Rrjetat Kompjuterike te Avancuara Permbajtja · PDF fileRrjetat Kompjuterike te Avancuara Por...

Rrjetat Kompjuterike te Avancuara

Permbajtja Hyrje………………………………………………………………………………...3 Kapitull 1 Arkitekturat wireless……………………………………………………………………………….7 1.1 Arkitektura wireless: point-to-point dhe point-to-multipoint………………………………….7 1.2 Line of sight (LOS) apo Non-line of sight (NLOS)…………………………………………. .. 8 1.3 Zgjidhjet per teknologjine NLOS……………………………………………………………..10 1.3.1 Teknologjia OFDM (Orthogonal frequency division multiplexing)………………………..10 1.3.2 Nen-kanalizimi ...................................................................................................................... 11 1.3.3 Antenat direksionale .............................................................................................................. 12 1.3.4 Diversiteti transmetim- marrje .............................................................................................. 12 1.3.5 Modulimi pershtates ...............................................................................................................12 1.3.6 Teknikat e korrigjimit te gabimeve ....................................................................................... 13 1.3.7 Kontrolli i fuqise .................................................................................................................... 13 Kapitull 2 Pajisjet WiMAX…………………………………………………………………………………...13 2.1 Radiot WiMAX………………………………………………………………………………..13 2.2 Antenat WiMAX………………………………………………………………………………15 2.3 Stacionet e abonenteve .............................................................................................................. 16 2.3.1 CPE-ja e jashtme .................................................................................................................... 16 2.3.2 CPE-ja e brendshme ............................................................................................................... 17 2.4 Mbikqyrja e vendndodhjes ........................................................................................................ 18 2.5 Buxheti lidhes ………………………………………………………………………………...18 2.6 Plani i frekuences……………………………………………………………………………...18 Kapitull 3 Teknologjite e antenave dhe interferenca ....................................................................................... 19 3.1 Interferenca ................................................................................................................................ 20 3.1.1 Zgjidhje per interferencen - OFDM (Ortogonal Frequency Division Multiplexing)………..21 3.1.2 Sistemi i antenave pershtatese (Adaptive Antenna Sistem- AAS) ......................................... 21 3.1.2.1 MIMO (Multiple- input-multiple- output)………………………………………………...23 3.2 Cilesia e sherbimit……………………………………………………………………………..23 3.2.1 Vendosja e prioriteteve te trafikut .......................................................................................... 24 3.2.2 OFDM & Alokimi Dinamik i Gjeresise se Valeve ................................................................ 24 3.2.2.1 QAM/QPSK (Quadrature amplitude modulation/Quadrature phaseshift keying) .............. 25 3.3 Siguria WiMAX ........................................................................................................................ 26 3.3.1 Skema/ protokolli i sigurise WiMAX .................................................................................... 27 3.4 Besueshmeria WiMAX ............................................................................................................. 27 Kapitull 4 Aplikimet WiMAX………………………………………………………………………………..28 4.1 Triple Play (Loje e trefishte)………………………………………………………………….28 4.2 Aplikimet per WiMAX………………………………………………………………………..29 4.2.1 Vizioni IMS (IP Multimedia Subsistems) ..............................................................................29 4.2.2 Aplikimet fikse wireless (IEEE 802.16- 2004)……………………………………………..30 4.2.2.1 VoIP-i WiMAX…………………………………………………………………………...30 4.2.2.2 WiMAX & IPTV………………………………………………………………………….31 4.2.3 Aplikimet mobile WiMAX………………………………………………………………….32 4.2.3.1 WiMAX si nje alternative celularesh ................................................................................. 32 Kapitull 5 Teknologji te tjera ekzistuese ..........................................................................................................34 5.1 E1 .............................................................................................................................................. 34 5.2 T1……………………………………………………………………………………………...34 5.3 DSL……………………………………………………………………………………………35

1

Rrjetat Kompjuterike te Avancuara 5.4 Modemi kabllor (Cable modem)………………………………………………………………..36 5.5 Televizioni kabllor CATV (Cable TV)…………………………………………………………36 5.6 Permbledhje e teknologjive konkuruese………………………………………………………..36 Kapitull 6 Shtresat MAC dhe PHY ne WiMAX………………………………………………………………..37 6.1 Metodat multiplexing……………………………………………………………………………37 6.1.1 TDD (Time Division Duplexing)……………………………………………………………...37 6.1.2 FDD (Frequency Division Duplexing) ………………………………………………………..37 6.2 Shtresa Data Link………………………………………………………………………………..37 6.2.1 Nenshtresa MAC (Media Access Control) ................................................................................ 38 6.3 Shtresa MAC e WiMAX .............................................................................................................. 38 6.4 Shtresa fizike ................................................................................................................................ 40 6.5 Shtresa fizike e WiMAX (PHY) ................................................................................................... 40 6.5.1 Vecori te avancuara te sistemit RF dhe PHY .............................................................................40 6.5.1.1 Sistemi WiMAX fiks .............................................................................................................. 40 6.5.1.2 Sistemi i WiMAX Mobile ...................................................................................................... 41 Kapitull 7 Analiza e kercenimeve ne WiMAX ................................................................................................. 41 7.1 Kercenimet e shtreses fizike…………………………………………………………………...42 7.2 Kercenimet e shtreses MAC……………………………………………………………………43 Kapitull 8 Implementimi i WiMAX ne nje rrjet mobile………………………………………………………46 8.1 Zgjidhja e plote IP……………………………………………………………………………...47 8.2 Rrjetet e unifikuar te te dhenave dhe zerit……………………………………………………..47 8.3 Fleksibilitet dhe inovacion……………………………………………………………………..47 8.4 Akses broadbande kudo………………………………………………………………………..47 8.5 Rrjeti i transportit……………………………………………………………………………. .. 47 8.5.1 Rrjeti i aksesit i Shtreses 2……………………………………………………………………47 8.5.1.1 Metro Ethernet……………………………………………………………………………..47 8.5.1.1.1 MPLS (MultiProtocol Label Switching) ………………………………………………...48 8.5.1.1.2 ATM (Asynchronous Transfer Mode)…………………………………………………...48 8.5.1.1.3 Krahasime te MPLS kundrejt ATM……………………………………………………...48 8.5.1.2 Pika e Injektimit te Sherbimit (Service Injection Point)…………………………………..49 8.5.2 Rrjeti i aksesit te Shtreses 3: Ruteri i vendndodhjes qelize (cell site)……………………….49 8.5.2.1 Ruteri Cell Site ..................................................................................................................... 49 8.5.2.2 Rrjeti i transportit ................................................................................................................. 50 8.5.2.2.1 PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) ......................................................................... 50 8.5.2.2.2 SDH (Synchronous Digital Hierarchy) ............................................................................. 50 8.5.2.3 Ruteri i agregimit ................................................................................................................. 51 8.6 Integrim i lehte ne rrjetet ekzistues ............................................................................................ 51 8.6.1 Rrjeti Core i operatorit: Platformat WIP dhe IPS ................................................................... 51 8.6.1.1 WIP (Wireless Integration Platform)………………………………………………………51 8.6.1.1.1 Autentifikim dhe faturim………………………………………………………………...52 8.6.1.1.2 Akses broadbande kudo………………………………………………………………….52 8.6.1.1.3 Nderveprimi 3GPP……………………………………………………………………….52 8.6.1.1.4 GPRS (General Packet Radio Service) ………………………………………………….52 8.6.1.2 Zgjidhja e paketave inteligjente IPS (Intelligent Packet Solution)…………………………53 8.6.1.2.1 Zgjidhjet e avancuara me faturim………………………………………………………...53 Kapitull 9 Ekonomia WiMAX………………………………………………………………………………….54 9.1 WiMAX: Barriere me e vogel per te hyre .................................................................................... 54 9.2 Rrjetet me vlere WiMAX ............................................................................................................ 55 9.3 Vleresimi i tregut nga nje sigurues WiMAX ............................................................................... 55

2

Rrjetat Kompjuterike te Avancuara 9.4 Rregullatori WiMAX……………………………………………………………………………55 9.5 Milja e fundit (Last Mile)……………………………………………………………………….56 9.5.1 Transferimi ekonomik i informacionit………………………………………………………...56 9.6 WLAN (Wireless Local Area Network)………………………………………………………...56 9.6.1 Arkitektura ................................................................................................................................ 56 9.6.2 Ura (Bridge) .............................................................................................................................. 57 9.6.3 Avantazhet e WLAN ................................................................................................................. 57 9.6.4 Disavantazhe te WLAN-it……………………………………………………………………..57 9.7 Zgjidhjet broadband wireless……………………………………………………………………58 9.7.1 MAN (Metropolitan area network)…………………………………………………………. .. 58 9.7.2 Rrjetet Sipermarrese/ Private………………………………………………………………….59 9.7.3 Mbulimi wireless i te dhenave & zerit………………………………………………………...60 9.7.4 Godinat & ISP-te wireless ( Point-to-Multipoint)…………………………………………….61 9.7.5 Siguria/ Mbikqyrja…………………………………………………………………………….61 Kapitull 10 Krahasime te WiMAX me teknologjite e tjera………………………………………………………62 10.1 Krahasimet Wi-Fi dhe WiMAX………………………………………………………………..62 10.2 A do ta zevendesoje WiMAX teknologjine DSL dhe kabllin………………………………….64 10.3 WiMAX Mobile (802.16e)……………………………………………………………………..64 10.4 Marredheniet me teknologjite e tjera wireless………………………………………………….65 10.5 Hapesira e operimit WiMAX…………………………………………………………………...65 10.6 Faktoret ndikues ne hapesiren e produkteve WiMAX………………………………………….65 10.7 Shkalla e transferimit te te dhenave e WiMAX………………………………………………...65 10.8 Frekuencat RF (radio frequency) te operimit WiMAX…………………………………………66 10.9 Spektri i palicensuar…………………………………………………………………………….66 10.10 Spektri i licensuar……………………………………………………………………………..66 10.11 Teknologjia Mesh ..................................................................................................................... 67

Implementimi i nje lidhjeje reale ne internet me ane te WIMAX duke perdorur pajisjet Baze te nje ISP-je si NOMADIX DHE RADIUS server………………….68

Konkluzione ................................................................................................................. 75

Fjalori .......................................................................................................................... 77 Bibliografia .................................................................................................................. 80

Hyrje Perpara se te flasim per cilesite e WiMAX dhe avantazhet e tij krahasuar me teknologjite ekzistuese, eshte e rendesishme te kuptohet gjendja aktuale e fragmentimit teknik e industrise te wireless-it fiks. Sistemet e meparshem te bandes se gjere wireless filluan si zgjerim i teknologjise LAN-it te brendshem (Local Area Network) i njohur si Wi-Fi ose protokolli 802.11b. Ky standart eshte i perdorur gjeresisht ne hotspote me shtrirje te shkurter ne te gjithe globin. Megjithate, specifikimet e kontrolluesit te aksesit te medias (MAC) dhe te shtreses fizike (PHY) per kete protokoll nuk jane optimale per rrjetat wireless ne qytete te medha ose rrjetat e hapesires metropolitane (MAN). Permiresimet e fundit dhe standartet e reja si 802.11g dhe 802.11a i kane zhvilluar keta elemente. Megjithate, keto teknologji jane konfiguruar per performancen me te mire ne vende me shtrirje te vogel. Duhet theksuar se zhvillimet e fundit ne miratimin e standartit te protokollit te IEEE 802.11n ofrojne premtime per permiresime te rendesishme te Wi-Fi qe do te mjegulloje kufirin qe ndan WLAN dhe WMAN.

3

Rrjetat Kompjuterike te Avancuara Por nje mangesi e teknologjise Wi-Fi eshte mungesa e nderveprimit te produkteve te kompanive te ndryshme prodhuese. Dy produkte te kompanive te ndryshme nuk do te punojne me njeri tjetrin. Kjo do te thote se transmetimi wireless duhet te perdore stacione baze dhe pajisje paraprake te klientit (CPE) nga i njejti prodhues ne çdo qytet te çfaredoshem -- qe nuk do te jete zgjidhja me e mire ne disa mjedise gjeografike dhe te frekuences se radios (RF). Disa nga keta prodhues radiosh ishin madje te detyruar te prodhonin cipet e veta te silikonit per te derguar permiresime teknike. Kostot e larta per pajisje te rezultuara nga kjo perpjekje ngadalesuan pershtatjen e wireless-it fiks kundrejt teknologjive me te lira te tregut si sherbimit DSL dhe modemit kabllor. Ne hapesiren mobile, standartet per dergimin wireless jane me pak te fragmentuara. Me e rendesishmja gjithsesi, kostoja, shpejtesite e derguara dhe koha ne tregun e zgjidhjeve mobile te broadband-es kane qene jo optimale. Sistemet WiMAX mobile te bazuar ne teknologji te reja si OFDMA ofrojne premtimin per shperndarje me te shpejta, efektive te sistemeve wireless te levizshem te broadbandes.

WiMAX - Nderveprim Boteror per Akses Mikrovalesh WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) eshte nje standart I Institutit te inxhinierise elektrike dhe elektronike (IEEE) i dezinjuar si 802.16 ne vitin 2004 per aplikimet fikse pa tela dhe si 802.16e ne vitin 2005 si wireless I levizshem(wireless). Grupi industrial WiMAX ForumTM e ka percaktuar WiMAX-in si nje alternative e aksesimit pa tela te ―miljes se fundit‖ ndaj sherbimit te modemit kabllor, DSL-se (Digital Subscriber Line) ose sherbimit T1/E1. WiMAX eshte nje sistem komunikimi dixhital wireless (pa tela), e njohur ndryshe si IEEE 802.16, qe nenkupton MAN- Metropolitan Area Network pa tela. WiMAX mund te siguroje nje akses bande wireless ( BWA) mbi 50 km per stacione fikse dhe 5-15 km per stacione te levizshme. Ne te kundert, Wi- Fi/802.11 standard i LAN- it pa tela eshte i kufizuar ne shumicen e rasteve ne vetem 30- 100m. Me WiMAX, shkalla e te dhenave Wi-Fi mund te suportohen lehtesisht, ndersa problemi i interferences minimizohet. WiMAX operon ne frekuenca te licensuara por gjithashtu edhe ne ato te palicensuara, duke siguruar nje mjedis te rregulluar dhe nje model ekonomik te suksesshem per transportuesit pa tela. WiMAX mund te perdoret per rrjetin pa tela pothuajse ne te njejten menyre si protokolli i zakonshem Wi-Fi. WiMAX eshte nje protokoll i gjenerates se dyte qe lejon nje perdorim gjeresie valesh me shume efikasitet, shmangie interference, i nenkuptuar per te lejuar sasi te dhenash me te medha ne distanca te largeta. Standarti IEEE 802.16 percakton tipare teknike te protokollit te komunikimit.

4

Rrjetat Kompjuterike te Avancuara WiMAX ka potencialin te ndikoje ne te gjitha format e telekomunikacionit

WiMAX ka potencialin per te zevendesuar nje numer infrastrukturash ekzistuese te telekomunikacionit. Ne nje konfigurim fiks pa tela, ai mund te zevendesoje rrjetet me tela bakri te nje kompanie telefonie, infrastrukturen me kablla koaksiale te televizionit duke ofruar nderkohe sherbime ISP (Internet Service Provider). Ne nje variant mobile (te levizshem), WiMAX ka potencialin te zevendesoje rrjetet celulare.

WiMAX fiks

WiMAX fiks ofron zgjidhje me kosto efektive point- to- point dhe point- to-multipoint

WiMAX ofron nje game te gjere aplikacionesh dhe nje akses te internetit te palimituar, si zevendesimi T1/E1 per bizneset, VoIP (zeri mbi protokollin e internetit) si zevendesim I kompanise telefonike, IPTV (Internet Protocol Television) si zevendesim i kabllit televiziv, sherbim te celulareve, te dhena televizive te levizshme, sherbime te levizshme (mobile) te ndihmes se shpejte, transmetim wireless si zevendesim i kabllit me fibra optike. WiMAX siguron sherbim fiks, dhe te levizshem nga nje stacion baze drejt nje stacion abonenti (subscriber), e njohur si pajisje paraprake e klientit CPE (Customer Premise Equipment). Disa nga objektivat per WiMAX perfshijne nje rreze mbulimi te sherbimit prej 10 km nga nje stacion baze WiMAX per sherbimet point-to-multipoint, non-line-ofsight. Ky sherbim duhet te dergoje afersisht 40 megabit per sekonde (Mbps) per aplikacionet me akses fiks dhe te levizshem. Nje qelize e tille WiMAX duhet te ofroje nje gjeresi valesh mjaftueshem per te suportuar qindra biznese me shpejtesi T1 dhe mijera kliente rezidenciale ekuivalente me sherbimet DSL nga nje stacion baze.

WiMAX i levizshem (mobile)

5


WiMAX i levizshem lejon qe çdo telekomunikim te jete i levizshem

WiMAX i levizshem e con aplikimin wireless te fiksuar nje hap me tej dhe ben te mundur aplikimet celulare ne nje shkalle me te larte. Ai zevendeson fuqishem celularet dhe ofertat per te dhena te levizshme nga operatoret e celulareve si EvDo, EvDv, dhe HSDPA. WiMAX i levizshem do te vleresohet shume per sherbimet vizive si TV Mobile (i levizshem) dhe lojrat.

WiMAX nuk eshte Wi-Fi

Nqse Wi-Fi mbulon nje zyre, WiMAX mbulon nje qytet

Nje nder pershkrimet me te zakonshme per WiMAX eshte ―Wi-Fi ne steroide‖. Ne te vertete, eshte me shume se aq. Ndryshe nga Wi-Fi, WiMAX ofron cilesi sherbimi (QoS) dhe siguri. Wi-Fi eshte i njohur per mungesen e sigurise. Varianti b i 802.11 nuk ofron prioritet te trafikut te te dhenave duke mos qene keshtu ideal per tinguj dhe video. Shtrirja e kufizuar e Wi-Fi nenkupton qe siguruesit e sherbimit Wi-Fi duhet te perhapin pika aksesi te shumefishta ne menyre qe te mbulojne te njejten hapesire dhe numer klientesh qe mund ta siguronte vetem nje stacion baze WiMAX.

6


Me WiMAX, tingujt dhe te dhenat konvergjojne lehtesisht si radio FM

Kete e konkretizojme me nje shembull te thjeshte. Ndizni nje radio FM ne zyren tuaj. Ju merrni informacion ( lajme, moti, sporti) prej atij sherbimi (stacioni i radios FM) dhe pajisjeve fizike (radioja FM dhe antene e fiksuar). WiMAX mund te pershkruhet I ngjashem me kete. Ne vend te stacionit te radios ekziston nje stacion baze (radio dhe antene) i cili transmeton informacion (akses interneti, VoIP, IPTV) dhe nje abonues apo klient ka nje CPE WiMAX (Customer Premise Equipment) qe merr sherbimet. Ndryshimi me i madh eshte se me WiMAX sherbimi eshte i dyanshem ose interaktiv.

CPE-ja e brendshme WiMAX vendoset afer dritares dhe lidhet me rrjetin e klientit

Kapitull 1 Arkitekturat wireless Ky seksion perfshin terma dhe koncepte per te kuptuar se si WiMAX funksionon. 1.1 Arkitektura wireless: point-to-point dhe point-to-multipoint Me poshte jepen dy skema per transmetimin wireless: point-to-point dhe point-to-multipoint.

7


Konfigurimet point-to-point dhe point-to-multipoint

Point-to-point (P2P) Point to point perdoret kur ndodhen dy pika interesi: nje dergues dhe nje marres. Ka gjithashtu nje skeme per transportimin nga burimi i te dhenave (qender te dhenash, zyre qendrore etj) drejt klientit ose per nje pike per shperndarje duke perdorur arkitekturen point-to-multipoint. Radiot e transmetimit perbejne nje industri me vete brenda industries wireless. Meqe arkitektura kerkon nje rreze fokusimi midis hapesires se dy pikave, perhapja e radiove point-to-point do te jete me e madhe se ajo e produkteve point-to-multipoint. Point-to-multipoint (PMP) Duke pare figuren me lart, point-to-multipoint eshte sinonim me shperndarjen. Nje stacion baze mund ti sherbeje qindra klienteve apo abonuesve jo te ngjashem ne terma te gjatesise se valeve dhe sherbimeve te ofruara.

1.2 Line of sight (LOS) apo Non-line of sight (NLOS)

Ndryshimi midis vijes se shikimit dhe jashte vijes se shikimit Teknologjite wireless te meparshme (LMDS, MMDS psh) ishin jo te suksesshme ne treg sepse nuk mund te dergonin sherbime ne skemat jashte vijes se shikimit. Kjo e kufizonte numrin e abonenteve qe ata mund te siguronin, dhe duke pare koston e larte te stacioneve baze dhe CPE-se, ato plane biznesi deshtonin. WiMAX funksionon shume mire ne situatat LOS dhe ndryshe nga teknologjite e meparshme, ofron hapesire te pranueshme per abonentet qe nuk jane ne vije shikimi me stacionin baze. Ndertesat midis stacionit baze dhe abonentit e dobesojne hapesiren e tejcimit, por ne nje mjedis urban, sinjali do te jete i fuqishem mjaftueshem per te derguar sherbimin e pershtatshem. Duke pare aftesine e WiMAX per te derguar sherbime jashte vijes se shikimit, siguruesit e sherbimit WiMAX mund te arrijne shume kliente ne ndertesa te larta me zyra, per te siguruar nje kosto te ulet per abonent

8

Rrjetat Kompjuterike te Avancuara sepse kaq shume abonente mund te arrihen vetem nga nje stacion baze. Kanali radio i sistemit te komunikimit wireless shpesh pershkruhet te jete LOS ose NLOS. Ne nje lidhje LOS, nje sinjal udheton permes nje rrugekalimi (path) direkt dhe te Pa bllokuar nga transmetuesi te marresi. Nje lidhje LOS kerkon qe shumica e zones se pare te Fresnel te jete e lire nga cdo bllokim, nqs ky kriter nuk plotesohet, atehere do te kete nje reduktim domethenes i fuqise se sinjalit. Hapesira Fresnel e kerkuar varet nga frekuenca operuese dhe largesia midis vendit te transmetuesit dhe marresit.

Zona e Fresnelit LOS

Ne nje lidhje NLOS, nje sinjal arrin te marresi permes pasqyrimeve, shperhapjeve dhe difraksioneve. Sinjalet qe arrijne te marresi perbehen nga komponente prej kalimit direkt, kalimet (paths) e shumefishta te pasqyruara, energji e shperhapjes, dhe kalimet e shumta te difraktuara. Keto sinjale kane perhapje te ndryshme vonese, pakesim, polarizime ne lidhje me kalimin direkt.

Perhapja NLOS

Fenomeni shume-kalimesh (multi path) mund te shkaktoje polarizim te sinjalit per ta ndryshuar ate. Keshtu qe duke perdorur polarizimin si nje mjet i riperdorshmerise se frekuences, qe behet normalisht ne shperndarjen LOS mund te jete problematike ne aplikimet NLOS. Sesi nje sistem radio perdor keto sinjale multi-path si nje avantazh, eshte celesi per te siguruar sherbimin ne kushtet NLOS. Nje

9

Rrjetat Kompjuterike te Avancuara produkt qe vetem rrit fuqine per te penetruar bllokimet (ndonjehere te quajtura afer vijes se shikimit) nuk eshte nje teknologji NLOS sepse kjo arritje mbeshtetet ne nje kalim direkt te fuqishem pa perdorur energji te pranishme ne sinjalet indirekte. Kushtet e mbulimit LOS dhe NLOS drejtohen nga karakteristikat e perhapjes te mjedisit te tyre, humbja e kalimit, dhe buxheti lidhes I radios. Ka disa avantazhe qe i bejne perhapjet NLOS te preferueshme. Psh, kufizimet e lartesise se antenes shpesh nuk lejojne antenen te pozicionohet per LOS. Per perhapjet celulare te nje shkalle te gjere, ku riperdorshmeria e frekuences eshte kritike, ulja poshte e antenes eshte avantazh per te reduktuar interferencen e kanalit te perbashket midis vendeve qelize te aferta. Kjo shpesh i detyron stacionet baze te operojne ne kushte NLOS. Sistemet LOS nuk mund te reduktojne lartesite e antenave sepse duke bere keshtu do te ndikonte ne kalimin direkt te kerkuar nga CPE te stacioni baze. Teknologjia NLOS gjithashtu redukton shpenzimet e instalimit duke e bere instalimin e CPE-se nen-strehe nje realitet dhe lehteson veshtiresine e pozicionimit te vendeve te montimit te CPE-se. Teknologjia gjithashtu redukton nevojen per para-instalim te mbikqyresve te vendit dhe permireson saktesine e mjeteve te planifikimit NLOS.

Pozicionimi i CPE-se NLOS

Teknologjia NLOS dhe vecorite e permiresuara ne WiMAX bejne te mundur te perdoret CPE e brendshme. Kjo ka dy sfida kryesore: se pari, superimi i humbjeve te penetrimit te nderteses dhe se dyti, mbulimi i distancave te arsyeshme me fuqite me te uleta te transmetimit dhe te dobise se antenes, qe shoqerohen zakonisht me CPE-te e brendshme.

1.3 Zgjidhjet per teknologjine NLOS Teknologjia WiMAX i zgjidh ose i zbut problemet qe vijne nga kushtet e NLOS duke perdorur:

• Teknologjine OFDM • Nen- kanalizimin • Antenat direksionale • Diversitetin transmetim-marrje • Modulimin pershtates • Teknikat e korrigjimit te gabimeve • Kontrolli i fuqise

1.3.1 Teknologjia OFDM (Orthogonal frequency division multiplexing)

Teknologjia OFDM i siguron operatoreve nje mjet eficent per te superuar sfidat e perhapjes NLOS. Forma e vales OFDM te WiMAX ofron avantazhin e te qenurit te mundur per te operuar me nje perhapje te madhe vonese te mjedisit NLOS. Meqe forma e vales OFDM eshte e perbere nga bartes te shumefishte ortogonale te bandes se ngushte, lokalizohet nje nenbashkesi bartesish qe jane lehtesisht te krahasueshem. Nje shembull tregohet me poshte si nje krahasim midis nje sinjali OFDM dhe nje sinjali te nje bartesi te vetem, me informacionin qe dergohet ne paralel per OFDM dhe ne seri per bartesin e vetem.

10

WiMAX

Bartesi i vetem dhe OFDM

Aftesia per te superuar perhapjen e voneses, multi-path, lejon per nje tejcim me nje vlere me te madhe te dhenash. Eshte me e lehte te krahasosh bartes individuale OFDM sesa te krahasosh nje sinjal te gjere me bartes te vetem.

Sinjalet e marre OFDM dhe te bartesit te vetem

1.3.2 Nen-kanalizimi Nen- kanalizimi ne uplink eshte nje opsion brenda WiMAX. Pa nen-kanalizim, kufizimet rregulluese dhe nevoja per CPE me kosto efektive, shkakton kryesisht asimetri ne buxhetin lidhes, kjo i shkakton hapesires se sistemit qe te jete e limituar ne uplink. Nen-kanalizimi mundeson qe buxheti lidhes te jete i balancuar ne menyre te tille qe dobia e sistemit te jete e ngjashme si per uplinkun dhe per downlinkun. Nen-kanalizimi e perqendron fuqine e transmetimit ne disa bartesa OFDM, kjo e rrit dobine e sistemit, i cili mund te zgjeroje shtrirjen e vet, te superoje humbjet e penetrimit te nderteses, dhe te reduktoje konsumimin e fuqise se CPE-se. Perdorimi i nen-kanalizimit zgjerohet me tej ne OFDMA (orthogonal frequency division multiple access) per te mundesuar me teper perdorim fleksibel te burimeve qe mund te suportojne operime mobile. IEEE 802.16-2004 suporton gjithashtu

11

WiMAX dhe OFDM 256 FFT ( OFDM 256-point transform Fast Fourier Transform) i cili eshte nje algoritem matematik per procesimin e sinjalit dixhital.

Efekti i nen-kanalizimit

1.3.3 Antenat direksionale Antenat direksionale reduktojne perhapjen e voneses si ne stacionin baze ashtu dhe ne CPE. Sistemet e antenave pershtatese AAS (Adaptive Antenna System) jane nje pjese opsionale e standartit 802.16. Ato kane vecori te formimit te rrezeve qe mund te fokusohen ne nje ose disa drejtime te vecante. Kjo do te thote qe gjate transmetimit, sinjali mund te limitohet ne drejtimin e kerkuar te marresit, si nje drite prozhektori (spotlight). Anasjelltas gjate marrjes, AAS mund te behet qe te fokusohet vetem ne drejtimin prej nga po vjen sinjali i deshiruar. Ato kane gjithashtu vecori qe ndalojne interferencen e kanalit te perbashket nga vende te tjere.

1.3.4 Diversiteti transmetim- marrje Skemat e diversitetit perdoren per te marre avantazhe te sinjaleve te pasqyrimit dhe multipath qe ndodhin ne kushtet e NLOS. Diversiteti eshte nje vecori opsionale ne WiMAX. Algoritmat e diversitetit te ofruar nga WiMAX ne transmetuesit dhe marresit rritin disponueshmerine e sistemit. Opsioni i diversitetit te transmetimit WiMAX perdor STC (Space- Time Coding) per te siguruar pavaresi burimi transmetues, kjo mposht gjthashtu interferencen.

1.3.5 Modulimi pershtates Modulimi pershtates lejon sistemin WiMAX te rregulloje skemen e modulimit te sinjalit ne varesi te sinjalit ndaj shkalles se zhurmes SNR (signal to noise ratio) te lidhjes se radios. Kur nje lidhje radioje ka cilesi te larte, eshte perdorur nje skeme modulimi e larte, duke i dhene sistemit me teper kapacitet. Gjate nje zbehje sinjali, sistemi WiMAX mund te zhvendoset ne nje skeme modulimi me te ulet per te mbajtur cilesine e lidhjes dhe stabilitetin e linkut. Kjo vecori lejon sistemin qe te superoje zbehjen selektive te kohes.

12

WiMAX

Rreze te ndryshme qelize per modulim pershtates

1.3.6 Teknikat e korrigjimit te gabimeve Teknika te korrigjimit te gabimeve jane te inkorporuar ne WiMAX per te reduktuar sinjalin e sistemit ndaj shkalles se zhurmes. Te tilla jane FEC, ARQ (Automatic Repeat Request) te cilat perdoren per te zbuluar dhe korrigjuar gabime. Kjo permireson performancen e shkalles se gabimeve per bit BER (bit error rate).

