45288

Системы мобильной связи стандарта 802.16e. Назначение, характеристики, реалии внедрения. Механизмы безопасности WiMAX

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Механизмы безопасности WiMX. Мифы: цена оборудования 150200; скорость до 70 Мбит с на полосе 20 МГц; на расстоянии 510 км до 50 км; неограниченное число клиентов; клиентское оборудование будет работать с любым оборудованием WiMX. скорость PreWiMX до 48 Мбит с. Характеристики Мобильный WiMX – система б пров.

Русский

2013-11-20

317.9 KB

7 чел.

Системы мобильной связи стандарта 802.16e. Назначение, характеристики, реалии внедрения. Механизмы безопасности WiMAX.

Мифы: цена оборудования $150-200; скорость до 70 Мбит/с (на полосе 20 МГц); на расстоянии 5-10 км (до 50 км); неограниченное число клиентов; клиентское оборудование будет работать с любым оборудованием WiMAX.

реал. скорость PreWiMAX до 48 Мбит/с.

Концепция:

  1. высокая скорость передачи данных, включая потоковые видео и VoIP;
  2. открытая структура стандартов;
  3. дружественные интерфейсы;
  4. внедрение эффективных видов модуляции и эффективных антенных систем.

Характеристики

Мобильный WiMAX – система б/пров. связи, которая обеспечивает конвергенцию мобильных широкополосных и стационарных сетей на основе технологий радиодоступа и гибкой архитектуры сети.

В WiMAX для радиоинтерфейса принят ортогональный многостанционный доступ с частотным разделением каналов OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access). Метод доступа заключается в том, что последовательный поток информации из N символов разбивается на n блоков по N/n символов в каждом, причем символы разных блоков передаются параллельно, каждый на своей поднесущей. Это позволяет снизить до минимума межсимвольные искажения.

Для наращивания пропускной способности канала от 1,25 МГц до 20 МГц был введен метод наращиваемой OFDMAS-OFDMA (Scalable-OFDMA).

Высокая скорость передачи данных обеспечивается использованием MIMO – антенн в сочетании с гибкими схемами каналообразования, усовершенствованным кодированием и модуляцией. Все это позволяет поддерживать пиковую скорость 63 Мбит/с «вниз», 28 Мбит/с «вверх».

Качество обслуживания обеспечивается использованием метода DiffServ – дифференциального обслуживания, который является стандартизованным методом для поддержки служб с различными уровнями качества. При этом трафик разделяется с помощью меток на несколько групп в зависимости от QoS.

Мобильный WiMAX предусматривает применение многопротокольной коммутации с использованием меток (MPLS – Miltiprotocol Label Switching). Технология использует метки в пакетах и позволяет создавать выделенные коммутируемые потоки.

Наращиваемость. Технология WiMAX разработана таким образом, что она способна наращивать число каналов и работать при различных методах формирования каналов в спектре от 1,25 до 20 МГц, чтобы удовлетворить различным требованиям к использованию диапазона.

Безопасность. Применяемые средства безопасности являются лучшими в классе расширяемых протоколов аутентификации (ЕАР — Extensible Authentication Protocol). Эти методы основаны на применении дополнительных средств кроме SIM-карты (одноразовые маркеры, цифровые подписи и пр.). Схемы шифрования основаны на усовершенствованном стандарте шифрования AES (Advanced Encryption Standard) и коде аутентификации сообщений на основе хеширования' (НМАС — Hash based Message Authentication Code). Эти методы поддерживают различные средства аутентификации: SIM- или USIM-карты, интеллектуальные карты (Smart Card), цифровые подписи, схемы «пользователь-пароль».

Мобильность. Мобильный WiMAX поддерживает оптимальные схемы передачи соединения (хэндовера) с временами задержки менее 50 мс, что гарантирует работу приложений реального масштаба времени, таких как VoIP. Они выполняются без ухудшения качества обслуживания. Гибкие схемы управления ключами гарантируют безопасность в процессе передачи соединения.

Безопасность

Используются лучшие на сегодняшний день технологии: взаимная аутентификация; протокол гибкого изменения ключей шифрования; глубокое шифрование трафика; управление и администрирование защиты сообщений; новый протокол защиты для хэндовера.

В качестве протокола управления ключами используется протокол конфиденциальности и управления ключами PKMv2 (версии 2). Протокол управляет безопасностью среды доступа, используя сообщений запрос-ответ.

Для аутентификации используется протокол аутентификации EAP. Обеспечивает работы с SIMи USIMкартами, цифровыми подписями, системой имя пользователя – пароль, метод поддерживает обновление ключей.

Для шифрования траффика используется усовершенствованный стандарт AES. Ключ шифрования генерируется при процедуре аутентификации и обновляется автоматически.

Управляющие сообщения тоже шифруются.

В хэндовере происходит повторная аутентификация.

Первые результаты внедрения сетей WiMax

Уникальные услуги WiMax никому не удалось в полной мере реализовать в данный момент. WiMax используется в крупных городах, но он для маленьких городов.

Под термином оборудование WiMaxбольшинство операторов принимает оборудование BWA, прошедшее сертификацию на возможность совместной работы с оборудованием других производителей. Большинство сетей – сети BWA, но не WiMax, и используемое оборудование принадлежит к классу preWiMax.

