g/ Sử dụng lại tần số
2.4 Kiến trúc mạng WIMA
Hình 13 Mô hình truyền thông của WiMAX
WiMAX hoạt động tương tự WiFi nhưng ở tốc độ cao và khoảng cách lớn hơn rất nhiều cùng với một số lượng lớn người dùng. Một hệ thống WiMAX gồm 2 phần:
- Trạm phát: giống như 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 như các Card mạng cắm vào hoặc được thiết lập sẵn trên Mainboard bên trong các máy tính, theo cách mà WiFi vẫn dùngCác trạm phát BTS được kết nối tới mạng Internet thông qua các đường truyền tốc độ cao dành riêng hoặc có thể được nối tới một BTS khác như một trạn trung chuyển bằng đường 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 trường hợp truyền thẳng, các anten được đặt cố định trên các điểm cao, tín hiệu trong trường 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 trường hợp tia phản xạ, WiMAX sử dụng băng tần thấp hơn, 2-11GHz, tương tự như
ở WiFi, ở tần số thấp tín hiệu dễ dàng vượt qua các vật cản, có thể phản xạ, nhiễu xạ, uốn cong, vòng qua các vật thể để đến đích.
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 tương tác đạt được 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 14: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.
Hình 15 :Các thực thể và nhóm chức năng trong mạng
CSN được 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 như router (bộ định tuyến), máy chủ/proxy nhận thực AAA, cơ sở dữ liệu người dùng và thiết bị cổng liên mạng. Một CSN có thể được triển khai như một phần của nhà cung cấp dịch vụ mạng WiMAX.
MS, ASN, CSN và các điểm tham chiếu được 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 (như 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 tương 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 tương tác giữa các thực thể chức năng khác nhau. Tính tương 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 được 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, được liệt kê dưới đây. Một số
các nguyên lí chung được hướng 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 trường hợp triển khai tương 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 được 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.
- Hỗ trợ truy nhập đến các dịch vụ của nhà khai thác hiện thời thông qua tương 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 tương tác giữa nhiều nhà cung cấp.
- Hỗ trợ các phương 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, như đã định nghĩa trong đặc điểm kĩ thuật mạng.
- Hỗ trợ cho trường hợp một nhà khai thác riêng lẻ bình thường nhất sử dụng một ASN cùng với một tổ hợp có giới hạn các chức năng CSN, vì thế nhà khai thác có thể đưa ra dịch vụ truy cập Internet cơ bản mà không xem xét về Roaming hay tương thích.