1. Phương Án Lựa Chọn Tần Số Thiết Bị WiMAX
Theo quyết định của Cục tần số vụ tuyến điện, Tổng Cụng ty Bưu Chớnh Viễn Thụng Việt Nam (VNPT) được phõn giải tần như sau:
Đoạn băng tần thứ nhất:3335,5- 3342,5 Mhz
Đoạn băng tần thứ hai: 3385,5-3392,5 Mhz Phương thức song cụng : FDD hoặc TDD
Căn cứ theo tài liệu kỹ thuật của thiết bị được lựa chọn thử nghiệm (Alvarion-BreezeMAX 3000) và căn cứ vào giải tần số VNPT được cấp, dự
ỏn ABC WiMAX Trial lựa chọn thiết bị hoạt động trong giải tần số như sau: Band F: Tx = 3331 – 3350 Mhz; Rx = 3381 – 3400 Mhz
Channel Bandwidth: 3.5 Mhz Phương thức song cụng: FDD
•Phương ỏn lựa chọn thiết bị
Hệ thống WiMAX trong dự ỏn ABC WiMAX Trial bao gồm 1 trạm gốc và 20 đầu cuối. Thiết bị được sử dụng là thiết bị WiMAX của hóng Alvarion cú thương hiệu là : BreezeMAX.
Tại trạm gốc sẽ cú cỏc loại thiết bị sau đõy:
+ Micro Base Station-B-MAX Indoor Equipment: là thiết bị thuộc trạm
gốc, được đặt trong phũng mỏy để kết nối với IP Backbone nhằm cung cấp Internet và kết nối với hệ thống quản lý WiMAX (NMS – Network Management System).
+ Base Station-B-MAX Outdoor Equipment: là thiết bị thuộc trạm gốc,
được treo trờn cột Antenna để chuyển đổi giữa tớn hiệu IP và tớn hiệu súng WiMAX.
+ BTS Antenna: là WiMAX Antenna, được treo trờn cột Antenna ở độ
cao nhất định để phủ súng trong một bỏn kớnh nhất định.
+ Indoor – Outdoor Cable BST : là cỏp truyền tớn hiệu điện (theo chuẩn CAT5) từ Base Station-B-MAX Outdoor Equipment đến Base Station-B- MAX Indoor Equipment.
+ Subscriber Units-B-MAX-Indoor Equipment: là thiết bị thuộc CPE
(Customer Premise Equipment); thiết bị này được đặt trong nhà/văn phũng, cú chức năng cung cấp Internet băng rộng như Router, DHCP.
+ Subscriber Units-B-MAX-Outdoor Equipment: là thiết bị thuộc CPE;
thiết bị này được tớch hợp cả Antenna để truyền và nhận tớn hiệu WiMAX. Tớn hiệu súng sau khi qua thiết bị này sẽđược chuyển đổi thành tớn hiệu điện và truyền đến thiết bị Indoor.
+Indoor-Outdoor Cable CPE: Là cỏp truyền tớn hiệu điện (theo chuẩn CAT5) từ thiết bị Subscriber Units-B-MAX-Outdoor Equipment đến thiết bị
Subscriber Units-B-MAX-Indoor Equipment.
+ BreezeLITE for BMAX: Là bộ phần mềm để quản lý cỏc CPE. Bộ
phần mềm này cần cài đặt trờn một mỏy tớnh và cú kết nối Internet đến thiết bị
Micro Base Station-B-MAX Indoor Equipment. Thụng qua phần mềm, người quản trị mạng cú thể quan sỏt và thống kờ về tỡnh hỡnh sử dụng của cỏc CPE.
2. SơĐồ Kết Nối Tổng Thể
Hệ thống WiMAX Base Station được đặt tại Đài viễn thụng của Bưu
điện tỉnh Lào Cai. Tại đõy, WiMAX Access Point được nối vào IP Backbone thụng qua một modem ADSL. Bờn cạnh đú, WiMAX Access Point cũng được kết nối với một mỏy tớnh (NMS Server) chạy phần mềm BreezeLITE để quản lý cỏc CPE và kết nối với một Voice Gateway để chuyển lưu lượng VoIP đến mạng PSTN và ngược lại.
Tớn hiệu IP sau khi qua WiMAX Acess Point sẽ được chuyển đổi thành tớn hiệu súng và truyền đến cỏc CPE. Cỏc CPE sau khi nhận được tớn hiệu
súng WiMAX sẽ chuyển đổi thành tớn hiệu IP và cung cấp truy nhập Internet cho cỏc PC và cỏc ứng dụng dựa trờn Internet như VoIP.
