Mạng không dây và khuynh hướng công nghệ WiMax

Download miễn phí Đồ án Mạng không dây và khuynh hướng công nghệ WiMax





MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 2

PHẦN 1: ĐÔI NÉT VỀ MẠNG KHÔNG DÂY 3

1.1.Khái niệm: 3

1.2.So sánh với mạng có dây 4

1.3.Tốc độ 4

1.4.Các chuẩn 5

1.5.Các chế độ hoạt động 5

1.6.Phân loại 5

1.7.WiFi: 7

PHẦN 2: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ WIMAX 7

2.1.Khái niệm 7

2.2.Đặc điểm 8

2.3.Kiến trúc 9

2.4.Xu hướng phát triển 11

2.5.Ưu- nhược điểm: 13

2.6.So sánh với WiFi 14

PHẦN 3: CƠ CHẾ LẬP LỊCH ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ(QoS) TRONG WIMAX 16

3.1.Chất lượng dịch vụ 16

3.2.Cơ chế lập lịch trong WiMax [18][19] 18

KẾT LUẬN 30

CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 32

PHỤ LỤC 33

 

 





Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.

Ket-noi - Kho tài liệu miễn phí lớn nhất của bạn


Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ket-noi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:


ncy division duplexing) cho việc phân chia truyền dẫn của hướng lên (uplink) và hướng xuống (downlink).
-Về cấu trúc phân lớp, hệ thống WiMax được phân chia thành 4 lớp : Lớp con tiếp ứng (Convergence) làm nhiệp vụ giao diện giữa lớp đa truy nhập và các lớp trên, lớp đa truy nhập (MAC layer), lớp truyền dẫn (Transmission) và lớp vật lý (Physical).
Các lớp này tương đương với hai lớp dưới của mô hình OSI và được tiêu chuẩn hoá để có thể giao tiếp với nhiều ứng dụng lớp trên như mô tả ở hình dưới đây.
Hình 2: Mô hình phân lớp trong hệ thống WiMax so sánh với OSI
2.3.Kiến trúc
Giới thiệu kiến trúc của mạng WiMAX:
Xem 2 hình minh họa dưới đây.
Hình 3
Hinh 4
Ta thấy để thiết lập một mạng WiMAX ta cần có các trạm phát BS (giống BTS của mạng thông tin di động). Nhiều BS sẽ được kết nối, quản lý bởi một ASN (Access Service Network) gateway. ASN Gateway này là thực thể miêu tả trong WiMAX Forum, tuy nhiên trong các mạng triển khai thực tế thì người ta hay gọi là WAC (WiMAX (hay Wireless) Access Controller). Nhiều WAC tập hợp lại tạo thành một ASN. Nhiều ASN có thể kết nối với nhau thông qua giao diện R4. 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 hay nhiều CSN (Core Service Network).
ASN định nghĩa một đường biên logic và biểu diễn theo một cách thuận lợi để mô tả tập hợp các thực thể chức năng và các luồng bản tin tương ứng kết hợp với các dịch vụ truy cập. ASN biểu diễn đường biên cho chức năng liên kết nối với các mạng WiMAX khách, các chức năng dịch vụ kết nối WiMAX và tập các chức năng của nhiều nhà cung cấp khác nhau.
Hình 5
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.
2.4.Xu hướng phát triển
Mục tiêu của chuẩn WiMAX
Kiến trúc mềm dẻo: WiMAX hỗ trợ một vài kiến trúc hệ thống bao gồm Point-to-Point, Point-to-MultiPoint và ubiquitous coverage (bao phủ toàn bộ). WIMAX MAC (Media Access Control) hỗ trợ Point-to-Multipoint và ubiquitous bằng cách định một khoảng thời gian cho mỗi Subscriber Station (SS - trạm đang kí). Nếu chỉ có một SS trong mạng thì WiMAX Base Station (BS – trạm cơ sở) sẽ giao tiếp với SS bằng Point-to-Point.
