[TABLE="width: 0"]

Nhà xuất bản:

Đại học Bách Khoa Hà Nội

Series/Report no.:

H.

2006

Tóm tắt:

Chương 1: Khái quát về mạng cục bộ không dây; Trình bày khái quát về mạng cục bộ không dây mà tiêu biểu là mạng Wi-Fi, các vấn đề liên quan đến kiến trúc mạng, các dịch vụ của mạng cục bộ không dây.ư

Chương 2: Giới thiệu mạng không dây băng thông rộng Wimax .ư

Chương 3: Chuẩn IEEE 802.16 .ư

Chương 4: Triển khai ứng dụng công nghệ Wimax

?Mục lục

Mục lục . 2

Các thuật ngữ viết tắt . .6

Danh mục hình . .8

Danh mục bảng . .9

Phần mở đầu . 10

Chương I: Khái quát về mạng cục bộ không dây . .13

1.1 Mở đầu . .13

1.2 Kiến trúc mạng . .14

1.2.1 Mô hình tổ chức và nguyên lý hoạt động: . .15

1.2.2 Một số tiêu chuẩn kỹ thuật tiểu biểu cho WLAN . 16

1.2.2.1 IEEE 802.11 . .16

1.2.2.2 IEEE 802.11b . .16

1.2.2.3 IEEE 802.11a . .17

1.2.2.4 IEEE 802.11g . .17

1.2.3 Các kỹ thuật điều chế . 17

1.2.3.1 Kỹ thuật điều chế trải phổ (Spread Spetrum Technique) . 19

1.2.3.2 Kỹ thuật điều chế phân chia theo tần số trực giao OFDM . 23

1.2.4 Kết nối . .24

1.2.5 Nhận thực . .25

1.2.6 Quản lý chất lượng dịch vụ . .26

1.2.7 Bảo mật . .26

1.3 Các dịch vụ mạng . .27

1.3.1 Nhóm sử dụng cho mạng dùng riêng . .27

1.3.1.1 Thiết lập mạng cục bộ . .27

1.3.1.2 Sử dụng cho cá nhân . .27

1.3.2 Nhóm sử dụng cho phục vụ ở các điểm công cộng (Điểm nóng) 27

1.3.2.1 Dịch vụ truy nhập Internet . .28

1.3.2.2 ứng dụng đa phương tiện . .28

1.3.2.3 Dịch vụ thông tin . 28

1.3.3 Nhóm sử dụng cho phủ sóng thị trấn và thành phố nhỏ . .28

1.4 Kết luận : . .29

Chương II: Giới thiệu mạng không dây băng thông rộng WiMAX . .30

2.1 Mở đầu . .30

2.2. Kiến trúc mạng không dây băng thông rộng WiMAX . .31

2.2.1 Mục tiêu của công nghệ WiMAX . .32

2.2.2 Cơ chế hoạt động của WiMAX . .34

2.2.3 Mô hình ứng dụng WiMAX . .37

2.2.3.1 Mô hình ứng dụng cố định (Fixed WiMAX) . .37

2.2.3.2 Mô hình ứng dụng WiMAX di động . 38

2.2.4 Các chuẩn của WiMAX . 38

2.2.4.1 Tiêu chuẩn 802.16ư 2004 . 38

2.2.4.2 Tiêu chuẩn 802.16e . .39

2.2.5 Băng tần dành cho WiMAX . .39

2.2.5.1 Băng tần không cấp phép . .40

2.2.5.2 Băng tần được cấp phép . .40

2.2.6 Phương thức điều chế: . .43

2.2.6.1 Phương thức OFDM . .43

2.2.6.2 Phương thức OFDMA . .44

2.2.7 Quản lý chất lượng dịch vụ . .45

2.2.8 Bảo mật . .45

2.3 Các dịch vụ và ứng dụng của mạng WiMAX . .45

2.3.1 Mạng riêng . .46

2.3.1.1 Các nhà cung cấp dịch vụ không dây Backhaul . .46

2.3.1.2 Các mạng Ngân hàng . .47

2.3.1.3 Mạng Giáo dục . 48

2.3.1.4 An toàn công cộng . 49

2.3.1.5 Liên lạc ở ngoài khơi . 50

2.3.1.6 Ghép nối các trường đại học, cao đẳng . .52

2.3.1.7 Xây dựng sự liên lạc tạm thời . .52

2.3.1.8 Các công viên giải trí . .53

2.3.2 Mạng công cộng . .53

2.3.2.1 Mạng truy nhập nhà cung cấp dịch vụ không dây . 54

2.3.2.2 Kết nối nông thôn . .55

2.4 So sánh giữa công nghệ WiMAX và Wi-Fi . .55

2.5 Kết luận . .57

Chương III. Tiêu chuẩn IEEE 802.16 . .58

3.1 Mở đầu . .58

3.2. Sự phát triển của tiêu chuẩn 802.16 . .59

