ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
-----------------------------------
NGUYỄN THỊ THỦY
MẠNG WIMAX VÀ THỬ NGHIỆM Ở VIỆT NAM
LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
THÁI NGUYÊN - 2008
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
-----------------------------------
NGUYỄN THỊ THỦY
MẠNG WIMAX VÀ THỬ NGHIỆM Ở VIỆT NAM
Chuyên ngành: Khoa học máy tính
Mã số: 60.48.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS LÊ BÁ DŨNG
THÁI NGUYÊN - 2008
MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC ..........................................................................................................
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................
DANH SÁCH BẢNG BIỂU ...............................................................................
DANH SÁCH HÌNH VẼ ....................................................................................
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ WIMAX ............................... 3
1.1. Tổng quan về mạng không dây băng rộng ............................................... 3
1.1.1. Các khái niệm về mạng không dây băng rộng ................................... 3
1.1.2. Vài nét về những mạng không dây đang tồn tại ................................ 4
1.2. Khái niệm về công nghệ WiMAX ........................................................... 6
1.2.1. WiMAX là gì? ................................................................................... 6
1.2.2. Giới thiệu các chuẩn IEEE 802.16.................................................... 7
& tầm nhìn hạn chế (LOS & NLOS) ..... 8
1.2.4. Các mô hình ứng dụng ................................................................... 10
.......................................... 13
.......................................................................... 14
1.4. Cấu hình mạng ..................................................................................... 14
1.4.1. Cấu hình điểm – điểm PP ............................................................... 14
1.4.2.Cấu hình điểm-đa điểm PMP........................................................... 15
1.4.3. Cấu hình mắt lưới MESH ............................................................... 15
CHƢƠNG 2. LỚP PHY & MAC CỦA CHUẨN 802.16............................... 17
2.1. Chuẩn IEEE 802.16e (IEEE 802.16-2005) ........................................... 18
2.1.1.Lớp vật lý ........................................................................................ 18
2.1.2.Lớp điều khiển truy cập môi trường (MAC) .................................... 26
2.2. Chuẩn IEEE 802.16e (IEEE 802.16-2005) ........................................... 35
2.2.1. Lớp vật lý ....................................................................................... 35
............................................................................... 38
IMAX ............................... 41
3.1. OFDM ................................................................................................. 41
3.1.1. OFDM Symbol ............................................................................... 42
.. 43
........................................................... 45
3.2. OFDMA............................................................................................... 48
3.2.1. OFDMA Symbol ............................................................................. 48
