Đồ án tốt nghiệp CÔNG NGHỆ WiMAX NGHIÊN cứu và xây DỰNG mô HÌNH mẫu TRIỂN KHAI CHO VÙNG địa hinh

Hình 1.1LộtrìnhcôngnghệWiMAX...5 Hình1.2:Mô hìnhmạngWiMAX...14 Hình1.3: Tổng quanvềtình hìnhtriển khai WiMAXtrênthếgiới...16 Hình1.4: Tầnsốđượcsửdụng trongcác hệthốngWiMAXđãtriển khaitrê

BỘGIÁODỤCVÀĐÀOTẠOTRƯỜN GĐẠIHỌCBÁCHKHOAHÀNỘI

-LUẬNVĂNTHẠCSỸKHOAHỌC

CÔNGNGHỆWiMAX NGHIÊNCỨUVÀXÂYDỰNGMÔHÌNHMẪUTRIỂNKHAICHO

ĐểthựchiệntốtluậnvăntốtnghiệpnàytôixingửilờicảmơntớithầygiáoT S NguyễnXuânDũngđãtậntìnhhướngdẫntậntôitrongsuốtthờigianlàmluậnvănvừaqua

TôicũngxingửilờicảmơntớitậpthểcũngnhưlãnhđạophòngTíchhợpvàpháttriểnhệthống,lãnhđạocôngtyĐiệntoánvàtruyềnsốliệu(VDC)đãtạođiềukiệnvềmặtcôngtácgiaochotôinhiệmvụtrưởngnhómkỹthuậtthửnghiệmCôngnghệWiMAXtạiLàoCaicủacôngtymànhờđótôicóthểtiếpcận,nghiêncứu,thiếtkế,triểnkhaihệthốngWiMAXcũngnhưquátrìnhnghiêncứu,đánhgiácácyếutốkỹthuậtcôngnghệ,kinhtế,xãhộivàgiáodụctừnhữngdựánthửnghiệmđ ể kháiquát hóathànhnghiêncứuđiểnhìnhứngdụngWiMAXtrongviệcmangInternettốcđộcaovà thoại VoIP tớicáckhuvựccóđịa hìnhđặcthùcủaViệtNam

Bêncạnhđó,tôicũngxingửilờicảmơntớinhữngngườibạncủatôitừTậpđoànIntel,đặcbiệtlàTS.BerndNordhausen,chuyêngiacaocấpvềWiMAXcủatậpđoànIntelđãcùngphốihợptốt vàgiúpđỡtôirấtnhiềutrongquátrìnhthựchiệnnhữngnghiêncứuthôngquaviệctriểnkhaidựán thửnghiệmWiMAX tạiLàoCai.CuốicùngtôixingửilờicảmơntớicácthầycôgiáocủaKhoaĐiệntửviễnt h ô n g , nhữngngườithântrong giađìnhvàbạnbè-nhữngngườiđãhướngdẫn,giúpđ ỡ tôisuốtthờigianhọctậptạitrườngcũngnhưtrongviệchoànthànhluậnvăntốtnghiệp

Hànội,tháng10 năm2007

Họcviênthựchiện

LêQuangĐạo

Luận vănthạcsĩkhoahọc ii

LêQuangĐạo,CHĐTVT2005-2007,ĐạihọcBáchKhoaHàNội

MỤCLỤC

LỜICAMĐOAN i

MỤCLỤC ii

DANH SÁCHBẢNGBIỂU v

DANHSÁCH HÌNHẢNH, HÌNH VẼVÀSƠĐỒ vi

THUẬT NGỮVÀ CHỮVIẾT TẮT vii

PHẦNMỞĐẦU 1

CHƯƠNGI: GIỚI THIỆUVỀCÔNG NGHỆWIMAX 3

1.1 Kháiniệmvềmạngkhông dây băngrộng 3

1.2 CôngnghệWiMAX 5

1.2.1 WiMAXlà gì? 5

1.2.2 Giới thiệucácchuẩn IEEE 802.16 8

1.2.3 WiMAXđượccôngnhậnlàchuẩntoàncầu 12

1.3 ĐặcđiểmcơbảncủaWiMAX 14

1.3.1 ĐặcđiểmFixedWiMAX 14

1.3.2 ĐặcđiểmMobileWiMAX 15

1.4 Tìnhhìnhthửnghiệm,thương mạihóaWiMAXtrênthếgiớivàtại ViệtNam16 1.4.1 ThửnghiệmvàthươngmạihóaWiMAXtrênthếgiới 16

1.4.2 ThửnghiệmWiMAXtạiViệtNam 18

1.5 Kếtluận 19

CHƯƠNGII:ĐẶCĐIỂM CÔNGNGHỆWIMAX 20

2.1 WiMAX cốđịnh-IEEE802.16d-2004 21

2.1.1 LớpMAC 21

2.1.2 LớpPHY 30

2.2 WiMAXdiđộng-IEEE 802.16e-2005 38

2.2.1 LớpPHY 38

2.2.2 LớpMAC 45

2.3Kếtluận 50

CHƯƠNGIII:MÔHÌNHỨNGDỤNGVÀC Á C VẤNĐỀK ỸTHUẬTCẦNQUANTÂ MKHI THIẾTKẾMẠNGWiMAX 51

Luận vănthạcsĩkhoahọc ii

LêQuangĐạo,CHĐTVT2005-2007,ĐạihọcBáchKhoaHàNội

3.1 MôhìnhtriểnkhaiWiMAX vớicácyêucầutruycậpdiđộng 51

3.2 MôhìnhtriểnkhaiWiMAX vớicácyêucầutruycậpcố định 52

3.3 Cácvấnđềkỹthuật cầnquantâmkhithiếtkếvàtriểnkhaimạng WiMAX 54

3.3.1 Lựachọnbăngtần 54

3.3.2 Lựachọnphươngthứcsongcông 57

3.3.3 Tổnglưulượng,bánkínhphủsóngvàsốsectorcủamỗitrạmgốc 61

3.3.4 Quyhoạchvàtáisửdụngtầnsốcótínhtoántớicácloạinhiễu 63

3.3.5 Antenvàcáccôngnghệnângcao 65

3.3.6 Quảnlýsựdiđộng(ĐốivớiứngdụngMobileWiMAX) 73

3.3.7 Trungtâmquảnlý 76

3.3.8 SơđồkếtnốimạngWiMAX 78

3.4 Kếtluận 80

CHƯƠNG4:NGHIÊNCỨUVÀXÂYDỰNGMÔH Ì N H MẪUỨNGDỤNGWiMAX CUNGCẤPDỊCHVỤINTERNETVÀTHOẠICHOKHUVỰCĐỊAHÌNHĐẶCTH ÙTẠIVIỆTNAM 81

4.1 Giớithiệu dựánthửnghiệmWiMAXtạiTảVan 81

4.1.1 Đặcđiểmđiểnhìnhcủađịađiểmthửnghiệm 82

4.1.2 Mụctiêucủaviệcnghiêncứuvàxâydựngmôhìnhmẫuđểtriểnkhaiứngdụngthựctiễntừth ửnghiệmcôngnghệWiMAXtạiTảVan 84

4.1.3 ChuẩnWiMAXvàthờigianthửnghiệm 84

4.2 HệthốngWiMAXthửnghiệmthựctếtại xãTảVan 85

4.2.1 Đặcđiểmcôngnghệcủadựánthửnghiệm 85

4.2.2 ThiếtbịWiMAXđượcthửnghiệm 85

4.2.3 Cácđịađiểmthamgiathửnghiệm 86

4.2.4 Cácứngdụngđượcthửnghiệm 88

4.2.5 Kiếntrúchệthống 89

4.2.6 Môhìnhkếtnốitạitrạmgốc 91

4.2.7 Môhìnhkếtnốiphíakháchhàng 92

4.2.8 HệthốngVoIPtrênnềnWiMAX 93

4.2.9 CàiđặtvàcấuhìnhhệthốngWiMAX 97

4.3 Kếtquảnghiêncứu,đánhgiátrênphươngdiệnkỹthuậtcủahệthốngWiMAXthửnghiệm 100 4.3.1 Khảnăngbaophủcủamạng 100

Luận vănthạcsĩkhoahọc ii

LêQuangĐạo,CHĐTVT2005-2007,ĐạihọcBáchKhoaHàNội

4.3.2 KhảnăngquảnlýtừxacủahệthốngtriểnkhaitạiTảVan 100

4.3.3 Độổnđịnh/tincậycủahệthống 101

4.3.4 Tốcđộtruynhậptốiđa/trungbìnhđạtđược 101

4.3.5 CácứngdụngchạytốttrênnềnWiMAX 102

4.3.6 Độtrễ 102

4.3.7 Jittercủahệthốngvệtinh 102

4.3.8 ChấtlượngdịchvụVoIPtrênnềnhệthốngWiMAX: 103

4.4 Kếtquảnghiêncứu,đánhgiávềhiệuquảkinhtếxãhội,giáodụcvànângcaod â n trí 104 4.4.1 NhucầusửdụngvàlợiíchmanglạitừviệctruycậpInternettốcđộcaocủangườidânnôngth ônlàrấtlớn 104

4.4.2 Cáchthứcđàotạodựatrênphươngthứctruyềnđạtkinhnghiệmthựctếpháthuyh i ệuquảca o 108 4.4.3 Chiasẻbăngthônggiữacácngườidùngkhácnhau 109

