Resume Digital Rights Management of Multimedia

JARINGAN MULTIMEDIA

Digital Rights Management of Multimedia

                                                                      

Jurusan Teknik Informatika

Fakultas Teknologi Informasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Digital Rights Management of Multimedia

Karena proliferasi aplikasi media digital, seperti e-Book, streaming video, gambar web, musik bersama, dll, ada kebutuhan yang berkembang untuk melindungi hak kekayaan intelektual dari media digital dan mencegah penyalinan ilegal serta pemalsuan. Ini menjelaskan permintaan yang kuat untuk manajemen hak digital (DRM), yang merupakan teknologi kontrol akses untuk melindungi dan menegakkan hak-hak yang terkait dengan penggunaan konten digital, seperti data multimedia.

Fungsi yang paling penting dari DRM adalah untuk mencegah akses yang tidak sah dan penciptaan salinan sah dari konten digital, dan terlebih lagi untuk memberikan mekanisme salinan yang dapat dideteksi dan ditelusuri (tracking konten). Manajemen hak digital adalah komponen yang paling penting dari manajemen kekayaan intelektual dan perlindungan (IPMP) protokol yang dipromosikan secara luas dalam standar MPEG.

Sistem DRM yang efektif harus memiliki empat persyaratan berikut.

1.       Sistem DRM harus mengemas konten harus dilindungi dengan cara yang aman.
2.      Sistem DRM harus memperoleh kondisi akses (lisensi) yang ditentukan oleh pemilik    konten yang dilindungi.
3.       Sistem DRM harus menentukan apakah kondisi akses telah terpenuhi.
4.    Sistem DRM harus tamper-proof untuk mencegah atau menghalangi upaya untuk menghindari, memodifikasi, atau reverse-engineer protokol keamanan yang digunakan oleh sistem DRM.

11.1 A generic DRM architecture

Sistem manajemen hak digital biasanya ditetapkan sebagai sistem client-server dimana sistem menerima permintaan dan memberikan layanan kepada klien. Gambar 11.1 menunjukkan arsitektur DRM generik, yang terdiri dari tiga modul: client, server lisensi, dan server konten.

11.1.1 DRM content server

Sebuah server konten adalah sebuah sistem komputer yang menyediakan konten atau media ke perangkat yang terhubung ke sistem komunikasi. Fungsi utama dari sebuah server konten adalah untuk menerima dan memproses permintaan untuk konten media, untuk mengatur koneksi ke perangkat yang meminta, dan untuk mengelola transfer media selama sesi komunikasi.

Isi repositori mencakup tiga komponen lebih lanjut yaitu file server, isi sistem manajemen (CMS), dan manajemen aset digital (DAM) sistem. Isinya disimpan dalam file server termasuk file komputer, file audio, gambar dan file video, dokumen elektronik, dan konten web.

11.1.2 DRM license server

Sebuah lisensi server adalah sebuah sistem yang menyimpan daftar pemegang lisensi dan izin yang terkait untuk mengakses konten berlisensi. Fungsi utama dari sebuah lisensi server adalah untuk mengkonfirmasi atau memberikan kode yang diperlukan atau elemen informasi kepada pengguna atau sistem dengan kemampuan untuk menyediakan akses ke konten berlisensi. Lisensi server dapat memberikan ke perangkat klien kunci enkripsi, atau informasi lainnya, yang memungkinkan pemegang izin untuk mengakses informasi yang mereka minta.

11.1.3 DRM client

Seorang klien DRM adalah salah satu perangkat keras atau program perangkat lunak yang dikonfigurasi untuk menerima dari jaringan paket konten dari server konten dan meminta lisensi DRM dari server lisensi. Pengontrol DRM yang berada di sisi klien adalah pusat pengendali dari penyelenggaraan jasa DRM.

11.1.4 Separating content from license

Dalam arsitektur umum untuk kebanyakan sistem DRM modern, konten dan lisensi ditangani oleh server konten dan server lisensi secara terpisah. Strategi ini memungkinkan penyedia konten untuk izin hak terpisah dari kemasan isi dan pengiriman. Ada beberapa alasan untuk mendukung desain ini server terpisah, di mana lisensi tidak termasuk dalam paket yang sama sebagai konten.

11.2 Encryption

Proses enkripsi menggunakan algoritma kriptografi untuk mengacak data rahasia (disebut plaintext) menjadi bentuk yang tidak dapat dimengerti (disebut ciphertext) sehingga tetap aman dari eksternal "mata" dan dengan demikian memastikan tingkat keamanan yang tinggi. Dalam aplikasi jaringan multimedia, plaintext biasanya disebut sebagai sebuah blok (katakanlah 128 bit) audio terkompresi atau data video bitstream. Ada dua jenis utama dari enkripsi: satu adalah enkripsi simetris (kriptografi kunci rahasia, SKC) dan yang lainnya adalah enkripsi asimetris (kriptografi kunci publik, PKC).

11.2.1 Secret key cryptography (SKC)

Karena hanya satu tombol yang digunakan untuk enkripsi dan dekripsi, kriptografi kunci rahasia (SKC) disebut enkripsi simetris. Di SKC, pengirim menggunakan kunci untuk mengenkripsi plaintext dan mengirimkan ciphertext ke penerima. Penerima menerapkan kunci yang sama untuk mendekripsi cyphertext dan memulihkan plaintext. Ada banyak algoritma SKC digunakan saat ini. Standar enkripsi data ( DES ) adalah skema SKC yang paling umum digunakan sejauh ini. Standar ini dirancang oleh IBM di tahun 1970 dan diadopsi oleh Badan Standar Nasional (NBS) dari Amerika Serikat, sekarang namanya menjadi Institut Nasional Standar dan Teknologi (NIST) pada tahun 1977 untuk aplikasi komersial dan pemerintah unclassified.

DES standerd membantu untuk fokus dan menyatukan komunitas riset. Karena kenaikan daya komputasi, kemampuan perlindungan yang ditawarkan oleh DES telah melemah. Lebih khusus lagi, Electronic Frontier Foundation pada tahun 1998 membangun sebuah mesin dengan tujuan khusus yang disebut Jauh Crack, yang terdiri dari 27 papan masing-masing berisi 64 chip dan mampu menguji 90 miliar kunci kedua, dapat memulihkan kunci untuk pesan dienkripsi dengan DES dalam waktu sekitar empat hari.

11.2.2 Public key cryptography

Dengan kemajuan besar dalam daya CPU komputer, biaya komputasi enkripsi data telah sangat berkurang. Salah satu isu yang paling menantang dari kriptografi kunci rahasia (SKC) adalah masalah pertukaran kunci (key atau distribusi), yaitu masalah keamanan transmisi kunci untuk pengguna yang membutuhkannya.

