Chương I: Giới thiệu tổng quan về công nghệ WiMax cùng các ưu điểm nổi bật, trình bày chuẩn công nghệ WiMax 802.16 và ưu điểm của công nghệ này so với công nghệ WiFi. TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Chương II: Trình bày tổng quan về kỹ thuật và đánh giá khả năng thực thi của Mobile WiMax Chương III: Trình bày kết quả nghiên cứu khả năng triển khai WiMax cho mạng doanh nghiệp Viettel tại Việt Nam. Do đây là một công nghệ mới, đặc biệt là WiMax di động, còn đang trong giai đoạn hoàn thiện nên chưa có một tài liệu hoàn chỉnh chính thức có xuất bản viết về công nghệ này. Để có thể hoàn thành được mục tiêu đặt ra của luận văn tác giả phải tự tìm kiếm tài liệu từ Internet, các tạp chí viễn thông quốc tế và các tài liệu tại các hội thảo WiMax.
Về phần triển khai thực tế, với sự giúp đỡ của nhóm thử nghiệm WiMax Viettel tác giả đã tìm hiểu và có được kết quả giai đoạn thử nghiệm và khả năng chính thức cung cấp dịch vụ WiMax cố định của doanh nghiệp này. Luận văn đã được hoàn thành sau một thời gian nghiên cứu, làm việc với tinh thần nghiêm túc và nỗ lực, nhưng chắc chắn không tránh khỏi một số thiếu sót. Do vậy tác giả mong mỏi nhận được sự chỉ bảo và góp ý thêm của các thầy và các bạn sinh viên nhằm hoàn thiện hơn nữa luận văn của mình. Thực hiện luận văn với sự động viên giúp đỡ tận tình của thầy cô, bạn bè đồng nghiệp, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo Phó Giáo sư Tiến sĩ Trịnh Anh Vũ - Trường đại học Công nghệ- DHQG –Hà nội, người đã tận tình hướng dẫn, cho tôi những định hướng và chỉ bảo vô cùng quan trọng, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới nhóm WiMax Viettel đã giúp đỡ và cung cấp cho tôi những kết quả, tài liệu quý giá.
TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com CHƢƠNG I - TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ WIMAX 1.1 Giới thiệu WiMax di động là một giải pháp vô tuyến băng rộng cho phép hội tụ các mạng băng rộng cố định và di động thông qua một công nghệ truy nhập vô tuyến băng rộng diện rộng và kiến trúc mạng mềm dẻo. Giao diện không gian WiMax di động thông qua công nghệ đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao (OFDMA) để cải thiện hiệu suất đa đường trong môi trường tầm nhìn không thẳng NLOS. OFDMA theo tỷ lệ (SOFDMA) được giới thiệu trong bổ sung IEEE 802.16e để hỗ trợ các băng tần kênh truyền theo tỷ lệ từ 1. Nhóm kỹ thuật di dộng (Mobile Technical Group) trong diễn đàn WiMax đang phát triển các tham số hệ thống cho WiMax di động qua đó xác định các đặc tính bắt buộc và tùy chọn của chuẩn IEEE mà cần thiết để xây dựng giao diện không gian tuân theo WiMax di động có thể được chứng nhận bởi diễn đàn WiMax.
Các tham số hệ thống WiMax di động cho phép các hệ thống di động được cấu hình dựa trên một tập hợp đặc tính cơ bản phổ biến do đó đảm bảo các chức năng cơ bản nhất cho các thiết bị đầu cuối và các trạm gốc có thể tương tác hoàn toàn. Một số các phần tử của tham số trạm gốc được đưa ra như một tùy chọn để cung cấp thêm tính linh hoạt cho việc triển khai, dựa trên các điều kiện triển khai cụ thể mà có thể yêu cầu các cấu hình khác nhau là dung lượng tối ưu hay độ bao phủ tối ưu. Các tham số WiMax di động phiên bản 1 sẽ bao phủ các băng tần kênh là 5, 7, 8.75 và 10MHz cho các ấn định phổ cấp phép toàn cầu trong các băng tần 2. Nhóm làm việc diễn đàn WiMax đang phát triển các đặc điểm kỹ thuật mạng mức cao hơn cho các hệ thống WiMax di động dựa trên những gì được định nghĩa trong chuẩn IEEE 802.16 mà chỉ đơn giản gọi tên các đặc điểm kỹ thuật giao diện vô tuyến.
