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

50706. Определение фокусных расстояний собирающей и рассеивающей линз и основных характеристик оптических систем, составленных из этих линз 70 KB
  Цель работы: Определение фокусных расстояний собирающей и рассеивающей линз и основных характеристик оптических систем составленных из этих линз. Приборы и принадлежности: источник света со щелью в виде стрелки; экран; рейтер и масштабная линейка; набор линз две собирающих и одна рассеивающая; два штатива для установки линз. Ход работы: С помощью метода Бесселя рассчитать фокусные расстояния и оптические силы двух собирающих линз и одной рассеивающей.После этого измеряем расстояние от источника до линзыd1 и...
50707. Изучение распределения Гаусса и двумерного распределения Максвелла на механической модели 113 KB
  Цель работы: изучение законов нормального распределения случайных величин и двумерного распределения Максвелла. Вывод: в данной работе мы получили экспериментальные и теоретические графики распределения случайных величин которые качественным образом показывают распределение скоростей молекул идеального газа.
50708. Определение коэффициента поверхностного натяжения по высоте подъёма жидкости в капиллярных трубках 25 KB
  Тема: Определение коэффициента поверхностного натяжения по высоте подъёма жидкости в капиллярных трубках. Цель работы: определить коэффициента поверхностного натяжения. Вывод: В этой работе мы с помощью четырёх капиллярных трубок нашли два значения коэффициента поверхностного натяжения 1 = 745  178103 Н м и 2 = 644  218103 Н м.
50709. Исследование напряженного состояния тонкостенной цилиндрической оболочки 282 KB
  В таких оболочках действуют кольцевые в первом главном сечении и меридиональные напряжения во втором главном сечении которые могут определиться через внутренние силы и моменты: ; 1 где S –меридиональные силы; Т – кольцевые силы; толщина стенки; Z – координата точки в которой определяем напряжение; Z изменяется от до . Из формулы 1 следует что напряжения распределены по толщине стенки по линейному закону достигая наибольших значений на внутренней или нагруженной поверхностях опор ; 2 В этих формулах если...
50710. ПОКУДОВА ДОБОВИХ ГРАФІКІВ НАВАНТАЖЕННЯ ЗА ДАНИМИ ОБСТЕЖЕННЯ ГРУПИ КОМУНАЛЬНО-ПОБУТОВИХ ЕЛЕКТРОПРИЙМАЧІВ ТА ВИЗНАЧЕННЯ РОЗРАХУНКОВОГО МАКСИМАЛЬНОГО НАВАНТАЖЕННЯ І ОСНОВНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРАФІКА 191 KB
  Натурний експеримент Мета роботи. Побудова добового графіку навантаження комунально-побутового споживача житлового будинку квартири тощо на основі обстеження його електроприймачів та обчислення розрахункового максимального навантаження і основних числових характеристик графіка. ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ Електричне навантаження є основним...
50711. ИССЛЕДОВАНИЕ СЛОЖНОЙ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА 126 KB
  Выполнить опытную проверку принципа наложения. Принцип наложения формулируется следующим образом: ток в Кой ветви равен алгебраической сумме токов вызываемых в этой ветви каждой из э. Принцип наложения используется в методе расчета получившем название метода наложения. Опытная проверка принципа наложения производится в следующем порядке: а в цепи собранной при выполнении пункта 1 отключается один из источников э.
50712. Имя существительное как части речи 72.5 KB
  Имя существительное – это самостоятельная часть речи, имеющая категориальное значение предметности и выражающая его в несловоизменительных категориях рода и одушевленности
50713. Ознайомлення з приладами та пристроями для вимірювання витрат енергоносіїв 132 KB
  Витрата рідини що вимірюється в одиницях обєму називається обємною Vτ наприклад м3 с а в одиницях мас масовою Мτ кг с. Звязок між ними Мτ= Vτρ де ρ кг м3 густина рідини. Обєм рідини як правило не є одиницею кількості речовини оскільки для однієї і тієї ж кількості рідини він залежить від температури і тиску або питомого обєму. За необхідності із цього поняття виокремлюють краплинні рідини і гази.
50714. Исследование работы фланцевого соединения 86.5 KB
  Эксперимент начинается со снятия показаний тензодатчиков при разгруженных болтах. Затяжка каждого болта контролируется по изменению показаний прибора ВСТ4. Значения показаний прибора разгруженных Поi и затянутых Пi болтов заносятся в таблицу 3 причем разность показаний для каждого болта не должна отличаться от расчетной более чем 15.