Một hệ thống WiMax di ñộng bao gồm ba thành phần chính .
- Thiết bị ñầu cuối: là sản phẩm của third-party (hãng Zyxel), hỗ trợ chuẩn 802. 16e.
Có thể là USB dong le, PCMCIA cam, Extemal Box. - Phần Radio Access Network (RAN), bao gồm các thiết bị:
+ WiMax BS.
+ WiMax Access Controller (WAC).
+ Operation and Maintaince Center (OMC). - Phần mạng Co re bao gồm các thiết bị: + AAA. + SBC. + DHCP. + NTP. + H1 swich và H4 Swich 4.5.1. Đo kiểm, ñánh giá hoạt ñộng Radio
Cấu hình hệ thống WIMAX ñược lắp ñặt tại Bưu ñiện Hà Nội bao gồm 1 trạm BS (4 sector) ñược ñặt tại các vị trí như sau:
- BTS- 1: 75 Đinh Tiên Hoàng - Hà Nội :
+ Phát tần số l: 2676.00 MHZ. ñộ rộng kênh IOMHZ
+ Phát tần số 2: 2540.00 MHZ, ñộ rộng kênh IOMHZ
+ Phát tần số 3 : 2676.00 MHZ, ñộ rộng kênh IOMHZ
+ Phát tần số 4: 2540.00 MHZ, ñộ rộng kênh IOMHZ
Các trạm BS sử dụng An ten ñịnh hướng (900), công suất phát tối ña 27 dỏm, hỗ trợ các chế ñộ ñiều chế: QPSK, 16-QAM và 64-QAM
83
Hình 4.5: Sơñồ hệ thống WIMAX tại TP Hà Nội
4.5.2. Số 1ượng và chủng loại thiết bị
Cấu hình phần mềm.
• WIMAX software system release: WMX 2.5 GA SPI • Redback SEIOO version 6. l.4p5 as FA and HA
• NetOP PM 6. 1 .4 is used for AAA, NetOP EMS 6 . 1 .4 is used for • Redback EMS
• Linux Redhat Enterprise Server version 5 provides DNS!DHCP service
• Sun Solaris 10 is used as platform fur LT EMS, NetOP AAA, NetOP EMS
Cấu hình phần cứng
• 06 Base Stations: Motorola WAP25400 or DAPI
• ASN Gateway: Redback SEIOO as FA, Foundry FES2402 as L2 Switch, CAP-C eontroller with 200 site configuration (upgradable to 1000 sites configuration)
• CPE: 100 CPEI300 (W2), 20 PCMCIA cards, USB Dongles • HA: 01 Redback SEIOO, shared same hardware with FA • AAA: 01 Sun Netra T2000
• DNS/DHCP: 01 IBM xseries 350
• EMS: 01 Sưnfire T2000 for WIMAX LT EMS, 01 Sm Netra T2000 for NetOP EMS
• Transport and network interfaces provided by VTN. VDC, Hanoi P&T and HCM P&T
• SIP server, media gateway, VOIP client provided by VDC
4.5.3. Phương án ñánh ñịa chỉ IP và kết nối hệ thống
Hình 4.6: Phương án ñánh ñịa chỉ IP
4.5.4. Đo kiểm phần hoạt ñộng hệ thống tại Hà Nội
Trong phần hoạt ñộng chúng tôi thực hiện ño kiểm khả năng của hệ thống về. Trình duyệt HTTP, giao thức truyền file FTP, ñộ trễ khi thực hiện ping giữa các phần tử trong mạng.
Kết quả:
- Kiểm tra ñường down link MAC level ARQ: kết quả chưa ñạt yêu cầu (cần
ño lại)
85
- Kiểm tra Fast Feedback: ñạt yêu cầu
- Kiểm tra và mã hóa dữ liệu download: ñạt yêu cầu - Kiểm tra các ứng dụng FTP: ñạt yêu cầu
- Kiểm tra thông lượng UDP ñuờng lên và xuống ñạt yêu cầu
- Kiểm tra các chếñộ QoS: ñạt yêu cầu
- Kiểm tra chế ñộ handover giữa các sector (ping test, streaming video, VoIP):ñạt yêu cầu - Kết quảño thông lượng: - Vùng tốt nhất . DL: 12.2 Mbps . UL: 2,8 Mbps - Vùng tốt: . DL : 5,0 Mbps . UL: 830 Kbps - Vùng xấu: . DL: 2 Mbps . UL: 559 Kbps
- Hệ thống ñáp ứng ñược các dịch vụ VOIP (có thể gọi ñiện thoại giữa PC to PC, PC to Pho ne), Vi deo Streaming.
