Nghiên cứu công nghệ wimax các vấn đề công nghệ và triển khai ứng dụng

PHẠM VĂN HẠNH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ==== ==== LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ WIMAX CÁC VẤN ĐỀ CÔNG NGHỆ VÀ TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG PHẠM VĂN HẠNH 2006 – 2008 HÀ NỘI 2008 HÀ NỘI - 2008 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ==== ==== LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ WIMAX CÁC VẤN ĐỀ CÔNG NGHỆ VÀ TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ MÃ SỐ: PHẠM VĂN HẠNH Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS PHẠM MINH HÀ HÀ NỘI - 2008 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân Các số liệu, kết trình bày luận văn trung thực chưa công bố cơng trình luận văn trước Tác giả luận văn 12 MỞ ĐẦU Mạng không dây bước tiến lớn ngành máy tính Dấu mốc quan trọng cho mạng không dây diễn tiến trình đến chuẩn chung khởi động Trước nhà cung cấp thiết bị khơng dây dùng cho mạng LAN phát triển sản phẩm độc quyền, thiết bị hãng liên lạc với thiết bị hãng khác Nhờ thành công mạng hữu tuyến Ethernet, số công ty bắt đầu nhận việc xác định chuẩn khơng dây chung quan trọng Vì người tiêu dùng dễ dàng chấp nhận cơng nghệ họ khơng cịn bị bó hẹp sản phẩm dịch vụ hãng cụ thể Chuẩn khơng dây thức ban hành năm 1997 Sau có hai phiên chuẩn, 802.11b (hoạt động băng tần 2,4GHz) 802.11a (hoạt động băng tần 5,8GHz), phê duyệt Vào tháng 8/1999, liên minh tương thích Ethernet khơng dây WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) thành lập sau đổi tên thành liên minh Wi-Fi Mục tiêu hoạt động tổ chức WECA xác nhận sản phẩm nhà cung cấp phải tương thích thực với Như công nghệ kết nối cục không dây chuẩn hóa, có tên thống Wi-Fi Những người ưa thích Wi-Fi tin cơng nghệ gạt lề hết kỹ thuật kết nối không dây khác Tuy nhiên, vài năm gần dây, hệ mạng dựa công nghệ WiMax, hay gọi theo tên kỹ thuật 802.16, đời trở lên phổ dụng Wimax phiên phủ song diện rộng Wi-Fi Với thông lượng tối đa lên tới 70Mbit/s tầm xa lên tới 50km, so với 100m Wi-Fi Ngoài Wi-Fi cho phép truy nhập nơi cố định có thiết bị hotspot (giống hộp điện thoại cơng cộng) WiMax bao trùm thành 13 phố nhiều tỉnh thành giống mạng điện thoại di động Một tương lai hứa hẹn đón chờ WiMax Đứng truớc xu phát triển đó, học viên lựa chọn đề tài nghiên cứu mạng không dây băng thông rộng WiMax, nhằm chuẩn bị kiến thức cần thiết, làm chủ cơng nghệ để sẵn sang đáp ứng yêu cầu Mục đích đề tài: - Nghiên cứu mạng không dây băng thông rộng WiMax để tìm hiểu cơng nghệ mạng chuẩn bị triển khai đưa vào khai thác Việt Nam Đối tuợng phạm vi đề tài: - Nghiên cứu mạng không dây băng thông rộng WiMax - Nghiên cứu tiêu chuẩn 802.16 – tiêu chuẩn mà mạng WiMAX sử dụng - Nghiên cứu tình hình triển khai ứng dụng công nghệ WiMax giới Việt Nam Một ví dụ cụ thể triển khai thử nghiện dự án VNPT tỉnh Lào Cai Đánh giá, nhận xét mặt công nghệ, kỹ thuật hiệu kinh doanh công nghệ WiMax Bố cục luận văn - Ngoài phần mở đầu kết luận, luân văn bao gồm chương Chương 1: Giới thiệu mạng không dây băng thông rộng WiMax - Chương giới thiệu mạng WiMax, kiến trúc, mơ hình hoạt động, băng tần sử dụng…cũng dịch