Công nghệ wimax di động cho vùng kinh tế biển đảo việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI -[\ [\ - TÁC GIẢ Trần Quốc Tuấn TÊN ĐỀ TÀI Công nghệ WIMAX cho vùng kinh tế biển đảo Việt Nam LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC Hoàng Phương Chi Hà Nội, năm 2011 LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam quốc gia có đường bờ biển dài 3200 Km diện tích vùng đặc quyền kinh tế biển rộng lớn, gồm nhiều quần đảo, hệ thống cơng trình biển như: hệ thống cảng biển, giàn khoan dầu khí, chịi thăm dị giám sát khống sản, tàu thuyền lưu thơng biển v.v Một vấn đề đặt để phục vụ nhiệm vụ chiến lược phát triển vùng kinh tế biển hải đảo Đảng nhà nước ta vấn đề đảm bảo thông tin liên lạc thông suốt hải đảo hay cơng trình biển, tàu thuyền với đất liền phải ưu tiên hàng đầu Không vậy, hệ thống thông tin liên lạc cần phải nhanh chóng, xác đạt hiệu cao, khơng góp phần phát triển kinh tế - xã hội mà phục vụ cho vấn đề cứu hộ, cứu nạn biển an ninh quốc phòng vùng biển đảo thiêng liêng tổ quốc Một giải pháp nghiên cứu ứng dụng việc triển khai tích hợp cơng nghệ khơng dây băng rộng WiMAX (World Interoperability for Microwave Acess) vào hệ thống thông tin liên lạc cho vùng kinh tế biển đảo Đây cơng nghệ có nhiều ưu điểm vượt trội, tốc độ truyền dẫn liệu cao, vùng phủ sóng lớn, sử dụng phổ tần cấp phép không cấp phép Trong khuôn khổ nội dung đề tài xin giới thiệu hệ thống mạng WiMAX, công nghệ tảng hệ thống WiMAX, dịch vụ WiMAX di động số đánh giá, so sánh khác Đồng thời đưa giải pháp ứng dụng công nghệ WiMAX cho đặc thù vùng kinh tế biển hải đảo Việt Nam Để thực tốt luận văn tốt nghiệp trước tiên xin gửi lời cảm ơn tới TS Hồng Phương Chi tận tình hướng dẫn tơi suốt thời gian làm luận văn vừa qua Tôi xin gửi lời cảm ơn tới lãnh đạo phòng Tích hợp phát triển hệ thống, cơng ty Điện toán Truyền số liệu (VDC) –đã tạo điều kiện giúp đỡ tin tưởng cho phép trực tiếp tham gia nhóm kỹ thuật thử nghiệm Cơng nghệ WiMAX Bưu Điện bờ hồ giai đoạn II Nhờ tơi tiếp cận, nghiên cứu, thiết kế, triển khai hệ thống WiMAX thực tế việc đánh giá yếu tố kỹ thuật công nghệ, kinh tế xã hội từ dự án thử nghiệm Đó tảng kiến thức kinh nghiệm ban đầu để thực đề tài tốt nghiệp Qua tơi xin chân thành cảm ơn anh Lê Quang Đạo – trưởng ban nghiên cứu, phát triển hệ thống WiMAX tập đoàn VNPT, anh Nguyễn Minh Đức – chuyên gia hệ thống tập đoàn Motorola anh phịng Tích Hợp Hệ Thống - cơng ty VDC giúp đỡ tơi hồn thiện đề tài Cuối xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô giáo Viện Điện tử viễn thơng, người thân gia đình bạn bè - người hướng dẫn, giúp đỡ, ủng hộ suốt thời gian học tập trường việc hoàn thành luận văn tốt nghiệp Hà Nội, tháng 08 năm 2011 Học viên thực Trần Quốc Tuấn TÓM TẮT ĐỒ ÁN Tiếng Việt – Vietnamese: Luận văn nghiên cứu tổng quan công nghệ WiMAX tập trung vào chuẩn WiMAX di động IEEE 802.16e-2005, giới thiệu mơ hình ứng dụng tiêu biểu, nghiên cứu mơ hình mẫu ứng dụng tích hợp WiMAX cho vùng kinh tế đặc thù Biển đảo Việt Nam Luận văn đề cập tới bốn nội dung chính: Giới thiệu tổng quan công nghệ băng rộng mạng di động băng rộng Tập trung giới thiệu họ chuẩn IEEE 802 bao gồm chuẩn WiMAX di động 802.16e Giới thiệu công nghệ mạng WiMAX – q trình phát triển chuẩn hóa, mơ hình đặc điểm mạng WiMAX, trình bày số vấn đề kỹ thuật quy hoạch tần số WiMAX Ngồi cung cấp thơng tin tình hình thử nghiệm, triển khai thương mại WiMAX Việt Nam toàn giới Nghiên cứu vấn đề kỹ thuật tảng WiMAX, kỹ thuật cần phải quan tâm thiết kế triển khai mạng WiMAX thực tế Phần cuối luận văn sâu nghiên cứu xây dựng mơ hình mẫu triển khai WiMAX cho đặc thù vùng kinh tế biển đảo Đồng thời đánh giá cách toàn diện mặt: kỹ thuật công nghệ, kinh tế xã hội triển khai công nghệ WiMAX vào thực tế Việt Nam Tiếng Anh – English: The thesis studies an overview of the WiMAX technology which focuses on the mobile WiMAX based on the IEEE802.16e-2005 standard, introduces some typical applying models, specially studies a sample applying model which integrating WiMAX technology for imformation system of Vietnamese Sea an Islands’economic zone This thesis refers to four main parts: Firstly, the thesis introduces an overview of the mobile broadband network This part focus on introducing the WiMAX technology – the process of development an standardization, main features of the WiMAX network and presents some technical problems and the WiMAX’s planned frequency Besides, it also provides information on testing, deploying the WiMAX commerce in Viet Nam as well as all over the world Secondly, this thesis presents WiMAX’s basic technical issues, which should be paid attention to when designing and deploying the WiMAX netword in practice Thirdly, the thesis introduces model and features of the WiMAX mobile network, describes WiMAX network architecture in practice Beyond, it also presents some typical applying models in Viet Nam Lastly, the thesis researches in details an builds the specimen model for WiMAX information systems of Vietnamese Sea and Islands’ economic zone And evaluating comprehensively all aspects of: technology, economy and society when deploying the WiMAX technology in the actual situation of Viet Nam today MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN DANH SÁCH HÌNH VẼ DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU CÁC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT PHẦN MỞ ĐẦU .9 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG BĂNG RỘNG .11 1.1 Công nghệ truy nhập băng rộng 11 1.2 Một số mạng di động băng rộng .12 Kết luận 16 CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ MẠNG WIMAX 17 2.1 Công nghệ WiMAX - trình phát triển chuẩn hóa 17 2.2 Đặc điểm công nghệ mạng WiMAX 19 2.3 Quy hoạch tần số WiMAX 21 2.4 Kiến trúc hệ thống mạng WiMAX di động 25 2.5 Giới thiệu số dịch vụ hạ tầng mạng WiMAX .27 2.6 Tình hình triển khai WiMAX giới Việt Nam 28 2.6.1 Tình hình triển khai WiMAX giới 28 2.6.2 Triển khai WiMAX Việt Nam – Thuận lợi thách thức 30 2.7 Một số mơ hình triển khai WIMAX tiêu biểu Việt Nam 31 2.7.1 Triển khai thử nghiệm WiMAX VDC Tả Van 32 2.7.2 Triển khai thử nghiệm WiMAX Bưu Điện Hà Nội 36 2.7.3 Mơ hình triển khai ứng dụng WiMAX VietSoPetrol 40 Kết luận 43 CHƯƠNG III: CÁC KỸ THUẬT NỀN TẢNG CỦA WIMAX 44 