.................. 52
ten thông minh.......................................................... 53
................................................................. 55
............................................................. 56
(Roaming) ............................................ 56
CHƢƠNG 4.
CÁC VẤN ĐỀ BẢO MẬT TRONG WiMAX..................... 61
4.1. Giới thiệu lớp con bảo mật ................................................................... 61
4.2. Giao thức quản lý khóa PKM ............................................................... 63
4.2.1. Tổng quan sự cấp phép SS và sự trao đổi khóa AK ......................... 64
4.2.2. Tổng quan sự trao đổi TEK ............................................................ 66
4.3. Các sử dụng khóa ................................................................................. 69
4.3.1. Sự sử dụng khóa của BS ................................................................. 69
4.3.2. Sự sử dụng khóa của SS .................................................................. 72
4.4. Các phương thức mã hóa ...................................................................... 75
4.4.1. Các phương thức mã hóa dữ liệu .................................................... 75
4.4.2. Mã hóa TEK ................................................................................... 75
4.4.3. Nguồn ngốc của các TEK, KEK, .................................................... 76
CHƢƠNG 5. TRIỂN KHAI HỆ THỐNG WiMAX TẠI LÀO CAI ............. 77
5.1. Các thiết bị cần thiết để triển khai mạng WiMAX ................................ 77
5.1.1. Trạm gốc – WiMAX Base Station ................................................... 77
5.1.2. Trạm thuê bao................................................................................. 77
5.1.3. Trung tâm quản lý .......................................................................... 77
5.2. Dự án thử nghiệm công nghệ WiMAX tại Lào Cai............................... 79
5.2.1. Mô hình triển khai thử nghiệm WiMAX pha 1 tại TP Lào Cai ......... 81
5.2.2. Mô hình triền khai thử nghiệm WiMAX pha 2 ................................. 92
....................................................112
KẾT LUẬN....................................................................................................114
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................117
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
ACK
Tripple – Data Encryption
Standard
Acknowledgement
Bản tin ACK
ADC
Analog to digital converter
Bộ chuyển đổi từ tín hiệu tương
3-DES
-
tự sang số
AES
Advanced Modulation and
Mã hóa và điều chế thích nghi
Coding
AK
Authentication Key
AM
Amplitude modulation
Điều chế biến độ
AMC
Adaptive modulation and
coding
Điều chế và mã hóa thích nghi
AP
Access Point
ARQ
ASN
Automatic Retransmission
Request
Access Service Network
ASP
Aplication Service Network
ATM
BER
Asynchronous transfer mode
Bit error ratio
Chế độ truyền dị bộ
Tỷ lệ lỗi bit
bps
Bit per second
Số bít trên giây
BPSK
Binary Phase Shift Keying
Khóa dịch pha nhị phân
BS
Base station
Trạm gốc
BW
bandwidth
Băng thông
BWA
Broadband Wireless Access
Truy cập không dây băng rộng
C/I
Carrier – to – Interference
Ratio
Certification authority
Tỷ số tín hiệu/xuyên nhiễu
Đa truy nhập phân chia theo mã
CID
Code division multiplex