4.4.4 BưuđiệnvănhóaxãvàUBNDxãđóngvaitròquantrọngtrongsựthànhcôngc ủaviệcmang băngthôngrộngtớingườidânnôngthôn: 109

4.5 Môhìnhbềnvữngđượckhuyếnnghịkhitriểnkhaibăngthôngrộngtớivùngn ô n g thôn ViệtNam 110

4.5.1 Môhìnhkỹthuật,côngnghệvàcácđốitượngđượcthụhưởngdịchvụbăngt h ô n g rộngkh ôngdây: 110

4.4.2Cungcấpnộidungthôngtinđượcchuẩnhóatớimọingườidân 111

4.5.3 Chiphíđầutưhệthốngbanđầuvàchiphíkhaitháchàngtháng 112

4.5.4 Môhìnhkinhdoanhbềnvữngvớisựhỗtrợcủanhànước 114

4.6Kếtluận 115

PHẦN KẾTLUẬN 116

TÀILIỆUTHAM KHẢO 117

TÓMTẮT LUẬNVĂN 119

DANHSÁCHBẢNG BIỂU

Bảng1.1: Sosánhcácchuẩn IEEE802.16 12

Bảng2.1:Các loạikhoá bảomậtsửdụngtrongIEEE802.16-2004 29

Bảng2.2: ThôngsốsymbolOFDMtheochuẩn 802.16-2004 32

Bảng 2.3:Mã sửalỗiđối vớicácphươngthứcđiều chế 34

Bảng2.4:Kích cỡkhốibitxenkẽ 35

Bảng2.5: ThôngsốSOFDMA 41

Bảng2.6:Các phươngthứcđiềuchếvàMãhóađượchỗtrợtrong 802.16e 42

Bảng2.7:Tốcđộdữliệulớp PHYMobile WiMAX 43

Bảng2.8:Các dịch vụWiMAXdiđộngvà QoS 47

Bảng3.1:Phân bổtầnsốchocáccôngnghệkhôngdây 56

Bảng3.2Tốcđộdữliệuchocáccấu hìnhSIMO/MIMO 71

Hình 1.1LộtrìnhcôngnghệWiMAX 5

Hình1.2:Mô hìnhmạngWiMAX 14

Hình1.3: Tổng quanvềtình hìnhtriển khai WiMAXtrênthếgiới 16

Hình1.4: Tầnsốđượcsửdụng trongcác hệthốngWiMAXđãtriển khaitrênthếgiới 16

Hình2.1Vịtrítươngđốicủacáclớp MACvàPHY 20

Hình 2.2 Quá trìnhphân loạiMACSDU 22

Hình 2.3CấutrúccủaMAC PDU 24

Hình2.4Cấu trúcsymbol trongmiền tần số 31

Hình2.5Cấu trúcsymbol trongmiền thờigian 31

Hình2.6 Quátrìnhtruyền-nhận 33

Hình2.7 Quá trìnhxenkẽ 34

Hình 2.8CấutrúckhungTDD 37

Hình 2.9Cấutrúckhungconđường xuốngTDD 37

Hình 2.10 Cấutrúckhungconđườnglên TDD 38

Hình2.11 Cấu trúcsóngmangcon OFDMA (miềntần số) 39

Hình2.12 OFDMvàOFDMA 40

Hình2.13 Hiệuứng kênhconhoá(subchannelization) 40

Hình2.14:Điềuchếthích nghi vàmã hóadựatrênkhoảngcách với BS 42

Hình2.15:Cơchếyêucầulặplạikhilỗixảyra 44

Hình 2.16:HỗtrợQoS trongMobile WiMAX 46

Hình 3.1:Ứngdụngđa dạng của Mobile WiMAX 53

Hình3.2: HaichếđộsongcôngTDDvàFDD 57

Hình 3.3: CấutrúckhungWiMAXOFDM 59

Hình3.4:Minhhọa khung OFDMAvới cấutrúcđavùng 60

Hình3.5:Mô hìnhtáisửdụngtầnsố 63

Hình 3.6: Phânđoạntầnsốtrongmộtcell 64

Hình 3.7: Phânđoạntáisửdụngtầnsốtrongmộtsite gồm3 cell 65

Hình 3.8: VùngphủsóngcủaSectorAntenna 66

Hình 3.9: VùngphủsóngcủaOmniAntenna 66

Hình 3.10:CPE vớiAntentíchhợpbêntrong 67

Hình 3.11:CPE vớiAntenngoài 67

Hình3.12:Công nghệtạochùm tiađơn 68

Hình 3.13:Mã hóa không gian–thờigian 69

Hình3.14:HệthốngAntenMIMO 70

Hình3.15:HệthốngAntenMIMO4x4 72

Hình3.16:Chuyển mạchthíchứngcho Antenthôngminh 72

Hình3.17:ChuyểngiaocứngHHO 74

Hình3.18:Chuyểntrạm gốc nhanh (FBSS) 75

Hình3.19:Chuyển giao phântậpMDHO 76

Hình3.20:TrungtâmquảnlýmạngWiMAX 77

Hình3.21:SơđồkếtnốicủamạngWiMAX 78

Hình 4.1: ToàncảnhthunglũngTảVan 83

Hình4.2: ThiếtbịBSoutdoorMicroMAXSOC 86

Hình4.3: ThiếtbịBSIndoorSDA–4STypeII 86

Hình4.4: Thiếtbịđàu cuối kháchhàng outdoor ProST 86

Hình4.5: HìnhảnhvềthiếtbịtrạmgốcBSđược lắptrênnócnhàđiểm BĐVHX 87

Hình4.6:Sơđồphân bố địalýcủacácđiểmthửnghiệm 87

Hình4.7: Hìnhảnhthực tếthiếtbịOutdoor phíakháchhàng 88

Hình4.8: Kiếntrúcmạngvôtuyến tạixãTảVan 89

Hình4.9:Mô hìnhtrạm gốc BTS 91

Hình4.10:Sơđồđấu nốithiếtbịWiMAXtại trạmgốc 92

Hình4.11:Môhìnhmột SS,nhiềungườidùng 93

Hình4.12:S ơđồthực hiệncuộcgọi VoIPđãđượcđơngiảnhóa 95

Hình4.13:S ơđồthực hiệncuộcgọi VoIPrathuêbaoPSTN 95

Hình4.14:Kếtnốimáy tínhvớithiếtbịtrạm gốcđểcấuhìnhhệthống 98

Hình4.16: Giao diện củaphầnmềmquảntrịmạng Netspan 99

Hình4.17:Hìnhảnhngười dânTảVantruycập Internet 105

Luận vănthạcsĩkhoahọc vii

CID ConectionIDentifier Nhậndạngkếtnối

CINR CarriertoInterference+NoiseRatio Tỉsốnhiễutạp

FIR FiniteImpulseResponse Đápứngxunghữu hạn

HARQ HybridAutomaticRepeatreQuest Yêucầulặptựđộngkiểukếthợp

IEEE InstituteofElectricalandElectronicsEn

gineers

Hiệphộikĩsưđiệntửvàđiện

Luận vănthạcsĩkhoahọc viii

IFFT InverseFastFourierTransform BiếnđổiFouriernhanhngược

IP InternetProtocol Giaothứcliênmạng

ISI Inter–SymbolInterference Nhiễuliênkíhiệu

ISM Industrial,Scientific,andMedical Dảitầndànhchocôngnghiệp,khoa

họcvàytế

ITP InternetTimeProtocol Giaothứcđịnhthờiliênmạng

LAN LocalAreaNetwork Mạngnộibộ

LDPC LowDensityParityCheck Kiểmtrachẵnlẻmậtđộthấp

LMDS LocalMultipointDistribution Hệthốngphânphốiđađiểmnộibộ

SystemLOS LineOfSight Trongtầmnhìnthẳng

MAC MediumAccessControl LớpĐiềukhiểntruynhậpđường

truyềnMAN MetropolitanAreaNetwork Mạngđôthị

MDHO MacroDiversityHandOver Chuyểngiaophântậpvĩmô

MIMO MultipleInputMultipleOutput Hệthốngđađầuvàođađầura

NACK NotACKnowledge Báokhôngnhậnh o ăcnhậnsaid ữ

liệubênphátNLOS NonLineOfSight Khôngtrongtầmn h ì n thẳngNMS NetworkManagementSoftware Phầnmềmquảnlýmạng

OFDM OrthogonalFrequencyDivision Ghépkênhphânchiatheotầnsố

OFDMA OrthogonalFrequencyDivision Đat r u y nhậpphânc h i a t h e o t ầns ố

MultipleAccess trựcgiaoOSI OpenSystemsInterconnection MôhìnhliênkếtcáchệthốngmởP2P PointtoPoint MôhìnhmạngĐiểm-điểm

PAN PersonalAreaNetwork Mạngcánhân

PDA PersonalDigitalAssistant Máytrợgiúpsốcánhân

PDU ProtocolDataUnit Đơnvịdữliệugiaothức

PKM PrivacyKeyManagement GiaothứcQuảnlýkhóabảomậtPMP PointtoMultiPoint Môhìnhmạngđiểm–đađiểm

PSK Phase-ShiftKeying Khóadịchpha

PSTN PublicSwitchedTelephoneNetwork Mạngthoạicôngcộng

QAM QuadratureAmplitudeModulation Điềuchếbiênđộcầuphương

QoS QualityofService Chấtlượngdịchvụ

QPSK QuadraturePhase-ShiftKeying Khóadịchphacầuphương

UCD UplinkChannelDescriptor Phầnmôtảkênhđườnglên

UGS UnsolicitedGrandService Dịchvụcấppháttựnguyện

UNII UnlicensedNationalInformation Cơs ởh ạtầngthôngt i n quốcgia

Infrastructure miễncấpphépVoIP VoiceoverInternetProtocol Thoạiquagiaothứcl i ê n mạngWAN WideAreaNetwork Mạngdiệnrộng

WiFi WirelessFidelity

WiMAX WorldwideInteroperabilityfor

MicrowaveAccess

Luận vănthạcsĩkhoahọc 1

PHẦN MỞĐẦU

Giớithiệuđềtàinghiêncứu

HiệnnaycôngnghệWiMAXlàmộttrongnhữngcôngnghệbăngrộngkhôngd â y đượcnghiêncứu,thửnghiệmvàtriểnkhairộngrãitrêntoànthếgiớicũngnhưViệtNam

Vớitốcđộtruycậplêntới70Mbpstrongbánkínhphủsóng40kmcủachuẩnW i M A

X cốđịnh,cũngnhưkhảnăngduytrìkếtnốivớitốcđộdichuyểnlêntới1 2 0 k m /

h củaWiMAXdiđộng,côngnghệWiMAXnóichunghứahẹnsẽmanglạicuộccáchmạngthựcsựtrongviệct h a y đổicáchthứctruycậpInternetcủaconngườitrongvàinămtới