3.1 Kỹ thuật điều chế số 44 3.1.1 Kỹ thuật điều chế pha BPSK/QPSK 44 3.1.2 Kỹ thuật điều chế biên độ cầu phương QAM 45 3.2 Kỹ thuật điều chế OFDM 46 3.2.1 Lý thuyết kỹ thuật điều chế OFDM .47 3.2.2 Các ưu nhược điểm phương pháp OFDM 50 3.3 Kỹ thuật song công FDD/TDD .51 3.4 Các kỹ thuật đa truy nhập .52 3.4.1 TDMA 52 3.4.2 OFDMA 53 3.4.3 Scalable OFDMA (SOFDMA) 57 3.5 Điều chế thích nghi mã hóa AMC 58 3.6 Cơ chế H-ARQ 60 Hybrid ARQ 61 3.7 Phản hồi kênh nhanh CIQCH 62 3.8 Hỗ trợ chất lượng dịch vụ QoS .63 3.9 Kiểm soát hệ thống vô tuyến 65 3.9.1 Kỹ thuật đồng 65 3.9.2 Kiểm soát tần số .65 3.9.3 Điều khiển công suất 65 3.9.4 Quản lý di động giảm công suất tiêu thụ 66 3.10 Công nghệ MIMO – Anten thông minh 67 3.10.1 Công nghệ MIMO 67 3.10.2 Công nghệ Anten thông minh 68 Kết luận 69 CHƯƠNG IV: NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI TÍCH HỢP CƠNG NGHỆ WIMAX CHO HỆ THỐNG THÔNG TIN BIỂN VÀ ĐẢO 70 4.1 Mơ hình triển khai hệ thống thơng tin tích hợp công nghệ WiMAX cho biển đảo Việt Nam .70 4.1.1 Nhu cầu phát triển hệ thống thông tin liên lạc cho vùng kinh tế biển đảo Việt Nam 70 4.1.2 Các đặc trưng yêu cầu hệ thống thông tin xa bờ 71 4.1.3 Tích hợp cơng nghệ WiMAX cho hệ thống thông tin liên lạc xa bờ .72 4.2 Giải pháp kỹ thuật 75 4.2.1 Lựa chọn băng tần 75 4.2.2 Tính tốn đường truyền 76 4.2.3 Mô hình giải pháp tổng thể 79 4.2.4 Các thành phần chức hệ thống 81 4.3 Vấn đề bảo mật đảm bảo chất lượng dịch vụ .83 4.3.1 An ninh mạng sách bảo mật 83 4.3.2 Đảm bảo chất lượng dịch vụ 85 4.4 Triển khai ứng dụng 91 4.4.1 Dịch vụ truy cập Internet di động băng rộng 91 4.4.2 Dịch vụ thoại hệ thống WiMAX 91 4.4.3 Các ứng dụng băng rộng khác 103 4.5 Kết luận 104 PHẦN KẾT LUẬN 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 106 CÔNG NGHỆ WIMAX DI ĐỘNG CHO VÙNG KINH TẾ BIỂN ĐẢO VIỆT NAM LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan ngồi phần tham khảo tài liệu trích dẫn, nội dung luận văn kết nghiên cứu thân, không chép nội dung từ luận văn khác Hà Nội, Tháng 08 năm 2011 Học viên thực Trần Quốc Tuấn Trần Quốc Tuấn – CH2009 – Đại học Bách Khoa Hà Nội    CÔNG NGHỆ WIMAX DI ĐỘNG CHO VÙNG KINH TẾ BIỂN ĐẢO VIỆT NAM DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1: Hệ thống chuẩn cho mạng khơng dây [1] 13 Hình 1.2: Quan hệ 802 OSI .13 Hình 1.3: Hệ thống chuẩn cho mạng không dây IEEE [3] 14 Hình 2.1: Minh họa mạng WiMAX 17 Hình 2.2: Quy hoạch tần số cho WiMAX tồn cầu 22 Hình 2.3: Kiến trúc mạng WiMAX di động theo khuyến nghị Cisco [9] .25 Hình 2.4: Mơ hình tổng thể hệ thống thông tin Tả Van .33 Hình 2.5: Một số thiết bị thử nghiệm WiMAX Tả Van 34 Hình 2.6 : Kiến trúc tổng thể hệ thống mạng theo khuyến nghị Motorola [7] 38 Hình 2.7 : Mơ hình hệ thống thử nghiệm WiMAX Bưu Điện Bờ Hồ 39 Hình 2.8: Mơ hình triển khai ứng dụng cơng nghệ WiMAX cho hệ thống thông tin liên lạc cho VietSoPetrol .41 Hình 3.1: Điều chế BPSK 44 Hình 3.2: Điều chế QPSK 44 Hình 3.3: Sơ đồ khối điều chế QPSK 45 Hình 3.4: Điều chế 64QAM 45 Hình 3.5: Sơ đồ khối phương pháp điều chế M_QAM .46 Hình 3.6: Kỹ thuật ghép kênh theo tần số trực giao .48 Hình 3.7: Cấu trúc ký hiệu OFDM 49 Hình 