4.1.1 Thông tin về thành phố du lịch Hạ Long.
Hạ Long là một thành phố với khả năng phát triển du lịch rất lớn, trong 6 tháng đầu năm 2008 đã có 1,320,142 lượt khách du lịch tới Hạ Long (trong số đó có 789,260 lượt khách nước ngoài). Theo dự tính tới năm 2010, Vịnh Hạ Long sẽ đón nhận 5 triệu lượt khách (trong đó có khoảng 2,2 triệu lượt khách nước ngoài).
Hiện nay, Vịnh Hạ Long đang dẫn đầu trong cuộc bình chọn 7 kỳ quan thiên nhiên mới của thế giới, điều này sẽ thúc đẩy mạnh mẽ cho tiềm năng du lịch của thành phố Quảng Ninh.
Thành phố Hạ Long có 400 nhà nghỉ và khách sạn với khoảng 6400 phòng (trong đó có khoảng 50 khách sạn tiêu chuẩn 1 đến 4 sao) sẽ có khả năng đáp ứng được nhu cầu nghỉ ngơi của khách du lịch. Theo báo cáo năm 2007, có khoảng 350 tàu du lịch phục vụ khách du lịch đi thăm quan du lịch các hòn đảo trên Vịnh, trong số đó có khoảng 90 tàu cung cấp các tua du lịch thăm quan Vịnh Hạ Long qua đêm.
Ngoài ra, Vịnh Hạ Long còn có các điểm du lịch khác mang tính đặc trưng riêng của người dân vùng biển như các làng chài nổi trên biển ở Cửa Vạn. Khách du lịch sẽ được biết thêm về văn hóa, cuộc sống của người dân làng chài khi đến thăm quan du lịch ở đây.
Ở vùng khác có thể WiMAX không phù hợp nhưng đối với Hạ Long một thành phố có địa hình chủ yếu là biển, đảo và đồi núi - những nơi mà phương tiện mặt đất như cáp quang Viba ko đáp ứng được thì có lẽ WiMAX là giải pháp tốt nhất.
4.1.2 Mục tiêu dự án.
Hệ thống WiMAX di động triển khai trên vùng duyên hải và biển đảo Quảng Ninh sẽ cung cấp và hỗ trợ các dịch vụ truyền thông đa phương tiện tốc độ cao, đáp ứng thời gian thực cho các thiết bị đầu cuối PDA đặt trên các đảo du lịch, trên tàu thuyền trong khu vực vịnh Hạ Long để phục vụ thông tin quảng bá, phục vụ cho cuộc bầu chọn vịnh Hạ Long là một trong 7 kỳ quan thiên nhiên thế giới. Bên cạnh đó, việc triển khai hệ thống WiMAX còn cung cấp truyền dẫn IP cho dịch vụ truyền hình tương tác tại các đảo du lịch, khu vực trọng yếu để quan trắc thời tiết khí hậu biển phục vụ du lịch, cứu hộ trên biển đảo và quản lý khu di sản. Dịch vụ Internet tốc độ cao của hệ thống WiMAX di động đồng thời còn hỗ trợ giáo dục, từng bước xây dựng mạng giáo dục từ xa cho con em ngư dân sinh sống trên vịnh Hạ Long, góp phần đảm bảo thông tin liên lạc, an ninh quốc phòng và phát triển kinh tế xã hội khu vực biển Đông Bắc Tổ quốc.