Hỡnh 4.2: Sơđồ kết nối tổng thể
3. Phương ÁnTtriển Khai Tại Trạm Gốc (Base Station)
Hệ thống WiMAX Base Station sẽđược đặt tại Đài Viễn Thụng của Bưu
điện tỉnh Lào Cai. WiMAX Antenna của Bưu điện Lào Cai. Hiện nay, Lào Cai đang cú một thỏp Antenna với độ cao 117 m. Do địa hỡnh của Lào Cai là
địa hỡnh đồi nỳi nờn tất cả cỏc loại Antenna hiện tại gắn trờn thỏp Antenna đều cú độ cao so với mặt đất là trờn 70m . Vỡ vậy, hai thiết bị WiMAX trờn cũng sẽđược gắn vào thỏp Antenna với độ cao từ 70-80 m so với mặt đất. Khoảng cỏch từ chõn thỏp Antenna vào đến phũng mỏy là 90 m nờn dõy cỏp nối giữa B-MAX-Indoor Equipment và B-MAX-Outdoor Equipment là: 160-170m.
Tại phũng mỏy của Đài Viễn Thụng Lào Cai sẽ cú những thiết bị sau
đõy: Modem ADSL, B-MAX-Indoor Equipment, Switch, NMS Server, Voice Gateway.
Base Station Connection
PSTN Internet DSLAM/ BRAS 117m 70 m 90 m Wimax Access Point
(in-door Unit) NMS Server (BreezeLITE) Voice Gateway Switch Upload: 1Mbps Download: 8Mbps Router + Modern ADSL 34 Mbps Wimax Omni- Directional Antenna (Out-door Unit) FXO FXO Hỡnh 4.3 Sơđồ kết nối tại trạm gốc (Base Station)
Hệ thống WiMAX của dự ỏn ABC WiMAX Trial sẽđược kết nối vào IP Backbone bằng một đường ADSL đặc biệt. Về mặt vật lý, đường ADSL này sẽ được kết nối vào DSLAM/BRAS như một thuờ bao ADSL bỡnh thường.
Đường ADSL này sẽ khỏc với cỏc thuờ bao ADSL thong thường ở 2 điểm: -Đường ADSL sẽ được cấu hỡnh tại DSLAM/BRAS để cho tốc độ
Download lờn đến 8 Mbps, tốc độ Upload là 1 Mbps. Việc lựa chọn tốc độ
Down/up (8/1 Mbps) cho hệ thống WiMAX do cõn đối với tổng băng thụng Internet hiện tại Lào Cai đang cú (34 Mbps) với khả năng tài chớnh của dự ỏn.
-Modem ADSL, Voice Gateway, NMS Server và WiMAX Access Point
đều được gỏn địa chỉ Static Global IP address để thuận tiện cho việc quản lý từ xa.
NMS Server chạy phần mềm BreezeLITE sẽ giỳp cho cỏc kỹ sư của bưu
điện Lào Cai cũng như VDC cú thể quản lý việc truy nhập vào ra của cỏc CPE.
Thiết bị Voice Gateway là thiết bị cú chức năng chuyển đổi lưu lượng giữa mạng IP và mạng PSTN. Thiết bị Voice Gateway này sẽ được kếtn nối vào mạng WiMAX bằng một giao diện RJ45 và kết nối tới mạng PSTN bằng hai line điện thoại. Chi tiết về cơ chế hoạt động của Voice Gateway sẽ được giải thớch trong mục: “Phương ỏn triển khai ứng dụng VoIP”.
4. Phương Án Triển Khai Tại Người Dựng Đầu Cuối (End user)
Tại mỗi điểm đầu cuối, thiết bị Subscriber Outdoor Unit B-MAX- Outdoor Equipment (là thiết bị bao gồm cả WiMAX Antenna) sẽ được gắn trờn núc nhà End user. Thiết bị Antenna sẽ hướng về thỏp Antenna của bưu
điện tỉnh Lào Cai. WiMAX Antenna tại phớa Enduser cú thể trong tầm nhỡn thẳng (LOS) hoặc khụng trong tầm nhỡn thẳng (NLOS) đến thỏp Antenna của bưu điện tỉnh Lào Cai.
Thiết bị Subscriber Indoor Unit B-MAX- Outdoor Equipmen sẽđược đặt trong nhà của End user. Thiết bị này cú chức năng như một Router. Thiết bị
Outdoor và thiết bị Indoor sẽ được kết nối với nhau bằng dõy cỏp truyền tớn hiệu điện (Theo chuẩn CAT5)
Thiết bị Indoor Unit sẽ được nối với một Switch và sau đú sẽ được nối tới cỏc mỏy tớnh và thiết bị VoIP Phone. Ngoài ra một số thiết bị Indoor Unit cú tớch hợp sẵn cổng ATA để cú thể kết nối trực tiếp với điện thoại thong thường, cho phộp gọi VoIP.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Anh
1. Arkoudi - Vikaterini (2006), Security of IEEE 802.16, Royal Institute of Technology
2. Derrick D. Boom (2004), Dennial of service vulnerabilities in IEEE 802.16, Naval postgraduate School, Monterey, California.
3. Robert J Guice, Ramon J Munoz (2004), IEEE 802.16 Commercial off the shelf (cots) technologies as a compliment to ship to objective maneuver (stom) communications, Naval postgraduate School, Monterey, California.