Bảo mật cao: WiMAX hỗ trợ AES (Advanced Encryption Standard) và 3DES (Triple Data Encryption Standard). Đường truyền giữa SS và BS được mã hóa hoàn toàn, đảm bảo độ tin cậy của dịch vụ. Ngoài ra WiMAX hỗ trợ VLAN, bảo đảm tính riêng tư dữ liệu của mỗi người dùng trong cùng BS.
WiMAX QoS: WiMAX có thể tối ưu truyền các loại dữ liệu khác nhau, dựa trên 4 loại dịch vụ là: Unsolicited Grant Service (UGS), Real-Time Polling Service (rtPS), Non-Real-Time Polling Service (nrtPS), và Best Effort (BE).
Triển khai nhanh: Triển khai không cần kéo cáp, chỉ cần một dải băng thông, một cột thu phát sóng (antenna) và một thiết bị được cài đặt cùng với nguồn điện, WiMAX có thể sẵn sàng hoạt động. Trong đa số trường hợp, WiMAX có thể triển khai trong vòng một vài giờ, so sánh với hàng tháng của những giải pháp khác.
Multi-level Service: Quản lý băng thông có thể thực hiện xa hơn dựa trên
nền tảng Service Level Agreement (SLA – mức độ phục vụ chấp nhận được) giữa nhà cung cấp và người dùng cuối. Và nhà cung cấp có thể đáp ứng SLA khác nhau cho mỗi người dùng thậm chí trên cùng SS.
Interoperability - tương tác: WiMAX dựa trên nền tảng quốc tế, trung lập với nhà sản xuất. Điều này thuận tiện cho người dùng di chuyển và sử dụng đăng kí của họ ở nhiều vùng khác nhau và hơn nữa là khác nhà cung cấp. Tính tương tác bảo vệ cho nhà điều hành khi sử dụng nhiều thiết bị của các hãng khác nhau trong cùng mạng, chống tính độc quyền và kết quả là giá cả thiết bị giảm đi đáng kể.
Portability – di chuyển được: Như hệ thống cellular hiện nay, một khi WiMAX SS bật lên, nó sẽ tự động kết nối với BS, xác định các đặc tính đường truyền với BS dựa trên cơ sở dữ liệu SS đã đăng kí và thực hiện truyền dữ liệu.
Mobility – di động: Chuẩn IEEE 802.16e bổ sung thêm đặc tính hỗ trợ di động, cho phép tốc độ di chuyển lên đến 160km/h.
Hiệu quả chi phí: WiMAX là chuẩn mở mang tính quốc tế, sử dụng các công nghệ chipset chi phí thấp, nên giá thành giảm xuống đáng kể. Và kêt quả là người dùng cùng với nhà cung cấp dịch vụ đều tiết kiệm được chi phí.
Bao phủ rộng: WiMAX có khả năng bao phủ một vùng địa lí rộng lớn khi mà con đường giữa BS và SS không có vật cản.
Non-Line-of-Sight (NLOS): Khả năng giúp sản phẩm WiMAX có thể phân phối băng thông rộng ở môi trường NLOS, đặc tính mà các thiết bị không dây khác không có được .
Công suất lớn: Sử dụng những bộ phận phát sóng và kênh băng thông lớn, WiMAX có thể cung cấp băng thông đáng kể cho người dùng.
2.5.Ưu- nhược điểm:
ƯU ĐIỂM:
WiMax là mạng không dây phủ sóng một vùng rộng lớn, thuận tiện cho việc triển khai mạng nhanh, thuận lợi và có lợi ích kinh tế cao so với việc kéo cáp, đặc biệt là vùng có địa hình phức tạp. Vì vậy, mạng truy nhập không dây băng rộng WiMAX sẽ đáp ứng được các chương trình phổ cập Internet ở các vùng sâu, vùng xa, nơi có mật độ dân cư thưa.
Đối với các vùng mật độ dân cư vừa phải (ngoại vi các thành phố lớn nơi đòi hỏi cung cấp đa dịch vụ với chất lượng được đảm bảo) thì việc triển khai WiMAX để cung cấp các dịch vụ đa phương tiện sẽ nhanh và có hiệu quả kinh tế cao hơn và với việc cung cấp băng thông rộng sẽ đáp ứng được các yêu cầu về chất lượng.