access
Connection Identifier
CINR
Carrier to Interference
Tỷ lệ nhiễu và tạp nhiễu của sóng
+Noise Ratio
mang
CA
CDMA
Yêu cầu truyền lại tự động
Quyền Chứng thực
Bộ nhận dạng kết nối
Customer Premise
Equipment
Common Part Sublayer
Thiết bị tại nhà khách hàng
Kênh thông tin chất lượng kênh
CRC
Channel Quality Information
Channel
Cyclic redundancy check
CS
Convergence sublayer
Lớp con hội tụ
CSMA
Carrier sense multiple access
Đa truy nhập dò sóng mang
CSN
Connectivity Service
Network
Database Management
Hệ thống quản lý dữ liệu
CPE
CPS
CQICH
DBMS
Lớp con phần chung
Kiểm tra dư thừa vòng
System
DCD
Downlink channel
description
Mô tả kênh đường xuống
DES
Data encryption standard
Tiêu chuẩn mật mã dữ liệu
DHCP
Dynamic Host Configuration
Protocol
Giao thức cấu hình máy chủ động
DL
Downlink
Đường xuống
DSL
Digital Subscriber Line
EAP
Giao thức nhận thực mở rộng
ECB
Extensible Authentication
Protocol
Electronic code book
EDE
Encrypt-Decrypt-Encrypt
Mật mã-giải mã-mật mã
FCH
Frame control header
Mào đầu điều khiển khung
FDD
Frequency Division
Duplexing
Frequency division multiple
access
Song công theo tần số
Forward Error Correction
Mã hóa sử lỗi trước
Fast Fourier transform
Biến đổi Fourier nhanh
FM
Frequency Modulation
Điều tần
FUSC
Full usage of subcarriers
Sử dụng toàn bộ sóng mang con
FWA
Fixed wireless access
Truy nhập không dây cố định
FDMA
FEC
FFT
Bảng mật mã điện tử
Đa truy nhập phân chia theo tần
số
HARQ
Hybrid ARQ
ARQ lai
HIPERLAN
High Performance Local
Area Network
Hash – based message
Mạng LAN hiệu suất cao
HMAC
Mã nhận thực bản tin hash
authentication code
Viện kỹ thuật điện và điện tử
(Mỹ)
Biến đổi Fourier ngược nhanh
IP
Institute for Electrical and
Electronic Engineers
Inversion Fast Fourier
transform
Internet protocal
ISI
Inter – symbol interference
Nhiễu liên ký hiệu
KEK
Key encryption key
Khoá Mật mã Khoá
LAN
Local Area Network
Mạng cục bộ
LLC
Logical Link Control
Điều khiển kết nối logic
LOS
Line of sight
Tầm nhìn thẳng
MAC
Medium Access Control
Layer
Metropolitan area network
Lớp điều khiển truy cập môi
trường
Mạng khu vực đô thị
Media Access Protocol
Giao thức truy cập môi trường
Macro Diversity Handover
Chuyển giao đa dạng riêng
Cơ sở thông tin quản lý
IEEE
IFFT
MAN
MAP
MBWA
MDHO
MIB
Management Information
Base
Giao thức Internet
Bộ thông tin và truyền thông
MIMO
Ministry of Information and
Communications
Multi input Multi output
MS
Mobile station
Thiết bị di động
NAP
Network Access Provider
Nhà cung cấp mạng truy nhập
NLOS
Non Light of Sight
Truyền sóng không trực xạ
NMS
Network Refence Provider
Phần mềm quản lý hệ thống
NRM
Network Reference Module
Mô hình tham chiếu mạng
NSP
Network Service Provider
Nhà cung cấp dịch vụ mạng
ODU
Outdoor Unit
Thiết bị ngoài trời
MIC
Đa đường vào đa đường ra
Đa truy nhập phân chia theo tần
số trực giao
Đa truy nhập chia tần số trực giao
OSI
Orthogonal Frequency
Division Multiplexing
Orthogonal frequency
division multiple access
Open system inter – connect
PAN
Personal Access Network
Mạng truy nhập cá nhân
PC
Personal Computer
Máy tính cá nhân
PDA
Protocol Data Unit
PDU
Protocol data unit
Thiết bị hỗ trợ kỹ thuật số cá
nhân
Đơn vị dữ liệu thủ tục
PER
Packet Error Rate
Tỷ lệ lỗi gói
PHS
Packet header suppression
Nén tiếp đầu gói
PHY
Physical Layer
Lớp vật lý
PIN
Personal Identification
Số nhận dạng cá nhân
OFDM
OFDMA
Kết nối liên hệ thống mở
Number
PKM
Privacy key management