Enkripsi kunci publik didasarkan pada sepasang kunci yaitu kunci publik (Kpub) dan kunci pribadi lainnya (Kpriv). Selain itu, dari dua kunci ini satu digunakan untuk enkripsi dan yang lainnya untuk dekripsi. Meskipun dua kunci ini istimewa merupakan operasi invers, harus ada metode yang tidak mudah dihitung dari menurunkan kunci privat dari kunci publik. Kunci publik kemudian dapat dipublikasikan tanpa mengorbankan kunci pribadi.

11.3 Digital watermarking

Watermarking digital telah diusulkan sebagai sarana pelengkap (bukan pengganti) untuk perlindungan konten bahkan setelah data telah didekripsi atau saat menggunakan peralatan multimedia yang ada. Watermarking digital didefinisikan sebagai penyisipan tak terlihat atau embedding informasi menjadi data multimedia, yaitu data digital yang diubah dengan cara yang tak terlihat sehingga untuk menghindari degradasi dari data host atau identifikasi persepsi mudah dari informasi yang tertanam.

Watermarking digital, menjadi suatu teknik untuk melekatkan informasi ke konten digital, tidak memerlukan dekripsi untuk memutar ulang konten digital kecuali upaya telah dilakukan untuk mengekstrak watermark tertanam. Konten digital tertanam dengan watermark dapat lebih dikompresi, dienkripsi, dan dilindungi oleh kode koreksi kesalahan. Jumlah informasi yang dapat disimpan dalam watermark tergantung pada aplikasi.

11.3.1 Watermarking applications

Watermarking digital dapat digunakan dalam beberapa aplikasi untuk membantu sistem DRM untuk mengatasi isu-isu pengelolaan kekayaan intelektual dan perlindungan (IPMP), sebagai berikut.

1.      Identifikasi kepemilikan hukum

2.      Pembatasan penggunaan

3.      Fingerprinting atau konten pelacakan

4.      Memeriksa keaslian

11.3.2 Components of digital watermarking

ada tiga komponen utama dalam kerangka watermarking digital, yaitu :

1.      Watermark embedding

2.      Serangan watermark

3.      Deteksi watermark

11.4 MPEG-21

MPEG-21, secara resmi disebut sebagai ISO/IEC 21000 sebagai kerangka multimedia, dengan demikian diusulkan untuk mengatasi masalah dengan standarisasi antarmuka dan alat untuk memfasilitasi pertukaran sumber daya multimedia di perangkat heterogen, jaringan, dan pengguna. Lebih khususnya lagi, unsur-unsur standarisasi MPEG-21 diperlukan untuk mengidentifikasi, beradaptasi, dan pengolahan sumber daya serta mengelola hak penggunaan mereka.  

Tujuan dari MPEG-21 adalah untuk menentukan teknologi yang dibutuhkan untuk mendukung pengguna dalam pertukaran, mengakses, mengkonsumsi, perdagangan, dan sebaliknya memanipulasi item digital (DIs) secara efisien, transparan, dan interoperable. MPEG pertama kali diproduksi laporan teknis, "Vision, teknologi, dan strategi," yang kemudian diadopsi sebagai MPEG-21 Bagian 1. Bagian yang berbeda dari MPEG-21 kemudian diselesaikan satu per satu, melalui iterasi proposal berdasarkan persyaratan yang dikeluarkan oleh MPEG.

11.4.1 Digital item declaration

Sebuah item digital (DI) didefinisikan sebagai objek digital terstruktur dengan representasi standar, identifikasi, dan metadata. Lebih khususnya, DID secara resmi mengungkapkan dan mengidentifikasi sumber daya (misalnya, file MP3) dan metadata (misalnya, deskripsi dari penyanyi dan lirik) yang dianggap oleh penulis sebagai konstituen dari DI. Selanjutnya, DID mengikat bersama-sama sumber daya individu dan metadata dan kelompok sumber daya dan metadata. Hal ini diperpanjang dengan kemampuan untuk memungkinkan metadata yang akan berlabuh ke fragmen tertentu dalam sumber daya media.

11.4.2 Digital item identification

DII menyediakan cara normatif untuk mengungkapkan bagaimana identifikasi ini dapat dikaitkan dengan DIs, wadah, komponen, dan atau fragmen sehingga untuk dimasukkan dalam tempat tertentu dalam DID. Unsur DII Dua elemen XML diperkenalkan dalam DII, yaitu pengidentifikasi dan relatedidentifiers. Kedua elemen ini mengandung URI. Perbedaan antara mereka cukup tipis namun penting karena menghasilkan perbedaan yang jelas dalam penggunaan dan implementasi. Identifier mengandung URI yang mengidentifikasi DI, kontainer, component, atau fragmen.

Gambar 11.45 menunjukkan hubungan antara DID dan DII. Kotak berbayang tunduk pada spesifikasi DII sedangkan kotak kosong didefinisikan dalam spesifikasi DID.

Gambar 11.46 menunjukkan contoh album musik, di mana identifier DII disertakan

dalam elemen pernyataan DID.

11.4.3 Intellectual property management and protection (IPMP)

MPEG-21 bagian 4 mendefinisikan kerangka kerja interoperable untuk pengelolaan kekayaan intelektual dan perlindungan (IPMP) yang merupakan ekstensi yang lebih jauh interoperable dari MPEG-4 IPMP. Proyek ini meliputi cara-cara standar pengambilan alat IPMP dari lokasi terpencil dan bertukar pesan antara alat IPMP dan antara alat-alat dan terminal (lihat Gambar 11.48).

11.4.4 Digital item adaptation (DIA)

Karena keragaman pertumbuhan jaringan, terminal, dan format media, itu semakin sulit untuk mencapai akses media universal. Lebih khusus lagi, keragaman dalam bandwidth, tampilan dan kemampuan audio, daya proses, preferensi pengguna, dan berbagai jenis audio non-kompatibel, gambar, dan format video dll.

MPEG-21 digital item adaptation (DIA) diusulkan, untuk mencapai akses transparan interoperable konten multimedia didistribusikan oleh perisai pengguna dari jaringan dan instalasi terminal, manajemen, dan isu-isu implementasi. Hal ini memungkinkan penyediaan jaringan dan terminal sumber daya pada permintaan, untuk membentuk komunitas pengguna, dimana konten multimedia dapat dibuat dan dibagi, selalu dengan kualitas yang disepakati kontrak, keandalan dan fleksibilitas, sehingga memungkinkan aplikasi multimedia untuk menghubungkan beragam set pengguna sedemikian cara bahwa kualitas pengalaman pengguna akan dijamin.