1.3.7 Kontrolli i fuqise Algoritme te kontrollit te fuqise perdoren per te permiresuar performancen e te gjithe sistemit, ato implementohen nga stacioni baze qe dergon informacion kontrolli te fuqise ne secilen prej CPE-te per te rregulluar nivelin e fuqise se transmetimit, keshtu qe niveli I marre te stacioni baze eshte ne nje nivel te paracaktuar. Ne nje mjedis dinamik, ky nivel performance e paracaktuar do te thote qe CPE vetem transmeton fuqi te mjaftueshme per te arritur kete kerkese. E anasjellta do te ishte qe niveli i transmetimit te CPE-se do te bazohej ne kushtet e rastit me te keq. Kontrolli i fuqise redukton konsumimin e te gjithe fuqise se CPE-se dhe interferencen e fuqishme me stacione te tjere baze te afert. Per LOS fuqia e transmetimit te CPE-se eshte afersisht perpjestimore me distancen e saj nga stacioni baze, per NLOS kjo varet nga qartesia dhe pengesat.

Kapitull 2 Pajisjet WiMAX

2.1 Radiot WiMAX Ne zemer te WiMAX qendron radioja WiMAX. Nje radio permban njekohesisht nje transmetues dhe nje marres. Ajo gjeneron oshilacione elektrike ne nje frekuence te njohur si frekuenca transmetuese ( ne WiMAX eshte zakonisht midis 2 dhe 11 GHz). Nje radio mund te mendohet si nje pajisje rrjeti e ngjashme me nje ruter ose me nje ure (bridge) qe drejtohet nga nje program dhe perbehet prej bordesh me qarqe qe permbajne bashkesi cipesh. Arkitektura WiMAX, me nje paraqitje shume te thjeshte, eshte ndertuar ne baze te dy komponenteve: radiot dhe antenat. Shume produkte WiMAX ofrojne nje radio te stacionit baze te ndare nga antena.

13

WiMAX

Shume zgjidhje WiMAX perdorin radio te ndara nga antenat

Avantazhi kryesor i kesaj zgjidhjeje eshte se radioja eshte e mbrojtur nga ekstremet e te nxehtit, te ftohtit dhe lageshtires te cilat pakesojne performancen dhe jetegjatesine e radios. Perveç kesaj, duke vendosur antenen jashte, optimizohet buxheti lidhes (performanca e lidhjes wireless) midis transmetuesit dhe marresit vecanerisht ne skemat te vijes se shikimit. Antena eshte e lidhur me radion WiMAX nepermjet nje kablli te quajtur ―pigtail‖ (bishtalec). Nje rregull i thjeshte per instalimet wireless: te mbahet ―pigtail‖ sa me I shkurter te jete e mundur. Pse? Sa me i gjate te jete ―pigtail‖ aq me shume sinjal humbet midis antenes dhe radios. Kablli i zakonshem LMR-400, psh do te humbase rreth 1 dB (decibel-mates i fuqise se sinjalit) per çdo 3 meter kabell. Por nqs nje antene eshte e vendosur ne majen e nje ndertese 20 kateshe dhe nje radio ne katin 0,1, mund te humbe gjithe sinjalin ne kabell.

Radiot dhe rrethuesit

Performanca WiMAX mund te optimizohet duke vendosur radion ne nje rezistent moti ose nje rrethuesi qe eshte rezistent ndaj ujit afer antenes

Vendosja e radios Fotoja me larte tregon nje radio WiMAX te pozicionuar brenda nje rrethuesi. Duke vezhguar nga e majta ne te djathte: a) kabell bakri brenda rrethuesit b) lidhje Etherneti me burimin e te dhenave c) ―pigtail‖ Heliax me antenen ( Heliax eshte nje kabell rezistent ndaj vetetimes) d) 110v fuqi nepermjet nje APC UPS ( ve re kutine e zeze siper ne te djathte te cepit te rrethuesit).

14

WiMAX Cilat jane disa nga strategjite per te siguruar qe antena te jete sa me e larte te jete e mundur per te pasur avantazhin e topologjive vije shikimi duke mbajtur ―pigtail‖ sa me te shkurter te jete e mundur? Nje arritje eshte te bashke-lokohet radioja mbi ose afer catise me antenen brenda nje rrethuesi. Konsiderimet per rrethuesit perfshijne: a) siguri dhe b) rezistence moti- sa te nxehte apo te ftohte mund te marre radioja juaj dhe te funksionoje akoma? Rrethuesit me fibra xhami ose me faqje metali me kycje japin siguri. Me pas, eshte e nevojshme te percaktohet sa mire eshte e pajisur radioja per tu mbrojtur nga agjentet atmosferike (te nxehtet, te ftohtet). Shumica e radiove WiMAX operojne midis -6°C dhe 50°C. Nqse ju veproni ne vende qe i tejkalojne keto parametra, ju nevojitet nje rrethues qe e mbron radion nga keto ekstreme. Meqe radioja do te gjeneroje nxehtesine e vet, duke e rrethuar ate me izolant, do te siguroje qe temperatura e radios nuk do te vuaje nga temperaturat nen zero.

2.2 Antenat WiMAX

Tipe te ndryshme antenash jane dezinjuar per aplikacione te ndryshme

Antenat WiMAX, ashtu si antenat per radio makinash, radio FM, celulare, ose TV, jane te dezinjuar per te optimizuar performancen per nje aplikacion te dhene. Figura me siper ilustron tre tipe kryesore antenash te perdorura ne shperndarjen e WiMAX. Nga lart poshte jane pozicionuar nje antene omni directional, sektori dhe panel ku secila ka nje funksion specifik.

Antena omnidirectional

Nje antene omni-directional transmeton 360 grade nga stacioni baze

Antenat omnidireksionale perdoren per konfigurimet point-to-multipoint. Disavantazhi kryesor per nje antene omnidireksionale eshte se energjia e saj perhapet teresisht ne nje transmetim 360 grade. Kjo e kufizon shtrirjen e saj dhe fuqine e sinjalit fundor. Antenat omnidireksionale jane te pershtashme per situata ku jane te lokuar nje numer i madh abonentesh shume afer nje stacioni baze.

15

WiMAX Nje shembull i aplikimit omni directional eshte nje pike (hotspot) Wi-Fi ku shtrirja eshte me pak se 100 metra dhe abonentet jane te perqendruar ne nje hapesire te vogel.

Antenat sector

Antenat sektor jane te fokusuara ne sektore me te vegjel Nje antene sektori, duke u fokusuar ne nje rreze ne nje hapesire me te fokusuar, ofron nje shtrirje me te madhe dhe nje tejcim me më pak energji. Shume operatore do te perdorin antena sektori per te mbuluar hapesira sherbimi 360 grade sesa te perdorin nje antene omni directional ne saje te performances se antenave sektori ndaj antenes omni direksionale.

Antenat panel

Antenat panel perdoren me shpesh per aplikimet point-to-point

Antenat panel jane zakonisht nje panel i sheshte rreth 0.09 m2. Ato mund te konfigurohen kur nje radio WiMAX mbahet brenda nje rrethuesi katror antene. Te tilla konfigurime fuqizohen nepermjet kabllit te Ethernetit qe lidh kombinimin radio/ antene me rrjetin me te gjere. Ky burim fuqie njihet si Fuqia mbi Ethernetin (Power over Ethernet- PoE). Kjo perhapje eshte e efektshme pasi nuk eshte e nevojshme te mbahet radioja brenda nje izoluesi te vecuar ndaj agjenteve atmosferike ne mjedisin jashte, ose brenda nje kufizuesi me tela ne mjedisin brenda. Ky konfigurim mund te jete shume praktik per perforcuesit. 2.3 Stacionet e abonenteve Termi teknik per pajisjen paraprake te klientit (CPE) eshte stacioni abonent. Terma te pranueshem marketingu fokusohen tashme ne ―CPE-ne e brendshme‖ ose ―CPE-ne e jashtme‖. Ka disa avantazhe dhe disavantazhe per secilen nga skemat e perhapjes. 2.3.1 CPE-ja e jashtme

16

WiMAX

Nje pajisje e jashtme CPE. Ve re mbeshteteset armature per instalimin e jashtem mbi cati ose ne ane te nderteses

CPE e jashtme, e thjeshte per tu vendosur, ofron nje performance me te mire se nje CPE e brendshme duke u nisur nga fakti se perceptimi WiMAX nuk ndalohet nga muret prej tulle, xhamat bllokues RF ose celiku ne muret e nderteses. Ne shume raste abonenti mund te deshiroje te perdore nje CPE te jashtme ne menyre qe te maksimizoje perceptimin me ane te lidhjes se vijes se shikimit me stacionin baze e pamundur per nje CPE te brendshme. Nje CPE e jashtme do te kushtoje me shume se nje CPE e brendshme ne saje te nje numri faktoresh perfshire matjet ekstra te nevojshme per ta bere nje CPE te jashtme rezistente ndaj agjenteve atmosferike. Antenat e stacioneve te jashtem instalohen zakonisht larg nga kutia e modemit dhe furnizuesi i energjise (power supply). Antenat mund te montohen ne maja catish, kulla ose maja kodrash, kjo varet nga tipi i terrenit dhe hapesira e deshiruar e mbulimit. Software mund te rregulloje karakteristikat perforcuese te antenes dhe fuqine transmetuese te rrezeve brenda limiteve te rregullave dhe redukton interferencen e zhurmes ne rrjeta te medha.

2.3.2 CPE-ja e brendshme

CPE e brendshme WiMAX (Airspan EasyST)- objekti ne te majte me nje receptor telefoni dhe nje pershtates VoIP

Avantazhi me domethenes i nje CPE-je te brendshme ndaj asaj te jashtme eshte se ajo instalohet nga vete abonenti. Kjo e cliron siguruesin e sherbimit nga shpenzimet e transportit ose instalimi. Perveç kesaj, ajo mund te shitet online. CPE-ja e brendshme gjithashtu lejon nje kenaqesi te menjehershme per abonentin qe nuk ka kohe te prese per instalim siguruesin i sherbimit. Aktualisht, shume kompani telefonie kerkojne nje muaj pritjeje midis porositjes dhe instalimit te sherbimeve T1 ose E1. Perveç kesaj, nje dergim i menjehershem i sherbimit eshte mjaft terheqese per abonentet e biznesit ne nje situate te nderprerjes se rrjetit nga siguruesi i sherbimit ne detyre. Nje stacion i brendshem abonenti mund te implementohet duke marre avantazhe te sistemeve te antenave MIMO (multipleinput/multiple-output), MISO (multipleinput/single-output), SISO (single-input/single-output). Keto sisteme antenash mund te kombinohen me teknika si STC (space/ time coding) dhe ARQ (automatic

17


repeat request) per te permiresuar te gjithe buxhetin lidhes per aftesi te perparuara transmetuese dhe marrese, duke minimizuar koston dhe konsumimin e energjise. Antena per nje CPE te brendshme zakonisht eshte e fiksuar ne nje stacion abonenti dhe mund te jete nje bllok built-in ose nje njesi e jashtme e sistemit. Stacionet e brendshme te abonentit te vete-konfigurueshme kryejne nje variete funksionesh me nje input minimal te perdoruesit, duke perfshire ketu inicializim dhe konfigurim sistemi, rregullim te fuqise se radios. Software-i i aplikimit cakton parametrat e kerkuar, gjithashtu profilet e cilesise se sherbimit (QoS) per sherbimet si VoIP (Voice over IP), video dhe audio streaming, mbikqyrje video, dhe akses me shpejtesi te larte te Internetit.

2.4 Mbikqyrja e vendndodhjes Perpara se nje pajisje te perhapet, nevojitet nje mbikqyrje vendi per per te percaktuar se çfare eshte e nevojshme ne menyre qe te sigurohet nje veprim i suksesshem wireless. Duke kuptuar dinamiken e tregut ku do te planifikohet shperndarja, siguruesi i sherbimit mund te siguroje sukses qe ne diten e pare te operimeve.

2.5 Buxheti lidhes Buxheti

Buxheti lidhes percakton suksesin ose deshtimin e nje veprimi wireless

Figura mesiper ilustron nje buxhet lidhes. Ai eshte nje ekuacion i fuqise se sinjalit te transmetuar minus pakesimeve midis derguesit dhe marresit (shiu, interferenca nga transmetues te tjere, bimesia) dhe çfare sinjali merret nga marresi. Dobia e antenes e shenuar me G (Gain). 2.6 Plani i frekuences Pjese e procesit te mbikqyrjes se vendndodhjes eshte qe te percaktoje nje plan frekuence zbatueshem. Operatori wireless duhet te realizoje perdorimin ne maksimum te vlerave te spektrit te kufizuar. Si arrihet kjo?

18


Duke riperdorur frekuencat ne stacionet baze te ndryshme, nje operator WiMAX mund te shmange interferencen nga rrjeti i vet

Diagrama me siper ilustron sesi nje operator wireless (celular, WiMAX etj) perdor alokimin e spektrit te kufizuar per te derguar sherbimin me te mire te mundshem nderkohe duke shmangur interferencen midis stacioneve baze. Ve re nente stacione baze te ndryshme me tre frekuenca te ndryshme, ku rrathet me ngjyre te njejte nuk e prekin njeri tjetrin. Nqse do te prekeshin, do te kishte interference midis stacioneve baze sepse ata do te operonin ne te njejten frekuence. Mjaftojne vetem dritaret, jo domosdoshmerisht majat e cative Mendimi tradicional wireless diktoi se nje radio dhe antena e saj shoqeruese duhet te ishin ne piken me te larte te mundshme me nje vije shikimi te shumices se hapesires se sherbimit. Kjo nuk eshte e nevojshme me WiMAX. Me zhvillimin e njesive te brendshme te abonenteve, vlera e vendosjes se antenes nuk eshte domosdoshmerisht ne lartesi siper abonenteve, por ne arritjen sa me shkurt dhe direkt te vijes se shikimit midis stacionit baze dhe CPE-se se abonentit.

Kapitull 3 Teknologjite e antenave dhe interferenca

Ceshtje per WiMAX Nje diskutim rreth WiMAX nuk eshte i plote pa marre parasysh verejtjet ndaj teknologjise. Perpara se dikush te shese nje produkt te nje teknologjie te larte, duhet ti ―shese‖ klientit teknologjine.

19


Verejtjet ndaj WiMAX jane me te kuptueshme nepermjet masave te marra ne shtresen fizike dhe MAC te WiMAX

Ceshtje kryesore per WiMAX jane: - Interferenca: A do ta pakesoje interferenca nga transmetuese te tjere cilesine e sherbimit WiMAX? - Cilesia e sherbimit (QoS): Wireless eshte i paqendrueshem, si mund ai te ofroje sherbime zeri (voice) dhe video? - Siguria: Eshte WiMAX i sigurt? Mund te jete ndonje gje wireless i sigurt? - Besueshmeria: Asgje nuk mund te jete aq e besueshme sa sherbimi i kompanise telefonike ( thuhet se ofron ―pese 9s‖ besueshmeri ose 5 minuta nga koha joproduktive ne vit). Keto verejtje jane shume te kuptueshme me ane te shtreses fizike ( e njohur si PHY) dhe MAC (Medium Access Control). Grupi i punes WiMAX pa dyshim eshte ne dijeni te ketyre kundershtive te bazuara ne eksperiencat e teknologjive te meparshme wireless( Wi-Fi, LMDS, MMDS, CDMA, GSM) dhe e kane inxhinieruar WiMAX per te fiksuar gabimet dhe deshtimet e teknologjive te meparshme wireless.

3.1 Interferenca Sherbimet wireless na kane rrethuar per rreth nje shekulli. Gjithmone do te ekzistoje mundesia e interferences dhe siguruesi i sherbimit duhet te inxhinieroje duke u bazuar ne kete fakt.

20

WiMAX Interferenca ndodh ne disa forma dhe “zbutja” e interferences eshte nje produkt I nje inxhinierimi te mire

Interferenca ndodh vetevetiu ne fushen elektromagnetike. Figura mesiper tregon kanalin e interferences, qe vjen nga transmetues te tjere qe nuk jane ne te njejten frekuence si radioja kryesore. Nje transmetim interferues co-channel ndodh ne te njejten frekuence si sinjali i deshiruar. Hapi i pare ne zbutjen e interferences eshte shmangia e interferences se co-channel nepermjet: 1. planifikimit teresor te frekuencave 2. perdorimit te spektrit te licensuar 3. dhe perzgjedhjes dinamike te frekuences Hapi i dyte eshte perqendrimi i vemendjes ne buxhetin lidhes ne rrjetin wireless dhe planifikimi i energjise dhe spektrit per te kapercyer sinjalet interferues. Nje pjese e ndikimit te interferences jashte kanalit mund te shmanget duke perdorur teknologji si: 1. OFDM (Ortogonal Frequency Division Multiplexing), 2. OFDMA (Ortogonal Frequency Division Multi-Access), 3. dhe nje host te teknologjive te antenave.

3.1.1 Zgjidhje per interferencen- OFDM (Ortogonal Frequency Division Multiplexing)

Intereferenca multipath ndodh ne te gjitha transmetimet wireless

OFDM zbut interferencen duke e ndare sinjalin ne dy nentransportues. Humbja e te dhenave ne nje perqindje te vogel te sinjalit te ndare nuk e zvogelon perceptimin e sinjalit te marre.

OFDM dhe OFDMA e zbusin interferencen duke e ndare sinjalin ne transportues te Shumefishte

3.1.2 Sistemi i antenave pershtatese (Adaptive Antenna Sistem- AAS)

21

WiMAX Sistemi i antenave pershtatese (AAS) perdor teknologjite e formimit te rrezeve per te fokusuar rrezen wireless midis stacionit baze dhe abonentit. Kjo e redukton mundesine e interferences nga transmetues te tjere meqe rrezja shkon drejt midis dy pikave.

Duke perdorur AAS dhe teknologjite me orientim rrezesh, WiMAX mposht interferencen duke rritur hapesiren

Antenat pershtatese ( ndryshe te njohura si antenat smart) i referohen nje sistemi te perbere prej tabela antenash me algoritma smart te procesimit te sinjalit qe perdoren per te identifikuar drejtimin e ardhjes se sinjalit DOA (Direction of Arrival), dhe e perdorin ate per te llogaritur vektoret e formimit te rrezeve (beamforming), per te lokalizuar rrezen e antenes mbi objektivin perkates. Teknikat e antenave smart perdoren ne procesimin e sinjalit akustik, gjurmojne dhe skanojne radare, teleskope radio dhe ne sisteme celularesh si UMTS. Antenat smart kane dy funksione kryesore: 1. Vleresim DOA 2. Beamforming (formim rrezesh) DOA- Sistemet e antenave smart vleresojne drejtimin e ardhjes se sinjalit, duke perdorur teknika si MUSIC (Multiple Signal Classification) ose algoritmat ESPRIT (Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariant Techniques). Ata perfshijne gjetjen e nje spektri hapesinor te tabeles antene/sensor, dhe llogaritjen e DOA-s prej kulmeve (majave) te ketij spektri. Beamforming- eshte metode qe perdoret per te krijuar model rrezatimi (radiation pattern) nga tabela e antenes duke shtuar ne menyre konstruktive fazat e sinjalit ne drejtim te objektivit te kerkuar dhe duke bere te pavlefshem (nul) modelin e objektivave te padeshiruar dhe interferues. Kjo mund te behet me nje filter te thjeshte vonese FIR. Ngarkesat e filtres FIR mund te ndryshojne duke u pershtatur, e te perdoren per te siguruar formim optimal rrezesh, ne kuptimin qe ajo redukton MMSE midis modelit te rrezes aktuale te formuar dhe asaj te deshiruar.

Perzgjedhja e frekuencave dinamike, MIMO, dhe radiot te karakterizuara nga software (SDR)

22

WiMAX

Perzgjedhja e frekuencave dinamike mundeson qe nje radio te ndryshoje frekuencat kur interferenca eshte e pranishme

Nje nga shmangiet me te thjeshta ndaj interferences eshte thjesht ndryshimi i frekuencave per te shmangur frekuencen ku interferenca ndodh. Perzgjedhja e frekuences dinamike (DFS) e ben kete gje. Nje radio DFS ―nuhat‖ valet e ajrit ku interferenca nuk ndodh dhe perzgjedh frekuencen e hapur per te shmangur frekuencat ku interferenca ndodh. 3.1.2.1 MIMO (Multiple- input multiple- output) Sistemet e antenave multiple in dhe multiple out (MIMO) punojne me te njejtin parim. Me antenat e shumefishta te ndertuar te transmetuesi dhe marresi, transmetuesi dhe marresi mund te koordinohen per te levizur ne nje frekuence te hapur nqse/kur interferenca ndodh. Nje term i zakonshem per kete teknologji jane antenat smart qe kryejne procesim informacioni hapesinor me antena te shumefishta. Ne sistemet MIMO, nje transmetues dergon rrjedha (stream) te shumefishta nga antena transmetuese te shumefishta. Rrjedhat e transmetuara kalojne permes nje kanali matrice I cili perbehet nga pathe (rruge) te shumefishta midis antenave transmetuese te shumefishta te transmetuesi dhe antena marrese te shumefishta te marresi. Me pas, marresi kap vektoret e sinjalit te marre me ane te antenave te shumefishta marrese dhe dekodon vektoret e sinjalit te marre ne informacionin origjinal. Keshtu qe nje sistem MIMO mund te modelohet si: y = Hx + n ku : y : vektori marres x : vektori transmetues H : matrica e kanalit n : vektori i zhurmes

Radiot te karakterizuara nga software SDR (Software Defined Radios) perdorin te njejten strategji per te shmangur interferencen. Meqe ato jane te karakterizuara nga software dhe jo hardware, kane fleksibilitetin per te ndryshuar ne menyre dinamike frekuencat per tu larguar nga nje frekuence e zene drejt nje kanali te hapur. 3.2 Cilesia e sherbimit Cilesia e sherbimit (QoS) eshte ajo qe percakton nese nje teknologji wireless mund te dergoje ne menyre te suksesshme sherbime te vlefshme si ze dhe video. Kritikuesit kryesore nga nje QoS i mire jane vonesa, humbja e paketave. Duke zgjidhur keto ceshtje, arrihet nje sherbim cilesor. Shume thjeshte, WiMAX ofron nje vonese shume te vogel permes hapesires wireless. Shume shites kane produkte ku vonesa eshte me pak se 10 milisekonda nga stacioni baze te CPE (e anasjelltas). Duke e marre kete si perspektive, vonesa duhet te matet fund-me-fund. VoIP, per shembull, eshte shume i ndjeshem ndaj vonesave. Nqs vonesat i kalojne 150 milisekondat per shembull, cilesia e bisedes fillon te dobesohet. Mbi 200 milisekonda, shume degjues mund te gjejne nje bisede te pakuptueshme. Ne rastin e WiMAX, pjesa me e madhe e vonesave nuk do te ndodhin ne ajrin lidhes midis abonentit dhe

23

Rrjetat Kompjuterike te Avancuara stacionit baze por me teper ne porcionin me tela te lidhjes midis abonentit dhe çfaredo qe mund te jete fundi tjeter ( server website-i, server IPTV ose VoIP). Figura me poshte ilustron sesi çdo vonese ne porcionin wireless te nje rrjeti eshte minimale ne krahasim nga ajo ne porcionin me tela te nje rrjeti.

Vonesat ne ajer ne nje rrjet WiMAX jane minimale ne krahasim me vonesat ne shtyllen IP ne pjesen tjeter te rrjetit

3.2.1 Vendosja e prioriteteve te trafikut Zgjidhja kryesore per te ofruar nje QoS te mire, eshte vendosja e prioriteteve ne trafikun e ndjeshem ndaj kohes sic jane VoIP dhe video. WiMAX i fiksuar ofron kater kategori per prioritizimin e trafikut dhe WiMAX i levizshem (mobile) ka pese kategori. Prioritizimi i paketave i varur nga tipi i trafikut (zeri, video etj) siguron nje QoS te mire.

Me pare, Wi-Fi nuk ofronte prioritizim te trafikut dhe teknologjia nuk shkoi metej skenes se WLAN (Wireless Local Area Network). WiMAX eshte i ndryshem ne kete, ne rastin e WiMAX te fiksuar, jane kater kategori te trafikut te prioritizuar per sherbimet e derguara me VoIP dhe video ne krye dhe navigimin e web-it ne fund. WiMAX i levizshem ofron pese kategori me prioritete, ku VoIP ka prioritetin me te larte. 3.2.2 OFDM & Alokimi Dinamik i Gjeresise se Valeve QoS e mire

Skemat e kodimit dhe modulimit WiMAX sigurojne sinjal te vazhdueshem ne distance duke zvogeluar tejcimin jashte hapesires per te derguar QoS-ne me te mire te mundshme

Nje thenie e vjeter ne boten e rrjetave ka qene ― Bandwidth eshte pergjigja, tani cila ishte pyetja?‖. WiMAX ofron disa mekanizma qe sigurojne QoS te mire. Se pari, Skemat e kodimit dhe modulimit (64-QAM/16-QAM/QPSK) sigurojne nje sinjal te vazhdueshem ne distanca rritese.

24


Se dyti, Alokimi Dinamik i Gjeresise se Valeve (DBA) eshte nje mekanizem qe monitoron rrjetin dhe, kur interferenca ose dobesime te fuqise se sinjalit ndodhin, stacioni baze alokon me shume gjeresi vale dhe energji per rrymen e shkaktuar. 3.2.2.1 QAM/ QPSK (Quadrature amplitude modulation/ Quadrature phase-shift keying) Modulimi i amplitudes kuadratike QAM eshte nje skeme modulimi qe percon te dhena duke ndryshuar (moduluar) amplituden e dy valeve transportuese te sinjalit. Keto dy vale, zakonisht sinusoida, jane jashte fazes me njera tjetren prej 90°, ndaj quhen transportues kuadratike, si dhe emri i skemes. QAM ndahet ne QAM analog dhe QAM dixhital. WiMAX perdor skemen dixhitale te modulimit 16-QAM dhe 64-QAM duke u mbeshtetur ne diagramen e konstelacionit. Ne QAM, pikat e konstelacionit jane zakonisht te organizuara ne nje rrjete katrore me hapesira horizontale dhe vertikale te barabarta. Meqe ne telekomunikacionet dixhitale te dhenat jane zakonisht binare, numri i pikave ne rrjete eshte fuqi e 2-it (2, 4, 8...).

Diagrama e konstelacionit per 16- QAM katrore

Meqe QAM eshte zakonisht katrore, disa nga keto jane te rralla- format me te zakonshme jane 16- QAM, 64-QAM, 128- QAM dhe 256- QAM. Duke levizur drejt konstelacionit me rend me te larte, eshte e mundur qe te transmetohen me teper bite per simbol. Megjithate, nqse energjia kryesore e konstelacionit duhet te ngelet e njejte, pikat duhet te jene afer me njera tjetren dhe keshtu qe jane me te prekshme per te zhurmuar, kjo rezulton ne nje shkalle me te larte gabimi biti dhe keshtu qe QAM e rendeve me te larta mund te dergoje me shume te dhena me me pak besueshmeri sesa nje QAM e nje rendi me te ulet. 16 dhe 64- QAM perdoren shpesh ne televizionin kabllor dixhital dhe aplikimet te modemit kabllor. 4- QAM quhet ndryshe QPSK. --- Struktura 1. Transmetuesi Figura me poshte tregon strukturen e nje transmetuesi QAM.

Ku f0 : frekuenca e transportimit Ht : funksioni i frekuences se filtres se transmetuesit

25


Rrjedha e biteve qe transmetohet nga burimi S, copetohet ne dy pjese te barabarta: ky proces gjeneron dy sinjale te pavarura per transmetim. Ata kodohen vec e vec si te ishin ne nje modulator ASK (amplitude shift-keying). Me pas njeri kanal (ai qe eshte ne faze) shumezohet me cosinus, ndersa kanali tjeter (ne kuadrature) shumezohet nga sinusi. Ne kete menyre ekziston nje faze prej 90° midis tyre. Ata thjesht shtohen njeri pas tjetrit dhe dergohen permes kanalit real. Sinjali i derguar mund te shprehet ne formen:

Ku vc[n] dhe vs[n] jane voltazhet e aplikuar ne pergjigje ndaj simbolit te nte te valet e kosinusit dhe sinusit respektivisht.

2. Marresi Marresi thjesht kryen procesin e kundert te transmetuesit. Struktura tregohet ne figuren me poshte:

Ku Hr : funksioni i frekuences se filtres se marresit Duke shumezuar me nje cosinus (ose sinus) dhe nga nje filter low-pass, ekstraktohet komponenti ne faze. Me pas eshte vetem nje demodulator ASK dhe dy rrjedhat e te dhenave bashkohen serisht.

Eficenca spektrale

Gjeresia e rrezes eshte nje matje e eficences spektrale te produktit

Eficenca spektrale eshte nje matje e gjeresise te rrezes se sinjalit permes ajrit. Ajo eshte gjithashtu matja e pershkallezimit te radios WiMAX. Ne WiMAX te levizshem, per shembull, gjeresite e rrezes se perdorur zakonisht variojne nga 1.25 MHz ne 20 MHz. Eficenca e produktit percaktohet nga sasia e gjeresise se valeve ( te matura ne megabite per sekonde ne kete rast) qe mund te transportohet ne nje gjeresi te vogel rrezeje (MHz ne kete rast). Eficenca spektrale eshte vecanerisht e rendesishme ne rastet ku nje sigurues sherbimi paguan nje cmim te larte per spekter ( shembull: 40 MHz ne 2.5 GHz). Me nje eficence te larte spektrale, siguruesi i sherbimit mund ti sherbeje me shume klienteve me nje cmim me te ulet per abonent per spektrin qe eshte ne perdorim.

