Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY 10 hiện diện của các sản phẩm 802.11b sẽ bị giảm xuống tốc độ 802. Trong khi các mạng 802.11a không tương thích với các mạng 802.11g, các sản phẩm bao gồm một sự kết hợp của phổ vô tuyến 802.11g sẽ cung cấp những thứ tốt nhất. Đây là một tin tốt lành cho chuẩn 802.11a; trong môi trường gia đình, nơi mà tín hiệu vô tuyến cần phải xuyên qua nhiều bức tường và vật cản, chỉ một mình tính năng 802.11g có thể sẽ ít được lựa chọn bởi vì phạm vi hoạt động ngắn hơn của nó.11g Ƣu điểm: tốc độ cao, phạm vi tín hiệu tốt ít bị che khuất Nhƣợc điểm: giá thành hơi đắt hơn so với 802.11b các thiết bị có thể bị xuyên nhiễu từ nhiều thiết bị khác sử dụng cùng băng tần 5.11n Được phê duyệt vào tháng 6 năm 2007, chuẩn 802.11n hoạt động ở tần số 2.4Ghz và 5Ghz với tốc độ truyền từ 200 đến 540Mbps và xuyên vật cản 802.11n có khả năng tương thích với chuẩn 802.11n Ƣu điểm: tốc độ nhanh và phạm vi tín hiệu tốt nhất, khả năng chịu đựng tốt hơn từviệc xuyên nhiễu từ các nguồn bên ngoài.
Nhƣợc điểm: chưa khắc phục được khả năng xuyên nhiễu với các thiết bị khác hoạt động cùng tần số bên cạnh đó giá thành còn cao 6.11ac Nhanh hơn 3 lần so với tốc độ chuẩn N và cung cấp tốc độ truyền tải dữ liệu không dây kết hợp lên đến 1. Với tốc độ không dây 1.3Gbps thông qua băng tần 5GHz thông thoáng và tốc độ 450Mbps qua băng tần 2.11ac Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY 11 7.11ah Chuẩn Wi-Fi mới có tên Wi-Fi HaLow vừa được Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế Wi-Fi Alliance công bố tại CES 2016, cho khoảng cách phủ sóng gấp đôi và tiêu thụ ít năng lượng hơn chuẩn Wi-Fi hiện tại. Sử dụng băng tần 900MHz nhưng vẫn tận dụng băng tần 2.4GHz và 5GHz, nên sẽ tương thích với các thiết bị Wi-Fi hiện tại.
PHÂN LOẠI MẠNG WLAN 1. Các kỹ thuật phát triển mạng WLAN Trong quá trình triển khai hoạt động mạng việc sử dụng nhiều điểm truy cập sẽ tạo nên nhiều SSID (tên điểm truy cập) do đó các thiết bị khi di chuyển ra phạm vi ngoài vùng phủ sóng của một điểm truy cập hiện tại sẽ bị mất kết nối. Với điểm truy cập đó điều này rất bất tiện và buộc người sử dụng phải thực hiện một kết nối với đến điểm truy cập mới trong cơ quan hay công ty. Từ đó hạn chế sự phát triển mạng WLAN, để khắc phục điều đó các kỹ thuật mới dùng để phát triển mạng WLAN đã ra đời.
Roaming Roaming (thường gọi là chuyển vùng) là quá tình xử lý, đảm bảo kết nối không dây liên tục của người dùng từ điểm truy cập (AP - Access Point) này sang điểm truy cập khác. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY 12 Hình 1.16 Roaming (chuyển vùng) Khi người dùng di chuyển giữa các AP, kết nối phải được thiết lập trên AP mới. Vì vậy bất kỳ dữ liệu nào của người dùng đang gởi trước khi roaming sẽ được gởi lại từ AP cũ đến AP mới. Để thiết lập roaming cần lưu ý: Các AP phải cùng hãng SSID, mã hóa, chứng thực phải giống nhau Mỗi AP phải chọn kênh khác nhau Hình 1.17 Thiết lập roaming 1.
