nối internet. Đặc điểm nổi bật nhất của công nghệ băng rộng chính là tốc độ. Chính vì đạt được tốc độ cao như vậy nên có thể triển khai được rất nhiều các dịch vụ khác mà với các kết nối quay số thông thường không thể làm được. Điều này đồng nghĩa với việc thúc đẩy sự phát triển của internet, sự phát triển của các dịch vụ xã hội khác. Có thể kể qua ở đây một số dịch vụ đáng chú ý như là: dịch vụ cho phép truyền các tệp tin với dung lượng lớn, có thể là tệp văn bản, tệp âm thanh, tập hình 3.Các loại mạng không dây tiêu biểu 3.1 Mạng PAN PAN là một mạng kết nối giữa các thiết bị ở rất gần với nhau cho phép chúng chia sẻ thông tin và các dịch vụ. Điểm đặc biệt của mạng này là được ứng dụng trong khoảng cách rất ngắn, thông thường chỉ khoảng vài mét, công suất rất nhỏ,… nó rất thích hợp để nối các thiết bị ngoại vi vào máy tính. Các mạng PAN cũng được dùng để giao tiếp giữa các thiết bị cá nhân như điện thoại, PDA,…hoặc để kết nối với các mạng cấp cao hơn như mạng LAN, WAN, thậm chí cả Internet. Những ứng dụng thường thấy hiện nay của WPAN là trong không gian văn phòng, gia đình hoặc không gian xung quanh của một cá nhân. . Các thiết bị điện tử trong mạng có thể là máy tính để bàn, máy tính di động, máy in, các thiết bị cầm tay, điện thoại di động, máy nhắn tin,… Các công nghệ về WPAN có rất nhiều với nhiều loại và đa dạng được phân ra làm hai loại, một loại dùng sóng hồng ngoại để truyền và một loại dùng sóng radio để truyền. Chuẩn WPAN có tốc độ truyền dẫn trong nhà có thể đạt 480MB/giây trong phạm vi 10m.Trong mô hình mạng WPAN có sự xuất hiện của các công nghệ IrDA và Bluetooth dựa trên chuẩn IEEE 802.15 (Institute for Electrical and Electronic Engineers ). Hiện nay 802.15 này đang được phát triển thành 802.15.3 được biết đến với tên công nghệ Ultrawideband - siêu băng thông. - được hứa hẹn sẽ là cuộc cách mạng không dây trong gia đình. 3.2 Mạng LAN WLAN (Wireless Local Area Network) là hệ thống liên kết, chia sẻ và trao đổi dữ liệu giữa các máy tính sử dụng sóng radio hoặc hồng ngoại nhằm thay thế mạng LAN truyền thống. Tổ chức chuẩn hóa các mạng WLAN chủ yếu là IEEE 802.11, bao gồm các chuẩn 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n… WLAN là một phần của giải pháp vǎn phòng di động, cho phép người sử dụng kết nối mạng LAN từ các khu vực công cộng như văn phòng, khách sạn hay các sân bay… WLAN cho phép thay đổi, di chuyển, thu hẹp và mở rộng một mạng một cách rất đơn giản, tiết kiệm, có thể thành lập một mạng có tính chất tạm thời với khả năng cơ động mềm dẻo cao, thiết lập được mạng ở những khu vực rất khó nối dây, tiết kiệm chi phí đi dây tốn kém. Bên cạnh đó, việc cài đặt mạng WLAN cũng khá dễ dàng và công nghệ WLAN cũng rất dễ hiểu và dễ sử dụng. Tốc độ của WLAN đã lên tới vài chục Mbps, khoảng cách hàng kilomet còn giá thành thì ngày càng giảm. Tại Việt Nam, WLAN đã được triển khai ứng dụng ở nhiều nơi, xong cũng chưa phổ biến do cơ sở hạ tầng, giá thành chưa phù hợp. tuy nhiên nó cũng đã cho phép người sử dụng có thể truy xuất thông tin, truy cập Internet với tốc độ cao hơn rất nhiều so với phương thức truy nhập gián tiếp truyền thống. 