phần mở đầu (PLCP preamble) của frame và phần tiêu đề (PLCP header) luôn được truyền đi với tốc độ 1 Mbps. Sau đó là phần payload chứa dữ liệu của tầng trên cần gửi đi, có thể sử dụng tốc độ truyền 1 hoặc 2 Mbps. Phần PLCP bao gồm 5 trường với những đặc điểm và chức năng sau: Trường đồng bộ (Synchronization): Đây là trường đầu trong phần PLCP bao gồm 80 bit đồng bộ, với bit pattern là 010101…. Khối pattern này được sử dụng để bên nhận phát hiện tín hiệu truyền trên môi trường và đồng bộ hóa tín hiệu đó.
Trường phân cách đầu frame SFD: Gồm 16 bits với pattern là Trường này để chỉ ra phần bắt đầu của frame, cung cấp sự đồng bộ hóa frame. Độ dài PLW: Là trường đầu tiên trong phần header của PLCP nhằm chỉ ra độ dài của trường payload, tính theo byte. Trường PSF: Gồm 4 bit được sử dụng để xác định tốc độ truyền dữ liệu trong phần payload (1 hay 2 Mbps). Trường kiểm tra lỗi Header – HEC: Là trường cuối trong PLCP, bao gồm 16 bit kiểm tra tổng (checksum) theo chuẩn ITU-T sử dụng đa thức G(x)= x16+x12+x5+1.
Trải phổ trực tiếp và Trải phổ trực tiếp tốc độ cao DSSS là một kỹ thuật truyền sóng radio ban đầu được phát triển để tránh tắc nghẽn trong môi trường truyền thông của quân đội. Kỹ thuật trải phổ điều khiển tuần tự là phương pháp trải phổ luân phiên xác định bởi mã.11, việc trải phổ được thực hiện bởi 11 chip tuần tự gọi là mã Barker. Đặc điểm cơ bản của phương pháp này là khả năng chống nhiễu mạnh và không bị ảnh hưởng bởi tính truyền sóng theo nhiều đường. Kỹ thuật này sử dụng dải tần 2.4GHz với các kênh rộng cho phép các thiết bị truyền thông tin với tốc độ cao hơn hệ thống FHSS nhiều.
Dữ liệu được truyền qua các kênh có độ rộng 30MHz với giới hạn chỉ cho phép 3 kênh không chồng nhau trong dải tần 2. Khi mới ra đời, công nghệ này chỉ hỗ trợ tốc độ 1-2 Mbps giống như FHSS. Tuy nhiên, đến năm 1999, công nghệ này đã được cải tiến với tốc độ tăng lên 5,5-11Mbps (tên tốc độ cao – High Rate - được sử dụng để phân biệt với công nghệ đầu tiên) và được sử dụng trong chuẩn 802. Cơ chế làm việc cơ bản của công nghệ DSSS là trải (spreader) năng lượng tín hiệu lên một dải tần rộng hơn để truyền tải tốt 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com hơn, sau đó bên nhận sẽ thực hiện các xử lý tương quan (correlation processes) để thu được tín hiệu ban đầu như hình 1.13: Kỹ thuật DSSS cơ bản c.
Sóng hồng ngoại Chuẩn 802.11 ban đầu cũng đặc tả việc sử dụng sóng hồng ngoại (IR) có bước sóng 900nm như một môi trường vật lý riêng rẽ phục vụ mục đích truyền dẫn thông tin. Dữ liệu được truyền đi với tốc độ 1-2 Mbps sử dụng kỹ thuật biến điệu vị trí 16 xung – có nghĩa là 4 bit dữ liệu được mã hóa thành 16 bit trước khi truyền. Lợi điểm của tầng vật lý loại này là nó làm việc tốt trong môi trường có nhiễu, khi các thiết bị điện, điện tử (lò vi sóng, thiết bị y tế, …) phát ra cùng tần số radio. Tuy nhiên, phạm vi hoạt động giới hạn từ 10-20 mét cộng với yêu cầu đường kết nối không bị ngăn cản (sóng hồng ngoại truyền theo đường thẳng và dễ bị cản bởi các chướng ngại vật) đã khiến cho công nghệ này không được áp dụng rộng rãi trong công nghiệp và thương mại.
