Tìm hiểu mạng không dây wimax mô hình triển khai ứng dụng tại việt nam

LỜI NÓI ĐẦU Chúng ta sống thời đại mới, thời đại phát triển rực rỡ công nghệ thông tin.Công nghệ thông tin bƣớc phát triển cao số hố tất liệu thông tin đồng thời kết nối chúng lại với nhau.Những công cụ kết nối thời đại kỹ thuật số cho phép ngƣời dễ dàng thu nhập, chia sẻ thông tin.Chƣa hết, tác động với truyền thông đa phƣơng tiện (Multimedia ) đặc biệt mạng toàn cầu internet làm sống chúng tat hay đổi mạnh mẽ.Ngƣời ta nói đến phủ điện tử, kinh tế tri thức…tất thể thời kì bùng nổ nhu cầu trao đổi thơng tin ngƣời với Đó nhu cầu đồng thời chứng tỏ phát triển khoa học kỹ thuật loài ngƣời Để thực nhiệm vụ trao đổi thơng tin, cơng nghệ máy tính phát triển nhanh chóng, cơng nghệ mang truyền dẫn thông tin tiến tới thành tựu to lớn phục vụ cho loài ngƣời Chúng ta quen với khái niệm mạng máy tính, mạng LAN, MAN, mạng không dây WIFI, để đáp ứng nhu cầu truy nhập mạng ngƣời nhiều nơi khác nhau, năm gần phát triển công nghệ mạng cơng nghệ WIMAX với tiêu chí mạng lúc nơi, WIMAX tâm điểm ý nhiều chuyên gia kỹ thuật nghành công nghệ thông tin Cơng nghệ WIMAX dùng sóng vơ tuyến xây dựng giải pháp mạng đại.Với giá thành tính ổn định cao, giải pháp mạng không dây WIMAX xu hƣớng tất yếu để mở rộng, thay dần mạng LAN truyền thống sử dụng kết nối cáp, WIMAX hỗ trợ cho nhiều thiết bị ứng dụng dựa tiêu chuẩn TCP/IP việc kết nối mạng đƣợc thực nơi đâu vùng phủ sóng Đồng thời, trạm phát sóng cho phép hỗ trợ nhiều kết nối nhƣ thiết bị truy xuất Việc ứng dụng công nghệ WIMAX vào hạ tầng mạng giúp sử dụng, kết nối Internet tốc độ cao khơng cịn chuyện xa vời, hoi nơi hẻo lánh mà khả kéo cáp gặp nhiều khó khăn.Góp phần thu hẹp khoảng cách nông thôn thành thị việc chiếm lĩnh thông tin Với bảo tận tình thầy LÊ ĐÌNH CƠNG, nhƣ nỗ lực học hỏi, tìm tịi nghiên cứu thân, em chọn đề tài: “Tìm hiểu Cơng nghệ mạng khơng dây WiMAX, mơ hình triển khai ứng dụng Việt Nam” Cấu trúc đồ án tốt nghiệp gồm chƣơng: Chƣơng I: Giới thiệu tổng quan mạng không dây WiFi – WiMAX tiêu chuẩn Chƣơng II: Nghiên cứu lớp MAC PHY chuẩn IEEE 802.16-REVd Chƣơng III: Nghiên cứu kỹ thuật công nghệ mạng truy nhập băng rộng không dây cố định Chƣơng IV: Trình bày mơ hình triển khai ứng dụng mạng không dây WiMAX vào Việt Nam Tuy có nhiều cố gắng nhƣng đồ án khơng thể tránh khỏi thiếu sót, kiến thức kinh nghiệm thực tế nhiều hạn chế Em mong nhận đƣợc góp ý, bảo thầy cô giáo tất bạn để em hồn thiện vốn kiến thức Với lòng trân trọng nhất, em xin chân thành cảm ơn ngƣời tạo điều kiện, giúp đỡ, bảo cho em hoàn thành đồ án Vinh , tháng 05 năm 2010 TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đề tài: “Tìm hiểu mạng khơng dây WiMAX, mơ hình triển khai ứng dụng Việt Nam” Nội dung đồ án gồm chƣơng: CHƢƠNG I: Giới thiệu tổng quan mạng không dây,các chuẩn mạng WLAN-WiFi, chuẩn sử dụng mạng WiMAX, so sánh chuẩn WiFi-WiMAX CHƢƠNG II: Nghiên cứu lớp MAC lớp PHY chuẩn IEEE 802.16- REVd - Lớp PHY: Sử dụng phƣơng pháp điều chế 256 point FFT OFDM, tạo hỗ trợ cho việc xây dựng địa mạng đa đƣờng môi trƣờng LOS vùng Outdoor NLOS Hỗ trợ truy nhập TDD FDD - Lớp MAC: Bao gồm lớp con: lớp hội tụ chuyên biệt dịch vụ, lớp MAC phần chung lớp bảo mật Giữa lớp PHY MAC lớp hội tụ truyền TC CHƢƠNG III: Đi sâu nghiên cứu kĩ thuật công nghệ mạng truy nhập mạng không dây cố định CHƢƠNG IV: Trình bày mơ hình triển khai ứng dụng mạng không dây WiMAX vào Việt Nam, tham khảo cơng ty điện tốn truyền số liệu VDC Các mơ hình cung cấp dịch vụ cho ngƣời dung tổ chức hay cá nhân riêng lẻ.Mô hình thử nghiệm Lào Cai số địa phƣơng khác MỤC LỤC CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHƠNG DÂY 1.1 Cơng nghệ WiFi…………………………………………………… 1.2 Công nghệ WiMAX 1.3 Các chuẩn dành cho WiFi WiMAX…………………………………… CHƢƠNG II: LỚP PHY VÀ MAC CỦA CHUẨN IEEE 802.16-REVd 15 2.1 Lớp vật lý PHY 17 2.2 Lớp MAC .21 2.2.1 Lớp hội tụ chuyên biệt dịch vụ 22 2.2.2 Lớp phần chung .23 2.2.3 Lớp bảo mật .29 2.3 Lớp hội tụ truyền .31 CHƢƠNG III: CÔNG NGHỆ MẠNG TRUY NHẬP BĂNG RỘNG KHÔNG DÂY CỐ ĐỊNH 33 3.1 Các dải tần số truy nhập không dây cố định (FBWA) 33 3.2 Topo mạng FBWA 35 3.3 Cấu trúc mạng điểm-đa điểm (PMP) .35 3.4 Tầm nhìn thẳng mạng điểm-đa điểm (PMP) 37 3.5 Điều chế mã hóa 38 3.5.1 Các phƣơng pháp điều chế đơn sóng mang 39 3.5.2 Điều chế đa sóng mang sử dụng OFDM 43 3.5.3 Các phƣơng pháp mã hóa .46 3.6 Đa truy nhập song công .47 3.6.1 Các phƣơng pháp song công 47 3.6.2 Các phƣơng pháp đa truy nhập 48 3.7 Kỹ thuật trải phổ 49 3.7.1 Trải phổ chuỗi trực tiếp DSSS .49 3.7.2 Trải phổ nhảy tần FHSS 51 3.7.3 So sánh DSSS FHSS 52 3.8 Vấn đề bảo mật 53 3.9 Anten 54 3.9.1 Các đặc tính tham số anten 54 3.9.2 Vùng phủ sóng anten trạm gốc 55 3.9.3 Anten CPE .56 3.9.4 Hệ thống anten nâng cao 56 CHƢƠNG IV: MƠ HÌNH TRIỂN KHAI MẠNG BĂNG RỘNG KHÔNG DÂY CỐ ĐỊNH TẠI VIỆT NAM .58 4.1 Định hƣớng thiết kế .58 4.2 Mơ hình kết nối 61 4.2.1 Mơ hình kết nối tổng quát 61 4.2.1.1 Trạm phát sóng sở WiMAX-BTS 62 4.2.1.2 Trung tâm quản lý 65 4.2.1.3 Phƣơng pháp đấu nối tập trung WiMAX-BTS trung tâm quản lý 67 4.2.2 Khả tích hợp với hệ thống 70 4.3 Mô hình ứng dụng 73 4.3.1 Mơ hình ứng dụng cho ngƣời dùng khách hàng riêng lẻ 73 4.3.2 Mơ hình ứng dụng cho khách hàng tổ chức .76 4.4 Tình hình thực tế 79 KẾT LUẬN 81 TÀILIỆUTHAMKHẢO .82 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 3G rd Genneration (of Mobile Mạng di động hệ thứ networks) AAA Authentication Authority Nhận thực, cấp quyền tính cƣớc and Accounting ACK Acknowledgement Xác nhận ADSL Asymmetric Digital Đƣờng dây thuê bao số không đối Subcriber Line xứng ARQ Automatic Repeat Request Tự động lặp lại yêu cầu ASK Amplitude Shift Keying Khóa dịch chuyển biên độ ATM Asynchronouns Transfer Phƣơng thức truyền dẫn đồng Mode AP Access Point Điểm truy nhập BER Bit Error Rate Tỷ số lỗi BPSK Binary Phase Shift Keying Khóa 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 Tính thời gian-độ rộng băng tần CCK Complementary Code Khóa mã bổ sung Keying CPE Customer Premise Thiết bị ngƣời dùng Equipment CSMA Carrier Sense Multiple Access Đa truy nhập cảm ứng sóng mang CSMA tránh xung đột CSMA/C CSMA with Collision A Avoidance CTS Clear To Send Xóa để phát DBPSK Differential BPSK khóa dịch pha nhị phân vi sai DIFR Diffused InfraRed Hồng ngoại khuyếch tán DS Distribution System Hệ thống phân phối DSM Distribution System Phƣơng tiện hệ thống phân phối Medium DSS Distribution System Service Dịch vụ hệ thống phân phối DSSS Direct Sequence Spectrum Trải phổ chuỗi trực tiếp Spread ESS Extended Service Set Bộ dịch vụ mở rộng ETSI Europen Telecom Standard Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Institute Âu Fixed Broandband Wireless Truy nhập băng rộng không dây cố Access định FEC Forward Error Correction Sửa lỗi tiên tiến FDD Frequence Division Song công phân chia theo tần số FBWA Duplexing FDMA Frequence Division Multiple Đa truy nhập phân chia theo tần số Access FHSS Frequence Hopping Trải phổ nhảy tần Spectrum Sppread FSK Frequence Shift Keying Khóa dịch chuyển tần số GSM Global System for Mobile Hệ thống thơng tin tồn cầu cho communications điện thoại di động Hiper High Performance LAN LAN chất lƣợng cao Institute of Hiệp hội kỹ sƣ điện điện tử LAN IEEE Electrical and Electronic Engineers IFS InterFrame Space Khoảng cách khung IP