Quản lý khoá riêng
PMP
Point - to - multipoint
Điểm - Đa điểm
PN
Pseudo Noise
Nhiễu giả
PP
Point-to-Point
Điểm-Điểm
PS
Physical slot
Khe vật lý
PSTN
Public Switched Telephone
Network
Mạng điện thoại chuyển mạch
công cộng
PUSC
QAM
Partially Used Sub-Carrier
Quadrature amplitude
modulation
Quality of Service
Sóng mang con sử dụng riêng
Điều chế biên độ cầu phương
QPSK
Quadrature Amplitude
Modulation
Điều chế biên độ cầu phương
QPSK
Khóa dịch pha cầu phương
RF
Quadrature phase shift
keying
Radio frequency
RSA
Rivest, Shamir, Adleman
Tên của 3 nhà phát minh
RSP
Response
Trả lời
QoS
Chất lượng dịch vụ
Tần số vô tuyến
Rx
Receive/Transmit Transition
Gap
Reception
Khoảng trống
Thu/phát
Thu
SA
Security association
Tập hợp bảo mật
SAID
Bộ nhận dạng tập hợp bảo mật
SAP
Security association
identifier
Service access point
SC
Single carrier
Kênh mang đơn
SDU
Service data unit
Đơn vị dữ liệu dịch vụ
SF
Service flow
Luồng dịch vụ
SFID
Service Flow Identifier
Bộ Nhận dạng Luồng Dịch vụ
SHA
Secure Hash Algorithm
Thuật toán „băm‟
SIM
Subscriber Identify Module
Module nhậnd ạng thuê bao
SM
Spatial Multiplexing
Ghép kênh không gian
SNMP
Thủ tục quản lý mạng đơn giản
SNR
Simple Network
Management Protocol
Signal-to-noise ratio
SS
STC
Subscriber Station
Space time coding
Trạm thuê bao
Mã thời gian không gian
SVC
Switched Virtual Connection
Mạch ảo chuyển mạch
TC
Transmition Convergence
Sublayer
Lớp con hội tụ truyền
TDD
Time Division Duplexing
Song công theo thời gian
TDM
Time Division Multiplexing
TDMA
Time division multiple
access
Traffic encryption key
Dồn kênh phân chia theo thời
gian
Đa truy nhập phân chia thời gian
RTG
TEK
chuyển
tiếp
Điểm truy nhập dịch vụ
Tỷ lệ tín hiệu/tạp âm
Khoá mật mã lưu lượng
TFTP
Trivial File Transfer Protocol Giao thức truyền tập tin tiết kiệm
tài nguyên
TTG
Tx
transmit/receive transimision
gap
Transmission
Khoảng trống
Phát/Thu
Truyền dẫn
UCD
Uplink channel descriptor
Bộ mô tả kênh đường lên
chuyển
tiếp
UL
Uplink
Hướng lên
VoIP
Voice over IP
Thoại trên nền IP
WCDMA
Wideband CDMA
CDMA băng rộng
WiBro
Wireless broadband
Băng rộng không dây
WiMAX
Worldwide Interoperability
for Micoware Access
Wireless local Area Network
Khả năng tương tác toàn cầu đối
với truy nhập vi ba
Mạng cục bộ không dây
Wireless Metropolitian Area
Network
Mạng đô thị không dây
WLAN
WMAN
DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Trang
Bảng 1.1 Tóm tắt các chuẩn 802.16 cơ bản
Bảng 2.2
7
802.16 –
34
2004
Bảng 3.1 Sự suy giảm tín hiệu trong môi trường vô tuyến
44
Bảng 3.2
52
Bảng 3.3
53
DANH SÁCH HÌNH VẼ
Trang
Hình 1.1
Minh họa các loại mạng không dây
05
Hình 1.2
Các chuẩn 802.16 tiêu biểu
07
Hình 1.3
09
Hình 1.4
Mô hình ứng dụng WiMAX
10
Hình 1.5
Mô hình ứng dụng WiMAX di động
12
Hình 1.6
Cấu hình PMP
15
Hình 1.7
Cấu hình mesh
16
Hình 2.1
17
Hình 2.2
Ví dụ về vị trí dải tần FDD
19
Hình 2.3
Cấu trúc khung TDD
19
Hình 2.4
Cấu trúc khung con đường lên TDD
21
Hình 2.5
Khung con DL FDD
22
Hình 2.6
Hình 2.7
Hình 2.8
Các sử dụng các khối FEC được thu ngắn lại - trường
hợp TDM
Khuôn dạng của lớp con hội tụ truyền PDU
24
24
Các sử dụng các khối FEC được thu ngắn lại - trường
hợp TDMA
25
Hình 2.9
Cấu trúc khung con đường xuống
26
Hình 2.10
Cấu trúc khung WiMAX OFDMA
36
Hình 3.1
Cấu trúc OFDM symbol trong miền
42
Hình 3.2
Đặc tả OFDM trong miền tần số
42
Hình 3.3
Hình 3.4
44
–
46
Hình 3.5
Hình 3.6
47
3
48
kênh con)