Việcthửnghiệmkỹthuậtvànghiêncứucácyếutốkinhtế,xãhộiảnhhưởngb ởiWiMAXđangđượccácdoanhnghiệpkinhdoanhhàngđầutronglĩnhvựcviễnthôngnướctanhư:VNPT,Viettel,VTC,FPT,EVNtiếnhànhđốivớiWiMAXcốđịnhtừtháng03năm2006vàWiMAXdiđộngtừ01tháng10năm2007đãchứngtỏvaitròquantrọngcủaWiMAXtrongchiếnlượcpháttriểncủacácdoanhnghiệpcũngnhưlợiíchmanglạichongườitiêudùngkhôngchỉởthànhthịmàcòntớitấtcảcáckhuvựcđượccoilà khókhănnhấttrêncảnước

Việcnghiêncứumôh ì n h triểnk h a i WiMAXc h o haik h u vựct h à n h thịv à nôngthôntrêntấtcảcáckhíacạnhkỹthuậtcôngnghệ,kinhtếxãhội

cũngnhưgiáod ụclàmộtvấnđềcấpthiếthiệnnay.ViệctriểnkhaiWiMAXtạikhuvựcthànhthịlàmộtđiềucóthểdễdàngnhìnnhậnđượclợiíchmanglạichocảdoanhnghiệpcũngnhưngườitiêudùng

VậybàitoáncònlạilàtriểnkhaiWiMAXchokhuvựcnôngthôn,nhữngkhuv ựckhókhănnhấtvềđịahìnhhiểmtrởliệucókhảthitrêntấtcảcácphươngdiệnk ỹthuậtcôngnghệ,kinhtế,xãhộihaykhông?Luậnvănnàysẽđisâuphântíchvàtrảlờichocâuhỏiđó

LuậnvănnàynghiêncứumộtcáchtổngquannhấtvềcôngnghệWiMAX(Cảd i độngvàcốđịnh),môhìnhứngdụngvàcácvấnđềkỹthuậtcơbảncầnquantâmk h i tiếnhànhthiếtkế,triểnkhaimạngWiMAXvàothựctế.Chương4củaluậnvăntậpt r u n g nghiêncứuv à xâydựngmộtmôhìnhmẫuđ ể triểnk h a i WiMAXvềnhữngvùngkhó khănnhấtvềđịalýcủaViệtNam

Bốcụcvànộidungchínhcủaluận văn:

- ChươngI:GiớithiệutổngquanvềcôngnghệWiMAX,cácđặcđiểmc h í n hcủaWiMAXcốđịnh,WiMAXdiđộng.Tìnhhìnhthửnghiệm,triểnkhaithươngmạiWiMAXởViệtNamcũngnhưtrêntoànthếgiới

- ChươngII:ĐisâunghiêncứucácđặctảvềlớpvậtlývàlớpMACcủacácchuẩnWiMAXcốđịnh(IEEE802.16–2004)vàWiMAXdiđộng(IEEE 802.16e–2005)

- ChươngIII:MôhìnhtriểnkhaiứngdụngWiMAXvớiyêucầutruycậpdiđộngcũngnhưcốđịnhvàcácvấnđềkỹthuậtcơbảnnhấtcầnquantâmkhithiếtkếvàtriểnkhaimột mạngWiMAXvàothựctế

- ChươngIV:Nghiêncứuv à xâydựngmôhìnhmẫutriểnk h a i ứngdụngWiMAXđểcungcấpdịchvụInternetvàthoạiVoIPchonhữngngườidânnôngthôn,nhữngvùngđặcthùkhókhănvềđịalýđiểnhìnhcủaViệtN a m Nghiêncứuđ ề cậpmộtc

á c h t o à n diệnt r ê n c á c mặt:k ỹthuậtcôngnghệ,kinh tếxãhộicũngnhưgiáodụckhitriểnkhai

Chương1cungcấpmộtcáinhìnbaoquátnhấtđểchúngtacóthểnắmđượck h á i niệmmạngkhôngdâybăngrộng,côngnghệWiMAXlàgì,đặcđiểmchung,mụcđ íchv à v a i

t r ò củan ó s o v ớinhữngc ô n g n g h ệđ angtồntại.B ê n c ạnhđ óchươngnàycònđềcậptớitìnhhìnhứngdụngWiMAXtrênthếgiớivàthửnghiệmW i M A X tạiViệtNam

mail,truynhậpmáyin,chiasẻtruynhậpInternetvàthựcthi các tácvụkhácnhưmạngcódây

Thếnàolàbăngrộng?

Băngrộnglàkháiniệmthểhiệnkhảnănghỗtrợởcảhướngtừnhàcungcấptớikháchhàng(downstream)vàtừkháchhàngtớinhàcungcấp(upstream)vớitốcđ ộ tối

thiểulà200kbps

Ngàynay,nhucầucủakháchhàngngàycàngcaogiatăng.Ngườitiêudùngkhôngđơnthuầnchỉmuốntruyềnemail,vănbảntext,fax,…

màhọmongmuốnsửdụngcácdịchvụđaphươngtiệnnhư:hộinghịtruyềnhình,nghenhạc,xemphimtrựctuyến,xemtivitrựctuyến,cácchươngtrìnhtrựctuyếntrênmạng Khiđótố

cđ ộ

33,6Kbps,thậmchí56Kbpstrênđôicápđồngbằngphươngthứcdial-upkhôngthểđủđểtriển khaicác dịchvụloạinày

Hiệntại,khimàtốcđộcủamạnglõicủacácnhàcungcấpdịchvụInternet(ISP)đãđ

ượctăngđángkể,khảnăngxửlítạiđấucuốiphíakháchhàngcũngngày

mộtmạnhthìviệcmạngtruynhậpvẫnhạnchếnhưvậysẽgâyrahiệntượngnghẽncổchai(bottleneck).Vấnđềđượcđặtralàcầnphảicảithiệnnốtmạngtruynhậpđển ó đápứngđượcnhucầ

u của cảnhàcungcấpdịchvụlẫnkháchhàng

Côngnghệbăngrộngchínhlàcáccôngnghệsinhrađểgiảiquyếtvấnđềvềmạngtru

ynhập.Đólà thuậtngữchỉbấtkìloạit ru y cậpin te rn et tốcđ ộcaonào.Côngnghệbăngrộngchophépcáccánhânhoặctổchứccóthểtruycậpinternetcả2 4 giờtrongmộtngày,tạomôitrườngchoviệcsửdụnghoặccungcấpcácdịchvụchấtlượngcao

Đặcđiểmnổibật củamạngkhôngdâybăngrộng

- Đặcđiểmđầutiênlàchophépthayđổi,dichuyển,thuhẹpvàmởrộngmộtmạngmột

cáchrấtđơngiản,tiếtkiệm,cóthểthànhlậpmộtmạngcótínhchấttạmthờivớikhảnăngcơđộngmềmdẻocao,cóthểthiếtlậpmạngởnhữngkhuvựcrất khónốidây,tiếtkiệmchi phíđidâytốnkém

-

Đặcđiểmthứhailànhanh,nóchophéptruycậpvớimộttốcđộgấp10-20lầns o vớiphươngphápquaysốthôngthường,thậmchíhơnnữa.Khitad ù n g modemđểquaysố,tốcđộchỉcóthểđạttừ30đến50Kbpscònvớimộtkếtnốibăngrộng,tốcđộlêntớitừ256Kbpsđến10Mbps,phụthuộcvàodịchvụmà ta chọn

- Đặcđiểmthứbalàluônkếtnối.Bấtkìkhinàomáytínhđượcbậtlênthìnóđềuởtrạngthá

ikếtnốivớiinternet.Điềunàycónghĩalàkhôngphảilãngp h í thờigianc h o việcq u a

y sốv à đ ợ imodemkếtn ốimỗilầnmuốnvàointerntet.Sẽkhôngcóchuyệnbịcảnhbáomạngbậnhoặchiếmkhibịrớtrakhỏimạng.Khôngbắtbuộcphảingừngdịchvụđiệnthoạit ro ng khidùngdịchvụinternet.Tứclà thuê baohoàntoànkhôngphảitrảtiềnchođườngdâ y thuêbaothứhai.Hơnthếnữacũngcóthểchiasẻgiữanhiềumáyvớinhauthôngquamột kếtnốiinternet

Trong3đặcđiểmtrên,đặcđiểmđángnóinhấtcủacôngnghệbăngrộngchínhlàtốcđộ.Chínhvìđạtđượctốcđộcaonhưvậynêncóthểtriểnkhaiđượcrấtnhiềucácdịchvụkhácmàv ớicáckếtn ốiquaysốt h ô n g thườngk h ô n g t h ểlàmđược.Điềunàyđồngnghĩavớiviệcthúcđẩysựpháttriểncủainternet,sựpháttriểncủacácdịchvụxãhộikhác.Cóthểkểquaởđâymộtsốdịchvụđángchúýnhư:dịchv ụchophéptruyềncáctệptinvớidunglượnglớn,cóthểlàtệpvănbản,tệpâmt h a n h , tệphìnhảnh,tệpphim…;cácdịchvụnhắntinnhanh(instantmessage);dịchv ụhội tụtốcđộcao (video conferencing)

1.2 CôngnghệWiMAX

1.2.1 WiMAXlàgì?

WiMAXlàtênviết tắt của Worldwide

InteroperabilityforMicrowaveAccess.WiMAXlàmộtcôngnghệkhôngdâybăngrộng,hỗtrợnhiềudạngtruynhập

khácnhau:cốđịnhhoặckhôngcốđịnh.Đểđặtranhữngyêucầuchocácloạitruynhậpkhácnhaunày,2phiênbảncủaWiMAXđãđượcIEEEđịnhnghĩa:phiênbảnđầutiêndựatrênchuẩn802.16-

2004,thíchhợpchodạngtruynhậpcốđịnh(FixedWiMAX);phiênbảnthứ2dựatrênchuẩn802.16e(đượchợpchuẩnnăm2005),hỗtrợchodạngdiđộng(mobile WiMAX)

Lộtrìnhcủa công nghệWiMAXcóthểđượchìnhdungquahìnhvẽ1.1:

Hình1.1Lộtrình công nghệWiMAX

FixedWiMAXlàcôngnghệmạngthíchhợpchonhữngthiếtbịtruycậpmạngcốđịnhtại

chỗ,hoặccóthểdichuyểntừnơin à y q u a n ơikhácnhưngtrongq u á t r ì n h dichuyểnthìkhôngtruycậpđượcmạng(nếudichuyểnchậmthìvẫncóthểt r u y cập).CôngnghệnàyđượcđịnhnghĩaquachuẩnIEEE802.16-2004(bảnchínhthức)

