Mạng wimax và thử nghiệm ở Việt Nam

hững sự nhận thực (tức là các SAID) và đặc tính ban đầu đơn giản và không hoặc nhiều SA tĩnh hơn mà SS được cấp phép để chứa thông tin mã hóa. Trong phần trả lời cấp phép sẽ nhận dạng các SA tĩnh thêm vào SA ban đầu trong đó SAID kết hợp yêu cầu CID cơ bản của SS, trả lời nhận thực sẽ không nhận dạng bất kỳ SA động nào. BS trong phần trả lời tới các yêu cầu cấp phép của SS, sẽ xác định đâu là yêu cầu SS, sự nhận dạng của nó có thể qua chứng chỉ số X.509, được cấp phép cho các dịch vụ cơ bản, và thêm vào các dịch vụ được cung cấp tĩnh (tức là các SAID tĩnh) mà người sử dụng của SS đồng ý. Chú ý rằng các dịch vụ được bảo vệ một BS có thể làm cho một SS khách phụ thuộc vào sự mã hóa thực tế SS và BS hỗ trợ chia sẻ. Một SS sẽ làm tươi định kỳ AK của nó bằng cách tái bản một yêu cầu cấp phép tới BS. Sự cấp phép chính là cấp phép với sự ngoại lệ mà SS không thể gửi thông điệp thông tin nhận thực trong suốt vòng nhận thực. Để tránh sự gián đoạn dịch vụ trong suốt quá trình nhận thực, Sự sinh các khóa AK của SS thành công có các thời gian sống chồng chéo. Cả SS và BS sẽ cho phép hỗ trợ 2 AK hoạt động đồng thời trong suốt khoảng thời gian truyền. Sự hoạt động của thuật toán lập lịch yêu cầu cấp phép của máy trạng thái cấp phép, kết hợp với cơ chế của BS để cập nhật và sử dụng các AK của SS khách đảm bảo rằng SS có thể làm tươi thông tin khóa TEK không bị gián đoạn trên quá trình diễn biến của khoảng thời gian nhận thực của SS. 4.2.2. Tổng quan sự trao đổi TEK Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 67 67 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 4.1: Thủ tục trao đổi khóa TEK 4.2.2.1. Tổng quan sự trao đổi TEK cho kiến trúc PMP Khi sự cấp phép hoàn thành, SS bắt đầu một máy trạng thái TEK riêng biệt để mỗi SAID được nhận dạng trong một thông điệp trả lời cấp phép. Mỗi máy trạng thái TEK hoạt động trong SS chịu trách nhiệm về sự quản lý khóa cần thiết được kết hợp với SAID tương ứng. Các máy trạng thái TEK gửi các thông điệp yêu cầu khóa một cách định kỳ tới BS, yêu cầu làm tươi khóa cần thiết cho các SAID tương ứng của nó. BS trả lời tới một yêu cầu khóa với một thông điệp trả lời khóa, chứa khóa hoạt động cần thiết của BS cho SAID xác định. TEK được mã hóa sử dụng KEK thích hợp nhận được từ AK. Khóa trả lời cung cấp yêu cầu SS, thêm vào TEK và vecto khởi tạo CBC, thời gian sống còn lại của một trong 2 hệ thống khóa cần thiết. SS nhận sử dụng thời gian sống còn lại này để ước lượng khi BS cho phép một TEK riêng biệt, và sau đó khi lập lịch các yêu cầu khóa trong tương lai như là các yêu cầu SS và nhận khóa mới cần thiết trước khi BS kết thúc việc khóa cần thiết mà SS hiện tại nắm giữ. Một máy trạng thái TEK còn lại hoạt động: Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 68 68 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên a) SS được cấp phép để hoạt động trong miền bảo mật của BS, tức là có một AK hợp lý và b) SS được cấp phép để tham giao vào SA riêng biệt đó, tức là BS tiếp tục cung cấp khóa làm tươi cần thiết trong sự quay vòng khóa lại. Máy trạng thái cấp phép cha dùng tất cả các máy trạng thái TEK con của nó khi SS nhận từ BS một sự từ chối cấp phép trong suốt vòng nhận thực. Máy trạng thái TEK riêng lẻ có thể bắt đầu hoặc kết thúc trong suốt vòng nhận thực nếu một sự cấp phép SAID tĩnh của SS được thay đổi giữa các sự cấp phép lại kế tiếp. Sự truyền thông giữa máy trạng thái cấp phép và TEK suất hiện qua sự kiện và thông điệp giao thức. Máy trạng thái cấp phép sinh ra các sự kiện (dừng, cho phép, cấp phép, sắp xảy ra và các sự kiện hoàn thành cấp phép) với các máy trạng thái TEK con của nó. Các máy trạng thái TEK không có nhiệm vụ các sự kiện ở máy trạng thái cha mẹ của chúng. Các máy trạng thái TEK ảnh hướng tới máy trạng thái cấp phép một cách gián tiếp qua thông điệp mà BS gửi trả lời tới các yêu cầu của SS. 4.2.2.2. Tổng quan sự trao đổi TEK chế độ Mesh Khi sự cấp phép hoàn thành, một nút bắt đầu tìm kiếm tìm mỗi nút hàng xóm, một máy trạng thái đối với mỗi SAID được nhận dạng trong thông điệp trả lời cấp phép. Mỗi máy trạng thái TEK hoạt động trong nút chịu trách nhiệm quản lý khóa cần thiết được kết hợp với SAID tương ứng của nó. Nút chịu trách nhiệm duy trì các TEK giữa chính bản thân nó và tất cả các nút nó khởi tạo TEK chao đổi với. Các máy trạng thái TEK của nó định kỳ gửi các thông điệp yêu cầu khóa tới các nút láng giêngf của nút, yêu cần làm tươi khóa cần thiết đối với các SAID tương ứng của chúng. Nút láng giềng trả lời yêu cầu khóa với một thông điệp trả lời khóa, chứa các khóa hoạt động cần thiết của BS đối với một SAID xác định. TEK trong sự trả lời khóa được mã hóa, sử dụng khóa công khai của nút tìm kiếm trong thuộc tính chứng chỉ SS. Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 69 69 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Sự trả lời khóa cung cấp nút yêu cầu, thêm vào TEK, thời gian sống còn lại của một trong hai hệ thống khóa cần thiết. Nút nhận sử dụng thời gian sống còn lại để ước lượng khi nút hàng xóm làm mất hiệu lực một TEK riêng biệt, để lập lịch các yêu cầu khó tương lai. Chế độ truyền giữa nút khởi tạo và nút hàng xóm cung cấp sự truyền tải khóa liên tục. 4.3. Các sử dụng khóa 4.3.1. Sự sử dụng khóa của BS BS chịu trách nhiệm về việc duy trì thông tin khóa cho tất cả các SA. Giao thức PKM được định nghĩ trong sự mô tả xác định một kỹ thuật để đồng bộ thông tin khóa này giữa BS và các SS khách. 4.3.1.1. Thời gian sống của khóa AK Sau khi một SS hoàn thành các khả năng cơ bản, nó sẽ khởi tạo sự trao đổi cấp phép với BS của nó. Sự xác nhận thông điệp yêu cầu xác thực từ SS không được phép sẽ khởi tạo hoạt động của một AK mới, BS sẽ gửi trở lại yêu cầu SS trong thông điệp trả lời xác thực. AK này sẽ hoạt động cho đến khi nó kết thúc theo thời gian sống AK đã xác định trước, một hệ thống BS cấu hình thông số. Thời gian sống hoạt động của AK một BS báo cáo trong một thông điệp trả lời cấp phép gửi lại, chính xác như các giấy phép thực hiện, thời gian sống còn lại của AK ở thời gian mà thông điệp trả lời được gửi đi Nếu một SS không nhận thực được trước khi kết thức AK hiện tại của nó thì BS sẽ không giữ hoạt động các AK cho SS và sẽ coi như SS trái phép. Một BS sẽ di chuyển từ các bảng khó của nó tất cả các TEK kết hợp với SA ban đầu của SS trái phép. 4.3.1.2. Giai đoạn truyền AK trên BS BS luôn luôn chuẩn bị gửi một AK tới SS theo yêu cầu. BS sẽ có thể hỗ trợ hai AK hoạt động đồng thời đối với mỗi SS. BS có hai AK hoạt động trong suốt khoảng thời gian vận chuyển AK; hai khóa hoạt động có thời gian sống nạp chồng. Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 70 70 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Thời gian chuyển giao AK bắt đầu khi BS nhận một thông điệp yêu cầu cấp phép từ một SS và BS có AK hoạt động đơn đối với SS đó. Trả lời yêu cầu cấp phép, BS hoạt động một AK thứ hai, sẽ có một số trình tự khóa lớn hơn thời gian tồn tại AK và sẽ được gửi trở lại yêu cầu SS trong thông điệp cấp phép. BS sẽ đặt thời gian sống hoạt động của AK thứ hai này là thời gian sống còn lại của AK trước, cộng thời gian sống của AK xác định trước. Khoảng thời gian truyền khóa sẽ kết thúc với sự kết thúc của khóa cũ hơn. Với điều khiện BS giữa khoảng thời gian truyền AK của SS, và vì thế giữa hai AK hoạt động đối với SS, nó sẽ trả lời các thông điệp yêu cầu cấp phép với hai khóa hoạt động mới hơn. Một khóa cũ hơn kết thúc, một yêu cầu cấp phép sẽ gây ra sự hoạt động của một AK mới, và bắt đầu giai đoạn truyền khóa mới. Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 71 71 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 4.2: Sự quản lý AK trong BS và SS 4.3.1.3. BS sử dụng AK BS sẽ sử dụng khóa cần thiết từ AK của SS như sau: a) Xác nhận các luật HMAC trong các thông điệp nhận được từ SS, b) Tính toán các luật HMAC mà nó viết trong sự trả lời khóa, sự loại bỏ khóa, và các thông điệp không hợp lệ TEK được gửi tới SS đó và c) Mã hóa TEK trong các thông điệp trả lời khóa mà nó gửi tới SS. 4.3.1.4. Thời gian sống của TEK Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 72 72 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên BS sẽ duy trì hai hệ thống TEK hoạt động trên SAID, tương ứng với hai sự phát sinh liên tiếp kháo cần thiết. Hai sự phát sinh TEK sẽ có thời gian sống nạp chồng được xác định bởi thời gian số TEK, thông số cấu hình hệ thống BS được xác định trước. TEK mới hơn sẽ có một số trình tự khóa hơn một (4 modun) của TEK cũ hơn. Các thông điệp trả lời khóa được gửi đi bởi một BS bao gồm các thông số TEK với hai TEK hoạt động. Bản báo cáo của một BS về thời gian sống hoạt động của TEK trong một thông điệp trả lời. Chính xác khi sự thực hiện cấp phép, thời gian còn lại của các TEK ở thời gian thông điệp trả lời khóa được gửi. 4.3.1.5. Sự sử dụng TEK của BS BS truyền giữa hai TEK hoạt động khác nhau, phụ thuộc vào hoặc TEK sử dụng cho lưu đường lên hay đường xuống. Đối với mỗi SAID của nó, BS sẽ truyền giữa các TEK hoạt động theo nguyên tăc sau đây: a) TEK cũ hơn kết thúc, sự truyền tải của BS sẽ ngay lập tức sử dụng TEK mới hơn để mã hóa. b) Giai đoạn truyền đường lên từ bắt đầu từ khi BS gửi TEK mới hơn trong thông điệp trả lời khóa và kết thúc khi một TEK cũ hơn kết thúc. BS sử dụng các TEK hoạt động khác nhau, phụ thuộc vào việc TEK sử dụng lưu lượng đường xuống hay đường lên. Với mỗi SAID của nó, BS sẽ sử dụng hai TEK hoạt động theo các nguyên tắc sau: a) BS sẽ sử dụng hai khóa TEK hoạt động cũ hơn để mã hóa lưu lượng đường xuống; b) BS sẽ cho phép giải mã lưu lượng đường lên sử dụng hoặc TEK cũ hơn hoặc TEK mới hơn. 4.3.2. Sự sử dụng khóa của SS 4.3.2.1. SS nhận thực Các AK có thời gian sống giới hạn và sẽ được làm tươi một cách định kỳ. Một SS làm tươi AK của nó bằng cách tái bản một yêu cầu cấp phép tới BS. Máy Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 73 73 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên trạng thái cấp phép quản lý lập lịch của các yêu cầu nhận thực để làm tươi các AK. Một máy trạng thái cấp phép của SS lập lịch bắt đầu cấp phép một khoảng thời gian cấu hình, thời gian ra hạn sự cấp phép, trước khai AK cuối cùng của SS được lập lịch kết thúc. Thời gian ra hạn cấp phép lại được cấu hình để cung cấp một SS với khoảng thời gian thử lại đủ dài để cho phép hệ thống trễ và cung cấp thời gian tương xứng cho SS hoàn thành sự trao đổi cấp phép trước khi kết thúc AK phổ biến nhất của nó. Chú ý rằng BS không cần biết thời gian ra hạn cấp phép. Tuy nhiên, BS sẽ tìm thời gian sống của AK của nó và sẽ làm không hoạt động một khóa mà nó đã kết thúc. Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 74 74 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 4.3: Quản lý TEK trong BS và SS 4.3.2.2.SS sử dụng AK Một SS có thể sử dụng HMAC_KEY_D bắt nguồn từ các AK gần nhất để nhận thực khóa trả lời, loại bỏ khóa, và thông điệp loại bỏ khóa. SS sẽ cho phép giải mã một TEK đã mã hóa trong thông điệp trả lời khóa với KEK bắt nguồn từ một trong hai AK gần nhất. 4.3.2.3.SS sử dụng TEK Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 75 75 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Một SS có khả năng duy trì hai hệ thống liên tiếp khóa lưu lượng cần thiết trên SAID được nhận thực. Qua sự hoạt của các trạng thái TEK của nó, một SS sẽ yêu cầu một hệ thống khóa lưu lượng cần thiết một thời gian lớn có thể cấu hình, thời gian gia hạn TEK, trước khí khóa sau cùng TEK của SS được lập lịch để kết thúc. Đối với mỗi của SAID được cấp phép của nó, SS: a) Sẽ sử dụng hai TEK mới hơn để mã hóa lưu lượng đường lên, và b) Sẽ cho phép giải mã lưu lượng đường xuống đã mã hóa với các TEK khác. 4.4. Các phƣơng thức mã hóa 4.4.1. Các phương thức mã hóa dữ liệu - Mã hóa dữ liệu với DES trong chế độ CBC - Mã hóa AES trong chế độ CCM 4.4.2. Mã hóa TEK 4.4.2.1. Mã hóa TEK với 3 DES Phương thức mã hóa này TEK được sử dụng cho các SA với thuật toán mã hóa TEK nhận dạng trong hệ mã hóa bằng 0x01. BS mã hóa các trường giá trị của TEK trong các thông điệp trả lời khóa, nó gửi tới SS khách. Trường này được mã hóa sử dụng 2 khóa 3DES trong chế độ EDE: Mã hóa: C=Ekl[Dk2[Ek1[P]]] Giải mã: P=Dk[Ek2][Dk1[C]]] P=Bản rõ 64-bit TEK C=Bản mã hóa 64-bit TEK kl= 64 bit bên trái nhất của 128 bit KEK k2= 64 bit bên phải nhất của 128 bit KEK E[]= mã hóa chế độ DES ECB 56 bit D[]=giải mã DES ECB 56 bit 4.4.2.2. Mã hóa TEK 128 với RSA Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 76 76 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Phương pháp RSA mã hóa TEK sẽ được sử dụng với thuật toán mã hóa TEK nhận dạng trong hệ mã hóa bằng 0x02. 