Dalam sebuah terminal MPEG-21 DIA, karakteristik user (informasi pengguna, preferensi penggunaan, sejarah, aksesibilitas, lokasi), kemampuan terminal (kemampuan codec, properti perangkat, I/O karakteristik), dan karakteristik jaringan (kemampuan, kondisi) diwakili menggunakan deskripsi lingkungan penggunaan (UED) dalam hal tata bahasa XML tetap untuk berbagai item. Kemudian informasi ini dikirimkan ke server memiliki keputusan adaptasi mengambil mesin (ADTE), yang mengubah deskripsi tertentu (konversi ini tidak didefinisikan dalam MPEG-21).

11.4.5 Digital item processing

Aplikasi dan layanan multimedia umumnya melibatkan konsumsi gabungan audio, gambar, video, da /atau teks. Contoh interaksi tersebut dapat menambahkan atau menghapus trek dari album musik digital, meminta adaptasi untuk sumber daya, mengkonfigurasi item digital sesuai dengan preferensi pengguna, dll.

Untuk membuat presentasi DI lebih menarik bagi pengguna akhir adalah memungkinkan untuk menggunakan SMIL atau MPEG-4 sebagai bahasa presentasi untuk DI. Sejak MPEG-21 DIP berinteraksi dengan DIs, perlu untuk melihat MPEG-21 DID untuk memahami motivasi di balik pengembangan DIP.

MindMap

Resume Multimedia Over Wireless Broadband

JARINGAN MULTIMEDIA

Jurusan Teknik Informatika

Fakultas Teknologi Informasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Multimedia over wireless broadband

Pesatnya pertumbuhan infrastruktur jaringan broadband nirkabel, seperti 3G dan 3.5G, WLAN dan WLAN-mesh, dan WiMAX membuat tersedianya informasi dan hiburan (infotainment) multimedia audio dan video dalam kehidupan kita kapan saja, dimana saja, pada perangkat apapun. Namun, pengiriman multimedia nirkabel menghadapi beberapa tantangan, seperti tingkat kesalahan yang tinggi, variasi bandwidth dan pembatasan, pembatasan daya baterai, dan sebagainya.

Pada saat yang sama, broadband nirkabel berbasis WLAN dan WiMAX juga meluas. Sementara jaringan nirkabel ini tidak dirancang dengan real-time layanan komunikasi multimedia sehingga ketersediaan yang luas dengan biaya rendah menjadikan mereka memberkan solusi untuk menambahkan mobilitas ke layanan komunikasi tersebut.

10.1 End-to-end transport error control

Sebagian besar data multimedia ditransmisikan melalui transportasi Internet-based UDP, yang selanjutnya menggunakan protokol real-time transport (RTP) dan protokol kontrol  RTCP untuk mengontrol tingkat atas dasar informasi dan kerugian dalam jangka waktu tertentu. Lebih khususnya lagi, untuk topologi jaringan yang mengandung link nirkabel, packet loss dapat disebabkan oleh salah satu kemacetan atau kesalahan saluran nirkabel akibat multipath fading, shadowing, atau atenuasi yang akan menghasilkan pengurangan yang tidak tepat dalam tingkat pengiriman dan secara dramatis throttle throughput.

10.1.1 Packet loss classification (PLC)

Bahwa tidak ada metode PLC yang bisa melakukan topologi jaringan dengan baik yang berbeda dan algoritma switching berdasarkan kesenjangan inter-arrival, spiketrain dan Zigzag, tergantung pada berbagai nilai ROTT. Semua algoritma PLC ini juga dapat membantu protokol kontrol kongesti lain yang mungkin menyebabkan pengurangan bandwidth yang tidak perlu dengan adanya packet loss nirkabel.

10.1.2 Forward error correction (FEC) via block erasure codes

Pendekatan konvensional untuk menyebarkan paket end-to-end melalui jaringan IP bergantung pada transmisi paket yang hilang. Salah satu implementasi tersebut adalah mengulangi permintaan otomatis (ARQ) paket yang hilang, yang didasarkan pada transportasi TCP. Hybrid FEC ditambah ARQ biasanya diimplementasikan dengan mengurangi jumlah awal redundansi dan mengirimkan paket perbaikan hanya pada permintaan, seperti pada protokol ARQbased. Fitur ini dapat membuat saluran umpan balik yang tidak perlu, dan ini membuat FEC menarik untuk mengirimkan multimedia melalui sistem IP.

10.1.3 Wireless channel model

Untuk menentukan parameter blok kode penghapusan, yaitu probabilitas n dan k dari kesalahan saluran nirkabel harus tepat diperkiraka. Probabilitas error stokastik dapat mewakili tingkat kerugian pada tingkat bit, tingkat simbol, atau tingkat paket, tergantung pada granularity dan lapisan protokol yang digunakan dalam pemodelan. The Gilbert Elliot- two-state Markov adalah model yang paling populer untuk mensimulasikan sifat bursty fading multipath nirkabel.

10.1.4 From channel model (p, q) to FEC (n, k)

Model-Gilbert Elliot digunakan untuk mensimulasikan tingkat kesalahan paket atas dasar dua negara Markov chain dengan parameter p dan q mewakili probabilitas transisi (packet) menyatakan kerugian state yang diterima dan dari state ke state yang diterima oleh masing-masing.

10.2 Error resilience and power control at the source coding layer

Selain teknik kontrol kesalahan yang dibuat untuk berbagai lapisan protokol jaringan multimedia-overwireless, ada banyak upaya untuk memberikan kontrol error dan pemulihan teknologi pada lapisan sumber coding. Ada dua pendekatan dasar untuk penyembunyian error, spasial dan interpolasi temporal.

10.2.1 The H.264 network abstraction layer for network adaptation

Standar H.264 menyediakan fungsionalitas tambahan untuk mendukung jaringan transportasi serta pengendalian kesalahan. Ia memiliki dua lapisan dalam proses coding. Salah satunya adalah lapisan pengkodean video (VCL), yang berisi fungsi pemrosesan sinyal (transform, kuantisasi, pencarian gerak dan kompensasi, Deblocking filter, dan sebagainya). Yang lainnya adalah lapisan jaringan abstraksi (NAL), yang merangkum output sepotong VCL menjadi unit NAL cocok untuk transmisi melalui jaringan paket.

Struktur error-resilience H.264 didasarkan pada struktur adaptasi jaringan yang fleksibel dalam NAL dan memisahkan tugas sumber coder H.264 dari error-resilience seperti data partisi.

10.2.2 Power control with rate–distortion optimization

Karena sebagian besar multimedia nirkabel yang dikodekan dan diterjemahkan dengan perangkat portabel didukung oleh baterai, masalah konsumsi daya menjadi semakin penting. Misalnya dalam skema transmisi video, total daya yang dikonsumsi dalam perangkat portable terdiri dari daya transmisi dan kekuatan pemrosesan.