vụ WiMax Chương trình bày phát triển tiêu chuẩn 802.16, đồng thời so sánh mạng WiMax với mạng Wi-Fi 14 Chương 2: Chuẩn IEEE 802.16 - Trình bày chi tiết chuẩn 802.16 sử dụng cho mạng WiMax cố định Cụ thể lớp vật lý, phân lớp MAC, vấn đề bảo mật, QoS chuẩn 802.16 Chương 3: Triển khai ứng dụng công nghệ WiMax - Trìng bày tình hình triển khai ứng dụng mạng WiMax giới Việt Nam Dự án thử nghiệm triển khai ứng dụng công nghệ WiMAX tỉnh Lào Cai Tập đoàn Bưu Viễn thơng Việt Nam (VNPT) Đánh giá nhận xét mặt công nghệ, kỹ thuật hiệu kinh doanh cơng nghệ WiMax KẾT LUẬN: Trình bày kêt luận số vấn đề quan tâm nghiên cứu tiếp MỤC LỤC MỤC LỤC Các thuật ngữ viết tắt Danh mục hình 10 Danh mục bảng 11 MỞ ĐẦU 12 Chương 1: Giới thiệu mạng không dây băng thông rộng WiMAX 15 1.1 Giới thiệu mạng cục không dây 15 1.2 Giới thiệu mạng không dây băng thông rộng WiMAX 17 1.3 Kiến trúc mạng không dây băng thông rộng WiMAX 18 1.3.1 Mục tiêu công nghệ WiMAX 19 1.3.2 Cơ chế hoạt động WiMAX 22 1.3.3 Mô hình ứng dụng WiMAX 25 1.3.3.1 Mơ hình ứng dụng cố định (Fixed WiMAX) 25 1.3.3.2 Mơ hình ứng dụng WiMAX di động 26 1.3.4 Các chuẩn WiMAX 26 1.3.4.1 Tiêu chuẩn 802.16 – 2004 26 1.3.4.2 Tiêu chuẩn 802.16e 27 1.3.5 Băng tần dành cho WiMAX 27 1.3.5.1 Băng tần không cấp phép 28 1.3.5.2 Băng tần cấp phép 29 1.3.6 Phương thức điều chế 32 1.3.6.1 Phương thức OFDM 32 1.3.6.2 Phương thức OFDMA 34 1.3.7 Quản lý chất lượng dịch vụ 36 1.3.8 Bảo mật 36 1.4 Các dịch vụ ứng dụng mạng WiMAX 36 1.4.1 Mạng riêng 37 1.4.1.1 Các nhà cung cấp dịch vụ không dây Backhaut 38 1.4.1.2 Các mạng Ngân hàng 39 1.4.1.3 Mạng Giáo dục 40 1.4.1.4 An tồn cơng cộng 41 1.4.1.5 Liên lạc khơi 43 1.4.1.6 Ghép nối trường đại học, cao đẳng 44 1.4.1.7 Xây dựng liên lạc tạm thời 44 1.4.1.8 Các cơng viên giải trí 46 1.4.2 Mạng công cộng 46 1.4.2.1 Mạng truy nhập nhà cung cấp dịch vụ không dây 47 1.4.2.2 Kết nối nông thôn 48 1.5 So sánh công nghệ WiMAX Wi-Fi 49 1.6 Kết luận 50 Chương Tổng quan tiêu chuẩn IEEE 802.16 51 2.1 Mở đầu 51 2.2 Sự phát triển tiêu chuẩn 802.16 52 2.2.1 Tiêu chuẩn 802.16 – 2001 52 2.2.2 Tiêu chuẩn 802.16c – 2002 53 2.2.3 Tiêu chuẩn 802.16a – 2003 53 2.2.4 Tiêu chuẩn 802.16 – 2004 54 2.2.5 Tiêu chuẩn 802.16e phạm vi mở rộng 54 2.3 Các phân lớp giao thức phạm vi tiêu chuẩn IEEE 802.16 55 2.4 Lớp vật lý (PHY) 57 2.4.1 Các hệ thống dải tần số 10 – 66 GHz 57 2.4.2 Các hệ thống dải tần số – 11 GHz 58 2.4.3 Qúa trình kiểm soát lỗi 59 2.4.3.1 Phương pháp hiệu chỉnh lỗi tiếp tới 59 2.4.3.2 Phương pháp yêu cầu tái truyền tải tự động 60 2.4.4 Quá trình định khung (Framing) 60 2.4.4.1 Khung phụ đường xuống 60 2.4.4.2 Khung phụ đường lên 65 2.4.5 Phân lớp phụ hội tụ truyền tải (TC) 67 2.5 Phân lớp kiểm sốt truy nhập mơi trường truyền thông (MAC) 67 2.5.1 Số định hướng kết nối 68 2.5.2 Dữ liệu MAC PDU 69 2.5.2.1 Mô tả PDU 69 2.5.2.2 Cấu trúc MAC PDU 71 2.5.3 Các phân lớp phụ 73 2.5.3.1 Phân lớp phụ hội tụ (CS) 73 2.5.3.2 Phân lớp phụ có phần chung với phân lớp MAC (MAC CPS) 74 2.5.3.3 Phân lớp phụ thuộc tính riêng 75 2.5.4.Kiểm sốt liên kết sóng vô tuyến 75 2.5.5 Khởi tạo truy nhập mạng 76 2.5.5.1 Quét (Scanning) đồng hoá đường xuống 77 2.5.5.2 Các tham số truyền tải thu nhận 77 2.5.5.3 Điều chỉnh nguồn điện xếp truyền tải 77 2.5.5.4 Thoả thuận công suất xử lý 78 2.5.5.5 Trạm thuê bao quyền thực thi trao đổi 78 2.5.5.6 Đăng ký 79 2.5.5.7 Thiết lập khả kết nối giao thức Internet (IP) 79 2.5.5.8 Thiết lập ngày 79 2.5.5.9 Truyền tham số toán tử 79 2.5.5.10 Thiết lập kết nối 80 2.5.6 Những cấp phát (Grants) yêu cầu độ rộng dải tần 80 2.5.6.1 Cấp phát kết nối (GPC) 81 2.5.6.2 Cấp phát SS (GPSS) 81 2.5.7 Các yêu cầu độ rộng dải tần 82 2.5.7.1 Các giai đoạn yêu cầu 82 2.5.7.2 Phần đầu yêu cầu độ rộng dải tần 83 2.5.7.3 Yêu cầu công (Piggyback Request) 83 2.5.8 Kiểm sốt vịng (Polling) 83 2.5.9 Các dịch vụ lớp lịch trình đường lên 84 2.5.9.1 Dịch vụ cấp phát cách tự nguyện 84 2.5.9.2 Dịch vụ kiểm sốt vịng thời gian thực 85 2.5.9.3 Dịch vụ kiểm sốt vịng thời gian khơng thực 85 2.5.9.4 Dịch vụ có nỗ lực cao (Best Effort Service) 86 2.5.10 Chất lượng dịch vụ 86 2.5.11 Bảo mật 88 2.5.11.1 Mã hố liệu gói tin 89 2.5.11.2 Giao thức quản lý khóa 90 2.5.11.3 Những liên hợp bảo mật 91 2.6 Kết luận 91 Chương Triển khai ứng dụng công nghệ WiMAX 92 3.1 Các yếu tố cần quan tâm triển khai công nghệ WiMAX 92 3.1.1 Phân vùng dân cư 92 3.1.2 Các dịch vụ cung cấp 94 121 - Cấu hình DSLAM/BRAS Bưu điện Lào Cai: Cấu hình DSLAM/BRAS để có đường ADSL đặc biệt với tốc độ Up/Down (1/8Mbps) Cấu hình BRAS mặt Routing để WiMAX Access Point Server NMS có khả định tuyến Internet - Đào tạo chuyên gia để vận hành hệ thống WiMAX - Đào tạo người dùng đầu cuối cách sử dụng WiMAX CPE 3.4.5 Chính sách người dùng đầu cuối ( End user) ● Về thiết bị : Mỗi đầu cuối trang bị một vài PC, 1UPS, Switch Port một vài IP Phone với WiMAX CPE ● Về dịch vụ: Người dùng đầu cuối có hội sử dụng Internet thực gọi nội tỉnh (Tỉnh Lào Cai) miễn phí thời gian thử nghiệm (6 tháng) 3.4.6 Các kết thử nghiệm [2] 3.4.6.1 Thuận lợi: * Khả bao phủ mạng: Các đầu cuối dự án triển khai bán kính 5km xung quanh trạm gốc BTS, nhiên kết đo kiểm hệ thống Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện tiến hành cho thấy mạng hoạt động trạm vi ba Cam Đường với khoảng cách 9,5km * Tính động: [2] Tạp chí Thông tin Truyền thông tháng 11-2007 122 Hệ thống WiMAX Lào Cai có kích thước nhỏ gọn, dễ dàng cho việc lắp đặt bảo trì, bảo hành Các thiết bị WiMAX dùng nguồn điện thông thường, thuận tiện cho việc triển khai vận hành * Khả quản lý mạng: Hệ thống WiMAX nối với Server quản lý việc truy nhập vào SU Hệ thống quản lý có chức qui định mức chất lượng lưu lượng khác cho SU * Đánh giá chung hoạt động hệ thống WiMAX: - Hệ thống lắp đặt hoạt động ổn định - Các thiết bị khách hàng CPE (Customer Premises Equipment) lắp đặt nằm tầm nhìn thẳng nên có cơng suất thu lớn Khi hoạt động tốc độ cao CPE BS sử dụng kiểu điều chế tốc độ cao QAM16, QAM 64 với tỉ lệ lỗi cụm thấp - Tốc độ download, upload liệu lớn đáp ứng yêu cầu dịnh vụ Internet Hệ thống WiMAX có khả cung cấp truy nhập tốc đội tối đa lên đến 10 Mbps theo thiết kế thực tế đạt 4-5 Mbps trình thử thiết bị Các thuê bao dự án cung cấp mức dịch vụ khác tuỳ vào ứng dụng địa điểm thử nghiệm, với tốc độ tối đa khác từ 512 Kbps tới 4Mbps, cam kết thời gian trễ với thuê bao thiên ứng dụng VoIP nhà ơng Vương