4.4.2.3. Mã hóa TEK 128 với AES Phương pháp RSA mã hóa TEK sẽ được sử dụng với thuật toán mã hóa TEK nhận dạng trong hệ mã hóa bằng 0x03. BS mã hóa các trường giá trị của TEK 128 trong thông điệp trả lời mà nó gửi tới SS khách. Trường này được mã hóa sử dụng 128 bit AES trong chế độ ECB. Mã hóa: C= Ek1[P] Giải mã: P= Dk1[C] P=Bản rõ 128 bit TEK C= Bản mã hóa 128 bit TEK k1= t28 bit KEK E[]=Bảo mật chế độ 128 bit ECB D[]= Giải mã128 bit AES ECB 4.4.3. Nguồn ngốc của các TEK, KEK, và các khóa nhận thực thông điệp BS sinh ra các khóa AK, TEK và IV. Bộ sinh số ngẫu nhiên hoặc giả ngẫu nhiên được sử dụng để sinh các AK và TEK. Một bộ sinh số ngẫu nhiên hoặc giả ngẫu nhiên được sử dụng để sinh các IV. Không kể chúng được sinh ra như thế nòa, các IV cũng không thể đoán được. Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 77 77 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên CHƢƠNG 5. TRIỂN KHAI HỆ THỐNG WiMAX TẠI LÀO CAI 5.1. Các thiết bị cần thiết để triển khai mạng WiMAX Bao gồm 3 thành phần chính: Trạm gốc (Base Station - BS), Trạm thuê bao (Customer Premise Equipment – CPE) và Trung tâm quản lý. 5.1.1. Trạm gốc – WiMAX Base Station Các trạm gốc là nơi tiếp nhận các kết nối và giao tiếp với các thiết bị đầu cuối. WiMAX BS được trang bị những tính năng sau:  Được trang bị nhiều anten tùy thuộc vào ứng dụng của BS, thông thường là nhiều anten nhằm bảo đảm việc phủ sóng đủ cho cả 360o xung quanh BS. Các anten này sẽ làm nhiệm vụ tiếp nhận sóng kết nối của thiết bị không dây đầu cuối hoặc truyền ngược lại.  Có khả năng hỗ trợ và giao tiếp trên một dãy tần rộng đi từ 2 – 11GHz.  Hỗ trợ đồng thời được cả 2 loại hình kết nối PP và PMP. Điều này có nghĩa là nó vừa có thể giao tiếp với nhau, vừa có thể cung cấp các dịch vụ cho đầu cuối.  Cho phép một số lượng lớn lên đến vài ngàn phiên kết nối đồng thời kết nối đến các BS này.  Khả năng tương tích với nhiều loại đầu cuối của WiMAX BS.  Cho phép kết nối ở khoảng cách xa lên đến hàng chục km với băng thông lớn nhất lên đến 70 Mbps. 5.1.2. Trạm thuê bao Trạm thuê bao hay còn gọi là các CPE có thể là các thiết bị có anten gắn cố định trên các tòa nhà (Outdoor Unit – ODU), từ đó đi dây vào các thiết bị truy nhập mạng cố định hoặc là card giao tiếp được gắn vào các thiết bị di động như máy xách tay, PDA, … (Indoor Unit – IDU). 5.1.3. Trung tâm quản lý Các WiMAX BS sẽ được kết nối về một điểm tập trung duy nhất, và các trung tâm quản lý sẽ được hình thành tại những điểm tập kết này. Trung tâm quản lý là nơi làm nhiệm vụ giao tiếp giữa mạng WiMAX và các mạng khác, nơi Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 78 78 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên kiểm soát thông tin truyền trong mạng WiMAX, nơi kiểm tra các trạm WiMAX SS, … Hình 5.1: Trung tâm quản lý Về cơ bản trung tâm quản lý cần có các thành phần sau:  Hệ thống tiếp nhận kết nối: Đảm nhận vai trò kết nối trung tâm quản lý và tất cả các WiMAX BS đầu cuối. Môi trường kết nối chính sẽ là hạ tầng đường trục hoặc là không gian sóng điện từ. Hệ thống này còn hỗ trợ giao diện LAN để kết nối với các thành phần còn lại trong trung tâm quản lý.  SubCriber Gateway: Cửa ngõ dành cho thuê bao. Nhiệm vụ chính của nó là quản lý tất cả thông tin về thuê bao của hệ thống WiMAX như chứng thực người dùng hoặc tính cước khai thác Internet. Chính vì lẽ đó, Subscriber Gateway luôn được đặt tại cửa ngõ liên thông Internet duy nhất của toàn hệ thống cho từng miền.  Hệ thống Firewall: Có nhiệm vụ chính là bảo vệ cho trung tâm quản lý nói riêng và toàn hệ thống WiMAX cục bộ cho từng miền nói chung. Vì toàn hệ thống chỉ sử dụng một cửa ngõ đi Internet duy nhất nên hệ thống Firewall tại đây đòi hỏi phải có thông lượng khá tốt, hoạt động hiệu quả và ổn định.  Hệ thống máy chủ chức năng: Bao gồm các máy chủ như: Radius Server, Billing Server, DBMS (Database Management System) server và các LAN server khác… Mỗi máy chủ sẽ đảm nhiệm vai trò của một chức năng đặc thù. Việc kết hợp chúng lại với nhau trong một hệ thống của trung tâm quản lý sẽ cho Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 79 79 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên phép nhà cung cấp dịch vụ quản lý người dùng đầu cuối của mình một cách chặt chẽ và hiệu quả. Có hai phương án đấu nối các BS về trung tâm quản lý: Dùng cable (để khai thác triệt để hạ tầng cable đường trục sẵn có); hoặc dùng sóng vô tuyến như vệ tinh, vi ba. 5.2. Dự án thử nghiệm công nghệ WiMAX tại Lào Cai TÓM TẮT VÀ MỤC TIÊU CỦA DỰ ÁN  Tên dự án: Dự án thử nghiệm công nghệ WiMAX tại Lào Cai  Các bên tham gia vào dự án o Tập đoàn Intel/ Công ty Intel Việt Nam. o Cơ quan phát triển quan hệ quốc tế của Mỹ (United State Agency of International Development - USAID). o Tập đoàn bưu chính viễn thông Việt Nam (Vietnam Post and Telecommunication Group – VNPT)/ Công ty điện toán và truyền số liệu ( - VDC)/ Bưu điện Lào Cai. o Tỉnh Lào Cai/ Sở Thông tin và truyền thông Lào Cai/ Trung tâm CNTT & VT Lào Cai. o Cơ quan quản lý nhà nước cấp trên: Bộ Thông tin và truyền thông ( MIC).  Mục tiêu của dự án Mục tiêu của dự án thử nghiệm này là đưa Internet tốc độ cao và ứng dụng CNTT đến một số vùng sâu, vùng xa gặp khó khăn trong quá trình triển khai dây cable bằng công nghệ WiMAX. Mô hình thử nghiệm sẽ giúp người dân tiếp cận và được cung cấp thông tin bằng công nghệ hiện đại, chi phí thấp. Trong khuôn khổ dự án này, việc truyền dẫn sẽ sử dụng công nghệ truyền dẫn băng rộng không dây WiMAX (chuẩn IEEE 802.16d) để tiếp cận đến người dân ở vùng sâu, vùng xa. Dự án thử nghiệm đã được triển khai dưới sự bảo trợ của MIC, VNPT, Intel Việt Nam và USAID. Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 80 80 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Trong thời gian thử nghiệm dự án, các tổ chức, hộ gia đình sẽ được sử dụng miễn phí các dịch vụ truy cập Internet, điện thoại (nội hạt) qua nền IP.  