Бизнес-модель. Крупное капиталовложение в инфраструктуру – дорогие БС, огромная абонентская база, дешёвый клиент.

Модель построена на следующих «мифах»:

  1. дешёвое оборудование абонентов;
  2. доступные скорости  до 70 Мбит/с;
  3. на расстоянии 3-5 км не обязательна прямая видимость;
  4. при прямой видимости расстояние увеличивается до 50 км;
  5. неограниченное число обслуживаемых абонентов;
  6. клиенты всех производителей совместимы с любой базовой станцией;
  7. лёгкая обновляемость программного обеспечения при смене профиля WiMax;
  8. Всё это WiMaxможет предоставить сразу и одновременно.

Реальность:

  1. Стоимость внешнихUE $350-450;
  2. Утверждённые профили 10 МГц, при которых максимальная скорость 35 Мбит/с;
  3. При отсутствии прямой видимости скорость резко падает;
  4. Дальность 50 км возможна при минимальных битовых скоростях;
  5. Скорость для многих клиентов мала;
  6. Уже есть тройки совместимого оборудования, но между тройками возможна недружелюбность;
  7. Программное обновление возможно для дорогих SDR;
  8. Все возможности WiMaxмогут быть достигнуты на preWiMaxоборудовании.


Таблица 4.10. Рабочие характеристики мобильного WiMAX

Параметр

Значение

Число 3-секторных сот

19

Рабочая частота, МГц

2500

Дуплекс (дуплексная передача с временным разделением)

TDD

Ширина полосы канала, МГц

10

Расстояние «базовая станция-базовая станции», км

28

Минимальное расстояние от мобильной станции до базовой, м

36

Модель антенны

70° (-3 дБ) с отношением «вперед - назад» 20 дБ

Высота антенны базовой станции, м

32

Высота антенны терминала мобильной станции, м

1,5

Коэффициент усиления антенны базовой станции, дБ

15

Коэффициент усиления антенны мобильной станции.. I.

-1

Максимальная мощность усилителя базовой станции, дБ

43

Максимальная мощность усилителя терминала мобильной станции, дБ

23

Приемные н передающие антенны базовой станции

2 или 4 приемных антенны 2 или 4 передающих антенны

Приемные и передающие антенны мобильной станции

1 передающая антенна

2 приемные антенны

Коэффициент шума базовой станции, дБ

4

Коэффициент шума мобильной станции. дБ

7


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

4899. Логістика. Навчально-методичний посібник 1.15 MB
  Метою вивчення дисципліни є формування системи знань з теорії, методології, методики та організаційних основ логістичного управління ресурсними потоками в національній економіці вивчення практики логістичного обслуговування споживачів різнома...
4900. Социологические исследования в библиотеках 968 KB
  В содержании и условиях деятельности российских библиотек происходят глубокие изменения. Библиотекам необходимо не только адаптироваться к новым экономическим, политическим, социокультурным условиям, но и выработать инновационные стратегии своего по...
4901. Управление персоналом: понятие и подходы 34.59 KB
  Управление персоналом: понятие и подходы Предприятие (организация, фирма), будучи целостной производственно-хозяйственной системой, тем не менее может быть представлено как совокупность составляющих ее элементов (подсистем), естественно взаимосвязан...
4902. Обзор моделей жизненного цикла разработки программного обеспечения 621 KB
  Обзор моделей жизненного цикла разработки программного обеспечения Модели жизненного цикла разработки ПО Определение модели ЖЦ разработки ПО Проект – это уникальный процесс, в ходе выполнения которого получают уникальный продукт. Таким об...
4903. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем 1013.5 KB
  CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем Несмотря на высокие потенциальные возможности CASE-технологии (увеличение производительности труда, улучшение качества программных продуктов, поддержка унифицированн...
4904. Современные методы и средства проектирования информационных систем 754.5 KB
  Современные методы и средства проектирования информационных систем Основы методологии проектирования ИС Жизненный цикл по ИС Модели жизненного цикла ПО Методологии и технологии проектирования ИС. Общие...
4905. CASE-технологии. Консалтинг в автоматизации бизнес-процессов 3.01 MB
  В современных условиях динамично развивается рынок комплексных интегрированных систем автоматизации предприятий и учреждений самого различного профиля (финансовых, промышленных, офисных) и самых различных размеров с разнообразными схемами иерархии, ...
4906. Споживні властивості макаронних виробів торгової марки «Чумак» Вермішель та Ракушки 963 KB
  Макаронні вироби дуже поживні через те, що складаються з пшеничного борошна і для їх приготування вже для вживання безпосередньо в їжу не потрібно багато часу і вмінь. Найчастіше їх вживають як гарнір до будь-яких мясних страв або як самостійне блюдо.
4907. Клиент-серверные приложения на основе сервлетов 220 KB
  Клиент-серверные приложения на основе сервлетов Рассматривается методика построения Web-приложений на основе сервлетов. Приводятся примеры построения сервлетов в среде JBuilder и доставки (разворачивания) сервлетов на сервер Tomcat. 1.1. Базовая стр...