Internet Protocol Giao thức Internet ITU International Tổ chức viễn thông giới Telecommunication Union ISM Industry Science Medicine Băng tần công nghiệp, kỹ thuật y tế ISO International Organization Tổ chức quốc tế chuyên tiêu for Standardization chuẩn LAN Local Area Network Mạng cục LLC Logical Link Control Lớp điều khiển liên kết vật lý LOS Line-Of-Sight Phƣơng thức truyền vơ tuyến theo tầm nhìn thẳng MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi trƣờng MAN Metropolitan Area Network Mạng khu vực đô thị MIMO Multiple-Input, Multiple- Nhiều đầu vào, nhiều đầu Output 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 Khơng theo tầm nhìn thẳng OFDM Orthogonal Frequency Ghép phân chia tần số trực giao Division Multiplexing OFDMA Orthogonal Frequency Đa truy nhập phân chia theo tần số Division Multiple Access trực giao OSI Open Systems Quan hệ hệ thống mở Interconnection 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 Khóa dịch chuyển pha PSTN Public Switched Telephone Mạng điện thoại chuyển mạch Network công cộng PTP Point-to-point Điểm-điểm QAM Quadrature Amplitude Phƣơng pháp điều chế biên độ cầu Modulation phƣơng QoS Quality of Service Chất lƣợng dịch vụ QPSK Quadrature Phase Shift Khóa dịch chuyển pha cầu phƣơng Keying RTS Request To Send Yêu cầu gửi SS Subcriber Station Trạm thuê bao TDD Time Division Duplexing Song công phân chia theo thời gian TDM Time Division Multiplexing Sự truyền dồn kênh phân chia theo thời gian TDMA TCP Time Division Multiple Đa truy nhập phân chia theo thời Access gian Transmission Control Giao thức điều khiển truyền dẫn Protocol WLAN Wireless Local Area Mạng vô tuyến cục Network WMAN Wireless Metropolitian Area Network Mạng vô tuyến khu vực đô thị Đồ án tốt nghiệp Công nghệ WiMAX CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY VÀ CÁC TIÊU CHUẨN IEEE Ngày khơng phủ nhận vai trị mạng máy tính ƣu điểm nó, với nhu cầu ngày cao ngƣời với phát triển nhƣ vũ bão khoa học kĩ thuật.Con ngƣời đƣợc sử dụng dịch vụ ngày chất lƣợng Một số phát triển mạng không dây, đem đến cho ngƣời sử dụng dịch vụ internet, Email, … lúc nơi,trong kể đến mạng khơng dây nhƣ WPAN, WLAN, WMAN, WWAN…Mỗi mạng không dây gắn với tiêu chuẩn khác IEEE : WAN IEEE 802.20 (proposed) 3GPP, EDGE (GSM) IEEE 802.16 WirelessMAN IEEE 802.11 WirelessLAN IEEE 802.15 Bluetooth MAN ETSI HiperMAN & HIPERACCESS LAN PAN ETSI HiperLAN ETSI HiperPAN Hình 1.1: Tổng quan mạng không dây - Mạng PAN – Personal Area Network: Chuẩn WPAN đƣợc ứng dụng phạm vi gia đình, xung quanh cá nhân, tốc độ truyền dẫn nhà đạt 480MB/giây phạm vi 10m SVTH : Hồng Đình Đồn –Lớp 46K-ĐTVT Đồ án tốt nghiệp Công nghệ WiMAX * Đấu nối WiMAX BTS trung tâm dùng sóng điện từ Một ƣu điểm cơng nghệ WiMAX cho phép thiết bị giao tiếp sóng điện từ khoảng cách lớn theo hai mơ hình điểm-điểm điểmđa điểm Đặc thù cho thêm lựa chọn việc đấu nối WiMAX BTS trung tâm quản lý bên cạch hƣớng triển khai hệ thống cáp Về phƣơng diện kỹ thuật, hƣớng hoàn toàn tƣơng tự với kết nối viba triển khai thực tế Trong đó, trạm dịch vụ đƣợc lắp đặt anten chuyên dụng để đấu nối điểm-điểm hệ thống tiếp nhận tƣơng ứng trung tâm quản lý Lúc này, sóng điện từ thay vai trị tuyến cáp nói Hƣớng mang lại cho linh hoạt chủ động triển khai WiMAX BTS Trên công nghệ không dây hệ mới, băng thông liên kết vào khoảng 70Mbps, tạm chấp nhận đƣợc để cung cấp dịch vụ truy cập Internet băng rộng cho ngƣời dùng đầu cuối Độ ổn định kết nối cao so với công nghệ không dây trƣớc Tuy nhiên, triển khai theo hƣớng đòi hỏi phải khắc phục đƣợc khuyết điểm công nghệ vô tuyến nối chung thỏa mãn LOS Nhìn chung, hai phƣơng pháp đấu nối trạm dịch vụ BTS