a/ QoS
Điểm nổi bật trong kiến trúc MAC trong IEEE 802.16 là QoS. Giống nhƣ mọi hệ thống hỗ trợ QoS khác, việc phân loại dịch vụ cũng là điểm cốt lõi trong việc đảm bảo QoS. Xem các loại hình dịch vụ QoS trong bảng dƣới đây:
QoS phụ thuộc vào 3 yếu tố sau:
- Giao thức MAC hoạt động hƣớng kết nối (connection – oriented). Mỗi một gói tin đều đƣợc đƣa vào một kết nối cụ thể, kết nối này là kết nối ảo, đƣợc xác định bởi tham số CID. Việc tạo nên các kết nối ảo này khiến các gói tin đƣợc gửi đi một cách hiệu quả và nhanh chóng.
- Cơ chế cấp phát băng thông Request/Grant: Cơ chế này làm tăng hiệu quả sử dụng băng thông của hệ thống, đặc biệt là các hệ thống mà có nhiều thuê bao. Trong cơ chế này, MS yêu cầu thông lƣợng băng thông cấp phát từ BS thông qua một số các phƣơng thức khác nhau. BS sẽ cấp phát băng thông bằng cách cấp phát các timeslot tới các MS có yêu cầu.
- Cơ chế lập lịch (scheduling) trong WiMAX không đƣợc qui định cụ thể trong chuẩn. Có nhiều hình thức lập lịch khác nhau, mục đích là làm thế nào để sự dụng tài nguyên UL và DL một cách có hiệu quả nhất trong khi luôn đảm bảo đƣợc QoS yêu cầu.
Số hóa bởi Trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
Bảng 2.1 Dịch vụ QoS
Yêu cầu QoS Ứng dụng Đặc tính kỹ thuật
Dịch vụ cho phép tự nguyện (Unsolicited Grant Service-UGS)
VoIP - Tốc độ duy trì tối đa
- Dung sai trễ tối đa
- Dung sai jitter
Dịch vụ thời gian thực(Real time Polling service-rtPS)
Luồng audio hoặc video
- Tốc độ kênh dành riêng tối thiểu
- Tốc độ duy trì tối đa
- Dung sai trễ tối đa
- Ƣu tiên lƣu lƣợng
Dịch vụ thời gian mở rộng (Extnded Real time Polling service-ErtPS)
Thoại với dò tìm hoạt động
- Tốc độ kênh dành riêng tối thiểu
- Tốc độ duy trì tối đa
- Dung sai trễ tối đa
- Dung sai jitter
- Ƣu tiên lƣu lƣợng
Dịch vụ không theo thời gian thực (Non Real time Polling service-nrtPS)
Giao thức truyền file (FTP)
- Tốc độ dành riêng tối thiểu
- Tốc độ Tốc độ duy trì tối đa
- Ƣu tiên lƣu lƣợng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Dịch vụ tốt nhất(Best Effort Service -BE)
Truyền dữ liệu, duyệt Web …
- Tốc độ duy trì tối đa
- Ƣu tiên lƣu lƣợng
b/ Điều khiển công suất
WiMAX di động hỗ trợ hai chế độ vận hành là: Sleep Mode và Idle Mode để tiết kiệm năng lƣợng tiêu thụ.
Sleep Mode là trạng thái mà MS ở trong giai đoạn trƣớc khi có bất cứ trao đổi thông tin gì với trạm gốc qua giao diện vô tuyến. Sleep Mode cho phép MS tối thiểu năng lƣợng tiêu thụ và tối thiểu tài nguyên vô tuyến của trạm gốc. Sleep Mode cũng cung cấp khả năng linh hoạt cho MS để dò các trạm gốc khác để thu thập thông tin hỗ trợ chuyển giao trong Sleep Mode.
Idle Mode cung cấp một cơ chế cho MS để sẵn sàng một cách định kỳ nhận các bản tin quảng bá DL mà không cần đăng ký với một trạm gốc xác định nào khi
Số hóa bởi Trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ MS di chuyển trong một môi trƣờng có đƣờng truyền vô tuyến đƣợc phủ sóng bởi nhiều trạm gốc.
c/ Quản lý di động
Có ba phƣơng pháp chuyển giao đƣợc chuẩn IEEE 802.16 hỗ trợ là : - Chuyển giao cứng (Hard Handoff – HHO).
