Đối với cỏc khu vực địa lý đặc thự như vựng cao, hải đảo…… 90 KẾT LUẬN……….……… 91 Trang 6 3G 3rd Genneration of Mobile networks Mạng di động thế hệ thứ 3 3-DES Tripple - Data Encryption
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HÀ THẾ HÙNG CÔNG NGHỆ WIMAX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG TẠI PHÚ THỌ LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Công nghệ thông tin Hà Nội - 2013 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131650801000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ THẾ HÙNG CÔNG NGHỆ WIMAX VÀ CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG TẠI PHÚ THỌ Chuyên ngành: Công nghệ thông tin LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Người hướng dẫn khoa học: GS.TS NGUYỄN THÚC HẢI Hà Nội - 2013 MỤC LỤC Trang Mục lục Danh mục từ viết tắt Danh mục bảng biểu Danh mục hình vẽ Mở đầu Chương I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ WIMAX 1.1 Tổng quan mạng không dây băng rộng 1.1.1 Các khái niệm mạng không dây 1.1.2 Tầm quan trọng hệ thống mạng không dây 1.1.3 So sánh mạng khơng dây mạng có dây 1.1.4 Tại lại lựa chọn mạng không dây 1.1.5 Các ứng dụng mạng không dây 1.2 Giới thiệu công nghệ WiMAX 1.2.1 Công nghệ WiMAX 1.2.2 Các chuẩn IEEE 802.16 tiêu biểu 15 1.2.3 So sánh tóm tắt chuẩn IEEE 802.16 19 1.2.4 WiMAX có cạnh tranh với HiperMAN ETSI ? 19 1.3 Tần số làm việc độ rộng kênh truyền Wimax 20 1.4 Cấu hình mạng 21 1.4.1 Cấu hình điểm - điểm PP 21 1.4.2 Cấu hình điểm - đa điểm PMP 21 1.4.3 Cấu hình mắt lưới MESH Chương II: LỚP PHY VÀ MAC CỦA CHUẨN IEEE 802.16 21 23 2.1 Lớp vật lý PHY 23 2.2 Lớp MAC chuẩn IEEE 802.16a 27 2.2.1 Những lớp quy tụ chuyên biệt dịch vụ 28 2.2.2 Lớp phần chung (common part sublayer) 29 2.2.3 Lớp bảo mật 34 2.3 Lớp hội tụ truyền 36 Chương III: MƠ HÌNH ỨNG DỤNG TỔNG THỂ CỦA WIMAX VÀ TRIỂN KHAI THỬ NGHIỆM TẠI LÀO CAI 37 3.1 Mơ hình kết nối tổng qt 37 3.1.1 Trạm gốc – WiMAX Base Station 37 3.1.2 Trạm thuê bao 39 3.1.3 Trung tâm quản lý 39 3.2 Mơ hình ứng dụng Wimax 40 3.3 Các thiết bị cần thiết để triển khai mạng WiMAX ……………… 42 3.3.1 Trạm gốc – WiMAX Base Station 42 3.3.2 Trạm thuê bao 43 3.3.3 Trung tâm quản lý 43 3.4 Dự án thử nghiệm công nghệ WiMAX Lào Cai 44 3.4.1 Mơ hình triển khai thử nghiệm WiMAX pha TP Lào Cai… … 46 3.4.1.1 Mô tả hệ thống thiết bị triển khai lắp đặt … 46 3.4.1.2 Chuẩn WiMAX tần số sử dụng 47 3.4.1.3 Ứng dụng dịch vụ triển khai 47 3.4.1.4 Thiết bị triển khai - Hệ thống BreezeMAX………………… 48 3.4.1.5 Phương án đấu nối, lắp đặt hệ thống WiMAX 49 3.4.1.6 Phần mềm quản lý hệ thống (BreezeLite) … 52 3.4.1.7 Đánh giá kết triển khai 54 3.4.2 Mơ hình triền khai thử nghiệm WiMAX Tả Van – Sa Pa … 3.4.2.1 Địa điểm triển khai: Xã Tả Van - Huyện Sapa – Lào Cai … 3.4.2.2 Mô tả hệ thống thiết bị triển khai lắp đặt … 55 55 55 3.4.2.3 Cài đặt quản trị hệ thống 61 3.4.2.4 Các kết thu thực tế 71 Chương IV: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG WIMAX TẠI PHÚ THỌ ……… 72 4.1 Đề xuất mơ hình triển khai WiMax Tỉnh Phú Thọ…………… 72 4.1.1 Mô tả hệ thống thiết bị triển khai……………………… 74 4.1.2 Ứng dụng dịch vụ triển khai………………………… 75 4.1.3 