Hình 3.7
49
Hình 3.8
50
Hình 3.9
57
Hình 3.10
59
Hình 4.1
Thủ tục trao đổi khóa TEK
67
Hình 4.2
Sự quản lý AK trong BS và SS
71
Hình 4.3
Quản lý TEK trong BS và SS
74
Hình 5.1
Trung tâm quản lý
78
Hình 5.2
Mô hình hệ thống WiMAX Lào Cai
82
Hình 5.3
Hệ thống BreezeMAX 3300
83
Hình 5.4
Hệ thống WiMAX tại Base Station Bưu điện Lào Cai
84
Hình 5.5
Anten Ommi ANT tần số hoạt động 3.3 - 3.4 GHz
84
Hình 5.6
Kết nối tại trạm gốc WiMAX
85
Hình 5.7
Kết nối tại trạm đầu cuối WiMAX
86
Hình 5.8
Kết nối tại trạm đầu cuối WiMAX (Phía sau CPE)
87
Hình 5.9
Kết nối hệ thống VoIP
88
Hình 5.10
89
Hình 5.11
cho MBST
89
Hình 5.12
90
Hình 5.13
90
Hình 5.14
Hình 5.15
Hình 5.16
Giao diện hệ thống quản lý NMS BreezeLITE của
Alavarion
Các QoS được quy định trong phần mềm BreezeLite
Sơ đồ tổng thể kết nối WiMAX giữa BTS – End user tại
Tả Van
91
91
92
Hình 5.17
Thiết bị BS Outdoor MicroMAX SOC 3.3
93
Hình 5.18
Thực tế anten trạm gốc
94
Hình 5.19
Đấu nối trạm gốc
94
Hình 5.20
CPE_Outdoor và CPE_Indoor
95
Hình 5.21
CPE - Outdoor tại nhà dân và UBND xã Tả Van
95
Hình 5.22
CPE - Indoor tại nhà dân
96
Hình 5.23
Phía bên ngoài trạm gốc BTS
97
Hình 5.24
Sơ đồ đấu nối chi tiết trong điểm Bưu điện văn hóa xã,
phía trạm gốc
97
Hình 5.25
Sơ đồ đấu nối hệ thống VoIP/WIMAX
98
Hình 5.26
Sơ đồ kết nối phía người dùng cuối (End – User)
98
Hình 5.27
Giao diện quản lý BS
99
Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam
MỞ 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 nhập cũng liên tục được phát triển để đáp ứng những đòi hỏi ngày càng cao
về băng thông cho truy nhập Internet. Các công nghệ truy nhập băng rộng đã
được phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây bao gồm các công nghệ
truy nhập hữu tuyến và công nghệ vô tuyến.
Một loạt các chuẩn về mạng truy nhập vô tuyến băng rộng đã được nhiều tổ
chức nghiên cứu, xây dựng và phát triển như chuẩn IEEE 802.11x, IEEE 802.15,
IEEE 802.16, IEEE 802.20, HIPERLAN 1/2, HomeRF, chuẩn Bluetooth,vv...
Phạm vi ứng dụng của các chuẩn này bao trùm từ mạng cá nhân (PAN), mạng
nội bộ (LAN), mạng diện rộng (MAN) và mạng diện rộng (WAN).
Hệ thống WiMAX được sản xuất dựa trên họ tiêu chuẩn IEEE 802.16 đang
được các hãng cung cấp thiết bị cũng như nhà cung cấp dịch vụ quan tâm đặc
biệt. Các hệ thống WiMAX cố định dựa trên chuẩn 802.16-2004 đã được sản
xuất, đưa vào thử nghiệm và đã được diễn đàn WiMAX cấp chứng nhận đã cho
thấy rõ những ưu điểm của công nghệ này. Hệ thống WiMAX di động dựa trên
tiêu chuẩn 802.16e cũng đang được các nhà cung cấp thiết bị lên kế hoạch để đưa
thiết bị vào thử nghiệm trong thời gian tới.
Mạng Viễn thông Việt Nam trong những năm qua đã có sự phát triển mạnh
mẽ, các hệ thống cung cấp dịch vụ truy nhập băng rộng đã và đang được triển
khai tại hầu hết các tỉnh thành. Tuy nhiên, phần lớn vẫn là các hệ thống xDSL
cung cấp truy nhập hữu tuyến và hệ thống WiFi với phạm vi phục vụ còn rất hạn
chế. Trong khi đó, nhu cầu sử dụng dịch vụ băng rộng lại đang đòi hỏi rất cấp
thiết tại nhiều vùng, nhiều khu vực mà các giải pháp hiện có rất khó triển khai
hoặc triển khai chậm. Để có thể triển khai nhanh chóng và hiệu quả hệ thống truy
1
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.v
Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam
nhập băng rộng tại các khu vực này thì việc nghiên cứu triển khai các hệ thống
truy nhập vô tuyến băng rộng WiMAX là hết sức cần thiết.