3.2.1 Tiêu chuẩn 802.16ư2001 . .59

3.2.2 Tiêu chuẩn 802.16cư2002 . 60

3.2.3 Tiêu chuẩn 802.16aư2003 . .60

3.2.4 Tiêu chuẩn 802.16ư 2004 . 61

3.2.5 Tiêu chuẩn 802.16e và phạm vi mở rộng của nó . .61

3.3 Các phân lớp giao thức trong phạm vi tiêu chuẩn IEEE 802.16 . .61

3.4 Lớp vật lý (PHY) . .63

3.4.1 Các hệ thống dải tần số 10ư66 GHz . .63

3.4.2 Các hệ thống dải tần số 2ư11 GHz . .64

3.4.3 Quá trình kiểm soát lỗi . .65

3.4.3.1 Phương pháp hiệu chỉnh lỗi tiếp tới . .65

3.4.3.2 Phương pháp yêu cầu tái truyền tải tự động . .66

3.4.4 Quá trình định khung (Framing) . .66

3.4.4.1 Khung phụ đường xuống . 66

3.4.4.2 Khung phụ đường lên . .70

3.4.5 Phân lớp phụ hội tụ truyền tải (TC) . .71

3.5 Phân lớp kiểm soát truy nhập môi trường truyền thông (MAC) . .72

3.5.1 Sự định hướng kết nối . .72

3.5.2 Dữ liệu MAC PDU . .73

3.5.2.1 Mô tả PDU . 73

3.5.2.2 Cấu trúc của MAC PDU . .74

3.5.3 Các phân lớp phụ . 76

3.5.3.1 Phân lớp phụ hội tụ (CS) . 76

3.5.3.2 Phân lớp phụ có phần chung với phân lớp MAC (MAC CPS) 77

3.5.3.3 Phân lớp phụ thuộc tính riêng. .78

3.5.4 Kiểm soát liên kết sóng vô tuyến . .78

3.5.5 Khởi tạo và truy nhập mạng . .79

3.5.5.1 Quét (Scanning) và đồng bộ hoá đối với đường xuống . .80

3.5.5.2 Các tham số truyền tải thu nhận . .80

3.5.5.3 Điều chỉnh nguồn điện và sắp xếp các truyền tải . .80

3.5.5.4 Thoả thuận các công xuất xử lý cơ bản . .81

3.5.5.5 Trạm thuê bao được quyền thực thi sự trao đổi chính . .81

3.5.5.6 Đăng ký . .81

3.5.5.7 Thiết lập khả năng kết nối giao thức Internet (IP) . .82

3.5.5.8 Thiết lập giờ của ngày . .82

3.5.5.9 Truyền các tham số toán tử . .82

3.5.5.10 Thiết lập các kết nối . .82

3.5.6 Những cấp phát ( Grants) và yêu cầu về độ rộng dải tần . .83

3.5.6.1 Cấp phát trên mỗi kết nối ( GPC) . .83

3.5.6.2 Cấp phát trên một SS ( GPSS) . .83

3.5.7 Các yêu cầu về độ rộng dải tần . 84

3.5.7.1 Các giai đoạn yêu cầu . .84

3.5.7.2 Phần đầu yêu cầu độ rộng dải tần . .85

3.5.7.3 Yêu cầu cõng (Piggyback Request) . .85

3.5.8 Kiểm soát vòng (polling) . 85

3.5.8.1 Kiểm soát vòng đơn hướng (unicast) . .86

3.5.8.2 Kiểm soát vòng quảng bá (Broadcast) và đa hướng (Multicast)

.87

3.5.8.3 Bit thăm dò (PollưMe Bit) . .88

3.5.9 Các dịch vụ lập lịch trình đường lên . .89

3.5.9.1 Dịch vụ cấp phát một cách tự nguyện . 90

3.5.9.2 Dịch vụ kiểm soát vòng thời gian thực . 90

3.5.9.3 Dịch vụ kiểm soát vòng thời gian không thực . .91

3.5.9.4 Dịch vụ có nỗ lực cao nhất (Best Effort Service) . .91

3.5.10 Chất lượng dịch vụ . .91

3.5.11 Bảo mật . .93

3.5.11.1 Mã hoá dữ liệu gói tin . .94

3.5.11.2 Giao thức quản lý khoá . 94

3.5.11.3 Những liên hợp bảo mật . .95

3.6 Kết luận . .95

CHƯƠNG IV Triển khai ứng dụng công nghệ WiMAX . .96

4.1 Các yếu tố cần quan tâm khi triển khai công nghệ WiMAX . .96

4.1.1 Phân vùng dân cư . 96

4.1.2 Các dịch vụ cung cấp . 98

4.1.3 Tốc độ tiếp nhận thị trường . 99

4.1.4 Lựa chọn dải tần số . 99

4.1.5 Các khoản chi phí đầu tư . .100

4.1.6 Thiết bị đầu cuối . .102

4.1.7 Các khoản chi phí vận hành . 102