MobileWiMAXlàmộtgiảiphápkhôngdâybăngrộngc h o phéphộitụcảmạngbăngrộ

ngcốđịnhv à d i độngsửdụngmộtcôngnghệtruycậpbăngrộngc h u n g vàmộtkiếntrúcmạngmềmdẻo.Côngnghệmạnghỗtrợchocácứngdụng

diđộng,chophépcácthiếtbịcóthểdichuyểnvớimộttốcđộcaotrongkhiđangt r u y nhập

hợpchuẩnvàonăm2005).Chuẩn802.16eđư ợ cđịnhnghĩad

ựatrênchuẩn802.16d-2004vàcóthêmnhiềuđặctínhmớiưuviệthơnhỗtrợchotínhnăngdiđộng,côngnghệantenmớinhấtcũngđược cậpnhậtvào chuẩn802.16e

WiMAXso với một sốcôngnghệkhác

MạngđôthịMANtheođịnhnghĩalàmạngbaophủtrênphạmvimộtđôthị.V ềmặtứngdụng,trênmạngMANngườita cóthểtriểnkhaicungcấpthôngtinchorấtnhiềucácloạidịchvụcôngcộngkhácnhaunhưytế,vănhóa,xãhội…

Vềmặtk ĩthuật,mạngMANlàtậphợpcủarấtnhiềucôngnghệkhácnhau,mỗicôngnghệtươngứngvớimộtphầnkhácnhautrongmạng.CũnggiốngnhưcácmạngLAN,WAN,mạng

MAN chia làm hai loại:mạng MAN có dây và mạng MANkhông dây.

WiMAXlàcôngnghệchomạngMANkhôngdây:Đãcókhánhiềucôngn g h ệbă

ngrộngkhôngdâyrađời,nhưngchotớinay,chưacómộtcôngnghệkhôngdâybăngrộngnàohướngtớimụctiêucungcấptổnghợpcácgiảipháptruynhậpc h o mạngMANmộtcáchtốiưu

cấpcác giảiphápđơnlẻ,hướngtớimộtmụcphầncụthểtrongmạngMANvídụnhưLMDShayWiFi,…

LMDS(Localmultipointdistributionsystem):làcôngnghệsửdụngdảitầntrên20

GHzđểtruyềnsóng.LMDSlàmộtchuẩnhoạtđộngdướisựhậuthuẫncủacáctổchứcquốctếATM Forum, ETSI, ITU,…

Ởdảitầnsốlớn,LMDSchỉchophéptruyềnsóngtrongtầmnhìnthẳng(LOS)t r o n g phạmvivàicâysố(5-7km).LMDSchophéptriểnkhaicácdịch

vụtốcđộcaonhưthoại,video,Internet,…

HệthốngLMDSc ó tốcđ ộ rấtc a o , hiệusuấtđiềuchếcủan ó có t h ểđạttới5bit/Hz/s.LMDSchỉthíchhợpvớicácmạngtrục,cáctổchứcdoanhnghiệpcónhucầuvềtốcđộlớn.LMDSkhôngthíchhợpvớicáckháchhàngriênglẻ,cáchộgiađình

ralàcôngnghệhướngtớicácmạngLANkhôngdâynhưngnóvẫncóthểdùngđểtriểnkhaichocácmạngrộnghơn nhưMAN

NhưngchínhvìnókhôngđượcthiếtkếchoMANnênviệctriểnkhainóchomạngMANgặp rất nhiều vấnđềnhư:

- Thứnhất,dảitầnlàmviệccủa802.11làdảitầnmiễnphí,nhiễurấtlớn.Dođ ónóhoàntoànkhôngthíchhợpvớiviệctriểnkhaicácdịchvụcôngcộngcỡlớn

nhưngphạmvibaophủnhưthếnàycũng rấthẹp

Nhưvậy, chỉcósựrađờicủaWiMAXmớigiải quyếtđượctấtcảcácloạidịchv ụcơbảntrêncủamạngMAN.Nócóthểsửdụngcáctrạmgốcđểthiếtlậptuyếntrục,p h â n phốidịchv ụtớikháchh à n g r i ê n g lẻhoặcthiếtlậpn ê n c á c v ù n g t r u y nhậpdịchvụcho cácdoanh nghiệphoặcđịađiểmcôngcộng

Hiệnnay,WiMAXđượcxemlàmộtgiảipháptoàndiệncủacôngnghệkhôngd â y băngrộngtrong đôthị,ngoạiôvà nhữngvùngnông thônxa xôihẻolánh…

WiMAXchophéptruyềnkhôngdâycácloạidữliệu,hìnhảnh,âm

thanhnhanhhơncảDSLhaycable,và tấtnhiênlànhanhhơnnhiềulầncáccôngnghệkhôngdâyhiệnhànhnhư802.11ahay802.11bmàkhôngyêu cầuđiều kiện truyềnthẳng

PhạmvibaophủcủaWiMAXcóthểlêntớivàichụckmvớitốcđộlớnnhấtlà70Mbps.BăngthôngcủaWiMAXđủđểcungcấpđồngthờihàngtrămthuêbaoT1hoặchàng

trămthuêbaoDSL

Hiệnnay,việctriểnkhaicácmạngcable,DSLcóthểrấttốnthờigianvàtốnkém,vàkếtquảlàmộtsốlượnglớnkháchhàngcónhucầumàkhôngđượccungcấpdịchvụ.WiMAXkhắcphụchạnc h ến à y , n ó cókhảnăngc u n g cấpdịchvụnhanhchóngvàdễdàng,ngaycảởnhữngnơinhưnôngthôn,rừngnúi,…nhữngnơivôcùng

khókhănvàbấtlợiđốivớiviệctriểnkhaicáchệthốngcódây

Trongtươnglai,WiMAXsẽđượctíchhợpvàocácthiếtbịkhôngcốđịnhnhưmáyxáchtay,PDA,…

1.2.2 GiớithiệucácchuẩnIEEE802.16

ChuẩnIEEE802.16-2001

Nhữngđặc tảbanđầucủa chuẩnIEEE802.16đãđịnhnghĩalớpMACvàPHYcókhảnăngcungcấptruynhậpbăngrộngkhông dây cố định (FixedFixedWirelessAccess)theomôhìnhđiểm-điểmvàđiểm-

đađiểm.ChuẩnIEEE802.16đãđượcthiếtkế đểmởramộttậpcác giaodiện khônggian(airinterfaces)dựa trênmộtgiaothứcMACthôngthường nhưngvớicácđặctảlớpvậtlýphụthuộcvàoviệcsửdụngvànhữngđiềuchỉnhphổcóliênquan.Chuẩnnàyđượcmởrộnghỗtrợgiaodiệnkhônggianchonhữngtầnsốtrongbăngtần10–

66GHz.Vớiphươngphápđiềuchếđơnsóngmang802.16hỗtrợcảhaiphương

phápsongcôngphânchiatheothờig i a n TDD(TimeDivisionDuplexing)hayphânchiatheotầnsốFDD(FrequencyDivisionDuplexing)

Trongk h i chuẩnIEEE802.11d ù n g phươngpháptruynhậpnhạycảmsóngmangc ócơchết r á n h x u n g đột(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionAvoidance-CSMA/

CA)đ ể c h o p h é p k h i n à o mộtnodet r ê n mạngđượcphéptruyềndữliệu,thìlớpMACcủaIEEE802.16-

2001sửdụngmộtmôhìnhhoàntoànk h á c đểđiềukhiểnsựtruyềndẫntrênmạng.Trongthờigiantruyềndẫn,phươngphápđiềuchếđượcấnđịnhbởiBSvàchiasẻvớitấtcảcácnodetrongmạngtrongt h ô n g tinbroadcastchocảđườnglênvàđườngxuống.Bằngviệclậplịchchoviệctruyềndẫn,vấnđềcácnodeảođãđượcloạitrừ.ThuêbaochỉcầnnghetínhiệutừB S vàsauđólàtừcácnodetrongphạmviphủsóngcủaBSđó.Ngoàira,thuậttoánlập lịchcóthểthayđổikhixảyraquátảihoặc khisốthuêbaotănglênquá nhiều

Trạmthuêbao(SubscriberStations-SS)cóthểthươnglượngvềđộrộngdảitầnđượccấpp h á t t r o n g

mộtburstto-b u r s t cơmộtburstto-bản,cungcấpmộtlịcht r u y nhậpmềmdẻo.Cácphươngphápđiềuchếđượcđịnhnghĩabaogồm:PSK,16-QAMvà64-

QAM.Chúngcóthểthayđổitừkhung(frame)nàytớikhungkhác,haytừSSnàytớiSSkháctuỳthuộcvà otìnhtrạngcủakếtnối.Khảnăngthayđ ổiphươngphápđiềuchếvàphươngphápsửalỗikhônglầnngượcFEC(forwarderrorcorrection)theocácđiềukiệntruyềndẫnhi

ệnthờichophépmạngthíchứngnhanhc h ó n g vớiđiềukiệnthờitiết,nhưfadingdomưa.Cácthamsốtruyềndẫnbanđầu

được thoảthuậnthông quamộtquátrìnhtươngtácgọilàInitial Ranging.Trongquátrìnhnàythìnănglượng,phươngphápđiềuchếvàtimingfeedbackđượccungcấpb ởiBSđược kiểmsoátvàquảnlýtheođiều kiện hiệnthờicủakết nối.

