Nghiên cứu khả năng phủ sóng internet trên địa bàn thành phố Huế sử dụng phần mềm Wireless InSite

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật phân tích nghiên cứu khả năng phủ sóng internet trên địa bàn thành phố huế sử dụng phần mềm mô phỏng điện từ, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề

• Tác giả: Võ Văn Khoái
• Người hướng dẫn: TS. Trần Đức Tân
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Công nghệ Điện tử - Viễn thông
• Đề tài: Nghiên Cứu Khả Năng Phủ Sóng Internet Tại Thành Phố Huế Bằng Phần Mềm Wireless InSite
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Huế

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ WiFi VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG CHO KHU VỰC THÀNH PHỐ HUẾ
• 1.1. Tổng quan về công nghệ WiFi
• 1.2. Giới thiệu chung
• 1.3. Đặc điểm của công nghệ Wifi
• 1.4. Một số mô hình triển khai mạng Wifi
• 1.5. Mô hình mạng Wifi ngoài trời sử dụng cầu nối
• 1.6. Mô hình mạng Wifi ngoài trời sử dụng mạng lưới
• 1.7. Khả năng áp dụng Wifi cho khu vực thành phố
• 1.8. Thực trạng vấn đề sử dụng internet ở khu vực thành phố Huế. Giải pháp Internet wifi cho khu vực thành phố Huế
• 2. CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN VÀ CÁC MÔ HÌNH TRUYỀN SÓNG NGOÀI TRỜI
• 2.1. Hệ thống thông tin. Hệ thống thông tin vô tuyến. Kênh truyền vô tuyến
• 2.2. Cơ chế lan truyền
• 2.3. Các hiện tượng ảnh hưởng đến chất lượng kênh truyền
• 2.4. Hiện tượng đa đường (Multipath). Hiệu ứng bóng râm (shadowing)
• 2.5. Các mô hình lan truyền sóng ngoài trời
• 2.6. Mô hình Longley-Rice
• 2.7. Mô hình Durkin. Mô hình Okumura
• 2.8. Mô hình Full 3D. Mô hình Hata
• 3. CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG VÙNG PHỦ SÓNG DI ĐỘNG TẠI THÀNH PHỐ HUẾ
• 3.1. Giới thiệu phần mềm mô phỏng điện từ trường Wireless Insite
• 3.2. Mô phỏng vùng phủ sóng di động ở khu vực thành phố Huế
• 3.3. Vị trí địa lí và đặc điểm địa hình của thành phố Huế
• 3.4. Đặc điểm về kiến trúc hạ tầng thành phố Huế
• 3.5. Chương trình mô phỏng
• 3.6. Mô phỏng vùng phủ sóng Wifi tần số 2.4GHz đặt 10 trạm phát
• 3.7. Mô phỏng vùng phủ sóng Wifi tần số 2.4 GHz đặt 5 trạm phát
• 3.8. Mô phỏng vùng phủ sóng Wifi tần số 5.1GHz đặt 10 trạm phát
• 3.9. Mô phỏng vùng phủ sóng Wifi tần số 5.1GHz đặt 5 trạm phát
• 3.10. So sánh kết quả thu được trong 2 trường hợp mô phỏng
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về công nghệ WiFi và khả năng áp dụng cho khu vực thành phố Huế

Công nghệ WiFi, viết tắt từ Wireless Fidelity, đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại. Đặc biệt tại thành phố Huế, nơi có nhu cầu sử dụng internet ngày càng cao, việc áp dụng công nghệ này là rất cần thiết. Khả năng phủ sóng internet tại Huế không chỉ giúp người dân tiếp cận thông tin mà còn thúc đẩy phát triển kinh tế địa phương. Việc sử dụng phần mềm Wireless InSite để mô phỏng và đánh giá khả năng phủ sóng là một bước đi quan trọng trong việc triển khai mạng không dây hiệu quả. Mô hình này cho phép phân tích các yếu tố như địa hình, mật độ dân cư và cơ sở hạ tầng, từ đó đưa ra giải pháp tối ưu cho việc kết nối internet. Mạng không dây không chỉ giúp giảm chi phí lắp đặt mà còn nâng cao chất lượng dịch vụ, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dùng.

1.1. Đặc điểm của công nghệ WiFi

Công nghệ WiFi có nhiều đặc điểm nổi bật, bao gồm khả năng triển khai nhanh chóng và linh hoạt. Mạng không dây cho phép người dùng kết nối internet mà không cần đến cáp nối, điều này rất phù hợp với địa hình đa dạng của thành phố Huế. Hệ thống WiFi có thể được thiết lập tại các khu vực công cộng như quán cà phê, thư viện, và các điểm du lịch, tạo điều kiện thuận lợi cho người dân và du khách. Đặc biệt, công nghệ này hỗ trợ nhiều chuẩn khác nhau, từ 802.11b đến 802.11ac, giúp tối ưu hóa tốc độ và chất lượng kết nối. Việc sử dụng phần mềm Wireless InSite để mô phỏng và phân tích mạng không dây sẽ giúp xác định các vị trí lắp đặt trạm phát sóng một cách hiệu quả, từ đó nâng cao khả năng phủ sóng internet tại khu vực này.