Với mục đích tìm hiểu về công nghệ WiMAX để đánh giá, lựa chọn giải
pháp, thiết bị và hệ thống mạng phù hợp với điều kiện tại Việt Nam, luận văn sẽ
gồm 5 chương cụ thể như sau:
Chương 1:
.
Chương 2:
Chương 3:
ớp
của chuẩn IEEE 802.16.
ền tảng kỹ thuật của WiMAX: OFDM, OFDMA, Kiến
trúc WiMAX đầu cuối.
Chương 4: Các hệ thống bảo mật mạng không dây WiMAX
Chương 5:
.
Do hạn chế về nhiều mặt nên Luận văn chắc chắn không tránh khỏi những
thiếu xót, rất mong được sự đóng góp ý kiến của Thầy, Cô và các bạn để Luận
văn được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, PGS. TS Lê Bá Dũng đã tận tình
hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình hoàn thành luận văn. Em cũng xin
trân thành cảm ơn các thầy, cô, bạn bè cùng toàn thể người thân đã giúp đỡ và
chỉ bảo cho em trong thời gian thực hiện luận văn này.
2
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.v
Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam
CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ WIMAX
1.1. Tổng quan về mạng không dây băng rộng
1.1.1. Các khái niệm về mạng không dây băng rộng
Mạng không dây
Mạng không dây (Wireless Network) là công nghệ cho phép một hoặc
nhiều thiết bị giao tiếp được với nhau mà không cần những kết nối vật lý hay nói
cách khác là kết nối mà không cần đến cable mạng. Công nghệ mạng không dây
sử dụng sóng radio trong khi các công nghệ truyền thống sử dụng các loại cable
làm phương tiện truyền dữ liệu. Phạm vi của công nghệ mạng không dây rất lớn,
kể từ những mạng trên diện rộng như WLAN, mạng điện thoại cho tới những hệ
thống, thiết bị cực kỳ đơn giản như tai nghe, micro di động không dây và một
loạt các thiết bị không giây có nhiệm vụ lưu trữ và xử lý thông tin khác. Nó cũng
bao gồm các thiết bị hồng ngoại như các thiết bị điều khiển từ xa, một số thiết bị
chuột và bàn phím không dây, tai nghe stereo không dây, các thiết bị loại này đều
cần một không gian không bị chặn giữa hai thiết bị truyền và nhận tín hiệu để
đóng đường kết nối.
Băng thông
Hai phương pháp xem xét băng thông có tầm quan trọng trong nghiên cứu
không dây là băng thông analog và băng thông digital.
Băng thông analog thường được xem xét như dải tần số của hệ thống điện
tử dùng kỹ thuật analog. Băng thông analog có thể được sử dụng để mô tả dải tần
số truyền bởi một đài phát radio hay một bộ khuếch đại điện tử. Đơn vị đo lường
cho băng thông analog là Hertz, giống như đơn vị của tần số. Ví dụ băng thông
3KHz cho điện thoại, 20KHz cho tín hiệu nghe thấy, 5KHz cho các đài radio AM
và 200 MHz cho các đài FM.
Hệ thống băng thông (system bandwidth) càng rộng thì tốc độ (băng thông
digital) càng cao. Băng thông digital đo lường lượng thông tin có thể truyền đi từ
nơi này đến nơi khác trong một lượng thời gian cho trước. Đơn vị cơ bản để đo
lường băng thông digital là bit/giây (bit per second-bps).
3
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.v
Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam
Hệ thống băng rộng và hẹp
Các hệ thống không dây có thể được phân loại dựa theo cấu trúc của chúng
thuộc dạng băng thông hẹp hay băng thông rộng. Các hệ thống băng thông hẹp
hỗ trợ đường truyền tốc độ thấp, trong khi đó hệ thống băng thông rộng hỗ trợ
đường truyền tốc độ cao. Một hệ thống được xác định là thuộc băng thông hẹp
hay băng thông rộng phụ thuộc vào độ rộng dải tần của kênh truyền vật lý mà nó
hoạt động.