Phươngpháps o n g côngcủakênhđườnglênvà đườngxuốngđượcsửdụnghoànt o à

n t h e o mộttronghaiphươngphápT D D (timed i v i s i o n duplexing)hoặcFDD

(frequency division duplexing)

Quantrọng hơnnữa, chuẩnIEEE 802.16-2001 kết hợpchặtchẽcácđặc tínhcók h ảnăngcungcấpchấtlượngdịchvụkhácnhauxuốnglớpvậtlý.Khảnănghỗtrợchấtlượngdịchvụđượcxâydựngdựatheokháiniệmvềlưulượngdịchvụ(serviceflows),

nóđượcxácđịnhmộtcáchvừađủbởi

mộtIDlưulượngdịchvụ.NhữnglưulượngdịchvụnàyđượcmôtảbởicácthamsốQoScủachúngnhưthờigiantrễtốiđ avàlượngjitterchophép.LưulượngdịchvụlàđơnhướngvànócóthểđượctạorabởiBShoặcSS

Đóngv a i tròcốtlõitrongviệcbảomậtcủachuẩnIEEE802.16làlớpconr i ê n g biệt(privacysublayer).Mụcđíchchínhcủalớpconriêngbiệtlàcungcấpsựbảomậttrêncáckếtnốikhôngdâycủamạng.NóđượcthựchiệnthôngquaviệcmậtmãhoádữliệugửigiữaBSvàSS.Đểngăncảnviệctrộmdịchvụ,SScóthểđượcnhậnthựcquachứngchỉsốX.509.ChứngchỉnàybaogồmkhoácôngkhaicủaSSvàđịa chỉMAC

ChuẩnIEEE802.16a

Năm2003,IEEEđưarachuẩnkhôngdây802.16ađểcungcấpkhảnăngtruycậpbăngrộngkhôngdâyởđầucuốivàđiểmkếtnốibằngbăngtần2-

11GHzvớikhoảngcáchkếtnốitốiđacóthểđạttới50kmtrongtrườnghợpkếtnốiđiểmđiểmv

à

7-10kmtrongtrườnghợpkếtnốitừđiểmđađiểm.Tốcđộtruynhậpcóthểđạttới70Mbps.Trongkhi,vớidảitần10-66Ghzchuẩn802.16phảiyêucầutầmnhìnthẳngthìvớidảitần2-11Ghzchuẩn802.16achophépkếtnốimàkhôngcầnthoảmãnđiềukiệntầmnhìnthẳng,t r á

n h đượctácđộngcủacácvậtcảnt r ê n đườngtruyềnnhưcâycối,nhàcửa.Chuẩnnàysẽgiúpngànhviễnthôngcócácgiảipháp

nhưcungcấpbăngthôngtheoyêucầu,vớithờigianthicôngngắnhaybăngthôngrộngchohộgiađình màcôngnghệthuêbaosốhaymạng cápkhôngtiếpcậnđược.

IEEE802.16abaogồmcảđặctảlớpPHYvàcảitiếnlớpMACchokhảnăngtruyềndẫnđađườngvàgiảmtốiđanhiễu.Cácđặctínhđượcthêmvàochophépsửdụngkỹthuậtquảnl ý nănglượngc a o cấphơn,v à dãya n t e n thíchứng.Phươngphápdồnk ê n h phânc h i a t h e otầnsốtrựcg i a o OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing_OFDM)cungcấpthêmmộtsựlựachọnchophươngphápđiềuchếđơnsóngmang.Đểcungcấpmộtkỹthuậtgiảmthiểucannhiễutrongcácmạngkhôngdâyhiệnnay,IEEE802.16acũngđịnhnghĩathêmphươngphápđiềuchếđatruynhậpphânchiatheotầnsốtrựcgiao(OrthogonalFrequencyDivisionMultiple Access–OFDMA–Modulation)trongphạm vidải tần2–11GHz

Vấnđềbảomậtcũngđượccảitiến,vớirấtnhiềuđặctrưnglớpconriêngbiệtđượcđưathêmvào.Cácđặctínhriêngbiệtđượcsửdụngđểnhậnthựctácnhângửi(sender)c ủamộtthôngđiệp MAC nàođó

IEEE802.16acũngđưathêmcáctuỳchọnhỗtrợchomạngMesh,ởnhữngn ơimàlưulượngcóthểđượcđịnhtuyếntừSStớiSS.ĐâylàsựthayđổitừchếđộP M P ,

2001.Bảncậpnhậtđãsửamộtsốlỗivàsựmâuthuẫntrongbảnt i ê u chuẩnbanđầuvàthêmvàomộtsốprofileshệthốngchitiếtchodẩitần10–66GHz

ChuẩnIEEE802.16d-2004

ChuẩnIEEE802.16-2004đượcchínhthứcphêchuẩnngày24/07/2004v à đượccôngbốrộngrãivàotháng9/2004.IEEE802.16–2004thườngđượcgọivớit ê n 802.16-

REVd.Chuẩnn à y đượchìnhthànhdựatrênsựt í c h hợpc á c chuẩn

802.16-2001,80 2 1 6a, 802.16c.Chuẩnmớinày đãđượcpháttriểnthànhmộttậpcácđặctảhệthốngcótênlàIEEE802.16-REVd,nhưngđủtoàndiệnđểphânloạinhưlàmột sựkếthừahoànchỉnh chuẩnIEEE802.16 banđầu

Chuẩn802.16dhỗtrợcả2dảitầnsố,chophépkếtnốithựchiệnởcácmôitrườngkhácnhau:

- Băngtần10–

66Ghz:vớibăngtầnnàythườngđượcdungtrongmôitrườngtầmnhìnthẳng(LOS).Độrộngkênhđượckhuyếnnghịchodảitầnnàylà25đến2 8 MHz.N ó c u n g cấpk h ảnăngh ỗtrợtốttrongnhữngứngdụngmôh ì n h điểm–đađiểm

- Băngtần2–

11GHz:vớibăngtầnnàythườngđượcdùngtrongmôitrườngk h ô n g trongtầmnhìnthẳng(NLOS).Nócungcấpkhảnănghỗtrợtốttrongnhữngứngdụngmô hìnhMesh

ChuẩnIEEE802.16e–2005

Chuẩn802.16e-2005đượctổchứcIEEEđưaravàotháng11-2005.Đâyl à p h i ê n bảnpháttriểndựat r ê n

việcnângcấpchuẩn802.16-2 0 0 4 nhằmh ỗtrợthêmchocácdịchvụdiđộng.ChuẩnnàysửdụngkỹthuậtđatruynhậpSOFDMA(ScalableOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexingAccess),kỹthuậtđiềuchếđ

Vớinhữngđặcđiểmvàsựpháttriểncủacácchuẩn802.16nóitrên,tacóthểnhậnthấyđượcsựkhác nhauvềcơbản,cũngnhưnhậnbiếtđượcnhữngtínhkếthừacủacác chuẩnnày

OFDM2 5 6 s ó n g mangconQ PSK,16QAM,64QAM S-OFDMAQPSK,16QAM,64Q

AM Mứcdiđộng Cốđịnh Cốđịnh Cóthểchotốcđộdich

uyểnthấp Băngthôngk

nhữngnơicònđangchờchuẩnhóaWiMAXđểtậndụngkinhtếquimôtoàncầuvềcôngnghệvàthiết bị

TrướckhicôngnhậnWiMAX,hệthốngtiêuchuẩnIMT-2000đãđượcITUc ô n g nhậnbaogồm:WCDMA,CDMA2000(hiệnthườngđượcnhắcđếnvớitênphiênbảnCDMA2000EV-

DO),CDMATDD(đượcpháttriểnbởiTrungquốc),W U C - 1 3 6 , DECT

VàquyếtđịnhmớinhấtcủamìnhITUđ ãđ ư aWiMAXlênngangtầmvớicôngnghệkhác.TiếnsỹRayOwen,Giámđốccôngnghệ,MotorolakhuvựcchâuÁ chobiết"bâygiờWiMAXđãđượccôngnhậnlàcôngnghệIMT-2000,nóđảm

bảochocácnhàkhaithácvànhàquảnlýtrêntoànthếgiớicóthểyêntâmđầutưv à o băngthôngrộngdiđộngthựcsựdùngcôngnghệWiMAX.ĐiềunàyđặcbiệtquantrọngtạichâuÁđốivớibăngtần2.5GHz.ĐâycũnglàmộtbướcngoặtquantrọnggiúpxoábỏcáchoàinghilâunayvềkhảnăngứngdụngrộngrãiWiMAXđểcảithiện

việcpháttriểnbăngthôngrộngởcácnướcđangphát triển tạichâuÁ"

TrongbảnthôngcáobáochícủaHiệphộiTruyềnthôngVôtuyếnđiệnQuốctế(WCA),Giámđố cHiệphộiSteveSharkeycủaMotorola,trưởngnhómnghiêncứutưvấnchoWCAvàcáctổchứcủnghộkháctronglĩnhvựcnàyđãkhẳngđịnh:“ I T U đãcómộtbướctiếnquantrọng,đảmbảocôngchúngsẽđượchưởnglợitừc á c côngnghệkhôngdâyhiệnđạinhấthiệnnay,khiquyếtđịnhđưaWiMAXvàoh ọcôngnghệIMT-

2000.ĐộngtháinàyđemWiMAXlênngangtầmvớicáccôngn g h ệGSMvàCDMAvàđảmbảochocácnhàkhaitháccóthểyêntâmtriểnkhaicôngnghệtheonhucầucủangườisửdụngchứkhôngphảibịhạnchếbởicácquiđịnhquảnlý”

WiMAXvà3G

VớiviệcđượcđưavàohọchuẩnquốctếIMT-2000,WiMAXđãđứngnganghàngvới3Gtrongkhía cạnhchuẩnhóaquốctếđểtriểnkhaivàothựctế

Theoq u a n điểmcủangườiviết,WiMAXv à 3 G sẽsongsongtồntại,vớinhữnglợithếriêngcủa mình:

- 3Gsẽlàxuhướngchínhchocácnhàcungcấpdịchvụđiệnthoạidiđộngđ angsửdụnghệthốngGSMmuốncungcấptớikháchhàngcủamìnhkhảnăngtruycậpInternetnhưlàmộtdịchvụgiatăng,trênnhữngthiếtbịcầmt a y nhỏgọn

- WiMAXsẽlàxuhướngchínhchocácnhàcungcấpdịchvụInternet,muốnkhôngdâyhóacácdịchvụtruyềndẫncủamìnhthaychohệthốngcápcóchip h í đầutư,duytubảodưỡnglớn.BêncạnhđóWiMAXcũngcóthểcungcấpdịchvụthoạiVoIP.Vượtqua3Gvềkhảnăngđiềuchế,WiMAXcóthểc u n g cấp dịchvụdữliệu lớngấp5-10lầnsovới3Gđểlàmlợithếcạnhtranhv ới3GtrongthiênhướngcungcấpdịchvụdữliệuvớingườidùngsửdụngLaptopvàPDA cũng nhưtruy cập Internet khôngdâycốđịnh