Sebagian besar penelitian kontrol daya untuk sistem nirkabel bertujuan untuk mendeteksi signal to noise ratio (SNR) sebagai terminal pada base station dan meminimalkan transmisi power. Yang paling utama, perhatian dalam multimedia adalah untuk menjaga end-to-end distorsi sinyal D pada nilai konstan. Distorsi terjadi karena kompresi sumber dan saluran kesalahan lossy, dan itu tergantung pada kedua SNR saluran dan parameter encoder video seperti kompleksitas dan bitrate. Juga, kompresi sinyal multimedia mengkonsumsi jumlah daya yang sebanding dengan daya transmisi, yang memerlukan optimasi bersama dari encoder sumber dan pemancar untuk meminimalkan total konsumsi daya.

10.3 Multimedia over wireless mesh

Untuk membangun sebuah sistem distribusi nirkabel didasarkan pada infrastruktur WLAN, extended service set (ESS) 802.11s diusulkan untuk instalasi, konfigurasi, dan operasi WLAN multi-hop mesh. Jaringan wireless mesh berbasis 802.11 (WMNs) telah muncul sebagai teknologi kunci untuk berbagai layanan multimedia baru yang memerlukan dukungan jaringan yang fleksibel.

Jaringan mesh nirkabel berbasis 802.11 dapat dianggap sebagai kumpulan dinamis router backhaul. Hal ini mirip dengan jaringan topologi ad hoc, terdiri dari router backhaul statis. Standar 802.11 WLAN konvensional menggunakan mekanisme akses CSMA/CA dalam protokol MAC-layer yang didasarkan pada berbagi media dan transmisi single-hop dan tidak cocok untuk komunikasi multi-hop seperti yang digunakan dalam jaringan wireless mesh.

Sejak WMNs dapat berfungsi sebagai jaringan indoor atau outdoor, layanan jaringan multimedia bisa mendapatkan keuntungan besar dari jenis infrastruktur baru ini, dengan bandwidth yang lebih besar dengan biaya lebih rendah daripada jaringan seluler 3G.

10.3.1 Capacity problems with wireless mesh

Dalam sebuah jaringan mesh, paket yang ditujukan untuk mencapai sebuah node tertentu dalam jaringan dapat hop melalui beberapa node untuk mencapai tujuan. Analisis kapasitas jaringan tersebut menunjukkan bahwa mereka menderita masalah skalabilitas, yaitu sebagai ukuran jaringan meningkatkan kapasitas mereka mendegradasi secara signifikan dengan meningkatnya jumlah node.

Sebuah latency atas beberapa ms per hop karena pemrosesan atau keterlambatan transmisi dapat menghalangi delay-intoleran aplikasi seperti suara dan real-time video interaktif setelah beberapa hop saja. Masalah ini terutama karena sifat-channel single-radio WMNs generasi awal, di mana setiap node beroperasi dalam mode half-duplex dan saham frekuensi radio yang sama, yaitu, semua radio pada channel yang sama harus tetap diam sampai paket selesai nya hop dalam collision domain yang sama.

10.3.2 Routing in wireless mesh

Sementara jumlah hop yang berlebihan kadang-kadang dapat diminimalkan dengan desain arsitektur jaringan yang tepat, hal ini tidak terjadi secara spontan dan tidak terstruktur karena WMNs ad hoc yang membutuhkan dukungan di tingkat aplikasi untuk mengurangi efek dari delay dan jitter yang berlebihan. Routing protokol mempertahankan informasi tentang topologi jaringan untuk menghitung rute untuk meneruskan paket. Sebuah metrik penting dalam desain strategi routing yang efisien adalah jumlah pengguna hop yang berlalu lintas harus dibuat untuk mencapai tujuan.

10.3.3 Handoff in wireless mesh

Klien dapat bergerak bebas dalam jangkauan WR yang diberikan. Tapi seperti bergerak menjauh dari satu WR dan semakin dekat dengan WR lain, harus membuat semua koneksi terbuka ke yang baru dalam rangka memperluas konektivitas jaringan. Idealnya handoff harus benar-benar transparan kepada klien mobile, tanpa gangguan, kehilangan konektivitas, atau transmisi " hiccups." Dalam data selular dan sistem suara, masalah handoff biasanya dikoordinasikan oleh jaringan itu sendiri menggunakan pensinyalan tertanam dalam protokol tingkat rendah yang mampu memanfaatkan informasi yang cukup tentang topologi jaringan dan kedekatan client.

10.3.4 SIP-based VoIP over wireless mesh

Dengan semakin pentingnya jaringan wireless mesh (WMN) dalam komunitas riset sebagai solusi yang cepat dan terjangkau untuk akses nirkabel broadband, session initiation protocol (SIP) telah dianggap sebagai solusi signaling layak untuk aplikasi VoIP melalui WMNs sejak terpilih sebagai protokol kontrol panggilan untuk generasi ketiga (3G) jaringan mobile berbasis IP. Untuk mengatasi masalah ini, sebuah server proxy SIP ditingkatkan dan diusulkan masuk server proxy SIP menggunakan layanan kebijakan protokol umum terbuka (COPS) secara dinamis menjadi cadangan akses bandwidth dalam jaringan inti IP untuk semua terminal SIP di WMN.

10.4 Wireless VoIP and scalable IPTV video

Untuk memberikan dukungan yang memuaskan QoS untuk aplikasi real-time VoIP delay-sensitif, aliran VoIP biasanya diberikan prioritas yang lebih tinggi dalam mengakses saluran nirkabel. Kemajuan dalam IEEE 802.16e wireless broadband dan teknologi video yang scalable juga telah memungkinkan untuk televisi protokol Internet (IPTV) untuk menjadi "killer" di samping aplikasi untuk operator internet modern di daerah metropolitan dengan dukungan mobilitas. Ini adalah leverage yang sangat strategis tetapi menantang bagi operator untuk melihat sekilas potensi IPTV menggunakan WiMAX sebagai jaringan akses.

10.4.1 End-to-end WLAN-based VoIP system

Sebuah sistem VoIP nirkabel end-to-end dengan dukungan QoS diilustrasikan pada Gambar 10.13 dimana koneksi last-mile diasumsikan WLAN. Sistem ini dibangun di atas UDP dan RTP untuk dukungan real-time dan RTCP untuk umpan balik secara berkala. Proses ini dimulai dengan pengkodean suara di sisi pengirim. Frame yang dikodekan kemudian melewati pembentukan paket dan penjadwalan controller untuk pekerjaan transmisi pada lapisan aplikasi.

10.4.2 Scalable IPTV video over WiMAX

Dengan kemampuan untuk point-to-multipoint dan multicast dari IEEE 802.16d / e WiMAX, akses nirkabel broadband dapat diperluas untuk layanan IPTV. Meskipun demikian, ada tantangan yang ditimbulkan untuk IPTV lebih WiMAX yang berkaitan dengan multicasting bawah keragaman kondisi memudar.