Mục đích đạt được của dự án  Truy cập Internet băng rộng: người dân có thể truy cập và các website để đọc tin tức thời sự, vào các forum trao đổi kinh nghiệm sản xuất, trao đổi email…  Gọi điện thoại bằng công nghệ VoIP: Cung cấp cho các tổ chức, trường học, bệnh xá, các trang trại, hộ nông dân có cơ hội sử dụng điện thoại giá rẻ (trong thời gian thử nghiệm miễn phí hoàn toàn).  Mục đích và vai trò của các bên tham gia vào dự án Intel triển khai công nghệ truy nhập băng thông không dây cố định để chứng minh tính ưu việt của công nghệ WiMAX và nhằm quảng bá thương hiệu WiMAX trước khi thực sự kiếm được lợi nhuận từ công nghệ này. USAID: thử nghiệm dùng công nghệ WiMAX để giúp người dân tại vùng sâu, vùng xa các nước đang phát triển có cơ hội tiếp cận các công nghệ, ứng dụng thông tin hiện đại, nhất là Internet băng thông rộng để họ có khả năng tự vươn lên trong cuộc sống, dần xóa đói giảm nghèo và làm giàu do chính sản phẩm họ làm ra. VNPT/VDC:  Thử nghiệm công nghệ WiMAX tại Việt Nam từ đó rút ra những ưu nhược điểm của công nghệ này, tạo tiền đề cho một việc triển khai lớn một loại hình dịch vụ mới trong tương lai gần.  Bước đầu hoàn thiện các cơ sở pháp lý (phân bố tần số, hợp chẩn thiết bị) và giải quyết các xung đột phát sinh trong quá trình thử nghiệm (xung đột về công nghệ, xung đột giữa các nhà cung cấp dịch vụ).  Đào tạo huấn luyện một bộ phận nhân viên thân thiện với công nghệ mới (WIMAX) để sẵn sàng triển khai WiMAX thành dịch vụ đem lại lợi nhuận. Bưu điện Lào Cai:có điều kiện tiếp cận với công nghệ mới (WIMAX) và người Lào Cai sẽ có cơ hội thụ hưởng những lợi ích mà dự án đem lại. Chính Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 81 81 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên quyền tỉnh Lào Cai cũng có cơ hội hiện đại hóa hạ tầng công nghệ thông tin của tỉnh nhà. Bộ Thông tin và truyền thông MIC là cơ quan quản lý nhà nước về lĩnh vực Bưu chính viễn thông và CNTT. MIC có trách nhiệm cấp phép, ban hành quy chuẩn và giải quyết tranh chấp giữa các nhà cung cấp dịch vụ và người dùng. Vì WiMAX là công nghệ mới nên việc cho phép thử nghiệm là thuộc thẩm quyền của MIC. Ngoài ra, dưới góc độ quản lý nhà nước, đối với dự án MIC có trách nhiệm thẩm định tính hiệu quả kinh tế, xã hội, an ninh quốc phòng của dự án. 5.2.1. Mô hình triển khai thử nghiệm WiMAX pha 1 tại TP Lào Cai 5.2.1.1. Mô tả hệ thống thiết bị đã được triển khai lắp đặt Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 82 82 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 5.2: Mô hình hệ thống WiMAX Lào Cai 5.2.1.2. Chuẩn WiMAX và tần số sử dụng  Hệ thống thiết bị WiMAX thử nghiệm sử dụng chuẩn WiMAX cố định “802.16 – 2004 Rev d” hay còn gọi là chuẩn IEEE 802.16d, chạy ở dải tần số 3.3 – 3.4 GHz, chế độ FDD.  Chế độ điều chế BPSK, QPSK, QAM16, QAM 64.  Băng tần để truyền số liệu: Tx = 3331 – 3350 Mhz.  Băng tần để nhận dữ liệu: Rx = 3381 – 3400 Mhz. 5.2.1.3. Ứng dụng và dịch vụ được triển khai Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 83 83 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hệ thống WiMAX Lào Cai bao gồm 2 ứng dụng cơ bản:  Truy nhập Internet tốc độ cao: Với dịch vụ này, người dùng có thể truy nhập Internet với tốc độ tương đương và lớn hơn dịch vụ ADSL. Bên cạnh đó, hệ thống WiMAX tạo nền tảng cho người dùng đầu cuối có thể sử dụng bất cứ dịch vụ Internet nào mà nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp.  Gọi điện thoại VoIP: Đây là hình thức gọi điện trên Internet dùng công nghệ giao thức khởi tạo phiên (SIP). Người dùng đầu cuối có thể gọi giữa các thuê bao VoIP với nhau, gọi đến thuê bao PSTN và ngược lại. 5.2.1.4. Thiết bị triển khai - Hệ thống BreezeMAX Hình 5.3: Hệ thống BreezeMAX 3300 Hệ thống WiMAX Lào Cai dùng thiết bị của hãng Alvarion có tên là: BreeezeMAX 3300. Thiết bị WiMAX tại trạm gốc (Base Station – BS), bao gồm:  Phần Indoor đạt tại phòng máy của Bưu điện tỉnh Lào Cai  Trạm gốc Indoor Model: BMAX – MBST – IDU – 2CH – AC – 3.3  Loại BST nhỏ, đặt trong nhà  Có 2 kênh (3.3Ghz)  Nguồn nuôi: AC  Dung lượng giới hạn: 20 CPE Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 84 84 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 5.4 : Hệ thống WiMAX tại Base Station Bưu điện Lào Cai  Phần Outdoor được lắp trên Anten của Bưu điện tỉnh với độ cao 70m.  Trạm gốc Outdoor Model: BMAX – BST – AU – ODU - 3.3f.  Loại BST vô tuyến đặt ngoài trời  Băng tần: 3.3 Ghz, có đường kết nối với anten  Rx on 3381 – 3400 ,  Tx on 3331 – 3350. Hình 5.5: Anten Ommi ANT tần số hoạt động 3.3 - 3.4 GHz Thiết bị WiMAX phía người dùng (CPE): có kích thước tương đối nhỏ gọn, được lắp trên nóc nhà, hướng về phía Anten của BS. Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 85 85 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  IDU là thiết bị gắn trong nhà. IDU có thể được đặt trên bàn, trên giá hoặc gắn lên tường.  SU Indoor Model: BMAX – CPE – IDU - 1D  Thiết bị kết nối dữ liệu trong nhà  Hỗ trợ cổng kết nối dữ liệu loại 10/10 Base-T  ODU là thiết bị lắp đặt ngoài trời: Anten được gắn liền với ODU  SU Outdoor Model: BMAX – CPE – ODU – PRO – SA - 3.3  CPE vô tuyến Pro đặt ngoài trời tích hợp anten  Rx on 3381 - 3400, Tx on 3331 - 3350  Khả năng cung cấp dịch vụ: Data, voice, WiFi 5.2.1.5. Phương án đấu nối, lắp đặt hệ thống WiMAX Mô hình đấu nối tại trạm gốc (Base Station) Hình 5.6: Kết nối tại trạm gốc WiMAX Theo sơ đồ trên, Anten của hệ thống WiMAX được lắp đặt trên cột Anten của Bưu điện Lào Cai ở độ cao 70 m (so với độ cao toàn cột là 115 m). Loại Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 86 86 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên anten được lắp đặt là Omni, có độ phủ sóng 360o, có tầm phủ sóng lên đến 10 km. Tín hiệu thu/phát từ anten Omni sẽ được truyền tới thiết bị “WIMAX Access Point” đặt trong phòng máy của Bưu điện Lào Cai. Thiết bị “WIMAX Access Point” có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu sóng thành tín hiệu IP và ngược lại. Hệ thống WiMAX Lào Cai được