1.3 ĐặcđiểmcơbảncủaWiMAX

Chúngt a c ó t h ểhìnhd u n g cơchếhoạtđộngcủamạngWiMAXnhưmạngđiệnthoạidiđộng.Nghĩalàcómộttổngđàiphátsóngvàmộtmạnglướicáctrạmp h á t WiMAXđểphủsóngđếntừngngườidùngcuối.PhạmviphủsónglớnnhấtcủatrạmWiMAXđạt50km

Hình1.2:M ô hìnhmạngWiMAX

VìcôngnghệWiMAXhỗtrợchocảdạngtruynhậpcốđịnh(Fix)vàdiđộng(mobile)nênhệthốngWiMAXcũngcónhữngđặcđiểmkhácnhauđốivới2dạngt r u y nhập khácnhaunày

1.3.1 ĐặcđiểmFixedWiMAX

- Khoảngcáchgiữa trạmthuvà phátcóthểtới50km

- Tốcđộtruyềncóthểthayđổi, tốiđalà 70Mb/s

- Hoạtđộngtrongcả2môitrườngtruyềndẫn:đườngtruyềntầmnhìnthẳngLOSvàđường truyềnchekhuấtNLOS

- Dảitầnlàmviệc2-11GHz và10-66GHz

- Hướngtruyềntinđựocchiathành2đườnglênvàxuống.Phânchiađườngl ê n vàxuống cóthểdùngcả2công nghệ:TDDvà FDD

- FixedWiMAXsửdụngphươngp h á p điềuc h ếOFDM,địnhnghĩakíchthướccủaFFTlà256với192sóngmangdữliệu,8sóngmangdẫnđườngvà5 5 sóngmangbảovệ

- Cácphươngphápđiềuchếsốđượcsửdụnglà:QPSK,16QAM,64QAM;dùngphốihợpcácphươngphápmãhóasửalỗilàmãkhối(ReedSalomon)v à mã xoắn(mãchập)CC.

- ĐộrộngbăngtầncủaWiMAXtừ5MHzđếntrên20MHzđượcchiathànhnhiềubăngc

o n 1,75MHz.Mỗibăngc o n n à y đựocc h i a nhỏhơnnữanhờcôngnghệOFDM,chophépnhiềuthuêbaocóthểtruycậpđồngthờimộth a y nhiềukênhmộtcáchlinhhọatđểđảmbảotốiưuhiệuquảsửdụngbăngtần

- Vềcấutrúcphânlớp,hệthốngWiMAXđựocchiathành4lớp:Lớpconhộitụ(convergencelayer)làmnhiệmvụgiaodiệngiữalớpđatruynhậpvàcáclớptrên,lớpđatruynhập(MAClayer),lớpbảomật(Security)vàlớpvậtlý(Physical).CáclớpnàytươngđưongvớihailớpdướicùngcủamôhìnhOSIv à đựoctiêuchuẩnhóađểcóthểgiaotiếpv

ới nhiềuứng dụng lớptrên

- Độrộngbăngtần củahệthống từ1,25–20MHz

- ĐườnglênvàxuốngcóthểđượcphânchiatheocôngnghệTDDhoặcFDD,nhưngTDDđượckhuyếnnghịsửdụngnhiềuhơnvìnhữngtínhnăngưuviệtcủa nó

- Điểmk h á c biệtrõnétsov ớiF i x e d WiMAXl à MobileW i M A X sửdụngc ô n gnghệđiềuchếhỗtrợđatruynhậpScalableOFDMA(S-

OFDMA),chophépthayđ ổ ikíchthướcFFTtứclàthayđ ổ isốsóngmangcon.Sốsóngmangconcóthểlà128,512,1024haylớnnhấtlà2048.Sốsóngmangconn à y đựocchiathànhcáckênhconvới sốlượng kênhcon lớn nhấtlà32

- MobileWiMAXsửdụngphươngphápđiềuchếvàmãhóathíchứng,hỗtrợc á c kiểuđiềuchếQPSK,16QAM,64QAM.PhươngphápmãhóasửalỗidùngmãxoắnCC(ConvolutionalCode)vàmãCTC(ConvolutionalTurboCode

1.4 Tìnhhìnhthửnghiệm,thươngmạihóaWiMAXtrênthếgiới vàtạiViệtNam

1.4.1 ThửnghiệmvàthươngmạihóaWiMAXtrênthếgiới

Tínhđếnthờiđiểmtháng9năm2007,trênthếgiớiđãcóhơn300thửnghiệmWiMAXvàhơn95hệthốngWiMAXthương mại

Hìnhvẽ1.3dướiđâythểhiệncáchệthốngWiMAXđãđượcpháttriểntrênthếgiới(nguồn:TậpđoànIntel):

Hình1.3: Tổngquanvềtìnhhình triểnkhaiWiMAXtrênthếgiới.

Tronghìnhvẽtrên,tầnsốđượcthửnghiệmđượcthểhiệnbằngmàusắcnhưt r o n g hình1.4sau:

Hình1.4:TầnsốđượcsửdụngtrongcáchệthốngWiMAXđãtriểnkhaitrênthếgiới

Trongbadảitầnsốđượcsửdụngđểthửnghiệmvàxâydựnghệthốngthươngmạitínhđếntháng09năm 2007, chúngta cóthểthấy:

Tháng0 9 năm2 0 0 7 c á c h ã n g Acer,L e n o v o , Asus,Matsushitac ô n g b ốkếhoạchbánmáytínhxáchtaygắnchipWiMAXCentrinocủaIntelhỗtrợchuẩnkếtn ốiInternetkhôngdâydiệnrộngWiMAXmangtênMontevinavàonăm2008.CácmáytínhxáchtaynàysẽđượctíchhợpchiptíchhợpcảWiFivàWiMAX,tạođiềukiệnchongườidùngđầucuốicóthểdễdànglựachọnkếtnốivớimộttronghaicôngnghệtrên

Mỹ,H à n QuốcvàNhậtl à nhữngnướcđ it i ê n p h o n g t r o n g việcứ ngdụngWiMAXvàothươngmạihóa.CácnướcnàycamkếtbằngcôngnghệWiMAX,họsẽmangbăngthôngrộngkhôngdâytớimọimiềncủatổquốc,từthànhphốchotớinhữngkhuvựcxa

xôihẻolãnh,các hảiđảoxaxôi

HiệntạiởmỗinướcđềuđãquyếtđịnhđầutưnhiềutỷđôlachonhiềudựánthươngmạihóaMobile WiMAX,tiêubiểunhư:

- Mỹ:HãngđiệnthoạiSprintđãđầutư5tỷUSDđểtriểnkhaiWiMaxtại30thànhphốvàdựkiến100triệudânsẽ đăngkýthuêbaodịch vụ

- NhậtBản:Ngày1 8 tháng9 năm2 0 0 7 , TậpđoànKDDI,TậpđoànIntel,CôngtyđườngsắtĐôngNhậtBản,TậpđoànKyocera,c ô n g t y DaiwaSecuritiesGroupInc,vàNgânhàngTokyo-

MitsubishiUFJtuyênb ốcùngđầutưvàomộtliêndoanhcótênlàWirelessBroadbandPlanningK.K

(WBPK).WBPKdựkiếntrởthànhmộtcôngtyhàngđầuthếgiớitronglĩnhvựcpháttriểnvàtriểnkhaicácdịchvụmớidựatrên

côngnghệWiMAXd i động,đồngthờidựđịnhsẽcungcấpcácdịchvụnàytrêntoàncầuthôngquacác thỏathuận chuyểnvùng quốctế

- HànQuốc:SKtelecomvàKoreantelecomlàhaihãngđ iđầuứngdụngW i M A X vàothươngmạihóa.Từnăm2006,HànquốcđãsửdụngWiBro

mộtbiếnthểcủaWiMAXđểcungcấpdịchvụtruynhậpbăngthôngrộngk h ô n g dây.

1.4.2 ThửnghiệmWiMAXtạiViệtNam

ThửnghiệmWiMAXcốđịnh:

Tháng03năm2006,BộbưuchínhviễnthôngViệtNamcấpphépcho4Tổngc ô n g ty,tậpđoàn thửnghiệmFixedWiMAXởdải tần số3.3-3.4Ghzgồm:

- Tậpđoàn bưuchính viễnthôngViệtNam VNPT

- Tổngcôngtytruyềnthôngđaphươngtiện VTC

- Tổngcôngtyviễn thôngquânđộiViettel

- Tậpđoàn FPT

Sauđó,côngtyviễnthôngđiệnlựcEVNcũngđãđượccấpphépthửnghiệmF i x e d WiMAX

VớigiấyphépthửnghiệmđượcBộBCVTcấpngày17tháng03năm2007,TậpđoànVNPTđãgiaochoCôngtyđiệntoánvàtruyềnsốliệuVDCtiếnhànhnghiêncứuthửnghiệmvà đánhgiá FixedWiMAXthôngqua DựánthửnghiệmW i M A X đượcphốihợpthựchiệnvớiTậpđoànIntel,QuỹhỗtrợpháttriểnquốctếM ỹ(USAID)triểnk h a i tạiThànhPhốLàoCai.D ựá n n à y cóh a i p h a t h ựchiệnkhácnhau:

- Phathửnghiệmthứnhất:TriểnkhaitạiThànhphốLàoCaivớimộttrạmgốcđượcnốivớiPOPVNNtạibưuđiệnLàoC a i đ ể kếtn ốiv ớiInternet.Haimươitrạmt h u ê baođượctriểnk h a i t r o n g nộithànhvàngoạit h à n h củaThànhphố.HệthốngthiếtbịWiMAXthửnghiệmđượccungcấpbởihãngAlvarion,Israel

- Phathửnghiệmthứhai:TriểnkhaitạixãTảVan,làmộtxãvùngsâu,vùngx a đườngsáđilạirấtkhókhăn,làmộttrongnhữngxãcóhạtầngviễnthôngyếukémnhấtcủatỉnhLàoCai,khichỉchó02đườngđiệnthoạiPSTNvềỦyb a n nhândânxãvàđiểmbưuđiệnvănhóaxã.SóngdiđộngtớiđâylàcủamộtBTScáchđó10km,vượtquađịahìnhhiểmtrởvớinhiềudãynúicaonênsóngrấtyếuvàchậpchờn.Phathửnghiệmthứhainàylàmộtđiểnhìnhđ ể nghiêncứuvềcácmặtcôngnghệ,lợiíchxãhộicũngnhưbàitoánkinhtếk h i sửdụngWiMAXđ ể đ ư abăngthôngrộngv ềnhữngv ù n g x a x ô i hẻo