3.3 Siguria WiMAX

26

WiMAX

WiMAX ofron nje siguri te larte nepermjet vertetesise dhe enkriptimit te fuqishem

3.3.1 Skema/ protokolli i sigurise WiMAX Siguria ne WiMAX eshte vendosur ne nenshtresen private te shtreses MAC. Ajo suporton dy standarte cilesore enkriptimi, DES3 dhe AES, te cilat jane konsideruar si epersia drejtuese. Standarti percakton nje procesor sigurie te dedikuar brenda stacionit baze. Sipas specifikimet e tyre respektive, WiMAX i fiksuar (802.16-2004) perdor certifikatat X 509 per vertetesine dhe 56-bit Digital Encryption Sistem (DES) per enkriptim (shifrim) te rrjedhes se te dhenave. Shitesit mund te perdorin variante per keto. Disa shites ofrojne 152-bit AES, i cili thuhet se kerkon miliona vite per tu deshifruar me nje PC klienti. Te dy variantet perdorin Privacy Key Management (PKM) per vertetesine midis stacionit baze dhe stacionit te abonentit. Nderkohe qe Wi-Fi ka provuar nje reputacion te keq per sigurine duke sjelle probleme te hershme ne industri, WiMAX ofron nje siguri te larte duke i rezistuar nje varieteti te gjere kercenimesh te sigurise. Standarti WiMAX inkorporon me teper suport fleksibel sigurie sesa standarti Wi-Fi. Marrim nje shembull. Nje sigurues sherbimi wireless zgjedh nje radio CPE (pajisje paraprake te klientit) qe ka karakteristika te mira dhe nje cmim te mire per ofertat ndaj klienteve. Kjo CPE zoteron funksionalitet normal sigurie WiMAX i cili eshte te pakten aq i mire sa teknologjite e tjera te broadbandes si kablli. Ai mund te zgjedh nje stacion baze te nje shitesi te dyte per ti siguruar sherbim kesaj radioje, qe zoteron mundesi me te medha sigurie duke shtuar nje mbulese sigurie ndaj sigurise baze te radios CPE te klientit te rrjetit, vecanerisht ne sensin e mbulimit te rrjetit. Kjo mund ti shtonte radios nje shtrese te vogel te suportit shtese qe megjithese e sigurt nuk mund te permbaje mundesi rritese ne saje te faktoreve te kostos qe biznesi i radios se klientit kerkon. Kjo njesi baze e njejte mund ti ofroje kompanise mundesine per te suportuar nje shtrese shtese te radiove per biznese ose te industrise se kujdesjes ndaj shendetit, ku fshehtesia e sigurimit te shendetit ka nje rendesi te madhe, qe aktualisht ka nje radio CPE te ndryshme qe megjithese me e shtrenjte, zoteron bashkesi karakteristikash qe kane avantazhin e plote te tipareve te zgjeruara te sigurise qe i shtohen zakonisht rrjeteve qeveritare me siguri te larte.

3.4 Besueshmeria WiMAX

27

WiMAX

Telat e telefonit dhe kabllat e TV paraqesin nje pike te vetme deshtimi ne rrjetet e tyre. Stuhite dhe ererat e forta mund te shkaktojne nderprerje serioze.

Disa perkrahes te rrjetit telefonik thone se ai ofron besueshmeri 99.999% ose bie 5 minuta ne vit. Kjo mund te jete e vertete per switch-et ne zyren qendrore, por nuk mund te jete e vertete per rrjetin telefonik ne teresi. Telat prej bakri qe kalojne neper shtepi apo zyra, per shembull, paraqesin nje pike te vetme deshtimi ( domethene, nuk ka back-up nqse teli apo kablli prej fibre optike keputet apo pritet). Bizneset qe perdorin kompanite telefonike duhet ti drejtojne vetes dy pyetje: 1. Sa do te na kushtoje nqse sherbimi nderpritet per nje ore? 2. Çfare back-up, nqs ekziston ndonje, kemi nqs linja telefonike nderpritet ose bie? Siguruesit e sherbimit WiMAX nuk kane tela ose kablla qe mund te keputen e mund te ofrojne 99.999% besueshmeri duke perdorur radio me teprice per te mbulur nje treg te dhene. Perdorimi i spektrit te licensuar siguron qe vetem nje sigurues sherbimi po transmeton ne nje frekuence te dhene. Se fundi, radiot me cipe te nje cilesie te larte kane nje kohe mesatare midis deshtimit (MTBF) te 40 ose me shume viteve. Keshtu, bizneset duhet ta konsiderojne WiMAX si nje zgjidhje me kosto efektive per rimekembjen nga shkaterrimet. Ve re: Nje operator i çfaredoshem nuk mund ta prese nje lidhje wireless WiMAX ne shtepi ose zyre.

Kapitull 4 Aplikimet WiMAX

4.1 Triple Play (Loje e trefishte) Ne telekomunikacion, sherbimi Triple Play eshte nje term marketingu per sigurimin e te tre sherbimeve: - Internet me shpejtesi te larte - televizion (Video ne Kerkese ose transmetime te rregullta) - sherbimi telefonik me ane te nje lidhje te vetme Triple Play fokusohet me teper mbi nje model te kombinuar biznesi sesa mbi zgjidhjen e ceshtjeve teknike. Sot, sherbimet Triple Play ofrohen nga operatoret e televizionit kabllor gjithashtu dhe nga operatoret e telekomunikacionit. Triple Play ka cuar ne termin ―Quadruple Play‖ (loje e katerfishte) ose 4play ku komunikimet wireless prezantohen si nje media tjeter per te derguar video, permbajtje Interneti dhe zeri. Avancimet ne te dy standartet CDMA dhe GSM, duke perdorur 3G, 4G ose UMTS lejon operatoret e sherbimit per te hyre ne Quadruple Play dhe te perfitojne avantazhe kompetitive kundrejt siguruesve te tjere. Grupimi se bashku i sherbimeve Triple Play dhe Quadruple Play eshte quajtur multi-play. Tekonologjia e avancuar WiMAX ose 802.16 lejon tregtare te rinj te marrin Triple Play. Ky eshte nje kompeticion serioz per siguruesit e stabilizuar te sherbimeve te telekomunikacionit.

28

WiMAX Sfidat ne ofrimin e Triple Play jane te shoqeruara gjithashtu me percaktimin e modelit te duhur te biznesit, proceset backend, suporti ndaj kujdesjes se klientit dhe mjedisit ekonomik. Per shembull, perdorimi i platformes se duhur te faturimit per te adresuar nje variete abonentesh ose te pasurit e nje densiteti te pershtatshem abonentesh per te justifikuar financiarisht prezantimin e sherbimit jane disa faktore qe ndikojne ne vendimet per te ofruar nje sherbim Triple Play. Pervec sfidave te permendura me lart, ekzistojne nje numer sfidash teknike ne lidhje me perhapjen e sherbimeve Triple Play. Zeri, video dhe te dhenat me shpejtesi te larte kane karakteristika te ndryshme dhe vendosin kufizime te ndryshme ne rrjetin qe siguron aksesin e ketyre sherbimeve. Sherbimet Voice jane te ndikuara nga vonesa, ndersa humbja e paketave ka nje efekt te madh ne sherbimet Video dhe Te dhena. Perdorimi i nje burimi te ndare (shared) rrjeti si kabell ose DSL kerkon qe pajisjet e perdorura te rrjetit te kene mekanizma QoS.

4.2 Aplikimet per WiMAX Gara vazhdon ne komunitetin e siguruesve te sherbimit per te ofruar ―loje te trefishte‖ (ze, video dhe te dhena) ose ―loje te katerfishte‖ ( ze, video, te dhena si zeri mobile dhe te dhena mobile). Disa sigurues sherbimi po perpiqen ta realizojne kete me tre ose kater rrjete jo te ngjashme te ilustruara ne figuren me poshte. Per shembull, Qwest Communication International e shiten zerin e vet dhe te dhenat per tregun rezidencial, Dish networks per TV satelitore dhe rishet sherbimin celular Sprint Nextel. Rishitja e sherbimeve te siguruesve te tjere te sherbimit nuk gjeneron teprica fitimi ashtu sic gjeneron shitja e sherbimeve te veta. Duke u nisur nga orientimi vertikal i sistemeve te trasheguara si TV me kabell, sherbime zeri circuit-switched ( si rrjetet celulare te dezinjuar teresisht per zerin), eshte e veshtire dhe e kushtueshme qe te ofrosh me shume se nje lloj sherbimi ne rrjetin e çdokujt. Zgjidhja eshte IP Multimedia Subsistems (IMS).

Infrastruktura e trasheguar “stovepipe” nuk mund te ofroje lehtesisht me shume se nje sherbim

4.2.1 Vizioni IMS (IP Multimedia Subsistems) Vizioni per IMS eshte i tille qe i gjithe rrjeti i IP-ve do te lejoje nje abonent qe te aksesoje shume sherbime pa i kushtuar vemendje menyren sesi ai e akseson rrjetin (modemi i TV me kabell, DSL, celulari, Wi-Fi, ose WiMAX). Shume lehte, abonenti do te jete ne gjendje te aksesoje çdo sherbim ne çdo pajisje.

29

WiMAX

IMS lejon nje abonent qe te aksesoje çdo sherbim ne çdo pajisje duke perdorur çfaredo forme aksesi

IMS nisi si nje koncept ne industrine e celulareve per te ofruar ze, sherbime mesazhimi te shkurtra (SMS) dhe video ne aparatet telefonike. Ai perdor nje arkitekture te thjeshte me tre shtresa e perbere nga shtresa lidhese (Connectivity Layer- e ngjashme me shtresen fizike ne modelin OSI), nje shtrese kontrolli (Control Layer), qe siguron funksione sinjalizimi, dhe shtresa e sherbimit (Service Layer) ku aplikimet si IPTV dhe VoIP jane te ofruara. Duke perdorur paralelisht keto shtresa funksioni ekziston nje numer sistemesh suporti, qe kontrollojne sigurine dhe QoS permes rrjetit. Protokolli i sinjalizimit i njohur si Protokolli i Inicializimit te sesionit SIP (Session Initialization Protocol) siguron sinjalizim permes rrjetit. Ne shtresen e kontrollit funksionet kryesore jane si me poshte: - CSCF (Call Session Control Function) siguron kontroll dhe funksione rutimi per sezionet IP. - HSS (Home Subscriber Server) mund te zevendesoje nje HLR (Home Location Register) ne rrjetin e gjithe –IP. Permban funksion AAA dhe databaza te tjera. - MGCF (Media Gateway Control Function) siguron nderveprim sinjalizimi midis domaineve IP dhe PSTN. Me IMS rrjeti suporton trafikun, qofte ky ze ose te dhena, si trafiku IP, dhe e ruton ate permes SGSN dhe GGSN. Kjo eleminon qendren e mobile switching. IMS kontrollon funksionet telefonike dhe sesionet multimedia duke perdorur protokollin SIP, dhe drejton trafikun e zerit ose drejtperdrejt te Interneti, rrjetet private IP, ose permes nje gateway te rrjetat telefonike circuit-switched PSTN. IMS eshte pjese e specifikimeve 3GPP.

4.2.2 Aplikimet fikse wireless (IEEE 802.16- 2004) Ndoshta aplikimi me shume fitimprures per WiMAX eshte zevendesimi i telave te bakrit te kompanive telefonike. Kjo eshte arritur nepermjet zgjidhjeve fikse wireless. Shumica e bizneseve dhe ndertesave ne USA e marrin sherbimin telefonik dhe aksesin e internetit me ane te telave prej bakri te kompanise telefonike. Nje linje te dhenash T1 nga nje kompani telefonike mund te shitet 800$ ne muaj ne shume qytete ne USA. Rreth 50% e ketij harxhimi jane ngarkesat e ―ciklit lokal‖ ose pagesat per te perdorur telin e bakrit te kompanise telefonike per te aksesuar nje rrjet me te gjere.

4.2.2.1 VoIP-i WiMAX Voice over Internet Protocol (ze permes protokollit te internetit) eshte rutimi i bisedave te zerit permes Internetit ose cdo rrjeti tjeter i bazuar ne IP. VoIP te thirrjet telefonike VoIP jane shpeshhere te lira, ndersa VoIP te rrjetat telefonike publike PSTN (Public Switched Telephone Networks) mund te kene nje kosto. Nje zgjidhje wireless-i fiks jo vetem ofron akses interneti kompetitiv, por mund te beje te njejten gje per sherbimin telefonik duke shmangur rrjetin me tela bakri te kompanise

30

Rrjetat telefonike. Zeri nepermjet protokollit te internetit (VoIP- Voice over Internet Protocol) ofron nje hapesire te gjere sherbimesh zeri me nje kosto te reduktuar ndaj abonenteve dhe siguruesve te sherbimit. Diagrama meposhte ilustron nje zgjidhje tipike ku siguruesi i sherbimit WiMAX mund te perftoje te gjithe sherbimet VoIP qe disponohen ( nuk eshte e nevojshme qe nje sigurues sherbimi WiMAX te instaloje dhe te operoje nje softswitch VoIP) me nje cmim 5$ per sherbim ne muaj dhe tia rishese klienteve me nje cmim 50$.

VoIP eshte “killer app” per WiMAX

4.2.2.2 WiMAX & IPTV IPTV (Internet Protocol Television) eshte nje sistem ku sherbimi i televizionit dixhital dergohet duke perdorur protokollin e Internetit (IP) permes nje infrastrukture rrjeti. Per perdoruesit ne banesa, IPTV sigurohet shpesh se bashku me VoD (Video on Demand) dhe mund te shoqerohet me sherbime te internetit si aksesim Webi dhe VoIP. Ne biznese, IPTV mund te perdoret per te derguar permbajtje televizioni permes LANeve te korporatave dhe rrjetave te biznesit. Ndoshta nje percaktim me i thjeshte i IPTV do te ishte permbajtje televizioni qe, ne vend te dergohet permes formateve tradicionale dhe kablleve, merret nga shikuesi me ane te teknologjive te perdorura per rrjetat kompjuterike. VoD (Video on Demand) lejon klientin qe te bredhe (browse) nje katalog filmi online, te shohe trailerin dhe te perzgjedhe filmin qe deshiron te shohe. Menjehere filmi I perzgjedhur fillon ne TV ose PC e klientit. Teknikisht, kur klienti perzgjedhe nje film, nje lidhje unicast point-to-point vendoset midis dekoderit te klientit (SetTopBox ose PC) dhe serverit dergues te videos (delivering streaming server). Sinjalizimi per funksionalitetin trick play (pauze, levizje e ngadalte, wind/rewind etj) sigurohet nga Protokolli RTSP (Real Time Streaming Protocol). Pjesa e trete e skemes se trefishte eshte Internet Protocol Television (IPTV). IPTV mundeson qe nje sigurues sherbimi WiMAX te ofroje te njejtin programim si siguruesit e sherbimit te TV satelitore ose me kabell. IPTV, ne varesi te algoritmave te kompresimit, kerkon te pakten 1 Mbps gjeresi bande ndermjet stacionit baze WiMAX dhe abonentit.

31

WiMAX

IPTV dhe video ne kerkese mundesojne qe nje sigurues sherbimi WiMAX te ofroje programim identik me siguruesit satelitore dhe kabllor

Perveç programimit IPTV, siguruesi i sherbimit mund te ofroje gjithashtu nje larmi sherbimesh te videos ne kerkese (Video On Demand- VoD). Abonenti mund te perzgjedh programimin e kartes per televizorin e tyre, te shtepise apo mobile, duke shfaqur nevojat e tyre. Kjo do te jete me e pelqyeshme per abonentin meqenese ata paguajne vetem per ato programe qe duan te shikojne, dhe jo te detyrohen te paguajne per shume kanale qe nuk deshirojne ti shikojne. IPTV nepermjet WiMAX gjithashtu mundeson qe nje sigurues sherbimi te ofroje programim lokal, duke gjeneruar edhe reklama lokale. 4.2.3 Aplikimet mobile WiMAX Ne menyre qe te ekzekutohet nje strategji skeme te katerfishte, nje sigurues sherbimi do ti nevojitet te ofroje sherbime mobile. Megjithese eshte quajtur ―i levizshem‖, 802.16e- 2005 ofron disa avantazhe ndaj tregut te wireless-it fiks. Nje penetrim me i mire ndertesash, gjithashtu permiresimet ne siguri dhe QoS cojne ne nje strategji te ― nje rrjet sherben gjithcka‖. 4.2.3.1 WiMAX si nje alternative celularesh Nga te gjitha industrite ne telekomunikacion, ndoshta me mire te pozicionuar per te marre avantazhet e WiMAX jane siguruesit e sherbimit celular. Nderkohe kjo kerkon kulture wireless (inxhiniere RF, staf te trajnuar etj), kalimi nga qarqet e komanduar si dhe varesia nga rrjeti i siguruesit te sherbimit nuk do te jete i lehte apo i lire. Sic e ilustron dhe diagrama meposhte, nje perqindje e madhe e shpenzimit operues mujor (OPEX) te operatorit te celularit eshte mbulimi T1 per te suportuar stacionet baze te tyre. Perveç kesaj, ata perdorin aktivizues qarku te vjeteruar (Klasa 4 dhe 5 si qendrat e aktivizimit mobile-Mobile Switching Centers) per te aktivizuar thirjet telefonike. Kjo shoqerohet me kontrata sherbimi vjetore te kushtueshme. Nje zevendesim WiMAX per infrastrukturen e celulareve mund te kryhej me 10% te OPEX-it (nje shifer kjo mjaft e vogel) te nje operatori celular qe perdor infrastrukturen e vjeter.

32

WiMAX

Rrjeti celular eshte nje miksim i arkitektures wireless dhe PSTN

Duke e zevendesuar nje infrastrukture celularesh me WiMAX do te nevojitet qe te inkorporohen nje sasi e madhe te dhenash mobile dhe elementi i TV mobile me te, meqe kerkesat per bandwidth te dhenash ne sistem do te jene shume me te medha nga ajo çfare eshte pare tani me nje rrjet celularesh te qenderzuar ne ze.

WiMAX si nje rrjet mobile zeri dhe te dhenash eshte shume here me efikas dhe fitimprures sesa infrastruktura e vjeter celulare

Kur dikush permend ―mobile‖, gjeja e pare qe te shkon ne mend eshte sherbimi celular, I cili eshte nje industri shume e madhe ne vetvete. Megjithate, mobile tashme tregon nje hapesire te gjere sherbimesh pertej zerit te perfshije te dhena mobile dhe TV, gjithashtu dhe sherbime emergjence (policia, zjarri, ambulanca, tregu aka 4.9 GHz). TV Mobile eshte term qe pershkruan nje sherbim per abonentet me ane te rrjeteve mobile te telekomunikacionit, qe ofron sherbimet TV ne celulare. Ai kombinon sherbimet e nje celulari me permbajtjen televizive, duke i lejuar shikuesit te shijojne TV interaktiv dhe te personalizuar me permbajtje te pershtatur ne pajisjet mobile. TV Mobile dergon nje variete sherbimesh duke perfshire video-ne-kerkese, programet televizive live, tradicional.

33

WiMAX

Telefoni WiBro i Samsung-ut, i konsideruar si telefoni i pare WiMAX Celulari WiMAX i Samsung-ut, M8000, siguron sherbime wireless konvergjuese te derguara nga nje rrjet i vetem I bazuar ne IP. Samsung-u mund te suportoje transmetime, rrjet ne shtepi, videokonferenca, video ne kerkese dhe shume te tjera.

Kapitull 5 Teknologji te tjera ekzistuese

5.1 E1 Ne telekomunikacionet dixhitale, ku nje tel i vetem fizik mund te perdoret per te mbajtur shume biseda zanore njekohesisht, jane zhvilluar dhe perhapur standarte boterore. CEPT (European Conference of Postal and Telecommunications Administrations) standartizoi sistemin E-carrier i cili permiresoi teknologjine e meparshme amerikane T-carrier. Standartet E-carrier formojne pjese te PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) ku grupe te qarqeve E1 mund te lidhen ne linke E3 me kapacitet me te larte midis shkembimeve telefonike ose vendeve. Kjo i lejon nje operatori rrjeti te siguroje nje qark privat E1 end-to- end midis klienteve ne vende te ndryshem qe ndajne linke te vetme me kapacitet te larte midis tyre. Nje link E1 operon permes dy bashkesish te ndara telash, zakonisht kabell koaksial. Nje sinjal 2.4 Volt kodohet me impulse duke perdorur nje metode qe shmang periodat e gjata pa ndryshime polarizimi. Shpejtesia e te dhenave te linjes eshte 2.048 Mbit/s (full dupleks, psh. 2.048 Mbit/s rrjedhe e poshtme dhe 2.048 Mbit/s rrjedhe e siperme) qe copetohet ne 32 intervale kohe, secila e alokuar 8 bite ne kthim. Keshtu, cdo interval kohe dergon dhe merr nje model 8-bitesh 8000 here ne sekonde (8 x 8000 x 32 = 2,048,000). Kjo eshte ideale per thirrjet telefonike zanore ku zeri shnderrohet ne nje numer 8-bitesh ne ate shpejtesi te dhenash dhe rindertohet ne fundin tjeter. Sistemet E1 perdoren gjeresisht ne Evrope, analoget e ketyre jane sistemet T1 qe perdoren ne Amerike, Japoni dhe Kore.

5.2 T1 T-carrier (ose T1) eshte standart i zhvilluar nga Bell Labs per sistemet dixhitale te telekomunikacionit te multipleksuar dhe perdoret ne Ameriken e Veriut, Japoni dhe Kore. T-carrier eshte e ngjashme me E-carrier por nuk eshte kompatibel me te. T1 nenkupton qarkun e te dhenave qe funksionon me nje shpejtesi linje 1.544 Mbit/s. Formati origjinal i T1 mban 24 sinjale te foluri TDM (time division multiplexed) secili I koduar ne rrjedha prej 64 kbit/s, duke lene 8 kbit/s informacion strukturimi (framing) I cili lehteson sinkronizimin dhe demultipleksimin te marresi. Kanalet T2 dhe T3 te qarkut mbajne kanale te shumefishta T1 te multipleksuar, duke rezultuar ne shpejtesi transmetimi mbi 44.736 Mbit/s. Duke u nisur nga frekuenca me e larte e zerit ( ne sistemet telefonike frekuenca e zerit zakonisht varion nga 300 Hz deri ne 3400 Hz) 4000 Hz qe nje sistem telefonik transmeton, vlera e kerkuar e strukturimit dixhital eshte 8000 Hz. Meqe cdo frame T1 permban 1 byte te dhenash zeri per secilin nga 24 kanalet, ai sistem ka nevoje per 8000 frame ne sekonde per te mbajtur keta 24 kanale zeri te njekohshem. Per shkak se cdo frame T1 eshte 193 bite ne gjatesi (24 x 8 bite/kanal + 1 bit strukturimi = 193 bite), 8000 frame ne sekonde shumezohen me 193 bite per te dhene nje shpejtesi transmetimi prej 1.544 Mbit/s (8000 x 193 = 1544000).

34

WiMAX

5.3 DSL Kur ju lidheni me internetin, ju mund te lidheni me ane te nje modemi te rregullt, me ane te nje lidhje LAN (local area network) ne zyren tuaj, me ane te nje modemi kabllor ose nepermjet nje lidhje DSL. DSL eshte nje lidhje me shpejtesi shume te larte qe perdor te njejtat tela si nje linje e rregullt telefoni.

Disa avantazhe te DSL: - Mund te lini lidhjen e internetit hapur dhe nderkohe te perdorni linjen e telefonit per thirrjet zanore. - Shpejtesia eshte shume me e larte se nje modem i zakonshem. - DSL nuk kerkon domosdoshmerisht tela te rinj, mund te perdore linjen e telefonit qe ju dispononi. - Komapnia qe ofron DSL zakonisht siguron edhe nje modem si pjese te instalimit. Disavantazhe te DSL: - Nje lidhje DSL punon me mire kur ju jeni me afer zyres qendrore te siguruesit - Lidhja eshte me e shpejte per te marre te dhena sesa per te derguar te dhena permes Internetit. - Sherbimi nuk eshte i disponueshem kudo.

Teknologjia DSL (Digital Subscriber Line) eshte nje teknologji modemi qe perdor linjat twisted-pair ekzistuese te telefonit per te transportuar te dhena me bandwidth te larte, si psh multimedia dhe video drejt abonenteve te sherbimit. Termi xDSL mbulon disa forma te ngjashme kompetitive te DSL duke perfshire ADSL, SDSL, HDSL, RADSL dhe VDSL. Sherbimet xDSL jane te dedikuar, point-to-point, akses i rrjetit publik permes telave te bakrit twisted-pair ne ciklin lokal (miljen e fundit) midis zyres qendrore te siguruesit te sherbimit te rrjetit NSP (network service provider) dhe vendndodhjes se klientit, ose ne ciklet lokale te krijuar intra-campus. Aktualisht fokusi primar ne xDSL eshte zhvillimi dhe perhapja e teknologjive ADSL dhe VDSL. DSL ka disa ndalues: a) ajo eshte e lidhur ne menyre te pazgjidhshme me infrastrukturen me tela bakri te siguruesve te sherbimit telefonik te momentit duke e bere te cenueshme nga zbatuesit e momentit dhe marresit e vendimeve rregulluese dhe b) eshte nje zgjidhje e linjes fikse me tela, jo e mundur per levizshmeri c) nje DSLAM e vetme kushton mijra dollare duke dhene nje kosto te larte per abonent.

35

Rrjetat Kompjuterike te Avancuara ---DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) lejon linjat telefonike te bejne lidhje me te shpejta me Internetin. Ajo eshte nje pajisje rrjeti, e vendosur zakonisht ne zyren qendrore (CO) te kompanise telefonike, qe lidh DSL-te e klienteve me nje linje me shpejtesi te larte te Internet backbone duke perdorur teknika multiplexing. DSLAM ne CO mbledh sinjalet dixhitale nga portat e shumta te modemit te tij dhe i kombinon ato ne nje sinjal, permes multipleximit. Ne varesi te produktit, DSLAM-et lidhin linjat DSL me disa kombinime te rrjeteve IP dhe ATM. 5.4 Modemi kabllor (Cable modem) Nje cable modem eshte nje tip modemi qe siguron akses te sinjali i te dhenave te derguara nepermjet infrastruktures se televizionit me kabell. Ne nje kufizim me strikt, nje modem kabllor nje ure rrjeti (network bridge). ISP-te shpesh shesin hardware duke kombinuar nje ure (bridge) me nje hub rrjeti ose pajisje ruteri si ne rolin e nje modemi kabllor. Vetem operatoret e TV me kabell mund ta perdorin kete teknologji. Ne menyre qe ky te jete nje mjet aksesi, rrjetat me kabell koaksial duhet te jene dy drejtimore. Jo çdo operator e ka bere kete permiresim ose te kete mjetet financiare per te permiresuar rrjetin e tyre (ose te pakten nje porcion te tij) me sherbimin dydrejtimor i afte per te suportuar sherbimin e modemit kabllor. Keshtu kufizimet kryesore te modemit kabllor si nje sherbim aksesi jane: 1) kerkon qe rrjeti te jete dydrejtimor dhe 2) ai eshte nje teknologji me linje fikse me tela e cila nuk ofron levizshmeri. Bandwidth i nje modemi kabllor te nje biznesi ka nje shtrirje nga 3 Megabit per sekonde deri ne 30 Mbit/s. Me ardhjen e telefonise VoIP, modemat me kabell mund te perdoren per te siguruar sherbimin telefonik. Shume njerez qe kane modem kabllor i kane zgjedhur per te eleminuar POTS (Plain Old Telephone Service) e tyre. Meqe kompanite telefonike nuk ofrojne linje te paster ADS (sherbim DSL pa linjen POTS), perdorimi i VoIP eshte me i larte midis perdoruesve te modemit kabllor. 5.5 Televizioni kabllor CATV (Cable TV) Televizioni kabllor eshte nje sistem qe u siguron konsumatoreve televizion duke derguar sinjale te frekuncave te radios nepermjet fibrave optike ose kablleve koaksial. Ai eshte I kundert me metoden ―permes ajrit‖ i perdorur per transmetim televiziv tradicional (nepermjet valeve te radios) ne te cilin kerkohet nje antene televizive. Teknikisht, CATV perfshin shperndarjen e nje numri kanalesh televizive te mbledhura ne nje vend qendror (i quajtur headend) te abonentet brenda nje komuniteti nepermjet nje rrjeti te degezuar prej fibrash optike ose kabllash koaksial dhe amplifikues broadbande. Si ne rastin e transmetimit te radios, perdorimi i frekuencave te ndryshme lejon qe shume kanale te shperndahen nepermjet te njejtit kabell, pa tela te ndare per secilin. Nje tuner (sintonizues, pult) televizori perzgjedh nje kanal nga ky sinjal i miksuar. I njejti program shpesh transmetohet njekohesisht me ane te valeve te radios dhe I shperndare me kabell. Programe te tjere mund te shperndahen vetem me ane te kabllorit, rregullat per kufizimin e permbajtjes jane me te favorshme per kabllorin sesa per TV ―permes ajrit‖. Sistemet tradicionale te televizionit me kabell punonin strikt me ane te sinjaleve analoge (duke perdorur vale radio standarte) por shume sisteme moderne te televizionit me kabell perdorin gjithashtu teknologjine e kabllit digital, i cili perdor sinjal dixhital te kompresuar, duke i lejuar ata te sigurojne me shume kanale sesa vetem me analog. Sistemet moderne te TV me kabell gjithashtu ofrojne sherbime te tjere si Video on demand (Video ne kerkese), telefonite. Ne Ameriken e Veriut ekziston nje kompeticion midis televizionit kabllor dhe linjes satelitore, kjo e fundit nuk mund te garoje per broadbande interaktive dhe ze per shkak te voneses te te justifikuar nga ligjet fizike mbi satelitin gjeosinkron. 5.6 Permbledhje e teknologjive konkuruese Paragrafet e mesiperm detajojne dizavantazhet e teknologjive qe konkurojne WiMAX. Keto teknologji ishin fillimisht te perfytyruara si mjete te ndryshme te permiresimit te rrjetit tradicional ekzistues te siguruesve te sherbimit dhe jo si nje strategji perhapjeje me skeme te katerfishte. Per shkak se WiMAX ofron nje kosto te ulet per abonent dhe nje kthese te shpejte ne investim, WiMAX do te mundesoje nje treg te ri hyres qe do te arrije perfitime te shpejta, vecanerisht ne tregjet ku ekzistuesit nuk mund te arrijne te perhapin zgjidhje ekonomike te broadband (e krahasuar me nje sherbim T1 te dhenash te nje kompanie)

36


Kapitull 6 Shtresat MAC dhe PHY ne WiMAX 6.1 Metodat multiplexing Multiplexing eshte nje term i perdorur per tiu referuar nje procesi ku sinjale mesazhi analoge te shumefishta ose rrjedha te dhenash dixhitale kombinohen ne nje sinjal te vetem. Qellimi eshte qe te ndahet nje burim i kushtueshem. Psh ne elektronike, multiplexing lejon sinjale analoge te ndryshem te procesohen nga nje konvertues analogne-dixhital (ADC: Analog-to-Digital Converter), dhe ne telekomunikacion, thirrje te ndryshme telefonike mund te transferohen duke perdorur nje tel. Ne komunikacion, sinjali i multiplexuar transmetohet permes nje kanali komunikimi, i cili mund te jete nje mjet fizik transmetimi. Multipleximi ndan kapacitetin e nje kanali komunikimi te nivelit te ulet ne disa kanale logjike te nivelit te larte, nje per secilin sinjal mesazhi apo rrjedhe te dhenash qe transferohen. Procesi i kundert i njohur si demultiplexing mund te ekstraktoje kanalet origjinal ne anen e marresit. Dy format kryesore te multiplexing te suportuar nga WiMAX jane time-division duplexing (TDD) dhe frequency-division duplexing (FDD). 6.1.1 TDD (Time Division Duplexing) TDD i referohet nje skeme transmetimi qe lejon nje rrjedhe asimetrike per transmetimin uplink dhe downlink qe eshte me i pershtatshem per transmetimin e te dhenave. Ne nje sistem Time Division Duplex, nje transportues i zakonshem eshte i ndare midis uplink-ut dhe downlink-ut, burimi qe ndryshohet ne kohe. Perdoruesit jane te alokuar ne nje apo me shume intervale kohe (timeslot) per transmetim uplink dhe downlink. TDD eshte aplikimi i multipleksimit time-division (TDM) per te ndare sinjalet e jashtme dhe te kthimit. Ai emulon komunikim full duplex (duplex i plote) permes nje linku komunikimi half-duplex (gjysem duplex).

a) b)

Nje ilustrim i thjeshte i nje sitemi komunikimi half-duplex a) dhe full-duplex b) Time Division Duplex ka nje avantazh te forte ne rastin kur asimetria e shpejtesise se te dhenave uplink dhe downlink eshte variabel. Me rritjen e sasise se te dhenave uplink, me teper bandwidth mund ti alokohet asaj, dhe meqe ajo (bandwidth) ngushtohet, mund te zvogelohet. Nje tjeter avantazh eshte qe path-et (kalimet) e radios uplink dhe downlink jane shume te ngjashem ne rastin e nje sistemi levizes te ngadalte. Kjo do te thote qe teknika si formimi i rrezeve (beamforming) punojne shume mire me sistemet TDD. Shembuj te tjere sistemesh TDD jane WLAN (Wireless Local Area Networks) dhe Bluetooth. 6.1.2 FDD (Frequency Division Duplexing) FDD eshte me teper eficent ne rastin e trafikut simetrik. Nen-bandat uplink dhe downlink thuhet se ndahen nga "ofseti i frekuences‖. Nje avantazh tjeter i FDD eshte qe, e ben planifikimin e radios me te lehte dhe eficent meqe stacionet baze ―nuk e degjojne‖ njeritjetrin (meqe transmetojne dhe marrin ne nen-banda te ndryshme) dhe keshtu qe normalisht nuk mund te interferojne me njeritjetrin. Me sistemet TDD, kujdes duhet te behet per te mbikqyrur bandat midis stacioneve baze fqinje (qe e pakesojne eficencen spektrale) ose per te sinkronizuar stacionet baze, keshtu qe ata te transmetojne dhe te marrin ne te njejten kohe (kjo e rrit kompleksitetin e rrjetit dhe koston, dhe redukton fleksibilitetin e alokimit te bandwidth-it meqe te gjithe stacionet baze dhe sektoret do te detyrohen te perdorin te njejtin raport uplink/downlink). Shembuj sistemesh FDD jane ADSL, VDSL, sistemet celulare qe perdorin UMTS. 6.2 Shtresa Data Link

37


Shtresa e dyte e modelit OSI, Data Link Layer dergon frame te dhenash nga shtresa e rrjetit te shtresa fizike. Ajo kontrollon impulset elektrike qe hyjne e dalin nga kablli I rrjetit. Ne piken fundore marrese, shtresa data link i paketon bitet e paperpunuara nga shtresa fizike ne data frame (Nje data frame eshte nje strukture llogjike e organizuar ne te cilen mund te vendosen te dhena). Paraqitja elektrike e te dhenave (modelet e biteve, metodat e kodimit, dhe token-at) njihet vetem nga kjo shtrese.