trung tâm quản lý phải đƣợc sử dụng Mỗi hƣớng giải pháp có mạnh riêng chúng loại địa hình đặc thù bổ trợ tốt cho Một triển khai tuyến cáp không khả thi cần chi phí q lớn hƣớng kết nối không dây từ trạm BTS trung tâm đƣợc sử dụng Ngƣợc lại, điều kiện bị che chắn lớn, tuyến cáp giúp giải tốn tích hợp trạm dịch vụ BTS vào hệ thống SVTH : Hồng Đình Đồn –Lớp 46K-ĐTVT 69 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ WiMAX 4.2.2 Khả tích hợp với hệ thống Nhƣ trình bày trên, hệ thống WiMAX@VNN bao gồm nhiều WiMAX BTS đặt tai khắp tỉnh thành nƣớc đƣợc đấu nối trung tâm quản lý tƣơng ứng cho miền Các trung tâm quản lý đƣợc đặt bên VDC1, VDC2, VDC3 Hiện nay, điểm tồn sẵn hạ tầng đấu nối đầy đủ Hạ tầng bao gồm hệ thống đấu nối vào mạng đƣờng trục quốc gia hệ thống cửa ngõ giao tiếp với ISP lân cận hay cửa ngõ Internet quốc tế Thông qua hạ tầng này, dịch vụ đƣợc triển khai cho tất thuê bao đầu cuối nƣớc Điểm quan trọng tất hệ thống đầu nối trung tâm mang tính mở cao, có nghĩa chúng sẵn sàng tiếp nhận hệ thống cung cấp dịch vụ đời sau Đứng sở đó, rõ ràng việc tích hợp mạng WiMAX@VNN vào hệ thống mạng tổng thể VNN vô khả thi Để thực việc tích hợp này, cần thiết phải chọn lựa triển khai phƣơng án cụ thể để đấu nối WiMAX BTS trung tâm quản lý Sau tất trạm dịch vụ đƣợc đấu nối hệ thống tiếp nhận trung tâm thành cơng, phần việc cịn lại tích hợp phân hệ tiếp nhận kết nối vào hệ thống có.Phân hệ tiếp nhân tiếp nhận đấu nối WiMAX BTS đấu nối cáp quang thiết bị khơng dây dùng cơng nghệ WiMAX *Q trình tích hợp WiMAX BTS dùng cáp Đối với tuyến cáp quang hay cáp đồng (dùng cho xDSL), điểm tiếp nhận kết nối hệ thống chuyển mạch cấp cao Cisco Tùy theo số lƣợng WiMAX BTS đƣợc triển khai, sử dụng số chuyển mạch Cisco Catalyst 6509 6513 tƣơng ứng Mỗi chuyển mạch hỗ trợ đồng SVTH : Hồng Đình Đồn –Lớp 46K-ĐTVT 70 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ WiMAX thời hàng trăm giao diện kết nối cáp quang Khi ấy, phận chuyển mạch lại tiếp tục đƣợc đấu nối trung kế nối tiếp vào chuyển mạch Cisco catalyst 6509 có sẵn trung tâm quản lý Từ đó, hịa vào hạ tầng mạng VNN tổng thể Điểm đặc thù chuyển mạch Cisco cho phép tạo nhiều không gian kết nối riêng biệt Vì thế, đơn giản cần tạo thêm VLAN dành riêng cho phân hệ dịch vụ WiMAX tích hợp thành phần vào Phần lớn, hình thức tích hợp đƣợc áp dụng cho thành phố trực thuộc trung ƣơng, nơi mà trung tâm quản lý mạng VNN tọa lạc * Q trình tích hợp WiMAX BTS dùng sóng điện từ Đối với WiMAX BTS dùng sóng điện từ để kết nối trung tâm quản lý, việc tích hợp theo hƣớng khác Vai trị chuyển mạch tiíep nhận đấu nối đƣợc chuyển sang cho hệ thống tiếp nhận sóng điện từ Các phận hoạt động công nghệ WiMAX, cho phép tiếp nhận đồng thời nhiều trạm dịch vụ BTS nối Về đặc thù kỹ thuật, thiết bị hoàn tồn cho phép giao tiếp với đầu cuối khơng dây Tuy nhiên, cấu hình để thực giao tiếp với đầu cuối WiMAX BTS mà nhằm tăng cƣờng băng thông kết nối mở rộng số lƣợng kết nối tiếp nhận * Q trình tích hợp WiMAX BTS vào bưu điện sở Đối với tỉnh thành, khu vực mà trung tâm quản lý không thuộc về, q trình tích hợp vào hệ thống chia làm hai nhóm sau: - Nhóm 1: Bao gồm điểm cách thành phố lớn khoảng cách cho phép (không 50 km) Khi BTS trực tiếp đấu nối hệ thống SVTH : Hồng Đình Đồn –Lớp 46K-ĐTVT 71 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ WiMAX tiếp nhận WiMAX trung tâm quản lý tƣơng ứngcủa miền thơng qua sóng điện từ - Nhóm 2: Bao gồm điểm cách xa thành phố lớn (lớn 50 km) Khi đó, BTS đƣợc đấu nối vào bƣu điện cục địa phƣơng Phƣơng án kết nối triển khai trực tiếp tuyến cáp quang từ WiMAX BTS điểm tiếp nhận bƣu điện địa phƣơng Khi ấy, bƣu điện đƣợc đầu tƣ thêm chuyển mạch Cisco có hỗ trợ khả tiếp nhận kết nối quang Tùy theo số lƣợng BTS nối về, chủng loại thiết bị chuyển mạch đƣợc định cụ thể Phuơng án cáp quang dành cho BTS nằm cách bƣu điện khoảng tầm trung Bên cạnh đó, chuẩn bị thêm phƣơng án dùng công nghệ đấu nối xDSL Khi ấy, BTS có thêm định tuyến Cisco chuyên dụng hỗ trợ công nghệ GSHDSL Bộ định tuyến nối vào hệ thống tiếp nhận DSL sẵn có bƣu điện, từ kết nối BTS điểm tập trung Tuy nhiên, hƣớng dùng DSL nên triển khai trƣờng hợp đặc thù mà Cuối phƣơng án trang bị hệ thống thiết bị WiMAX bƣu điện để tiếp nhận sóng kết nối không dây BTS Lúc này, giao tiếp LAN hệ thống WiMAX đƣợc kết nối vào chuyển mạch Cisco có sẵn bƣu điện, từ chuyển tiếp tín hiệu sóng điện từ sang mạng cục bƣu điện địa phƣong Sau giải ổn thỏa toán kết nối bƣu điện, cơng việc cịn lại đơn giản Bởi lẽ nay, hầu nhƣ tất bƣu điện nƣớc đƣợc kết nối với thông qua mạng đƣờng trục quốc gia hạ tầng cáp VNPT Cả trung tâm quản lý công ty VDC đƣợc hịa vào hệ thống Vì thế, vấn SVTH : Hồng Đình Đồn –Lớp 46K-ĐTVT 72 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ WiMAX đề cấu hình để định hƣớng cho liệu dịch vụ WiMAX@VNN đổ trung tâm quản lý tích hợp vào mạng VNN tổng thể Tóm lại, khả tích hợp hệ thống WiMAX vào mạng VNN để biến WiMAX@VNN thành dịch vụ Internet hệ cơng ty VDC hồn tồn khả thi 4.3 Mơ hình ứng dụng 4.3.1 Mơ hình ứng dụng cho người dùng khách hàng riêng lẻ Với đời Wifi@VNN, ngƣời dùng riêng lẻ phần đƣợc thụ hƣởng linh hoạt tiện nghi dịch vụ truy cập Internet băng rộng Tuy nhiên, Wifi@VNN gặp số hạn chế Để sử dụng dịch vụ, ngƣời dùng đầu cuối phải có máy tính xách tay card mạng khơng dây tƣơng ứng Mặc dù máy tính xách tay máy tính để bàn truy cập đƣợc đến Wifi hotspot, nhiên hạn chế nằm chỗ: Các thiết bị đầu cuối phải nằm tầm phủ sóng Access Point, tức đƣợc phép cách Wifi hotspot không 100 m Số lƣợng phiên kết nối đồng thời mà Wifi hotspot hỗ trợ vào khoảng vài chục ngƣời dùng Những khuyết điểm hồn tồn đƣợc khắc phục cơng nghệ WiMAX, dịch vụ Internet không dây băng rộng đƣợc nâng lên tầm với WiMAX@VNN Nhìn chung, WiMAX@VNN thay cho hầu hết dịch vụ ứng dụng dành cho ngƣời dùng riêng lẻ trƣớc vấn đề truy cập Internet Mơ hình ứng dụng đề nghị nhƣ sau: SVTH : Hồng Đình Đồn –Lớp 46K-ĐTVT 73 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ WiMAX Hình 4.2: Mơ hình ứng dụng cho ngƣời dùng khách hàng riêng lẻ Trong mơ hình ứng dụng này, ngƣời dùng riêng lẻ tự trang bị thiết bị đầu cuối theo chuẩn IEEE 802.16 Cũng giống nhƣ trƣớc đây, phía cơng ty VDC cung cấp thiết bị cho thuê bao ngƣời dùng đăng ký dịch vụ WiMAX@VNN Việc góp phần tạo nên đồng thiết bị cho toàn hệ thống Tuy nhiên, theo định hƣớng thiết kế, hệ thống có tính mở cao Do đó, khách hàng thuê bao tự trang bị có thiết bị đầu cuối tƣơng thích đăng ký với chi nhánh gần để thụ hƣởng dịch vụ Trƣớc đây, khơng sử dụng dịch vụ Wifi@VNN, ngƣời dùng chọn thuê bao dịch vụ VNN1260, 1269, 1267, MegaVNN, nhiên dịch vụ phải bám vào tuyến cáp hạ tầng PSTN, quan trọng bị giới hạn khoảng cách lẫn băng thơng truy cập Với WiMAX@VNN, lọai hình dịch vụ xem nhƣ bị thay hoàn toàn Trong công nghệ ADSL MegaVNN cho phép khoảng cách khơng vƣợt q km WiMAX lại cho phép gia tăng khoảng cách lên đến SVTH : Hồng Đình Đồn –Lớp 46K-ĐTVT 74 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ WiMAX 50 km Trong VNN1260, 1269, 1267 không giới hạn khoảng cách nhƣng cung cấp đƣợc tốc độ giao tiếp khơng q 128Kbps WiMAX lại hỗ trợ băng thông lên đến 70Mbps Điều có nghĩa là: Một triển khai hạ tầng WiMAX, tất dịch vụ truyền thông dành cho ngƣời dùng đầu cuối trƣớc đƣợc thay dịch vụ WiMAX Đối với ngƣời dùng riêng lẻ đăng