Cácđơnvịcònlạicũngđãcónhữngthửnghiệmvàđánhgiácủariêngmình.T u y nhiênthôngtinvềcácthửnghiệm củacácđơn vịtrênchỉ đượccácphươngtiệnt h ô n g tinđạichúngđưatinmộtcáchchungchung,khôngcụthểnêntôikhôngtổngkếtvàophần viếtcủaLuậnvănnày

1.5 Kếtluận

Vớisốlượnglớnhơn400dựánthửnghiệmvàtriểnkhaithươngmạitrêntoànthếgiớitínhđếntháng09năm2007,camkếtcủacácnhàsảnxuấtvàquantrọngnhấtlàviệcITUđưaWiMAXvàohọchuẩncôngnghệIMT-

2000,chúngtacóthểnhìnthấyrằngnăm2008sẽlànămbùngnổcủaWiMAXtrênthếgiới,đặcbiệtlàởc á c quốcgiaMỹ,HànQuốc,PhápvàNhật,nhữngnướcnướcđiđầutrongnhữngứngdụngWiMAXphụcvụmụcđíchthương mạihóa

TạiViệtNam,năm2008hứahẹnsẽlànămmàcôngnghệWiMAXsẽhoànthànhgi

mạihóa.Theonhậnđịnhcủangườiviếtluậnvănnàythìcuốinăm2008đếnnăm2009WiMAXsẽđượcứ ngdụngrộngrãiởViệt Nam

CHƯƠNGII:ĐẶCĐIỂMCÔNGNGHỆW I M A X

Chương2củaluậnvănđềcậpđếnnhữngvấnđề:băngtầnWiMAXsửdụng,cácmôtảkỹthuật củachuẩn WiMAX (fixedvàmobile)

LớpCPScungcấpcácchứcnăngchính củalớpMAC,đólàcácchứcnăngnhưtruynhập,phânbốbăngthông,thiếtlập,quảnlíkếtnối.Nósẽnhậndữliệutừ

cácC S k h á c n h a u đ ể p h â n lớpv à o mộtkếtn ốiMACr i ê n g Chấtlượngdịchvụcũngsẽđượcápdụngtrongviệctruyềnvàsắp xếpdữliệu.

Lớpconbảomậtcungcấpcáccơchếchứngthực, traođổikhóa vàmãhóa

Tuynhiên,nhiệmvụchínhcủalớpnàylàphânloạicácđơnvịdịchvụdữliệuSDU,ánhxạnóvàomộtkếtnốiMACphùhợp,tứclàvàomộtCID,đảmbảochoviệcxửlíQoS.Đểđảmbảothựchiệnđượcđiềunày,lớpCScóthểsửdụngcácthuậttoántinhviđểánhxạhoặccũngcóthểthêm,thayđổitiêuđềmỗigóitincủalớptrênđểxửlí.Hiệntạichỉcóhaiđịnhnghĩađượcđượccungcấptrong802.16:ATMCSvàPacketCS.ATMCSđượcđịnhnghĩac h o c á c dịchvụATMcònPacket CSđượcđịnhnghĩa cho cácdịch vụgóinhưIpv4, Ipv6,Ethernet,VLAN,…

ATM CSnhậncáctếbào ATM,xửlí, phânlớpdịchvụvà phânphốinóxuốnglớpdưới

PacketCSphânlớpcácloạiMACSDUvàokếtnốithíchhợp,gỡ,thêmcáct i ê u đề,phâ

n phốidữliệuđến lớpconMAC,nhậndữliệu từlớpconMAC rồixửlí

g Hình2.2thểhiệnquátrìnhphân loạiMAC SDU

Hình2.2 Quátrìnhphânloại MAC SDU

2.1.1.2 LớpconMACCPS

SựtraođổigiữacácBSvàSStrongmộtvùngthườngcómấydạngkiếntrúcl à P2P,PMP và Mesh

- KiếntrúcP2PxảyrakhichỉcómộtBSvàmộtSS,cáckếtnốixảyragiữatừngcặpBS,SS

- KiếntrúcPMPlàsẽcómộtkếtnốigiữamộtBSvớinhiềuSSkhácnhau.Sov ớiP2PthìPMPcókhảnăngphụcvụcaohơn,hiệusuấttốtnhưngphạmvib a o phủthườnghẹphơnnhiều.KiếntrúcPMPtrongtriểnkhaithườngđượctổchức thành cácvùng(sector) và nóhỗtrợtốttrongtruyềnthôngmulticast

- KiếntrúcMeshlàkiếntrúcmàbaogiờcũngcómộtđườngliênkếtgiữahai

điểmbấtkì

Mặcdù802.16-2004hỗtrợcảbakiểukiếntrúctrênnhưngPMPlàkiếntrúcđượcquantâmnhất.KiếntrúcnàycómộtBSlàmtrungtâmsẽcungcấpkếtnốichonhiềuS S Trênđườngxuống(downlink),d ữliệuđ ư atớiSSđượchợpkênht h e o kiểu TDM CácSS chiasẻđườnglêntheodạngTDMA

MAC802.16theokiểuhướngkếtnối(connection-oriented).Tấtcảnhữngdịchvụbaogồmnhữngdịchvụkhôngkếtnối(connectionless)cốhữu,đượcánh xạtớimộtkếtnối.Điềuđócungcấpmộtcơchếchoyêucầudảithông,việckếthợp

QoSvàcácthamsốvềlưulượng,vậnchuyểnvàđịnhtuyếndữliệuđếnlớpconq u y tụthíchhợpvàtấtcảcáchoạtđộngkhác

cóliênquanđếnđiềukhoảnhợpđồngcủadịchvụ.Cáckếtn ốiđượcthamchiếuđếncácCID16-bit(16-

bitconnectionidentifier)vàcóthểyêucầuliêntiếpdảithôngđượccấppháthaydảithôngtheoy ê u cầu

Đánhđịachỉvàkếtnối

MỗiSSsẽcómộtđịachỉcứnggọilàđịachỉMAC48bit,giốngnhưđượcđịnhnghĩatrong802nóichung.Địachỉnàylàduynhấtchothiếtbịtrêntoànthếgiới.N ó đượcsửdụngtrongquátrìnhkhởitạokếtnối.Nócũngcóthểđượcdùngđểchứng thựcgiữaBSvà SSvớinhau.Lúcvàomạng,SSđượcgánbakếtnốiquảnlý(managementconnection)chomỗihướng(UplinkhoặcDownlink).BakếtnốinàyphảnánhbayêucầuQoSkhácnhauđượcsửdụngchobamứcquảnlýkhácnhaugiữaBSvàSS.Kếtnốiđầutiênlàkếtnốicơsở(basicconnection)đượcdùngđểtruyềncácthôngđiệpngắn,“time-

criticalMAC”vàRLC(radiolinkcontrol).Kếtnốiquảnlýsơcấp(primarymanagementconnection)đượcsửdụngđểtruyềncácthôngđiệpdàihơn,chịutrễnhiềuhơnnhưnhữnggìđượcsửdụngđể chứngthựcvà càiđặtkếtnối.KếtnốiquảnlýthứcấpđượcsửdụngđểtruyềncácthôngđiệpquảnlýdựatrêncơsởcácchuẩnnhưDHCP(DynamicHostConfigurationProtocol),TFTP(TrivialFileT r a n s f e r Protocol)vàSNMP(SimpleNetworkManagementProtocol).Ngoàinhữngkếtnốiquảnlýnày,cácSSđượccấpphátcáckếtnốivậnchuyển(transportconnection)chocácdịchvụđãkýhợpđồng.Nhữngkếtnốivậnchuyểntheomộthướngduynhấtđơngiảnh o á cáct h a m sốQ o S đườngl ê n v à đườngxuốngkhácnhauvàcácthamsốlưulượng.NgoàiraMACcòndựtrữcáckếtnốibổsungchonhữngmụcđíchkhác

cóchiềudàithayđổi.VàcuốicùnglàmãCRC.MACPDUyêucầubăngthôngthìchỉcó phần tiêuđềmàthôi.

Hình2.3 dướiđây môtảdạngcủaMACPDU

Hình2.3Cấutrúccủa MAC PDU

MỗiMACPDUbaogồmphầntiêuđềcóchiềudàicốđịnh Tiếptheolàtải,tảit h ô n g thườngbaogồmcáctiêuđềcon(subheader)vàMACSDU.Tảicũngcóthểcó độdàibằng0trongtrườnghợpđólàMACPDUdùngđểyêucầubăngthông.CRC(CyclicalRedundancyChecking)làmãvòngkiểmsoátlỗichocảphầnheadervàpayloadtrongMACPDUtươngứngvớinó.CRCchỉđượcgắnvàoMACPDUk h i đólàMACPDUthôngthường(chứathôngtinquảnlýhoặcdữliệu).Nhưvậy,M A C PDUyêucầubăngthôngkhôngđượcbảovệbằng CRC

QuátrìnhxâydựngMACPDU

Trướckhiđượctruyềnđi,lớpMACsẽphảixâydựngMACPDUmộtcáchhợplívàhiệuquảnhất.Quátrìnhnàybaogồmcácbướcsau:

- Quátrìnhmócnối:NhiềuMACPDUcóthểđượckếthợpvớinhauvàomộtphiêntruyền(PDUdữliệu,PDUyêucầubăngthông,

…).Quátrìnhnàycóthểthựchiệnởcảđườnglênvàđườngxuống

- Quátrìnhphânmảnh:QuátrìnhnàychiamộtMACSDUcókíchthướclớnthànhnhiềuMACPDUc ó kíchthướchợpl í h ơn.Q u á t r ì n h n à y đướcsửdụngđốivớicácdịchvụmàgóitin cókíchthướclớn,nhưvoice,video, Đượcdùngđể khaithácmột

cá c h hiệuqu ảbăngthôngli ên quanđếnchấtlượngdịchvụ.Nó cóthểđượcthựchiệnởcảđườnglênvàđườngxuống

- Quátrìnhđónggói(packing):QuátrìnhkếthợpnhiềuMACSDUthànhmộtMACPDU.Cáckếtnốiphảichophépmangcácgóitincókíchthướcthayđ ổ iđểkhai

thácđược hiệuquảtínhnăng này

KhimộtSScầnyêucầubăngthôngtrênmộtkếtnốivớidịchvụlậplịchBE(BestE f f o r t) , nógửimộtt h ô n g điệpđếnBSbaogồmn h u cầutứcthìvềkếtnốiDAMA(DAMAlàmộtdịch vụcungcấptài nguyên khiSSphátsinhnhucầu).QoSchokếtnốiđãđược tạolậptạilúcthiết lập kếtnốivàđược tìmkiếmbởiBS.

