4. Bố CụC CủA LUậN VĂN
2.1.Tổng quan Wimax di động
Công nghệ Wimax, đ−ợc dựa trên chuẩn giao diện vô tuyến IEEE 802.16- 2004 đang chứng tỏ đ−ợc rằng nó là một công nghệ đóng vai trò quan trọng trong mạng MAN vô tuyến băng rộng cố định. Phòng lab cấp chứng chỉ đầu tiên đ−ợc thiết lập tại Cetecom, Malaga, Tây Ban Nha đang hoạt động với hơn 150 thử nghiệm về sản phẩm Wimax từ các khu vực Châu Âu, Châu á, Châu Phi, Bắc và Nam Mỹ. Không còn nghi ngờ gì nữa, Wimax cố định, đ−ợc dựa trên chuẩn giao diện vô tuyến IEEE 802.16-2004 đang chứng tỏ là một giải pháp vô tuyến cố định hiệu quả về mặt giá thành khi so với các dịch vụ khác nh− dịch vụ cáp và DSL. Tháng 10, năm 2005 IEEE thông qua bản bổ sung 802.16e để thành chuẩn 802.16. Bản bổ sung này đ−a ra các đặc điểm và thuộc tính để có thể hỗ trợ đ−ợc tính di động. Diễn đàn Wimax đang xác định năng lực của hệ thống và profile chứng chỉ đ−ợc dựa trên IEEE802.16e, và sau đó, diễn đàn Wimax xác định các yếu tố kỹ thuật cũng nh− cấu hình cần thiết cho kiến trúc mạng Wimax di động end-end. Profile hệ thống phiên bản 1 đ−ợc hoàn thành vào đầu năm 2006.
Wimax di động sẽ là một giải pháp vô tuyến băng rộng cho phép hội tụ mạng băng rộng cố định và di động thông qua công nghệ truy nhập vô tuyến băng rộng trên diện rộng và kiến trúc mạng mềm dẻo. Giao diện vô tuyến Wimax di động sử dụng ph−ơng thức đa truy nhập chia theo tần số trực giao (OFDMA) để cải thiện vấn đề đa đ−ờng trong môi tr−ờng NLOS. Ph−ơng thức OFDMA scalable (SOFDMA) đ−ợc sử dụng trong bản bổ sung IEEE 802.16e để hỗ trợ băng tần kênh thay đổi từ 1.25 tới 20 Mhz. Nhóm kỹ thuật di động (MTG) trong diễn đàn Wimax đang phát triển profile hệ thống Wimax di động với việc xác định các đặc điểm bắt buộc và tuỳ chọn của chuẩn IEEE để xây dựng các
Luận văn tốt nghiệp cao học ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ Nguyễn Việt Hồng lớp cao học XLTT&TT 2004
giao diện vô tuyến tuân theo Wimax di động mà có thể đ−ợc cấp chứng chỉ bởi diễn đàn Wimax. Profile hệ thống Wimax di động cho phép hệ thống di động đ−ợc cấu hình dựa trên tập hợp các đặc điểm chung do đó đảm bảo các cho đầu cuối và trạm gốc mà có thể liên hoạt động. Một vài đặc điểm tuỳ chọn của profile trạm gốc để tạo nên sự mềm dẻo trong việc triển khai các cấu hình khác nhau với điều kiện hoặc tối −u về khả năng hoặc về vùng phủ. Profile Wimax di động sẽ bao gồm độ rộng kênh 5, 6, 8.75 và 10 Mhz trong băng tần số 2.3 Ghz,
2.5 Ghz và 3.5 Ghz.
Hình 2.1: Mobile WiMAX System Profile
Nhóm làm việc mạng của diễn đàn Wimax (NWG) đang phát triển các tiêu chuẩn kỹ thuật mạng “mức cao” cho hệ thống Wimax di động mà trong chuẩn IEEE 802.16 mới chỉ giải quyết các vấn đề đơn giản của các phần giao diện vô tuyến. Sự nỗ lực kết hợp giữa IEEE 802.16 và diễn đàn Wimax đã xác định đ−ợc các giải pháp cho hệ thống Wimax di động end-to-end.