Nje data frame te thjeshte perbehet nga: ID e derguesit qe paraqet adresen e kompjuterit qe dergon informacionin, ID destinacion qe paraqet adresen e kompjuterit te cilit I dergohet informacioni. Informacioni i kontrollit perdoret per tipin e frame-it, rutim, dhe informacion segmentimi. Kontrolli i teprise ciklike CRC (cyclical redundancy check) siguron ndreqje te gabimeve dhe informacion verifikimi per te siguruar qe data frame eshte marre ne menyre korrekte. Shtresa data link eshte pergjegjese per sigurimin e transferimit te ketyre data frame-ve pa gabime nga nje kompjuter ne tjeter permes shtreses fizike. Kjo lejon shtresen e rrjetit te anticipoje virtualisht transmetim pa gabime permes lidhjes se rrjetit. Zakonisht kur shtresa data link dergon nje frame, ajo pret per nje konfirmim nga marresi. Shtresa data link marrese zbulon problemet me frame-in qe mund te ndodhin gjate transmetimit. Frame-t qe demtohen gjate transmetimit ose nuk njihen apo pranohen dergohen mbrapsht. 6.2.1 Nenshtresa MAC (Media Access Control) Nenshtresa MAC siguron akses te ndare (shared) ne shtresen fizike per kartat NIC te kompjuterave. Ajo komunikon direkt me NIC dhe eshte pergjegjese per dergimin e te dhenave pa gabime midis dy kompjuterave ne rrjet. Kategorite 802.3, 802.4, 802.5 dhe 802.12 percaktojne standartet per kete nenshtrese dhe shtresen e pare te OSI, shtresen fizike.

MAC vepron si nje nderfaqje midis nenshtreses Logical Link Control dhe shtreses fizike te rrjetit. Shtresa e MAC siguron nje mekanizem adresimi te quajtur adresa MAC. Ky eshte nje numer unik serial qe i caktohet cdo pershtatesi rrjeti duke e bere te mundur dergimin e paketave te te dhenave ne nje destinacion brenda nje nenrrjeti, psh nje rrjet Etherneti. MAC shpesh perdoret si nje sinonim per protokollin multiple access, meqe nenshtresa e MAC siguron protokollin dhe mekanizmat e kontrollit qe kerkohen per nje metode te caktuar aksesi te kanalit. Kjo ben te mundur per stacione te ndryshem te lidhur me te njejtin mjet fizik ta ndajne ate. Shembuj te mjeteve fizike shared jane rrjetat bus, ring, hub, wireless. 6.3 Shtresa MAC e WiMAX

38


Shtresa MAC per IEEE 802.16 siguron nje nderfaqje te pavarur nga PHY. Funksioni i saj kryesor eshte menaxhimi i burimeve te transmetimit uplink dhe downlink dhe paketimi I te dhenave nga shtresat me te siperme ne nje frame MAC. Nje frame standart MAC 802.16 per TDD tregohet ne figuren me poshte. Framet downlink dhe uplink jane te lidhur ne nje frame te vetem meqe ata ndajne nje link transmetimi te perbashket. Ne te kundert framet uplink dhe downlink te FDD mbahen te pavarur nga njeri tjetri.

Nje koke kontrolli i frame FCH (Frame Control Header) perdoret per te pershkruar profilet burst dhe gjatesine e frame-ve burst ne nenframe-in downlink. Ne nenframe-in uplink, initial ranging perdoret per intervale konflikti dhe kontroll bandwidth per alokimin e bandwidth-it nga secili stacion abonenti. MAC-u i WiMAX eshte dezinjuar per akses point-to-multipoint dhe suporton protokolle te ndryshme qe perfshijne IP (Internet Protocol), Ethernet, dhe ATM. Ne WiMAX, disa software te shtreses MAC ndahen ne MAC i siperm (Upper MAC-UMAC) dhe MAC i poshtem (Lower MAC- LMAC). MAC i poshtem izolon kompleksitetin e shtreses fizike (PHY) nga MAC i siperm, shkarkon ngarkesen nga MAC i siperm duke kryer enkriptim dhe dekriptim te dhenash AES/DES, si dhe CRC (cyclical redundancy check). Skedaret binare te MAC-ut te poshtem sigurohen si per stacionin baze ashtu dhe per stacionin e abonentit. Nje LMAC binar eshte i ruajtur ne memorjen load/store te procesorit ARC, qe e ngarkon dhe e ekzekuton ate, pasi ai del nga UMAC qe vepron ne procesorin kryesor. Nje diagrame e komponenteve dhe arkitektura e nje zgjidhjeje software paraqitet ne figuren me poshte:

Arkitektura e nje software CPE

Inkuadrimi, klasifikimi, raportimi i statistikave, alokimi i bandwidth-it, suportimi I parametrave QoS, dhe sherbimi i perzgjedhjes se uplink-eve jane disa nga tiparet kryesore te MAC-ut te siperm. Ura eshte nje shtrese linku qe i drejton paketat e Ethernetit te destinuara per linkun e ajrit drejt nenshtreses se MAC 802.16 dhe anasjelltas. Specifikimet e plota te nderfaqjes API mund te sigurohen per te zhvilluar komponentet e MAC-ut te siperm, per konfigurimin e te gjithe sistemit, suiten e kriptografise, radhet e perzgjedhura, intervalet e kohes, vecorite e sigurise dhe radio. Psh, duke

39

Rrjetat Kompjuterike te Avancuara perdorur konfigurimin e sistemit API, perdoruesi mund te vendose dhe marre adresen IP, net mask, default gateway, dhe adresen MAC ne te dy nderfaqjet e Ethernetit dhe WiMAX. Ne menyre te ngjashme funksionet e konfigurimit e lejojne perdoruesin te vendose e te marre fuqine minimum dhe maximum te transmetimit, gjithashtu te konfiguroje alokimin e bandwidth-it. API i berthames MAC perfshin funksione per inicializimin dhe mbylljen (shut down) e sistemit, menaxhim sistemi, dhe menaxhim trafiku te sistemit. Hyrjet e rrjetit, inicializimi i ures (bridge) se MAC-ut, menaxhimi I sigurise dhe menaxhimi i performances se te dhenave jane disa nga funksionet e rendesishme te kryera nga nderfaqja API e MAC-ut berthame. 6.4 Shtresa fizike Shtresa e pare e modelit OSI eshte shtresa fizike. Kjo shtrese transmeton rrjedhe bitesh te pastrukturuara permes mjeteve fizike (si kablli i rrjetit). Shtresa fizike eshte totalisht e orientuar nga hardware dhe merret me te gjitha aspektet e vendosjes dhe mirembajtjes se lidhjes fizike midis kompjuterave qe komunikojne. Shtresa fizike mban gjithashtu sinjalet qe transmetojne te dhena te gjeneruara nga shtresat me siper. Kjo shtrese percakton se si kablli eshte i lidhur me karten NIC. Psh, ajo percakton se sa pine ka konektori dhe cfare funksionesh kane secila. Ajo percakton gjithashtu cila teknike transmetimi do te perdoret per te derguar te dhena permes kabllit te rrjetit. Kjo shtrese siguron kodimin e te dhenave dhe sinkronizimin e biteve. Shtresa fizike eshte pergjegjese per transmetimin e biteve (zero dhe njesha) nga nje kompjuter ne tjeter, duke garantuar qe kur nje host transmetues dergon nje bit 1, ai te merret si nje bit 1 dhe jo 0. Per shkak se lloje te ndryshme mediash transmetojne bite (sinjale elektrike) ne menyra te ndryshme, shtresa fizike percakton gjithashtu kohezgjatjen e secilit impuls dhe se si cdo bit eshte perkthyer ne impulsin korrekt elektrik apo optik per kabllin e rrjetit. 6.5 Shtresa fizike e WiMAX (PHY) WiMAX specifikon dy standarte qe suportojne aplikimet fikse (802.16-2004) dhe ato mobile (802.16e). Keto standarte operojne ne bandat e frekuencave 2.5 GHz, 3.5 GHz, dhe 5.8 GHz. Ne shume vende perfshire dhe USA, 2.5 GHz dhe 3.5 GHz jane spektra te licensuar dhe 5.8 GHz pa license. Te tre spektrat suportojne mjediset LOS dhe NLOS. Aktualisht, 2.5 GHz dhe 2.3 GHz jane caktuar per perdorimin 802.16e, kurse 3.5 GHz dhe 5.8 GHz jane planifikuar per 802.16-2004. Vlerat me te uleta te frekuences sigurojne performance me te mire ne NLOS. Ne shtresen fizike, WiMAX specifikon OFDM dhe OFDMA si teknika transmetimi multicarrier. Profili 802.16-2004 perdor OFDM 256 FFT ndersa 802.16e perdor OFDMA. WiMAX suporton dy skema duplekse: TDD dhe FDD. TDD perdor nje kanal te vetem, I ndare ne disa intervale kohe. Psh, intervale te ndryshme kohe u jepet vlere per transmetim dhe marrje. FDD kerkon dy kanale frekuence per transmetim dhe marrje. Transmetimi dhe marrja mund te ndodhin njekohesisht derisa secili perdor banden e vet te frekuences. TDD eshte me e pershtatshme per sherbime qe kane nje bande te vetme spektri, dhe ato pa license. FDD eshte me e pershtatshme per sherbimet mobile, ato te licensuara dhe trafikun simetrik. FDD eshte me e kushtueshme se TDD meqe kerkohet nje cift spektri. TDD eshte me e pershtatshme per te dhenat asimetrike, por nuk mund te suportoje transmetim dhe marrje ne te njejten kohe. 6.5.1 Vecori te avancuara te sistemit RF dhe PHY 6.5.1.1 Sistemi WiMAX fiks Kontrolli i perforcimit automatik AGC (Automatic gain control), kontrolli i frekuences automatike AFC (Automatic frequency control) dhe deshifrimi i kanalit jane disa nga vecorite kryesore te sistemit PHY ne WiMAX. Figura me poshte paraqet nje skeme PHY per WiMAX fiks.

40

WiMAX

Diagrama bllok e PHY ne WiMAX fiks AGC permireson buxhetin lidhes (link budget) dhe ndihmon ne reduktimin e bit error rate (BER) gjate sinkronizimit dhe transferimit te te dhenave midis stacionit baze dhe stacionit te abonentit.

AFC perdoret per te rregulluar frekuencen e nje VCTCXO te jashtme keshtu qe frekuencat transmetuese dhe marrese te oshilatorit lokal u drejtohen atyre te stacionit baze. Nje PHY OFDM eshte ne gjendje te suportoje skema modulimi pershtatese, duke perfshire QPSK, QAM16 dhe QAM64, duke perdorur bandwidth kanali nga 1.5 MHz ne 20 MHz. APC (Automatic Power Control) eshte nje mekanizem feedbacku i implementuar ne WiMAX fiks qe monitoron parametra cilesie te sigurt, si psh bit error rate (BER). Ai karakterizon sinjalin e marre dhe udhezon transmiterin (transmetuesin) te rregulloje fuqine e tij lart ose poshte per te mbajtur cilesine e sherbimit. Hapesira e paperdorur e APC ( fuqia transmetuese maximum minus fuqine transmetuese ne qiell te paster) mund te mendohet si nje diference e zbehte qe mund te perdoret per tiu pergjigjur shiut dhe ngjarjeve te tjera zbehese. 6.5.1.2 Sistemi i WiMAX Mobile Kodimi hapesire/kohe STC (Space/time coding) eshte teknika e shtimit te simboleve teper te sinjali i transmetuar per te permiresuar mundesine e marresit per te zbuluar ne menyre korrekte te dhenat e informacionit, dhe ajo eshte nje vecori e rendesishme e WiMAX Mobile. Me STC, antenat transmetuese te shumefishta perdoren per te ndare rrjedhat e te dhenave te perbera nga simbole qe organizohen per te arritur permiresime performance kur zbulohen te marresi. Sistemet e antenave MIMO jane te ngjashme me antenat pershtatese dhe perbehen nga antena me elemente te shumefishte te lidhur me nje procesor optimizues tabelash. Terheqja ndaj sistemeve te antenave MIMO eshte perfitimi i madh ne mundesite e transmetimit qe mund te arrihen brenda nje bandwidth te dhene kanali. MIMO ofron potencial te madh te sistemeve NLOS (non line of sight). Formimi i rrezeve eshte nje teknike tjeter procesimi sinjali i implementuar ne sistemet e WiMAX Mobile. Ai perdoret me tabela te dhenesit transmetues ose marres qe kontrollon drejtimin ose ndjeshmerine e nje modeli rrezatimi. Kur merret nje sinjal, formimi I rrezeve mund te rrite ndjeshmerine e marresit ne drejtimin e sinjalit te deshiruar dhe te pakesoje ndjeshmerine ne drejtimin e interferences dhe zhurmes. Formimi i rrezeve merr avantazhin e interferences per te ndryshuar drejtimin e tabeles.

Kapitull 7 Analiza e kercenimeve ne WiMAX Nje rrjet aksesi wireless WiMAX perbehet nga stacionet baze (BS) dhe stacionet mobile (MS). Stacionet baze sigurojne lidhje rrjeti me stacionet mobile. Si nje stacion baze sherbyes, stacioni mobile zgjedh njerin qe i ofron sinjalin me te fuqishem. Ne kete analize abonenti luan rolin e perdoruesit, ndersa nje stacion baze dhe nje bashkesi stacionesh mobile luajne rolin e sistemit.

41

WiMAX

Arkitektura e protokollit te WiMAX strukturohet ne dy shtresa kryesore: MAC dhe shtresa fizike. Diagrama me poshte tregon pikat nderfaqese ku pikat e aksesit te sherbimit SAP (service access point) percaktohen formalisht nga standarti.

Arkitektura e shtresezuar e WiMAX

Elementi qendror i arkitektures se shtresezuar eshte nenshtresa Common Part. Ne kete shtrese, njesite e te dhenave te protokollit MAC PDU-te (protocol data unit) jane te ndertuara, lidhjet jane te vendosura dhe bandwidthi eshte i menaxhuar. Common Part shkemben njesite e te dhenave te sherbimit MAC SDU-te (service data unit) me shtresen e Konvergjences. Common Part eshte i integruar fort me nenshtresen e Sigurise. Nenshtresa e sigurise adreson autentifikim, vendosje te celesave dhe enkriptim. Nenshtresa e Sigurise shkemben PDU-te e MAC-ut me shtresen fizike. Shtresa e konvergjences i pershtat njesite e te dhenave (psh. Paketat IP ose qelizat ATM) te protokolleve te shtresave me te larta ne formatin SDU te MAC-ut, dhe anasjelltas. Shtresa e konvergjences gjithashtu klasifikon SDU-te hyrese te MAC-ut me ane te lidhjeve qe ato i perkasin. Shtresa fizike eshte nje hartezim i dyanshem midis PDU-ve te MAC-ut dhe frameve te shtreses fizike te marra dhe te transmetuara permes kodimit dhe modulimit te sinjaleve RF.

7.1 Kercenimet e shtreses fizike Ne shtresen fizike, rrjedha e biteve eshte e strukturuar si nje sekuence framesh te nje gjatesi te njejte si ne figuren me poshte.

Ndodhet nje nenframe downlink dhe nje nenframe uplink dhe dy menyra operimi: FDD dhe TDD. Boshti horizontal paraqet domainin e kohes, ndersa boshti vertikal paraqet domainin e frekuences. Ne FDD, nenframe i downlink dhe uplink jane te njekohshem, por nuk interferojne sepse ata dergohen ne frekuenca te ndryshme. Ne TDD, nenframe downlink dhe uplink jane te njepasnjeshem. Nje kohezgjatje frame prej 0.5, 1, ose 2 milisekondash mund te perdoret. Framet kane gjatesi te njejte. Ne TDD, porcioni I alokuar per downlinkun dhe porcioni i alokuar per uplinkun mund te variojne.

42

WiMAX Uplinku eshte TDMA (time division multiple access) i cili do te thote se bandwidthi eshte i ndare ne intervale kohe. Secili interval kohe eshte i alokuar ne nje stacion mobile individual qe sherbehet nga stacioni baze. Nje paraqitje e detajuar e nje nenframe downlinku TDD ilustron natyren burst te transmetimit si ne figuren me poshte:

Nenframe downlink i TDD Nje nenframe downlink perbehet nga dy pjese kryesore. Pjesa e pare permban informacion kontrolli ndersa pjesa e dyte permban te dhena. Informacioni i kontrollit perbehet nga nje hyrje dhe harta. Hyrja eshte per qellime sinkronizuese te frame. Ekzistojne dy harta. Nje harte downlink shpall pozicionin e fillimit dhe karakteristika te transmetimit te bursts te te dhenave qe vijojne. Nje harte uplink shpall alokimin e bandwidth me stacionet mobile per transmetimin e tyre. Pjesa e te dhenave perbehet nga nje sekuence bursts. Cdo burst transmetohet sipas nje profili modulimi dhe nje lloji korrigjimi gabimesh. Ata dergohen ne nje shkalle rritese te veshtiresise se demodulimit. Megjithate, nje stacion mobile mund te marre vetem bursts nderkohe qe ai e ka mundesine ta beje ate dhe te shperfille bursts qe nuk mund te demoduloje. Meqe nenshtresa e sigurise eshte siper saj, shtresa fizike eshte e pasigurt. WiMAX eshte I cenueshem ndaj sulmeve te shtreses fizike si zhurmimi. Zhurmimi arrihet duke paraqitur nje burim zhurme te fuqishem mjaftueshem per te reduktuar kapacitetin e kanalit. Zhurma mund te jete jo e qellimshme ose me qellim te keq. Informacioni dhe pajisja e kerkuar per te kryer zhurmimin nuk jane te veshtire per tu siguruar. Riperteritja ndaj zhurmimit mund te shtohet me rritjen e fuqise se sinjaleve ose me rritjen e bandwidthit te sinjaleve duke perdorur teknika perhapese si kercim frekuencash ose spekter i shperndarjes se sekuences direkte. Disa opsione jane te disponueshme per te rritur fuqine e sinjalit si nje transmetues me i fuqishem, nje antene transmetuese me dobi te larte, dhe nje antene marrese me dobi te larte. Zhurmimi eshte i lehte per tu zbuluar me ane te pajisjeve monitoruese te spektrit te radios. Burimet jane te lehta per tu gjetur duke perdorur mjete gjetese te drejtimit te radios. Perforcime te ligjit mund te perfshihen per te ndaluar zhurmuesit. Segmente te zhurmuara te bandwidthit, kur zbulohen, mund te shmangen ne nje skeme spektri shperndares. 7.2 Kercenimet e shtreses MAC Shtresa MAC eshte e orientuar ndaj lidhjes (connection oriented). Ekzistojne dy lloje lidhjesh: 1. lidhje te menaxhimit dhe 2. lidhje te transportit te te dhenave. 1. Lidhjet e menaxhimit jane te tri llojeve: a. themelore (basic), b. primare dhe c. sekondare. Nje lidhje themelore eshte e krijuar per secilin stacion mobile kur ai lidhet me rrjetin. Ai perdoret per mesazhe menaxhimi te shkurtra dhe urgjente. Lidhja primare eshte gjithashtu e krijuar per cdo stacion mobile ne kohen e hyrjes ne rrjet, por ajo perdoret per mesazhe menaxhimi tolerante ndaj voneses. Lidhja sekondare perdoret per mesazhet e menaxhimit te inkapsuluara IP (DHCP, SNMP, TFP). 2. Lidhjet e transportit mund te vendosen me kerkese (on demand). Ato perdoren per rrjedhat e trafikut te perdoruesit. Unicast dhe multicast mund te perdoren per transmetim. Shoqerimi i sigurise SA (security association) eshte nje koncept qe kap parametrat e sigurise se nje lidhjeje: celesat dhe algoritmat e enkriptimit te perzgjedhur. Lidhjet e menaxhimit themelore dhe primare nuk kane SA. Megjithate integriteti i mesazheve te menaxhimit mund te sigurohen. Lidhja e menaxhimit sekondare mund te kete ne baza opsionale nje SA. Lidhjet e transportit gjithmone kane SA.

43

WiMAX

Modeli i sigurise Modeli i sigurise tregohet ne figuren me siper. Celesat e sigurise dhe shoqerimet e vendosura midis nje stacioni mobile dhe nje stacioni baze gjate nje hapi autorizimi ne nje hyrje rrjeti shpjegohet me poshte. Katroret tregojne njesite. Vijat paraqesin lidhjet me kardinalitete ne pikat terminuese. Elementet para ekzistues jane vizatuar me vija solide ndersa elementet e caktuar ne menyre dinamike jane vizatuar me vija te nderprera. Ekzistojne tre lloje SA : SA primare, SA statike dhe SA dinamike. Secila SA ka nje identifikues (SAID). Ai permban gjithashtu nje identifikues pakete kriptografike (algoritma te perzgjedhur), celesa enkriptimi trafiku TEK (traffic encryption key) dhe vektore inicializimi. Ekziston nje SA primare per secilin stacion mobile. SA primare vendoset kur stacioni mobile eshte inicializuar. Qellimi i SA primare eshte lidhja e menaxhimit sekondare. SA primare ndahet ekskluzivisht midis stacionit baze dhe stacionit mobile. SA statike krijohen nga stacioni baze gjate inicializimit te nje stacioni mobile. Ekziston nje SA statike per cdo sherbim kryesor unicast. Nje stacion mobile mund te abonohet ndaj sherbimeve shtese. SA-te dinamike krijohen te castit kur rrjedha te reja hapen dhe ato shkaterrohen kur rrjedhat e tyre terminojne. Sa statike dhe SA dinamike mund te ndahen permes stacioneve mobile te ndryshme, kur perdoret multicasti. Njesite e te dhenave Core (berthame) jane certifikata X.509, AK (Authorization Key), KEK (Key Encryption Key) dhe celesi HMAC (message authentification key). Cdo stacion mobile parakonfigurohet me nje certifikate X.509. Certifikata X.509 eshte e perhershme. Ajo permban celesin publik (PK) te stacionit mobile. Stacioni mobile e perdor ate per autentifikimin e tij me stacionin baze. Te gjithe celesat e tjere vendosen gjate autorizimit. Ata duhet te rifreskohen mbi nje baze periodike permes riautorizimit. Stacioni baze percakton AK dhe e kalon ate te stacioni mobile, i enkriptuar duke perdorur PK. AK ka nje numer sekuence ( nga 0 ne 15) dhe nje jetegjatesi. Jetegjatesia e nje AK luhatet nga nje dite ne 70 dite, me nje vlere default 7 dite. Stacioni mobile e perdor AK per te percaktuar KEK dhe celesin HMAC. Numri i sekuences se AK i perket ne menyre implicite celesave HMAC. KEK perdoren per te enkriptuar TEK gjate transferimit te tyre. Hyrja ne rrjet e nje stacioni mobile perbehet nga keto hapa: - Skanim downlink dhe sinkronizim me nje BS. - Pervetesim pershkrimi te uplinkut dhe downlinkut, zbulim kanali uplink I disponueshem. - Klasifikim. - Negocim mundesish. - Autorizim, autentifikim dhe vendosje celesah. - Regjistrim. Gjate skanimit, stacioni mobile kerkon per sinjale downlink duke shkuar permes frekuencave te disponueshme. Ai kerkon per nenframe downlink. Kur nje kanal gjendet, ai merr pershkrimin e downlinkut dhe uplinkut. Stacioni mobile siguron harten downlink dhe uplink ne kokat e frame-it fizik ( ata tregojne strukturen e nenframeve ne termat e bursts). Pershkruesit e kanalit downlink/ uplink sigurohen si mesazhe te menaxhimit MAC (ata tregojne vecorite e bursts ne terma te shpejtesise se te dhenave dhe korrigjimit te gabimeve). Gjate klasifikimit, stacioni mobile sinkronizon oren e vet me stacionin baze dhe percakton nivelin e fuqise se kerkuar per te komunikuar me stacionin

44

WiMAX baze. Klasifikimi behet ne nje kanal te vecante te quajtur intervali klasifikues, qe eshte nje akses I shumefishte i bazuar ne perplasje. Lidhja themelore dhe lidhja primare caktohen gjate klasifikimit. Mundesite, psh. ne terma te algoritmeve te suportuar te sigurise, negociohen ne lidhjen themelore. Autorizimi dhe autentifikimi mund te jene te bazuara ne certifikaten X.509, ose EAP. Regjistrimi rezulton ne vendosjen e nje lidhje menaxhimi sekondare. Nje PDU e shtreses MAC perbehet nga nje koke MAC, nje ngarkese dhe nje CRC opsionale. Ngarkesa mund te perbehet nga trafiku i perdoruesit te mesazheve te menaxhimit. Koka MAC permban nje flamur, i cili tregon nese ngarkesa e PDU-se eshte e enkriptuar ose jo. Vete kokat e MAC-ut nuk jane te enkriptuara, dhe te gjitha mesazhet e menaxhimit te MAC-ut do te dergohen ne qartesi. Sipas standartit, kjo eshte per te lehtesuar operimin e shtreses MAC. Cdo lidhje transporti ( termi perdoret per tiu referuar nje lidhjeje te shtreses MAC te dedikuar per trafikun e perdoruesit) ka ose nje SA (qe aplikohet si per uplinkun dhe downlinkun) ose dy SA ( nje per uplink dhe tjetra per downlink). Formati i ngarkeses tregohet si me poshte:

Formati i ngarkeses Kur eshte i aplikueshem, perpara enkriptimit, cdo pakete i jepet nje identitet unik si nje numer i ri pakete 4-bitesh ( qe rritet nga nje njesi te dhenash ne tjetren). Per shkak te identitetit unik, ka hapesira te ndara vlerash per uplink dhe downlink. 802.16e perdor DES (Data Encryption Standart) ne menyren CBC ose AES (Advanced Encryption Standart) ne menyren CCM per te shifruar ngarkesen e PDU-ve te MAC-ut. Mbrojtja e integritetit e trafikut te te dhenave 802.16 nuk ekzistonte perpara 802.16e. 802.16e paraqet nje mekanizem mbrojtjeje integriteti per trafikun e te dhenave. MAC- CBC (si nje komponent i AES-CCM) perdoret per te mbrojtur integritetin e ngarkeses se njesive te te dhenave MAC. Mesazhet e menaxhimit (asnjehere te shifruar) mund te sigurojne informacion te vlefshem per nje sulmues. Ata mund te interceptohen nga nje degjues pasiv Brenda komunikimit. Nuk ka veshtiresi serioze teknike te zgjidhen nga nje sulmues. Nga perspektiva e perdoruesit, pergjimi i mesazheve te menaxhimit mund te rezultoje ne humbje financiare te limituar. Nga kendveshtrimi i nje sistemi, pergjimi ne vetvete mund te mos krijoje nderprerje. Megjithate, ai mund te perdoret nga nje konkurrent per te hartezuar rrjetin. Megjithate pergjimi i menaxhimit te mesazheve eshte nje kercenim kritik per perdoruesit dhe nje kercenim madhor per sistemin. Pergjimi i trafikut eshte nje kercenim i vogel dhe nuk ka nevoje per kundermasa. Gjithashtu ekziston nje autentifikim i nivelit te pajisjes. Eshte mjaft i perdorshem per te zbuluar pajisje te vjedhura dhe te bllokoje aksesin e tyre me rrjetin. Ky eshte nje autentifikim i bazuar ne certifikaten RSA/ X.509. Certifikata mund te programohet ne nje pajisje nga prodhuesi i saj. Stacionet baze nuk jane te autentifikuar. Cdo dobesi ne autentifikim eshte nje kercenim per stacionet baze. Teknika specifike jane vjedhje identiteti dhe sulm mashtrues I stacioneve baze. Vjedhja e identitetit perbehet nga riprogramimi i nje pajisjeje me adresen hardware te nje pajisje tjeter. Ky eshte nje problem i njohur ne sherbimet e palicensuara sic eshte Wi-Fi/802.11, por eshte nen kontroll ne rrjetet celulare, sepse eshte ilegal dhe me i veshtire per tu ekzekutuar me kartat SIM te abonentit. Nje stacion baze mashtrues eshte nje stacion sulmues qe imiton nje stacion baze te ligjeruar. Metoda e sakte e sulmit varet nga lloji i rrjeteve. Ne nje rrjet Wi-Fi 802.11, qe eshte CSMA (carrier sense multiple access), sulmuesit i duhet te kape identitetin e nje pike aksesi te ligjeruar (AP), per te ndertuar nje mesazh duke perdorur identitetin e APse, te prese derisa pajisja te jete idle (ne gjendje qetesie) dhe te dergoje mesazhin. Kjo eshte nje nga kercenimet kryesore te sigurise ne rrjetet Wi-Fi. Ne nje rrjet WiMAX/802.16, eshte me e veshtire per tu bere per shkak te modelit TDMA (time division multiple access). Sulmuesi mund te transmetoje derisa nje stacion baze I ligjeruar eshte duke transmetuar. Sinjali i sulmuesit, megjithate, duhet te arrije ne marresin (

45

WiMAX stacionin mobile) e vene ne shenjester, me me shume fuqi dhe duhet ta vendose sinjalin e stacionit baze te ligjeruar ne sfond (background). Serisht, sulmuesit I duhet te kape identitetin e nje stacioni baze te ligjeruar dhe te ndertoje nje mesazh duke e perdorur ate identitet. Sulmuesit i duhet te prese derisa nje interval kohe i alokuar ne stacionin baze te ligjeruar te filloje. Sulmuesi duhet te transmetoje, nderkohe qe te marre nje fuqi marrese sinjali, nje vlere ne dBm, me i larte se ai i stacionit baze te ligjeruar. Stacionet mobile marrese e reduktojne dobine e tyre dhe dekodojne sinjalin e sulmuesit ne vend te atij qe vjen nga stacioni baze. Vertetesia reciproke ne nivelin perdorues- rrjet paraqitet ne WiMAX/ 802.16. Vertetesia reciproke, kur eshte e disponueshme, ndodh pas skanimit, pervetesimit te pershkrimit te kanalit, dhe negocimit te mundesive. Ajo bazohet ne protokollin EAP (Extensible Authentication Protocol). EAP eshte nje protokoll vertetesie gjenerik. Per WiMAX 802.16, EAP mund te aktualizohet me metoda specifike vertetesie si EAP-TLS ( e bazuar ne certifikaten X.509) ose EAP-SIM. Ekzistojne tre opsione vertetesie: 1. e bazuar ne listen e pajisjeve 2. bazuar ne X.509 3. bazuar ne EAP Nqse perdoret vetem vertetesia bazuar ne listen e pajisjeve, eshte i mundshem sulmi ndaj stacioneve baze. Rreziku eshte i larte, dhe duhen marre masat e nevojshme. Nqse perdoret vertetesia e bazuar ne certifikate, perdoruesit jane me te prekur sesa sistemi. Ndikimi per perdoruesin eshte i larte, sepse kjo con ne humbje te sherbimit per periudha te gjata kohe. Ndikimi per nje sistem eshte i mesem, sepse kjo con ne humbje financiare te limituar ( ne saje te vjedhjes se kohes se ajrit). Ne rastin e nje perdoruesi, rreziku eshte kritik dhe masat jane te nevojshme. Per nje sistem, rreziku eshte me i vogel dhe nuk ka nevoje per masa. Nqse nje vertetesi e bazuar ne EAP perdoret, ndikimi eshte i njejte si per vertetesine e bazuar ne certifikaten X.509. Rreziku eshte kritik per nje perdorues dhe i madh per nje sistem. Eshte e rendesishme te perdoret nje linje e dyte mbrojtjeje se bashku me vertetesine e bazuar ne EAP. Mesazhet e menaxhimit te MAC nuk shifrohen asnjehere dhe jo gjithmone vertetohen. Ekzistojne mekanizma vertetesie per mesazhet e menaxhimit te shtreses MAC: HMAC (Hashed Message Authentication Code) dhe OMAC (One-key Message Authentication Code). OMAC mbeshtetet ne AES dhe perfshin mbrojtje te perseritur, ndersa HMAC nuk eshte e tille. Mekanizmi i vertetesise per mesazhet e menaxhimit te shtreses MAC, negocion ne hyrje te rrjetit. Qellimi i mesazheve te menaxhimit ku aplikohet vertetesia, eshte i limituar ne versionet e meparshme te 802.16 (eshte zgjeruar ne versionin e). Megjithate dobesite ne vertetesine e mesazheve te menaxhimit hapin dyert ndaj agresioneve, si modifikimit te mesazheve te menaxhimit, duke rritur ndikimin e ketij lloj sulmi dhe rrezikun. Modifikimi i trafikut nuk mund te ndodhe kur perdoret AES, por ndodh kur ajo nuk perdoret.

Kapitull 8 Implementimi i WiMAX ne nje rrjet mobile

Elementet e zgjidhjes WiMAX

Rrjeti i transportit perfshin teknologji interneti se bashku me link-et e mikrovaleve. Rrjeti core perfshin infrastrukturen per autentifikim, autorizim, llogaritje (AAA) te perdoruesit te centralizuar si

46

WiMAX dhe zgjidhjet e faturuara qe mund te bazohen ne kohe, volum dhe permbajtje. Platformat e aplikimit perfshijne komponente VoIP dhe servera te shperndarjes se permbajtjes. 8.1 Zgjidhja e plote IP WiMAX eshte pjese e nje rrjeti teresisht IP duke kombinuar transmetimin wireless dhe me tela te paketave IP. Arkitektura fund-me-fund perdor standartet IETF dhe IEEE dhe protokollet se bashku me adoptimin e zakonshem te pajisjeve standarte te disponueshme. 8.2 Rrjetet e unifikuar te te dhenave dhe zerit Zgjidhja WiMAX reflekton tendencen e pergjitheshme ne industrine e komunikimeve drejt rrjeteve te unifikuar te te dhenave dhe zerit te bazuar ne paketa. Perfitimet kryesore te ketij kalimi jane kostoja e reduktuar e operacioneve, optimizim i permiresuar i rrjetit dhe menaxhim me i mire i ndryshimit. 8.3 Fleksibilitet dhe inovacion Arkitektura end-to-end eshte fleksibel dhe inovatore. Ajo i mirepret rritjet ne sherbime meqe WiMAX perfshin perdorim nga IP fikse te IP Mobile pa nderprerje sherbimi. 8.4 Akses broadbande kudo Rrjetet end-to-end luajne nje rol te rendesishem ne arritjen e objektivit te sherbimeve broadbande te pranishem kudo per perdoruesit. Siemens dhe Cisco siguron pajisje te avancuara duke perfshire servera per AAA te centralizuar, servera te konfigurimit te IPse, dhe databaza te profilit te perdoruesve qe suportojne roaming. Pajisja konfigurohet per te garantuar qe perdoruesit te marrin trajtim konsistent SLA pavaresisht nga pika e takimit te tyre me rrjetin. 8.5 Rrjeti i transportit Rrjeti i transportit eshte elementi lidhes midis aksesit te radios dhe rrjetit core (berthame) te operatorit. Arkitektura eshte e bazuar ne teknologjine IP. Kjo mund te siguroje perhapje te lehte dhe fleksibel te sherbimeve te reja ne vendin qelize (cell site) si edhe nje investim te sigurt drejt arkitekturave te ardhshme. Dy opsione kryesore jane te disponueshme per rrjetin e aksesit: - rrjeti i aksesit i bazuar ne Shtresen 2, qe siguron nderrim te shpejte te trafikut me kosto efektive - rrjeti i aksesit i bazuar ne Shtresen 3, qe siguron te mirat e sherbimeve IP te menaxhuara ne stacionin baze. Komponentet kryesore te kesaj arkitekture jane nje switch agregimi ose ruteri IP ne vendndodhjen qelize dhe nje ruter agregimi me shkallezueshmeri te larte ne piken e prezences se operatorit (POP- operator point of presence). Keto elemente mund te prezantohen ne ATM, E1/T1 ekzistuese dhe infrastrukturen mikrovale duke siguruar suport per teknologjite e mbulimit broadband te gjenerates se ardhshme. 8.5.1 Rrjeti i aksesit i Shtreses 2 Rrjeti i aksesit i Shtreses 2 siguron nje kombinim te agregimit te trafikut ne Shtresen 2 dhe menaxhim QoS neShtresen 2 dhe 3, duke rezultuar ne nje zgjidhje me kosto efektive per nje nderrim te shpejte te Shtreses 2 me support QoS. Kjo zgjidhje perfshin: - Lidhje Metro Ethernet - Ruter te pikes se injektimit te sherbimit (Service Injection Point router) Rrjeti i aksesit te Shtreses 2 tregohet ne figuren me poshte.

Diagrama e rrjetit te aksesit te Shtreses 2 WiMAX

8.5.1.1 Metro Ethernet Ky rrjet siguron lidhje te urezuar (unicast ose multicast) midis CPE-se se abonentit dhe POP-it te operatorit. Modeli i arkitektures VLAN mund te perzgjidhet per te siguruar nje operacion te thjeshte

47

WiMAX dhe optimal qe adreson gjithashtu ceshtje shkallezueshmerie qe jane pas mesatares se transmetimit Ethernet. Topologjite fizike qe perfshijne hub-e dhe topologjite ring jane te mundshme. Metro Ethernet eshte nje rrjet kompjuterash i bazuar ne standartin e Ethernetit dhe mbulon nje hapesire metropolitane. Ai perdoret zakonisht si nje rrjet aksesi metropolitan per te lidhur abonentet dhe bizneset me WAN-in (Wide Area Network) sic eshte interneti. Bizneset e medha mund te perdorin Metro Ethernet per te lidhur zyrat e degeve te tyre ne Intranete. Etherneti eshte nje teknologji e njohur per dekada me radhe. Nje nderfaqje Etherneti eshte me pak e kushtueshme se nje nderfaqje SDH ose PDH e se njejtes bandwidth. Ethernet-i suporton gjithashtu bandwidth te larte me granularitet te mire, qe nuk eshte e disponueshme me lidhjet tradicionale SDH. Nje avantazh i dallueshem i rrjetit te ksesit te bazuar ne Ethernet eshte se mund te lidhet lehtesisht me rrjetin e klientit, ne saje te perdorimit dominues te Ethernetit ne korporata, dhe se fundi ne rrjetet rezidenciale. Keshtu qe duke perfshire Ethernetin ne MAN-e (Metropolitan Area Network), paraqet shume avantazhe si per siguruesit e sherbimit ashtu edhe per klientin (korporatat dhe rezidencat). Nje rrjet tipik Metro Etherneti eshte nje koleksion i switch-eve ose ruterave te shtreses 2 ose 3 te lidhur permes fibave optike. Topologjia mund te jete ring, star, mesh i plote ose pjeserisht. Rrjeti do te kete gjithashtu nje hierarki, berthame (core), shperndarjre dhe akses. Berthama ne shumicen e rasteve eshte nje shtylle (backbone) ekzistuese IP/MPLS. Etherneti ne MAN mund te perdoret si Ethernet i paster, Ethernet permes SDH, Ethernet permes MPLS. Shperndarjet e bazuara ne Ethernet te paster jane te lira, por pak te besueshme dhe te pershkallezuara (scalable), dhe zakonisht jane te limituara ne shperndarje te nje shkalle te vogel ose eksperimentale. Shperndarjet e bazuara ne SDH jane te perdorshme ne rastin kur ekziston me pare nje infrastrukture SDH, e meta e saj eshte humbja e fleksibilitetit ne menaxhimin e bandwidth-it ne saje te hierarkise te ngurte te imponuar nga rrjeti SDH. Shperndarjet e bazuara ne MPLS jane te kushtueshme por me nje besueshmeri dhe shkallezueshmeri mjaft te larte, dhe perdoren zakonisht nga sigurues sherbimi te medhenj. 8.5.1.1.1 MPLS (MultiProtocol Label Switching) MPLS ose emri saj i plotë Multi Protocol Label Switching është një mekanizëm për shpërndarjen e rrugëve circuit-switched paths në një rrjet IP. E thënë ndryshe kuptimi I këtij përkufizimi është : ekizstojnë një numër i madh adresash destinacion, por gjithashtu një numër i vogël i rrugëve në një rrjet që përdoren më shpesh. Në një rrjet IP, çdo ruter bën një kërkim në tabelën e tij të rutimit sa herë që i duhet të transmetojë një paketë. Me MPLS, të gjitha rrugët e vlefshme të komunikimit ndërmjet burimit dhe destinacionit në një rrjet përcaktohen që në fillim(në përgjithësi automatikisht). Më pas ruteri i parë MPLS që takon një paketë do të bëjë një kërkim në tabelën e tij të rutimit për destinacioni, zgjedh rrugën që do ta çojë paketën në destinacion, dhe e etiketon atë. Secili ruter i mëpastajshëm do të kontrollojë etiketën(që është një metodë që indukton shumë më pak gabime sesa kërkimi i rrugës më të mirë në bazë të adresës së destinacionit), ndryshon etiketën nqs është e nevojshme dhe më pas dërgon paketën e etiketuar tek ruteri tjetër MPLS. Kjo proçedurë përsëritet derisa paketa e etiketuar arrin në në rrjetin destinacion MPLS, në këtë pikë etiketa hiqet dhe vazhdohet më tej me rutimin e zakonshëm. MPLS eshte nje mekanizem i transportimit te te dhenave qe emulon disa karakteristika te rrjetit circuit-switched permes rrjetit packet-switched. MPLS operon ne nje shtrese te modelit OSI qe shtrihet midis shtreses 2 data-link dhe shtreses 3 network, dhe konsiderohet si nje protokoll i ―shtreses 2.5‖. Ai perdoret per te mbajtur lloje te ndryshme trafiku, duke perfshire ketu paketat IP, ATM, SONET, dhe framet e Ethernetit. 8.5.1.1.2 ATM (Asynchronous Transfer Mode) ATM eshte nje perforcues qelize, rrjet me ndryshim qarku (circuit switching) dhe protokoll i shtreses data link qe kodon trafikun e te dhenave ne qeliza me permasa fikse (53 byte; 48 byte te dhena dhe 5 byte te informacionit te kokes (header)). ATM siguron sherbime te shtreses data link qe kryhen permes lidhjes se shtreses 1 SONET (Synchronous Optical Networking). Kjo ndryshon nga teknologjite e tjera te bazuara ne rrjetet me ndryshim paketash (si Internet Protocol ose Ethernet), ku paketat me permasa variabel (frame) perdoren. ATM eshte nje teknologji connection-oriented, ne te cilen nje lidhje logjike vendoset midis dy pikave fundore perpara se shkembimi aktual i te dhenave te filloje. 8.5.1.1.3 Krahasime te MPLS kundrejt ATM

48

WiMAX MPLS dhe ATM sigurojne nje sherbim connection- oriented per te transportuar te dhena ne rrjetet kompjuterike. Ne te dy teknologjite lidhjet jane te sinjalizuara midis pikave fundore, gjendja e lidhjes mbahet ne secilen nyje dhe teknikat e inkapsulimit perdoren per te mbajtur te dhena permes lidhjes. Duke perjashtuar ndryshimet ne protokollet e sinjalizimit (RSVP/ LDP per MPLS dhe PNNI per ATM) ka gjithashtu ndryshime thelbesore ne sjelljen e teknologjive. Ndryshimi me thelbesor eshte ne metodat e transportit dhe inkapsulimit. MPLS eshte ne gjendje te punoje me paketa me gjatesi variabel ndersa ATM transporton qeliza me gjatesi fikse(53 byte). Paketat duhet te segmentohen, transportohen e te rimblidhen permes nje rrjeti ATM duke perdorur nje nivel adaptimi, i cili shton nje kompleksitet dhe ngarkese rrjedhes se te dhenave. MPLS, nga ana tjeter shton thjesht nje etikete te koka e seciles pakete dhe e transmeton ate ne rrjet. Ndryshimi ekziston edhe ne natyren e lidhjeve. Nje lidhje MPLS (LSP) eshte nje-drejtimore, duke lejuar te dhenat te kalojne ne nje drejtim midis dy pikave fundore. Vendosja e komunikimeve te dyanshme midis pikave fundore kerkon nje cift LSP. Meqe 2 LSP kerkohen per lidhje, kalimi i te dhenave nga nje drejtim mund te perdor nje path te ndryshem nga rrjedha e te dhenave ne drejtim te kundert. Lidhjet ATM point-to-point (Virtual Circuits) jane dy-drejtimore, duke i lejuar te dhenat te kalojne ne te dy drejtimet permes te njejtit path. ATM dhe MPLS suportojne te dyja tunelimin e lidhjeve brenda lidhjeve. MPLS perdor stiven e etiketave per ta plotesuar kete, ndersa ATM perdor pathe virtuale. MPLS mund te stivoje etiketa te shumefishta per te formuar tunele brenda tuneleve. Virtual Path Indicator (VPI) i ATM-se dhe Virtual Circuit Indicator (VCI) mbahen se bashku ne koken e qelizes, duke e limituar ATM-ne ne nje nivel te vetem tunelimi. Avantazhi i vetem me i madh qe ka MPLS ndaj ATM eshte se ajo eshte e dezinjuar qe nga fillimi per te qene plotesuese e IP-se. Ruterat modern jane ne gjendje te suportojne si MPLS dhe IP permes nje nderfaqjeje te perbashket duke i lejuar operatoreve te rrjetit fleksibilitet te larte ne dezinjimin dhe operimin e rrjetit. Mosperputhshmeria e ATM-se me IP-ne kerkon nje adaptim kompleks qe e ben te papershtatshem ate ne rrjetet e sotme dominues IP. 8.5.1.2 Pika e Injektimit te Sherbimit (Service Injection Point) Pika e Injektimit te Sherbimit eshte ruteri i pare i agregimit IP/ MPLS (Multiprotocol Label Switching). Kjo eshte pika ku abonentet IP bridged ose abonentet PPPoE (Point-to-Point Protocol over Ethernet) kane akses ne rrjetin e Shtreses 3. 8.5.2 Rrjeti i aksesit te Shtreses 3: Ruteri i vendndodhjes qelize (cell site) Rrjeti i aksesit te shtreses 3 siguron nje mjedis me IP te menaxhuar me kosto efektive. Mjedisi i Shtreses 3 siguron te gjitha te mirat e rrjeteve IP, duke perfshire menaxhimin QoS te Shtreses 3. Kjo zgjidhje permban tre elemente: - Ruteri cell site - Rrjeti i transportit - Ruteri i agregimit Figura me poshte tregon nje rrjet aksesi te Shtreses 3.

Diagrama e rrjetit te aksesit te Shtreses 3 WiMAX

8.5.2.1 Ruteri Cell Site Ruteri Cell Site (CSR) lidh teknologji te ndryshme aksesi me rrjetin core te operatorit. Kjo hyrje e vetme e rrjetit ne vendin qelize (cell site) lejon operatorin te konsolidoje rrjetet e nevojshme te

49

WiMAX transportit, te cilat japin kursime direkte ne capital dhe shpenzimet operative. Teknologjite e aksesit qe mund te lidhen me ruterin cell site perfshijne WiMAX, Sistemin Boteror per Komunikimet Mobile GSM ( Global Sistem for Mobile communications), CDMA (Code Division Multiple Access), UMTS (Universal Mobile Telecommunication Service), PWLAN (Public Wireless Local Area Network), 802.20,etj. Ne menyre qe te sigurohet nje rrjet transporti i thjeshtuar, CSR mund te marre avantazhin e te mirave te provuara te IP-se duke i mundesuar operatoret te ndertojne nje rrjet me disponueshmeri te larte dhe kosto efektive. Vecori te tilla perfshijne balancimin e ngarkimit, disponueshmeri e larte (rirutim rreth lidhjeve te deshtuara), QoS me te gjitha vecorite, multicasting, dhe sherbimet VPN. 8.5.2.2 Rrjeti i transportit Media te ndryshme transporti mund te perdoren midis vend-qelizes WiMAX dhe vendit te agregimit. Operatorit i jepet nje selektim i gjere per te optimizuar sistemin. Eshte e mundur qe te perdoren lidhjet ekzistuese E1/T1 gjithashtu dhe rrjetet ATM. Megjithate ne saje te shkalles se larte te te dhenave ne WiMAX, media e transportit mund te perfshije gjithashtu IP/ MPLS, Metro Ethernet, mikrovale (si lidhjet point-to-point PDH ose SDH ose lidhjet PmP LMDS), i bazuar ne qark etj. 8.5.2.2.1 PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) eshte nje teknologji e perdorur ne rrjetet e telekomunikacionit per te transportuar sasi te medha te dhenash permes mjeteve te transportit dixhital si fibrat optike dhe sistemet e radios mikrovale. Plesiochronous derivon nga greqishtja (plesio-afer, chronos- kohe) dhe nenkupton faktin qe rrjetet PDH funksionojne ne menyre te tille qe pjese te ndryshme te rrjetit jane te sinkronizuara. Vlera kryesore e transferimit te te dhenave eshte nje rrjedhe te dhenash prej 2.048 Mbit/s. Per transmetimin e te folurit, kjo eshte e ndare ne kanale 30 x 64 Kbit/s plus kanale 2 x 64 Kbit/s te perdorur per sinjalizim dhe sinkronizim. Ndryshe e gjithe 2 Mbit/s mund te perdoret per transmetim te dhenash. Vlera ekzakte e te dhenave prej 2 Mbit/s kontrollohet nga nje ore ne pajisjen qe gjeneron te dhenat. Vlera ekzakte lejohet te varioje me nje perqindje te vogel (+/- 0.05 Mbit) rreth vleres ekzakte 2.048 Mbit/s. Kjo do te thote qe rrjedha te ndryshme te dhenash prej 2 Mbit/s mund te levizin me vlera te ndryshme drejt njera-tjetres. Ne menyre qe te levizin rrjedha te dhenash te shumefishta prej 2 Mbit/s nga nje vend ne tjetrin, ata kombinohen se bashku ose multiplex-ohen ne grupe 4-she. Kjo behet duke marre nga nje bit prej seciles nga kater rrjedhat. Multiplexeri transmetues shton gjithashtu bite shtese ne menyre qe te lejoje multiplexerin marres fundor te larget te dekodoje ato bite qe i perkasin rrjedhes korresponduese te te dhenave prej 2 Mega dhe te rindertoje ne menyre korrekte rrjedhen origjinale te te dhenave. Keto bite shtese quhen ndryshe dhe bite ‗justifikimi‘. Meqe secila nga te kater rrjedhat e te dhenave prej 2 Mbit/s nuk eshte e nevojshme te levizin ne te njejten vlere, behet nje lloj kompesimi. Multiplexeri transmetues i ombinon te kater rrjedhat e te dhenave duke supozuar qe ato levizin ne maximumin e vleres se lejuar. Kjo do te thote qe rastesisht multiplexeri do te kerkoje bitin e ardhshem, por ai nuk do te kete arritur. Ne kete rast, multiplexeri sinjalizon multiplexerin marres qe nje bit ‗ka humbur‘. Kjo lejon multiplexerin marres te rindertoje ne menyre korrekte te dhenat origjinale per secilen nga te kater rrjedhat e te dhenave ne vlera te ndryshme ‗plesiochronous‘. Nga procesi i mesiperm rezulton nje rrjedhe te dhenash prej 8448 Kbit/s (rreth 8 Mbit/s). Teknika te ngjashme perdoren per te kombinuar kater x 8 Mbit/s se bashku per te dhene 34 Mbit/s etj. 8.5.2.2.2 SDH (Synchronous Digital Hierarchy) SDH eshte standart i zhvilluar nga International Telecommunication Union (ITU), dokumentuar ne standartin G.707 dhe zgjerimit G.708. Ajo eshte nje metode per te komunikuar informacionin dixhital duke perdorur lazera ose dioda light-emitting (LED) permes fibrave optike. SDH eshte zhvilluar per te zevendesuar sistemin PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) per te transmetuar sasi me te medha te trafikut telefonik dhe te dhenave dhe lejon nderveprim midis pajisjeve te prodhuesve te ndryshem. SONET (Synchronous optical Networking) eshte nje standart tjeter i percaktuar nga GR-253-CORE i cili funksionon ne te njejten menyre, ai perdoret ne USA dhe Kanada, ndersa SDH perdoret ne pjesen tjeter te botes. Rrjeti i sinkronizuar ndryshon nga PDH ne faktin qe vlerat ekzakte qe perdoren per te transportuar te dhenat jane mjaft te sinkronizuara permes gjithe rrjetit, e mundesuar kjo nga orat atomike. Ky sistem i sinkronizuar lejon rrjetet inter-country te operojne ne menyre te sinkronizuar duke reduktuar sasine e buffering te kerkuar midis elementeve ne rrjet. SONET dhe SDH mund te perdoren per te inkapsuluar standarte te meparshme te transmetimit dixhital, si standarti PDH, ose te

50

WiMAX perdorur direkt per te suportuar rrjetet ATM ose te ashtuquajtura Packet over SONET/SDH (POS). Njesia kryesore e transmetimit per SDH eshte sinjali qe operon ne 155.52 Mbit/s I percaktuar si STM- 1 (Synchronous Transport Module level -1). Ne transmetimin e te dhenave te orientuar ne frame, nje frame zakonisht perbehet nga nje header (koke) dhe payload (ngarkese). Fillimisht transmetohet nje pjese e header-it te frame-it, i ndjekur me pas nga nje pjese e payload e keshtu me radhe derisa i gjithe frame te transmetohet. Nje frame SDH e ka permasen 2430 oktete. Ne fillim transmetohen 9 oktete te header-it, i ndjekur nga 261 oktete payload, kjo perseritet 9 here derisa te 2430 oktetet te transmetohen duke harxhuar nje kohe prej 125 mikrosekonda cdo here. Nqse nje oktet ekstraktohet nga bitstream(rrjedha e biteve) cdo 125 mikrosekonda, kjo jep nje vlere te dhenash prej 8 bite per mikrosekonde, ose 64 kbit/s, kjo eshte dhe vlera kryesore e telekomunikimit DS0. Kjo lidhje lejon nje sjellje mjaft te perdorshme te rrjetit optik te sinkronizuar, qe do te thote se kanalet ose rrjedhat e te dhenave te vlerave te uleta mund te ekstraktohen nga rrjedha te larta te dhenash thjesht duke ekstaktuar oktete ne intervale te rregullta kohe, nuk eshte e nevojshme te kuptohet ose dekodohet i gjithe frame. Kjo nuk eshte e mundur ne PDH. SDH perdor disa lloj arkitekturash qe lejon perdorim eficent te bandwidth-it si dhe mbrojtje (aftesia per te transmetuar trafik edhe kur pjese te rrjetit kane deshtuar). Linear APS (Automatic Protection Switching): kjo perfshin 4 fibra, 2 fibra qe punojne ne cdo drejtim dhe dy fibra per mbrojtje. UPRS (Unidirectional Path Switched Ring): 2 kopje me tepri te trafikut te mbrojtur jane derguar ne secilin drejtim perreth unazes (ring). 8.5.2.3 Ruteri i agregimit Ruteri i agregimit e koncentron trafikun nga vendet-qelize te shumefishta drejt rrjetit core te operatorit. Ky element rrjeti me disponueshmeri dhe pershkallezueshmeri te larte ndihmon qe te siguroje dergimin e sherbimit te gjenerates se re. Nepermjet perdorimit te teknologjive te shtuara IP si multicast, QoS, dhe balancimi i ngarkimit, ruteri i agregimit mundeson sherbime si transmetim video dhe radio dhe siguron nje link mbulimi te optimizuar dhe me kosto efektive drejt vendeve-qelize. Ne drejtim te rrjetit core, ruteri I agregimit siguron nje selektim te plote te nderfaqeve me shpejtesi te larte ( duke perfshire Gigabit Ethernet dhe ATM) dhe teknologji rutimi eficente si MPLS. 8.6 Integrim i lehte ne rrjetet ekzistues Rrjetet WiMAX me vete jane sigurisht te realizueshem, por ne shumicen e rasteve teknologjia e aksesit WiMAX do te adoptohet nga operatore si nje zgjerim i rrjeteve te tyre ekzistues. Kjo lejon operatoret te bejne shumicen e infrastruktures se tyre ekzistuese: vendqendrimet e stacionit baze (ne rastin e operatoreve mobile), infrastruktura e sherbimit IP per sherbime, AAA dhe sistemet e faturimit. Platforma e integrimit wireless (WIP) dhe zgjidhja inteligjente e paketave (IPS) jane elementet qendrore per integrimin me perfitim me te larte te teknologjise se aksesit WiMAX ne rrjetet ekzistuese. 8.6.1 Rrjeti Core i operatorit: Platformat WIP dhe IPS 8.6.1.1 WIP (Wireless Integration Platform) Platforma e integrimit wireless WIP (Wireless Integration Platform) siguron te gjithe funksionet e kerkuara per integrimin e nje stacioni baze ne mjedisin e siguruesit te sherbimit ose te operatorit fiks/ mobile nepermjet nderfaqeve te tij te hapura te bazuar ne IP dhe perputhjen me standartet. i njejti objektiv eshte arritur gjithashtu nga teknologji te tjera aksesi te bazuar ne IP si Wi-Fi. Zgjidhja WIP adopton funksionalitete te Access Gateway (portes se aksesit). Kontrolluesi i aksesit operohet ne vendndodhjen qendrore ku trafiku i perdoruesit dhe i sinjalizimit jane te rutuar. Komponentet kryesore te WIP jane zhvilluar si module te ndare. Vetem komponenti I kerkuar ka nevoje te konfigurohet. Diagrama e WIP