HỗtrợPHYvàcấutrúckhung

MACIEEE802.16-2004hỗtrợcảTDDlẫnFDD.Sựlựachọngiữahaicôngn g h ệsongcôngnàycónhữngảnhhưởngnhấtđịnhđếnthôngsốlớpPHYcũngnhưtácđộngđếncácđặc tảhỗtrợcủaMAC

ỞhệthốngFDD,đườnglênvàđườngxuốngđượcđặtởnhữngtầnsốriêngbiệt,dữliệuđườngxuốngcóthểđượcphát"continuous"(liêntục)hoặctheotừng"burst"(khôngliêntục).Cácđườngxuống“continuous”cótínhđếncáck ỹthuậtn â n g caohiệusuấtnhư“interleaving”(chèn).Cácđườngxuống“burst”(hoặcFDDhoặcTDD)chophépsửdụngnhiềukỹthuậtnângcaokhảnăngvàdunglượnghơnnhư“burst-profiling”thíchứng mứcthuêbaovàcáchệthốngăngtencải tiến

MACxâydựngkhungcon(subframe)củađườngxuốngbắtđầuvớimộtđoạnđiềukhiểnkhungcóchứac á c t h ô n g điệpDL-MAPv à UL-

MAP.C h ú n g c h ỉranhữngchuyểntiếpPHYtrênđườngxuốngcũngnhưnhữngđịnhvịdảithôngvàcác“burst-profile”ởđườnglên

DL-MAPluôncóthể

ứngdụngchokhunghiệnthờivàluôncóđộdàitốithiểul à haiblockFEC.SựchuyểntiếpPHYđầutiênđượcbiểuthịtrongblockFECđầut i ê n , chophépthờigianxửlýthíchứng.TrongcảhaihệthốngTDDvàFDD,UL-

MAPcungcấpcácđịnhvịbắtđầukhôngmuộnhơnkhungđườngxuốngtiếptheo.T u y vậy,UL-MAPcóthểđịnhvịsựkhởiđầukhunghiệnthời,miễnlànhữngthờig i a n xửlývànhữngđộtrễtoàn phần(round-tripdelay)phảiđược giámsát.

-

service.Mỗischeduling-serviceliênquanđếnmộttậpcácquytắcdựat rê n trình

lậplịchBS(BS-scheduler)chịutráchnhiệmcấpphátdunglượngchođườnglênvàgiaothứccấppháttheoyêucầugiữaSSvàBS.Đặctảchitiếtcácquytắcvàscheduling-

serviceđượcdùngchomộtkếtnốiđườnglênđặcthùđượcthỏa thuận tại thờigian càiđặtkếtnối

DịchvụcấppháttựnguyệnUGS(unsolicitedgrantservice)đượcbiếnđổiđểmanglạicácdịchvụtạoranhữngđơnvịcốđịnhdữliệutheochukỳ.Khiđượcsửdụngv ớiUGS,đầumục

conquảnlýcấpphátg

ồmpoll-mebitcũngnhưslipi n d i c a t o r flag(cờbáolỗi)chophépSSbáocáorằnghàngđợitruyề

nbịùndocácyếutốnhưmấtsựcấppháthaylệchgiờgiữahệthốngvàmạngbênngoài.Nhờvàosựpháthiệnslipindicatorflag,BScóthểcấpphátdunglượngbổsungnàođóchoSS,chophépnóhồiphụctrạngtháihàngđợitrungbình.Nhữngkếtnốiđượccấuh ì n h vớiUGSthìkhôngđượcphépsửdụngnhữngcơhộitruynhậpngẫunhiênchoc á c yêucầu

Saukhiquyếtđịnht r ê n k ê n h n à o , S S cốgắngthửđồngb ộhoásựtruyềnđườngxuốngd o p h á t hiệnr a c á c đoạnđầuk h u n g theoc h u kỳ(periodicframepreambles).Mộtkhilớpvậtlýđượcđồngbộhoá,SSsẽtìmkiếmnhữngthôngbáoUCDvàDCDquảngbáđịnhkỳchophépSSnhậnbiếtsựđiềuchếvàcáckếhoạchF E C sửdụngtrênsóng mang.

- Chứng thựcvàđăngkýSS:

MỗiSScóchứamộtgiấychứngnhậnsốX.509đượccàiđặttừnhàmáyvàgiấychứngnhậncủanhàsảnxuất.CácgiấychứngnhậnnàythiếtlậpmộtliênkếtgiữađịachỉMAC48-bitcủaSSvàkhoáRSAdùngchung,đượcgửichoBStừSSt r o n g nhữngt h ô n g báoyêucầucấpphépvàt h ô n g t i n chứngthực.Mạngcók h ảnăngxácminhsựgiốngnhaucủaSSbởiviệckiểmtracácgiấychứngnhậnvàsauđ ókiểmtramứcchophépcủaSS.NếuSSđượccấpphépđểthamgiamạng,BSsẽđ áplạiyêucầucủanóvớimộtAuthorizationReply(trảlờicấpphép)cóchứamộtk h o á AK(AuthorizationKey)đượcmãhoávớikhóadùngchungcủaSSvàđượcd ù n g đểbảovệnhững giaodịchsaunày

Tronglúccấpphépthànhcông,SSsẽđăngkývớimạng.ĐiềuđósẽthiếtlậpkếtnốiquảnlýthứcấpcủaSSvàxácđịnhnhữngkhảnăngcóliênquanđếncàiđặtkếtnối vàquátrìnhhoạtđộngMAC.PhiênbảnIPđượcsửdụngvớikếtnốiquảnlýthứcấpcũngđượcxácđịnhtrongthờigianđăngký

- Tạo kết nối IP (tùychọn):

Saukhiđăngký, SSgi àn h đượcmộtđịachỉIP qua DHCPvà thiếtlậpthờig i a n trongngàyquađườngITP(InternetTimeProtocol).ServerDHCPcũngcungcấpđịachỉcủaserverTFTP(TrivialFileTransferProtocol),từđóSScóthểyêucầumộtfilecấuhình.Filenàycungcấpmộtgiaodiệnchuẩnđưarathôngtincấuh ì n h đặc trưngcủa nhàcung cấp

- Càiđặt kếtnối:

Nhìntổngthể,việccàiđặtcácluồngdịchvụtrongIEEE802.16-2004đượckhởitạobởiBStrongthờigiankhởitạoSS.Tuyvậy,cácluồngdịchvụcóthểcũngđượcthiếtlậpđộngbởiBShoặcSS.ĐiểnhìnhSSchỉkhởitạocácluồngdịchvụnếucómộtkếtnốiđượcbáohiệuđộngnhưmộtSVC(switchedvirtualconnection)từmộtmạngATM.Sựthiếtlậpcácluồngdịchvụđượcthựchiệnthôngquamột

giaothức“three-wayhandshaking"(bắttaybabước)màtạiđ óyêucầuthiếtlậpluồngdịchvụđượcđáplạivà sựđáplạiđóđượcxác nhận

Chấtlượngdịchvụtrong802.16-2004

Mạngbăngrộnglànơicungcấprấtnhiềuloạidịchvụvớicácyêucầukhácnhau.VìthếmàQoSchínhlàmộtvấnđềcơbảnđốivớicácmạngbăngrộng.Sov ớicác

lớncủa802.16lànóhỗtrợrấttốtvấnđềQoS.MộtloạtcáctínhnăngđảmbảocơchếQoSchocácloạidịchvụkhácnhaugồmcảâmthanh,hìnhảnh.802.16chophépcácnhàcungcấpdịchvụquảnlíđượclưu lượngđốivớitừngthuêbảo,dựavàocácthỏathuậnđãcamkết

Chấtlượng dịchvụtrong802.16 phụthuộc vàoba yếu tốsau:

-

GiaothứcMACtrong802.16hoạtđộnghướngkếtnối(connection-oriented).Mỗimộtgóitintrong802.16đềuđượcđưavàomộtkếtnốicụthể,kếtnốinàylàkếtnốiảo,đượcxácđịnhbởithamsốCID.Việctạonêncáckếtnốiảon à y khiếncácgóitinđượcg ửiđ imộtcáchhiệuq u ảv à nhanhc h ó n g Nó

giốngnhưcácmạchảotrongATM

- Cơchếcấpp h á t băngthôngRequest/

Grant:Cơchếcấpp h á t băngt h ô n g Request/

Grantlàmtănghiệuquảsửdụngbăngthôngcủahệthống,đặcbiệtlàcáchệthôngmàcónhiềuthuêbao.Trongcơchếnày,SSyêucầulượngbăngthôngcấppháttừBSthôngquamộtsốcácphươngthứckhácnhau.BSsẽcấpp há t băngth ôn g bằngc ác h cấpphátcáctimeslottớicácSS cóyêucầu

- Phânloạidịchvụ:GiốngnhưmọihệthốnghỗtrợtốtQoSkhác,việcphânloạidịchvụcũngl à điểmcốtl õ i t r o n g việcđảmbảoQoScủah ệthống

802.16.CơchếhoạtđộngchủyếuđểcungcấpQoStrong802.16làđưacácg ó i tinkhácnhauvàocácdịchvụkhácnhau,cácdịchvụnàyđượcxácđịnhb ởichỉđịnhbởiCID.802.16phânloạicácluồngdữliệuvớiyêucầuQoSkhácnhauvàocáckếtnốikhácnhau.Mỗikếtnỗisẽthuộcmộtloạidịchvụvàmỗi dịchvụlại cócác thamsốQoSkhácnhau

2.1.1.3 Lớpconbảomật