Chương 1: Công nghệ WIRELESS. 20 10 9 1 2 Chương 2: Công nghệ WIMAX 20 10 9 1 Cộng 40 20 18 02 5 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ MẠNG KHÔNG DÂY Mã môn: MH24-01 Giới thiệu: Giới thiệu về công nghệ mạng không dây và các thiết bị không dây. Mục tiêu: - Trình bày được khái niệm mạng không dây và các thiết bị mạng không dây.
- Trình bày được xu hướng ứng dụng công nghệ mạng không dây trong tương lai. - Phân loại các kiểu mạng không dây PAN, WLAN, WMAN, WWAN - Thực hiện các thao tác an toàn với thiết bị. Dẫn nhập Mục tiêu: Giới thiệu về công nghệ mạng không dây. Trong gần 10 năm qua mạng vô tuyến (không dây) đã phát triển với tốc độ chóng mặt.
Có rất nhiều loại hình mạng, nhiều công nghệ, nhiều chuẩn vô tuyến đã và đang được chuẩn hóa. Liệu các bạn có biết hết về sự tồn tại của các công nghệ mạng không dây hiện nay? Làm thế nào để phân biệt giữa chúng? Và đâu là sự khác biệt đấy? Công nghệ mạng không dây là hầu như gần gũi nhất với nhiều người đó là công nghệ mạng thông tin di động tế bào. Đấy chính là mạng điện thoại di động 2G/3G/. Tên thông dụng mà mọi người hay gọi là mạng GSM/CDMA hay UMTS/WCDMA/CDMA2000.
Bên cạnh chắc hẳn các bạn cũng biết mạng cục bộ không dây WLAN sử dụng công nghệ Wifi 802. Có thể các bạn cũng nghe nói về các chuẩn khác nhau của Wifi a/b/g/i/k/m. Và chắc hẳn những "chú dế" thân yêu của các bạn cũng được trang bị công nghệ Bluetooth để truyền tải thông tin giữa các điện thoại di động hay giữa điện thoại và máy tính của bạn. Trên đây tôi vừa chỉ kể ra 3 công nghệ gần gũi nhất.
Nếu các bạn theo dõi sự phát triển của công nghệ di động chắc hẳn sẽ nghe nói đến công nghệ WiMAX. Nếu tìm hiểu thêm một tí bạn sẽ nghe nói đến WiMAX cố định và WiMAX di động và rằng WiMAX đã và đang được thử nghiệm tại Việt Nam (cụ thể ở Lào Cai, Hà nội,. Bên cạnh đó các công nghệ kể trên, các bạn có biết gì về công nghệ siêu băng rộng UWB (hứa hẹn sẽ thay thế Bluetooth) hay Wibree ? Các bạn có nghe nói về IEEE 802. Phân loại mạng vô tuyến Mục tiêu: Phân biệt được các loại mạng vô tuyến.
Một cách truyền thống để phân loại các công nghệ mạng vô tuyến là dựa vào vùng phủ sóng của một trạm phát sóng. Các bạn xem hình dưới đây: Hình 1. Mạng vô tuyến Dựa vào hình trên ta có thể phân mạng vô tuyến thành các nhóm sau: - WPAN: 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: 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: 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 4-5 km tối đa). 7 - WAN : 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: 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. Nó sẽ sử dụng băng tần mà TV analog không dùng để đạt được vùng phủ rộng.
Sự phát triển của mạng thông tin di động tế bào Mục tiêu: Giới thiệu sự phát triển của các công nghệ mạng tế bào. Trong hơn 25 năm qua, sự phát triển của Internet cũng như các công nghệ không dây đã có ảnh hưởng rất lớn đến cuộc sống của con người trên toàn thế giới. Hai nhân tố này đã làm thay đổi cách con người liên lạc với nhau, cách họ làm việc, cách họ hưởng thụ cuộc sống thông qua các loại hình giải trí mới. Với sự ra đời của mạng thông tin di động tế bào, chúng ta đã chứng kiến sự tăng vọt về nhu cầu dịch vụ không dây & di động.
Chúng ta đã và đang chứng kiến sự phát triển đến chóng mặt của mạng không dây: năm 2002 đánh dấu thời điểm lịch sử của mạng viễn thông với số thuê bao di động vượt số thuê bao cố định. Theo ITU, tháng 9 năm 2005, số thuê bao di động trên thế giới đã vượt con số 2 tỷ. Theo thống kê của GSA (Global mobile Suppliers Association) gần đây, con số này đã vượt 3 tỷ. Tuy nhiên, lịch sử của mạng tế bào còn rất ngắn ngủi.
Nó mới trải qua 3 thế hệ và ở nhiều quốc gia nó vẫn còn đang ở thế hệ thứ 2. Trong mạng thông tin di động tế bào, mỗi một thập kỷ chứng kiến một thế hệ mạng mới. Thế hệ đầu tiên (1G) khởi đầu từ những năm 80s. Đó là thế hệ điện thoại di động analog.
Thế hệ thứ 2G bắt đầu nổi lên từ những năm đầu của thập kỷ 90. Thế hệ thứ 2G là công nghệ di động kỹ thuật số, cung cấp dịch vụ voice và cả data. Thế hệ thứ 3 bắt đầu từ năm 2001 ở Nhật, đặc trưng bởi dịch vụ thoại, dữ liệu và đa phương tiện với tốc độ cao. Hệ thống tiền-4G, những viên đá tảng cho thế hệ thứ 4G, hy vọng sẽ được thương mại hóa vào khoảng đầu năm 2010.