Sự cố gắng kết hợp của IEEE 802.16 và diễn đàn WiMax giúp định nghĩa giải pháp hệ thống đầu cuối-đầu cuối (end-to-end) cho một mạng WiMax di động. Các hệ thống WiMax di động đề xuất khả năng thay đổi được cho cả công nghệ truy nhập vô tuyến và kiến trúc mạng, vì vậy nó cung cấp tính linh hoạt lớn cho các lựa TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com chọn triển khai mạng và các đề xuất dịch vụ. Một vài đặc điểm nổi bật của WiMax di động là: Tốc độ dữ liệu cao: Sự kết hợp của các kỹ thuật anten MIMO cùng với các cơ chế kênh con hóa linh hoạt, mã hóa và điều chế nâng cao, tất cả cho phép công nghệ WiMax di động hỗ trợ tốc độ dữ liệu đường xuống cực đại lên tới 63 Mbps trên mỗi sector và tốc độ dữ liệu đường lên cực đại đạt đến 28Mbps trên mỗi sector trong một kênh 10MHz. Mã hóa đường truyền mở rộng: Bằng việc đưa vào một số tùy chọn cho mỗi dịch vụ, WiMax di động giúp tăng thêm tính năng, khả năng và chất lượng dịch vụ lên rất nhiều.
Mỗi thiết bị có thể liên lạc kết nối với một trạm gốc gần nhất bằng cách sử dụng một trong số biểu đồ mã hóa đường truyền phụ thuộc vào chất lượng đường truyền tín hiệu, độ nhiễu, các khả năng xử lý bên trong và rất nhiều thông số khác nữa. Việc mã hóa cũng thích ứng với thực trạng của thiết bị theo từng giai đoạn khác nhau. Hiệu quả trải phổ: Kết hợp lược đồ mã hóa đường truyền mới nhất với một số tùy chọn kích thước kênh truyền ( 20MHz) và khả năng nhóm các sóng mang con lại cho phép các nhà khai thác dịch vụ mạng sử dụng dải phổ sẵn có một cách hiệu quả nhất. Chất lượng dịch vụ (QoS): Đảm bảo giao tiếp vô tuyến cải tiến đưa ra các dịch vụ đa phương tiện kết hợp truyền thoại, dữ liệu và hình ảnh video qua một đường kết nối vô tuyến tới người sử dụng.
Điều này có nghĩa là QoS rất cần thiết cho việc vận hành mạng hợp lý. Do công nghệ WiMax hoàn toàn là IP nên mối tương quan về QoS giữa mạng IP và các dịch vụ băng rộng (mà hầu hết dựa trên nền IP) không có gì phức tạp. Chất lượng QoS trong kết nối vô tuyến là một phần của chuẩn WiMax di động mà ở đó sử dụng một người điều hành đường truyền tín hiệu nhằm đảm bảo chất lượng QoS phù hợp với mỗi dịch vụ. TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Tiền đề cơ bản của kiến trúc MAC trong IEEE 802.