ký thuê bao khai thác dịch vụ truy cập Internet mạng VNN, có nhu cầu chuyển từ hạ tầng cáp sang dịch vụ WiMAX@VNN, đƣợc đáp ứng cách nhanh chóng dễ dàng Khi ấy, phía mà nhà cung cấp dịch vụ xây dựng vài hình thức hỗ trợ chi phí đầu tƣ thiết bị đầu cuối lẫn chi phí thuê bao để chuyển hƣớng dịch vụ cung cấp cho ngƣời dùng Đối với thuê bao có mạng Wifi@VNN, có nhu cầu chuyển sang WiMAX@VNN tậm thời phải đầu tƣ thay thiết bị đầu cuối tƣơng ứng Tuy nhiên, trƣờng hợp khách hàng thuê bao không muốn chuyển hƣớng dịch vụ họ tiếp tục khai thác dịch vụ Wifi@VNN Cần lƣu ý, khả đáp ứng Wifi@VNN thấp nhiều so với dịch vụ hệ WiMAX Trong tƣơng lai, sau có số điều chỉnh, đầu cuối Wifi đƣợc phép kết nối trực tiếp đến WiMAX BTS, nhƣng chi phí thuê bao lúc đƣợc đồng với thuê bao WiMAX@VNN thực thụ Đối tƣợng thuộc nhóm ngƣời dùng riêng lẻ ngƣời sử dụng cố định bên hộ ngƣời dùng di động, liên tục di chuyển khu vực Thiết bị đầu cuối đƣợc cho phép tích hợp đến WiMAX@VNN khơng cịn bị bó hẹp chủng loại máy tính để bàn, mà cịn đƣợc mở rộng cho notebook, laptop, PDA điện thoại di động tƣơng lai SVTH : Hồng Đình Đồn –Lớp 46K-ĐTVT 75 Đồ án tốt nghiệp Cơng nghệ WiMAX Tóm lại, sau đăng ký dịch vụ WiMAX@VNN, vịng bán kính 50 km so với trạm phát sóng, ngƣời sử dụng thoải mái truy cập Internet cách nhanh chóng Trong trƣờng hợp sử dụng máy tính xách tay phải di chuyển khỏi tầm phủ sóng WiMAX BTS cục tƣơng ứng, chế chuyển vùng tự đọng tƣơng tự nhƣ điện thoại di động cho phép dịch vụ đƣợc trì chuyển giao đến ngƣời dùng Hình thức chi phí th bao cụ thể nhà cung cấp dịch vụ chủ động xây dựng Tuy nhiên chia làm hai nhóm là: th bao trả trƣớc th bao trả sau 4.3.2 Mơ hình ứng dụng cho khách hàng tổ chức Đối với tổ chức, loại hình dịch vụ truy cập Internet đƣợc chọn thuê bao thƣờng phải cung cấp đƣợc băng thông truy cập lớn Bởi lẽ khác với ngƣời dùng riêng lẻ, cửa ngõ kết nối Internet công ty, tổ chức thƣờng phải gánh tải cho hệ thống mạng LAN cục phía sau chí mạng WAN Do đó, dịch vụ phổ dụng cho nhóm khách hàng dịch vụ Leased-line phần nhỏ tƣơng ứng dành cho Frame Relay Ngoài ra, số tổ chức có quy mơ nhỏ chọn lựa cơng nghệ ADSL MegaVNN nhằm giảm thiểu chi phí Nhìn chung, loại hình dịch vụ phải dựa vào hạ tầng cáp Và việc triển khai cáp đến đầu cuối thuê bao lúc thuận lợi kềm theo chi phí hợp lý Vì thế, dựa vào WiMAX@VNN để khai thác mơ hình ứng dụng cụ thể cho doanh nghiệp nhằm giải khó khăn Đứng mục đích sử dụng, chia khách hàng theo loại thành hai nhóm Mỗi loại có mơ hình ứng dụng mang đặc thù riêng SVTH : Hồng Đình Đồn –Lớp 46K-ĐTVT 76 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ WiMAX Khách hàng thuê bao dịch vụ đƣờng truyền riêng để truy cập Internet Nhóm chiếm tỷ lệ cao Khách hàng thuộc loại bao gồm quan, xí nghiệp đồn thể, cơng ty thuộc khu cơng nghiệp, có nhu cầu khai thác Internet cho hoạt động thƣờng ngày Yêu cầu đặt đƣờng truyền phải hoạt động 24/24 với băng thông tƣơng ứng nhu cầu Mơ hình ứng dụng dịch vụ WiMAX đƣợc tổ chức nhƣ sau: Hình 4.3: Mơ hình ứng dụng cho khách hàng tổ chức Trong mơ hình đó, tổ chức tiến hành lắp đặt thiết bị không dây chuyên dụng theo chuẩn IEEE 802.16 Khác với thiết bị dùng cho ngƣời dùng đầu cuối riêng lẻ, tiếp sóng phải có khả chịu tải lớn quan trọng phải hỗ trợ đƣợc giao diện giao chuẩn 802.3 để tích hợp đƣợc vào mạng LAN cục Mơ hình điểm-điểm đƣợc triển khai để đấu nối thiết bị trạm dịch vụ BTS gần Để đảm bảo chất lƣợng dịch vụ mức cao nhất, SVTH : Hồng Đình Đồn –Lớp 46K-ĐTVT 77 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ WiMAX thành phố hay tỉnh thành có nhiều khu cơng nghiệp, công ty VDC nên lắp đặt từ đến hai trạm điểm có độ cao tốt (các