4.5.5. Đo kiểm phần Vô tuyến
Đối với phần vô tuyến chúng tôi thực hiện các nội dung ño như: Vùng phủ
sóng Indoor/ Outdoor, tốc ñộ di chuyển tối ña, khả năng hand-over, phổ, công suất
Kết quả:
- Đo kiểm tra mặt nạ phổ trạm phát tần số 2,54 GH2 tới 2,676 GHZ
- Đo kiểm tra công suất ÁP ñầu phát ñạt 26,6 dỏm/ sector( công bô 3 0dBm/1sector).
- Đo kiểm tra vừng phủ sóng outdoor có bán kính: 700m - 900m - Đo kiểm tra vừng phủ sóng indoor có kết quả như sau:
87
4.5.6 Sốño kiểm phần mềm quản lý
Phần mềm quản lý của hệ thống có giao diện thân nện. dễ sử dụng, có ñầy ñủ chức năng cơ bản như:
- Giám sát và quan lý hoạt ñộng của toàn bộ các B S
- Có chức năng cảnh bảo bằng các loại mầu hiển thị từng giây
- Có chúc năng lưu loa file và xuất ra các dạng file dự liệu cơ bản của Microsofi Offlce
- Có thể tạo ra các mức User khác nhau - Có thể Upgrade lên các Version cao hơn. - Có chức năng restore khi có lỗi
- Đối với phần mềm quản lý các thiết bị ñấu cuối (CPE)
- Có chức năng giám sát trạng login/1ogout của các CPE trong từng BS - Có tính năng ñếm thời gian truy cập của từng CPE
- Có chức năng ngăn chặn người dùng không ñược cấp mật khẩu.
4.5.7. Tầm phú sóng dự kiến
Với các thông số về vị trí ñịa lý và ñộ cao ñất An ten dự kiến. Vùng phủ sóng dự kiến như hình vẽ sau:
Hình 4.7: Vùng phủ sóng dự kiến
4.5.8. Tầm phủ sóng thực tế
Phủ sóng của trạm BTS – 1:
Địa ñiểm ñặt trạm BS: 75 Đinh Tiên Hoàng – Hà Nội Thông số chi tiết của trạm BS
91
Theo kết quả ño kiểm thực tế:
- Hà Nội – 75ĐTH-l: phú sóng khu vực hồ Hoàn kiếm, ñoạn ñường Hàng Bông, trên phố Hàng, phố Hàng buồm . Độ xa lớn nhất có thể thu ñược tín hiệu là 1,1km (ñược hiển thị bằng màu vàng trên bản ñồ phủ sóng) Những ñiểm không có vật chắn, hoặc thoáng - cho phép truyền sóng phản xạ, thì thu ñược tín hiệu tốt. Tuy nhiên một số chỗ bị vật chắn thì ñộ ñâm xuyên của tín hiệu chưa tốt, ví dụ như các vị trí dọc phố Hàng Buồm. Đặc tính NLOS chưa thể hiện ñược nhiều.
- Hà Nội - 75ĐTH-2: phủ sóng khu vực phía phố Hàng Bạc, ñường Lý Thái Tổ, phố Hàng Vôi. Độ bao phủ tín hiệu xa nhất là 1,2 Khi. Khoảng cách trưng bình là 900m. Với ñiều kiện là không có vật chân hoặc vật chắn ít.
- Hà Nội-75ñth-3: Hướng antenna về phía ñường Ngô Quyền, phố Phan Chu Trinh, phố Nguyễn Khắc Cần. Độ xa lớn nhất bắt ñược sóng WiMax là 1 ,6km. Trong khoảng bán kính 400m, sóng rất mạnh, cho phép thu sóng NLOS tốt.