Trung Thìn - Khoảng cách CPE BS (Base Station): + Trong điều kiện tầm nhìn thẳng (LOS): tín hiệu thu với khoảng cách CPE BS lên tới 9.5 km lớn 123 + Trong điều kiện tầm nhìn khơng thẳng (NLOS): khả hoạt động hệ thống tùy thuộc vào địa hình, địa vật CPE BS Hệ thống hoạt động với khoảng cách 2.2km lớn - Anten CPE anten định hướng nên SU thu tốt với vị trí phù hợp Tại vị trí đặt SU góc khác nhau, cơng suất thu, tỉ lệ lỗi bit BER CPE khác * Hệ thống điện thoại VoIP WiMAX Đối với chất lượng thoại VoIP Công nghệ WiMAX, theo khảo sát Viện khoa học Kỹ thuật Bưu điện, VDC Bưu điện tỉnh Lào Cai Trung tâm CNTT tỉnh Lào Cai người sử dụng đánh giá chất lượng dịch vụ VoIP cơng nghệ WiMAX tốt, âm rõ ràng, tiếng vọng, khơng có tượng vỡ tiếng Các thuê bao VoIP đặt BĐ-VHX Vạn Hoà, xã vùng sâu vùng xa hoạt động nhiều nhất, phục vụ cho nhu cầu hộ dân xã Trung bình ngày phát sinh 10 gọi Những người dân xung quanh chưa có điều kiện trang bị thuê bao điện thoại PSTN nghèo, nên hệ thống thử nghiệm phát huy tác dụng tốt điểm Các điện thoại VoIP thực nhiều gọi điểm Bưu điện Lào Cai, BĐ-VHX Vạn Hịa, Khách sạn Hoa Vinh, Trường THCS Lê Q Đôn, Trường chuyên cấp Ngô Văn Sở, Trạm y tế xã Bắc Cường hộ nông dân Vương Trung Thìn Các điểm BĐ-VHX, điểm truy nhập Internet cơng cộng, trường học, trạm y tế xã hộ dân điểm thử nghiệm thành công, nhu cầu sử dụng Internet điện thoại VoIP qua hệ thống WiMAX 124 địa điểm thử nghiệm lớn Các quan quyền có sẵn điện thoại PSTN nên nhu cầu sử dụng điện thoại VoIP thực tế chưa lớn mong muốn Do công nghệ không dây nên việc triển khai hệ thống diễn cách nhanh chóng, vùng sâu vùng xa, nơi mà việc kéo cáp viễn thơng khó khăn Toàn thời gian để triển khai trạm gốc 10 điểm đầu cuối diễn vòng tuần Cơ cấu đất Lào Cai thường hay diễn sạt lở đất ưu điểm khơng dây thể rõ WiMAX công nghệ mẻ Các kết triển khai thử nghiệm WiMAX Lào Cai sở kỹ thuật cần thiết trình lựa chọn giải pháp phát triển sở hạ tầng viễn thơng 3.4.6.2 Khó khăn Bên cạnh tín hiệu tích cực q trình thử nghiệm WiMax Lào Cai xuất dấu hiệu không khả quan như: Dù kỳ vọng lớn vào Wimax, song kiểm tra trực tiếp điểm thu sóng kết lại chưa mong muốn - Điểm thu sóng trạm Viba Cam Đường, cách trạm phát 9,5 km, máy thu 3/9 vạch sóng, dù điểm thu vị trí tương đối cao, không bị che chắn - Điểm thu thị xã Lào Cai, cách trạm phát sóng trung tâm km, bị xanh che chắn, đặt máy thu mái nhà thu vạch sóng Trường hợp đặt máy thu đất thu vạch sóng - Tại nhà nghỉ Bưu điện tỉnh Lào Cai, cách trạm phát trung tâm 3,2 km, đặt hướng thu đến vạch sóng Tuy nhiên, 125 chuyên gia Viện KHKT bưu điện trực tiếp đo, đánh giá hệ thống, nhận thấy: Trong điều kiện thời tiết bình thường, sóng phát từ trạm phản xạ vào vật cản trước đến đầu thu, ăng ten định hướng thu Từ kết luận, sóng Wimax không ổn định, phụ thuộc nhiều vào biến động vật cản, thời tiết… - Trong 19 điểm thu sóng Wimax ngày điểm khơng thu sóng tính tốn phải chuyển sang địa điểm khác Theo chuyên gia viễn thông, cần cân nhắc, lưu ý đặc biệt việc thu sóng phản xạ Wimax trước triển khai rộng, thành phố lớn vật cản liên tục thay đổi Những khó khăn tình hình thực tế Lào Cai, cố thể thân WiMAX có hạn chế là: Khi cơng nghệ đời ln