Hình 2.16 Mô hình truyền thông của WiMAX
WiMAX hoạt động tƣơng tự WiFi nhƣng ở tốc độ cao và khoảng cách lớn hơn rất nhiều cùng với một số lƣợng lớn ngƣời dùng. Một hệ thống WiMAX gồm 2 phần:
-Trạm phát: Giống nhƣ các trạm BTS trong mạng thông tin di động với công suất lớn có thể phủ sóng một vùng rộng tới 8000km2
.
-Trạm thu: Có thể là các anten nhỏ nhƣ các Card mạng cắm vào hoặc đƣợc thiết lập sẵn trên Mainboard bên trong các máy tính, theo cách mà WiFi vẫn dùng. Các trạm phát BTS đƣợc kết nối tới mạng Internet thông qua các đƣờng truyền tốc độ cao dành riêng hoặc có thể đƣợc nối tới một BTS khác nhƣ một trạn trung chuyển bằng đƣờng truyền thẳng (line of sight), và chính vì vậy WiMAX có thể phủ sóng đến những vùng rất xa.
Các anten thu/phát có thể trao đổi thông tin với nhau qua các tia sóng truyền thẳng hoặc các tia phản xạ. Trong trƣờng hợp truyền thẳng, các anten đƣợc đặt cố định trên các điểm cao, tín hiệu trong trƣờng hợp này ổn định và tốc độ truyền có thể đạt tối đa. Băng tần sử dụng có thể dùng ở tần số cao đến 66GHz vì ở tần số này tín hiệu ít bị giao thoa với các kênh tín hiệu khác và băng thông sử dụng cũng lớn hơn. Đối với trƣờng hợp tia phản xạ, WiMAX sử dụng băng tần thấp hơn, 2- 11GHz, tƣơng tự nhƣ ở WiFi, ở tần số thấp tín hiệu dễ dàng vƣợt qua các vật cản, có thể phản xạ, nhiễu xạ, uốn cong, vòng qua các vật thể để đến đích.
Số hóa bởi Trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ WiMAX Forum đã định nghĩa một modul tham chiếu mạng WiMAX (NRM). NRM nhận dạng các thực thể chức năng và các điểm tham chiếu qua tính tƣơng tác đạt đƣợc giữa các thực thể chức năng.
Nhiều ASN của cùng một operator tạo thành một NAP (Network Access Provider). Nhiều nhà cung cấp khác nhau sẽ có thể triển khai nhiều mạng truy nhập khác nhau, rồi chúng sẽ cùng kết nối với một hoặc nhiều CSN (Core Service Network).
Hình 2.17 Các điểm tham chiếu trong mạng WiMAX
Hình vẽ sau cung cấp một cái nhìn cụ thể hơn về nhiều thực thể trong các nhóm chức năng của ASN và CSN.
Số hóa bởi Trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ CSN đƣợc định nghĩa là một tập các chức năng mạng cung cấp các dịch vụ kết nối IP cho các thuê bao WiMAX. Một CSN có thể gồm các phần tử mạng nhƣ router (bộ định tuyến), máy chủ/proxy nhận thực AAA, cơ sở dữ liệu ngƣời dùng và thiết bị cổng liên mạng. Một CSN có thể đƣợc triển khai nhƣ một phần của nhà cung cấp dịch vụ mạng WiMAX.
MS, ASN, CSN và các điểm tham chiếu đƣợc nhận dạng một cách rõ ràng cho liên kết của các thực thể logic. Các điểm tham chiếu miêu tả một nhóm các chức năng.. Việc tạo nhóm và phân phối các chức năng trong các thiết bị vật lí, trong một thực thể chức năng (nhƣ ASN) là một lựa chọn bổ sung. Một nhà sản xuất có thể chọn bất kì bổ sung các chức năng vật lí nào, riêng biệt hoặc kết hợp, với điều kiện việc bổ sung đáp ứng các yêu cầu về tính tƣơng tác và về chức năng.
Mục tiêu của NRM là cho phép nhiều tùy chọn bổ sung các chức năng xác định, và phải có tính tƣơng tác giữa các thực thể chức năng khác nhau. Tính tƣơng tác dựa trên định nghĩa các giao thức truyền thông và cách xử lí mặt bằng dữ liệu giữa các thực thể chức năng để đạt đƣợc một chức năng đầu cuối - đầu cuối hoàn thiện, ví dụ, bảo mật hay quản lí tính di động. Do đó, các thực thể chức năng ở phía này hay phía kia của một điểm tham chiếu miêu tả một tập hợp các điểm cuối mặt bằng điều khiển và truyền tải.
Các giao diện này định nghĩa các thủ tục và các giao thức và các liên kết logic, liên kết vật lí truy nhập các thực thể.Các chi tiết kĩ thuật của mạng cho hệ thống WiMAX dựa trên cơ sở nhiều nguyên lí kiến trúc mạng cơ bản, đƣợc liệt kê dƣới đây. Một số các nguyên lí chung đƣợc hƣớng dẫn triển khai kiến trúc mạng WiMAX di động bao gồm:
-Cung cấp sự tách biệt về mặt logic giữa các thủ tục đã nói trên và đánh địa chỉ IP, định tuyến và thủ tục quản lí kết nối và các giao thức cho phép sử dụng kiến trúc truy nhập cơ bản trong các trƣờng hợp triển khai tƣơng thích và một mình.
-Hỗ trợ chia sẻ một hay nhiều ASN của một NAP giữa nhiều NSP.
-Hỗ trợ dịch vụ cung cấp NSP đơn lẻ qua nhiều ASN đƣợc quản lí bởi một hay nhiều NAP.
-Hỗ trợ việc phát hiện và lựa chọn các NSP có thể truy nhập bởi một MS hay SS. -Hỗ trợ các NAP mà sử dụng một hay nhiều cấu hình ASN.
Số hóa bởi Trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ -Hỗ trợ truy nhập đến các dịch vụ của nhà khai thác hiện thời thông qua tƣơng thích các chức năng khi cần thiết.
-Chi tiết kĩ thuật của các điểm tham chiếu không hạn chế và hoàn toàn xác định giữa một nhóm các thực thể chức năng mạng (trong một ASN, giữa các ASN, giữa một ASN và một CSN và giữa các CSN) và đặc biệt giữa một MS, ASN và CSN để cho phép tƣơng tác giữa nhiều nhà cung cấp.
-Hỗ trợ các phƣơng pháp nâng cấp giữa nhiều kiểu thông dụng thành các giả định và bắt buộc hợp lí về mặt công nghệ.
-Cho phép bổ sung các nhà cung cấp khác nhau trên cơ sở kết hợp các thực thể chức năng khác nhau trên các thực thể mạng vật lí, với điều kiện những bổ sung này tuân theo các giao thức và thủ tục quy chuẩn qua các điểm tham chiếu thích hợp, nhƣ đã định nghĩa trong đặc điểm kĩ thuật mạng.
-Hỗ trợ cho trƣờng hợp một nhà khai thác riêng lẻ bình thƣờng nhất sử dụng một ASN cùng với một tổ hợp có giới hạn các chức năng CSN, vì thế nhà khai thác có thể đƣa ra dịch vụ truy cập Internet cơ bản mà không xem xét về Roaming hay tƣơng thích.