- Hà Nội-75ñth-4: Bao phủ khu vực phố Bà Triệu, phố Quang Trung, phố Thợ Nhuộm, phục vụ kết nối Media Booth ñặt tại phố Thợ Nhuộm. Khoảng cách phủ sóng trung bình xa nhất là 1,5km. Bán kính vùng phủ sóng indoor- cho phép các thiết bị trong nhà, NLOS hoạt ñộng tốt là 400m.
4.5.9. Đo kiểm phần hoạt ñộng hệ thống
Trong phần hoạt ñộng chúng tôi thực hiện ño kiểm khả năng của hệ thống về: Trình duyệt HTTP, giao thức truyền file FTP, ñộ trễ khi thực hiện lửng giữa các phần tử trong mạng. Sau ñây là kết quả thực hiện ñược.
- Trình duyệt HTTP
Hệ thống cho phép các thiết bị ñầu cuối truy nhập ñược vào các trang Web trong nước và quốc tế.
- Truyền file FTP
Kết quả ño tốc ñộ Download và Upload trung bình giữa CPE và Server trong ñiều kiện các chế ñộ ñiều chế khác nhau:
- Đối với chế ñộ ñiều chế QPSK: Download 620kbps, Upload 366kbps - Đối với chế ñộ ñiều chế 16QAM: Download 2,lMbps, Upload l,2Mbps
- Độ trễ
Ping test khi thực hiện rừng với ñộ lớn 32 byte từ CPE tới Server và tới các Cpekhác:
- Ping từ 1 CPE tới Server: 128ms. - Ping từ 1 CPE tốn CPE khác: 245ms.
4.5.10 Kết quảño ñiểm hoạt ñộng cua sóng vô tuyến WiMax
Sau ñây là kết quả trung bình ño ñược về một số yếu tố: Vùng phủ sóng Indoor/outdoor, tốc ñộ di chuyển tối ña, khả năng hand-over.
Kết quả:
Vùng phủ sóng Outdoor: khoảng cách xa nhất trung bình có thể dùng dịch vụ khoảng 1,2 khi.
Vùng phủ sóng Indoor: khoảng cách xa nhất trung bình có thể dùng dịch vụ khoảng 500m.
- Tốc ñộ di chuyên tối ña có thể duy trì kết nối: khoảng 55km/giờ. - Khả năng Hand-over: Hệ thống có hỗ trợ khả năng Hand-over cứng
4.5.11 Đánh giá phần mềm quản lý
Phần quản lý trung tâm mạng WiMax Alcatel là OMC (operation and management center). Đây là phần mềm cho phép quản lý cấu hình của WAC, WBS ñược cài ñặt trên server SUN, chạy hệ ñiều hành Sularis 10.
Về giao diện : có giao diện thân thiện, dễ sử dụng, có ñầy ñủ chức năng cơ bản như;
- Giám sát và quản lý hoạt ñộng cửa toàn bộ các BS.
- Có chức năng cảnh bảo bằng các loại mầu hiển thị từng giây.
- Có chức năng lưu loa file và xuất ra các dạng file dự liệu cơ bản của Microsofi Offlce.
- Có thể tạo ra các mức User khác nhau.
- Có thể Upgrade Sofiware lên các Version cao hơn. - Có chức năng restore khi có lỗi
Đối với phần mềm quản lý các thiết bị ñầu cuối (CPE) trong AAA Server - Có chức năng giám sát trangj login/logout của các CFE trong từng BS. có tính năng ñếm thời gian truy cập của từng CPE.
93
- Có chức năng ngăn chặn người dùng không ñược cấp mật khau.
4.5.12. Nhận xét chung về chất lượng sóng
Hệ thống WiMax của hãng Motorola lắp ñặt tại TP. Hà Nội ñúng theo cấu hình và danh mục thiết bị. Đã ñạt ñược mục ñích cung cấp dịch vụ Intemet kết nối IP trong mạng WiMax trong dịp lễ kỷ niệm Chiến thắng 30/4 tại Hà Nội.