10.4.3 Cross-layer congestion control for video over WLAN

Terlepas dari perkembangan teknologi nirkabel untuk berbagai layanan multimedia, misalnya, IPTV streaming (downlink), real-time game, video surveillance (uplink), dan konferensi (bidirectional), teknologi wireless-memungkinkan IEEE 802.11 WLAN yang dengan mudah akan menunjukkan kegagalan ketika mengalami kondisi padat terkait dengan banyak aplikasi ini nyata.

Solusi cross-layer ini sangat meningkatkan kinerja dalam video melalui WLAN dalam hal goodput dan packet loss. Ide utamanya adalah bahwa airtime lebih disukai untuk troughput yaitu, penggunaan airtime keadilan dikombinasikan dengan adaptasi tingkat sumber video meningkatkan goodput agregat dan menurunkan tingkat packet loss (PLR).

10.4.4 Cross-layer scalable video over WiMAX

Untuk komunikasi mobile wireless, coding video yang skala (SVC) memiliki beberapa keunggulan dibandingkan non-scalable coding video. Selain itu, pengguna yang berlokasi di posisi yang berbeda, kualitas sinyal yang bervariasi menyebabkan berbagai bandwidth transmisi. Sulit untuk mendukung semua pengguna dengan bitstream non-scalable tunggal. Scalable coding video menyediakan solusi sederhana untuk masalah ini.

SVC bitstream dapat dengan mudah disesuaikan dengan bandwidth yang bervariasi dan berbagai penerima, dan struktur data yang berlapis memungkinkan lebih banyak data penting untuk mendapatkan perlindungan yang lebih mudah. Akibatnya, fitur ini memberikan transmisi video yang lebih efisien melalui saluran errorprone dengan bandwidth yang berfluktuasi.

10.4.5 Scalable video multicast over WiMAX

Standar 802.16e IEEE dan forum WiMAX yang terkait diharapkan dapat memberikan last-mile teknologi broadband wireless yang menjanjikan. Alokasi sumber daya yang efektif harus dioperasikan pada setiap frame untuk penggunaan saluran terbaik. Setelah proses tersebut, sumber daya yang dialokasikan untuk lalu lintas layanan multicast dioptimalkan di WiMAX BS, seperti digambarkan pada Gambar 10.26 untuk subframe downlink.

Layanan multicast dan broadcast (MBS ditampilkan di sebelah kanan, dialokasikan untuk isi multicast. Lapisan dasar lalu lintas dan video (TB, VB) biasanya dikodekan dalam modulasi lebih kuat dan biaya lebih banyak sumber daya, lapisan peningkatan lalu lintas dan video (TE1, TE2, dan VE) dimaksudkan untuk modulasi lebih cepat.

MindMap

Resume Wireless Broadband and Quality of Service

JARINGAN MULTIMEDIA

Wireless Broadband and Quality of Service

                                                                         

Jurusan Teknik Informatika

Fakultas Teknologi Informasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Wireless broadband and quality of service

Keberhasilan besar layanan wireline broadband (baik berdasarkan kabel atau DSL interkonektivitas) dan jarak pendek portabel layanan data nirkabel (berdasarkan Wi-Fi) telah menciptakan permintaan konsumen yang kuat untuk Internet broadband nirkabel kapan saja dan dimana saja. Teknologi nirkabel menjelaskan telekomunikasi dimana gelombang elektromagnetik membawa sinyal ke sebagian atau seluruh jalur komunikasi tanpa kabel. Broadband wireless merupakan perpanjangan dari point-to-point komunikasi nirkabel untuk pengiriman kecepatan tinggi dan kapasitas tinggi pipa yang dapat digunakan untuk layanan suara, multimedia, dan akses Internet.

Semua 3G, Wi-Fi dan WiMAX akses atau jaringan teknologi yang menawarkan alternatif untuk jaringan wireline last-mile. Di luar last mile, semua bergantung pada koneksi jaringan yang sama dan infrastruktur backbone transmisi-support. Semua layanan data didukung broadband dengan rentang jarak yang berbeda (Wi-Fi memiliki jangkauan sekitar 100 m, 3G dan WiMAX memiliki rentang beberapa km). Kecepatan data yang ditawarkan oleh Wi-Fi (11/54 Mbps) dan WiMAX (beberapa Mbps tergantung pada mobilitas) secara substansial lebih tinggi dari beberapa ratus kbps diharapkan dari layanan 3G.

9.1 Evolution of 3G technologies

Generasi ketiga (3G) sistem telepon seluler menggabungkan akses mobile kecepatan tinggi dengan layanan berbasis Internet-protocol (IP). Layanan seluler generasi pertama disebut layanan telepon seluler canggih (AMPS) dan didasarkan pada analog frequency-division multiple akses (FDMA) teknologi (lihat Gambar 9.2).

Pertama sistem AS 2G digunakan time-division multiple access (TDMA) teknologi (lihat Gambar 9.2) didasarkan pada circuit switching, dan juga dulu dikenal sebagai Amerika Utara digital selular (NADC). Time-division multiple access teknologi juga digunakan untuk memperkenalkan global-sistem-mobile (GSM) berbasis sistem selular 2G ke Eropa pada awal 1990-an dan kini tersedia di lebih dari 100 negara. Code division multiple access (CDMA) teknologi (lihat Gambar 9.2) kemudian diadopsi untuk menjadi sistem lain yang populer digital 2G, dengan pengenalan AS Standar Interim IS-95, juga disebut cdmaOne.

9.1.1 Wideband CDMA-based 3G

3G Sistem wireless berevolusi dari GSM disebut wideband CDMA (WCDMA) dan juga disebut sebagai sistem telekomunikasi selular universal (UMTS) di Eropa. Untuk berkembang ke sistem 3G dari sistem GSM dasar, GPRS diciptakan sebagai langkah pertama menuju memperkenalkan layanan data packet-switched yang lebih canggih dari layanan pesan singkat (SMS).

Upaya lain untuk menuju GSM, 3G di AS ditingkatkan kecepatan data untuk evolusi GSM (EDGE) yang dapat memberikan kecepatan data hingga 384 kbps. Teknologi ini menggunakan saluran 200 kHz sama dengan delapan slot waktu dan mendapatkan kecepatan yang ditingkatkan dengan menggunakan modulasi yang lebih efisien (8-PSK) skema untuk mencapai 384 kbps peak data rate, meskipun tarif yang sebenarnya berada di kisaran 64 - 128 kbps.