Tầng con MAC Trong đặc tả chuẩn 802.11, tầng con MAC đóng vai trò then chốt bởi nó thực hiện việc điều khiển việc truyền dữ liệu người dùng và tương tác với mạng hữu tuyến. Là một thành phần của họ chuẩn 802, đặc tả cho tầng MAC trong chuẩn 802.11 không tách biệt một cách rõ rệt. Tầng MAC trong chuẩn 802.11 cũng sử dụng cơ chế đa truy cập cảm nhận sóng mang CSMA giống như chuẩn 802. Cũng như vậy, 802.11 sử dụng mô hình truy cập phân tán, không có điểm quản lý tập trung; Có nghĩa là các trạm sử dụng cùng một cách thức để truy cập vào môi trường truyền dẫn.
Tuy nhiên, do sự phức tạp của môi trường không dây, tầng MAC trong chuẩn 802.11 phức tạp hơn và có những đặc thù cần lưu ý. Truyền dẫn sóng điện từ trong môi trường không khí, đặc biệt khi dải tần số sử dụng thuộc dải ISM, các thiết bị 802.11 cần phải chấp nhận được nhiễu gây ra từ các thiết bị khác (các thiết bị cùng loại hay khác loại) và làm việc được.11 sử dụng giao thức trao đổi khung tin (FEP – Frame Exchange Protocol) để điều khiển việc truyền khung tin nhằm loại bỏ các vấn đề có thể xảy ra khi truyền dữ liệu trong môi trường truyền dẫn chia sẻ và không tin cậy này. Cấu trúc khung tin Các khung tin tầng MAC được sử dụng trong quá trình truyền tin bao gồm: khung tin quản lý (management frame), khung tin điều khiển (control frame) và khung tin dữ 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Các khung tin này có cùng một trường gọi là trường điều khiển khung tin (Frame control field) có độ dài 16 bit được mô tả trong hình vẽ bên dưới.
Mục đích của trường này để truyền các thông tin điều khiển giữa các trạm. Trường này bao gồm 11 trường con được trình bày chi tiết trong hình 1.14: Trường điều khiển khung tin b. Biên nhận khung tin FEP được triển khai đồng thời ở các trạm và điểm truy cập để đảm bảo tính tin cậy cho quá trình truyền dẫn. Theo đó, mọi khung tin được gửi đi đều phải được biên nhận bởi phía nhận trong một khoảng thời gian NAV.15: Biên nhận tích cực trong quá trình truyền dữ liệu Chuỗi hành động được mô tả trong hình 1.15 được gọi là một thao tác nguyên tử.
Mặc dù trong thao tác nguyên tử còn có thêm nhiều bước khác, nó vẫn được coi là một thao tác không thể phân chia. Điều đó có nghĩa là mọi bước trong thao tác nguyên tử phải được hoàn thành, nếu không thao tác sẽ bị coi là thất bại hay khung tin được coi là gửi đi bị lỗi. Kiến trúc mạng không dây a. Các thành phần của mạng Mạng WLAN 802.11 bao gồm bốn thành phần chính được mô tả trong hình 1.
Các trạm (Stations) 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Mạng không dây được xây dựng để truyền thông tin giữa các trạm. Các trạm thực chất là các thiết bị điện toán có gắn giao diện mạng không dây. Các trạm này có thể là cố định hoặc di động.16: Các thành phần của mạng WLAN 802.11 Điểm truy cập (Access Point) Điểm truy cập thực chất là một thiết bị phần cứng cố định thực hiện chức năng cầu nối giữa mạng không dây và có dây (hữu tuyến), thực hiện việc chuyển tiếp gói tin cho các trạm không dây. Phƣơng tiện truyền dẫn không dây (Wireless Medium) Để truyền thông tin giữa các trạm với nhau, chuẩn 802.11 quy định sử dụng phương tiện truyền dẫn không dây.
