phamhonghanh1909
New Member
Download miễn phí Wimax overview và technology
Mục lục 1 Tổng quan về WiMAX17
1.1 Giới thiệu chung về WiMAX17
1.2 Sự đi lên từ Wifi đến WiMAX17
1.3 Hai mô hình ứng dụng WiMAX19
1.3.1 Mô hình ứng dụng cố định (Fixed WiMAX). 19
1.3.2 Mô hình ứng dụng WiMAX di động. 20
2 Các chuẩn trong WiMAX20
2.1 Chuẩn IEEE 802.16 - 2001. 20
2.2 Chuẩn IEEE 802.16a. 21
2.3 Chuẩn IEEE 802.16c - 2002. 22
2.4 Chuẩn IEEE 802.16d - 2004. 22
2.5 Chuẩn IEEE 802.16e – 2005. 22
3 Đặc điểm chuẩn 802.16d và 802.16e cho WiMAX cố định và di động. 23
3.1 Cấu trúc khung lớp PHY23
3.1.1 Cơ chế điều khiển. 31
3.2 Lớp MAC33
3.2.1 Service-specific convergence sublayer. 34
3.2.2 MAC common path sublayer_lớp con phần chung. 34
3.2.3 Lớp con bảo mật41
3.3 So sánh và các cách nâng cấp từ chuẩn 802.16d và 802.16e. 46
3.3.1 So sánh. 46
3.3.2 Các cách nâng cấp. 47
4 Các kỹ thuật được sử dụng trong WiMAX47
4.1 Kỹ thuật điều chế số. 47
4.1.1 Kỹ thuật điều chế pha QPSK47
4.1.2 Kỹ thuật điều chế biên độ cầu phương QAM . 49
4.2 Kỹ thuật điều chế OFDM50
4.3 Kỹ thuật song công. 54
4.4 Kỹ thuật đa truy nhập. 56
4.4.1 TDMA56
4.4.2 OFDMA56
4.4.3 Scalable OFDMA (SOFDMA). 63
4.5 Điều chế thích nghi và mã hóa AMC64
4.6 Cơ chế yếu cầu truyền lại tự động ARQ66
4.6.1 Kiểu ARQ dừng và đợi67
4.6.2 Kiểu ARQ lùi N68
4.6.3 Kiểu ARQ chọn lọc. 70
4.6.4 Hybrid ARQ71
4.7 Phản hồi kênh nhanh CIQCH72
4.8 Hỗ trợ chất lượng dịch vụ QoS. 73
4.9 Dịch vụ lập lịch MAC75
4.10 Chuyển giao trong WiMAX di động. 76
4.11 Quản lý sự di động và công suất tiêu thụ. 79
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
rao đổi khoá giữa SS và BS.Thông số
Kích thước
Ứng dụng
AK
160
Khóa chứng thực
Chuỗi dãy số AK
4
Chuỗi dãy số của các khóa gốc ( PAK và PMK ) cho AK. Giá trị này là sự kết hợp giữa tối đa 2 bit trong chuỗi dãy số PAK và tối thiểu 2 bit trong chuối dãy số PMK
AK Lifetime
--
Là khoảng thời gian mà khóa này có giá trị. AK lifetime = MIN ( PAK lifetime và PMK lifetime ) - khi nó hết hiệu lực, sự tái chứng thực được sử dụng
Chuỗi dãy số PMK
4
Chuỗi dãy số PMK được xuất phát bắt nguồn từ khóa chứng thực
HMAC/CMAC_KEY_U
160/128
Được sử dụng để đăng ký cho các bản tin quản lý UL
HMAC/CMAC_PN_U
32
Được sử dụng để ngăn chặn sự tấn công trở lại của bản tin UL trong kết nối quản lý - khi nó hết hiệu lực, sự tái chứng thực được sử dụng.