4.1.8 Một số kết luận khi triển khai kinh doanh dịch vụ WiMAX . .102

4.2 Tình hình triển khai công nghệ WiMAX ở một số nước trên thế giới 104

4.3 Triển khai công nghệ WiMAX ở Việt Nam . .105

4.4 Phương án thử nghiệm công nghệ WiMAX của VNPT tại Lào Cai .108

4.4.1 Giới thiệu về dự án ABC/LMI WiMAX TRIAL . 108

4.4.1.1 Mục đích . .108

4.4.1.2 Vai trò các bên tham gia . .109

4.4.1.3 Địa điểm, đối tác địa phương được lựa chọn . .110

4.4.1.4 Qui mô và thời gian thực hiện . .111

4.4.2 Những ứng dụng cơ bản của dự án . .111

4.4.3 Phương án kỹ thuật . .112

4.4.3.1 Phương án lựa chọn tần số và thiết bị WiMAX . .112

4.4.3.2 Sơ đồ kết nối tổng thể . 114

4.4.3.3 Phương án triển khai tại trạm gốc (Base Station) . 115

4.4.3.4 Phương án triển khai tại người dùng đầu cuối (End user) . .117

4.4.3.5 Phương án triển khai ứng dụng VoIP . 118

4.4.3.6 Phương án triển khai ứng dụng Community Portal . 120

4.4.4 Triển khai công việc . .120

4.4.4.1 Công việc khảo sát và thiết kế dự án: . 120

4.4.4.2 Đầu tư trang thiết bị cho ứng dụng VoIP . 121

4.4.4.3 Đầu tư trang thiết bị cho ứng dụng Community Portal . 121

4.4.4.4 Công việc vận hành ứng dụng trong thời gian thử nghiệm .122

4.4.4.5 Công việc triển khai ứng dụng trong thời gian thử nghiệm .122

4.4.5 Hệ thống truyền dẫn : . .123

4.4.5.1 Đầu tư trang thiết bị cho hệ thống WiMAX . .123

4.4.5.2 Đầu tư trang thiết bị để kết nối tới IP backbone . .124

4.4.5.3 Công việc vận hành hệ thống trong thời gian thử nghiệm . .124

4.4.5.5 Công việc triển khai hệ thống trong thời gian thử nghiệm 125

4.4.6 Chính sách đối với người dùng đầu cuối (End user) . .125

4.4.7 Kế hoạch thực hiện . .126

4.5 Đánh giá, nhận xét về công nghệ WiMAX . .126

4.5.1 Đánh giá về mặt kỹ thuật, công nghệ . .126

4.5.2 Đánh giá về hiệu quả kinh doanh tại Việt Nam . 128

4.6 Kết luận . .130

Kết luận . 132

Tài liệu tham khảo . .134

?Phần mở đầu

Mạng không dây là một trong những bước tiến lớn nhất của ngành máy

tính. Dấu mốc quan trọng cho mạng không dây diễn ra khi tiến trình đi đến

một chuẩn chung được khởi động. Trước đó, các nhà cung cấp thiết bị không

dây dùng cho mạng LAN đều phát triển những sản phẩm độc quyền, thiết bị

của hãng này không thể liên lạc được với của hãng khác. Nhờ sự thành công

của mạng hữu tuyến Ethernet, một số công ty bắt đầu nhận ra rằng việc xác

lập một chuẩn không dây chung là rất quan trọng. Vì người tiêu dùng khi đó

sẽ dễ dàng chấp nhận công nghệ mới nếu họ không còn bị bó hẹp trong sản

phẩm và dịch vụ của một hãng cụ thể. Chuẩn không dây mới chính thức được

ban hành năm 1997. Sau đó có 2 phiên bản chuẩn, 802.11b (Hoạt động trên

băng tần 2,4 GHz) và 802.11a (Hoạt động trên băng tần 5,8 GHz), lần lượt

được phê duyệt. Vào tháng 8/1999, Liên minh tương thích Ethernet không dây

WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) được thành lập sau này đổi

tên thành liên minh Wi-Fi. Mục tiêu hoạt động của tổ chức WECA là xác

nhận sản phẩm của những nhà cung cấp phải tương thích thực sự với nhau.