Như đã trình bày ở mục 1.11 quy định bốn công nghệ tầng vật lý chính làm phương tiện truyền dẫn không dây. Hệ thống phân phối (Distribution System) Khi nhiều điểm truy cập được kết nối với nhau để tạo ra vùng phủ sóng rộng hơn, chúng cần liên lạc với nhau để theo dõi sự di chuyển của các trạm di động. Hệ thống phân phối là thành phần logic của chuẩn 802.11 được sử dụng để truyền các khung tin tới đúng đích.11 không quy định một công nghệ cụ thể nào cho hệ thống phân phối. Tuy nhiên, trong phần lớn các thiết bị thương mại, hệ thống phân phối là sự kết hợp giữa một thiết bị cầu nối (brigde) và mạng đường trục (mạng hữu tuyến) để chuyển tiếp các khung tin giữa các điểm truy cập.17 minh họa mô hình logic hệ thống phân phối.17: Mô hình logic hệ thống phân phối được sử dụng phổ biến 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Mạng WLAN 802.11 theo kiến trúc có cơ sở hạ tầng mạng (infrastructure mode) bao gồm hai kiến trúc con: Tập dịch vụ cơ bản - BSS (Basic Service Set), và Tập dịch vụ mở rộng - ESS (Extended Service Set).
Minh họa được thể hiện trong hình 1.18: Các kiến trúc mạng của chuẩn 802. Kiến trúc Tập dịch vụ cơ bản (BSS) Mỗi tập dịch vụ cơ bản được cấu thành từ tổ hợp của một điểm truy cập (có thể kết nối vào mạng hữu tuyến hoặc không) và các trạm không dây. Mọi trạm tham gia vào kiến trúc này sẽ không truyền thông trực tiếp với nhau mà truyền thông qua thiết bị trung gian là điểm truy cập. Điểm truy cập là không di động và là một phần của cơ sở hạ tầng mạng hữu tuyến.
Kiến trúc Tập dịch vụ mở rộng (ESS) Cung cấp hạ tầng mạng cho nhiều tập dịch vụ cơ bản. Kiến trúc này được cài đặt bằng cách kết hợp nhiều điểm truy cập (có cùng một kênh truyền) có các vùng phủ sóng chồng lên nhau. Dịch vụ phân phối trong một điểm truy cập đảm nhiệm việc chuyển tiếp các khung tin dữ liệu từ các trạm không dây liên kết với điểm truy cập khác tới các trạm trong tập dịch vụ cơ bản của nó. Nhờ đó, tập dịch vụ mở rộng xuất hiện như là một mạng con cố định đối với các thực thể bên ngoài mạng.
Thêm vào đó, tập dịch vụ mở rộng cho phép các trạm di động có thể di chuyển một cách tự do (chế độ roaming trong suốt) trong vùng phủ sóng tổng hợp của tập này. Quá trình kết nối giữa các trạm và điểm truy cập Quá trình thiết lập kết nối giữa các trạm và điểm truy cập trong đặc tả 802.11 ban đầu bao gồm bốn pha theo thứ tự thực hiện là Dò tìm (Scanning), Đồng bộ hóa (Synchronization), Xác thực (Authentication), và Liên kết (Association) tương ứng với ba trạng thái kết nối, như được minh hoạ trên hình 1. Các trạng thái kết nối xác 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com định mối quan hệ giữa các trạm và điểm truy cập. Quá trình được thực hiện một cách tuần tự khi các trạm chuyển từ trạng thái này sang trạng thái kế tiếp.
Trạng thái 1: Chƣa xác thực và chƣa liên kết (khối “State 1”) Bắt đầu từ trạng thái này, các trạm thực hiện hai bước (pha) để thiết lập mối quan hệ khách (client) với điểm truy cập: Dò tìm và Đồng bộ hóa. Dò tìm Dò tìm là một quá trình mà một trạm thực hiện việc tìm kiếm các trạm khác hoặc điểm truy cập để thiết lập kết nối.