HMAC/CMAC_KEY_D
160/128
Được sử dụng để đăng ký cho các bản tin quản lý DL
HMAC/CMAC_PN_D
32
Được sử dụng để ngăn chặn sự tấn công trở lại của bản tin DL trong kết nối quản lý, khi nó hết hiệu lực, sự tái chứng thực được sử dụng
KEK
160
Được sử dụng để mã hóa các khóa vẫn chuyển từ BS đến SS
EIK
160
Khóa toàn vẹn EAP dùng để xác nhận bản tin chứng thực EAP
Bảng 3.4 Nội dung khóa chứng thực AK trong PMK phiên bản 2
Giao thức chứng thực PKM thiết lập cơ chế chia sẻ bí mật ( được gọi là Authorization Key - AK ) giữa SS và BS. Chế độ chia sẻ này sau đó được sử dụng để bảo vệ cho sự trao đổi PKM tiếp sau của khoá mã hoá lưu lượng TEK ( Traffic Encryption Key ). Cơ chế hai tầng này dành cho việc phân phối khoá cho phép kiểm tra lại các TEK mà không phải chịu sự quá tải từ các hoạt động tính toán chuyên sâu.
Một BS chứng thực một thuê bao SS trong suốt quá trình trao đổi, cấp phép, khởi tạo. Mỗi một SS sẽ đưa ra thông tin xác thực của mình, và nó có thể là một chứng nhận số X.509 duy nhất được đưa ra bởi nhà sản xuất thiết bị ( trong trường hợp chứng thực RSA ) hay là một chứng nhận hoạt động riêng biệt ( trong trường hợp chứng thực dựa trên EAP )
BS sẽ nhận dạng chứng thực các SS trước tiên, sau đó là thuê bao sử dụng, và cuối cùng là các dịch vụ dữ liệu mà thuê bao được phép truy cập
Khi một BS chứng thực được SS, nó sẽ bảo vệ chống lại sự tấn công có thể chiễm giữ và giả mạo SS như một thue bao hợp pháp.
Quản lý khoá lưu lượng cùng với giao thức PKM gắn bó chặt chẽ với mô hình client/server, với SS ( PKM Client ) yêu cầu thông số khoá và BS ( PKM server ) đáp ứng lại những yêu cầu này, để chắc chắn rằng các SS riêng biệt chỉ nhận thông số khoá duy nhất phục vụ cho việc cấp phép hoạt động
Hình 3.14 Giao thức chứng thực
Chuẩn này bảo đảm rằng một SS luôn luôn sở hữu một khoá mã hoá hợp lệ. Cho cả hai mục đích nhận thực và khoá mã hoá lưu lượng dữ liệu, SS tạo ra hai khoá với thời gian tồn tại so le nhau. Phương pháp trao chuyên khoá (key changeover schemes) được sử dụng trong các AK và TEK là giống nhau và đảm bảo một thứ tự luân phiên giữa các lần sinh khoá
Giao thức chứng thực
Một SS sử dụng giao thức PKM để nhận được các thông số khoá và chứng thực từ BS, và hỗ trợ việc tái chứng thực và kiểm tra khoá một cách tuần hoàn.
PKM hỗ trợ hai cơ chế giao thức chứng thực cơ bản là :
Giao thức RSA ( hỗ trợ bắt buộc trong PKM phiên bản 1, hỗ trợ tuỳ chọn trong PKM phiên bản 2 )
Giao thức chứng thực mở rộng ( hỗ trợ tuỳ chọn trừ khi có những yêu cầu đặc biệt )
Một điều rất quan trọng là lớp con bảo mật chỉ bảo vệ dữ liệu ở lớp 2 của mô hình OSI (Open System Interconnection). Nó không cung cấp sự mã hoá dữ liệu người dùng từ đầu cuối đến đầu cuối, và cũng không cung cấp sự bảo vệ tín hiệu vật lý. Kỹ thuật bảo mật lớp vật lý cũng như những lớp cao hơn đều cần được tích hợp sử dụng đồng thời để tăng chất lượng bảo mật.