tịa nhà cao tầng hay tháp viễn thông) Riêng tỉnh thành có nhiều khu cơng nghiệp nên tổ chức BTS gần khu vực Sau tiến hành đấu nối từ trạm trạm BTS đặt trung tâm quản lý bƣu điện địa phƣơng Mặc dù nguyên tắc hoạt đọng WiMAX không phụ thuộc nhiều vào LOS, nhƣng việc đặt BTS vị trí cao giúp mơ hình ứng dụng trở nên khả thi Nhƣ vậy, giả sử có cơng ty A tọa lạc bên khu công nghiệp thuộc tỉnh thành muốn thuê bao đƣờng truyền riêng 256Kbps để Internet Thay trƣớc đây, phận chuyên môn công ty VDC triển khai tuyến cáp từ bƣu điện gần nhất.Thì bây giờ, việc trở nên đơn giản nhiều Nhà cung cấp dịch vụ cần xuống địa điểm công ty A, tiến hành lắp đặt cấu hình thiết bị đầu cuối để đấu BTS gần Từ trung tâm quản lý Internet Các kỹ thuật đồng băng thông giống nhƣ trƣớc đƣợc áp dụng lại để cung cấp mức tốc độ mà khách hàng yêu cầu Tốc độ tùy thuộc vào thông tin vào account tƣơng ứng mà khách hàng sử dụng đăng nhập Cần nói rõ thêm rằng, tổ đăng ký dịch vụ WiMAX@VNN cho vài cá thể mạng cục theo mơ hình điểm-đa điểm, địa điểm nằm vùng bao phủ BTS Tuy nhiên, điều tạo số khó khăn cho doanh nghiệp số vấn đề quản lý cân đối chi phí Tóm lại, với WiMAX@VNN, nhu cầu kết nối Internet cơng ty, quan hồn tồn đƣợc đáp ứng cách nhanh chóng mà khơng phụ thuộc vào vị trí địa lý tổ chức đó, khơng cần phải quan tâm có triển khai đƣợc tuyến cáp đến hay khơng SVTH : Hồng Đình Đồn –Lớp 46K-ĐTVT 78 Đồ án tốt nghiệp Cơng nghệ WiMAX Khách hàng thuê bao dịch vụ đƣờng truyền riêng để kết nối mạng diện rộng Nhóm bao gồm cơng ty có nhiều chi nhánh khắp đất nƣớc có nhu cầu kết nối điểm lại với để hình thành mạng diện rộng Trƣớc đây, điểm đấu nối cáp bƣu điện địa phƣơng Sau thơng qua hạ tầng VNPT, mạng LAN cục đƣợc định tuyến để đến hình thành lên mạng WAN Với WiMAX@VNN, nguyên tắc xây dựng tƣơng tự Tuy nhiên hình thức đấu nối túy không dây Mỗi mạng LAN thành phần đƣợc nhà cung cấp dịch vụ cấu hình để đấu nối đến BTS gần Từ đó, thơng qua hạ tầng WiMAX@VNN, thành phần đựoc kết nối lại với Các chuẩn khơng dây nhìn chung hỗ trợ chế định danh cụ thể để phân biệt nhận thành phần riêng lẻ cuẩ kết nối khơng dây diện rộng Cũng cần phải nhấn mạnh rằng, mặt cấp phát địa IP, mơ hình ứng dụng cung cấp cho khách hàng thuê bao IP mang giá trị Public vầ IP tĩnh Trong tƣơng lai, ISP nâng cấp hệ thống địa IP lên phiên (IPv6), vấn đề cấp phát địa Internet tĩnh cho số lƣợng lớn thuê bao điều cần quan tâm Đồng thời, thân công nghệ WiMAX hỗ trợ tốt cho phiên địa IP 4.4 Tình hình thực tế Ngày 14/6/2006, cơng ty VDC, Intel quan phát triển hợp tác quốc tế Hoa Kì Việt Nam (USAID) ký kết ghi nhớ tuyên bố thức triển khai thử nghiệm dịch vụ truy nhập internet không dây tốc độ cao WiMAX Lào Cai Đây tỉnh đƣợc lựa chọn số tỉnh đƣợc chọn thử nghiệm gồm : Hà Nội, Đà Nẵng, TP Hồ Chí Minh, Lào Cai Bắc Ninh SVTH : Hồng Đình Đồn –Lớp 46K-ĐTVT 79 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ WiMAX Giai đoạn thử nghiệm tháng 7/2006 kết thúc vào tháng 12/2006 Hai dịch vụ đƣợc cung cấp trƣớc mắt truy nhập internet ứng dụng thoại qua IP Hiện tại, trạm phát sóng đƣợc đặt Bƣu điện Lào Cai với khả kết nối bán kính 5km, bƣớc đầu dành cho đối tƣợng ƣu tiên kết nối gồm: trƣờng học, sở y tế, trung tâm cộng đồng, DN vừa nhỏ, quyền địa phƣơng gia đình nơng dân Bộ Bƣu viễn thơng cấp phép thử nghiệm vịng năm dịch vụ WiMAX cố định cho doanh nghiệp nƣớc gồm: Viettel, VTC, VDC FPT Telecom Kế hoạch tháng 4/2007, sau có báo cáo từ đơn vị này, Bộ lựa chọn nhà cung cấp thức mạng băng rộng khơng dây Theo doanh nghiệp, việc triển khai thử nghiệm cho kết khả quan Chẳng hạn, VDC đặt trạm phát sóng Bƣu điện Lào Cai Khoảng 20 thiết bị đầu cuối thu tín hiệu (CPE) "chốt" 