3.3 Mạng MAN Mạng WMAN sử dụng chuẩn IEEE 802.16, được hoàn thành vào tháng 10/2001 và được công bố vào ngày 8/2002, định nghĩa đặc tả kỹ thuật giao diện không gian WirelessMAN. Đặc điểm của công nghệ này là phạm vi bao phủ của nó từ vài km đến vài chục km. Công nghệ này thích hợp cho việc triển khai các ứng dụng trong phạm vi một thành phố, hoặc một vùng ngoại ô,… Công nghệ này đặc biệt có ý nghĩa trong việc đưa thông tin tới các vùng sâu, vùng xa hoặc những nơi mà việc đi cáp đến thực sự khó khăn. Việc đưa ra chuẩn này mở ra một công nghệ mới truy nhập không dây băng rộng WiMAX cho phép mạng không dây mở rộng phạm vi hoạt động tới gần 50 km và có thể truyền dữ liệu, giọng nói và hình ảnh video với tốc độ nhanh hơn so với đường truyền cáp. Đây sẽ là một giải pháp để một quốc gia có thể thực hiện việc đưa công nghệ thông tin tới các vùng xa xôi hẻo lánh, địa hình hiểm trở, phức tạp, thực hiện việc phổ cập tin học cho toàn xã hội, đồng thời cũng là một công cụ hoàn hảo cho 1 nước đang phát triển như nước ta đi tắt đón đầu trong việc bắt kịp với sự phát triển công nghệ thông tin với các nước trên thế giới 3.4 Mạng WAN Đặc điểm của mạng WAN đó là khả năng bao phủ của nó trên một vùng địa lý rộng lớn. Có thể là một khu vực rộng, một quốc gia, thậm chí toàn cầu..Do các WAN kết nối các mạng user qua một phạm vi địa lý rộng lớn, nên chúng mở ra khả năng cung ứng hoạt động thông tin cự ly xa cho doanh nghiệp. WAN cho phép người sử dụng trên một LAN có thể chia sẻ và được chia sẻ với các vị trí xa. WAN cung cấp truyền thông tức thời qua các miền địa lý rộng lớn. Khả năng truyền dữ liệu, hình ảnh …, đến một ai đó ở bất kỳ nơi đâu trên thế giới tạo ra một khả năng truyền thông tương tự như dạng truyền thông giữa hai người ở tại một vị trí vật lý. Trong tương lai, các kết nối Wireless WAN sẽ sử dụng chuẩn 802.20 để thực hiện các kết nối diện rộng. CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ WIMAX 1.Sự ra đời của Wimax Wi-Fi hiện đang là công nghệ kết nối không dây "nóng" xét từ nhiều góc độ. Tuy nhiên theo nhìn nhận của nhiều chuyên gia, Wi-Fi chẳng qua cũng chỉ là "công nghệ mở đường" cho hàng loạt chuẩn kết nối không dây mới ưu việt hơn như WiMAX, 802.16e, 802.11n và Ultrawideband. 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 là người chế định ra tiêu chuẩn; còn Diễn đàn WiMAX là người triển khai ứng dụng tiêu chuẩn IEEE 802.16. WiMAX là một công nghệ được tao ra bởi sự ảnh hưởng của các thành phần truyền tin và sự trang bị của các công ty, nó đã thúc đẩy và chứng nhận tính tương thích của thiết bị truy nhập băng rộng không dây, nó tương thích với chuẩn IEEE 802.16 và chuẩn ETSI-HIPERMAN. 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 thực sự đã đem đến một cuộc cách mạng mới cho mạng truy cập không dây. Nếu như Wireless LAN đuợc phát triển để cung cấp dịch vụ truy nhập Internet cho mạng LAN không dây, nâng cao tính linh hoạt của truy nhập Internet cho những vùng tập trung đông dân cư trong những phạm vi hẹp thì với WiMAX ngoài khả năng cung cấp dịch vụ ở vùng đô thị nó còn giải quyết được những vấn đề khó khăn trong việc cung cấp dịch vụ Internet cho những vùng thưa dân, ở những khoảng cách xa mà công nghệ xDSL sử dụng dây đồng không thể đạt tới. Áp dụng WiMAX về cơ bản sẽ mang lại khả năng kết nối không dây cho toàn bộ một thị trấn. Giải pháp này giúp thu ngắn khoảng cách giữa những vùng quê xa xôi hẻo lánh với những vùng thành thị hiện đại. WiMAX cũng là một sự phát triển kế tiếp từ dịch