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

1414. Опыт Постоянной референтной группы по вопросам ЛГБТ-сообщества и МСМ-сервисных проектов в Украине: координация усилий и экспертиза в сфере борьбы с эпидемией ВИЧ среди МСМ 76.74 KB
  Основное содержание деятельности Группы — разработка согласованных рекомендаций по координации усилий, направленных на борьбу с ВИЧ/СПИД среди МСМ, проведение независимой экспертной оценки МСМ-проектов в Украине.
1415. Сахаров. Ми от рода Русского... Рождение русской дипломатии 78.9 KB
  Истоки возникновения древнерусской дипломатии. Исключительное значение Руси в истории восточных славян. Зарождение и становление дипломатической службы на Руси.
1416. Автоматическая установка пожарной сигнализации 90.81 KB
  Необходимость применения систем автоматической противопожарной защиты. Монтаж оборудования и электропроводок. Защитное заземление, зануление. Основные положения по эксплуатации установки.
1417. Мовна картина світу у контексті міжкультурної комунікації 390 KB
  Аналіз структури мовної картини світу з позицій сучасного мовознавства. Аналіз безеквівалентної лексики як свідчення своєрідності мовних картин світу. Лінгво-культурологічний аналіз використання у слов’янських пареміях паралінгвістичного засобу мовчання. Вияв паралінгвістичних аспектів мовної картини світу у функціонуванні окремих слів у слов'янських прислів'ях і приказках.
1418. Организация систем диагностирования на транспорте 116.39 KB
  Предложен алгоритм разработки системы диагностирования на транспорте. Представлены основные проблемные вопросы реализации этапов систем диагностирования.
1419. Управління конфліктами в організації на прикладі туристичної фірми Пілігрім 371 KB
  Конфлікт, його складові та підходи до класифіації. Методи вирішення конфліктів. взаємодія з клієнтами. дослідження конфліктності на прикладі туристичної фірми Пілігрім. Дослідження конфліктності персоналу в організації на прикладі туристичної фірми Пілігрім.
1420. Расчет затрат на производство (материальные и энергетических ресурсы) 128 KB
  Расчет расходов энерегетических ресурсов. Расчет затрат на использованные химических реактивов. Оборудование и химическая посуда. Стоимость оборудования и мебели.
1421. Активний фільтр перетворення сигналу 127.5 KB
  Розрахунок активного фільтра. Побудова схеми для перетворення сигналу. Складання карти Вейча та об’єднання одиничних функцій прямокутниками.
1422. Поисковые системы и анализ сайта 11.14 MB
  Поиск информации и поисковые машины, принцип индексирования, анализ поискового запроса, оценка семантического ядра в целом. Статистика сайта и ее анализ, параметры посещаемости сайта. Авторитетность сайта и ссылочное ранжирование.