kết nối với POP Internet của VDC tại Lào Cai với tốc độ Download/Upload: 8/1 Mbps. Hệ thống WiMAX Lào Cai được trang bị một phần mềm quản lý (Network Management System – NMS) có tên là BreezeLITE của hãng Alvarion. Ngoài ra, trong phòng máy của Bưu điện Lào Cai có đặt một số thiết bị phục vụ cho ứng dụng VoIP là Mediatrix 1204. Mô hình đấu nối phía ngƣời sử dụng Hình 5.7: Kết nối tại trạm đầu cuối WiMAX Tại mỗi trạm đầu cuối, thiết bị WiMAX CPE được lắp đặt trên nóc nhà hướng về cột anten của Bưu điện Lào Cai. Từ thiết bị WiMAX CPE này, tín hiệu theo dây dẫn vào bên trong nhà của người dùng đầu cuối và được kết nối với một Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 87 87 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên thiết bị Switch. Từ thiết bị Switch này tín hiệu sẽ đi tới các máy tính và VoIP Phone. Hình 5.8: Kết nối tại trạm đầu cuối WiMAX (Phía sau CPE) Mô hình hệ thống VoIP triển khai trên cơ sở hạ tầng WiMAX Người dùng đầu cuối VoIP trong dự án WiMAX Lào Cai có thể thực hiện cuộc gọi nội mạng hoặc gọi ra mạng điện thoại thông thường (PSTN). Khi thực hiện cuộc gọi nội mạng thì lưu lương thoại sẽ qua hệ thống WiMAX đến NATPass Server đặt tài phòng máy bưu điện Lào Cai và quay trở lại đến thuê bao cần gọi. Khi thực hiện cuộc gọi ra mạng PSTN thì lưu lượng sẽ được định tuyến đến Voice Gateway và được kết nối tới mạng PSTN qua 4 landline. Các cuộc gọi nội mạng hay liên mạng đều được đăng ký, định tuyến nhờ SIP Server (LignUp) đặt tại Hà Nội. Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 88 88 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 5.9: Kết nối hệ thống VoIP 5.2.1.6.Phần mềm quản lý hệ thống (BreezeLite)      . Một số cửa sổ của phần mềm quản lý hệ thống (BeezeLite) minh họa: Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 89 89 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 5.10 Hình 5.11 Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 90 90 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 5.12 Hình 4.13 Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 91 91 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 5.14: Giao diện hệ thống quản lý NMS BreezeLITE của Alavarion Hình 5.15: Các QoS được quy định trong phần mềm BreezeLite 5.2.1.7.Đánh giá kết quả triển khai  Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 92 92 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  – – .  .  :  .  đ .  .  . 5.2.2. Mô hình triền khai thử nghiệm WiMAX pha 2 tại xã Tả Van – Sapa  Mục tiêu của dự án là thử nghiệm ứng dụng công nghệ WiMAX kết hợp với IP – STAR để đưa Internet tới vùng sâu vùng xa.  Hệ thống WiMAX thử nghiệm là hệ thống ASMAX của hãng Airspan do tập đoàn Intel cung cấp.Các thiết bị WiMAX này đều sử dụng chip của Intel.  Các đơn vị thực hiện: VDC, VTN và BĐ tỉnh Lào Cai.  Đơn vị đo kiểm và đánh giá: Viện Khoa học kỹ thuật Bưu Điện. 5.2.2.1. Địa điểm triển khai: Xã Tả Van – Huyện Sapa – Lào Cai 5.2.2.2. Mô tả hệ thống thiết bị đã được triển khai lắp đặt Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 93 93 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 5.16: Sơ đồ tổng thể kết nối WiMAX giữa BTS – End user tại Tả Van Chuẩn WiMAX và tần số sử dụng Hệ thống WiMAX tại Tả Van sử dụng chuẩn WiMAX cố định “802.16 – 2004 Rev d”, chạy ở dải tần số 3.3 – 3.4 Ghz. Ứng dụng đƣợc thử nghiệm Truy nhập Internet tốc độ cao. Có 05 CPE trong số 10 CPE sẽ triển khai được tích hợp Wifi sẽ được cấu hình tạo thành các Hostpost Wifi Free, cho các khách hàng truy cập miễn phí. Gọi điện thoại IP (VoIP), giữa các đầu cuối với nhau và với mạng PSTN. Tổng đài SIP Server sẽ được nối với mạng PSTN qua 2 line điện thoại. Thiết bị triển khai - Hệ thống ASMAX của Airspan Trạm gốc WiMAX  Dự án trang bị 01 trạm gốc (Base Station – BS) có khả năng phục vụ tối đa 250 đầu cuối (CPE hay SS).  Cấu hình trạm gốc: Chuẩn: 802.16 - Rev d, Tần số hoạt động: 3.3 - 3.4 Ghz, Độ rộng kênh: 1,75 MHz; 3,5 MHz; 7 MHz, OFDM: 256 FFT, TDD. Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 94 94 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 5.17: Thiết bị BS Outdoor MicroMAX SOC 3.3  Outdoor: Anten của WiMAX Access Point được treo trên cột Anten với độ cao 10 -15 m, trên mái của nhà Bưu điện văn hoá, trên sườn núi, bán kính phủ sóng 5 - 8 km. Các CPE nằm trong bán kính phủ sóng trên và trong tầm nhìn thẳng (LOS) đến anten của WiMAX Access Point. Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 95 95 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 5.18: Thực tế anten trạm gốc  Phần Indoor của trạm gốc: 01 Network Managerment Server để cài phần mềm quản lý hệ thống được đặt tại điểm bưu điện văn hoá xã Tả Van. Hình 5.19: Đấu nối trạm gốc Thiết bị đầu cuối khách hàng CPE: Dự án trang bị 10 CPE lắp tại 10 điểm. Trong đó có 05 CPE có tích hợp WiFi sẽ được cấu hình thành các HotSpost WiFi miễn phí cho người truy cập. Hình 5.20: CPE_Outdoor và CPE_Indoor  Giao diện: 10/100 BaseT,  Nguồn: 10 - 52 DC V (Outdoor), 110 - 240V AC / 50 - 60Hz (Indoor),  TDD. CPE_Outdoor CPE_Indoor Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 96 96 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 5.21: CPE - Outdoor tại nhà dân và UBND xã Tả Van Hình 5.22: CPE - Indoor tại nhà dân  Gọi điện thoại qua IP (VoIP), giữa các đầu cuối với nhau và với mạng PSTN. Tổng đài SIP Server sẽ được nối với mạng PSTN qua 2 line điện thoại. Hệ thống IP-STAR cung cấp kết nối Internet tốc độ cao cho trạm gốc WiMAX Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 97 97 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  WIMAX Access Point kết nối tới IP backbone thông qua hệ thống IP - STAR của VTI, với tốc độ 2 Mbps DL, và 512 Mbps UL.  Hệ thống IP-STAR được USAID thuê của VTI bao gồm 01 Anten (được đặt trên mái nhà của Điểm Bưu điện văn hoá xã) và 01 UT đặt trong nhà. Hệ thống VoIP  01 SIP Server để phục vụ các cuộc gọi VoIP trong nội bộ mạng WiMAX hoặc với mạng PSTN, thiết bị này đã được trang bị ở pha 1 của dự án.  01 Gateway để kết nối hệ thống VoIP vào PSTN – thiết bị này đã được trang bị trong pha 01 của dự án (đặt tại Bưu điện tỉnh Lào Cai).  