3.8: Hai chế độ song cơng TDD FDD 51 Hình 3.9: Cấu trúc sóng mang OFDMA 54 Hình 3.10: Kênh hóa OFDMA 54 Hình 3.11: Cấu trúc khung cơng nghệ đa truy nhâp OFDMA [10] 55 Hình 3.12: Nhóm sóng mang cho người dùng khác [10] 56 Hình 3.13: Điều chế thích nghi mã hóa dựa khoảng cách với BS [10] 58 Hình 3.14: Cơ chế yêu cầu lặp lại lỗi xảy [5] .61 Hình 3.15: Hỗ trợ QoS WiMAX di động 63 Trần Quốc Tuấn – CH2009 – Đại học Bách Khoa Hà Nội    CÔNG NGHỆ WIMAX DI ĐỘNG CHO VÙNG KINH TẾ BIỂN ĐẢO VIỆT NAM 4.4.2.1 Mơ hình tổng qt: Hình 4.10: Mơ hình tổng thể hệ thống thoại 4.4.2.2 Các thành phần chức năng: ™ Site – xa bờ: • CallManager : Tổng đài mềm IP cài đặt máy chủ thoại Chức năng: − Đóng vai trị tổng đài mềm mạng IP chịu trách nhiệm quản lý IP phone biển − Thực chức xử lý định tuyến gọi giàn với hay điện thoại giàn vào bờ ngược lại − CallManager Cluster Site – xa bờ kết nối đến CallManager Cluster trung tâm bờ thông qua InterCluster Trunk để định tuyến gọi IP thuê bao Các thuê bao thoại chịu quản lý CallManager khác theo mô hình phân tán • Voice Gateway : Chức năng: Trần Quốc Tuấn – CH2009 – Đại học Bách Khoa Hà Nội  92   CÔNG NGHỆ WIMAX DI ĐỘNG CHO VÙNG KINH TẾ BIỂN ĐẢO VIỆT NAM − Kết nối điện thoại analog truyền thống tổng đài PABX vào mạng điện thoại IP − Gateway kết nối đến PAPX thơng qua luồng E1 có khả xử lý 30 kênh thoại đồng thời − Voice Gateway làm việc với CallManager thông qua giao thức báo hiệu MGCP • Các tổng đài PABX Analog Phone: Sử dụng tổng đài thoại truyền thống với mạng thoại có kết nối vào hệ thống mạng thoại IP thơng qua luồng E1 tới Voice Gateway • Điện thoại IP: Ta sử dụng dịng điện thoại IP Phone Cisco, Linksys, Zyxel, Acatel … Phụ thuộc vào tính năng, giá thành mà ta có lựa chọn thiết bị cho phù hợp ™ Site phụ – xa bờ: • Voice Gateway Chức năng: − Kết nối điện thoại analog truyền thống tổng đài PABX có site vào mạng điện thoại IP − Gateway kết nối đến PAPX thông qua luồng E1 có khả xử lý 30 kênh thoại đồng thời − Gateway có khả kết nối đến điện thoại Analog thông qua cổng FXS (tính tùy chọn) − Voice Gateway làm việc với CallManager thơng qua giao thức báo hiệu SIP • Điện thoại IP: Ta sử dụng dịng điện thoại IP Phone Cisco, Linksys, Zyxel, Acatel… Ngoài điện thoại Analog sẵn có kết nối gián tiếp với Voice Trần Quốc Tuấn – CH2009 – Đại học Bách Khoa Hà Nội  93   CÔNG NGHỆ WIMAX DI ĐỘNG CHO VÙNG KINH TẾ BIỂN ĐẢO VIỆT NAM Gateway thông qua chuyển đổi tương tự số ATA Phụ thuộc vào tính năng, giá thành mà ta có lựa chọn thiết bị đầu cuối cho phù hợp • Các tổng đài PABX Analog Phone: Sử dụng tổng đài thoại truyền thống với mạng thoại có kết nối vào hệ thống mạng thoại IP thông qua luồng E1 tới Voice Gateway Tổng đài PABX thơng thường Site phụ có khả quản lý số lượng Analog Phone thấp tổng đài PABX site trung tâm ™ Mơ hình mạng voice Trung tâm – Đất liền: Hình 4.11: Mơ hình mạng thoại Trung tâm – Đất liền • CallManager Cluster Chức năng: − Đóng vai trị tổng đài mềm mạng IP chịu trách nhiệm quản lý IP phone thuộc khu vực Trung tâm đất liền − CCM Cluster gồm Server (hoặc 5) chạy dịch vụ CallManager cấu hình với mức độ ưu tiên khác cho nhiệm vụ thích hợp