Hệ thống ñạt ñược mục ñích cung cấp dịch vụ truyền số liệu, truy nhập lnternet, VOIP, Video Streaming ñặt tại các ñiểm như ñã dự kiến.
Cung cấp khả năng truy nhập Intemet cho các thiết bị ñầu cuối trong vùng phủ sóng như ñã trình bày trong mục kết quả ño vùng phủ sóng
Với tổng dung lượng kết nối ra intemet là 10Mbps.
Hệ thống cung cấp ñường truyền không dây kết nối giữa các thành phần: IP camera, Video Streaming Server, Media Booth.
Về chất lượng: ñạt ñược yêu cầu về tốc ñộ lướt web. video.
Kết quả ño kiểm lớp vật lý vô tuyến WIMAX hoạt ñộng ñúng tần số ñược cấp phép thử nghiệm tại Hà Nội
Lộ trình quy hoạch ñưa công nghệ vào mạng lưới
Công nghệ WIMAX ñầu tiên sẽ ñược áp dụng cho các khách hàng có nhu cầu triển khai nhanh các ñường kết nối Inteme~ thay thế cho cáp ñồng truyền thống. Với tốc ñộ phát triển của chuẩn WIMAX hiện nay, các thiết bị WIMAX theo chuẩn 802. 16a/d (không yêu cầu tính di ñộng) sẽ trở nên phổ biến với giá thành thấp. ñặc biệt là thiết bị ñầu cuối CPE phía khách hàng.
Các khách hàng sử dụng dịch vụ truy nhập Intemet không dây băng rộng cố ñịnh sẽ ñược ñảm bảo các băng thông tốc ñộ khác nhau từ tốc ñộ 64kbps tới 2Mbps và thậm chí cao hơn nữa. Công nghệ WIMAX triển khai tại thời ñiểm này chỉ nên hướng tới thay thế các khách hàng trực tiếp chứ không thay thế các khách hàng XDSL hiện tại vì giá dịch vụ sẽ rất thấp.
Hiện nay VNPT ñã triển khai thử nghiệm một loạt các trạm phát dựa trên công nghệ WIMAX tại Hà Nội, TP. HỒ Chí Minh, Đà Năng, Huế, Bình Dương, Lào Cai... Đôi với mỗi trạm phát có thể ñược coi như một POF của mạng Internet VNN, do vậy mức băng thông tối thiểu cho các WIMAX POP này tối thiểu tù 2Mbp8 cho tới 34Mbps tùy theo nhu cầu phát triển.
Hình vẽ sau minh họa mô hình triển khai hệ thống hạ tâng phục vụ dịch vụ truy cập Intemet không dây băng rộng cố ñịnh dựa trên công nghệ Wimax có tên gọi dịch vụ là WIMAX@VNN.
Song song hoặc ngay khi có thể triển khai WIMAX@VNN, có thể sử dụng ngay hệ Lớp mạng VNN không dây với dịch vụ WIMAX@VNN thống này ñể cung cấp trung kế cho các hotspot cung cấp dịch vụ WIFI@VNN.WIMAX@VNN và WIFI@VNN khi ñó sẽ bổ trợ lẫn
nhau trong việc phối hợp cung cấp dịch vụ Intemet . Hình vẽ sau minh họa tổ chức mạng khi công nghệ không dây băng rộng cố ñịnh ñược triển khai cung cấp dịch vụ Internet không dây cố ñịnh WIMAX@VNN và trung kế thay thế cho WIFI@VNN hotspot.
- Giai ñoạn tiếp theo của công nghệ Wimax
Trong giai ñoạn tiếp theo, khi công nghệ WIMAX ñã thực sự phố biến và chuẩn hóa và hỗ trợ thêm
khả năng di ñộng (mobility) khi ñó lớp mạng truy cập Intemet không dây sẽ hỗ trợ người dụng Internet với ñộng theo chuẩn 802.16e. Giai ñoạn này, lớp mạng truy nhập Intemet không dây sẽ cần ñược nâng cấp và mở
rộng theo các hướng sau: Nâng cấp các chuẩn WIMAX hỗ trợ 802.16e cho phép người dùng di ñộng có thể truy nhập Intemet.