Một thế hệ 4G sẽ cất cánh vào những năm 2012. Con đường phát triển của các công nghệ mạng tế bào được thể hiện ở hình dưới đây. Công nghệ mạng tế bào - Thế hệ thứ 1 (1G): Mạng di động thế hệ thứ nhất khơi mào ở Nhật vào năm 1979. Đây là hệ thống truyền tín hiệu tương tự (analog).
Những công nghệ chính thuộc thế hệ thứ nhất này có thể kể đến là AMPS (Advanced Mobile Phone System), TACS ( Total Access Communication System), JTACS ( Japan TACS), NMT (Nordic Mobile Telephone). Tuy chưa hoàn hảo về mặt công nghệ và kỹ thuật, thế hệ thông tin di động 1G này thực sự là một mốc phát triển quan trọng của ngành viễn thông (khái niệm di động (mobile) đã bắt đầu đi vào phục vụ nhu cầu liên lạc của con người trong đời sống hằng ngày). Những điểm yếu nổi bật của thế hệ 1G liên quan đến chất lượng truyền tin kém, vấn đề bảo mật và việc sử dụng kém hiệu quả tài nguyên tần số. - Thế hệ thứ 2 (2G): Hệ thống mạng 2G được đặc trưng bởi công nghệ chuyển mạch kỹ thuật số (digital circuit-switched).
Kỹ thuật này cho phép sử dụng tài nguyên băng tần hiệu quả hơn nhiều so với 1G. Hầu hết các thuê bao di động trên thế giới hiện đang dùng công nghệ 2G này. Công nghệ 2G sẽ còn tồn tại thêm một thời gian dài nữa trước khi 3G thay thế hoàn toàn nó. Những chuẩn di động 2G chính bao gồm GSM (Global System for Mobile Communication), IS-136 và CdmaOne.
- Thế hệ 2,5G: Thế hệ 2,5G đặc trưng bởi dịch vụ dữ liệu tốc độ cải tiến. Chuẩn chính của thế hệ này là GPRS, EDGE và IS-95B. GPRS là một bước phát triển tiếp theo để cung cấp dịch vụ dữ liệu tốc độ cao cho người dùng GSM và IS-136. Lý thuyết mà nói thì GPRS có thể cung ứng tốc độ dữ liệu lên đến 172,2 Kbps.
GPRS là một giải pháp chuyển mạch gói. Đây cũng là một bước đệm trong quá trình chuyển từ thế hệ 2G lên 3G của các nhà cung cấp dịch vụ GSM/IS-136. Trên con đường dài đi đến 3G, EDGE đã ra đời để cải tiến tốc độ dữ liệu hơn nữa (tốc độ tối đa tầm 384Kbps). EDGE đôi khi còn được trích dẫn như công nghệ 2,75G.
9 - Thế hệ di động thứ 3 (3G): Mạng 3G đặc trưng bởi tốc độ dữ liệu cao, capacity của hệ thống lớn, tăng hiệu quả sử dụng phổ tần và nhiều cải tiến khác. Có một loạt các chuẩn công nghệ di động 3G, tất cả đều dựa trên CDMA, bao gồm: UMTS (dùng cả FDD lẫn TDD), CDMA2000 và TD-SCDMA. - Công nghệ tiền 4G (pre-4G) Công nghệ tiền 4G có thể kể đến: HLTEH, băng rộng siêu di động HUMBH (Ultra Mobile Broadband) và chuẩn IEEE 802. Điểm chung cho cả 3 công nghệ này là đều sử dụng đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing Access).
– - Công nghệ thứ 5 (5G): Mạng 5G là viết tắt của 5th Generation (thế hệ mạng di động thứ 5 hoặc hệ thống không dây thứ 5), là thế hệ tiếp theo của công nghệ truyền thông di động sau thế hệ 4G. 5G sẽ được hoàn thiện sau năm 2018 theo chuẩn của ITU, trực thuộc Liên hợp quốc. Công nghệ mạng tế bào 5G Mạng 5G đạt tốc độ 10Gbps (gigabit mỗi giây), thậm chí cao hơn, ngay cả vùng rìa phủ sóng, tốc độ vẫn có thể đạt vài trăm Mbps. 5G có thể giao tiếp tốt với các thiết bị công nghệ điện tử trong nhà thông minh và cả xe ôtô có kết nối internet.
Giới thiệu về Wireless (WLan) Mục tiêu: Giới thiệu tổng quan mạng không dây. Wireless LAN là gì? WLAN là một loại mạng máy tính nhưng việc kết nối giữa các thành phần trong mạng không sử dụng các loại cáp như một mạng thông thường, môi 10 trường truyền thông của các thành phần trong mạng là không khí. Các thành phần trong mạng sử dụng sóng điện từ để truyền thông với nhau. Lịch sử ra đời Công nghệ WLAN lần đầu tiên xuất hiện vào cuối năm 1990, khi những nhà sản xuất giới thiệu những sản phẩm hoạt động trong băng tần 900Mhz.
Những giải pháp này (không được thống nhất giữa các nhà sản xuất) cung cấp tốc độ truyền dữ liệu 1Mbps, thấp hơn nhiều so với tốc độ 10Mbps của hầu hết các mạng sử dụng cáp hiện thời.