1.2. Thực trạng sử dụng internet tại thành phố Huế

Tại thành phố Huế, nhu cầu sử dụng internet đang gia tăng mạnh mẽ. Theo thống kê, số lượng người dùng internet đã vượt qua 30 triệu người trên toàn quốc, trong đó Huế cũng không nằm ngoài xu hướng này. Tuy nhiên, khả năng phủ sóng internet vẫn còn nhiều hạn chế, đặc biệt ở các khu vực ngoại ô và vùng sâu vùng xa. Việc triển khai mạng không dây sẽ giúp giải quyết vấn đề này, cung cấp dịch vụ internet cho những khu vực chưa được kết nối. Các giải pháp như lắp đặt trạm phát sóng tại các tòa nhà cao tầng và sử dụng công nghệ WiFi sẽ giúp giảm thiểu chi phí và thời gian triển khai. Đặc biệt, việc áp dụng công nghệ mạng hiện đại sẽ nâng cao chất lượng dịch vụ, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dân và doanh nghiệp tại Huế.

II. Hệ thống thông tin vô tuyến và các mô hình truyền sóng ngoài trời

Hệ thống thông tin vô tuyến đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối internet không dây. Các mô hình truyền sóng ngoài trời như Longley-Rice, Durkin, và Okumura giúp phân tích và dự đoán khả năng phủ sóng của mạng WiFi. Việc áp dụng các mô hình này tại thành phố Huế sẽ giúp xác định các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng tín hiệu, từ đó đưa ra giải pháp tối ưu cho việc triển khai mạng. Đánh giá sóng WiFi không chỉ dựa vào khoảng cách mà còn phụ thuộc vào địa hình và các vật cản như tòa nhà và cây cối. Sử dụng phần mềm Wireless InSite để mô phỏng các mô hình này sẽ giúp các nhà nghiên cứu và kỹ sư có cái nhìn tổng quan về khả năng phủ sóng internet tại khu vực.

2.1. Các mô hình lan truyền sóng ngoài trời

Các mô hình lan truyền sóng ngoài trời như Hata và Okumura được sử dụng rộng rãi để dự đoán khả năng phủ sóng của mạng không dây. Những mô hình này giúp xác định các yếu tố như tần số, công suất phát và độ nhạy của thiết bị thu. Tại thành phố Huế, việc áp dụng các mô hình này sẽ giúp tối ưu hóa vị trí lắp đặt trạm phát sóng, từ đó nâng cao chất lượng dịch vụ internet. Mạng không dây không chỉ giúp kết nối người dân mà còn hỗ trợ các dịch vụ công cộng như giáo dục và y tế. Việc sử dụng phần mềm Wireless InSite để mô phỏng và phân tích các mô hình này sẽ giúp đưa ra các giải pháp hiệu quả cho việc triển khai mạng tại Huế.

2.2. Ảnh hưởng của địa hình đến chất lượng tín hiệu

Địa hình là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng phủ sóng internet. Tại thành phố Huế, với địa hình đa dạng, việc triển khai mạng không dây cần phải xem xét kỹ lưỡng. Các yếu tố như độ cao, độ dốc và các vật cản tự nhiên sẽ ảnh hưởng đến chất lượng tín hiệu. Việc sử dụng phần mềm Wireless InSite để mô phỏng và phân tích các yếu tố này sẽ giúp xác định các vị trí lắp đặt trạm phát sóng một cách hiệu quả. Điều này không chỉ giúp nâng cao chất lượng dịch vụ mà còn giảm thiểu chi phí lắp đặt và bảo trì hệ thống. Đánh giá sóng WiFi sẽ giúp các nhà nghiên cứu có cái nhìn tổng quan về khả năng phủ sóng tại khu vực, từ đó đưa ra các giải pháp tối ưu cho việc kết nối internet.

III. Mô phỏng vùng phủ sóng di động tại thành phố Huế

Mô phỏng vùng phủ sóng di động là một bước quan trọng trong việc triển khai mạng không dây tại thành phố Huế. Sử dụng phần mềm Wireless InSite, các nhà nghiên cứu có thể mô phỏng và đánh giá khả năng phủ sóng internet tại các khu vực khác nhau. Việc mô phỏng này giúp xác định các vị trí lắp đặt trạm phát sóng, từ đó nâng cao chất lượng dịch vụ. Các kết quả mô phỏng cho thấy rằng việc lắp đặt trạm phát sóng tại các tòa nhà cao tầng sẽ giúp mở rộng vùng phủ sóng và cải thiện tốc độ kết nối. Điều này không chỉ đáp ứng nhu cầu sử dụng internet của người dân mà còn hỗ trợ phát triển kinh tế địa phương.