Phương án đấu nối, lắp đặt hệ thống WiMAX điểm đề xuất đặt trạm gốc BS………………………………………… 75 4.2 Các giải pháp hướng triển khai huyện tỉnh Phú Thọ 76 4.2.1 Hướng triển khai Huyện Cẩm Khế………………………… 76 4.2.2 Hướng triển khai Huyện Đoan Hùng……………………… 77 4.2.3 Hướng triển khai Huyện Hạ Hòa………………………… 78 4.2.4 Hướng triển khai Huyện Tam Nông……………………… 79 4.2.5 Hướng triển khai Huyện Tân Sơn ………………………… 80 4.2.6 Hướng triển khai Huyện Thanh Ba……………………… 81 4.2.7 Hướng triển khai Huyện Thanh Sơn……………………… 82 4.2.8 Hướng triển khai Huyện Thanh Thủy…………………… 83 4.2.9 Hướng triển khai Huyện Yên Lập……………………… 84 4.3 Khuyến nghị giải pháp tổng thể triển khai Wimax Việt Nam…… 85 4.3.1 Đối với thành phố trực thuộc Trung ương…………… 89 4.3.2 Đối với tỉnh, thành phố khác khắp nước……… 90 4.3.3 Đối với khu vực địa lý đặc thù vùng cao, hải đảo…… 90 KẾT LUẬN………………………………………………….……… 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………….… 93 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 3G 3rd Genneration (of Mobile networks) Mạng di động hệ thứ 3-DES Tripple - Data Encryption Standard Ba- chuẩn mã hóa liệu ACK Acknowledgement Xác nhận ADSL Asymmetric Digital Subcriber Line Đường dây thuê bao số bất đối xứng ADC Analog to digital converter ASK Amplitude Shift Keying Khoá dịch chuyển biên độ ATM Asynchronous Transfer Mode Phương thức truyễn dẫn đồng Ad hoc Ad hoc network Mạng độc lập ngang cấp AP Access Point Điểm truy nhập BER Bit Error Rate Tỷ số lỗi bít BPSK Binary Phase Shift Keying Khoá dịch pha nhị phân BS Base Station Trạm gốc BTS Base Transmit Station Trạm phát sóng gốc BSS Basic Service Set Bộ dịch vụ sở BT Bandwidth-Time product Tích thời gian-độ rộng băng tần CCK Complementary Code Keying Khoá mã bổ xung CPE Customer Premise Equipment Thiết bị người dùng CSMA Carrier Sense Multiple Access Đa truy nhập cảm ứng sóng mang CSMA/CA CSMA with Collision Avoidance CSMA tránh xung đột CTS Clear To Send Xoá để phát DBPSK Differential BPSK Khoá dịch pha nhị phân vi sai DIFR Diffused InfraRed Hồng ngoại khuyếch tán DS Distribution System Hệ thống phân phối DSM DSS Distribution System Medium Distribution System Service Phương tiện hệ thống phân phối Dịch vụ hệ thống phân phối DSSS ESS Direct Sequence Spectrum Spread Extended Service Set Bộ chuyển đổi từ tín hiệu tương tự sang số Trải phổ chuỗi trực tiếp Bộ dịch vụ mở rộng ETSI European Telecom Standard Institute Viện tiêu chuẩn Viễn thông châu Âu Fixed Broadband Wireless Truy nhập băng rộng không dây Access cố định FEC Forward Error Correction Sủa lỗi tiên tiến FDD Frequency Division Duplexing Song công phân chia theo tần số FBWA FDMA FHSS FSK GSM Frequency Division Multiple Access Frequency Hopping Spectrum Spread Đa truy nhập phân chia theo tần số Trải phổ nhảy tần Frequency Shift Keying Khoá dịch chuyển tần số Global System for Mobile Hệ thống thông tin toàn cầu cho communications điệnthoại di động Hiper LAN High Performance LAN LAN chất lượng cao IBSS Bộ dịch vụ sở độc lập IEEE Independent Basic Service Set Institute of Electrical and Electronic Engineers Hiệp hội kỹ sư điện điện tử IFS InterFrame Space Khoảng cách khung IP