- Chuyển trạm gốc nhanh (Fast Base Station Switching – FBSS). - Chuyển giao phân tập vỹ mô (Macro Diversity Handover – MDHO).
Trong đó, chuyển giao HHO là bắt buộc còn FBSS và MDHO là hai chế độ tùy chọn.
Cũng giống nhƣ chuyển giao nhanh (FBSS hay MDHO) trong hệ thống CDMA, chuyển giao nhanh trong WiMAX cũng chỉ có thể thực hiện giữa các BS nằm trong cái gọi là Diversity Set (tập hợp các BS hoạt động trong cùng tần số, có SINR đủ lớn để MS có thể kết nối đƣợc và đặc biệt là chúng phải đồng bộ (synchronisation)). Trong Diversity Set này thì chỉ có 1 cái BS đƣợc gọi là anchor (cái BS chủ lực, hay còn gọi là điểm kết nối, khớp ). Sự khác nhau giữa MDHO và FBSS là ở chỗ: đối với FBSS, MS chỉ communicate thông tin data thông qua BS anchor thôi, còn MDHO thì MS communicate thông tin data traffic qua tất cả các BS nằm trong Diversity Set.
d/ Bảo mật
WiMAX hỗ trợ tốt nhất các đặc tính bảo mật lớp nhờ áp dụng các công nghệ tốt nhất đang sẵn có hiện nay. Nó hỗ trợ nhận thực giữa thiết bị/ngƣời dùng, giao thức quản lý khóa linh động, mã hóa lƣu lƣợng, bảo vệ bản tin điều khiển và tối ƣu hóa giao thức bảo mật cho các chuyển giao nhanh.
Giao thức quản lý khóa: Giao thức quản lý khóa và bảo mật phiên bản 2 (Privacy and Key Management Protocol Version 2 – PKMv2) là một trong những khái niệm bảo mật cơ bản của WiMAX di động. Giao thức này quản lý bảo mật MAC sử dụng bản tin PKM – REQ/RSP. Nhận thực PKM EAP, điểu khiển mã hóa lƣu lƣợng, trao đổi khóa chuyển giao và các bản tin bảo mật Mutilcast/Broadcast đều dựa trên giao thức này.
Nhận thực thiết bị/ngƣời dùng: WiMAX di động hỗ trợ nhận thức thiết bị và ngƣời dùng sử dụng giao thức IETF EAP bằng cách cung cấp hỗ trợ “credentials” đƣợc dựa trên SIM, hoặc dựa trên USIM hoặc chứng nhận số hoặc dựa trên tên ngƣời sử dụng/mật khẩu.
Số hóa bởi Trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ Mã hóa lƣu lƣợng: AES-CCM là một mã hoá đƣợc sử dụng để bảo vệ tất cả số liệu ngƣời sử dụng qua giao diện WiMAX MAC di động.
Bảo vệ các bản tin điều khiển: Dữ liệu điều khiển đƣợc bảo vệ bởi AES dựa trên CMAC, hoặc sơ đồ HMAC dựa trên MD5.
Hỗ trợ chuyển giao nhanh: Một sơ đồ bắt tay 3 bƣớc đƣợc hộ trợ bởi WiMAX di động để tối ƣu cơ chế nhận thực lại cho hộ trợ chuyển vùng nhanh. Cơ chế này cũng hữu ích trong việc chống lại việc tấn công giữa chừng của “hacker”.
e/ Dịch vụ Muticast và Broadcast – MBS
Dịch vụ MBS trong WiMAX di động kết hợp các đặc tính tốt nhất của DVB – H, MediaFLO và 3GPP E – UTRA, thỏa mãn những yêu cầu sau:
- Tốc độ dữ liệu cao và khả năng phủ sóng sử dụng mạng một tần số (SFN – Single Frequency Network).
- Cấp phát tài nguyên vô tuyến linh động. - MS tiêu thụ năng lƣợng thấp.
- Hỗ trợ dữ liệu ngang hàng bao gồm các luồng audio và video. - Thời gian chuyển mạch kênh nhỏ.