TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI ĐẠI HỌC HỌC KINH KINH DOANH DOANHVÀ VÀ CÔNG CÔNG NGHỆ NGHỆ HÀ HÀ NỘI NỘI KHOA KHOACÔNG CÔNG NGHỆ NGHỆTHÔNG THÔNGTIN TIN ĐỒ ĐỒ ÁN ÁN MÔN MÔN HỌC HỌC MẠNG MẠNG MÁY MÁY TÍNH TÍNH Tên Tên đồ đồ án: án: TÌM TÌM HIỂU HIỂU VÀ VÀ ỨNG ỨNG DỤNG DỤNG CÔNG CÔNG NGHỆ NGHỆ MẠNG MẠNG WIMAX WIMAX Họ Họ tên tên sinh viên :: LÊ sinh viên LÊTHANH THANH TÙNG TÙNG Mã Mã sinh viên :: 12300405 sinh viên 12300405 Lớp Lớp :: 9LTDT 9LTDT -- IT06 IT06 HÀ HÀNỘI NỘI22-04-2015 22-04-2015 BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG MÁY TÍNH Họ và tên sinh viên:. Giảng viên hướng dẫn:. Cán bộ phản biện:. Nội dung môn học:.
Nhận xét của cán bộ phản biện:. Ngày tháng năm Cán bộ phản biện ( Ký, ghi rõ họ và tên ) Mục lục Table of Contents Tuần II. Tổng quan về công nghệ WiMAX. Giới thiệu chương.
Công nghệ WiMAX. Các chuẩn được sừ dụng của Wimax. Các băng tần được sử dụng của WiMAX. Các băng tần ở Việt nam dành cho WiMAX.
Công nghệ truyền sóng. Công nghệ OFDM. Công nghệ OFDMA. Điều chế thích nghi.
Công nghệ sửa lỗi. Điều khiển công suất. Các công nghệ vô tuyến tiên tiến. Các ứng dụng của công nghệ WiMAX.
Tình hình triển khai WiMAX.1 Tình hình triển khai WiMAX trên thế giới. Tình hình triển khai WiMAX tại Việt Nam. Kết luận chương. Kiến trúc mạng truy cập WiMAX.
Giới thiệu chương. Mô hình tham chiếu. Lớp con hội tụ MAC. Lớp con phần chung MAC.
Lớp con bảo mật. Đặc tả WirelessMAN-SC PHY. Đặc tả PHY WirelessMAN-SCa. Đặc tả PHY WirelessMAN-OFDM.
Đặc tả PHY WirelessMAN- OFDMA. Lớp con hội tụ truyền dẫn TC. So Sánh WiMAX với một số công nghệ truy cập vô tuyến băng rộng khác. WiMAX cố định với LMDS, MMDS.
WiMAX di động với 3G. Kết luận chương. Triển khai và ứng dụng hệ thống WiMAX trong mạng viễn thông Việt Nam. Giới thiệu chương.
Nhu cầu và hiện trạng các hệ thống truy nhập băng rộng tại Việt Nam. Nhu cầu truy nhập băng rộng tại Việt Nam. Hiện trạng truy nhập băng rộng tại Việt Nam. Các mô hình triển khai công nghệ mạng WiMAX.
Tình hình triển khai WiMAX tại Việt Nam. Mô phỏng một mạng WiMAX đơn giản dùng chương trình OMNet++. Mô hình mạng. Kết quả thu được trong mô phỏng.
Kết luận chương.73 Kết luận và hướng phát triển đề tài.74 Tài liệu tham khảo.75 Lời nói đầu Trong những năm gần đây, các dịch vụ ứng dụng trên Internet đã có bước phát triển bùng nổ với nhiều loại hình dịch vụ mới như các dịch vụ mua bán trực tuyến, ngân hàng, du lịch hay các dịch vụ đào tạo từ xa, game trực tuyến. Cùng với sự phát triển bùng nổ của các loại hình dịch vụ trên Internet, các công nghệ truy cập cũng liên tục được phát triển để đáp ứng những đòi hỏi ngày càng cao về băng thông cho truy cập Internet. Các công nghệ truy cập băng rộng đã được phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây bao gồm các công nghệ truy cập hữu tuyến và công nghệ vô tuyến. Một giải pháp hữu hiệu để giải quyết nhu cầu băng thông rộng tại nhiều vùng, nhiều khu vực đó là việc triển khai và ứng dụng các hệ thống truy cập vô tuyến băng rộng WiMAX.