12 thiết bị đầu cuối khách hàng VoIP được phân bổ cho các điểm triển khai. Máy tính phục vụ truy cập Internet  11 PC được trang bị cho 11 điểm triển khai (10 điểm lắp CPE, và điểm Bưu điện văn hoá xã kết nối trực tiếp vào BS). Mô hình đấu nối trạm gốc Hình 5.23: Phía bên ngoài trạm gốc BTS Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 98 98 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 5.24: Sơ đồ đấu nối chi tiết trong điểm Bưu điện văn hóa xã, phía trạm gốc Sơ đồ hệ thống VoIP Hình 5.25: Sơ đồ đấu nối hệ thống VoIP/WIMAX Sơ đồ đấu nối phía đầu cuối khách hàng ( Hình 5.26 ) Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 99 99 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 5.26: Sơ đồ kết nối phía người dùng cuối (End – User) 5.2.2.3. Cài đặt và quản trị hệ thống Phần mềm quản trị Ngoài giao diện Web Guide có ngay trên từng thiết bị WiMAX, hãng Airspan cung cấp một giao diện Web khác để có thể dễ dàng quản lý các mạng lớn gồm nhiều thiết bị một cách trực quan. Từ giao diện này có thể nhận ra từng thiết bị đầu cuối và thiết lập cung cấp dịch vụ cho các thiết bị này theo từng gói dịch vụ khác nhau. cần được kết nối trong mạng có thiết bị BS kết nối. Sau khi kết nối xong, bật máy tính, vào giao diện Web Browser nhập địa chỉ mặc định 10.0.0.123. Đăng nhập bằng tài khoản Admin. Trên trình duyệt sẽ hiện ra giao diện: Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 100 100 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 5.27. Giao diện quản lý BS Các thẻ chức năng trên giao diện quản lý:  Thẻ System cho biết các thông tin về thiết bị, phiên bản phần mềm...  Thẻ Address cho biết các thông tin về địa chỉ: Cho biết MicroMAX có địa chỉ trong mạng là bao nhiêu.  Thẻ SW download để cập nhật phiên bản phần mềm điều khiển mới.  Thẻ Startup Script cung cấp tùy biến về khả năng Startup:  Để BS hoạt động cần có ít nhất một dòng Script.  Để BS tự động phát hiện và cung cấp dịch vụ cho các SS cần 2 dòng lệnh.  Thẻ SNMP Communities: Cấu hình SNMP thiết lập khả năng tác động của NMS (Phần mềm quản lý) đến BS.  Thẻ Advance: Các tính năng để quản lý BS, nhận dạng các SS, thiết lập và cung cấp các dịch vụ đến từng điểm đầu cuối SS...  Thẻ Reset: có 2 chế độ:  Reset to Default để khôi phục các cấu hình gốc  Reset thường để kích hoạt một số cấu hình đặc biệt.  Thẻ Change Password để thay đổi mật khẩu của tài khoản Admin. Cụ thể thẻ Advance: Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 101 101 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Bao gồm các thẻ o Home: trở lại Menu chính o PRO_SF (Provisioned Service Flow): thẻ có chức năng tạo lớp dịch vụ và tích hợp dịch vụ đó với từng SS nhận được theo MAC. o SS: xem tình trạng của các SS. o LINK: Cho phép hiển thị ánh xạ đến các SS khác nhau. o FORWARDING: Chuyển tiếp, dùng BS như trạm trung chuyển, chuyển tiếp tín hiệu cho một trạm khác. o CONFIG: Khôi phục hay thiết lập mới các cấu hình cho BS. (về tần số UL, DL, năng lượng). o DEBUG: Để sửa lỗi các thiết bị. Cấu hình đề nghị:  Vào thẻ Advance, chọn thẻ CONFIG để cấu hình BS.  Chọn thẻ SetMacUL: chọn tần số UL frequency: ví dụ 3307500. Nhấn phím Call để hiện thông báo OK. Nếu không được thì nhập lại. Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 102 102 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  Chọn thẻ SetMacDL: - Chọn tần số DL frequency: ví dụ 3307500, - Thiết lập TX-power (0 -> 32) : ví dụ chọn 10. Nhấn phím Call để hiện thông báo OK. Nếu không được thì nhập lại. Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 103 103 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  Chọn thẻ SetMacFrame: Thiết lập mục bandwidth: Đề nghị nhập 5Mhz (Đề nghị vì nếu để các thông số khác hệ thống không hoạt động) - Nếu như để chế độ tự động Auto với 2 dòng lệnh trong Script thì ngay bây giờ BS đã nhận ra các SS và cung cấp dịch vụ thống nhất đến các SS. - Nếu để chế độ tùy chọn Manual với 1 dòng khởi động hệ thống (hình vẽ) thì cần phải thiết lập tiếp mục PRO_SF. Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 104 104 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  Chọn thẻ PRO_SF/Vào mục Creat_Service_Class. Tạo Service Class mới với các thiết lập:  SCID: Số tùy chọn.  Service Class Name: Tên tùy chọn.  Type : Downlink, Uplink (Chọn 1 trong 2).  Băng thông: tùy chọn tính theo Bit. Ví dụ 1 000 000, 2 000 000 hay 4 000 000 … Đối với việc cung cấp dịch vụ đến một SS cần chú ý tạo ra ít nhất 1 Class UL và 1 Class DL. - Việc cung cấp dịch vụ sẽ được thực hiện trong mục Add_Pro_SF Một số định nghĩa: Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 105 105 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Service Flow là các luồng dịch vụ hướng các lớp dịch vụ đến từng SS. Nó sẽ được thực hiện khi tích hợp 2 khóa là MAC address của SS và SCID (Service Class Identify) thành một luồng với mã riêng là SFID tùy chọn. Ở mục Classify 1 tùy chọn any (các thiết lập khác sẽ xem xét sau trong từng trường hợp cụ thể). Tương tự với việc tạo Service Class, ta nhớ tạo ra 2 luồng dịch vụ UL và DL cho 1 SS. Sau khi thiết lập xong, chọn thẻ Home để trở về Menu chính, chọn thẻ Reset, rồi chọn Reboot để khởi động lại hệ thống, vì chỉ khi khởi động lại, các thông số cài đặt mới có hiệu lực.  Vì lý do bảo mật nên thay đổi Password dùng để truy cập vào thẻ Advance để đảm bảo các thông số hệ thống chỉ có thể được thay đổi bởi người quản trị. Vào thẻ Change Password trên Menu chính nhập các thông số yêu cầu rồi chọn Submit. Cài đặt và cấu hình lại các điểm đầu cuối Cài đặt chung với ProST và ProST WF  Đặt địa chỉ máy là 10.0.0.3 và đăng nhập vào địa chỉ 10.0.0.1 bằng tài khoản Admin.  2 thiết lập cơ bản cho một SS là địa chỉ và tần số sóng thu: Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 106 106 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  Đối với thiết lập địa chỉ IP address: ta có 2 lựa chọn là chọn địa chỉ tĩnh hoặc đặt cấu hình để cấp phát động từ DHCP. Đối với đặt địa chỉ tĩnh không nhất thiết cần đặt Default Gateway.  