So sánh và các cách nâng cấp từ chuẩn 802.16d và 802.16e
So sánh
WiMAX cố định
WiMAX di động
Chuẩn
802.16d
802.16e
Băng tần
< 11 GHz
< 6 GHz
Môi trường truyền dẫn
LOS, NLOS
NLOS
Song công
TDD,FDD,HFDD
TDD
Đa truy nhập
TDMA
OFDMA,SOFDMA
Điều chế
QPSK,16 QAM,64 QAM, OFDM 256
QPSK,16 QAM,64 QAM, OFDM (128,256,512,1024)
Tốc độ
35 MHz / kênh 10 MHz
30 MHz / kênh 10 MHz
Kênh băng thông
3.5 , 7 , 10 MHz
5, 7,8 .75, 10 MHz
Ứng dụng di động
Cố định, Nomandic
Di động < 120 km/h
Bán kính phủ sóng
6 – 10 km , tối đa 50 km
1 – 3 km , tối đa 15 km
Bảng 3.5 Bảng so sánh chuẩn 802.16d và 802.16e
Các cách nâng cấp
+ Overlay network: Trong phương án này thì nhà cung cấp dịch vụ xây dựng mạng 802.16e song song với mạng 802.16d cung cấp cả dịch vụ truy cập cố định và dịch vụ truy cập di động trong cùng một vùng phủ sóng, tuy nhiên cần có 2 loại CPE nếu như người sử dụng muốn truy cập cả hai mạng. Giải pháp này có thể coi là không khả thi vì nó khá tốn kém cho khách hàng.
` + Dual-mode CPE: Các nhà khai thác có thể phát triển CPE dual-mode hỗ trợ cả 802.16 d và 802.16 e. Khi tất cả các SU có CPE dual-mode thì nhà khai thác sẽ chuyển đổi BS 802.16d sang 802.16e và các CPE sẽ tự động chuyển sang chế độ 802.16e.
+ Dual-mode BS: Khi các nhà khai thác muốn nâng cấp lên 802.16e, trong khi các CPE chỉ hỗ trợ single mode thì giải pháp dual-mode BS là hợp lý nhất. Khi tất cả các CPE đã được nâng cấp thì giải pháp này sẽ chuyển toàn bộ BS sang 802.16e.
Các kỹ thuật được sử dụng trong WiMAX
Kỹ thuật điều chế số
Kỹ thuật điều chế số được sử dụng rất nhiều trong các hệ thống viễn thông hiện nay. Trong kỹ thật WiMAX các phương pháp điều chế số được sử dụng như QPSK, M_QAM, điều chế thích ứng
Kỹ thuật điều chế pha QPSK
Kỹ thuật điều chế pha là kỹ thuật điều chế trong đó pha của sóng mang thay đổi theo tín hiệu tin tức. Điều chế pha là kỹ thuật điều chế đảm bảo mức lỗi thấp nhất với một mức thu đã nhận trước
Hình 4.1 Điều chế QPSK
Để thực hiện điều chế pha QPSK (4PSK) người ta chia luồng số đầu vào thành hai luồng số bằng cách cho luồng tín hiệu đi qua bộ biến đổi nối tiếp – song song.
Bộ biến đổi nối tiếp – song song
A 0 0 1 1
S(t) 00011111
B 0 1 1 1
Hình 4.2 Bộ biến đổi nối tiếp song song
Và mỗi tổ hợp bit gôm hai bit sẽ được gán với một trạng thái pha của sóng mang như: , , ,
Hình 4.3 Tổ hợp bit điều chế QPSK
Ta có biểu thức điều chế QPSK như sau:
U00 (t) = A cos(+ + )
U01 (t) = A cos(+ + )
U11 (t) = A cos(+ + )
U10 (t) = A cos(+ + )
Như vậy độ dịch pha giữa hai trạng thái pha là 900 vì vậy điều chế QPSK còn được gọi là điều chế pha vuông góc.
Sơ đồ khối của bộ điều chế QPSK :
Hình 4.4 Sơ đồ khối điều chế QPSK
Luồng số ở đầu vào qua bộ biến đổi nối tiếp - song song thành hai luồng số dI(t) và dQ(t). Hai luồng số này được đưa vào bộ biến đổi NRZ đơn cực thành NRZ lưỡng cực sau đó được đưa vào bộ trộn M1 và M2 để trộn cùng với dao động sóng mang. Hai sóng mang được đưa tới bộ trộn đã được làm lệch pha nhau một góc pha 900. Tín hiệu ra của hai bộ trộn sẽ được đưa và bộ tổng để tạo ra tín hiệu QPSK
Kỹ thuật điều chế biên độ cầu phương QAM
Kỹ thuật điều chế M_QAM là kỹ thuật được kết hợp giữa phương pháp điều chế biên độ và phương pháp điều chế pha. Hai sóng man...