WiMAX có những ưu thế vượt trội so với các công nghệ cung cấp dịch vụ băng thông rộng hiện nay về tốc độ truyền dữ liệu và giá cả thấp do cung cấp các dịch vụ trên nền IP. Với khả năng truy nhập từ xa, tốc độ dữ liệu cao đáp ứng đa dạng các dịch vụ như Internet tốc độ cao, thoại qua IP, video luồng/chơi game trực tuyến cùng với các ứng dụng cộng thêm cho doanh nghiệp như hội nghị video và giám sát video, mạng riêng ảo bảo mật... WiMAX phù hợp với các ứng dụng truy cập xách tay, với sự hợp nhất trong các máy tính xách tay và PDA, cho phép truy nhập không dây băng rộng ngoài trời ở các khu vực đô thị, đồng thời cũng thích ứng với các ứng dụng truy nhập băng rộng cố định ở những vùng xa xôi, hẻo lánh.
NHƯỢC ĐIỂM:
Tuy WiMAX có nhiều điểm ưu việt như vậy nhưng việc triển khai công nghệ này cũng có những khó khăn nhất định. Đó là: giá cả thiết bị đầu cuối hiện còn đắt; có số lượng hạn chế các nhà sản xuất các thiết bị đầu cuối; việc chuẩn hoá thiết bị khó đồng nhất do khả năng mềm dẻo; linh hoạt (flexibility) của WiMAX. Bên cạnh đó, do WiMAX dựa trên nền IP nên việc kết nối, đánh số, chất lượng dịch vụ, bảo mật và an toàn mạng cần nghiên cứu cụ thể.
WiMAX là một công nghệ không dây đang nhận được nhiều sự quan tâm hiện nay. Tuy nhiên, cũng giống như các mạng không dây khác, nhược điểm lớn nhất của WiMAX là tính bảo mật do sự chia sẻ môi trường truyền dẫn và những lỗ hổng tại cơ sở hạ tầng vật lý. Mặc dù vấn đề bảo mật được coi là một trong những vấn đề chính trong quá trình xây dựng giao thức mạng của IEEE nhưng kỹ thuật bảo mật mà IEEE qui định trong IEEE 802.16 (WiMAX) vẫn tồn tại nhiều nhược điểm.
2.6.So sánh với WiFi
Đặc điểm khác biệt cơ bản của dịch vụ Wimax so với dịch vụ WiFi ? [2]
- Bán kính phủ sóng của 1 hotspot của WiFi chỉ là 150m, và công nghệ này cũng cần nhiều trạm hotspot cho một khu vực nhất định. Vì vậy, dịch vụ này khó triển khai rộng. Để dễ hiểu, chúng ta có thể ví Wifi giống như dịch vụ CityPhone - dịch vụ điện thoại nội vùng. Một trạm của CityPhone cũng có bán kính như vậy, không phủ hết được các “lỗ trống”.
- Mặt khác, nếu càng có đông người sử dụng WiFi thì tốc độ càng giảm xuống. Đồng thời, chất lượng của WiFi không được tốt bằng ADSL, không đảm bảo được chế độ ưu tiên như Wimax
Thuộc tính
WiFi (802.11)
WiMax (802.16)
Khả
năng
-Kênh cố định (20 MHz)
-MAC hỗ trợ hàng chục người sử dụng
-Kênh có băng tần thay đổi
Khả năng mở rộng băng tần từ 1.5-20 MHz
-MAC hỗ trợ hàng trăm người sử dụng
Chất
lượng
QoS
-Không đảm bảo về chất lượng
-Hiện tại không hỗ trợ âm thanh ,video
-Không cho phép các mức dịch vụ khác nhau
-Chỉ có TDD (bất đối xứng)
-Chỉ 802.11e ưu tiên cho QoS
-Có đảm bảo về chất lượng trên MAC
-Hỗ trợ âm thanh, hình ảnh
-Hỗ trợ nhiều mức dịch vụ cho người buôn bán, đặc biệt hiệu quả ở nhà riêng
-Có TDD/FDD/HDD (cả đối xứng và bất đối xứng)
-Yêu cầu bắt buộc cho QoS
Phạm
vi
-Tối ưu khoảng 100m
-Không có khả năng bù khoảng cách
-Thiết kế đa đường trong nhà (trễ 0.8ms)
-Tối ưu hóa tập trung tại hai lớp PHY và MAC trong phạm vi 100m
-Mở rộng phạm vi nhờ thay đổi công suất nhưng lớp MAC có thể không chuẩn tắc
-Tối ưu hóa khoảng 50km
-Thiết kế cho nhiều người sử dụng hàng km
-Chịu được trễ đa đường lớn cỡ 10ms
-Lớp PHY và MAC với khả năng mở rộng trong phạm vi cho phép
-MAC chuẩn tắc
Phủ
sóng
-Tối ưu ...

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học ©