Nó định nghĩa luồng dịch vụ mà có thể ánh xạ tới các điểm mã DiffServ hoặc các nhãn luồng MPLS để cho phép kết nối đầu cuối tới đầu cuối theo giao thức IP trên cơ sở QoS. Thêm vào đó, các lược đồ kênh con hóa và báo hiệu dựa trên MAP (giao thức truy nhập môi trường) cung cấp một cơ chế mềm dẻo cho kế hoạch tối ưu các nguồn tài nguyên như không gian, tần số và thời gian thông qua giao diện vô tuyến trên từng khung (frame by frame). Tính mềm dẻo: Mặc dù nền kinh tế toàn cầu hóa không ngừng gia tăng, tài nguyên phổ cho băng rộng không dây trên khắp thế giới vẫn còn khá lộn xộn. Do đó công nghệ WiMax di động được thiết kế để có thể mềm dẻo nhằm làm việc trong các kênh hóa khác nhau từ 1.25 đến 20MHz để tuân theo các yêu cầu đa dạng hóa toàn cầu khi nỗ lực tiến lên để đạt được sự hòa hợp phổ trong một thời gian dài.
Điều này cũng cho phép nền kinh tế đa dạng thực hiện lợi nhuận nhiều mặt của công nghệ WiMax di động như cung cấp truy nhập Internet đủ năng lực trong vùng nông thôn, nâng cao khả năng truy nhập băng rộng di động trong các vùng thành thị và ngoại ô. Khả năng bảo mật: Các đặc tính khả năng bảo mật trong WiMax di dộng là tốt nhất trong lớp với sự nhận thực theo EAP, mã hóa được nhận thực theo AES- CCM và các cơ chế bảo vệ bản tin điều khiển theo CMAC và HMAC. Các nhận thực cho một tập các người dùng đang tồn tại bao gồm: thẻ SIM/USIM, các thẻ thông minh (Smart Card), các chứng chỉ số (Digital Certificate), các nguyên lý Username/Password theo các phương pháp EAP tương ứng cho kiểu nhận thực. Tính di động: WiMax di động hỗ trợ các nguyên lý chuyển giao tối ưu với trễ nhỏ hơn 50ms để đảm bảo các ứng dụng thời gian thực như VoIP, hoạt động mà không làm suy giảm chất lượng dịch vụ.
Các nguyên lý quản lý khóa mềm dẻo mà bảo mật được duy trì trong suốt quá trình chuyển giao. Ngoài ra mạng WiMax di động IP hoàn toàn còn dựa trên các router IP hình thành mạng lõi với chi phí thấp. So với các mạng lõi khác thì một mạng IP hoàn toàn vận hành và bảo dưỡng đơn giản hơn nhiều. Khả năng mở rộng mạng lõi TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com dựa trên nền IP là một phần cơ bản của bất cứ mạng IP nào.
Nó cho phép các nhà khai thác dịch vụ mạng phát triển khả năng trong mạng của họ nhằm đáp ứng yêu cầu của thuê bao. Do vậy có thể thấy một ưu điểm rõ rệt về ứng dụng của công nghệ WiMax di động dựa trên kiến trúc mạng IP hoàn toàn so với các thiết kế mạng lõi khác. WiMax di động được xây dựng nhằm đáp ứng các yêu cầu về ứng dụng mạng băng rộng di động do đó các ưu điểm của công nghệ này là sự kết hợp của hai công nghệ băng rộng và công nghệ di động. Các thuật toán IP di động và kiến trúc lõi của nó bao gồm các yếu tố chẳng hạn như các công ty phân phối trong nước cho phép chuyển giao các dịch vụ thuận tiện khi một thuê bao chuyển từ vùng phủ sóng này sang vùng phủ sóng khác.
Với hệ thống chức năng và các giao diện IP hoàn thiện, WiMax di động cho phép phân phối các dịch vụ dựa trên nền IP trong khi vẫn đảm bảo chất lượng dịch vụ đầu cuối QoS. Các mạng lõi dựa trên các router và các khối chuyển mạch IP có chi phí thấp hơn, dễ dàng lắp đặt và vận hành hơn các mạng thay thế khác. Khi các dịch vụ đa phương tiện ngày nay đều dựa trên nền IP thì toàn bộ các mạng IP đều có thể hỗ trợ dễ dàng trong việc cung cấp các dịch vụ viễn thông và đảm bảo chất lượng cho các dịch vụ đa dạng.