với mục đích chịu lỗi Server bị cố chia tải − Thực chức xử lý định tuyến gọi VoIP IP Phone sang Analog tổng đài PAPX − Thực định tuyến gọi sang hệ thống MeetingPlace Trần Quốc Tuấn – CH2009 – Đại học Bách Khoa Hà Nội  94   CÔNG NGHỆ WIMAX DI ĐỘNG CHO VÙNG KINH TẾ BIỂN ĐẢO VIỆT NAM − CallManager Cluster khu vực bờ kết nối đến CallManager khu vực biển thông qua InterCluster Trunk để định tuyến gọi IP thuê bao chịu quản lý CallManager khác • Voice Gateway Chức năng: − Kết nối điện thoại analog truyền thống tổng đài PABX giàn vào mạng điện thoại IP − Gateway kết nối đến PAPX thơng qua luồng E1 có khả xử lý 30 kênh thoại đồng thời − Voice Gateway làm việc với CallManager thông qua giao thức báo hiệu MGCP • Tổng đài Analog thiết bị đầu cuối thoại: Như trình bày Site khác với quy mơ lớn 4.4.2.3 Mơ hình logical hệ thoại Hình sau mơ tả kết nối logic hệ thống thoại Hình 4.12: Mơ hình logical hệ thoại − CallManager trung tâm hệ thống mạng thoại Trần Quốc Tuấn – CH2009 – Đại học Bách Khoa Hà Nội  95   CÔNG NGHỆ WIMAX DI ĐỘNG CHO VÙNG KINH TẾ BIỂN ĐẢO VIỆT NAM − Các IP Phone IP Communicatior CallManager quản lý Phone làm việc với CallManager giao thức báo hiệu SCCP − Tất Voice Gateway CallManager quản lý theo mơ hình tập trung dùng giao thức báo hiệu MGCP để thuận lợi cho việc cấu hình quản lý Đồng thời analog gắn vào cổng FXS thêm nhiều tính ví dụ hook flash − Các Voice Gateway kết nối đến tổng đài PABX thông qua luồng E1 4.4.2.4 Q trình thực gọi • Các gọi thực nội Site − Cuộc gọi hai IP phone Site : Hình 4.13: Cuộc gọi IP phone Site Đây gọi thực hai IP phone Site Người gọi cần nhấn số điện thoại IP phone cần gọi, tín hiệu gọi gửi đến cho CallManager xử lý thực kết nối tới IP phone gọi Cuộc gọi sử dụng codec G.711 để có chất lượng thoại mức cao − Gọi nội IP phone Analog Phone Site: Trần Quốc Tuấn – CH2009 – Đại học Bách Khoa Hà Nội  96   CÔNG NGHỆ WIMAX DI ĐỘNG CHO VÙNG KINH TẾ BIỂN ĐẢO VIỆT NAM Hình 4.14: Cuộc gọi IP phone Điện thoại Analog Site Đây gọi thực IP phone gọi Analog Phone Site hay ngược lại Người gọi cần nhấn số điện thoại Analog cần gọi Tín hiệu gọi chuyển đến CallManager Sau CallManager định tuyến đến Voice Gateway Sau Voice Gateway kết nối với tổng đài PABX cuối tổng đài kết nối đến Analog phone gọi Lưu lượng thoại gọi chạy nội giàn nên ta nên sử dụng codec G.711 để có chất lượng thoại mức cao − Cuộc gọi hai Analog Phone Site: Đây gọi thực từ analog phone đến analog phone Có hai trường hợp xảy loại gọi hình sau: a) Cuộc gọi Analog FXS đến Analog Phone quản lý tổng đài PABX Trần Quốc Tuấn – CH2009 – Đại học Bách Khoa Hà Nội  97   CÔNG NGHỆ WIMAX DI ĐỘNG CHO VÙNG KINH TẾ BIỂN ĐẢO VIỆT NAM b) Cuộc gọi hai Analog phone quản lý tổng đài PABX Hình 4.15: Cuộc gọi hai Analog Phone Site • Các gọi Site với − Cuộc gọi hai IP Phone thuộc hai Site khác Đây gọi thực hai IP phone khác Site Người gọi cần nhấn số điện thoại IP phone cần gọi, tín hiệu gọi gửi đến cho CallManager xử lý thực kết nối tới IP phone gọi Lưu lượng thoại gọi định tuyến thông qua kết nối WiMAX nên sử dụng codec G.729 để tiết kiệm băng thông đồng thời chất lượng thoại mức chấp nhận Hình 4.16: Cuộc