4. ARC chart Ltd (2003), WiMAX The Critical Wireless Standard 802.16 and other broadband wireles options, London, UK.
5. Carl Eklund, Roger B. Marks, Kenneth L. Stanwood (2002), A Technical Overview of the WirelessMAN - Air Interface for Broadband Wireless Access, IEEE Communications Magazin.
6. Arunabha Ghosh, David R. Wolter, Jeffrey G. Andrews, Runhua chen, (2005), Broadband Wireless Access with WiMAX/802.16: Current Performance Benchmarks and Future Potential, IEEE Communications Magazin.
7. Michel Barbeau (2005), WiMAX/802.16 Threat Analysis, Shool of Computer Science, Carleton University, Canada.
8. Jakub Wolnicki (2005), The IEEE 802.16 WiMAX Broadband Wireless Access; Physical Layer (PHY), Medium Access Control Layer (MAC), Radio Resource Management (RRM), Seminal on Topics in Communications Engineering, Munich University of Technology.
Connecion at End-user ` ` ` Wimax Antenna (ODU) Wimax wav e Wimax CPE (IDU) Switch PC IP SIP Phone PC PC Hỡnh 4.4: Sơđồ kết nối tại người dựng đầu cuối (End-user) 5. Phương Án Triển Khai Ứng Dụng VoIP
Ứng dụng VoIP sẽ được thử nghiệm triển khai một cỏch độc lập với mạng truyền dẫn (WiMAX). Việc sử dụng VoIP được triển khai một cỏch độc lập cú ý nghĩa quan trọng vỡ sau này, khi WiMAX được triển khai thành dịch vụ thỡ cỏc WiMAX CPE sẽ do cỏc nhà sản xuất thiết bị khỏc nhau sản xuất, nếu phụ thuộc thiết bị thỡ sẽ rất khú cung cấp cỏc dịch vụ giỏ trị gia tăng trờn nền WiMAX.
Về mụ hỡnh ứng dụng thỡ mỗi người dựng đầu cuối (End user) sẽ được trang bị một hoặc một vài IP Phone hoặc IP Phone hander. Cỏc thiết bị IP Phone này được đỏnh số nội bộ và cú thể gọi lẫn nhau. Khi cỏc IP Phone này thực hiện cuộc gọi đến một thuờ bao PSTN thỡ sẽ bấm một số Extension sau
đú bấm số cần gọi. Khi cỏc thuờ bao từ PSTN muốn gọi đến IP Phone thỡ trước tiờn quay sốđến một trong 2 line thoại được kết nối tới Voice Gateway, sau đú thỡ bấm số IP Phone cần gọi.
WiM
AX wave
Hỡnh 4.5 Sơđồ kết nối cho ứng dụng VoIP
Cơ chế làm việc của mạng VoIP trong dự ỏn ABC WiMAX Trial như sau: Tại VDC sẽ đặt một SIP Server (phần mềm và thiết bị phần cứng do USAID trang bị), SIP Server cú nhiệm vụ trao đổi tớn hiệu cuộc gọi (Signalling) và quản lý cỏc thuờ bao IP Phone. Phần mềm này được cung cấp với licence sử dụng trong 1 năm.
Khi cỏc IP Phone muốn gọi lẫn nhau hoặc muốn gọi ra mạng PSTN thỡ
đều truy nhập đến SIP Server để biết được địa chỉ IP của đớch đến, sau đú 2 thiết bị gọi và được gọi sẽ làm việc trực tiếp lẫn nhau thụng qua giao thức RTP theo mụ hỡnh ngang hang Peer-2-peer.
Số lượng thuờ bao VoIP khụng quỏ 40 thuờ bao. Số lượng line thoại kết nối tới mạng PSTN là 2 đường. Cỏc đường PSTN làm trung kếđược cấu hỡnh chỉ co phộp sử dụng cho cỏc cuộc gọi nội tỉnh trong Lào Cai cả 2 chiều.
Bờn cạnh thiết bị IP SIP Phone, dự ỏn ABC WiMAX Trial cũng sẽ tiến hành thử nghiệm Wi-Fi VoIP handset. Đõy là thiết bị cầm tay, kết nối tới một Wi-Fi Access Point để thiết lặp cuộc gọi VoIP.
Vỡ ứng dụng VoIP là ứng dụng nhạy cảm về thời gian nờn việc ỏp dụng cả cụng nghệ WiMAX và Wi-Fi để chạy ứng dụng VoIP là một cơ hội tốt để
thử nghiệm tớch hợp cụng nghệ Voice qua cỏc kết nối khụng dõy.
6. Phương Án Triển Khai Ứng Dụng Community Portal
Toàn bộ nội dung của portal trờn server do USAID trang bị và đặt tại hệ
thống của VDC. Người dựng đầu cuối (End user) muốn sử dụng tiện ớch gỡ của Web-Server thỡ sẽ truy cập qua đường Internet tốc độ cao vào server đặt tại VDC.