9.1.2 CDMA2000-based 3G

Berbeda dengan seluruh dunia yang mengambil evolusi GSM menuju 3G WCDMA, AS memutuskan untuk mengambil rute yang berbeda karena kurangnya spektrum nirkabel, rute ini adalah dari IS-95 menuju 3G CDMA2000 yang disusun dengan cara yang memungkinkan beberapa tingkat layanan 3G untuk memenuhi persyaratan IMT-2000 dalam tradisional 1,25 MHz IS-95 saluran pembawa. CDMA2000 1 x teknologi (lihat Gambar 9.5), awalnya dikembangkan oleh Qualcomm pada tahun 1999, adalah teknologi antarmuka udara yang segera mengikuti IS-95 dan kompatibel dengan IS-95.

Seperti dalam kasus 3GPP, Kemitraan Generasi Ketiga Project 2 (3GPP2), didirikan pada bulan Desember 1998, merupakan kolaborasi antara beberapa asosiasi CDMA2000 (bukan WCDMA dalam kasus 3GPP) khusus untuk membuat spesifikasi sistem ponsel 3G yang berlaku secara global dalam lingkup IMT-2000 proyek iTU. Asosiasi yang berpartisipasi termasuk ARIB dan TTC Jepang, Asosiasi China Communications Standards, Telekomunikasi Industri Association of America Utara, dan Asosiasi Korea Selatan Teknologi Telekomunikasi.

9.1.3 Moving towards 4G wireless

Ada dua tujuan utama dari sistem nirkabel 4G. Pertama-tama, bandwidth yang diperlukan lebih tinggi dan lebih stabil. Kedua dan yang lebih penting, jaringan 4G akan tidak lagi memiliki subsistem circuit-switched seperti halnya jaringan 2G dan 3G saat ini. Sebaliknya, jaringan didasarkan pada protokol Internet (IP). Tantangan utama dari desain ini adalah bagaimana untuk mendukung persyaratan dari panggilan suara untuk bandwidth konstan dan delay.  Memiliki bandwidth yang cukup adalah langkah pertama yang baik. Untuk benar-benar mencapai kecepatan yang ditentukan untuk 4G sistem nirkabel, beberapa teknologi

terobosan yang diperlukan, lebih khusus lagi: orthogonal frequency-division multiplexing akses (OFDMA), untuk menggantikan CDMA digunakan dalam 3G: bandwidth channel scalable hingga 20 MHz, dan multiple-input multiple-out (MIMO) teknologi antena cerdas.

9.2 Wi-Fi wireless LAN (802.11)

Pada tahun 1989, Kelompok Kerja IEEE 802.11 mulai mengelaborasi pada WLAN kontrol akses media (MAC) dan fisik (PHY). Draft akhir disahkan pada tanggal 26 Juni 1997. Sejak itu WLAN berbasis 802.11 telah diterima dengan cepat dan baru-baru ini dikerahkan secara luas di banyak lingkungan yang berbeda, termasuk kampus, kantor, rumah, dan hotspot. Dalam arsitektur komunikasi IEEE 802.11, semua komponen yang dapat terhubung ke media nirkabel dalam jaringan yang disebut sebagai stasiun (STA).

Daerah jangkauan BSSs ini dalam ESS biasanya tumpang tindih. Handoff akan terjadi bila stasiun bergerak dari cakupan area dari satu AP ke AP lain. Meskipun berbagai radio dari BSS membatasi pergerakan stasiun nirkabel, seamless roaming antara BSSs dapat membantu untuk membangun layanan jaringan nirkabel di seluruh kampus. Hal ini juga memungkinkan untuk bergerak dengan kecepatan lambat (pengguna nomaden) tanpa melanggar koneksi jaringan sementara terhubung ke jaringan Wi-Fi.

9.2.1 Various IEEE 802.11 standards

Popularitas Wi - Fi dengan pertumbuhan internet broadband kecepatan tinggi yang dapat diakses  di rumah dan kantor merupakan cara termudah untuk berbagi link broadband antara beberapa komputer.  Pertumbuhan hotspot , bebas dan jalur akses publik fee-based , telah menambah popularitas Wi – Fi. Saat ini, WLAN 802.11a/b/g memberikan kinerja yang memadai untuk aplikasi jaringan,dimana kenyamanan koneksi nirkabel adalah pertimbangan penting. Aplikasi nirkabel generasi berikutnya akan memerlukan lebih tinggi throughput data WLAN dan orang-orang akan mulai menuntut lebih banyak jangkauan. Menanggapi kebutuhan ini , IEEE 802.11n diperkenalkan dan telah ada di pasar sejak tahun 2008. Tujuan dari tugas kelompok pendiri 802.11n adalah untuk menentukan modifikasi ke lapisan PHY dan lapisan MAC yang dapat memberikan minimal 100 Mbps throughput yang di SAP MAC ( jalur akses layanan ). Seperti halnya dengan pendahulunya, 802.11n Wi - Fi beroperasi di rentang frekuensi 2,4 GHz dan kompatibel dengan 802.11b dan 802.11g.

Lebih khususnya, obligasi 802.11n dua atau lebih dari 20 saluran MHz MIMO bersama-sama untuk menciptakan lebih banyak bandwidth. Dengan demikian, 802.11n memiliki throughput maksimum dengan teoritis 600 Mbps dan jangkauan transmisi hingga 50 meter. Untuk keamanan, 802.11n bergantung pada teknologi sebelumnya seperti Wi-Fi berbasis 802.11i terproteksi.

9.2.2 MAC layer of a WLAN

Pada lapisan MAC, DCF dikenal sebagai carrier sense multiple access dengan menghindari tabrakan (CSMA / CA) protokol. Protokol ini ditentukan dalam semua stasiun dari kedua ad hoc dan konfigurasi infrastruktur. Semua stasiun 802.11 dapat memberikan MAC Unit layanan data (MSDU) frame panjang sewenang-wenang hingga 2304 byte, dengan bantuan protokol data unit MAC (MPDU), setelah mendeteksi bahwa tidak ada transmisi lainnya berlangsung di channel. Jika dua atau lebih stasiun mendeteksi media sebagai menganggur pada saat yang sama, mereka dapat memulai transmisi mereka pada saat yang sama, dan pasti tabrakan terjadi. Untuk mengurangi kemungkinan tabrakan, DCF menerapkan menghindari tabrakan mekanisme (CA), dimana stasiun melakukan prosedur backoff disebut sebelum memulai transmisi bersama dengan opsional fungsi kontrol RTS / CTS.

9.2.3 Link or rate adaptation of 802.11

Seperti dijelaskan sebelumnya IEEE 802.11b, berdasarkan urutan langsung (DSSS) teknologi spread-spectrum dapat memiliki kecepatan data hingga 11 Mbps pada pita 2,4 GHz dan IEEE 802.11a, berdasarkan orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) teknologi dapat memiliki kecepatan data hingga 54 Mbps di 5 GHz. Selain itu, standar 802.11g IEEE, yang memperpanjang lapisan 802.11b PHY, dapat mendukung kecepatan data hingga 54 Mbps pada pita 2,4 GHz. Ada banyak alasan untuk sifat sangat volatile media nirkabel yang digunakan oleh IEEE 802.11 standar diantaranya adalah memudar, redaman, interferensi dari sumber radiasi lainnya, gangguan dari 802.11 perangkat lain dalam jaringan ad hoc, dll.