gọi hai IP Phone thuộc hai Site khác Trần Quốc Tuấn – CH2009 – Đại học Bách Khoa Hà Nội  98   CÔNG NGHỆ WIMAX DI ĐỘNG CHO VÙNG KINH TẾ BIỂN ĐẢO VIỆT NAM − Cuộc gọi IP Phone Analog Phone thuộc Site khác Đây gọi thực IP phone gọi Analog Phone thuộc hai Site khác Người gọi cần nhấn số điện thoại Analog cần gọi Tín hiệu gọi chuyển đến CallManager Sau CallManager định tuyến đến VoiceGateway Sau Voice Gateway kết nối với tổng đài PABX cuối tổng đài kết nối đến Analog phone gọi Lưu lượng thoại gọi định tuyến thông qua kết nối WiMAX nên sử dụng codec G.729 để tiết kiệm băng thông đồng thời chất lượng thoại mức chấp nhận Hình 4.17: Cuộc gọi IP Phone Analog phone thuộc hai Site khác − Cuộc gọi hai Analog Phone thuộc Site khác Hình 4.18: Cuộc gọi hai Analog Phone thuộc Site khác Trần Quốc Tuấn – CH2009 – Đại học Bách Khoa Hà Nội  99   CÔNG NGHỆ WIMAX DI ĐỘNG CHO VÙNG KINH TẾ BIỂN ĐẢO VIỆT NAM Đây gọi thực từ analog phone đến analog phone thuộc Site khác Chi tiết xử lý tín hiệu báo hiệu hình 4.16 Lưu lượng voice gọi phần mạng IP truyền thông qua hệ thống WiMAX dùng chuẩn G.729 để tiết kiệm băng thơng • Các gọi biển bờ − Cuộc gọi hai IP phone thuộc biển bờ Hình 4.19: Cuộc gọi hai IP phone thuộc biển bờ Việc thực gọi IP phone từ giàn vào bờ ta cấu hình theo đường sau: ¾ Đường thoại (Ưu tiên 1): IP phone gửi tín hiệu gọi đến CallManager biển, CallManager chuyển tín hiệu gọi tới Voice Gateway, tín hiệu IP từ CallManager chuyển thành tín hiệu thoại gửi đến tổng đài PABX Tín hiệu thoại từ tổng đài PABX biển truyền đến tổng đài PABX bờ đường truyền vệ tinh chuyển ngược lại thành tín hiệu IP thơng qua Voice Gateway bờ, chuyến tiếp đến CallManager bờ CallManager bờ kết nối IP phone lại với ¾ Đường IP (Ưu tiên 2): IP phone gửi tín hiệu gọi đến CallManager ngồi biển CallManager liên kết với CallManager bờ qua liên kết Trần Quốc Tuấn – CH2009 – Đại học Bách Khoa Hà Nội  100   CÔNG NGHỆ WIMAX DI ĐỘNG CHO VÙNG KINH TẾ BIỂN ĐẢO VIỆT NAM InterCluster Trunk CallManger kết nối IP phone lại với Lưu lượng voice gọi phần mạng IP dùng chuẩn G.729 để tiết kiệm băng thông − Cuộc gọi IP Phone Analog Phone thuộc biển bờ Hình 4.20: Cuộc gọi IP Phone Analog Phone thuộc biển bờ Thực gọi IP phone Analog bờ biển cấu hình theo đường, đường qua IP đường qua tổng đài thoại ¾ Đường thoại (Ưu tiên 1): IP phone gửi tín hiệu gọi đến CallManager ngồi biển, CallManager gửi tín hiệu đến Voice Gateway Tại Voice Gateway tín hiệu IP chuyển thành tín hiệu thoại gửi đến tổng đài PABX giàn trung tâm truyền tới bờ kết nối vệ tinh tổng đài Tại tổng đài bờ, chuyển tiếp tín hiệu gọi đến Analog phone bờ kết nối gọi ¾ Đường IP (Ưu tiên 2): IP phone gửi tín hiệu gọi đến CallManager ngồi biển, tín hiệu truyền trực tiếp đến CallManager bờ thông qua liên kết Inter Cluster Trunk CallManager CallManager bờ chuyển tín hiệu gọi đến Voice Gateway Tại Voice Gateway tín hiệu gọi (IP) Trần Quốc Tuấn – CH2009 – Đại học Bách Khoa Hà Nội  101   CÔNG NGHỆ WIMAX DI ĐỘNG CHO VÙNG KINH TẾ BIỂN ĐẢO VIỆT NAM chuyển thành tín hiệu thoại chuyển đến tổng đài PABX kết nối đến Analog phone bờ Lưu lượng voice gọi phần mạng IP dùng chuẩn G.729 để