Hình 4.1 Kiến trúc mạng Mobile WiMAX
Mạng chia làm hai phần chính
- Phần mạng truy nhập vô tuyến ( Radio Access Network )
- Phần mạng lõi (Core Network)
4.2.1 Phần mạng truy nhập vô tuyến
Thiết bị đầu cuối và các trạm gốc
Thiết bịđầu cuối:
- Hiện tại muốn kết nối Wimax người dùng vẫn phải có thiết bị hỗ trợ như: Card PCMCIA, CPE ( Nếu máy tính không có khe cắm PCMCIA thì phải dùng CPE). Trên hình 4.7 là hình ảnh một labtop kết nối Wimax:
Hình 4.2 Máy tính kết nối Wimax
Hình 4.4 CPE - Zyxel MAX 206M2
- Hệ thống WiMAX của Alcatel-Lucent là một hệ thống mở đối với CPE nghĩa là hệ thống có khả năng cung cấp kết nối cho nhiều chủng loại CPE khác nhau như (Zyxel, JStream, GemTek, CARC, Quanta, Beceem,…), điều này sẽ giúp cho nhà cung cấp dịch vụ có thêm được nhiều lựa chọn cho chủng loại và giá nhằm giảm tối đa chi phí đầu tư cho hệ thống.
- Hiện nay ở một số nước châu âu và Mỹ đã sử dụng các sản phẩm máy tính , điện thoai,… tích hợp module kết nối Wimax theo kiểu nhúng. Tương tự như tính năng Wifi. Khi đó với một chiếc Laptop bắt được tín hiệu Wimax người dùng sẽ thấy trên máy tính hiện ra một menu liệt kê các nhà cung cấp dịch vụ Wimax ở địa phương. Sau đó anh ta chỉ việc đăng nhập vào đúng dịch vụ đã đăng kí thuê bao hoặc chọn một nhà cung cấp bất kì với hình thức thanh toán phù hợp nếu chỉ dùng tức thời.
Trạm gốc Wimax (Wimax Base station):
Dựa trên tiêu chuẩn 802.16e của IEEE (Time Duplex Division, Adaptive Antenna System, Scalable Orthogonal Frequency Division Multiple Access) có thể hỗ trợ :
- Tần số 2.3GHz, 2.5GHz, 3.5GHz. - Băng Thông 5M, 7M, 8.5M, 10M
Hình 4.5 WBS sử dụng tại Hạ Long
WiMAX Access Controller ( WAC)
WAC là thiết bị quản lí lưu lượng, kết nối, từ các BS về trung tâm, nó có các chức năng:
- Bảo mật quản lý truy nhập.
- Tính cước: Giao diện với máy chủ AAA.
- Quản lý di động: Giao diện với Home Agent trong suốt quá trình chuyển giao, nó hỗ trợ chế độ rỗi và chế độ phân trang, hỗ trợ tính di động WAC cục bộ và WAC liên mạng hiệu quả.
- Hỗ trợ chất lượng: WAC thi hành các quyền của người dùng dựa trên những thông tin lấy ra từ máy chủ AAA, tham gia vào việc điều khiển chất lượng dịch vụ như tạo luồng dịch vụ.
Quản lý mạng giữa WAC và BS: OMC-R
Hình 4.6 OMC-R trong mạng Mobile WiMAX
OMC-R có các chức năng như: Topology mạng, quản lý lỗi, cảnh báo, giám sát các phần tử mạng ( NEs: Network elements), quản lý các cell, phân tích và tối ưu hóa chất lượng dịch vụ, quản trị, quản lý phần mềm.
Tập hợp các số liệu được tính toán bởi các phần tử mạng và chuyển tới OMC-R:
- Các chỉ thị chất lượng dịch vụ nhận được từ các bộ đếm VoIP được lấy từ WAC và BS
- Các chỉ thị thực hiện:
Miêu tả thời gian chờ trong suốt phiên thiết lập Sự thay đổi độ trễ gói trong một luồng
Mất thông tin.
4.2.2 Thành phần của mạng lõi
Máy chủ AAA
Máy chủ AAA làm 3 nhiệm vụ chính:
- Authentication: Xác thực xem một người dùng có được truy nhập vào mạng hay không.
- Accounting: Ghi nhận các thông tin liên quan tới việc tính cước truy nhập và sử dụng dịch vụ của một thuê bao nào đó, các thông tin này thường là thời điểm bắt đầu, kết thúc phiên truy nhập hay các chính sách cước liên quan.