vụ cung cấp băng thông giữa LAN nâng cấp lên mạng WAN. WiMAX sử dụng chuẩn kết nối 802.16 có nhiều đặc điểm nổi trội hơn về tốc độ, phạm vi phủ sóng so với chuẩn kết nối không dây hiện nay là 802.11. Không giống như chuẩn 802.11 chỉ có thể phủ sóng trong một khu vực nhỏ, WiMAX có thể phủ sóng một vùng rộng tới 50 km với tốc độ lên đến 70Mbps. WiMAX cung cấp truy nhập băng rộng không dây cố định theo hai phương pháp điểm - điểm (Point to Point ) hoặc điểm - đa điểm (Point to multipoint). Một hệ thống WiMax gồm hai phần: Trạm phát: giống như các trạm BTS trong mạng thông tin di động với công suất lớn có thể phủ sóng tới một vùng rộng tới 8000km2. Trạm thu: Có thể là các anten nhỏ như các thẻ (Card) mạng cắm vào hoặc được thiết lập có sẵn trên Mainboard bên trong các máy tính, theo cách mà WiFi vẫn dùng. Các trạm phát BTS được kết nối tới mạng Internet thông qua các đường truyền tốc độ cao dành riêng hoặc có thể được nối tới một BTS khác như một trạm trung chuyển bằng đường truyền thẳng LOS (Line of Sigh) và chính vì vậy WiMax có thể phủ sóng tới những vùng rất xa. Hình 1: Mô hình truyền thông của WiMax Các anten thu/phát có thể trao đổi thông tin với nhau qua các tia sóng truyền thẳng hoặc là các tia phản xạ. Trong trường hợp truyền thẳng, các anten được đặt cố định trên các điểm cao, tín hiệu trong trường hợp này ổn định và tốc độ truyền có thể đạt tối đa. Băng tần sử dụng có thể dùng ở tần số cao đến 66GHz vì ở tần số này tín hiệu ít bị giao thoa với các kênh tín hiệu khác và băng thông sử dụng cũng lớn hơn. Đối với trường hợp tia phản xạ, WiMax sử dụng băng tần thấp hơn, 2-11GHz, tương tự như ở WiFi, ở tần số thấp, tín hiệu dễ dàng vượt qua các vật cản, có thể phản xạ, nhiễu xạ, uốn cong, vòng qua các vật thể để đến đích. Chuẩn IEEE 802.16, một mạng vùng đô thị không dây cung cấp sự truy nhập mạng cho các tòa nhà thông qua anten ngoài trời có thể truyền thông với các trạm phát sóng cơ sở (BS). Do hệ thống không dây có khả năng hướng vào những vùng địa lý rộng, hoang vắng mà không cần phát triển cơ sở hạ tầng tốn kém như trong việc triển khai các kết nối cáp nên công nghệ tỏ ra ít tốn kém hơn trong việc triển khai và như vậy dẫn đến sự truy cập băng rộng tăng lên ở khắp mọi nơi. Một ăngten WiMAX có hiệu quả đầu tư cao hơn khi cung cấp băng thông rộng tới các hộ gia đình trong bán kính lên tới 50 km, loại bỏ hoàn toàn các chi phí liên quan tới việc triển khai các hệ thống dây kết nối. Với công nghệ được mở rộng, nó là chuẩn được phát triển để hỗ trợ những người dùng luôn cần sự di chuyển. 2.Các chuẩn 802.16 tiêu biểu Ban đầu chuẩn IEEE 16 chỉ có một sự đặc tả lớp MAC. Sau một loạt những nghiên cứu đã đưa thêm vào nhiều sự khác biệt về những đặc tả lớp vật lý (PHY) như những sự chỉ định trải phổ mới, cả cấp phép và không cấp phép, đã trở nên có giá trị. Dưới đây trình bày bản tóm tắt ngắn gọn về những sự mở rộng khác nhau và các dải tần của họ chuẩn IEEE 802.16. * IEEE 802.16 - 2001 Những đặc tả ban đầu của chuẩn IEEE 802.16 đã định nghĩa lớp MAC và PHY có khả năng cung cấp truy nhập băng rộng không dây cố định ( Fixed Wireless Access) theo mô hình điểm - điểm và điểm - đa điểm. Chuẩn IEEE 802.16 đã được thiết kế để mở ra một tập các giao diện không gian (air interfaces) dựa trên một giao thức MAC thông thường nhưng với các đặc tả