Đối với thiết lập tần số sóng thu: Ở mục này ta có thể không cần thiết lập, khi đó SS sẽ tiếp nhận mọi tần số từ cao đến thấp trong bảng tần số cho trước. Nếu chỉ có một trạm BS với tần số duy nhất ta có thể thiết lập sẵn tần số thu trùng với tần số này để giảm bớt thời gian xử lý tìm kiếm tần số. Ví dụ trong trường hợp tại Sapa đang được đặt là tần số 3 307 500. Cài đặt và cấu hình chương trình quản lý mạng NMS cho WiMAX: NetSpan Ngoài giao diện Web Guide có ngay trên từng thiết bị WiMAX, hãng Airspan cung cấp một giao diện Web khác tên là NetSpan để có thể dễ dàng quản lý các mạng lớn gồm nhiều thiết bị một cách trực quan. Từ giao diện này có thể nhận ra từng thiết bị đầu cuối và thiết lập cung cấp dịch vụ cho các thiết bị này theo từng gói dịch vụ khác nhau. Về cơ bản NetSpan là một trang web xây dựng trên công nghệ .NET được hosting trên một máy trong mạng WiMAX. Nó có chạy các Service trên máy tính để trao đổi thông tin với các thiết bị BS, cụ thể ở đây là MicroMAX SOC 3.3. Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 107 107 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Nhờ giao diện Web mà chúng ta có thể đăng nhập vào NMS này ở bất kỳ máy nào trong mạng máy tính mà không cần sử dụng Remote Desktop. Cài đặt NMS NetSpan Để cài được NetSpan lên máy tính ta cần có:  Hệ điều hành WinXP hoặc WinServer 2000SP4 hoặc WinServer 2003 SP1.  Chương trình quản lý máy chủ IIS. Có thể cài bằng cách vào phần Windows Component chọn IIS.  Chương trình quản lý dữ liệu SQLServer 2000 service pack 4 trở lên.  Môi trường .Net framework 2.0 trở lên. Sau đó có thể chạy chương trình cài đặt NetSpan. Cấu hình các thông số trên NetSpan Trước khi sử dụng giao diện NetSpan, ta vẫn cần thiết lập một số thông số trên giao diện Web guide của BS, bao gồm:  Thiết lập dòng Script khởi động cho BS.  SNMP communites  Thiết lập IP Address cho MicroMAX  SetMacUL  SetMacDL Bây giờ ta có thể đăng nhập vào NMS để cấu hình bằng tài khoản Admin Sau khi Login, Vào mục Server Discovery Task. Add  Điền các mục:  Name: tùy chọn.  Write Community: Private  Read Only Community: Public  Port: 161  Address range: chọn địa chỉ của SS.  Nhấn OK hoàn tất việc đăng ký. Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 108 108 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Vào mục Configuration Management\Base Station. Nhấn đúp vào BS đã được nhận ra. Nếu không phân khu Sector thì ta thấy vẫn có thể thiết lập được tần số trên mục Configuration. Khi phân khu Sector, ta sẽ có các lợi ích là có thể thiết lập được nhiều tần số UL và DL trên một BS. Chính vì vậy ta sẽ thiết lập một Sector cho BS này. Vào Sector\Add: thiết lập Name và các tần số UL và DL cho Sector mới này: Đối với SOC có Channel Bandwidth 5Mhz ta nên đặt cấu hình như sau: Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 109 109 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Đặt tần số phù hợp với bảng tần số SS. Ví dụ 3 307 500. Với Channel Bandwidth là 1.75Mhz đặt Max EIRxP = -71, Rx Lever set point: -76 Sau khi thiếtt lập xong chọn Close. Tiếp tục cấu hình cho BS. Chọn mục Base Station Profile. Với thiết bị BS là MicroMAX 3.3, hãng có đề nghị sử dụng các thông số sau: Để có các thông số này thì ta thực hiện tạo chúng như sau: Chọn Cụm (burst) Profile  Add: Đặt Name tùy ý hoặc theo chỉ dẫn ở trên. Chọn kiểu BS là MicroMAX SOC và điền các thông số dưới đây: Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 110 110 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Vào mục OFDM Channels  Add: Đặt Name: 3.3Ghz BS 10ms 1/16 Các giá trị TTG và RTG không thể thiết lập thông qua NetSpan. Giá trị tiền định của TTG = 1 000 và RTG = 600. Ngoài ra nên đặt thêm một số cấu hình khác. Chọn Add đặt tên là 3.3Ghz BS 10ms SOC. Với chế độ này ta sẽ có khoảng cách phát sóng xa hơn tuy nhiên chất lượng ổn định lại kém đi. Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 111 111 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Tiếp tục chuyển sang phần Custom Configuration Profile Add một thiết lập mới với tên: SOC 5Mhz. Chọn BS là MicroMAX và thiết lập giá trị Channel Bandwidth là 5Mhz. Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 112 112 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Ngoài ra có thể đặt thêm giá trị Channel Bandwidth 1.75Mhz. Xong phần cấu hình BS, ta chuyển sang phần thiết lập cấu hình dịch vụ Service. NMS Netspan quản lý các Service Product, các SP này được thiết lập bằng các thành phần:  Loại dịch vụ UL  Loại dịch vụ DL Để tạo một dịch vụ cho một SS, ta tiến hành các bước:  Chọn 1 SS trong Subcriber provisioning.  Thiết lập gói dịch vụ Service Product cho SS và VLAN của SS.  Đóng mục. Để có thể thiết lập nhiều tần số UL và DL ta phân các SS vào các Base Station Sector. Với mỗi Sector ta có thể xác định các tần số UL và DL khác nhau. 5.3. WiMAX . Theo Ông Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam 113 113 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên . WiMAX : Viettel, VTC, VNPT, . WiMAX WiMAX 3,3 -3,4 GHz. WiMAX : EVN telecom, Viettel – 2,5- 2,69GHz. WiMAX . – , . Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam Nguyễn Thị Thủy 114 Với mục tiêu là nghiên cứu công nghệ truy nhập vô tuyến WiMAX và khả năng triển khai Việt Nam, qua nghiên cứu, phân tích, so sánh và đánh giá thực hiện trong nội dung luận văn có thể rút ra kết luận như sau: – WiMAX là công nghệ truy nhập vô tuyến băng rộng được phát triển dựa trên họ tiêu chuẩn IEEE 802.16 với hai tiêu chuẩn chủ yếu được áp dụng đã được thông qua là IEEE 802.16-2004 là cơ sở cho phiên bản WiMAX cố định và tiêu chuẩn IEEE 802.16 e là cơ sở cho phiên bản WiMAX di động. – Diễn đàn WiMAX là một tổ chức gồm các công ty cung cấp thiết bị, nhà cung cấp dịch vụ, nội dung... để cùng lựa chọn ra các tiêu chuẩn trong các tiêu chuẩn IEEE 802.16-2004 và IEEE802.16e để đưa ra các profile cho WiMAX. Các profile về WiMAX đã được diễn đàn WiMAX thông qua và là cơ sở cho việc sản xuất thiết bị, điều này cho phép các nhà sản suất có khả năng hợp tác để cùng phát triển thiết bị, giảm các chi phí cho nghiên cứu phát triển, giảm giá thành sản phẩm. – Công nghệ OFDM với những tính năng nổi trội như khả năng chống nhiễu, khả năng sử dụng phổ cao, cho phép