Như vậy là công nghệ kết nối cục bộ không dây đã được chuẩn hóa, có tên

thống nhất Wi-Fi. Những người ưa thích Wi-Fi tin rằng công nghệ này sẽ gạt

ra lề hết những kỹ thuật kết nối không dây khác. Tuy nhiên, vài năm gần đây,

thế hệ mạng đầu tiên dựa trên công nghệ mới WiMAX, hay gọi theo tên kỹ

thuật là 802.16, đã ra đời và trở nên phổ dụng. WiMAX chính là phiên bản

phủ sóng diện rộng của Wi-Fi với thông lượng tối đa có thể lên đến 70

Mb/giây và tầm xa lên tới 50 km, so với 50 m của Wi-Fi hiện nay. Ngoài ra,

trong khi Wi-Fi chỉ cho phép truy cập ở những nơi cố định có thiết bị hotspot

(Giống như các hộp điện thoại công cộng) thì WiMAX có thể bao trùm cả một

thành phố hoặc nhiều tỉnh thành giống như mạng điện thoại di động. Một

tương lai rất hứa hẹn đang đón chờ WiMAX.

Đứng trước xu thế phát triển đó, học viên đã lựa chọn đề tài nghiên cứu

về mạng không dây băng thông rộng WiMAX, nhằm chuẩn bị những kiến

thức cần thiết, làm chủ công nghệ để có thể sẵn sàng đáp ứng yêu cầu mới.

Mục đích của đề tài:

ã Nghiên cứu về mạng không dây đặc biệt là mạng không dây băng

thông rộng WiMAX để tìm hiểu một công nghệ mạng mới chuẩn bị

triển khai đưa vào khai thác tại Việt nam.

Đối tượng và phạm vi của đề tài:

ã Nghiên cứu khái quát về mạng cục bộ không dây mà tiêu biểu là

mạng Wi-Fi .

ã Nghiên cứu về mạng không dây băng thông rộng WiMAX.

ã Nghiên cứu về tình hình triển khai ứng dụng công nghệ WiMAX trên

thế giới và tại Việt Nam. Một ví dụ cụ thể về triển khai thử nghiệm

dự án của VNPT tại tỉnh Lào Cai. Đánh giá, nhận xét về mặt công

nghệ, kỹ thuật cũng như hiệu quả kinh doanh của công nghệ

WiMAX.

Bố cục của luận văn

ã Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn bao gồm 4 chương.

Chương 1: Khái quát về mạng cục bộ không dây

ã Trình bày khái quát về mạng cục bộ không dây mà tiêu biểu là mạng

Wi-Fi, các vấn đề liên quan đến kiến trúc mạng, các dịch vụ của

mạng cục bộ không dây.

Chương 2: Giới thiệu mạng không dây băng thông rộng WiMAX

Luận văn tốt nghiệp cao học chuyên ngành Xử lý Thông tin và Truyền thông niên khoá 2004 ư 2006

ư12ư

ã Chương này giới thiệu về mạng WiMAX, kiến trúc, mô hình hoạt

động, băng tần sử dụng . cũng như dịch vụ của WiMAX. Chương

này cũng trình bày về sự phát triển của tiêu chuẩn 802.16, đồng thời

so sánh mạng WiMAX với mạng Wi-Fi.

Chương 3: Chuẩn IEEE 802.16

ã Trình bày chi tiết về chuẩn 802.16 sử dụng cho mạng WiMAX cố

định. Cụ thể về lớp vật lý, phân lớp MAC, các vấn đề về bảo mật,

QoS trong chuẩn 802.16.

Chương 4: Triển khai ứng dụng công nghệ WiMAX

ã Trình bày về tình hình triển khai ứng dụng mạng WiMAX trên thế

giới và tại Việt Nam. Dự án thử nghiệm triển khai ứng dụng công

nghệ WiMAX tại tỉnh Lao Cai của Tổng công ty BCVT (VNPT).

Đánh giá, nhận xét về mặt công nghệ, kỹ thuật cũng như hiệu quả

kinh doanh của công nghệ WiMAX.

Kết luận: Trình bày kết luận và một số vấn đề quan tâm nghiên cứu tiếp