có ý kiến khác cơng nghệ WiMax khơng phải ngoại lệ Với tính ưu việt khả ứng dụng to lớn WiMax mau chóng giành quan tâm đặc biệt nhà sản xuất thiết bị, tổ chức, doanh nghiệp cá nhân Song khơng người cịn tỏ hồi nghi cơng nghệ khả làm thay đổi dịch vụ kết nối mạng Internet tương lai lý hồi nghi Về khía cạnh kinh tế dự án WiMax chưa thực hứa hẹn nhiều, điều khiến giới kinh doanh tỏ nản lòng Theo kết mà dùng phần mềm test thử quán Café wifi – 176 đường Hồng Liên, có tổng số 18 điểm thử nghiệm wimax cho kết khả quan Kể điểm này, tín hiệu chưa ổn định hồn tồn Thỉnh thoảng, đường thu tín hiệu báo dịng chữ “Request time out” – cho thấy thời điểm mạng bị rớt 126 Bỏ qua độ ổn định tín hiệu, giá thành triển khai thức dịch vụ đánh dấu hỏi Hiện chưa biết giá cụ thể thiết bị đầu cuối triển khai Wimax, biết thiết bị đắt tiền dường ước mong triển khai đến hộ gia đình khát vọng xa vời Thơng tin giá Internet để có thiết bị đầu cuối WiMAX, khách hàng phải chịu chi phí tới 300 USD/modem cộng với thiết bị khác vào khoảng 400 USD Trong đầu tư cho đường ADSL khách hàng chi phí có 150 USD Khi câu hỏi giá thiết bị phục vụ cho việc triển khai, lắp đặt WiMAX cịn bỏ ngỏ, nhiều người băn khoăn vấn đề “Tần số chuẩn cho WiMAX” Bởi lẽ, dải tần chuẩn WiMAX cấp cho nhiều người Khơng phủ nhận dự án triển khai WiMAX Lào Cai dự án mang tính xã hội cao, hứa hẹn làm thay đổi sống cho người dân miền núi, vùng cao Việt Nam, tạo điều kiện cho họ tiếp xúc với công nghệ Tuy nhiên, triển khai cho hiệu quả, cho phù hợp với nhu cầu khả kinh tế địa phương vấn đề đáng nói 3.5 Đánh giá, nhận xét cơng nghệ WiMAX Công nghệ WiMAX chưa triển khai ứng dụng rộng rãi khắp giới công nghệ băng thông rộng : xDSL, Cable Modem hay Wi-Fi với thử nghiệm giới với kết tổng hợp phân tích thấy rừng tương lai WiMAX trở thành công nghệ mũi nhọn đem lại hiệu kinh doanh cao cho nhà cung cấp dịch vụ lợi ích người tiêu dùng Để đánh giá nhận xết công nghệ này, phân tích đánh giá hai mặt: 127 - Kỹ thuật, công nghệ - Hiệu kinh doanh 3.5.1 Đánh giá mặt kỹ thuật, công nghệ Công nghệ WiMAX công nghệ không dây băng thông rộng mạng đô thị (WMAN) dựa họ tiêu chuẩn IEEE 802.16 Với tiêu chuẩn này, WiMAX có ưu điểm hẳn mạng Wi-Fi như: - Phạm vi truyền tải lên tới bán kính 50 km - Tốc độ truyền tải : 70 Mbps - Chất lượng dịch vụ quản lý tốt - Mức độ bảo mật cao Tuy nhiên mặt kỹ thuật cơng nghệ WiMAX cịn số điểm cần phải xem xét ● Bảo mật tiêu chuẩn 802.16 Tuy có nhiều cải tiến so với công nghệ Wi-Fi áp dụng chuẩn mã hóa cao cấp AES, DES… có phân lớp làm nhiệm vụ bảo mật riêng, nhìn chung độ bảo mật tiêu chuẩn 802.16 chưa đảm bảo an toàn tuyệt đối Do tiêu chuẩn 802.16 thiết kế kiểm tra bảo mật phịng thí nghiệm hay dự án nhỏ lẻ chưa triển khai rộng khắp chưa bộc lộ hết lỗ hổng vấn đề bảo mật Các hacker cơng cách giả mạo trạm sở (BS) làm cho trình quét xử lý trạm thuê bao (SS) không thực điểm yếu tiêu chuẩn 802.16 trạm thuê bao (SS) có giấy chứng nhận X.509 cấp nhà sản xuất trạm sở (BS) thẩm định quyền đăng ký truy nhập thân trạm (BS) giấy chứng nhận để trạm (SS) biết có trạm (BS) thực hay trạm (BS) giả 128 mạo Việc sử dụng giấy chứng nhận X.509 để thẩm định quyền cho trạm thuê bao (SS) khó khăn lớn cho vấn đề quản lý giấy chứng nhận nhà sản xuất thiết bị để đảm bảo tính thao tác phần công nghệ WiMAX tức thiết bị hãng khác dùng chung với ● Băng tần sử dụng WiMAX Vì cơng nghệ WiMAX công nghệ không dây nên vấn đề khai thác sử dụng băng tần cách có hiệu quan trọng Như trình bày chương 2, có nhiều giải băng tần sử dụng cơng nghệ WiMAX Tuy nhiên, Việt Nam phần lớn băng tần sử dụng dịch vụ khác như: Phát truyền hình, điện thoại di động, vơ tuyến hải, hàng khơng… Điều dẫn đến triển cơng nghệ WiMAX, phủ cần phải có sách quy hoạch băng tần cụ thể cấp cho nhà cung cấp dịch vụ tránh trường hợp chồng chéo gây nhiễu sóng ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ sau Hiện tiêu chuẩn 802.16-2004 đề cập đến giải tần số 2-11Ghz để khai thác hiệu phương thức truyền tải NLOS Tuy nhiên dải tần phân chia làm nhiều băng tần cho nhiều dịch vụ sử dụng cần quan tâm khai thác đến dải tần số cao 10-66Ghz Tất nhiên với tần số cao bước sóng nhỏ dẫn tới chất lượng truyền giảm vật cản áp dụng cho truyền tải phạm vi hẹp Backhaul đem lại hiệu cao kinh doanh ● Vấn đề quản lý chất lượng dịch vụ Mặc dù tiêu chuẩn 802.16 sử dụng số tham số trình thiết lập luồng dịch vụ để quy định yêu cầu chất lượng dịch vụ cần 129 hỗ trợ chất lượng dịch vụ công nghệ WiMAX phụ thuộc vào số lượng người dùng dải băng tần hạn chế phụ thuộc vào đường truyền mạng trục kết nối quốc tế ● Vấn đề tính cước (Billing) Trong tài liệu mà luận văn tổng hợp chưa đề cập chi tiết đến tính cước kể phương án thử nghiệm VNPT tỉnh Lào Cai Đây vấn đề cần quan tâm Ở Hàn Quốc để sử dụng dịch vụ khách hàng phải mua thẻ để cài vào máy tính Sau hàng tháng khách hàng trả cước theo lưu lượng gửi nhận Những thẻ nhà sản xuất thiết bị sản xuất độc lập phải đảm bảo tính tương thích giứa thiết bị phải đáp ứng yêu cầu vấn đề bảo mật tiêu chuẩn 802.16 đề cập 3.5.2 Đánh giá hiệu kinh doanh Việt Nam Hiện nay, kĩnh vực Viễn thông Công nghệ thông tin phát triển mạnh mẽ Việt Nam, đặc biệt dịch vụ: Truy nhập Internet, điện thoại di động VoIP Để phát triển dịch vụ nhiều công nghệ băng thông rộng áp dụng Việt Nam Đặc biệt từ năm 2003 đến nay, công nghệ ADSL triển khai rộng rãi toàn quốc với sấp xỉ triệu thuê bao đem lại hiệu kinh doanh cao dịch vụ có ưu điểm vượt trội so với dịch vụ truy nhập qua Dial up: Như tốc độ truy nhập cao lên đến 8Mbps so với 56 kbps dịch vụ Dial up Tuy nhiên dịch vụ ADSL có nhiều hạn chế như: Phải kéo cáp đến nhà thuê bao, suy hao tín hiệu lớn đường truyền dẫn khoảng cách từ DSLAM đến nhà thuê bao ngắn khoảng 2-5km… Chính với ưu điểm sử dụng sóng vơ tuyến để truyền tải tín hiệu khơng cần dây cáp, khoảng cách truyền tải xa, tốc độ truyền tải lên đến 70Mbps, công nghệ WiMAX 130 công nghệ ưu việt để nhà kinh doanh lựa chọn triển khai khu vực nông thôn, vùng xâu, vùng xa nơi dân cư đông đúc khó triển khai kéo cáp đến nhà thuê bao Ngồi với ưu điểm mình, cơng nghệ WiMAX công nghệ lựa chọn cho ứng dụng đặc biệt : An tồn cơng cộng, cơng viên giải trí, hay liên lạc ngồi khơi (Giàn khoan dầu khí)… Cơng nghệ WiMAX cạnh tranh mạnh mẽ với dịch vụ xDSL, chí với dịch vụ điện thoại di động 3G Tuy nhiên điều phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhà sản xuất thiết bị, thống tiêu chuẩn giá thành thiết bị Ngoài vần đề thiết bị, quan tâm tới băng thông kết nối quốc tế Mặc dù ưu điểm cơng nghệ truyền tải với tốc độ cao công nghệ phải kết nối vào mạng trục để cung cấp dịch vụ cho thuê bao Như phương án thử nghiệm tỉnh Lào Cai, mạng WiMAX kết nối vào mạng Internet thông qua đường truyền dẫn ADSL với tốc độ đường xuống Mbps đường lên Mbps Nếu sau triển khai cung cấp dịch vụ WiMAX mà nhà cung cấp dịch vụ không để ý đến vấn đề băng thơng kết nối quốc tế khơng khai thác hết ưu điểm mạng WiMAX Hiện công nghệ WiMAX số đơn vị triển khai thử nghiệm có Tập đồn Bưu Viễn thơng Việt Nam triển khai mơ hình WiMAX cố định tỉnh Lào Cai Kết thử nghiệm phân tích trên, Bộ tiến hanh đánh giá chất lượng hiệu kinh doanh dịch vụ WiMAX để cấp phép cho nhà cung cấp dịch vụ triển khai đưa dịch cụ WiMAX thị trường Để sẵn sàng triển khai công nghệ WiMAX địa bàn TP Hà Nội, nhà cung cấp dịch vụ cần phải quan tâm đến số vấn đề sau: 131 - Lựa chọn đối tác quy mô thực - Các ứng dụng đưa vào khai thác - Lựa chọn băng tần thiết bị sử dụng - Thiết kế xây dựng hệ thống truyền dẫn - Các vấn đề nhận thực tính cước Ngồi nhà cung cấp cần phải quan tâm đến đặc điểm địa số lượng nhà cung cấp dịch vụ không dây để đảm bảo chất lượng dịch vụ chẳng hạn tốc độ phát triển sở hạ tầng kiến trúc thành phố, tương lai có nhiều nhà cao tầng xây dựng ảnh hưởng tới truyền sóng mạng WiMAX 3.6 Kết luận Chương trình bày tình hình triển khai ứng dụng cơng nghệ WiMAX giới Việt Nam, đồng thời đưa yếu tố cần quan tâm triển khai công nghệ WiMAX phân vùng dân cư, lựa chọn dải tần số khoản chi phí đầu tư, thiết bị, vận hành Điều giúp cho doanh nghiệp chuẩn bị triển khai dịch vụ có lựa chọn phù hợp để đạt hiệu cao kinh doanh Qua chương này, biết tình hình triển khai dịch vụ WiMAX giới đặc biệt Hàn Quốc số quốc gia khác đồng thời biết đơn vị cấp phép triển khai thử nghiệm dịch vụ Việt Nam Ngồi chương trình trình bày cụ thể phương án kết thử nghiệm dịch vụ WiMAX tỉnh Lào Cai VNPT đơn vị tiếng lĩnh vực truyền thông Việt Nam đánh giá mặt kỹ thuật, công nghệ hiệu kinh doanh công nghệ WiMAX 132 KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu hoàn thành luận văn, tác giả đạt số kết khả quan công việc nghiên cứu công nghệ mạng không dây băng thơng rộng WiMAX mơ hình cung cấp dịch vụ mạng không dây băng thông rộng WiMAX phù hợp với hạ tầng sở Việt Nam Luận văn thực tất nội dung đạt mục tiêu đề Các kết đạt bao gồm: - Nắm bắt vấn đề công nghệ không dây băng thông rộng WiMAX mơ hình ứng dụng mạng WiMAX - Nghiên cứu tiêu chuẩn 802.16 – tiêu chuẩn mà mạng WiMAX sử dụng - Nắm bắt yêu cầu kỹ thuật xây dựng mạng WiMAX - Nghiên cứu phương án thử nghiệm công nghệ WiMAX tỉnh Lào Cai VNPT Với việc triển khai thử nghiệm cơng nghệ WiMAX Tập đồn Bưu Viễn thông Việt Nam Lào Cai hứa hẹn đạt kết tốt đẹp, thời gian tới khách hàng sử dụng dịch vụ với tính vượt trội so với dịch vụ băng thơng rộng Mặc dù có nhiều cố gắng nghiên cứu thực đề tài, thời gian trình độ có hạn, tài liệu phương tiện để nghiên cứu cịn hạn chế, chắn luận văn khơng tránh khỏi nhiều thiếu sót Cuối cùng, em xin vày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới giáo PGS.TS Phạm Minh Hà tận tình giảng dạy hướng dẫn em hoàn thành luận 133 văn Em xin bày tỏ lịng biết ơn tới thầy, anh chị khoa Điện tử - Viễn thông Viện đào tạo sau đại học nhiệt tình giảng dạy giúp đỡ em suốt thời gian học tập vừa qua Tác giả xin chân thành cảm ơn bạn học đồng nghiệp giúp đỡ tơi q trình học tập, nghiên cứu Một số hướng tiếp tục nghiên cứu: - Nghiên cứu thêm bảo mật, lỗ hổng bảo mật mạng WiMAX - Nghiên cứu tiêu chuẩn IEEE 802.16e – tiêu chuẩn dùng cho WiMAX di động 134 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Lâm Văn Đà - Nhà xuất Bưu điện (2007).WiMAX phân tích so sánh với cơng nghệ 3G [2] Tạp chí Thơng tin Truyền thơng (2007), “Một số kết triển khai thử nghiệm WiMAX Lào Cai” [3] Tạp chí Thơng tin Truyền thơng, WiMAX giải pháp không dây vươn tới cự ly xa (2006) [4] Tạp chí Thơng tin Trun thơng, WiMAX cơng nghệ truy cập mạng không dây băng rộng (2006) [5] Lê Văn Tuấn (2006), “Các băng tần WiMAX”, tạp chí Bưu Viễn thơng Cơng nghệ thơng tin kỳ số 5/2006 [6] http://www.vnpt.com.vn/index.asp?ID=569&dataID=10647 [7] http://www.tapchibcvt.gov.vn/ trang -> Công nghệ truyền thông, Thị trường hướng phát triển WiMAX (2007) [8] http://www.tapchibcvt.gov.vn/ trang -> Công nghệ truyền thông, Chất lượng dịch vụ WiMAX, Nguyễn Quốc Trường (2008) [9] http://vntelecom.org/diendan/WiMAX [10] http://www.vnmedia.vn/newsdetail.asp?NewsId=92018&Catid=279 Công nghệ -> Chuyên đề WiMAX, WiMAX Lào Cai sau tháng thử nghiệm (2007) 135 Tiếng Anh [11] Derrick D.Boom (2004), Dennial of service vulnerabilities in IEEE 802.16, Naval postgraduate School, Monterey, California [12] ARC chart Ltd (2003), WiMAX: The Critical Wireless Standard 802.16 and other broadband wireless option, London, UK [13] Jakub Wolnicki (2005), The IEEE WiMAX/802.16 Broadband Wireless Address; Physical Layer (PHY), Medium Access Control Layer (MAC) Radio Resource Management (RRM), Seminal on topics in Communication Enginneering, Munich University of Technology [14] IEEE Standard for Local and metropolitan area networks (2004), Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access System [15] Michael W.Thelander (2005), WiMAX Opportunities an Challenges in a Wireless World, Signals Research Group [16] WiMAX Forrum (2004), Fixed Broadband Wireless Access bases on WiMAX Technology and the 802.16 Standard [17] WiMAX Forum (2005), Can WiMAX Address your Applications, Westech communication Inc [18] http://www.wimaxforum.com/ [19] http://en.wikipedia.org/wiki/WiMAX [20] http://www.wimaxworld.com [21] http://www.ieee.org ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ==== ==== LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ WIMAX CÁC VẤN ĐỀ CÔNG NGHỆ VÀ TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN... sử dụng cho mạng WiMax cố định Cụ thể lớp vật lý, phân lớp MAC, vấn đề bảo mật, QoS chuẩn 802.16 Chương 3: Triển khai ứng dụng công nghệ WiMax - Trìng bày tình hình triển khai ứng dụng mạng WiMax. .. hình ứng dụng WiMAX Cơng nghệ WiMAX (Tiêu chuẩn IEEE 802.16) đề xuất mơ hình ứng dụng: - Mơ hình ứng dụng cố định - Mơ hình ứng dụng di động 1.3.3.1 Mơ hình ứng dụng cố định Mơ hình cố định sử dụng