Xuất phát từ tầm quan trọng đó nên em đã chọn đề tài đồ án tốt nghiệp là “ Tìm hiểu và ứng dụng công nghệ mạng WiMAX ” để giúp hiểu rõ hơn về công nghệ WiMAX, đánh giá thực trạng, lựa chọn giải pháp, thiết bị và hệ thống mạng phù hợp với điều kiện thực tế tại Việt Nam. Hà nội, ngày 22 tháng 04 năm 2015 TÙNG Lê thanh tùng Tuần II. Tổng quan về công nghệ WiMAX 1. Giới thiệu chương.
Trong chương này trình bày tổng quát về công nghệ truy nhập vô tuyến băng rộng, đặc điểm, các chuẩn của WiMAX, băng tần sử dụng, cách thức truyền sóng, các mô hình ứng dụng, lộ trình phát triển và tình hình triển khai WiMAX. Công nghệ WiMAX. WiMax là một mạng không dây băng thông rộng viết tắt là Worldwide Interoperability for Microwave Access. WiMax ứng dụng trong thiết bị mạng Internet dành số lượng người sủ dụng lớn thêm vào đó giá thành rẻ.
WiMax được thiết kế dựa vào tiêu chuẩn IEEE 802. WiMax đã giải quyết tốt nhất những vấn đề khó khăn trong việc quản lý đầu cuối. WiMax sử dụng kỹ thuật sóng vô tuyến để kết nối các máy tính trong mạng Internet thay vì dùng dây để kết nối như DSL hay cáp modem. WiMax như một tổng đài trong vùng lân cận hợp lý đến một trạm chủ mà nó được yêu cầu thiết lập một đường dữ liệu đến Internet.
Người sử dụng trong phạm vi từ 3 đến 5 dặm so với trạm chủ sẽ được thiết lập một đường dẫn công nghệ NLOS (Non-Line-Of- Sight) với tốc độ truyền dữ liệu rất cao là 75Mbps. Còn nếu người sử dụng trong phạm vi lớn hơn 30 dặm so với trạm chủ thì sẽ có anten sử dụng công nghệ LOS (Line-Of-Sight) với tốc độ truyền dữ liệu gần bằng 280Mbps. WiMAX là một chuẩn không dây đang phát triển rất nhanh, hứa hẹn tạo ra khả năng kết nối băng thông rộng tốc độ cao cho cả mạng cố định lẫn mạng không dây di động, phạm vi phủ sóng được mở rộng. WiMAX đã được thiết kế để chú trọng vào những thách thức gắn với các loại triển khai truy nhập có dây truyền thống như: + Backhaul : Sử dụng các anten điểm – điểm để nối nhiều hotspot với nhau và đến các trạm gốc qua những khoảng các dài (đường kết nối giữa điểm truy nhập WLAN và mạng băng rộng cố định).
+ Last mile : Sử dụng các anten điểm – đa điểm để nối các thuê bao thuộc nhà riêng hoặc doanh nghiệp tới trạm gốc. WiMAX đã được phát triển với nhiều mục tiêu quan tâm như: + Cấu trúc mềm dẻo: WiMAX hỗ trợ các cấu trúc hệ thống bao gồm điểm – đa điểm, công nghệ lưới (mesh) và phủ sóng khắp mọi nơi. Điều khiển truy nhập – MAC) phương tiện truyền dẫn hỗ trợ điểm – đa điểm và dịch vụ rộng khắp bởi lập lịch một khe thời gian cho mỗi trạm di động (MS). Nếu có duy nhất một MS trong mạng, trạm gốc (BS) sẽ liên lạc với MS trên cơ sở điểm – điểm.
Một BS trong một cấu hình điểm – điểm có thể sử dụng anten chùm hẹp hơn để bao phủ các khoảng cách xa hơn. + Chất lượng dịch vụ QoS: WiMAX có thể được tối ưu động đối với hỗn hợp lưu lượng sẽ được mang. Có 4 loại dịch vụ được hỗ trợ: dịch vụ cấp phát tự nguyện (UGS), dịch vụ hỏi vòng thời gian thực (rtPS), dịch vụ hỏi vòng không thời gian thực (nrtPS), nỗ lực tốt nhất (BE). + Triển khai nhanh: So sánh với triển khai các giải pháp có dây, WiMAX yêu cầu ít hoặc không có bất cứ sự xây dựng thiết lập bên ngoài.