tiết kiệm băng thông − Cuộc gọi hai Analog Phone thuộc biển bờ Hình 4.21: Cuộc gọi hai Analog Phone thuộc biển bờ Thực gọi Analog thuộc khu vực bờ analog thuộc khu vực biển cấu hình theo đường, đường qua IP đường qua tổng đài thoại ¾ Đường IP: Analog phone gởi tín hiệu đến tổng đài Tổng đài PBX tiếp tục gửi tín hiệu đến Voice Gateway Sau Gateway gửi tín hiệu đến CallManager ngồi biển, tín hiệu truyền trực tiếp đến CallManager bờ thông qua liên kết Inter Cluster Trunk CallManager CallManager bờ chuyển tín hiệu gọi đến Voice Gateway Tại Voice Gateway tín hiệu gọi (IP) chuyển thành tín hiệu thoại chuyển đến tổng đài PABX kết nối đến Analog phone bờ ¾ Đường thoại: Analog phone gửi tín hiệu đến tổng đài PABX cùa giàn trung tâm truyền tới bờ kết nối vệ tinh tổng đài Tại tổng đài bờ, chuyển tiếp tín hiệu gọi đến Analog phone bờ kết nối gọi Trần Quốc Tuấn – CH2009 – Đại học Bách Khoa Hà Nội  102   CÔNG NGHỆ WIMAX DI ĐỘNG CHO VÙNG KINH TẾ BIỂN ĐẢO VIỆT NAM Lưu lượng voice gọi phần mạng IP dùng chuẩn G.729 để tiết kiệm băng thông 4.4.3 Các ứng dụng băng rộng khác 4.4.3.1 Dịch vụ Video Conferancing Trên hạ tầng mạng hoàn toàn cho phép triển khai ứng dụng Video Conferancing- ứng dụng đòi hỏi chất lượng đường truyền yêu cầu lực hệ thống cao Không với công nghệ băng rộng WiMAX cịn có hội nghị truyền hình di động Nó cho phép bạn dự hội nghị ngồi ôtô hay du thuyền Hình 4.22: Tham dự họp từ xa 4.4.3.2 Ứng dụng theo dõi, kiểm soát an ninh từ xa Hệ thống WiMAX kết hợp hệ thống truy cập băng rộng tính di động cho phép thực ý tưởng theo dõi, giám sát di động từ xa Điều mà hệ thống giám sát cố định thực kết nối có dây Một ứng dụng thú vị cần giám sát theo dõi hoạt động nơi đâu, lúc mà không cần thiết lập trước hệ thống an ninh rườm rà lộ liễu Trên giới có Trần Quốc Tuấn – CH2009 – Đại học Bách Khoa Hà Nội  103   CÔNG NGHỆ WIMAX DI ĐỘNG CHO VÙNG KINH TẾ BIỂN ĐẢO VIỆT NAM nhiều hãng chế tạo hệ thống giám sát khơng dây hệ thống chuyên dụng đắt tiền bị giới hạn phạm vi giám sát định để kết nối tới trạm gốc Ý tưởng áp dụng cho việc giám sát an ninh mơi trường cơng cộng, theo dõi bí mật, bảo vệ ngun thủ, giám sát cơng trường, tìm kiếm cứu nạn, tra kiểm sốt giao thơng, nhà thơng minh v v 4.5 Kết luận Với ưu điểm vượt trội khả truyền liệu tốc độ cao phạm vi phủ sóng rộng, WiMAX khơng xu hướng phát triển thơng tin liên lạc biển nói riêng mà cịn cho lĩnh vực truyền thơng nói chung Hệ thống WiMAX sau triển khai biển giải vấn đề thiếu sót hệ thống thơng tin liên lạc trước mà cịn tạo mạng thông tin tốc độ cao, bảo mật tốt cung cấp đa dịch vụ băng rộng Vì ngồi việc giúp cho quản lý sản xuất, thơng tin liên lạc cịn phục vụ cho việc giải trí, cập nhật thơng tin…của người dùng làm việc cơng trình biển hải đảo Tuy nhiên, việc triển khai công nghệ WiMAX biển q trình thử nghiệm hứa hẹn mang đến nhiều thay đổi cho thông tin liên lạc biển Trần Quốc Tuấn – CH2009 – Đại học Bách Khoa Hà Nội  104   CÔNG NGHỆ WIMAX DI ĐỘNG CHO VÙNG KINH TẾ BIỂN ĐẢO VIỆT NAM PHẦN KẾT LUẬN Sau thời gian tìm hiểu nghiên cứu tơi có nhìn tổng quan trình phát triển tiêu chuẩn hóa WiMAX cơng nghệ chủ chốt Thấy rõ cấu tạo lớp vật