Độ rộng dải tần của kênh hệ thống được đánh giá dựa theo độ rộng dải tần
cố kết. Độ rộng dải tần cố kết được định nghĩa là: "dải tần số trong đó tất cả các
tần số chịu ảnh hưởng như nhau bởi việc giảm âm do hiện tượng nhiễu đường
truyền". Các hệ thống hoạt động với các kênh dẫn nhỏ hơn nhiều so với độ rộng
dải tần cố kết được gọi là hệ thống băng thông hẹp. Các hệ thống băng thông
rộng hoạt động với các kênh rộng hơn nhiều so với độ rộng dải tần cố kết. Trong
các hệ thống băng thông hẹp, tất cả các thành phần của tín hiệu bị ảnh hưởng như
nhau bởi quá trình truyền nhiều đường dẫn. Theo đó, mặc dù với những biên độ
khác nhau nhưng tín hiệu băng thông hẹp nhận được cũng cần phải giống với tín
hiệu băng thông hẹp truyền đi. Trong các hệ thống băng thông rộng, các tần số
khác nhau của tín hiệu có thể chịu tác động khác nhau bởi hiện tượng giảm âm.
Do đó, các hệ thống băng thông hẹp chịu ảnh hưởng của việc giảm âm có chọn
lọc, trong khi đó hệ thống băng thông rộng không chịu ảnh hưởng của việc giảm
âm có chọn lọc. Băng thông rộng có độ rộng dải tần hơn 1 MHz và hỗ trợ tốc độ
truyền dữ liệu từ 1,5Mbps.
1.1.2. Vài nét về những mạng không dây đang tồn tại
Hai chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản để phân loại mạng không dây là phạm vi phủ
sóng và giao thức báo hiệu. Trên cơ sở phạm vi phủ sóng chúng ta có 4 loại
mạng sau:
Mạng cá nhân không dây (Wireless Personal Area Network - WPAN)
Mạng cục bộ không dây (Wireless Local Area Network - WLAN)
Mạng đô thị không dây (Wireless Metropolitian Area Network - WMAN)
4
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.v
Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam
Mạng diện rộng không dây (Wireless Wide Area Network - WWAN)
WAN
Ví dụ: các mạng di động (thế hệ thứ 2 và thứ 3), WiMAX (phiên bản
802. 16e). WiBro
WMAN
Ví dụ: WiMAX (Phiên bản IEEE 802.16-2004)
WLAN
Ví dụ: WiFi (IEEE 802.11 và các biến thể
WPAN
Ví dụ: Bluetooth
(IEEE 802.15.1)
UWB
Hình 1.1 Minh hoạ các loại mạng không dây
WPAN (Wireless Personal Area Network)
Mạng các nhân là một mạng dữ liệu được sử dụng để truyền thông giữa các
thiết bị dữ liệu ở gần một người. Phạm vi của mạng các nhân khoảng vài mét,
thông thường nhỏ hơn 10m, mặc dù vài công nghệ WPAN có thể lớn hơn. Ví dụ
công nghệ WPAN là Bluetooth, UWB và Zigbee.
WLAN (Wireless Local Area Network)
Mạng cục bộ là mạng được sử dụng để truyền thông giữa các thiết bị dữ liệu
như: máy tính, điện thoại, máy in và các thiết bị số phụ trợ cá nhân. Mức độ bao
phủ của mạng này tương đối nhỏ, như một ngôi nhà, một văn phòng hay một khu
trường sở (hoặc một phần trường sở). Phạm vi của mạng cục bộ khoảng 100m.
Hiện nay hầu hết các mạng LAN không dây WiFi
WMAN (Wireless Metropolitan Area Network)
Mạng đô thị là mạng dữ liệu có độ bao phủ lên tới vài km, điển hình là một
cơ quan lớn hoặc 1 công ty. Ví dụ, một trường đại học có thể có 1 mạng diện
rộng với nhiều mạng LAN ở xung quanh vị trí đó, mỗi mạng LAN cách nhau
khoảng 1/2 km2. Sau đó từ mạng diện rộng của trường đại học này có thể liên kết
5
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.v
- Xem thêm -