- Authorization: Cấp quyền cho các đối tượng khi truy nhập dịch vụ, các đối tượng truy nhập vào mạng không có nghĩa là sẽ có quyền sử dụng toàn bộ các dịch vụ mà VTC cung cấp, các thuê bao được sử dụng những dịch vụ nào hay được quyền làm gì đều do máy chủ này quản lý.
Chức năng của máy chủ DHCP&DNS (DHCP&DNS Server): Là máy chủ bao gồm cả chức năng làm máy chủ DNS và làm máy chủ DHCP.
Chức năng máy chủ DNS (DNS Server): Các máy tính liên lạc với nhau thông qua địa chỉ IP, nhưng nếu người dùng phải làm việc với các địa chỉ IP là những con số thì việc nhớ tên các địa chỉ cần liên lạc rất khó khăn, vì lý do đó trong mạng Internet người ta dùng DNS Server để biên dịch tên miền hoặc các tên máy chủ sang địa chỉ IP. Vì vậy, khi muốn liên hệ tới các máy, chúng chỉ cần sử dụng chuỗi ký tự dễ nhớ (domain name) như: www.microsoft.com, www.ibm.com..., thay vì sử dụng địa chỉ IP là một dãy số dài khó nhớ.
Chức năng Máy chủ DHCP (DHCP Server): DHCP server là server được dùng để quản lý và cung cấp địa chỉ IP cho các thuê bao. Đối với các thuê bao không đăng ký địa chỉ IP tĩnh thì máy chủ DHCP sẽ tự động cấp phát địa chỉ IP chưa được sử dụng nằm trong khối địa chỉ dùng chung mà ta cài đặt trước. Địa chỉ cấp cho mỗi thuê bao chỉ sử dụng trong khoảng thời gian thuê bao kết nối Internet. Khi thuê bao ngắt khỏi mạng Internet địa chỉ này sẽ được giải phóng để thuê bao khác sử dụng. Và thuê bao sẽ được cấp địa chỉ khác vào lần truy nhập tiếp theo.
Home Agent
Trong Mobile IP, HA là một router trên một mạng home của node di động mà duy trì thông tin của thiết bị hiện thời. HA chịu trách nhiệm định tuyến dữ liệu cho các node di động hiện thời mà được kết nối với mạng ngoài network.
Mobile IP (MIP) là một giải pháp cho IP di động giúp người dùng thiết bị di động có thể di chuyển từ mạng này sang mạng khác với những địa chỉ IP khác nhau mà vẫn duy trì được kết nối đang diễn ra.
- Firewall: Bảo vệ thông tin nội bộ, hạn chế sự xâm nhập của thông tin không mong muốn. Qui định những dịch vụ nào từ bên trong được truy nhập từ bên ngoài, những người nào từ bên ngoài được phếp truy nhập vào trong và những dịch vụ ngoài được phép truy nhập bởi những người bên trong.
- NAT: Làm việc giống như một router. Mạng Internet có vô số các Subnet. Khi một máy con thực hiện kết nối hoặc gửi dữ kiệu tới một máy tính nào đó trên Internet, dữ liệu đó gửi tới NAT, NAT đổi địa chỉ IP gốc ra địa chỉ IP của nó và truyền dữ liệu đến máy tính trên mạng Internet cùng lúc ghi nhớ lại thành bảng tin những máy tính con. Dữ liệu nhận được từ trên mạng gửi tin về NAT,NAT gửi cho máy con nhờ bảng thông tin. Cho phép nhiều người dùng cùng truy cập Internet với một địa chỉ IP.
SBC (Session Border Control): Quản lý đường biên giao dịch:
- Điều khiển sự nhận cuộc gọi cho một mạng trên đường biên của mạng kia
- Điều khiển truy nhập của các gói trung gian đến mạng NGN hoặc IMS - Cung cấp các dịch vụ và QoS khác nhau đến các dòng trung gian khác nhau.