95
Tàng số lượng các tế bào cung cấp dịch vụ WIFI~VNN, ñảm bảo khả năng roaming liên tục khi người dùng di chuyển giữa các vùng phủ sóng của tế bào mà không làm gián ñoạn dịch vụ.
4.5.13. Triển vọng phát triển của Wimax tại Việt Nam
Phủ sóng trong phạm vi rộng, tốc ñộ truyền tin lớn, hỗ trợ ñông thời nhiều thuê bao và cưng cấp các trình vụ như VOIP, Vi deo mà ngay cả ADSL hiện tại cũng chưa ñáp ứng ñược là những ñặc tính ưu việt cơ bản của WiMax. Các ñường ADSL ở những khu vực mà trước ñây ñường dây chưa tới ñược thì nay ñã có thể truy cập ñược Intemet. Các công ty với nhiều chi nhánh trong thành phố có thể không cần lắp ñặt mạng LAN của riêng mình là chỉ cẩn ñặt một trạm phát BTS phủ sóng trong cả khu vực hoặc ñăng ký thuê bao hàng tháng tới công ty cung cấp dịch vụ. Để truy cập tới mạng, mỗi thuê bao ñược cưng cấp một mã số riêng và ñược hạn chế bởi quyền truy cập theo tháng hay theo khối lượng thông tin mà bạn nhận ñược từ mạng.
Hầu hết hiện nay ñường truyền dẫn giữa BSC và MSC hay giữa các MSC chủ yếu ñược thực hiện bằng các ñường truyền dẫn cáp quang, hoặc các tuyến vi ba ñiểm-ñiểm. Phương pháp thay thế này có thể giúp các nhà khai thác dịch vụ thông tin di ñộng tăng dung lượng ñể triển khai các dịch vụ mới với phạm vi phủ sóng rộng mà không làm ảnh hưởng ñến mạng hiện tại. Ngoài ra, WiMax với khả năng phủ sóng rộng, khắp mọi ngõ ngách ở thành thị cũng như nông thôn, sẽ là một công cụ hô trợ ñắc lực trong các lực lượng công an, lực lượng cứu hoả hay các tổ chức cứu hộ khác có thể duy trì thông tin liên lạc trong nhiều ñiều thời tiết, ñịa hình khác Việt Nam là một thị trường tương tự như Malaysia, công nghệ Wimax ở Malaysia ñã ñược thương mại hóa, Wimax ñã thúc ñẩy tỷ lệ hộ gia ñình sử dụng băng rộng intemet tăng tù con số 15% lên con số 25%. vừa qua, Cứnigo - nhóm chuyên gia ñộc lập về nghiên cứu marketing và nhãn hiệu vừa công bố phiên bản thứ 2 cửa Báo cáo Netcitizens hàng năm về tình hình sử dụng và tốc ñộ phát triển cửa mạng lntemet tại Việt Nam. Bản báo cáo dựa trên một nghiên cứu lớn nhất và toàn diện nhất ñược thực hiện tại Việt Nam về tình hình sử dựng lntemet. Trong vòng 10 năm
trở lại ñây, tỷ lệ sử dụng Internet tại Việt Nam có tốc ñộ tăng trưởng nhanh nhất trong khu vực. Dựa trên những con số chính thức, 31% dân số Việt Nam có truy cập Intemet và mỗi năm có thêm khoảng 2-3 triệu người truy cập Intemet. "Trong một thời gian ngắn, Việt Nam ñã theo kịp những quốc gia như Trung Quốc, Thái Lan, những quốc gia ñã có lịch sử Intemet tồn tại lâu ñời hơn. Intemet ñang nhanh chóng trở thành một phần thiết yếu trong ñời sống người Việt Nam".
Trong khi ñó. Việt Nam hiện nay chưa cấp phép chinh thức triển khai WiMax. do ñó, nhu cầu về băng rộng di ñộng cua Việt Nam là rất lớn .