truyền tin với tốc độ cao.. được sử dụng trong WiMAX cố định đã cho phép hệ thống có khả năng làm việc tốt trong môi trường NLOS và tốc độ truyền tin cao. – Phiên bản WiMAX di động dựa trên tiêu chuẩn IEE802.16e là sự sửa đổi bổ sung các yêu cầu cho tiêu chuẩn IEEE 802.16-2004 đã bổ sung những tính năng mềm dẻo và hiệu quả hơn. Việc sử dụng OFDMA trong phiên bản WiMAX di động cho phép sử dụng linh hoạt và hiệu quả hơn băng thông, cũng như tăng cường các khả năng cho an ten, .. Ngoài ra với phiên bản này còn hỗ trợ thêm nhiều tính năng khác như chất lượng dịch vụ, bảo mật vv... – Hai phiên bản WiMAX sử dụng 2 công nghệ ghép kênh khác nhau là OFDM và OFDMA do vậy không thể sử dụng chung hạ tầng WiMAX cho cả 2 loại này được. Sẽ có cả hai hướng WiMAX cùng tồn tại và phát triển cho các yêu cầu truy nhập vô tuyến băng rộng ở cả thị trường cố định và di động. Hơn nữa còn tuy vào việc người ta muốn xây dựng một mạng là cố định hay di động, khi lựa chọn một Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam Nguyễn Thị Thủy 115 giải pháp WiMAX người vận hành cần đánh giá các hệ số thêm như là các phân đoạn thị trường đích, các phổ tần sử dụng, một vài các điều chỉnh rằng buộc và tiến độ triển khai. – So với các công nghệ truy nhập vô tuyến băng rộng có cùng phạm vi ứng dụng, WiMAX là công nghệ đang nhận được sự quan tâm đặc biệt của cả các nhà sản xuất cũng như người cung cấp dịch vụ và người sử dụng nhờ các đặc tính nổi trội của nó, đặc biệt khi nhu cầu truy nhập dữ liệu ngày càng mạnh. Với việc WiMAX được tối ưu cho dịch vụ dữ liệu, WiMAX có thể song song tồn tại cùng với các mạng như 3G được tối ưu cho thoại. Tùy thuộc mục đích của nhà cung cấp, yêu cầu khách hàng, các mạng sẽ có sự phát triển tương ứng. – Thiết bị WiMAX đã được chuẩn hóa và thương mại hóa, cùng với kết quả thử nghiệm WiMAX trên thế giới cũng như tại Việt Nam, các chính sách phát triển đã được Bộ Bưu chính Viễn thông đưa ra là một đảm bảo cho việc triển khai WiMAX tại Việt Nam. Khả năng áp dụng triển khai WiMAX tại Việt Nam là hoàn phù hợp. Thực dự án triển khai công nghệ WiMAX giai đoạn 1 tại Lào Cai đã thành công tốt đẹp. Hiện tại công nghệ IMAX đang được triển khai giai đoạn 2 ở đây. Với khả năng cung cấp các dịch vụ truy nhập băng rộng cho cả cố định và di động, WiMAX sẽ là lựa chọn mang tính quyết đinh cho các nhà cung cấp dịch vụ trong thời gian tới nhằm chiếm lĩnh thị trường cũng như tăng khả năng cạnh tranh của mình. Hiểu rõ các đặc điểm kỹ thuật, vận dụng vào các điều kiện thực tế để triển khai hệ thống một cách nhanh chóng và hiệu quả sẽ đem lại những khả năng hết sức lớn cho các nhà cung cấp dịch vụ và cả người sử dụng. Việc triển khai WiMAX tại Việt Nam sẽ đáp ứng được các đòi hỏi ngày một lớn về nhu cầu truy nhập băng rộng, góp phần thúc đầy kinh tế phát triển, đặc biệt là các khu vực nông thôn, miền núi và các khu đô thị mới. Hƣớng phát triển tiếp theo. Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam Nguyễn Thị Thủy 116 WiMAX là một công nghệ mới hứa hẹn khả năng phát triển tại Việt Nam. Với đặc điểm riêng của mình, khi đưa thiết bị vào mạng Việt Nam cần có những lựa chọn phù hợp với các điều kiện cụ thể. Hướng phát triển tiếp theo là nghiên cứu sâu hơn về các giải pháp điều khiển trong WiMAX, đặc biệt là vấn đề về điều chế và hệ thống anten thích nghi nhằm thiết kế vùng phục vụ có hiệu quả nhất. Vấn đề bảo mật và vấn đề điều chế trong WiMAX cũng sẽ được nghiên cứu sâu hơn nhằm đưa ra những yêu cầu cụ thể phù hợp với mạng lưới Việt Nam. Cuối cùng, tôi mong muốn được mang những kiến thức đã thu được để tham gia vào triển khai các hệ thống WiMAX tại Việt Nam. Xin chân thành cảm ơn!. Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam Nguyễn Thị Thủy 117 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Ths. Nguyễn Quốc Khương, TS. Nguyễn Văn Đức, ThS. NguyễnTrung Kiên, KS. Nguyễn Thu Hà,v c (13/03/2006), “WiMax – Công nghệ truy nhập mạng không dây băng rộng” [2] Đỗ Ngọc Anh, (07/06/2006), biên dịch “WiMAX trong môi trường LOS và NLOS”, [3] Đỗ Ngọc Anh, (07/06/2006), biên dịch “WiMAX di động: Tổng quan kỹ thuật – đánh giá hoạt động”, [4] Trung tâm CNTT & VT – Sở BCVT Lào Cai (2007), “Báo cáo WiMAX”. Tiếng Anh 5 IEEE 802.16 – 2004, (October, 2004), Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems. [6] IEEE 802.16e, (February, 2005), Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems. [7] Hassan Yagoobi, Intel Technology Journal, (Vol 08, August 2004) Scalable OFDMA Physical Layer in IEEE 802.16 WirelessMAN4. [8] WiMAX Forum, (December, 2005), WiMAX End-to-End Network Systems Architecture - Stage 2: Architecture Tenets, Reference Model and Reference Points. [9]. WiMAX Forum, (2006), Mobile WiMAX – Part I: A Technical Overview and Performance Evaluation. [10]. WiMAX Forum, (March, 2006) Mobile WiMAX – Part II: A Comparative Analysis. [11]. 3GPP TS 25.308, (Sep. 2004), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) Overall Description. [12]. 3GPP TS25.309, V6.1.0, (Dec. 2004), FDD Enhanced Uplink Overall Description Mạng WiMAX và thử nghiệm ở Việt Nam Nguyễn Thị Thủy 118 [13]. 3rd Generation Partnership Project 2 “3GPP2”, (March 2004) CDMA2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification . [14]. John Wiley & Sons, Ltd, (2006), The Business of WiMAX [15]. WiMAX Forum white paper, WiMAX‟s technology for LOS and NLOS environments. [16]. WiMAX Forum white paper, The business case for Fixed Wireless Access in Emerging countries. [17]. WiMAX Forum white paper, Business case models for Fixed Wireless Access based on WiMAX technology and 802.16 standard. [18].WiMAX Forum, (November 2005), Fixed, nomadic, portable and mobile applications for 802.16-2004 and 802.16e WiMAX networks. [19]. WiMAX Forum white paper, IEEE 802.16 Standard and WiMAX igniting Broadband Wireless Access. [20]. West Technology Reseach Solutoins, LLC (May, 2005), WiMAX market trends & Technology Futures [21]. WiMAX - Sorting Through the hype, June 205, A Realistic Asessment of WiMAX Growth potential (2005-2010) [22]. www.vnpt.com.vn [23]. www.ieee.org [24]. www.wimaxforum.org [25]. www.wimax.com