NGN Core:
- Giao diện giao tiếp với mạng NGN dành cho các dịch vụ thoại NGN - Giao diện giao tiếp với mạng PLMN và PSTN
4.3 Cấu hình mạng Mobile WiMAX lắp đặt tại Hạ Long.
4.4.1 Mô hình mạng và vị trí đặt trạm.
Cấu hình hệ thống WiMAX được lắp đặt tại TP Hạ Long bao gồm 18 trạm WBS (lắp đặt tại 6 vị trí) được đặt tại các vị trí như sau:
- Núi Bài Thơ : 3 trạm phát sóng - Đồi Truyền Hình: 3 trạm phát sóng - Hà Khánh : 3 trạm phát sóng - Đảo Tuần Châu : 3 trạm phát sóng - Cẩm Phả : 3 trạm phát sóng
- Đèo Hiêng : 3 trạm phát sóng
Hình 4.7 Mô hình mạng Mobile Wimax tại Hạ Long
Tần số phát song nằm trong dải tần số được cấp phép với 3 sóng mang: - F1 : 258500Hz
- F2 : 259500Hz - F3 : 260500Hz
Các trạm BS sử dụng Anten định hướng (1200), công suất phát tối đa 35dBm, hỗ chợ các chế độ điều chế: QPSK, 16QQAM và 64 QAM.
Hệ thống phần mạng lõi được lắp đặt tại phòng máy tầng 2 của VNPT Quảng Ninh.
Đường truyền kết nối từ các trạm thông qua cáp sợi quang, mỗi một vị trí lắp sử dụng 2 sợi quang (cho 3 WBS) kết nối thẳng về hệ thống mạng lõi.
Hình 4.8 Vị trí đặt trạm
4.4.2 Số lượng và chủng loại thiết bị
Các biết bị do hãng Alcatel-Lucent cung cấp để lắp đặt cho hệ thống WiMAX thử nghiệm tại TP Hạ Long bao gồm:
- 01 WAC: 9160 WAC Basic 1+0.
- 18 C-WBS: Alcatel – Lucent 9116 Compact WBS.
- CPEs: 3 Indoor Zyxel 2.5 GHz; MAX – 206 M2. 10 Outdoor Jstream.
10 USB Jstream.
- Core Network: 01: DHCP – DNS Server FT.
01: AAA Server FT.
01: Home Agent Router. 02: Omni Switch 6850 – 24.
01: SBC Server, Neotip Software Small (video) 01: Laptop with Brekeke SW Brekeke, Server. 01: Laptop with Brekeke SW Brekeke, Client.
Site Name Sector Name
Frequenc y (MHz) Latitude Longitude Height (m) Azimuth BS Power Mecha nical Down Tilt