51

WiMAX

Komponentet WIP mund te perhapen me tepri duke siguruar disponueshmeri te larte e kerkuar per zgjidhje te transportimit. Per te rritur eficensen e sistemit, komponentet me tepri operojne ne formen load- balancing (balancim ngarkimi). Ne kushte normale ngarkimi ndahet nga te gjithe komponentet. Ne raste deshtimi pjesa operuese mban te gjithe ngarkimin. Arkitektura modulare e WIP lejon fleksibilitet dhe riperdorim te pajisjeve te infrastruktures ekzistuese, duke kursyer ne shpenzimet e kapitalit. 8.6.1.1.1 Autentifikim dhe faturim Veprimi AAA mund te bazohet ne pararegjistrimin e perdoruesit te operatori me ane te nje karte gervishese ose nje sms-je. Ne rastin e kartes gervishese, perdoruesi merr nje ID perdoruesi dhe fjalekalim te perkohshem duke gervishur karten e blere ne nje dyqan. Ne rastin e deftesave elektronike, perdoruesi dergon nje numer celulari tek kontrolluesi dhe merr kredenciale te perkohshme me ane te nje sms-je (Short Message Service). Ne rastin e pararegjistrimit, perdoruesi merr nje user ID dhe password te perhershem te plotesuar nga operatori dhe i vjen fatura çdo muaj. 8.6.1.1.2 Akses broadbande kudo Zgjidhja roaming e WIP eshte dezinjuar sipas rekomandimit WISP-r te adoptuar Brenda Aleances Wi-Fi. Mobile IP (MIP) do te perdoret per skenaret e IP-se se levizshme, ajo lejon vazhdimesi te sesionit te te dhenave me nje performance te larte gjate procedures se kthimit te menaxhuar te rrjetit. MIP do te mundesoje gjithashtu vazhdimesi te sesionit te te dhenave midis Wi-Fi, WiMAX, dhe rrjeteve 3GPP: UMTS/ GPRS (Universal Mobile Telecommunications Service/ General Packet Radio Service). Ne te gjitha rastet, vonesa e kthimit nuk do te garantoje vazhdimesi ne kohe-reale per sesionet e aplikimit. 8.6.1.1.3 Nderveprimi 3GPP Nderveprimi i WiMAX me operatorin mobile 3GPP UMTS/GPRS eshte nje rast i vecante ku operatoret mobile kane nje infrastrukture ekzistuese qe duan ta riperdorin me nje rrjet aksesi WiMAX. WIP kerkon te adaptohet per te siguruar lidhje me sherbimet ekzistuese te operatoreve mobile. Zgjidhjet ndervepruese WiMAX-3GPP jane te bazuara ne rezultatet e disponueshme prej WLAN dhe specifikimeve ndervepruese UMTS/GPRS, qe sigurojne per skenaret e lidhjeve te lira dhe te shtrenguara. Nderveprimi lidhje-e lire eshte konsistent me zgjidhjet ndervepruese te WLAN-it publik dhe eshte nje zgjidhje e realizueshme. Lidhja- e lire lejon qe WiMAX te jete nje rrjet aksesi qe ploteson rrjetet aktuale te aksesit 2G/3G. IPS eshte nje zgjidhje me kosto efektive ndaj arritjes ―Loose coupling‖ (lidhje e lire) qe eshte konsistente me zgjidhjet te WLAN-it publik. 8.6.1.1.4 GPRS (General Packet Radio Service) GPRS eshte nje zgjidhje e lidhjes IP bazuar ne paketa qe suporton nje fushe te gjere aplikimesh. Rrjetet GPRS operojne si zgjerime wireless te internetit, dhe u japin perdoruesve akses Interneti ashtu si dhe akses ne organizatat e tyre nga cdo vend. Me nje mesatare shpejtesie mbi 40 Mbit/s, perdoruesit kane te njejten shpejtesi efektive aksesi si nje modem, por me komoditetin per tu lidhur nga cdo vend. Arkitektura GSM/ GPRS

52

WiMAX

GPRS eshte kryesisht shtese e nje infrastrukture te dhena-pakete ndaj GSM. Funksionet e elementeve te te dhenave jane: 1. Kontrolluesi i stacionit baze (base station controller) drejton te dhenat e paketave tek nyja SGSN (Serving GPRS Support Node), nje element qe autentifikon dhe gjurmon vendin e stacioneve mobile. 2. SGSN kryen llojet e funksioneve per te dhenat qe qendra e mobile-switching MSC (Mobile Switching Center) kryen per zerin. Ndodhet nje SGSN per cdo zone sherbimi, dhe eshte shpesh e vendosur perkrah MSC. 3. SGSN i drejton te dhenat e perdoruesit tek nyja GGSN ( Gateway GPRS Support Node), e cila eshte nje porte per rrjetet e jashtem. Ndodhet kryesisht nje GGSN per rrjetin e jashtem (psh, Interneti). GGSN gjithashtu menaxhon adresat IP, njehson adresat IP ne menyre dinamike per stacionet mobile per sesionet e tyre te te dhenave. Nje element tjeter i rendesishem eshte regjistri HLR (Home Location Register), i cili ruan informacionet e llogarise se perdoruesve per sherbimet e te dhenave dhe zerit. 8.6.1.2 Zgjidhja e paketave inteligjente IPS (Intelligent Packet Solution) Zgjidhja e paketave inteligjente pasuron standartin GSM/ 3GPP duke ofruar evente, kohe, ngarkim permbajtjeje per klientet me parapagese dhe pagese te mevonshme per nivel sherbimi (si WAP, Web Browsing, Email, Streaming Video etj). Zgjidhja per IPS kombinon Cisco GGSN, SSG, CSG me serverat e Siemens per shperndarje dhe menaxhim. 8.6.1.2.1 Zgjidhjet e avancuara me faturim Deri tani IPS eshte implementuar per te integruar teknologjite e aksesit 2G/3G. GGSN si pjese e IPS- se terminon tunelin GPRS Tunnel Protocol (GTP), kryen autentifikim abonenti, shpaketon informacionin GTP (paketat IP) dhe i drejton ato drejt Gi-node (nyjes Gi). Paketat IP inspektohen me pas nga Gi-node e IPS-se. Duke pasur mundesine e inspektimit te thelle te paketave (L3-L7), Gi-node lejon per modele ngarkimi te diferencuar per evente, kohe dhe ngarkesat te bazuar ne volum ne nivelin e protokollit.Mundesite e Gi-node mund te krijohen gjithashtu dhe per WiMAX (gjithashtu edhe teknologji te tjera aksesi): ne menyre te ngjashme me aksesin 2G/3G, nje funksion trigger i quajtur PDG (Packet Data Gateway) nderfaqeson Gi-node. Gi node arrihet pas autentifikimit te aksesit te perdoruesit i cili sigurohet nga WIP. Kjo lejon operatoret e rrjetit Mobile 3GPP te perdorin sherbimet e siguruar nga zgjidhjet e tyre aktuale IPS per te suportuar gjithashtu rrjetet e aksesit WiMAX dhe Wi-Fi.

53

WiMAX

Diagrama funksionale tregon nderveprimin 3GPP me IPS

UTRAN- UMTS Terrestrial Radio Access Network RNC- Radio Network Controller

Kapitull 9 Ekonomia WiMAX WiMAX kushton me pak per tu shperndare se teknologjite e tjera broadband. Sic vihet re nga tabela me poshte, shume teknologji si fibrat neper shtepi (FTTH) jane shume te kushtueshme per tu shperndare. Skemat e dobeta per siguruesit e sherbimit qe perdorin nje teknologji te kushtueshme me kablla nentokesore ( dhe investitoret e tyre) si FTTH ose me kablla, jane te tilla qe pasi eshte bere nje investim prej shume biliona dollare per te sherbyer ne nje rajon te vogel, nje operator WiMAX mund te hyje ne tregun e tyre me nje shpenzim kapitali me te vogel (CAPEX- Capital Expenditure) dhe ta nxjerre jashte biznesit operatorin me CAPEX me te madh.

Teknologjite Broadband Baza/ CAPEX e instaluar Kosto/ shtepi DSL 270 $ 30$ - 50$ Kablli 65 $ 1.200 $ 2/2.5/3G 405 $ 50 $ FTTH 93 $ 1.250 $ WiMAX 3 $ 8 $

Krahasime te teknologjive kryesore broadband Tabela me siper tregon nje avantazh mjaft te madh ekonomik te WiMAX ndaj teknologjive te tjera broadband. Me perjashtim te teknologjive wireless 2.5 dhe 3 G, teknologjite e tjera broadband nuk mund te ofrojne sherbime mobile dhe skemen e katerfishte. Teknologjia percarese eshte percaktuar nga profesori i Shkolles se Biznesit te Harvard, Clayton Christensen si ―me e lire, me e thjeshte, dhe me bindese per tu perdorur‖ sesa teknologjite e tjera tradicionale. WiMAX eshte dukshem nje teknologji percarese. 9.1 WiMAX: Barriere me e vogel per te hyre Barriera per te hyre per siguruesit e sherbimit WiMAX eshte shume me e vogel krahasuar me teknologjite e tjera broadband. Kjo ka potencialin per te ftuar sipermarres ne shume tregje qe te ofrojne sherbime lidhur me WiMAX ne konkurence te drejte me siguruesit e sherbimit te momentit te cilet kane investuar miliona ne mos biliona dollare ne infrastrukturen e rrjetit te tyre. Menyra me e mire per te ilustruar kete eshte nocioni qe, per cmimin e nje sistemi ritransmetimi te ri, nje sipermarres mund te ishte ISP, kompani telefonike, kompani TV me kabell dhe madje nje kompani

54

WiMAX celularesh per nje qytet te vogel. Kjo mund te sjelle risk ne investimin e siguruesve te sherbimit te momentit qe nuk e permiresojne infrastrukturen e tyre per te konkuruar WiMAX. 9.2 Rrjetet me vlere WiMAX

WiMAX krijon nje rrjet me vlere te re ne telekomunikacion

Nje rrjet i vlefshem rrethon nje seri pjesemarresish te industrise ne nje seri te pafund lidhjesh simbiotike. Kompanite e telekomunikacionit mund te pershkruhen si ―monolitike”, dmth ato kontrollojne çdo aspekt te sherbimit nga pajisja ne shtepine e klientit ose ne zyre, mjetet e aksesit (baker, koaksial, ose wireless) e te gjitha platformat e aktivizimit dhe aplikimit. WiMAX eshte thjeshte nje menyre aksesi per klientet. Pas aksesimit, ―modeli i internetit‖ zgjerohet me nje variete sherbimesh (VoIP, IPTV, lojrat) qe mund ti ofrohen abonentit. Perveç kesaj, sherbimi WiMAX kerkon akses ne shtyllat e IP-ve, te cilat me tej zgjerojne rrjetin e vlefshem pertej nje siguruesi sherbimi monolitik te vetem e tille si nje kompani telefonike tradicionale. Figura mesiper ilustron rrjetin me vlera te reja telekomunikimi. 9.3 Vleresimi i tregut nga nje sigurues WiMAX Nje prezantim i Wireless Communications Association ne janar te 2006 nga Graham Barnes i NextWeb, (i siguruar nga Covad per 24 milion $) siguroi nje pamje te shkrirjeve dhe pervetesimeve te rendesishme per lojtaret e tipit WiMAX qe kerkonin fitime. Ashtu si ne vitet 90‘, procesi i vleresimit eshte thelbi.Udhezimet per vleresime perfshijne: Rritje organike: Sa stacione baze ka shitesi? Vendndodhjet? Shkurt, si eshte gjendja e te ardhurave ne lidhje me CAPEX dhe OPEX? Rritje: Cila eshte perqindja e rritjes se shitesit nga viti ne vit? Shitesi duhet te hyje ne tregje te reja ne menyre qe te mbaje nje shkalle te larte rritjeje. Barrierat e hyrjes ne treg: ekzistuesit si konkurues, spektri dhe majat e catise, reputacioni i biznesit tuaj dhe referencat nga klientet e kenaqur. Permbledhje: te qenurit te suksesshem ne pervetesim do te varet ne tregun qe ju do te sherbeni, mbulimi juaj i atij tregu, rrjedha e te ardhurave dhe nevojat e pervetesuesit 9.4 Rregullatori WiMAX Aspekti me i rendesishem rregullues i WiMAX eshte disponueshmeria dhe perdorimi pasues i spektrit ( nje bande frekuencash ku siguruesi i sherbimit do te transmetoje). Spektri i palicensuar lejon qe çdokush te transmetoje ne ate frekuence me disa kufizime te caktuara. Spektri i licensuar e mbron

55

WiMAX transmetuesin duke i dhene atij te drejten ekskluzive per te transmetuar ne ate frekuence (spekter). Transmetues te tjere qe interferojne ne ate frekuence jane subjekt i sanksionit qeveritar. Spektri i licensuar mund te perftohet direkt nepermjet nje qeverisje kombetare (Komisioni i komunikimeve federale ne USA psh) ose me ane te nje nenqiraje te dhene nga dikush qe ka perftuar spekter direkt prej nje qeverie kombetare (kjo varion nga ne vend ne tjetrin). Spektri eshte shpesh i alokuar nga vendi dhe frekuenca. 9.5 Milja e fundit (Last Mile) Milja e fundit eshte hapi final i dergimit te lidhjes nga siguruesi i komunikimit te klienti. Per te zgjidhur problemin e sigurimit te sherbimeve te permiresuara permes miljes se fundit, disa firma po fillojne te miksojne rrjetat. Nje shembull eshte Aksesi Wireless Fiks (Fixed Wireless Access), ku nje rrjet wireless eshte perdorur ne vend te telave per te lidhur nje terminal stacionar me rrjetin te linjes me tela. Zgjidhje te ndryshme jane zhvilluar e jane te aplikueshme per te thyer monopolin e siguruesve te telekomunikacionit standart permes ―miljes se fundit‖: Keto perfshijne aplikimet WiMAX dhe BPL (Broadband over Power Line). 9.5.1 Transferimi ekonomik i informacionit Teorema Shannon- Hartley tregon se nje kombinim i bandwidth me shkallen e sinjalit ndaj zhurmes percakton shkallen maksimale te informacionit te nje kanali. Produkti I shkalles mesatare te informacionit dhe kohes jep transferimin total te informacionit. Ne prani te zhurmes, kjo korrespondon me nje sasi te energjise se transferuar. Keshtu qe ekonomizimi i transferimit te informacionit mund te paraqitet ne terma te ekonomizimit te transferimit te ICE (Information-carrying energy). Disa nga faktoret me te rendesishem per trasferimin eficent te ICE vijne direkt nga ekuacioni i Shannon. Kanali efektiv i ―miljes se fundit‖ duhet: 1. Te dergoje fuqi sinjali, S, (duhet te kete kapacitet te mjaftueshem te fuqise se sinjalit) 2. Humbje te ulet (shnderrim te ulet te formave te paperdorura te energjise) 3. Te suportoje bandwidth te gjere transmetimi 4. Te dergoje shkalle sinjal/zhurme te larte, S/N (fuqi te vogel te sinjalit te padeshirueshem: zhurmes, N) 5. Sigurim i lidhjes nomadike Pervec ketyre, nje zgjidhje e mire ndaj problemit te miljes se fundit duhet ti siguroje cdo perdoruesi: 1. Disponueshmeri dhe besueshmeri te larte 2. Vonese te ulet, vonesa duhet te jete e vogel e krahasuar me kohet e nderveprimit te kerkuar 3. Kapacitet te larte per perdorues 1. Nje kanal qe eshte i ndare midis shume perdoruesve fundore duhet te siguroje nje kapacitet me te larte ne menyre qe te suportoje cdo perdorues individual. Kjo duhet te jete e vertete per transferim te informacionit ne cdo drejtim. 2. Pershtatshmeri, kapaciteti i pershtatshem duhet te jete ekonomik. 9.6 WLAN (Wireless Local Area Network) Nje LAN wireless ose WLAN eshte nje rrjet lokal wireless, i cili eshte lidhja e dy ose me shume kompjuterave pa perdorur tela. WLAN perdor teknologjine e modulimit OFDM e bazuar ne valet e radios per te mundesuar komunikimin midis pajisjeve ne nje zone te limituar, gjithashtu e njohur si bashkesia e sherbimeve kryesore BSS (basic service set). Kjo u jep perdoruesve levizshmerine te levizin brenda nje zone mbulimi te gjere dhe nderkohe te jene te lidhur me rrjetin. Per perdoruesit shtepiake, wireless eshte bere mjaft popullor ne saje te lehtesise se instalimit, dhe lirine e pozicionimit te laptop-eve. Bizneset publike si kafenete dhe qendrat tregtare kane filluar ti ofrojne akses wireless klienteve te tyre, disa madje e sigurojne si sherbim pa pagese.

9.6.1 Arkitektura Te gjithe komponentet qe mund te lidhen me ane te mjeteve wireless ne nje rrjet quhen stacione. Te gjithe stacionet jane te pajisur me kartat NIC wireless (network interface card). Stacionet wireless perfshihen ne nje nga dy kategorite: pikat e aksesit dhe klientet. - Pikat e aksesit Pikat e aksesit jane stacionet baze per rrjetin wireless. Ata transmetojne dhe marrin frekuenca radiosh per pajisjet e mundesuara wireless per te komunikuar me to.

56

WiMAX - Klientet Klientet wireless mund te jene pajisjet mobile si laptop-et, PDA-te (personal digital assistant), telefonat IP, ose pajisje te fiksuara si desktopet ose workstations qe jane te pajisur me nje nderfaqje rrjeti wireless. Standarti 802.11 percakton shtresen fizike (PHY) dhe shtresen MAC (Media Access Control). Megjithate, ndryshe nga shume standarte te tjere IEEE, 802.11 perfshin tre standarte alternative PHY: infrared i perhapur qe operon ne 1 Mbit/s; spektri i perhapjes se frekuencave qe operon ne 1 Mbit/s ose 2 Mbit/s; dhe spektri i perhapjes te sekuencesdirekte qe operon ne 1 Mbit/s ose 2 Mbit/s. Nje standart 802.11 i nje MAC te vetem bazohet ne CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance). Specifikimi 802.11 perfshin masa te dezinjuara per te minimizuar perplasjet sepse dy njesi mobile mund te jene te dy ne hapesiren e nje pike aksesi te zakonshem, por jo ne hapesiren e njeri- tjetrit. Meqe komunikimi wireless perdor me teper nje mjet te hapur per komunikim ne krahasim me LAN-et me tela, dezinjuesit e 802.11 kane perfshire gjithashtu nje mekanizem shifrimi me celesa te ndare, te quajtur WEP (wired equivalent privacy), ose WPA (Wi-Fi Protected Access) per te siguruar rrjetat kompjuterike wireless. 9.6.2 Ura (Bridge) Nje ure perdoret per te lidhur rrjetet, kryesisht te llojeve te ndryshme. Nje ure Etherneti wireless lejon lidhjen e pajisjeve ne rrjetin e ethernetit me tela me nje rrjet wireless. Ura vepron si nje pike lidhese ne LAN-et Wireless. 9.6.3 Avantazhet e WLAN - Komoditet: Natyra wireless e rrjeteve te tille lejojne perdoruesit te aksesojne burimet e rrjetit nga cdo vend komod brenda mjedisit te rrjetit kryesor ( shtepi ose zyre). - Levizshmeri: Me shfaqjen e rrjeteve publike wireless, perdoruesit mund te aksesojne internetin madje jashte mjedisit te tyre te punes. Shume kafene, locale psh, ju ofrojne klienteve te tyre lidhje wireless me internetin me kosto te ulet ose falas. - Produktivitet: Perdoruesit te lidhur me nje rrjet wireless mund te mbajne nje anetaresim konstant me rrjetin e tyre te preferuar kur ata levizin nga nje vend ne tjetrin. - Perhapje: Inicializimi fillestar i nje rrjeti wireless te bazuar ne infrastructure kerkon pak me shume se nje pike aksesi te vetme. Rrjetet me tela, nga ana tjeter kane kosto shtese dhe kompleksitet te kabllave fizike qe kalojne permes vendeve te shumte ( qe mund te jene te pamundur per vende te veshtira per tu arritur brenda nje ndertese). - Zgjerim: Rrjetet wireless mund tu sherbejne nje numri klientesh qe papritur rritet, me pajisjet ekzistuese. Ne nje rrjet me tela, klientet e rinj do te kerkonin tela shtese. - Kosto: Nje hardware rrjeti wireless kushton pak me teper se homologu i tij me tela, por kjo kosto do te kompesohej me kursimet ne kabllo dhe punetore qe do te duheshin per rrjetin me tela. 9.6.4 Disavantazhe te WLAN-it Per nje situate te dhene rrjeti, nje LAN wireless mund mos te jete i preferueshem per disa arsye qe vijne nga limitimet e teknologjise: - Siguria: Marresit- transmetuesit e LANit wireless jane te dezinjuar per tiu sherbyer kompjuterave permes nje strukture me sherbim te panderprere duke perdorur frekuenca radio. Per shkak te hapesires dhe kostos, antenat kryesisht te pranishme ne kartat e rrjetit wireless ne kompjuterat fundore jane pergjithesisht te varfra. Ne menyre qe te merren sinjale duke perdorur antena te tilla te limituara permes nje zone modeste, marresi-transmetuesi (transceiver) perdor nje sasi mjaft te konsiderueshme fuqie. Kjo do te thote qe jo vetem paketat wireless kapen nga nje kompjuter modest i nje kundershtari aty afer, por me e rendesishmja, nje perdorues me deshiren per te shpenzuar nje sasi te vogel parash per nje antene me cilesi te mire, mund te kape paketat ne nje distance te shquar. Ne fakt, ka dhe perdorues kompjuterash qe shpesh sillen si hacker te rrjeteve wireless, te njohur si wardriver (drejtues lufte). Ne nje rrjet me tela, nje kundershtar fillimisht do ti duhej te superonte limitimin fizik te nderhyrjes ne telat aktuale, por ky nuk eshte nje problem per rrjetat wireless. Per te luftuar kete konsiderate, perdoruesit e rrjeteve wireless zgjedhin per te perdorur teknologji te ndryshme enkriptimi te disponueshme si WPA (Wi-Fi Protected Access). Disa nga metodat e vjetra te enkriptimit, si WEP jane te njohura per dobesite e tyre dhe mund te korruptohen lehte. - Hapesira: Hapesira tipike e nje rrjeti te zakonshem 802.11g me pajisje standarte, eshte ne rendin e dhjetra metrave. Nese eshte e mjaftueshme per nje shtepi, kjo nuk do te jete e mjaftueshme ne nje

57

WiMAX

strukture me te gjere. Per te perftuar hapesiren shtese, perseritesa ose pika aksesi shtese duhet te blihen. Teknologji si WiMAX e bejne kete disavantazh te paperfillshem, per shkak te hapesires se madhe ku operon. - Besueshmeria: Si cdo transmetim frekuence radio, sinjalet e rrjeteve wireless jane subjekt i nje variete te gjere interference, qe jane pertej kontrollit te administratorit te rrjetit. Ne rastin e rrjeteve tipike, modulimi arrihet nga forma te komplikuara te PSK (phase-shift keying) ose QAM (quadrature amplitude modulation). Si rezultat, burime te rendesishme te rrjetit si serverat ralle lidhen ne wireless. - Shpejtesia: Shpejtesia ne pjesen me te madhe te rrjeteve wireless (kryesisht 1-108Mbit/s) eshte e ngadalte e krahasuar me rrjetet me te ngadalte me tela (100 Mbit/s deri ne disa Gbit/s). Gjithashtu ka disa probleme performance te shkaktuar nga TCP dhe shmangja e popullimit te tij. Per shume perdorues, megjithate , ky observim ska lidhje meqe bottlenecku i shpejtesise nuk ndodhet ne rutimin wireless por ne vet lidhjen e rrjetit te jashtem. Psh, tejcimi maksimum i ADSL (zakonisht 8 Mbit/s ose me pak) i ofruar nga kompanite e telekomunikacionit te klientet e zakonshem eshte shume me i ngadalte se sa rrjeti me i ngadalte wireless me te cilin eshte i lidhur. Kjo do te thote qe ne shumicen e mjediseve, nje rrjet wireless qe vepron me shpejteesine e tij me te ulet eshte me i shpejte sesa lidhja e internetit qe i sherben atij ne vend te pare. Megjithate ne mjedise te specializuar, tejcimi i nje rrjeti me tela mund te jete i nevojshem. Standarte te reja si 802.11n I adresohen ketij limitimi dhe do te suportojne tejcimet e pikut ne nje hapesire prej 100-200 Mbit/s. - Shendeti: Kohet e fundit po rriten shqetesimet per komunikimet wireless qe shkaktojne perqendrim te dobet, humbje memorje, plakje te parakohshme madje dhe kancer. Individe dhe organizata alarmojne qe banda e frekuences e perdorur ne Wi-Fi eshte e njejta me ate qe perdoret ne furrat me mikrovale. 9.7 Zgjidhjet broadband wireless 9.7.1 MAN (Metropolitan area network) MAN-et jane rrjete te medha kompjuterike qe perfshijne zakonisht nje qytet. Ata perdorin ne menyre tipike infrastrukture wireless ose lidhje me fibra optike per te lidhur njesite e tyre. Standarti i IEEE 802-2001 e pershkruan nje MAN si: Nje MAN eshte i optimizuar per nje hapesire gjeografike me te madhe se nje LAN, duke u shtrire nga disa blloqe ndertesash ne qytete te tere. Ashtu si me rrjetat lokale, MAN-et mund te varen gjithashtu ne kanalet e komunikimit te te dhenave. Nje MAN mund te zoterohet dhe operohet nga nje organizate e vetme, por shpesh perdoret nga shume individe dhe organizata. MAN-et mund te zoterohen gjithashtu si utilitete publike. Ata sigurojne mjete per nder-rrjetezimin (internetworking) e rrjeteve lokale. Disa teknologji te perdorura per kete qellim jane ATM, FDDI, dhe SMDS. Keto teknologji te vjetra jane ne procesin e zevendesimit nga MAN-et e bazuar ne Ethernet (Metro Ethernet) ne shume zona. Lidhjet MAN midis LAN-eve jane ndertuar pa kablla duke perdorur lidhje mikrovale, radio, ose infrared laser. DQDB (Distributed Queue Dual Bus), eshte standarti MAN per komunikimin e te dhenave. Ai eshte specifikuar ne standartin IEEE 802.6. Duke perdorur DQDB, rrjetet mund te shtrihen ne gjatesi prej 30 miljesh dhe te operojne ne shpejtesei prej 34 ne 155 Mbps. WMAN eshte nje zgjidhje wireless e ―miljes se fundit‖. Ai siguron akses ne zonat e largeta. Perdoruesit ne keto hapesira mund te lidhen me WMAN nepermjet rrjeteve si Ethernet ose WLAN. Figura me poshte tregon nje shembull ku nje rrjet Etherneti me tela eshte i lidhur me nje WMAN (Wireless MAN) 802.16.

Stacioni baze (BS) paketon paketat hyrese te te dhenave (ose ze, si VoIP) per disa perdorues ne nje downlink(DL)-burst dhe transmeton ato ne stacionin abonent (SS) ne nje nenframe DL te vetem. Stacioni SS me pas i ekstrakton paketat e tij dhe i drejton ato ne aplikimet perkatese te te dhenave ne

58

WiMAX Ethernet. Ne menyre te ngjashme stacioni abonent I kombinon paketat e te dhenave upstream ne nje uplink- burst dhe i transmeton ato ne stacionin baze ne nje nenframe te vetem uplink. Stacioni baze me pas i ekstrakton paketat origjinale dhe i drejton ato ne Internet.

9.7.2 Rrjetet Sipermarrese/ Private

MAN-et broadband wireless (Metropolitan Area Network) lidhin ndertesa dhe vende te largeta ne mbi 65km me nje sasi te dhenash nga 2 Mbps ne 1Gbps ( duke u varur nga frekuenca, distanca, antenat etj).