Repeater Tương tự như roaming để mở rộng mạng WLAN chúng ta có một kỹ thuật khác đó là Repeater thay vì Roaming là các điểm truy cập được nối với nhau thông qua 1 đường cáp từ switch hay hub, thì Repeater khắc phục được vấn đề không phải kéo cáp giữa các thiết bị AP, mà sử dụng chính sóng của AP đó và sau đó lặp lại sóng đó và phát ra xa hơn, thông qua các thiết bị Repeater. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY 13 Hình 1.18 Repeater Repeater là một thiết bị ở lớp 1 (Physical Layer) trong mô hình OSI. Repeater có vai trò khuếch đại tín hiệu vật lý ở đầu vào và cung cấp năng lượng cho tín hiệu ở đầu ra để có thể đến được những chặng đường tiếp theo trong mạng. Điện tín, điện thoại, truyền thông tin qua sợi quang… và các nhu cầu truyền tín hiệu đi xa đều cần sử dụng Repeater.
WDS (Wireless Distribution System) WDS là một kỹ thuật mới dùng để phát triển mạng WLAN. 19 WDS (Wireless Distribution System) Chức năng WDS tương tự như repeater là mở rộng mạng WLAN chỉ với 1 SSID và 1 channel, tuy nhiên nó có nhiều ưu điểm hơn repeater như sau: - Với repeater thì mọi kết nối đều tập trung về AP trung tâm nên khi mở rộng mạng càng nhiều thì băng thông sẽ giảm. Nhất là hệ thống mạng WLAN có dùng các thiết bị chiếm băng thông nhiều như camera quan sát. thì rất khó triển khai.
Với WDS thì mỗi trạm vừa đóng chức năng AP vừa là repeater. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY 14 Hình 1.20 Kết nối đều tập trung về AP - Với AP thì khi kết nối bridge thì 2 AP ở 2 đầu chỉ đóng vai trò bridge, không phát sóng cho các máy xung quanh truy cập, với WDS thì khi cấu hình bridge, cả 2 trạm ở 2 đầu sẽ làm nhiệm vụ bridge nhưng đồng thời cũng phát sóng nên các máy xung quanh vẫn truy cập được như là AP độc lập. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY 15 Hình 1.21 Kết nối bridge với 2 AP 2. Phân loại mạng không dây Mạng không dây được chia thành 5 loại: WPAN (Wireless Personnal Area Network): Mạng vô tuyến cá nhân WLAN (Wireless local area network): Mạng vô tuyến cục bộ WMAN (Wireless metropolitan area network): Mạng vô tuyến đô thị WWAN (Wireless wide area network): Mạng vô tuyến diện rộng WRAN (Wireless Radio Access Network): Mạng vô tuyến khu vực Chương 1.
TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY 16 2.WPAN (Wireless Personnal Area Network): Mạng vô tuyến cá nhân. Mạng vô tuyến cá nhân. Nhóm này bao gồm các công nghệ vô tuyến có vùng phủ nhỏ tầm vài mét đến hàng chục mét tối đa. Các công nghệ này phục vụ mục đích nối kết các thiết bị ngoại vi như máy in, bàn phím, chuột, đĩa cứng, khóa USB, đồng hồ,.với điện thoại di động, máy tính.
Các công nghệ trong nhóm này bao gồm: Bluetooth, Wibree, ZigBee, UWB, Wireless USB, EnOcean,. Đa phần các công nghệ này được chuẩn hóa bởi IEEE, cụ thể là nhóm làm việc (Working Group) 802. Do vậy các chuẩn còn được biết đến với tên như IEEE 802. WLAN (Wireless local area network): Mạng vô tuyến cục bộ.
Mạng vô tuyến cục bộ. Nhóm này bao gồm các công nghệ có vùng phủ tầm vài trăm mét. Nổi bật là công nghệ Wifi với nhiều chuẩn mở rộng khác nhau thuộc gia đình 802. Công nghệ Wifi đã gặt hái được những thành công to lớn trong những năm qua.
Bên cạnh WiFi thì còn một cái tên ít nghe đến là HiperLAN và HiperLAN2, đối thủ cạnh tranh của Wifi được chuẩn hóa bởi ETSI. WMAN (Wireless metropolitan area network): Mạng vô tuyến đô thị. mạng vô tuyến đô thị. Đại diện tiêu biểu của nhóm này chính là WiMAX.
Ngoài ra còn có công nghệ băng rộng BWMA 802. Vùng phủ sóng của nó sẽ tằm vài km (tầm 4-5km tối đa). WWAN (Wireless wide area network): Mạng vô tuyến diện rộng. Mạng vô tuyến diện rộng: Nhóm này bao gồm các công nghệ mạng thông tin di động như UMTS/GSM/CDMA2000.