Cam Pha Cam Pha 1 2586.5 21.0095 107.2765 20 50 35 2
Cam Pha Cam Pha 2 2596.5 21.0095 107.2765 20 300 35 2
Cam Pha Cam Pha 3 2606.5 21.0095 107.2765 20 180 35 2
Deo Hieng Deo Hieng 1 2586.5 21.1092 107.4641 50 90 35 4
Deo Hieng Deo Hieng 2 2596.5 21.1092 107.4641 50 210 35 4
Deo Hieng Deo Hieng 3 2606.5 21.1092 107.4641 50 300 35 4
Ha Khanh Ha Khanh 1 2586.5 20.9858 107.1060 40 0 35 2
Ha Khanh Ha Khanh 2 2606.5 20.9858 107.1060 40 60 35 2
Ha Khanh Ha Khanh 3 2596.5 20.9858 107.1060 40 240 35 2
Bai Tho Bai Tho 1 2596.5 20.9469 107.0770 10 270 35 4
Bai Tho Bai Tho 2 2606.5 20.9469 107.0770 10 60 35 8
Bai Tho Bai Tho 3 2586.5 20.9469 107.0770 10 160 35 4
Tuan Chau Tuan Chau 1 2586.5 20.9264 106.9881 25 0 35 0
Tuan Chau Tuan Chau 2 2606.5 20.9264 106.9881 25 90 35 0
Tuan Chau Tuan Chau 3 2596.5 20.9264 106.9881 25 150 35 0
TV Hill TV Hill 1 2606.5 20.9507 107.1185 40 210 35 0
Bảng 4.1: Cấu hình các WBS
4.4.3 Phương án đánh địa chỉ IP và kết nối hệ thống.
Hình 4.9 Sơđồ kết nối hệ thống 4.6 Kết quả triển khai 4.6.1 Vùng phủ sóng 4.6.1.1 Vùng phủ sóng ngoài trời 4.6.1.1.1 Nội dung • Mục đích
• Đối tượng kiểm tra: Vùng phủ sóng • Yêu cầu cấu hình tối thiểu - 1 DHCP server for MSS - 1 HA - 1 WAC - 1 BS - 1 MSS - 1 AAA server - 1 UDP server • Trạng thái ban đầu
Đảm bảo hệ thống cấu hình đúng, sẵn sàng hoạt động, WAC và BS đã được kính hoạt tính năng xác thực
MSS đã được đăng ký tại AAA server với 1 profile BE.
MSS phải được cấu hình đúng đắn trước với các tham số realm, user, password, và certificate
• Thiết lập ban đầu
- Đảm bảo AAS và handover đã bật tại tất cả các WBS - Thiết lập WBS TxPower là35 dBm
- Thiết lập drive test laptop với phần mềm và thiết bị sau 9 X-CAL-X
9 GPS
9 Quanta Beceem USB dongle
• Thực hiện driver test
Chạy xe vòng quanh vùng phủ sóng với tốc độ <=50km/h
Bài Thơ
Trạm Bài Thơ được đặt trên đỉnh núi Bài Thơ, có độ cao 108 m so với bờ biển thành phố Hạ Long. Sector 1 phủ sóng vùng biển, sector 2 phủ sóng khu vực dân cư, sector 3 phủ sóng vùng vịnh. Vùng phủ sóng lớn nhất của BS này có thể đạt tới 5 km
Hình 4.11: Kết quảđo RSSI của site Bài Thơ
Hà Khánh
Trạm Hà Khánh được đặt trên nóc toà nhà bưu điện Hà Khánh ở độ cao khoảng 40m, bao quanh bởi núi và các mỏ than đá với các tuyến đường để thực hiện drivetest hạn chế. Chính vì vậy site này có thê đạt khoảng cách lớn nhất là 1.6 km
Hình 4.13: Kết quảđo RSSI của site Hà Khánh
Đài truyền hình:
Trạm đài truyền hình được đặt trên một ngọn đồi nơi có tháp truyền hình Quảng Ninh. Hai sector phủ sóng vùng biển trong khi sector còn lại được đặt nghiêng xuống để phục vụ văn phòng chính quyền địa phương. Vùng phủ sóng của trạm này có thể đạt tới là khoảng 3 km
Hình 4.14: Kết quảđo CINR của site Đài truyền hình
Hình 4.15: Kết quảđo RSSI của trạm Đài truyền hình
Cẩm Phả là huyện lớn nhất của tỉnh Quảng Ninh, có mật độ dày đặc dân cư và các tòa nhà. Trạm Cẩm Phả đặt tại bưu điện Cẩm Phả ở độ cao 35 m. Trạm được bao quanh bởi núi ở phía bắc, biển ở phía nam, nhà cửa, công ty ở bên cạnh. Vùng phủ sóng lớn nhất mà trạm có thể đạt tới là khoảng 3.5 km.
Tuần Châu
Trạm Tuần Châu được đặt trên một hòn đảo với 2 sector phủ sóng vùng biển, sector còn lại phủ sóng đất liền. Trạm được đặt ở độ cao 35 m và phủ sóng với khoảng