Hệ thống Wimax di động cung cấp “scalability” cho cả công nghệ truy nhập vô tuyến và kiến trúc mạng, do đó mang đến độ mềm dẻo lớn trong tuỳ chọn triển khai mạng và cung cấp dịch vụ. Các đặc điểm chính đ−ợc hỗ trợ bởi Wimax di động là:
• Tốc độ số liệu cao: kỹ thuật ăng ten MIMO cùng với sơ đồ kênh con hoá mềm dẻo, Frames MAC lớn hơn, mã hoá cải tiến và điều chế đã cho phép công nghệ Wimax di động hỗ trợ tốc độ số liệu DL lên tới 63 Mpbs trên một
IEEEđ 802.16e Mobile Broadband Wireless Amendment IEEEđ 802.16-2004 Fixed Broadband Wireless Standard Mobile WiMAX System Profile Release-1 Mandatory and Optional Features
IEEEđ 802.16e Mobile Broadband Wireless Amendment IEEEđ 802.16-2004 Fixed Broadband Wireless Standard Mobile WiMAX System Profile Release-1 Mandatory and Optional Features
IEEEđ 802.16e Mobile Broadband Wireless Amendment IEEEđ 802.16-2004 Fixed Broadband Wireless Standard Mobile WiMAX System Profile Release-1 Mandatory and Optional Features
Luận văn tốt nghiệp cao học ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ Nguyễn Việt Hồng lớp cao học XLTT&TT 2004
sector và tốc độ số liệu UL cao nhất lên tới 39 Mbps trên một sector đối với kênh 10 Mhz.
• Quality of Service (QoS): Đối với kiến trúc IEEE 802.16 MAC, nó xác định luồng dịch vụ đ−ợc dựa trên cơ chế ánh xạ tới các điểm mã DiffServ hoặc nhãn luồng MPLS cho phép cung cấp giải pháp IP end-to-end dựa trên QoS. Hơn nữa, kênh con hoá và sơ đồ báo hiệu dựa trên MAP cung cấp cơ chế mềm dẻo cho việc tối −u nguồn tài nguyên tần số, thời gian và không gian qua giao diện vô tuyến.
• Scalability: Mặc dù xu h−ớng của thế giới là đang toàn cầu hoá, tuy nhiên nguồn tài nguyên phổ cho băng rộng vô tuyến vẫn có những đặc điểm riêng theo vị trí địa lý. Do đó công nghệ Wimax di động đ−ợc thiết kế để cho phép triển khai mạng với độ rộng kênh khác nhau từ 1.25 Mhz tới 20 Mhz. Điều này cho phép công nghệ Wimax có thể triển khai rộng khắp trên thế giới do nó rất mềm dẻo trong việc đáp ứng đ−ợc các yêu cầu khác nhau của các n−ớc trên thế giới. Điều này cũng cho phép các nền kinh tế thu đ−ợc lợi ích từ công nghệ Wimax di động cho các vùng cụ thể. Ví dụ nh− cung cấp truy cập vô tuyến trong vùng nông thôn hoặc tăng c−ờng khả năng truy cập băng rộng di động trong vùng metro và cận thành phố.
• Security: Các đặc điểm cho khía cạnh an ninh Wimax di động là khá tốt do dựa trên các công nghệ sau: nhận thực dựa trên EAP, mã hoã nhận thực dựa trên AES-CCM, và sơ đồ bảo vệ bản tin điều khiển đ−ợc dựa trên CMAC và HMAC. Hỗ trợ cho tập đa dạng các ng−ời sử dụng hiện tại, SIM/USIM, thẻ thông minh, chứng chỉ số, sơ đồ tên/mật khẩu đ−ợc dựa trên ph−ơng pháp EAP.
• Mobility: Wimax di động hỗ trợ sơ đồ chuyển giao ( handover ) tối −u để đảm bảo cho các ứng dụng thời gian thực (yêu cầu độ trễ bé) nh− là VoIP. Sơ đồ quản lý mềm dẻo đảm bảo cho thuộc tính “an ninh” (security) đ−ợc duy trì khi chuyển vùng.
Luận văn tốt nghiệp cao học ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ Nguyễn Việt Hồng lớp cao học XLTT&TT 2004
Trong khi quá trình chuẩn hoá Wimax di động đang còn tiếp diễn, các nhà cung cấp thiết bị đã phát triển các thiết bị tuân theo Wimax 802.16e. Hiện thực hoá các sản phẩm tuân theo Wimax di động sẽ đ−ợc tiên đoán trong thời gian rất gần. Hiện nay ở Hàn quốc đang triển khai dịch vụ WiBro (đ−ợc dựa trên 802.16e) và dự kiến có thể cung cấp dịch vụ trong năm nay. Điều này đặt ra câu hỏi là công nghệ Wimax tác động đến công nghệ 3 G nh− thể nào? Để giải quyết đ−ợc câu hỏi này cần phải hiểu về cả công nghệ Wimax cũng nh− 3G.