19 địa điểm khác nhau, kết nối băng thông tốc độ Mb/giây Dùng Internet thoại VoIP WiMAX cho tín hiệu đƣờng truyền tốt ADSL CPE có đƣợc tầm nhìn thẳng đến trạm phát sóng Viettel "trình diễn" cơng nghệ băng rộng khơng dây Hà Nội với bán kính phủ sóng km, điều kiện có nhà cao tầng, bán kính 32 km khơng có vật cản Thông lƣợng truy cập đạt từ Mb/giây đến Mb/giây di chuyển với tốc độ tối đa 100 km/giờ Theo FPT Telecom, thực tế thử nghiệm cho thấy, hệ thống IPTV, VoD có FPT Telecom chạy WiMAX tốt, hình ảnh khơng bị giật, chơi game online khơng bị dừng hình, đặc biệt sử dụng điện thoại VoIP thông qua hệ thống WiMAX âm không bị nhiễu Tuy nhiên báo cáo FPT Telecom khơng có nhận xét đánh giá kết thử nghiệm chƣa có ý kiến vấn đề cấp phép nhƣ thử nghiệm cơng nghệ Sau năm thử nghiệm, phía VTC cho biết chất lƣợng cung cấp dịch vụ truy nhập Internet băng rộng, VoD, VoIP tốt, dễ triển khai ổn định VTC xin SVTH : Hồng Đình Đồn –Lớp 46K-ĐTVT 80 Đồ án tốt nghiệp Cơng nghệ WiMAX phép tiếp tục thử nghiệm thành phố khác ngồi Hà Nội nhƣ: Đà Nẵng, Hồ Chí Minh tăng thêm số lƣợng khách hàng tham gia thử nghiệm dịch vụ WiMAX VTC xin phép đƣợc triển khai thử nghiệm WiMAX băng tần 2,3 GHz với độ rộng dải tần số 30 MHz Thực tế cho thấy việc triển khai thành công WiMAX đem lại nhiều lợi ích cho ngƣời dùng, cho thấy tiềm phát triển công nghệ tƣơng lai Việt Nam quốc gia phát triển thích hợp sử dụng công nghệ đầy tiềm WiMAX việc triển khai hạ tầng mạng cách hiệu quả, nhanh chóng với giá thành hợp lý, góp phần phát triển mạng lƣới viễn thông tới vùng nông thôn, vùng sâu, vùng xa, nơi khó triển khai hạ tầng sở mạng dây dẫn băng rộng SVTH : Hồng Đình Đồn –Lớp 46K-ĐTVT 81 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ WiMAX KẾT LUẬN Với nội dung gói gọn đồ án tốt nghiệp đại học, đồ án đƣợc thực bao gồm phần chính, : * Giới thiệu tổng quan chuẩn công nghệ không dây * Tóm tắt đặc điểm lớp PHY MAC chuẩn IEEE 802.16-REVd * Nghiên cứu mạng băng rộng không dây cố định * Mô hình ứng dụng vào thực tế Việt Nam Hiện cơng nghệ WiMAX cơng nghệ nóng, với ƣu điểm to lớn thúc đẩy nhà khoa học nghiên cứu ứng dụng vào sống ngày hồn thiện Để đạt đƣợc nhiều thành công nữa, WiMAX cần nghiên cứu nhiều hơn, tranh cãi kỳ vọng vào quan tâm nhiều ngƣời Với giới hạn thời gian kinh nghiệm ,sự nghiên cứu em bắt đầu tìm hiểu kiến thức Hi vọng tƣơng lai, nhiều công nghệ đƣợc ứng dụng vào VIỆT NAM để ngƣời có điều kiện sử dụng phát triển dựa điều kiện đất nƣớc chúng ta, thúc đẩy khoa học kinh tế ngày phát triển Với lòng chân thành trân trọng nhất, em xin cám ơn thầy cô, bạn, anh chị giúp đỡ để em hoàn thành đồ án SVTH : Hồng Đình Đồn –Lớp 46K-ĐTVT 82 Đồ án tốt nghiệp Công nghệ WiMAX TÀI LIỆU THAM KHẢO WiMAX FORUM, 2003 WiMAX Overview http:// www wimaxforum.org/news/downloads.asp IEEE Standard for Local and metropolitan area networks Chuẩn IEEE 802.16 REVd – 2004 Tài liệu nghiên cứu khả triển khai WiMAX vào Việt Nam – Phịng tích hợp phát triển hệ thống – VDC Và số tài liệu khác SVTH : Hồng Đình Đồn –Lớp 46K-ĐTVT 83 ... tài: ? ?Tìm hiểu mạng khơng dây WiMAX, mơ hình triển khai ứng dụng Việt Nam? ?? Nội dung đồ án gồm chƣơng: CHƢƠNG I: Giới thiệu tổng quan mạng không dây, các chuẩn mạng WLAN-WiFi, chuẩn sử dụng mạng WiMAX, ... công nghệ mạng truy nhập mạng không dây cố định CHƢƠNG IV: Trình bày mơ hình triển khai ứng dụng mạng không dây WiMAX vào Việt Nam, tham khảo cơng ty điện tốn truyền số liệu VDC Các mơ hình cung... tìm tịi nghiên cứu thân, em chọn đề tài: ? ?Tìm hiểu Cơng nghệ mạng khơng dây WiMAX, mơ hình triển khai ứng dụng Việt Nam? ?? Cấu trúc đồ án tốt nghiệp gồm chƣơng: Chƣơng I: Giới thiệu tổng quan mạng