Vùng phủ của nó cũng tầm vài km đến tầm chục km. WRAN (Wireless Radio Access Network): Mạng vô tuyến khu vực. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY 17 Mạng vô tuyến khu vực. Nhóm này đại diện là công nghệ 802.22 đang được nghiên cứu và phát triển bởi IEEE.
Vùng phủ có nó sẽ lên tầm 40-100km. Mục đích là mang công nghệ truyền thông đến các vùng xa xôi hẻo lánh, khó triển khai các công nghệ khác. So sánh các nhóm mạng Vùng phủ Công nghệ Mạng Chuẩn Tốc độ Băng tần sóng UWB (Ultra 110-480 WPAN 802.5 GHz wideband) Mbps Trên 720 Bluetooth WPAN 802.4 GHz Kbps Trên 54 Trên 300 Wi-Fi WLAN 802.11a 5 GHz Mbps feet Trên 11 Trên 300 Wi- Fi WLAN 802.4 GHz Mbps feet Edge/GPRS Trên 384 WWAN 2.5 G 4-5 dặm 1900 MHz (TDMA- GMS) Kbps CDMA 2000/1x Trên 2.4 400-2100 WWAN 3G 1-5 dặm EV-DO Mbps MHz Trên 2 1800-2100 WCDMA/ UMTS WWAN 3G 1-5 dặm Mbps MHz Câu hỏi và bài tập củng cố bài. Câu 1: Trình bày lịch sử hình thành mạng không dây Câu 2: Trình bày các chuẩn mạng không dây Câu 3: Phân loại mạng WLAN Chương 2.
CÁC TẦNG CỦA MẠNG KHÔNG DÂY 18 Chƣơng 2. CÁC TẦNG CỦA MẠNG KHÔNG DÂY 1. Mục tiêu: - Mô tả được cơ chế phân tầng của mạng không dây; - Trình bày được chức năng của các tầng; - Mô phỏng được quá trình giao tiếp giữa các tầng trong mạng không dây. - Thực hiện các thao tác an toàn với máy tính.
Nội dung chƣơng: I. CÁC TẦNG MẠNG HỮU TUYẾN 1. Tại sao cần phải chuẩn hóa mạng không dây Ngày nay, công nghệ sản xuất ngày càng khác nhau. Các công ty phần mềm ngày càng cung cấp các dịch vụ và các ứng dụng khác nhau.
Các chuẩn mạng giúp cho phần cứng và phần mềm có thể làm việc tương thích với nhau một cách hiệu quả, và giúp cho các hãng máy tính khác nhau có thể kết nối được với nhau và có thể chia sẻ tài nguyên và thông tin nếu muốn. Các chuẩn mạng còn giúp cho các máy tính bảo mật thông tin một cách hiệu quả. Những tổ chức tham gia xây dựng chuẩn + The CCITT (International Consulative Committee for Telegraphy and Telephony): Ủy Ban tư vấn Quốc Tế về điện thoại và điện báo. CCITT là một bộ phận của ITU (Tổ chức Truyền thông Quốc tế), có lịch sử từ năm 1865.
Trong những năm đó, có 20 nước tán thành về chuẩn hóa mạng điện tín. ITU được thành lập như là một phần của thỏa thuận này để triển khai việc chuẩn hóa. Trong những năm tiếp theo ITU tập trung vào xây dựng những qui định về điện thoại, liên lạc vô tuyến và phát thanh. Vào năm 1927, ITU tập trung vào việc cấp phát tần số cho các dịch vụ radio, gồm radio cố định, radio di động (hàng hải và hàng không), phát thanh và radio nghiệp dư.
Trước đây gọi là ITU (International Telegraph Union - Hội Điện Báo Quốc Tế), vào năm 1934 hội này đổi tên thành International Telecommunication Union - Hiệp Hội Truyền Thông Quốc Tế) nhằm xác định chính xác hơn vai trò của nó trong tất cả các vấn đề truyền thông, kể cả hữu tuyến, vô tuyến, cáp quang, và các hệ điện từ. Sau chiến tranh thế giới lần hai, ITU trở thành một cơ quan đặc biệt của Liên hiệp Quốc và chuyển tổng hành dinh sang Geneva. Cũng trong thời gian nầy, cơ quan nầy đã lập bảng cấp phát tần số (Table of Frequency Allocations), cấp phát các dải tần số cho từng dịch vụ radio.