Ada dua aspek untuk menilai adaptasi: estimasi kanal-kualitas dan seleksi tingkat. Estimasi kanal berkualitas melibatkan mengukur keadaan waktu bervariasi dari saluran nirkabel untuk tujuan menghasilkan prediksi kualitas masa depan.

9.2.4 Performance anomaly due to link adaptation in multirate 802.11

Link adaptasi yang secara dinamis mengalihkan kecepatan data agar sesuai dengan kondisi saluran nirkabel dari STA tertentu menyebabkan penurunan kinerja keseluruhan multirate IEEE 802.11 WLAN dengan stasiun geografis tersebar. Stasiun-stasiun ini mungkin memiliki kualitas saluran buruk dan kekuatan sinyal yang diterima dapat menjadi lemah. Dalam kasus seperti itu, lebih efisien untuk memodulasi sinyal dengan data rate transmisi yang lebih rendah berdasarkan adaptasi link. Namun, jika tingkat menjadi rendah maka dibutuhkan lebih banyak waktu untuk jumlah yang sama dari data yang akan dikirimkan.

Untuk meminimalkan efek anomali, ukuran frame dari stasiun tingkat rendah juga dapat dikurangi sehingga akan mengambil transmisi frame yang lebih untuk menyelesaikan jumlah payload yang sama, dan dengan demikian mengurangi peluang layanan untuk stasiun low-rate. Untuk melakukan hal ini, parameter ambang batas fragmentasi dapat disesuaikan. Perhatikan bahwa cara untuk membuat pengurangan ukuran frame dari stasiun tingkat rendah perlu diperlakukan dengan hati-hati karena ada hubungan erat antara pemanfaatan sistem dan ukuran frame, yaitu, mengurangi ukuran frame dapat menurunkan efisiensi transmisi IEEE 802.11 MAC .

9.3 QoS enhancement support of 802.11

Fungsi yang paling penting dari lapisan MAC untuk jaringan nirkabel termasuk akses saluran pengendali adalah menjaga kualitas layanan ( QoS ) dan menyediakan keamanan. Link Wireless memiliki karakteristik yang berbeda dari link tetap, seperti tingginya tingkat packet loss, semburan packet loss, packet re-ordering, dan besar delay paket dan variasi delay.

Ditunjukkan pada Tabel 9.4 adalah penundaan rata-rata dari tiga jenis lalu lintas vs jumlah stasiun, termasuk penundaan antrian. Penundaan rata-rata suara, video, dan latar belakang aliran yang lebih rendah dari 4ms ketika beban saluran kurang dari 70 persen.

Dalam DCF hanya disediakan aplikasi multimedia delay-sensitif (misalnya, voice over IP, video conferencing) membutuhkan bandwidth tertentu, delay, dan jitter jaminan. Dengan DCF, semua stasiun bersaing untuk saluran dengan prioritas yang sama.

Bahkan dengan menggunakan PCF untuk mendukung aplikasi multimedia delay-sensitif, mode ini memiliki beberapa masalah utama yang menyebabkan kinerja QoS yang buruk. Sebagai contoh, PCF hanya mendefinisikan satu kelas algoritma penjadwalan round-robin, yang tidak bisa menangani berbagai persyaratan QoS dari berbagai jenis lalu lintas.

9.3.1 Service differentiation techniques of 802.11 DCF

Untuk meningkatkan QoS dan kinerja sistem secara keseluruhan dari 802.11, telah ada beberapa upaya memperkenalkan diferensiasi layanan untuk IEEE 802.11 berdasarkan mekanisme DCF MAC:

1.      Memvariasikan DIFS dan backoff waktu.

Berdasarkan 802.11 CSMA/CA standar, setelah saluran menganggur, jumlah total waktu selama stasiun harus menunggu sebelum merebut saluran adalah jumlah dari IFS dan waktu backoff acak.

2.      Membatasi panjang frame maksimum.

Mekanisme lain yang dapat digunakan untuk memperkenalkan diferensiasi layanan ke IEEE 802.11 adalah untuk membatasi panjang frame maksimum yang digunakan oleh masing-masing stasiun.

3.      Memvariasikan ukuran awal contention-jendela.

Inisial ukuran contention-window, CWmin merupakan parameter MAC yang efektif untuk mengendalikan waktu backoff.

4.      Blackburst.

Blackburst (teknik channel-jamming) diusulkan untuk meminimalkan penundaan untuk real-time lalu lintas dengan memberlakukan persyaratan tertentu pada lalu lintas yang akan diprioritaskan. Blackburst mensyaratkan bahwa semua stasiun prioritas tinggi mencoba mengakses media pada interval konstan.

5.      Distributed fair scheduling.

Skema akses yang disebut Distributed fair scheduling (DFS), yang menerapkan ide dibalik antrian wajar dalam domain nirkabel.

9.3.2 802.11e: enhanced QoS support for WLANS

Standar IEEE 802.11e mendukung QoS pada dasar (HCF), yang mendefinisikan dua ekanisme akses menengah, yaitu :

1.      Hybrid coordination function (HCF).

Fungsi koordinasi hybrid (HCF) menggabungkan metode dari PCF dan DCF.

2.      Enhanced distributed channel access (EDCA).

Parameter set EDCA mendefinisikan prioritas akses media dengan menetapkan ruang individu interframe, contention window, dan parameter lainnya per AC.

3.      HCF controlled channel access (HCCA).

Protokol HCF controlled channel access (HCCA) lebih memperluas akses aturan EDCA dengan membiarkan prioritas tertinggi akses media ke HC selama CFP dan CP. Lebih khusus, TXOP dapat diperoleh oleh HC via akses media. HC dapat mengalokasikan TXOPs untuk dirinya sendiri dan memulai pengiriman MSDU setiap kali membutuhkan dan setelah mendeteksi media yang menganggur untuk waktu PIFs, dan tanpa backoff.

9.3.3 WLAN mesh

Untuk membangun sistem distribusi nirkabel dari skala kecil ke skala besar didasarkan pada infrastruktur WLAN, 802.11s IEEE extended service set (ESS) diusulkan untuk instalasi, konfigurasi, dan operasi dari WLAN multi-hop jala [35]. Sebuah jaring WLAN terdiri dari satu set perangkat yang saling berhubungan satu sama lain melalui link nirkabel, sehingga jala konektivitas. 802.11s menjadi di atas lapisan PHY ada IEEE 802.11a/b/g/n yang beroperasi di spektrum tak berlisensi dari 2,4 GHz dan 5 GHz band frekuensi. Spesifikasi ini mencakup ekstensi dalam pembentukan topologi untuk membuat konfigurasi WLAN mesh setelah perangkat bertenaga mesin.