Rrjetet sipermarrese broadband wireless sigurojne lidhje me shpejtesi te larte, besueshmeri, siguri pergjate dy ose me shume vende te largeta. Shume nga keto zgjidhje perdoren per te siguruar akses broadband ne hapesira te largeta, te veshtira per tu arritur ose per te plotesuar rrjetet ekzistuese me tela. Zgjidhjet ne te dyja frekuencat te licensuara dhe te palicensuara jane te disponueshme. Avantazhet e rrjetave sipermarrese/ private broadband perfshijne: - Aftesia per te lidhur zyrat qendrore me deget e zyrave te largeta nepermjet nje rrjeti privat te sigurt. - Alternative e T1, ISDN, DSL dhe kabllit te kushtueshem. - Perhapje e shpejte me nje efekt mjedisor minimal. - Lehtesisht i shkallezueshem me rritjen e kerkesave te rrjetit. - Siguron backup/tepri per rrjetet ekzistues. - I disponueshem ne te dy frekuencat e licensuara dhe te palicensuara. Rrjetat sipermarrese/ private broadband wireless jane perdorur ne shume hapesira perfshire:

59

WiMAX - Biznese te te gjithe permasave - Edukim (shkolla publike, godinat universitare, shkollat teknike) - Kujdesi per shendetin (spitalet dhe klinikat) - Siguria publike dhe zbatimi i ligjit - Bashkite & qeverisjet lokale/ federale - Tregjet vertikal (transporti, utilitetet, vaji & gazi)

9.7.3 Mbulimi wireless i te dhenave & zerit

Lidhja point-to-point e broadband wireless siguron alternative fleksibile dhe me kosto teulet per celularet dhe mbulimin e pikave Wi-Fi ne largesi mbi 40 milje (65 km) me shpejtesi te dhenash mbi 1 Gbps ( duke u varur nga frekuenca, distance, largesia etj). Rritje e vrullshme e hotspoteve Wi-Fi ka krijuar nje nevoje te madhe per mbulim te dhenash te besueshme dhe me kosto efektive. Transportuesit e celularit po rriten gjithashtu duke perdorur hapesire te gjate broadband si nje mjet per te derguar ze dhe te dhena ne portat e tyre te rrjetit. Zgjidhjet e mbulimit wireless jane shpejtesi e larte, lidhjet broadband point-to-point midis dy ndertesave ose kullave ne nje hapesire mbi 40 milje (65km) dhe te dhena nga 2Mbps ne 1 Gbps ( duke u varur nga frekuenca, distance, antenat etj). Keto jane bere sipas vijes se shikimit (LOS) per te maksimizuar efektivitetin e ketyre rrjeteve dhe mund te perdoren se bashku me pajisje te tjera point-to-multipoint per te derguar nje zgjidhje te plote. Zgjidhjet me besueshmeri dhe siguri te larte ne te dy frekuencat e licensuara dhe te palicensuara jane

60

WiMAX te disponueshme. Shume kosto te zevendesimit te nje E1/T1 jane te mbuluara ne vitin e pare dhe eleminojne kostot e veprimeve operative mujore te alternativave te tjera. Avantazhet e zgjidhjeve te mbulimit broadband wireless perfshijne: - Aftesi per te transmetuar sasi te dhenash ne nje fraksion te kostos se sherbimeve tradicionale me tela. - Lehtesisht i shkallezueshem me rritjen e kerkesave te rrjetit. - Siguron backup/ tepri per rrjetet ekzistuese. - I disponueshem ne te dy frekuencat e licensuara dhe te palicensuara. 9.7.4 Godinat & ISP-te wireless ( Point-to-Multipoint)

Zgjidhjet per komplekset dhe ISP-te wireless sigurojne ―miljen e fundit‖ kritike per aksesin broadband ne mjedisin e komplekseve/ bizneseve ose si nje zgjidhje me kosto efektive per siguruesit e sherbimit te internetit (ISP). Zgjidhjet per komplekset dhe ISP-te wireless jane lidhje broadband point-to-multipoint nga nje vend qendror ne nje numer ndertesash ose vende te tjera me largesi mbi 15 milje(24 km) dhe te dhena me shpejtesi mbi 72 Mbps ( e varur nga frekuenca, distanca,antenat etj). Keto mund te behen ose me vije shikimi (LOS) ose jo me vije shikimi (NLOS) e varur nga topografia dhe kerkesat e rrjetit. Rrjetat wireless point-to-multipoint sigurojne ―miljen e fundit‖ vendimtare ne zona ku do te ishte teper e kushtueshme per te perhapur rrjetat me kabell/ DSL ashtu si dhe duke siguruarnje alternative me kosto te ulet per keto sherbime. Pajisjet zakonisht perbehen nga stacionet baze qendrore dhe nje numer CPE-sh te perdoruesve fundore (pajisje paraprake e klientit). Avantazhet e rrjetave te komplekseve/ ISP-ve wireless perfshijne: - Aftesi per te siguruar sherbimin e ―miljes se fundit‖ ku sherbimi tradicional me tela nuk eshte i disponueshem. - Alternative ndaj T1, ISDN, DSL dhe kabllit te kushtueshem. - Perhapje e shpejte me ndikim minimal mjedisor. - Lehtesisht i shkallezueshem me rritjen e kerkesave te rrjetit. - I disponueshem ne te dy frekuencat e licensuara dhe te palicensuara Rrjetat wireless te komplekseve dhe ISP-ve jane perdorur ne shume fusha qe perfshijne: - Siguruesit e sherbimit te internetit wireless (ISP-te) - Komplekset sipermarrese te biznesit - Bashkite duke siguruar aksesin e internetit - Lidhjet broadband per ngjarje te perkohshme (evenimentet sportive) - Edukimi (shkollat publike, godinat universitare, shkollat teknike) - Kujdesi per shendetin ( komplekset spitalore) 9.7.5 Siguria/ Mbikqyrja

61

WiMAX

Shume kompani, sigurues sherbimi dhe integrues sistemi po perdorin rrjete IP per qellime mbikeqyrese si pjese e nje perpjekjeje me te madhe per te levizur me shume sherbime (video, VoIP, sherbime te dhenash) drejt IP-se. Duke perdorur nje kombinim te teknologjise se IP-se me teknologjite broadband wireless per zgjidhjet e mbikeqyrjes video, kompanite, siguruesit e sherbimit dhe organizatat mund te realizojne perfitimet e te dy teknologjive. Avantazhet e perdorimit te teknologjive te IP-se wireless te mbikqyrjes: - Rrjet ekzistues IP me sistem levash (per mbikqyrje video) - Monitorim i larget per te arritur vendet - Sistemi mund te strukturohet, rikonfigurohet, dhe cmontohet lehtesisht - Imazhet video te sigurise mund te transmetohen nepermjet lidhjes se rrjetit te internetit me IP private dhe te sigurt Aplikimet per mbikqyrjen video IP perfshijne: - Shopping/ tregti me pakice - Monitorim i trafikut local - Transport, siguri hekurudhore - Mbikqyrje e bazes militare - Menaxhim i parqve Kombetar/ monitorim zjarri dhe permbytjesh

Kapitull 10 Krahasime te WiMAX me teknologjite e tjera

10.1 Krahasimet Wi-Fi dhe WiMAX

62

WiMAX

WiMAX I licensuar dhe i palicensuar Siguria 128-bit Triple- DES dhe 1024-bit RSA, certifikata X.509 Mbulimi I optimizuar per vije jo shikimi Suporton rrjetet mesh Suporton antenat smart te avancuara Hapesira I optimizuar mbi 50 km per LOS dhe 8 km NLOS Point-to-multipoint Tolerant ndaj vonesave multipath te perhapura mbi 10ms PHY dhe MAC i dezinjuar per hapesire multimilje MAC standart Cilesi sherbimi QoS Kerkese e akorduar MAC I dezinjuar per te suportuar ze dhe video nga fillimi Suporton nivele sherbimi te diferencuar psh. T1 per biznese Protokolli TDD/FDD Performanca Spektri 10, 20 MHz, 1.75, 2.5, 5.8, 7, 14 GHz,ne Evrope: 3.5GHz(3.410-3.600MHz) Shpejtesia e te dhenave mbi 75 Mbps Maximum 5.0 bps/Hz Modulimi OFDM, OFDMA Aplikimet MAN, WAN Shkallezueshmeria Bandwidth-et e kanalit mund te zgjidhen nga operatori per sektorizim MAC suporton mijera perdorues Levizshmeria (Mobility) I plote ne 802.16e

A do te jete WiMAX kompetitiv me Wi-Fi?

Wi-Fi Vetem i palicensuar WPA+WEP I optimizuar per perdorim te brendshem Nuk suporton mesh brenda standartit Suporton antena smart te regjistruar I optimizuar per 100 metra- antena omnidirectionale Point-to-point I dezinjuar per vonesa multipath deri ne 0.8ms PHY dhe MAC i optimizuar per hapesire 100 metra Hapesira mund te zgjerohet por MAC nuk eshte me standart MAC i bazuar ne konflikt (contention), QoS jo i garantuar Standarti nuk mund te garantoje vonese per ze ose video. Nuk lejon nivele te diferencuar sherbimi per perdoruesin CSMA/CA Spektri 2.5 GHz, 5 GHz Shpejtesia e te dhenave maximum 54 Mbps per ―g/a‖ dhe 11 Mbps per ―b‖ Maximum 2.7 bps/Hz DSSS-―b‖, OFDM-―g/a" LAN Kanale te gjere 20 MHz MAC suporton dhjetra perdorues Asnje

Dukshem, WiMAX dhe Wi-Fi jane teknologji plotesuese dhe do te mbeten keshtu per te ardhmen e parashikuar. Teknologjia Wi-Fi e disponueshme gjeresisht, e perdorur ne pika si hotele, restorante, aeroporte dhe madje zona me te medha Wi-Fi ne disa qytete do te vazhdojne te rriten per shume vjet. Stuhia e fundit e rrjetave mesh Wi-Fi bashkiake vetem ka sherbyer per te forcuar teknologjine drejt nje barazimi wireless. Wi-Fi nuk do te largohet asnjehere. Disponueshmeria e gjere e radiove te laptop-ve 802.11b/g/a te integruara siguron nje baze rritese te vazhdueshme per klientet e Wi-Fi. Vete forumi WiMAX anticipon te pakten tre vale te mekanizmit WiMAX gjate dy viteve te ardhshem me radio WiMAX te bazuara ne laptop. Megjithate, keto njesi do te jene duale Wi-Fi/WiMAX ose multi mode Wi- Fi/WiMAX/Celular dhe do te vazhdoje te jete e per disa vite te tjere. Meqe standarti

63

WiMAX WiMAX po rritet dhe vazhdon te fitoje miratim dhe reduktim te kostos drejtuese, cipsete te reja qe inkorporojne mundesine per te funksionuar permes platformave te shumefishta do te behet me i zakonshem ne pergjithesi me porcionin MAN te kesaj teknologjie rrjeti qe po konvertohet ngadale ne sistemet e fuqishme WiMAX. Kjo do te thote se perdoruesit WiMAX ne pak vite do te jene ne gjendje jo vetem te aksesojne pikat Wi-Fi ne kafe, por mund te kene gjithashtu akses WiMAX mbarerajonal. Keto pika drejtojne nje aspekt plotesues ndaj dy teknologjive. Perdorues te aksesit mobile ne shume raste nuk do te kerkojne nivelin e bandwidth qe ata mund te kene nevoje sikurse ne nje vend fiks. Te dyja teknologjite do te permbushin nevoja te ndryshme per klientet.

Megjithate, standarte te tjera teknologjise LAN si Bluetooth, Ultrawideband dhe specifikimi 802.11n qe ofrojne vlera ne rrjeta me fushe te shkurter do te zhvillohen te gjitha dhe do te kerkojne cipsete dhe radio laptop-esh qe do te jene ne gjendje te kapercejne keto rrjete te dhenash me fushe te shkurter ashtu si dhe rrjetet celulare dhe rrjetet mbare rajonal WiMAX. Standarti WiMAX eshte nje pjese e madhe e vizionit te shkelqyer te te ardhmes wireless te broadbandes per te ofruar fleksibilitet. Megjithate kryesuesit ne industri shpesh permendin potencialin per sisteme radiosh te karakterizuar nga software, ku nje receptor, laptop apo pajisje tjeter e perdoruesve skanohen per lidhjen me te mire per vendin dhe spektrin e disponueshem. Industria po leviz ngadale ne kete drejtim, megjithate, pret zhvillimin e plote te kesaj teknologjie ne vitet e ardhshem. Madje permiresime inkrementale te moderuara ne kete drejtim mund ti jepnin klienteve perfitime qe jane te pamundura me teknologjite me tela. 10.2 A do ta zevendesoje WiMAX teknologjine DSL dhe kabllin? Eshte e rendesishme te mbahet mend se WiMAX eshte nje standart wireless broadband globale. Pyetja nese WiMAX mund te zevendesoje apo jo DSL ose kabllin do te ndryshoje nga nje vend ne tjetrin. Shume vende ne zhvillim thjeshte nuk kane infrastrukturen per te suportuar ose teknologjine DSL ose kabllin. Ne fakt vende te tille po perdorin gjeresisht teknologji wireless broadband proprietary. Madje ne vende te tille ka gjasa qe teknologjite DSL ose me kabell te zhduken. Ceshtja e biznesit dhe infrastruktura kryesore shpesh dikton qe zgjidhja me e lire do te mbizoteroje. Ne shume zona ne vendet e zhvilluara, mund te jete me e lire te perhapet kablli dhe DSL ne qytete, ku WiMAX do te dominoje jashte qyteteve te medha. Ne USA, kablli dhe DSL-ja po zhvillohen ne menyre jashtezakonisht te shpejte, por nuk jane te disponueshme per te gjithe klientet. Zonat e largeta dhe rurale, shpesh u mungojne zgjidhjet broadband. Kur ato jane te disponueshme, DSL dhe kablli mund te ekzistoje vetem Brenda kufijve te qyteteve pa asnje sherbim jashte tyre. Kjo ofron nje argument debati qe mekanizmi me kosto te ulet WiMAX mund te siguroje akses shume klienteve te rinj. WiMAX gjithashtu premton nje fleksibilitet te aksesit te te dhenave te nje niveli teresisht te ri qe do te jete me pak i specifikuar sipas vendit per klientet. Ky tip i aksesit mobile, fiks i fuqishem do te jete i pashembullt. Perveç kesaj, WiMAX do te siguroje opsione competitive per transportues dhe perdorues qe do te perfitojne transmetues tradicional me linja telash dhe kliente duke inkurajuar inovacion dhe sherbime te permiresuara. Ne te ardhmen e afert, WiMAX nuk do jete gati per te derguar IPTV. Megjithate, WiMAX fiks mund te ofroje potencialin me te mire per dergimin e kesaj permbajtje potenciale. Disa teknologji te reja premtuese kompresimi jane prezantuar se fundi. Keto teknologji, ende ne zhvillim, mund te lejojne dergimin e sinjaleve TV te bazuar ne IP, madje edhe ne receptoret e cellulareve. Nje kompani pohon se mund te dergoje percaktim te larte TV (high definition TV- HDTV) ne bandwidth prej 2.5 Mbps, me kerkesa per sinjal me rezolucion standart 1.5 Mbps. Keto shpejtesi jane Brenda arritjes potenciale te WiMAX. 10.3 WiMAX Mobile (802.16e) Standarti WiMAX mobile ose 802.16e u ratifikua nga IEEE ne fund te 2005. Produktet e WIMAX Mobile jane shfaqur fillimisht ne fund te 2006 ne nje spekter nderkombetar broadbande prej 3.5 GHz. Ai po behet gjithnje e me kompetitiv me teknologjite ekzistuese 3G. Nje zgjedhje te tille e ka bere Korea e Jugut me standartin kompatibel te WiMAX Mobile te quajtur WiBro. Ky standart eshte bazuar ne nje formulim te ndryshem te OFDM qe u zgjodh per profilin e produktit te pare te 802.16- 2004. Standarti 802.16- 2004 i suporton te dy formulimet, megjithate sistemi OFDM 256FFT u zgjodh per 802.16-2004. WiMAX WiBro/Mobile dhe WiMAX/Mobile perdor nje teknologji OFDMA te quajtur 1K-FFT. Sherbimi per kete standart eshte ne hapesiren me spekter 2.3 GHz. Teknologjia

64

WiMAX

mund te pershtatet lehtesisht ne spekter te tjere te licensuar. Gjithashtu eshte anticipuar qe WiMAX WiBro/Mobile dhe WiMAX/Mobile nuk do te perdoret ne banda te palicensuara. 10.4 Marredheniet me teknologjite e tjera wireless

Intel e ka quajtur 802.16 ―Gjeja me e rendesishme qe prej vete Internetit‖

10.5 Hapesira e operimit WiMAX Ne sensin teknik, mbulimi multipoint WiMAX i superon 30 milje. Ne praktike (vecanerisht ne banda me license free) keto parametra tejkalohen kur vija e shikimit (NLOS) nuk eshte problematike. Ne frekuencat e NLOS, mesatarja e hapesires per rrjetet WiMAX arrin 4- 5 milje, madje edhe permes mbulimit te pemeve dhe mureve te ndertesave. Hapesirat e sherbimit mbi 10 milje (16 Km) perdoren per aplikimet LOS (Line of Sight). Rrjete pertej 10 miljeve jane sigurisht te mundur, por per qellime te shkallezueshmerise mund mos te jene te deshirueshme per rrjete shume te ngarkuar. Ne shume raste, elemente shtese sugjerohen per te mbeshtetur mundesi te mira te QoS (cilesi e sherbimit). 10.6 Faktoret ndikues ne hapesiren e produkteve WiMAX Shume faktore ndikojne ne hapesiren e veprimit te çdo produkti wireless. Disa faktore perfshijne terrenin dhe densitetin/ lartesine e mbuleses se pemeve. Kodrat dhe luginat mund te bllokojne ose te reflektojne pjeserisht sinjalet. Masat e ujit si lumenjte dhe liqenet jane teper reflektive per transmetimet RF (radio frequency). Fatmiresisht OFDM mund ta ktheje kete ne nje avantazh por jo gjithmone. Hija RF e ndertesave te medha mund te krijoje pika te vdekura direkt pas tyre, vecanerisht nqse perdoren spektera me license-free. Sa me teper i ngarkuar te jete mjedisi RF i qytetit, aq me shume degradohen sinjalet, kjo do te thote se rrjetet e menduara mire e te percaktuara jane gjithmone me te preferueshem. Fizika e transmetimit te radios dikton se sa me e madhe te jete hapesira midis stacionit baze dhe radios se klientit, aq me e vogel do te jete sasia e gjeresise se bandes qe mund te dergohet, madje edhe ne rrjetet e dezinjuar mjaft mire. Klima mund te ndikoje ne performancen e radios, megjithese sot ka rrjete wireless te perhapura me nje sukses te madh ne fushat e vajit te Alaskes se akullt, gjithashtu ne Ameriken e Jugut dhe Azine e nxehte. Ne terma te sfidave dhe mundesive te paraqitura, nuk mund te kete dy qytete ekzaktesisht te ngjashem. Ne lidhje me kete wireless-i i broadbandes mbetet nje forme arti. Megjithate, kjo eshte e vertete per transportuesit e celulareve te cilet i perdorim gjeresisht sot. Wireless-i mobile do te jete me i komplikuar ne te ardhmen. Arritja e nje QoS (cilesi sherbimi) te larte do te jete me e lehte per wireless-in fiks. Megjithe keto sfida, wireless aktual po i sherben efektivisht klienteve madje dhe ne shume mjedise sfidues. 10.7 Shkalla e transferimit te te dhenave e WiMAX WiMAX suporton nje shkalle te fuqishme te tejcimit te te dhenave. Teknologjia teorikisht mund te suportoje afersisht 75 Mbps per kanal ( ne nje kanal 20 MHz perdor 64QAM3/4 perqindje kodi). Performanca e botes reale do te jete me e ulet, mund te shkoje rreth 45 Mbps/kanal ne disa aplikime broadbande fikse. Nuk duhet harruar se sherbimi perms ketij kanali do te ndahet midis klienteve te shumte. Mundesite aktuale te transmetimit per klient mund te variojne gjeresisht duke u varur nga baza e klientit e zgjedhur per transmetim, e cila ka aktualisht nje energji te pandare sepse ajo mund te percaktohet nga QoS ne nje stil te kujdesshem per te ofruar mundesi te ndryshme bandwidth-i te kliente me nevoja te ndryshme ( dhe buxhete te ndryshem). Mundesite e WiMAX Mobile per klient do te jene me te dobeta praktikisht, por me te mira se teknologjite konkuruese 3G. WiMAX zoteron nje eficence spektrale prej 5 bps/Hz, qe eshte shume e mire ne krahasim me teknologji te tjera wireless, vecanerisht 3G. Ne terma praktike, kompania e njohur Sprint ka cilesuar se dergon sherbim

65

WiMAX ne 2 Mbps deri ne 4 Mbps te klientet e saj me WiMAX Mobile. Skema e modulimit, QPSK (quaternary phase shift keying), modulimi i amplitudes kuadratike (16QAM, 64 QAM) dhe variacionet e perqindjes se kodit shoqerues dergojne bandwidth qe varion nga permasa e kanalit. Teknologjia OFDMA aktualisht suporton skema modulimi te shumefishta qe varen nga hapesira e perdoruesve nga qeliza, nga perdoruesit me nje hapesire me te vogel qe marrin sinjal nepermjet nenkanaleve me 64 QAM psh, kurse nje perdorues ne nje hapesire me te madhe mund te marre sinjal permes me pak nenkanaleve ( me fuqi me te madhe per kanal) duke perdorur nje teknike QPSK me bandwidth me te vogel per shembull. Perveç aftesise se radios, nje element i rendesishem qe ndikon ne shkallen e transferimit te te dhenave eshte distanca nga stacioni baze. Fizika e radios nuk mund te shmanget. Distanca me te medha rezultojne ne dergimin e nje bandwidth me te vogel. Gjithashtu, permasa e kanalit te spektrit (psh. 20 MHz) qe rregullatori e percakton si te pershtatshem per banda frekuence te ndryshme do te diktoje mundesi bandwidth-i te pakten ne disa hapesira. Gjithashtu, RF dhe mjedisi fizik luan nje rol te rendesishem ne rezultatet e transmetimit. Fizika e hapesirave te frekeunces luan nje rol te rendesishem ne mundesite e bandwidth. Sa me e larte te jete frekuenca, me i madh do te jete potenciali i dergimit te bandwidth dhe me i vogel potenciali i hapesires. Frekuencat e vogla kenaqin mundesi me te medha hapesire, por nje potencial te vogel bandwidth-i. 10.8 Frekuencat RF (radio frequency) te operimit WiMAX Versionet me te fundit te standarteve te WiMAX ne 802.16 do te mbulojne fusha te spektrit nga 2 GHz ne 66 GHz. Kjo eshte nje fushe e gjere spektri. Standarti nderkombetar i spektrit 3.5 GHz do te jete i pari qe do te gezoje produktet WiMAX. Spektri me licence free ne USA ne 5.8 GHz do te marre disa produkte por do te jene te fundit qe do te suportohen. Spektri i licensuar ne 2.5 GHz i perdorur ne USA dhe jashte do te jete frekuenca e dyte e zgjedhur per testim nderveprimi. Teknologjia eshte lehtesisht e zgjerueshme ne frekuenca me te uleta perfshire fushen e spektrit 700 MHz, e cila suporton teknologjine Flarion. Frekuencat me te suportuara jane ne spektrin 2.3 GHz (i perdorur ne Kore dhe USA) gjithashtu dhe banda e re e sigurise publike ne 4.9 GHz. Fizika e sinjaleve te radios vendos dy kufizime kryesore per spektrin. Sa me e larte te jete frekuenca e spektrit, aq me e madhe eshte sasia e bandwidth-it qe mund te transportohet. Se dyti, sa me e ulet te jete frekuenca aq me i madh eshte depertimi i nje sinjali. Psh, nje radio me license te lire 900 MHz mund te pershkoje disa mbulesa pemesh lehtesisht ne nje hapesire prej 2 miljesh. Por ajo mund te mbaje me pak bandwidth se nje sinjal 2.4 GHz qe nuk mund te depertoje nje mbulese pemesh por mund te dergoje shume te dhena. Spektri i licensuar, i dedikuar ndaj nje klienti i caktohet me shume nivele energjie qe ndihmon ne depertimin e pemeve dhe mureve te ndertesave. 10.9 Spektri i palicensuar Spektri i palicensuar ose me license- free nenkupton nje bande spektri qe ka rregulla te paracaktuara per hardware dhe metodat e perhapjes se radios ne nje menyre qe interferenca zbutet nga rregulla teknike te percaktuar per banda sesa te kufizohet per perdorim nga nje njesi e vetme nepermjet nje shtegu licensimi te spektrit. Çdo person ose njesi qe nuk dhunon rregullat per pajisjen (praktikisht eshte e paracertifikuar nga prodhuesi) ose perdorimin e tij, mund te ngreje nje rrjet te palicensuar ne çdo kohe per qellime private ose publike perfshire sherbimin e internetit me shpejtesi te larte. Disa nga frekuencat e palicensuara me te perdorura ne USA jane ne 900 MHz, 2.4 GHz, 5.2/5.3/5.8 GHz, 24 GHz dhe siper 60 GHz. Ekziston edhe nje bande ne 4.9 GHz qe eshte caktuar per perdorim te sigurise publike. Rregullat variojne nga nje bande ne tjetren. Vende te tjera kane rregulla te ndryshem rreth spektrit pa license. Ne Britani psh, caktimi i fuqise per 2.4 GHz eshte rreth 1/10 e lejuar per produkte te shitur ne USA. Caktimi i energjise per radiot pa license eshte me i ulet se ai qe gezojne mbajtesit e spektrit te licensuar. Kjo i drejton siguruesit pa license vetem ne mbulimin LOS. Megjithate produktet ne 900 MHz paraqesin mundesi te limituar NLOS ne hapesira te shkurtra prej 1- 2 milje te varura nga mbulesat e pemeve dhe ndertesat. Ekziston nje zgjidhje ne 2.4 GHz nga Navini qe ofron mbulim te limituar NLOS ne 2.4 GHz. A e mbulon WiMAX te gjithe spektrin e palicensuar? Aktualisht nuk ka produkte WiMAX qe te operojne ne spekter te palicensuar Perveç bandes 5.8 GHz me WiMAX fiks. 10.10 Spektri i licensuar

66

WiMAX

I gjithe spektri ne USA dhe ne Evrope eshte i kontrolluar nga ekuivalenti i secilit vend me FCC. Ne disa raste dhe disa vende porcione te spektrit jane lene menjane per perdorim te pergjithshem sic jane rrjetat pa license. Nje pjese e spektrit ne shume vende eshte i kontrolluar per perdorim ushtarak, siguri publike dhe sherbime komerciale. Ne çdo vend, ka porcione te spektrit te lene menjane per qellime komerciale. Disa shembuj per kete jane spektri i transmetimit TV ne fushen 700 MHz ne USA, ne Evrope dhe nje pjese e Azise spektri 3.5 GHz perdoret per wireless-in broadband. Ne te gjitha rastet vetem spektri i licensuar mund te ndertoje infrastruktura dhe te ofroje sherbime permes fushes se tij. Kjo lejon me teper output fuqie pa interference permes bandes, duke lehtesuar permiresimin e QoS. Ne USA, spektri i licensuar me i perdorur i wireless-it eshte ne 2.5 GHz i cili eshte mjaft efektiv per dergimin e sinjalit point-to-multipoint tek shume perdorues. Gjithashtu ekziston spektri i licensuar ne 2.3 GHz, 1.9 GHz, dhe 700 MHz qe mund te perdoret per sherbime komerciale wireless. A eshte e nevojshme nje license per nje sigurues sherbimi? Per te percaktuar nese nje siguruesi sherbimi i nevojitet ose jo nje license per te derguar nje sherbim nuk mjafton nje pergjigje e thjeshte po ose jo. Shume elemente ndikojne ne vendimin per te perftuar nje license. Vendimi i pare do te varej nga lloji i biznesit. Siguruesit e sherbimit duhet te percaktojne nqse densiteti i klienteve ne zonen e planifikuar per sherbim do te suportoje kostot shtese te blerjes apo leshimit te nje license per te filluar. Gjithashtu jane dhe konsideratat fizike si mbulesat e dendura te pemeve, ndertesa te larta ose tiparet gjeografike qe e bejne te veshtire sherbimin e palicensuar. Ne kete rast spektri i licensuar mund te jete i vetmi opsion. Interferenca eshte nje faktor tjeter qe duhet konsideruar. Ne tregjet metropolitan, operatoret me bande te palicensuar mund te krijojne nje mjedis shume te populluar spektri, duke e bere nje license spektri me terheqese. 10.11 Teknologjia Mesh

Mesh eshte nje rrjet fizik i bazuar ne trajtimin NLOS i varur ne mundesite e rutimit. WiMAX inkorporon suport per rrjetet mesh ne teknologjine e vet. Ne nje rrjet mesh, qarku i mbulimit te linjes me tela ose wireless siguron bandwidth ne nje hapesire me mbulesa te dendura pemesh ose kodra te vogla ose vecori gjeografike qe reduktojne mbulimin e vijes se shikimit. Rrjetet, vecanerisht ata qe perdorin banda me frekuence te palicensuar, jane kandidate ideal per rrjetet mesh. Per shembull, nje ndertese merr nje sinjal te vetem bandwidth nga nje kulle perforcuese e larget. Me pas çdo shtepi qe ka sherbimin, merr sinjal duke perdorur nje radio mesh, qe vepron njekohesisht si nje stacion baze dhe radio CPE duke e pasuar sherbimin nga nje cati ne tjetren. Kjo do te thote se çdo shtepi tjeter mund te marre akses sinjali prej disa shtepi te tjera te ndryshme, e ne situaten e nje bllokimi ose deshtimi te nje nyje, radiot mund te ndryshojne path-et e aksesit. Teknikisht, shume eksperte e konsiderojne mesh dicka te veshtire per te perhapur ne rrjete te medha. Teknikat me te vjetra mesh shpesh perdornin CSMA/ CD ndaj perzgjedhjes (polling) se sinjalit, dmth se niveli i takimit midis radiove mund te behej shume i larte, duke e mbytur vet rrjetin. Kostoja e nje radioje e afte per te funksionuar ne nje forme radioje duale stacion baze/ CPE eshte zakonisht e larte. Gjithashtu nqse ka nje demtim dhe nje

67

WiMAX dege e mesh-it do te ushqehet nga nje nyje e vetme, kjo mund te krijoje pika mbytese. Ata qe perhapen rrjetat e vjetra mesh, ndermoren vendime konservative. Ata nuk i ngarkuan rrjetat mesh shume rende. Ata u perpoqen te shmangnin krijimin e pikave mbytese, duke krijuar elemente te rinj perreth kodrave(duke perdorur mbulim wireless te pavarur per te superuar kodrat dhe me pas ri- shperndarjen me mesh) pa e shtyre konfigurimin mesh. Disa nga teknikat e reja per mesh mbeshteten me teper ne pathet e shumefishta te hartezuara. Ne kete metode, radioja skanon per rutimin optimal per çdo nyje per te marre sinjal. Megjithate, vetem nje sistem rutimi perdoret po te mos kete nderprerje. Teknologjia e radios State-of-the-art WiMAX sjell perparesi te reja ne teknologjine e radios: - Eficense spektrale te larte, e arritur nepermjet modulimit pershtates dhe skemat e kodimit te avancuara, lejon nje pakt te optimizuar midis transmetimit dhe mbulimit. - Aftesia NLOS ( Non Line of Sight- pa vije shikimi) eshte arritur permes skemes se modulimit te bazuar ne OFDM (ortogonal frequency division multiplexing). Kjo siguron force multipath, duke lejuar mbulim 3 Km ne zona te dendura urbane dhe mbulim mbi 30 Km ne mjedisin rural. - Menaxhimi i QoS suporton aplikimet me kohe-reale dhe jo-ne-kohe-reale, perfshire aksesin e internetit dhe aplikimet e lojrave interaktive. - Siguria e avancuar e lidhjeve te ajrit eshte e bazuar ne autentifikimin e dyanshem dhe shifrimin (enkriptimin) e fuqishem te lidhjeve te ajrit. Berthama(Core) e pavarur nga protokolli WiMAX mund te transportoje Ipv4, Ipv6, Ethernet ose ATM dhe te tjera, duke suportuar sherbime te shumefishta njekohesisht dhe me cilesi sherbimi.

Implementimi i nje lidhjeje reale ne internet me ane te WIMAX duke perdorur pajisjet Baze te nje ISP-je si NOMADIX DHE RADIUS server.

Pajisjet qe na duhen per te realizuar skenarin e lidhjes se nje useri ne WIMAX:

- User (Pajisje fundore e cila mund te jete nje laptop, desktop, palmar, etj)

- Pajisje CPE(e brendshme/jashtme) ne rastin tone: Airspan EasyST

- Antene omnidireksionale WIMAX

68

WiMAX

- Nje pajisje RADIO WIMAX

- Nje Cwitch Cisco 3640

- Nje NOMADIX per 2000 usera(AG 5500)

69

WiMAX

- Nje Router kryesor (I cili eshte I lidhur me nje BackBone ISP)

- Nje billing Server AAA (RADIUS)

Implementimi i nje lidhjeje reale ne internet me ane te WIMAX duke perdorur pajisjet Baze te nje ISP-je si NOMADIX DHE RADIUS server.