Ví dụ, đào hố để tạo rãnh các đường cáp thì không yêu cầu. Các nhà vận hành mà đã có được các đăng ký để sử dụng một trong các dải tần đăng ký, hoặc dự kiến sử dụng một trong các dải tần không đăng ký, không cần đệ trình các ứng dụng hơn nữa cho chính phủ. + Dịch vụ đa mức: Cách thức nơi mà QoS được phân phát nói chung dựa vào sự thỏa thuận mức dịch vụ (SLA) giữa nhà cung cấp dịch vụ và người sử dụng cuối cùng. Chi tiết hơn, một nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp các SLA khác nhau tới các thuê bao khác nhau, thậm chí tới những người dùng khác nhau sử dụng cùng MS.
Cung cấp truy nhập băng rộng cố định trong những khu vực đô thị và ngoại ô, nơi chất lượng cáp đồng thì kém hoặc đưa vào khó khăn, khắc phục thiết bị số trong những vùng mật độ thấp nơi mà các nhân tố công nghệ và kinh tế thực hiện phát triển băng rộng rất thách thức. + Tính tương thích WiMAX: dựa vào quốc tế, các chuẩn không có tính chất rõ rệt nhà cung cấp, tạo ra sự dễ dàng đối với người dùng cuối cùng để truyền tải và sử dụng MS của họ ở các vị trí khác nhau, hoặc với các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau. Tính tương thích bảo vệ sự đầu tư của một nhà vận hành ban đầu vì nó có thể chọn lựa thiết bị từ các nhà đại lý thiết bị, và nó sẽ tiếp tục đưa chi phí thiết bị xuống khi có một sự chấp nhận đa số. + Di động: IEEE 802.16e bổ sung thêm các đặc điểm chính hỗ trợ khả năng di động.
Những cải tiến lớp vật lý OFDM (ghép kênh phân chia tần số trực giao) và OFDMA (đa truy nhập phân chia tần số trực giao) để hỗ trợ các thiết bị và các dịch vụ trong một môi trường di động. Những cải tiến này, bao gồm OFDMA mở rộng được, MIMO (nhiều đầu ra nhiều đầu vào), và hỗ trợ đối với chế độ idle/sleep và hand – off, sẽ cho phép khả năng di động đầy đủ ở tốc độ tới 160 km/h. Mạng WiMax di động cho phép người sử dụng có thể truy cập Internet không dây băng thông rộng tại bất cứ trong thành phố nào. + Lợi nhuận: WiMAX dựa vào một chuẩn quốc tế mở.
Sự chấp nhận đa số của chuẩn và sử dụng chi phí thấp, các chip được sản xuất hàng loạt, sẽ đưa chi phí giảm đột ngột và giá cạnh tranh xảy ra sẽ cung cấp sự tiết kiệm chi phí đáng kể cho các nhà cung cấp dịch vụ và người sử dụng cuối cùng. Môi trường không dây được sử dụng bởi WiMAX cho phép các nhà cung cấp dịch vụ phá vỡ những chi phí gắn với triển khai có dây, như thời gian và công sức. + Hoạt động NLOS: Khả năng họat động của mạng WiMAX mà không đòi hỏi tầm nhìn thắng giữa BS và MS. Khả năng này của nó giúp các sản phẩm WiMAX phân phát dải thông rộng trong một môi trường NLOS.
+ Phủ sóng rộng hơn: WiMAX hỗ trợ động nhiều mức điều chế, bao gồm BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM. Khi yêu cầu với bộ khuếch đại công suất cao và hoạt động với điều chế mức thấp (ví dụ BPSK hoặc QPSK). Các hệ thống WiMAX có thể phủ sóng một vùng địa lý rộng khi đường truyền giữa BS và MS không bị cản trở. Mở rộng phạm vi bị giới hạn hiện tại của WLAN công cộng (hotspot) đến phạm vi rộng (hotzone) – cùng công nghệ thì có thể sử dụng ở nhà và di chuyển.
Ở những điều kiện tốt nhất có thể đạt được phạm vi phủ sóng 50 km với tốc độ dữ liệu bị hạ thấp (một vài Mbit/s), phạm vi phủ sóng điển hình là gần 5 km với CPE (NLOS) trong nhà và gần 15km với một CPE được nối với một anten bên ngoài (LOS).