lớp vật lý phụ thuộc vào việc sử dụng và những điều chỉnh phổ có liên quan. Chuẩn này được mở rộng hỗ trợ giao diện không gian cho những tần số trong băng tần 10 – 66 GHz. Với phương pháp điều chế đơn sóng mang 802.16 hỗ trợ cả hai phương pháp song công phân chia theo thời gian TDD (Time Division Duplexing) hay phân chia theo tần số FDD (Frequency Division Duplexing). Trong khi chuẩn IEEE 802.11 dùng phương pháp truy nhập nhạy cảm sóng mang có cơ chế tránh xung đột (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance - CSMA/CA) để cho phép khi nào một node trên mạng được phép truyền dữ liệu, thì lớp MAC của IEEE 802.16-2001 sử dụng một mô hình hoàn toàn khác để điều khiển sự truyền dẫn trên mạng. Trong thời gian truyền dẫn, phương pháp điều chế được ấn định bởi BS và chia sẻ với tất cả các node trong mạng trong thông tin broadcast cho cả đường lên và đường xuống. Bằng việc lập lịch cho việc truyền dẫn, vấn đề các node ảo đã được loại trừ. Thuê bao chỉ cần nghe tín hiệu từ BS và sau đó là từ các node trong phạm vi phủ sóng của BS đó. Ngoài ra, thuật toán lập lịch có thể thay đổi khi xảy ra quá tải hoặc khi số thuê bao tăng lên quá nhiều. Trạm thuê bao (Subscriber Stations - SS) có thể thương lượng về độ rộng dải tần được cấp phát trong một burst to - burst cơ bản, cung cấp một lịch truy nhập mềm dẻo. Các phương pháp điều chế được định nghĩa bao gồm: PSK, 16-QAM và 64-QAM. Chúng có thể thay đổi từ khung (frame) này tới khung khác, hay từ SS này tới SS khác tuỳ thuộc vào tình trạng của kết nối. Khả năng thay đổi phương pháp điều chế và phương pháp sửa lỗi không lần ngược FEC (forward error correction) theo các điều kiện truyền dẫn hiện thời cho phép mạng thích ứng nhanh chóng với điều kiện thời tiết, như fading do mưa. Các tham số truyền dẫn ban đầu được thoả thuận thông qua một quá trình tương tác gọi là Initial Ranging. Trong quá trình này thì năng lượng, phương pháp điều chế và timing feedback được cung cấp bởi BS được kiểm soát và quản lý theo điều kiện hiện thời của kết nối. Phương pháp song công của kênh đường lên và đường xuống được sử dụng hoàn toàn theo một trong hai phương pháp TDD (time division duplexing) hoặc FDD (frequency division duplexing). Quan trọng hơn nữa, chuẩn IEEE 802.16-2001 kết hợp chặt chẽ các đặc tính có khả năng cung cấp chất lượng dịch vụ khác nhau xuống lớp vật lý. Khả năng hỗ trợ chất lượng dịch vụ được xây dựng dựa theo khái niệm về luồng dịch vụ(service flows), nó được xác định một cách vừa đủ bởi một ID luồng dịch vụ. Những luồng dịch vụ này được mô tả bởi các tham số QoS của chúng như thời gian trễ tối đa và lượng jitter cho phép. Luồng dịch vụ là đơn hướng và nó có thể được tạo ra bởi BS hoặc SS. Đóng vai trò cốt lõi trong việc bảo mật của chuẩn IEEE 802.16 là lớp con riêng biệt (privacy sublayer). Mục đích chính của lớp con riêng biệt là cung cấp sự bảo mật trên các kết nối không dây của mạng. Nó được thực hiện thông qua việc mật mã hoá dữ liệu gửi giữa BS và SS. Để ngăn cản việc trộm dịch vụ, SS có thể được nhận thực qua chứng chỉ số X.509. Chứng chỉ này bao gồm khoá công khai của SS và địa chỉ MAC. * IEEE 802.16a-2003 Năm 2003, IEEE đưa ra chuẩn không dây 802.16a để cung cấp khả năng truy cập băng rộng không dây ở đầu cuối và điểm kết nối bằng băng tần 2-11 GHz với khoảng cách kết nối tối đa