9.4 Worldwide interoperability for microwave access (WiMAX)

IEEE 802.16 standar, sering disebut sebagai worldwide interoperability for microwave access (WiMAX) yang menentukan antarmuka termasuk MAC dan lapisan PHY, untuk akses broadband nirkabel generasi berikutnya.

Selain itu, dengan berbagai macam dan tingkat transmisi yang tinggi, WiMAX dapat berfungsi sebagai backhaul untuk hotspot 802.11 saat menghubungkan ke Internet, yaitu 802.11 hotspot dapat menjadi tempat yang bergerak (seperti bus atau subrailway) karena dukungan mobilitas, dan pengguna masih dapat menikmati akses Internet menggunakan perangkat 802.11 customer premise equipment (CPE). Atau, pengguna juga dapat menghubungkan perangkat mobile seperti laptop dan handset dengan 802.16 CPE langsung ke BTS WiMAX.

9.4.1 Protocol architecture of WiMAX

Gambar 9.20 menunjukkan arsitektur protokol umum standar WiMAX, di mana lapisan MAC terdiri dari tiga sub-lapisan: konvergensi sublayer khusus layanan (CS), MAC bagian umum sublayer (MAC CPS), dan sublayer keamanan.

9.4.2 QoS differentiation in 802.16d

Kualitas layanan provisioning di IEEE 802.16d dan IEEE 802.16e sedikit berbeda. Dalam 802.16d, aliran layanan didefinisikan sebagai aliran satu arah dari MAC SDUs (MSDUs) pada koneksi yang terkait dengan parameter QoS tertentu seperti latency, jitter, dan throughput.

Tujuan layanan ini adalah untuk mendukung arus layanan real-time yang menghasilkan paket data variable-size secara periodik, salah satu contohnya adalah VoIP dengan deteksi diam dimasukkan untuk menghasilkan data rate variabel.

9.4.3 Frame structure of 802.16 OFDMA

Untuk mendukung berbagai jenis kondisi kanal fisik, sistem IEEE 802.16 OFDMA mendefinisikan beberapa jenis metode bangunan subchannel, dua yang paling populer adalah keragaman subcarrier permutasi, juga disebut parsial penggunaan subchannel (PUSC), dan berdekatan subcarrier permutasi, yaitu modulasi adaptif coding (AMC) subchannel. Rasio mode ini dapat fleksibel dalam standar IEEE 802.16 (lihat Gambar 9.22).

9.4.4 Bandwidth-request (BW-REQ) mechanisms

Bandwith request (BW-REQ) di WiMAX dapat diterbitkan baik sebagai permintaan yang berdiri sendiri atau dalam paket data uplink sebagai permintaan piggyback yang opsional. Ketika akses jaringan dimulai, sebuah SS terlibat dengan BS dalam serangkaian kegiatan yang meliputi power leveling dan sinyal mulai dengan menggunakan serangkaian pesan mulai-permintaan. Hasil kegiatan ini dikembalikan ke SS menggunakan ranging-response messages. BS juga terkadang mengirimkan pesan tanggapan terhadap SS untuk melakukan penyesuaian pengaturan daya atau waktunya.

9.4.5 Scheduling and resource allocation

Ketika BS membuat keputusan penjadwalan kemudian menginformasikan semua SSS tentang hal itu dengan menggunakan pesan UL-MAP dan DL-MAP pada setiap awal frame. Pesan-pesan khusus mendefinisikan secara eksplisit slot yang dialokasikan untuk setiap SS di kedua arah uplink dan downlink. Penjadwalan dan sumber daya kebijakan alokasi tidak didefinisikan dalam spesifikasi WiMAX dan terbuka untuk implementasi alternatif.

Oleh karena itu, penjadwalan dan alokasi isu kritis adalah bagaimana BS WiMAX terpusat secara efisien dalam mengalokasikan saluran pada slot yang berbeda untuk SSS berbeda untuk uplink dan downlink transmisi, pada gilirannya sumber daya ini dialokasikan untuk berbagai koneksi didukung oleh SSS pada waktu tertentu.

9.4.6 The 802.16j standard: multi-hop relay

Meskipun WiMAX menawarkan kesempatan unik untuk menyediakan pengguna dengan koneksi broadband, ada banyak masalah teknis yang harus diperiksa secara hati-hati, termasuk penyebaran infrastruktur, transmisi data, jaminan pelayanan, dan penjadwalan. Misalnya, tradeoff antara menggunakan satu titik dengan cakupan besar dan menggunakan banyak titik dengan cakupan yang lebih kecil.

9.4.7 WiMAX modules for network simulator 2 (ns-2)

Dua IEEE 802.16 modul simulasi yang tersedia untuk keperluan umum adalah satu dari Jaringan dan Sistem Terdistribusi Laboratorium (NDSL) dari Universitas Chang Gung (CGU) di Taiwan dan yang lainnya dari US National Institute of Standar dan Teknologi (NIST). Modul ini masih dalam tahap awal, dan tidak semua fitur standar telah dilaksanakan.

802.16 berbasis WiMAX simulasi modul oleh CGU, disebut sebagai kelas Mac802_16, sesuai dengan spesifikasi IEEE 802.16-2004 (802.16d) standar dan ns-2 versi 2.29. Modul yang diusulkan terdiri dari sublayer konvergensi (CS) dan MAC sublayer.

9.5 Internetworking between 802.16 and 802.11

Internetworking dan interoperabilitas antara IEEE 802.16 dan teknologi nirkabel lainnya, terutama 802.11 merupakan tugas penting yang menjamin penyediaan jaringan nirkabel yang lebih komprehensif. Protokol MAC 802.11 menggunakan akses contention, dimana setiap SS harus bersaing untuk mengakses titik akses nirkabel (AP). Seorang pelanggan jauh dari AP dapat mengalami penurunan kinerja yang membuatnya sulit untuk mempertahankan persyaratan layanan untuk aplikasi seperti VoIP dan streaming video.

Dari perspektif MAC, salah satu masalah utama adalah bagaimana memungkinkan informasi MAC yang terasosiasi dengan frame data yang akan dipetakan dengan benar di platform nirkabel yang berbeda. Misalnya, mungkin deployment IEEE 802.16 menggabungkan IEEE 802.16 dan IEEE 802.11 untuk membentuk jaringan nirkabel baik di luar maupun di dalam ruangan. Hal ini karena mungkin tidak praktis atau ekonomis untuk menggunakan WiMAX untuk menyediakan cakupan penuh dari lingkungan dalam ruangan sebagai penghalang dan bahan bangunan dapat melemahkan sinyal luar ruangan untuk sebagian besar.

MindMap