Nje CPE(psh Airspan EasyST) e lidhur me Kompiuterin e userit komunikon me antenen Wimax(ne rastin tone kemi marre nje antene omnidireksionale e cila emeton 360 grad) e cila ndodhet disa kilometra larg. Nga ana e saj antena Wimax eshte e lidhur me ane te nje pigtail-i (ne rastin tone lidhet me nje kabull koaksial LMR-400) me Radion WIMAX si ne figure. Dhe duhet qe ky kabull te jete sa me i shkurter per te shmangur dobesimin e sinjalit. Radio Wimax (e cila permban nje transmetues dhe nje marres)lidhet me nje Switch CISCO 3640. Ne kete Switch Cisco ne mund te lidhim edhe radio te tjera Wimax te cilat ndodhen ne vende te tjera per te bere mbulimin e nje zone te caktuar me sherbim Wimax. Nqs radiot jane ne distance te madhe nga Switchi atehere per lidhjen e tyre mund te perdoret fiber optike dhe ne te dy skajet e fibres te vendosen konvertera. Switchi lidhet me pajisjen NOMADIX me Ethernet dhe NOMADIX-i lidhet me Ruterin kryesor CISCO 7200 i cili ben rutimin e te gjitha paketave. Gjithashtu kemi edhe nje APLICATION SERVER te cilin ndodhen BILLING Server dhe RADIUS Server i cili lidhet direkt me Routerin tone CISCO 7200. Routeri eshte i lidhur edhe me nje DHCP Server me ane te te cilit i jep adresa IP userave te rinj. Ruteri yne gjithashtu ben komunikimin e rrjetit tone me internetin. Pra Routeri yne kryesor prezanton rrjetin tone ne internet. Konceptet kryesore ne kete potologji jane NOMADIXI dhe RADIUS serveri te cilat jane tipike per nje ISP qe i ofron klienteve te saj sherbim Wimax.

NOMADIX AG5500 (NOMADIX SERVICE ENGINE eshte software qe ekzekutohet ne AG5500 ) Integrimi I NOMADIX AG5500 ne nje rrjet redukton ndjeshem koston e suportit teknik duke eleminuar problemet shqetesuese te konfigurimit dhe rrit te ardhurat ne kohe te ofruesit te sherbimit duke bere te mundur ne moment pervetesimin e nje klienti te ri.

70

WiMAX Pervetesimi I klienteve Barriera teknike me perpara kane penguar ne krijimin e nje menyre aksesi ne internet te thjeshte dhe fitimprurese. Ka qene shume e kushtueshme per nje ISP te te beje instalimin dhe mirembajtjen ne cdo apartament klienti te cdo pajisje per akses interneti. NOMADIX ka patentuar funksionin Dynamic Address Translation™ (DAT™) I cili ofron nje zgjidhje te vertete (plug and play) dhe transparente per lidhjen ne internet te shume PC te konfiguruara ne menyra te ndryshme (IP statike, DHCP, DNS dhe proxy), duke siguruar qe cdokush te kete akses ne internet. NOMADIX ka zhvilluar DAT qe te monitoroje cdo pakete te transmetuar nga cdo pajisje per tu siguruar qe cdo pakete eshte konfiguruar ne menyre korrekte per ne rrjetin qe kompiuteri synon ta coje kete pakete. Nese eshte e nevojshme, DAT aplikon Network dhe Port Address Translation dhe te suportoje Application Level Gateways (ALG) per protokollet sic jane FTP, H.323, PPTP, me qellim qe klieni te permiresoj aksesin e tij ne internet pa u dashur te rikonfiguroi PC e tij ose te instaloj nje softwear per klient. DAT siguron qe nje DNS server do te jete gjithmone I disponueshem per userin duke perdorur Funksionin e DNS Redirection ( ridrejtimit te kerkeses ), I cili ben ridrejtimin e kerkeses DNS nga nje user ne nje server DNS local I cili eshte me afer vendndodhjes se klientit. Kjo permireson kohen e pergjigjes. Si nje pjese e teknologjise se NOMADIX, Proxy settings te internet browserit te userit dedektohen ne menyre transparente, dhe nese nevojitet, behen proxy serveri I tij ne menyre qe te aksesoj ne internet pa qene e nevojshme te ndryshoj proxy settings te browserit te tij.

Sherbimet ne dispozicion Home Page Redirection Pasi eshte lidhur ne internet nga shtepia, useri duhet te drejtohet ne PORTAL page te service provider per tu loguar, ose per te krijuar nje akaunt te ri dhe te paguaj per sherbimin e kerkuar. Kjo adrese URL ( portal page) mund te paraprogramohet ne NSE dhe te exekutohet ne AG5500 per tu shperndare nga operatori I sherbimit. Dhe keshtu klientet aksesojne direct ne internet pa qene nevoja per te therritur teknikun e suportit por mund te krijojne vet nje akaunt dhe gjithashtu te paguajne per sherbimin e kerkuar. Vecoria Home Page Redirect (HPR) e NSE mundeson rrjetin te nderprese kerkesen e browserit per ne home Page te tij dhe e ridrejon ate ne nje PORTAL Page te vendosur nga ofruesi I sherbimit. Kur ridrejtohet klienti ne nje Home Page te re, home Page original (origin server) kalohet si parameter I home page te ri, keshtu qe klienti mundet akoma te aksesoj home page te tij default pasi portal page te jete shfaqur. AG5500 disponon nje web server internal I cili bent e mundur shfaqen e faqeve web te klienti dhe ky mund te konfigurohet nga ofruesi I sherbimit ose nga prodhuesi. Administratori zgjedh se cilat parametra do te shfaqen ne faqet internale.(psh. Nje logo e ofruesit te sherbimit apo e prodhuesit, ose nje figure sipas deshires mund te konfigurohet qe te shfaqet ne te gjitha faqet internale web).

Access control and authentication

Nje NSE duke u exekutuar ne AG5500 ofron nje shese plotesuese sigurie per nje rrjet rezidencial duke bllokuar aksesimin ne internet ose duke lejuar aksesin ne nje pjese te paracaktuar te webit derisa useri te jete bere I autorizuar.

Faturimi Nje rrjet me ane te NOMADIX ben ne menyre automatike autentikimin, autorizimin, gjurmimin dhe faturimin e userave per akses. Userat mund te identifikohen dhe te faturohen duke marre ne kosiderate MAC(Media Access Control) e tyre, username/passwordin dhe/ose numrin e tyre te identifikimit. Nje NSE ofron nje variete te modeleve te faturimit duke bere te mundur nje shperndarje fitimprurese per ofruesit e sherbimit. Gjithashtu lejohet edhe krijimi I planeve te faturimit dhe pagesave me ane te kartave te kreditit ose me pagesa mujore, ku cdo host faturohet sipas parametrave te ndryshem ku perfshihen koha, bandwithi, etj.

RADIUS

71

WiMAX NOMADIX ofron nje RADIUS klient te integruar me nje NSE qe I lejon provaiderit te sherbimit te gjurmoje ose te faturoje bazuar ne numrin e lidhjeve, vendin e lidhjes, bytet e derguara dhe te mara ( pra trafiku ), kohezgjatja e cdo lidhje, etj. Databaza e klienteve mund te ekzistoje ne nje RADIUS Server Qendror net e cilen ndodhen te gjitha atributet(te dhenat) per cdo user. Kur nje klient lidhet ne rrjet, RADIUS Klient autentikon klientin me RADIUS Serverin dhe perdor atributet (te dhenat) e ruajtura ne profilin e klienteve, dhe mban te dhena per aktivitetin e tyre (duke perfshire bytet e transferuar, kohezgjatjen e lidhjes).

Service Awareness AG5500 drejton nje windows te bazuar ne HTML te cdo Internet Browser I klientit duke I dhene atyre mundesine qe te vetezgjedhin sherbimet dhe te permiresojne bandwidhin dhe opsionet e tyre te faturimit ne kohe reale. NOMADIX gjithashtu ka patentuar Information and Control Console (ICC) qe lejon operatorin e sherbimit ose companine e menaxhimit qe ti dergojne klientit mesazhe dhe ta lajmerojne ate direct ne ekranin e userit. Per perdorimin e kartes se kreditit, klienti lajmerohet per kohen e mbetur dhe kohen e mbarimit te accountit.

Skenari I lidhjes dhe hapat e ndjekura Hapi 1 Useri me ane te teknologjise WIMAX ben nje kerkese per akses interneti, e cila tejcohet ne formen e nje sinjali dhe ndjek rrugen e meposhtme: nga kompiuteri I klientit percillet te CPE e tij, CPE komunikon me Antenen WIMAX e cila kete sinjal ia percon RADIOS WIMAX qe lidhet me antenen me ane te nje kabulli Coax, nga radioja kerkesa kalon ne nje Switch CISCO dhe me pas ne NOMADIX. Per thjeshtesi po I referohemi te gjitha pajisjeve Wimax si teknologjia WIMAX.Pra Hapi I pare konsiston ne kerkesen e userit per internet e cila behet nga useri, kalon nepermjet teknologjis WIMAX dhe shkon deri ne NOMADIX.

Hapi 2 NOMADIX (ne rastin tone AG5500) ka nje Web Server Internal ne te cilin ndodhen disa faqe web baze (portal page). Nomadix I dergon userit portalin ne te cilin kerkohen Username dhe Password. Pra I kerkon userit te dhenat per tu autentikuar. Dhe kjo transmetohet nga Nomadix me ane te teknologjise WIMAX te USERI.

Hapi 3 Useri dergon te dhenat e tij User & Pass nepermjet portalit te ofruar nga NOMADIX dhe pret per tu loguar. Keto te dhena kalojne nga useri nepermjet teknologjise WIMAX te Nomadix. Ne kete stad futet ne skene Klient RADIUS I cili eshte I integruar ne NOMADIX SERVISE ENGINE (NSE). Radius Klienti autentikon klientin me Radius Serverin dhe perdor te dhena te cilat jane te ruajtura ne profilin e klientit. Radius Klienti komunikon me Radius serverin nepermjet nje Routeri CISCO.

72

Rrjetat e Avancuara te Kompjuterave Hapi 4 (autentikimi) Konsiston ne verifikimin e te dhenave te RADIUS Server(i cili akseson ne nje databaze me profilet e userave). Nese te dhenat jane te sakta dhe te njejta me te dhenat e profilit te userit atehere njoftohet NOMADIX.

Hapi 5(autorizimi) NOMADIX I jep klientit akses ne Internet duke I hapur sesionin.

Hapi 6(nese te dhenat qe useri ka futur nuk jane te sakta, pra nuk behet autentikimi) Atehere Radius serveri I dergon nje pergjigje Nomadix-it nepermjet Routerit, dhe Nomadixi njofton klientin per gabimin e ndodhur. Gjithashu I pergjigjet perseri me ane te portalit te tij duke I dhene mundesi klientit te krijoje vete nje account dhe te aksesoje perseri ne internet.

73

I

CPE Airspan EasyST

e brendshme

Teknologjia WIMAX Paj isjet qe nevojiten per

komunikimin WIMAX X

Shume pajisje Radio Wimax te cilat jane te vendosura ne vende te ndryshme te lidhen Me Switchin tone ne ane te nje fibre optike

Dhe ne te dy skajet e fibres vendoren MediaConvertera

Switch CiSCO 3640 Me te ci in mund te lidhen

Disa pajisje radio

NOMADIX ACCESS GATEWAY NOMADIX AG 5500 qe suporton deri ne 2000 Usera ne te njejten kohe dhe perdor software

NSE=NOMAD IX SERVICE ENGINE Permban:

Nje Web Server Internal Nje RADIUS Client(l cili autentikon me RADIUS Serverin)

Dynamic Address Translator

BILLING SERVER RADIUS SERVER

} (S)J I (4)0K •

(3)User & Pas •

;;,: iil

i Database me

profile! e userave

Fjalori 2G- Second Generation perfshin teknologjite celulare si GSM/ GPRS/ EDGE. 3G- Third Generation perfshin teknologjite celulare si WCDMA/ HSDPA dhe GSM/GPRS/ EDGE. 3GPP- Third Generation Partnership Project permban nje bashkesi specifikimesh te teknologjive UMTS/ GPRS. Antenat smart- i referohen nje sistemi te perbere prej tabela antenash me algoritma smart te procesimit te sinjalit qe perdoren per te identifikuar drejtimin e ardhjes se sinjalit DOA (Direction of Arrival), dhe e perdorin ate per te llogaritur vektoret e formimit te rrezeve (beamforming), per te lokalizuar rrezen e antenes mbi objektivin perkates. Bandwidth- eshte matje e hapesires se frekuences dhe njehsohet ne hertz. Ai lidhet me kapacitetin e kanalit per transmetimin e informacionit. Circuit switched- eshte i tille rrjeti qe vendos nje qark (kanal) te dedikuar midis nyjeve dhe terminaleve perpara se perdoruesit mund te komunikojne. Secili qark qe eshte I dedikuar nuk mund te perdoret nga thirres (caller) te tjere derisa qarku te lirohet dhe nje lidhje e re te krijohet. Madje, edhe ne qofte se nuk eshte vendosur nje komunikim actual ne qarkun e dedikuar, ai kanal gjithesesi mbetet i padisponueshem per perdoruesit e tjere. Kanalet qe jane te disponueshem per thirrjet e reja, jane ne gjendje idle. Connection Oriented- Ne telekomunikacion, orientimi ndaj lidhjes pershkruan menyren e transmetimit te te dhenave ne te cilen pajisjet ne pikat fundore perdorin nje protokoll paraprak per te vendosur nje lidhje end-to-end perpara se te dhenat te dergohen. Sherbimi i protokollit Connection- oriented quhet shpesh si nje sherbim rrjeti ‗i besueshem‘ sepse garanton qe te dhenat do te arrijne ne sekuencen e caktuar. TCP (Transmission Control Protocol) eshte nje protokoll Connection- oriented. CSMA/CD- Carrier-Sense Multiple Access with Collision Detection. Eshte nje protokoll kontrolli i rrjetit qe kontrollon kabllin per trafik rrjeti. Vetem kur nje kompjuter ―kupton‖ qe kablli eshte i lire dhe nuk ka trafik ne te, atehere ai mund te dergoje te dhena. Kur nje kompjuter transmeton te dhena ne kabell, asnje kompjuter tjeter nuk mund te dergoje te dhena derisa te dhenat origjinale kane arritur ne destinacionin e vet dhe kablli eshte serisht i lire. Nqse disa kompjutera dergojne te dhena ne te njejten kohe, do te kete nje perplasje te dhenash. Decibel- mates i fuqise se sinjalit, shenohet dB. DES- Data Encryption Standart, është marrë si një standart nga Instituti Kombëtar I Teknologjisë (NIST) në 1977. Bazohet ne nje algoritëm simetrik me celës 56-bit i cili perdoret per shifrimin dhe deshifrimin e informacionit.

Downlink- eshte link komunikimi i perdorur per transmetimin e sinjaleve nga nje platforme satelitore drejt nje terminali tokesor ose per transmetimin e te dhenave nga nje nyje fundore drejt nje stacioni te dhenash. Ne lidhje me rrjetet celulare dhe GSM, uplinku i radios eshte pathi i transmetimit nga stacioni baze (cell site) drejt nje stacioni mobile (celulari). Ethernet- eshte nje familje e madhe teknologjish te rrjetave kompjuterike te bazuara ne frame qe operojne ne shpejtesi te ndryshme per LAN (Local Area Network). Ai percakton nje numer standartesh per shtresen fizike PHY, me ane te mjeteve te aksesit ne nenshtresen MAC te shtreses Data Link. Ethernet eshte standartizuar si IEEE 802.3. Kombinimi i versioneve twisted-pair te Ethernetit per te lidhur sistemet fundore me rrjetin, se bashku me fibrat optike eshte bere teknologjia me e perhapur e LAN-it me tela. Full duplex- Nje sistem i tille lejon komunikim ne te dy drejtimet, dhe ndryshe nga half duplex ai lejon qe komunikimi te ndodhe njekohesisht. Rrjetet e linjave telefonike jane full-duplex meqe lejojne te dy thirresit te flasin e te degjohen ne te njejten kohe. Nje analogji e ketij sistemi mund te jete nje rruge me dy korsi, nje korsi per secilin drejtim.

77

GPRS- General Packet Radio Service eshte nje zgjidhje e lidhjes IP bazuar ne paketa qe suporton nje fushe te gjere aplikimesh. Rrjetet GPRS operojne si zgjerime wireless te internetit, dhe u japin

78

WiMAX perdoruesve akses Interneti ashtu si dhe akses ne organizatat e tyre nga cdo vend. Me nje mesatare shpejtesie mbi 40 Mbit/s, perdoruesit kane te njejten shpejtesi efektive aksesi si nje modem, por me komoditetin per tu lidhur nga cdo vend. GSM- Global Sistem for Mobile communications qe do te thote sistemi global per komunikimet mobile eshte nje familje e gjere e teknologjive te te dhenave, duke perfshire GPRS (General Packet Radio Service), EDGE, UMTS- WCDMA dhe HSDPA. Ai siguron nje bashkesi te fuqishme mundesish, eficencash spektrale, dhe mjete te perhapjes qe maksimizojne potencialin e perfitimeve. Half duplex- Nje sistem half duplex siguron komunikim ne te dy drejtimet, por vetem nje drejtim ne nje kohe (jo njekohesisht). Ne menyre tipike, kur nje grup fillon te marre nje sinjal, duhet te prese transmetuesin te ndaloje transmetimin, perpara se te pergjigjet. Nje shembull i nje sistemi half-duplex eshte radioja ―walkie-talkie‖, ku perdoruesi duhet te perdore komanden ―Over‖ per te treguar fundin e transmetimit, dhe te siguroje qe vetem njera ane transmeton ne nje kohe, sepse te dy anet transmetojne ne te njejten frekuence. HSDPA- High Speed Downlink Packet Access eshte nje teknologji celulare (permiresim i WCDMA) qe transmeton paketa te dhenash me nje shpejtesi qe arrin pikun ne 14 Mbps. Ajo perdor skema modulimi si QPSK, 16-QAM duke perdorur teknika antenash MIMO. Gjithashtu ajo perdor tekniken FHARQ (Fast Hybrid Automatic Repeat Request) qe eshte nje proces i kombinimit te transmetimeve te perseritura te te dhenave me transmetimet me prioritet. IMS- IP Multimedia Subsystem eshte nje arkitekture e standartizuar e perdorur nga operatoret e telekomit qe duan te sigurojne sherbime multimedia fikse dhe mobile. Ajo perdor implementim VoIP i bazuar ne implementimin e standartizuar 3GPP te protokollit SIP dhe vepron permes IP. Ajo suporton te dy sistemet telefonike si packet-switched dhe circuit- switched. IP- Internet Protocol. Një standart ISO që përmban një standart në shtresën 3 (në rrjet) modeli OSI përgjegjës për rutimin dhe shpërndarjen. IP mundëson transmetimin e një blloku të dhënash nëpërmjet hostesh që identifikohen nga një adresë me gjatësi fikse. IPv4 — Versioni i protokollit të shtresës së rrjetit që përdoret gjerësisht në Internet. IPv6 — Versioni i ri i protokollit të shtresës së rrjetit, që është dizenjuar për të zgjidhur problemet e shtuar nga Ipv4. ISDN (Integrated Services Digital Network)- ISDN eshte nje rrjet telefonik circuitswitched, i dezinjuar per te lejuar transmetim dixhital te zerit dhe te dhenave permes telave telefonik te zakonshem te bakrit, duke rezultuar me cilesi me te mire dhe shpejtesi me te larte sesa eshte i disponueshem ne sistemin PSTN. LAN- Local Area Network. Një grup kompjuterash dhe paisjesh të tjera të shpërndara brenda një zone relative të lidhur nga një lidhje komunikimi që mundëson që çdo pjesë të veprojë me çdo pjesë tjetër. Këto rrjete u lejojnë kompjuterave të ndajnë paisje të ndryshme si printera etj. LMDS- Local Multipoint Distribution Service. Eshte nje teknologji aksesi wireless I broadband-es qe operon ne frekuencat e mikrovaleve permes bandave 26 GHz dhe 29GHz. Ne USA frekuencat nga 31.0 deri 31.3 GHz konsiderohen si frekuenca LMDS. LMDS eshte konceptuar si nje teknologji point-to-multipoint, wireless fiks, broadband per arritjen e miljes se fundit. MMDS- Multichannel Multipoint Distribution Service. E njohur ndryshe si Kablli Wireless, eshte nje teknologji telekomunikimi wireless qe perdor frekuencat 2 GHz, 3GHz. Ajo perdoret gjeresisht si nje alternative ndaj televizionit kabllor. Marrja e sinjaleve televizive te derguara nepermjet MMDS realizohet me ane te antenave mikrovale te vendosura ne maja catish dhe nje kuti set-top per televizorin per te marre sinjalet. MPLS — Multiprotocol Label Switching. Është një teknikë që për rutimin e trafikut IP, përdor një etiketë. Kjo etiketë i udhëzon ruterat në rrjet se ku të dërgojnë paketat, bazuar në informacion IP rutimi të paracaktuar. Multicast- eshte komunikim midis nje derguesi te vetem dhe shume marresve ne nje rrjet. Multicast eshte nje nga tipet e paketave te perfshira ne IPv6 (Internet Protocol Version 6). Ai suportohet permes rrjetave wireless te te dhenave si pjese e teknologjise CDPD (Cellular Digital Packet Data). Multiplexing- Multiplexing eshte nje term i perdorur per tiu referuar nje procesi ku sinjale mesazhi analoge te shumefishta ose rrjedha te dhenash dixhitale kombinohen ne nje sinjal te vetem. Qellimi eshte qe te ndahet nje burim i kushtueshem. Pajisja qe kryen kete proces quhet multiplexer.

78

WiMAX Nyje- Nje nyje eshte nje pajisje qe lidhet si pjese e nje rrjeti kompjuterik. Cdo nyje duhet te kete nje adrese MAC ose nje adrese DLC (Data Link Control). Nyje mund te jene kompjuterat, PDA-te (Personal Digital Assistant), celularet ose ruterat, switchet, hubet. OSI — Një familje protokollesh që dikur konsiderohej të ishtë konkurrente e stivës së protokolleve TCP/IP. OSI është e mirënjohur për paradigmën e shtresave të protokolleve, që është përdorur në dizenjimin e saj. Packet switched- eshte i tille rrjeti qe copeton te dhenat e trafikut (psh, paraqitja dixhitale e tingujve, te dhenat kompjuterike) ne paketa qe rutohen permes rrjetit te ndare (shared). Rrjetet packet-switched nuk kerkojne nje qark qe te vendoset dhe lejojne shume cifte nyjesh te komunikojne njekohesisht permes te njejtit kanal. Secila pakete eshte e adresuar individualisht duke parandaluar nevojen per nje path te dedikuar qe te ndihmoje paketen te gjeje rrugen e vet drejt destinacionin e vet. Pakete- eshte nje bllok i formatuar te dhenash te mbartura nga nje rrjet kompjuterik. Nje pakete perbehet nga tre elemente: 1. koka (header) qe shenon fillimin e paketes dhe permban adresen IP te te burimit dhe destinacionit, 2. payload (ngarkesa) qe permban te dhenat qe do te mbahen brenda paketes, 3. trailer qe shenon fundin e paketes dhe permban nje checksum per te gjetur nese nje pakete korruptohet gjate transmetimit. PDU- Protocol Data Unit i shtreses MAC perbehet nga nje koke MAC, nje ngarkese dhe CRC. POP- Point Of Presence. Pika e prezences se operatorit te sherbimit. QoS — Quality of Service. Cilësia e shërbimit është aftësia për të siguruar që trafiku në rrjet shkon aty për ku është caktuar, kur është caktuar dhe brenda kohës së duhur. Roaming- Eshte nje term i pergjithshem ne telekomunikacionet wireless qe i referohet zgjerimit te sherbimit te lidhjes ne nje vend qe eshte i ndryshem prej vendit te banimit ku sherbimi eshte regjistruar. Roaming ndodh kur nje abonent i nje siguruesi sherbimi wireless perdor lehtesirat e nje siguruesi tjeter sherbimi wireless. Ky sigurues i dyte nuk ka pajtime financiare ose sherbimi te ekzistuara me pare me ket abonent per te derguar dhe marre informacion. Space time coding- eshte teknika e shtimit te simboleve teper te sinjali i transmetuar per te permiresuar mundesine e marresit per te zbuluar ne menyre korrekte te dhenat e informacionit, dhe ajo eshte nje vecori e rendesishme e WiMAX Mobile. Telco- Telephone company. Kompani telefonike qe ofron sherbime te ndryshme telekomunikacioni si telefonia dhe komunikim te dhenash. TDM- Time Division Multiplexing eshte nje lloj multipleksimi dixhital (ose analog) ne te cilin dy ose me shume sinjale ose rrjedhe bitesh transferohen njekohesisht si nen-kanale brenda nje kanali komunikimi, por qe fizikisht i bejne kthimet ne kanal. Domaini i kohes ndahet ne intervale kohe te ndryshme te nje gjatesie fikse, nje per secilin nen-kanal. Psh, blloku i te dhenave ose biteve te nen- kanalit 1 transmetohet gjate intervalit te kohes 1, nen-kanali 2 gjate intervalit te kohes 2 etj. Shembuj te aplikimit TDM jane sistemet PDH, SDH, SONET. Tunelimi — Tunelimi është një mënyrë për të transferuar paketat nga një pikë në tjetrën në një rrjet pa qenë e nevojshme që rrjetet ndërmjetës t‘i kuptojnë këtopaketa. Kjo teknikë përgjithësisht përfshin përdorimin e kokave shtesë në paketat IP, që kuptohen nga rrjetet ndërmjetës. Shembulli më i mirë i kësaj teknike është rasti i rrjeteve Ipv6, ku paketat Ipv6 mbështillen në paketa Ipv4 për të kaluar përmes Internetit Ipv4. UMTS- Universal Mobile Telecommunications System eshte nje teknologji celulare qe ofron nje shpejtesi maksimale prej 2 Mbps dhe vlera mesatare midis 220 kbps dhe 320 kbps, suport multimedia (si psh. Konferenca video), cilesi te larte sherbimi, eficence te larte spektrale per te dhena dhe ze. Ajo perdor nje rrjet Core (berthame) qe suporton rrjete te tjera aksesi radiosh te shumefishta duke perfshire GSM, GPRS, EDGE, dhe WCDMA. Ajo mund te perdore te njejtet elemente rrjeti qe perdor GPRS, si SGSN, GGSN, MSC, dhe HLR. Unicast- eshte komunikim midis nje derguesi te vetem dhe nje marresi te vetem ne nje rrjet. Uplink- eshte link komunikimi i perdorur per transmetimin e sinjaleve nga nje terminal tokesor drejt nje platforme satelitore ose per transmetimin e te dhenave nga nje stacion te dhenash drejt nyjeve fundore. Ne lidhje me rrjetet celulare dhe GSM, uplinku i radios eshte pathi i transmetimit nga stacioni mobile (celulari) drejt nje stacioni baze (cell site).

79

WiMAX VLAN — Virtual LAN, është një metodë për të përcaktuar një ose më shumë rrjete logjike brenda një rrjeti të vetëm, fizik Ethernet-i. VLAN, zakonisht përdoren për të mbajtur pajisje të caktuar në rrjete të veçuar, ndërsa ata ndajnë me rrjetet e tjerë të njëjtën infrastrukturë rutimi. Administratoret e rrjetit i konfigurojne VLAN-et permes softwareve sesa hardware-ve, qe i ben ata me fleksibel. Nje nga avantazhet me te medha te LAN-eve shfaqet kur leviz fizikisht nje kompjuter ne nje vend tjeter: ai mund te qendroje ne te njejtin VLAN pa qene e nevojshme ndonje rikonfigurim hardware-i. WLAN- Wireless Local Area Network. Nje LAN wireless ose WLAN eshte nje rrjet lokal wireless, i cili eshte lidhja e dy ose me shume kompjuterave pe perdorur tela. WLAN perdor teknologjine e modulimit OFDM e bazuar ne valet e radios per te mundesuar komunikimin midis pajisjeve ne nje zone te limituar.

Biblografia 1. The IEEE 802.16 WiMAX Broadband Wireless; Physical Layer (PHY), Medium Access Layer (MAC), Radio Resource Management (RRM), by Jakub Wolnicki, Munich University of Technology 2. WiMAX/ 802.16 Threat Analysis, by Michel Barbeau, School of Computer Science Carleton University 1125 Colonel By Drive Ottawa, Ontario, Canada, Nentor 2005 3. WiMAX‘s technology for LOS and NLOS enviroments by WiMAX Forum, Eugene Crozier (System Architect, SR Telecom), Allan Klein (VP System and Technology, SR Telecom) 4. Data Capabilities: GPRS to HSDPA. By Peter Rysavy, shtator 2004 5. WiMAX: The Critical Wireless Standard. By Caroline Gabriel 6. How to implement WiMAX in a mobile network. By Michael Kaemper, Alessandro Casagni, anetare te Siemens Mobile Communications S.p.A. Shtator 2005 7. Build WiMAX base stations and subscriber stations. By Ali Zeeshan, Fujitsu Microelectronics America, 23 Maj 2007 8. Intel White Paper — Deploying License-Exempt WiMAX Solution White Paper — Understanding Wi-Fi and WiMAX as Metro-Access Solutions Intel Technology Journal, IEEE 802.16 Medium Access Control and Service Provisioning, Vol. 08, Issue 03, August 20, 2004, ISSN 1535-864x Intel in Communications — Orthogonal Frequency Division Multiplexing Technology Intel Magazine – IEEE 802.16 Wireless MAN Specification Accelerates Wireless Broadband Access 9. Evolution of Mobile Wireless Broadband, Peter Rysavy, Rysavy Research 10. Fixed, Nomadic, Portable and Mobile Applications for 802.16-2004 and 802.16e WiMAX Networks, November 2005, Prepared by Senza Fili Consulting on behalf of the WiMAX Forum 11. B. Aboba. The unofficial 802.11 security web page - security vulnerabilities in EAP methods.

Referenca ne internet http://www.wimax.com http://www.arstechnica.com http://en.wikipedia.org/wiki/ www.siemens.com http://www.wimaxforum.org

80

http://www.wimax.com/

http://www.arstechnica.com/

http://en.wikipedia.org/wiki/

http://www.siemens.com/

http://www.wimaxforum.org/

Rrjetat Kompjuterike te Avancuara Permbajtja · PDF fileRrjetat Kompjuterike te Avancuara Por...

Documents

Transcript of Rrjetat Kompjuterike te Avancuara Permbajtja · PDF fileRrjetat Kompjuterike te Avancuara Por...