lý, lớp MAC, kỹ thuật sử dụng lớp MAC PHY, kiến trúc mạng WiMAX di động Qua hiểu cách khái quát công nghệ WiMAX di động với đặc điểm bật so với cơng nghệ vơ tuyến băng rộng khác Được ủng hộ mạnh mẽ tập đồn cung ứng thiết bị viễn thơng lớn, WiMAX di động có lợi để phát triển mở rộng thị trường Sự triển khai WiMAX di động Việt Nam vài nước giới bước đầu để đưa WiMAX di động vào ứng dụng thương mại Sự thành cơng cịn tùy thuộc vào nhiều yếu tố khác tương lai gần WiMAX hứa hẹn mang lại hạ tầng băng rộng đột phá cho Việt Nam Hướng nghiên cứu làm rõ thêm số kỹ thuật sử dụng lớp MAC để tăng hỗ trợ cho khả bảo mật, đảm bảo chất lượng dịch vụ WiMAX di động Và đưa mô hình cung cấp dịch vụ cụ thể cho hệ thống thông tin liên lạc đặc thù biển đảo Việt Nam Một lần tơi xin cảm ơn TS Hồng Phương Chi quan tâm giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu thực đề tài Trần Quốc Tuấn – CH2009 – Đại học Bách Khoa Hà Nội  105   CÔNG NGHỆ WIMAX DI ĐỘNG CHO VÙNG KINH TẾ BIỂN ĐẢO VIỆT NAM TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Syed Ahson, Mohammad Ilyas, WiMAX: Standards and Security, CRC Press, 2008 [2] Jeffrey G Andrews, Jeffrey G.Ph.D, Arunabha Ghosh, Rias Muhamed Fundamental of WiMAX –Understanding Broadband Wireless Networking Prentice Hall, 2007 [3].IEEE Std 802.16e-2005 and IEEE Std 802.16-2004/Cor 1-2005 (Amendment and Corrigendum to IEEE Std 802.16-2004), “IEEE standard for local and metropolitan area networks Part 16: Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems Amendment 2: Physical and Medium Access Control layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed bands and Corrigendum 1”, February 2006 [4].Mobile WiMAX-Part I: A Technical Overview and Performance Evaluation, WiMAX Forum, June 2006 [5].Mobile WiMAX - Part II: Competitive Analysis, WiMAX Forum, February, 2006 [6].Understanding WiMAX and 3G for Portable/ Mobile Broadband Wireless, Technical White Paper, Dec 2004 [7] Bản phối hợp thử nghiệm công nghệ Motorola Bưu điện Hà Nội [8].Quy hoạch phổ tần số vô tuyến điện Quốc Gia- Dự thảo thông tin truyền thông, 2007 [9].Applications_for_802[1].162004_and_802.16e_WiMAX_networks_final [10].Các viết tham khảo trang http://www.tapchibcvt.gov.vn • Đỗ Công Hùng OFDM-giải pháp đa truy cập thơng tin di động • Đỗ Ngọc Anh WiMAX di động • Nguyễn Kim Lanh,Vương Hồng Nam,Vũ Hồng Vinh Triển khai WiMAX cơng trình biển.15/12/2007 Available: http://www.tapchibcvt.gov.vn/News/PrintView.aspx?ID=178 Trần Quốc Tuấn – CH2009 – Đại học Bách Khoa Hà Nội  106   ... thức triển khai WiMAX Việt Nam [10] Trần Quốc Tuấn – CH2009 – Đại học Bách Khoa Hà Nội  29   CÔNG NGHỆ WIMAX DI ĐỘNG CHO VÙNG KINH TẾ BIỂN ĐẢO VIỆT NAM 2.6.2 Triển khai WiMAX Việt Nam – Thuận lợi... hình mẫu triển khai WiMAX cho đặc thù vùng kinh tế biển đảo Đồng thời đánh giá cách toàn di? ??n mặt: kỹ thuật công nghệ, kinh tế xã hội triển khai công nghệ WiMAX vào thực tế Việt Nam Tiếng Anh –... thiệu cơng nghệ, mơ hình thiết kế Trần Quốc Tuấn – CH2009 – Đại học Bách Khoa Hà Nội    CÔNG NGHỆ WIMAX DI ĐỘNG CHO VÙNG KINH TẾ BIỂN ĐẢO VIỆT NAM triển khai ứng dụng cụ thể công nghệ WiMAX cho hệ