Internet Protocol Giao thức Internet ITU ISM International Telecommunication Union Industry Science Medicine Tở chức viễn thông giới Băng tần công nghiệp, kỹ thuật y tế International Organization for Tổ chức quốc tế chuyên Standardization tiêu chuẩn LAN Local Area Network Mạng cục LLC Logical Link Control (layer) LOS Line-Of-Sight Lớp điều khiển kiên kết vật lý Phương thức truyền vô tuyến cần MAC Medium Access Control ISO phải thoả mãn tầm nhìn thẳng Điều khiển truy nhập mơi trường MAN Metropolitan Area Network Mạng khu vực đô thị MIMO Multiple-Input, Multiple-Output Nhiều đầu vào, nhiều đầu MPDU MAC Protocol Data Unit Khối liệu giao thức MAC MSDU MAC Service Data Unit Khối liệu dịch vụ MAC NIC Network Interface Card Card giao tiếp mạng NLOS Non-Line-Of-Sight Không tầm nhìn thẳng OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing Ghép phân chia tần số trực giao Orthogonal Frequency Division Đa truy nhập phân chia theo tần số Multiple Access trực giao OSI Open Systems Interconnection Quan hệ hệ thống mở PDA Personal Digital Assistance Thiết bị hỗ trợ cá nhân kỹ thuật số PHY Physical Lớp vật lý PMP Point-to-multipoint Điểm - Đa điểm PSK Phase Shift Keying Khoá dịch chuyển pha Public Switched Telephone Mạng điện thoại chuyển mạch Network công cộng Point-to-point Điểm-điểm Quadrature Amplitude Phương pháp điều chế biên độ cầu Modulation phương QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ QPSK Quadrature Phase Shift Keying Khoá dịch chuyển pha cầu phương RTS Request To Send Yêu cầu gửi SNR Signal to Noise Ratio Tỷ số tín hiệu / tập âm SS Subcriber Station TDD Time Division Duplexing Trạm thuê bao Song công phân chia theo thời TDM Time Division Multiplexing OFDMA PSTN PTP QAM gian Sự truyền dồn kênh phân chia theo thời gian Đa truy nhập phân chia theo thời TDMA Time Division Multiple Access TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn WLAN Wireless Local Area Network Mạng vo tuyến cục WMAN Wireless Metropolitan Area Network gian Mạng vô tuyến khu vực đô thị DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 1.1 So sánh chuẩn IEEE 802.16 Bảng 2.1 Các loại khoá bảo mật sử dụng IEEE 802.16a DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1 Tổng quan chuẩn khơng dây Hình 1.2 Mơ hình mạng WiMAX Hình Sự phát triển Wimax Hình 1.4 Truyền tải NLOS Hình 1.5 So sánh chuẩn ETSI với IEEE Hình 1.6 Cấu hình PMP Hình 1.7 Cấu hình mesh Hình 2.1 Vị trí tương đối lớp MAC PHY Hình 2.2 Khung đường xuống Hình 2.3 Khung đường lên Hình 3.1 Mơ hình Wimax BS Hình 3.2 Trung tâm quản lí Hình 3.3 Mơ hình ứng dụng cho mạng truy nhập Hình 3.4 Mơ hình ứng dụng cho mạng trục Hình 3.5 Mơ hình kết hợp Wimax WiFi Hình 3.6 Mơ hình hệ thống WiMAX Lào Cai Hình 3.7 Hệ thống BreezeMAX 3300 Hình 3.8 Hệ thống WiMAX Base Station Bưu điện Lào Cai Hình 3.9 Anten Ommi ANT tần số hoạt động 3.3 - 3.4 GHz Hình 3.10 Kết nối trạm gốc WiMAX Hình 3.11 Kết nối trạm đầu cuối WiMAX Hình 3.12 Kết nối trạm đầu cuối WiMAX (Phía sau CPE) Hình 3.13 Kết nối hệ thống VoIP Hình 3.14 Cửa sổ hiển thị thơng tin chung BTS Hình 3.15 Cửa sổ Air Interface cho MBST Hình 3.16 Cửa sổ Interface cho MBST