3.1. Kết quả mô phỏng với tần số 2.4GHz

Kết quả mô phỏng với tần số 2.4GHz cho thấy khả năng phủ sóng internet tại thành phố Huế đạt được hiệu quả cao khi lắp đặt 10 trạm phát sóng. Mô phỏng cho thấy rằng với 10 trạm phát, vùng phủ sóng có thể mở rộng đến các khu vực ngoại ô, đáp ứng nhu cầu sử dụng internet của người dân. Việc sử dụng phần mềm Wireless InSite giúp các nhà nghiên cứu có cái nhìn rõ ràng về đánh giá sóng WiFi, từ đó đưa ra các giải pháp tối ưu cho việc triển khai mạng. Kết quả này cho thấy rằng việc áp dụng công nghệ WiFi là một giải pháp hiệu quả cho việc kết nối internet tại Huế.

3.2. So sánh kết quả mô phỏng với tần số 5.1GHz

So sánh kết quả mô phỏng với tần số 5.1GHz cho thấy rằng khả năng phủ sóng internet có sự khác biệt rõ rệt so với tần số 2.4GHz. Mặc dù tần số 5.1GHz có tốc độ truyền tải cao hơn, nhưng vùng phủ sóng lại hạn chế hơn. Việc sử dụng phần mềm Wireless InSite để mô phỏng và phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến mạng không dây sẽ giúp các nhà nghiên cứu đưa ra các giải pháp tối ưu cho việc triển khai mạng tại Huế. Kết quả này cho thấy rằng việc lựa chọn tần số phù hợp là rất quan trọng trong việc nâng cao chất lượng dịch vụ internet.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Internet tại Việt Nam đã phát triển nhanh chóng từ năm 1997, với hơn 30,8 triệu người dùng trên tổng dân số gần 90 triệu, đưa Việt Nam vào danh sách 20 quốc gia có số người sử dụng Internet cao nhất thế giới. Tuy nhiên, tỷ lệ sử dụng Internet tại các thành phố lớn như Huế mới đạt khoảng 65%, trong khi toàn tỉnh Thừa Thiên Huế chỉ khoảng 35%. Nhu cầu truy cập Internet di động và dịch vụ số liệu tốc độ cao ngày càng tăng, trong khi các mạng 2G và 3G hiện tại chưa đáp ứng được đầy đủ. Do đó, việc triển khai mạng Wifi diện rộng tại thành phố Huế nhằm phủ sóng Internet không dây là một giải pháp kinh tế và thực tiễn, góp phần xây dựng thành phố Huế trở thành “Thành phố không dây”, hỗ trợ chính phủ điện tử và phát triển xã hội thông tin.

Luận văn tập trung nghiên cứu khả năng phủ sóng Internet trên địa bàn thành phố Huế bằng công nghệ Wifi, sử dụng phần mềm mô phỏng điện từ trường Wireless InSite để đánh giá vùng phủ sóng trên băng tần 2.4GHz và 5.1GHz. Phạm vi nghiên cứu bao gồm khu vực thành phố Huế với diện tích khoảng 83,3 km², đặc điểm địa hình đa dạng gồm đồi núi, đồng bằng và các tòa nhà cao tầng. Mục tiêu cụ thể là xác định số lượng trạm phát cần thiết, lựa chọn băng tần phù hợp và đề xuất giải pháp triển khai mạng Wifi hiệu quả, góp phần nâng cao tỷ lệ sử dụng Internet và cải thiện chất lượng dịch vụ tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình truyền sóng vô tuyến ngoài trời, bao gồm:

• Mô hình truyền sóng Full 3D: Mô phỏng sự lan truyền sóng điện từ trong môi trường phức tạp như thành phố với các tòa nhà cao tầng, tính đến các hiện tượng phản xạ, nhiễu xạ và tán xạ.
• Mô hình Okumura và Hata: Dùng để dự đoán mất mát tín hiệu trong môi trường đô thị và nông thôn, giúp đánh giá hiệu quả phủ sóng trong các điều kiện địa hình khác nhau.
• Khái niệm fading tầm rộng và tầm hẹp: Giải thích sự suy giảm tín hiệu do vật cản và hiện tượng đa đường (multipath), ảnh hưởng đến chất lượng kênh truyền.
• Các khái niệm chính: Wifi (Wireless Fidelity), Access Point (AP), Customer Premises Equipment (CPE), Line of Sight (LOS), No Line of Sight (NLOS), Service Level Agreement (SLA).

Những lý thuyết này giúp xây dựng mô hình mô phỏng chính xác vùng phủ sóng Wifi, đồng thời phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng tín hiệu và phạm vi phủ sóng.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phần mềm mô phỏng điện từ trường Wireless InSite để mô phỏng vùng phủ sóng Wifi tại thành phố Huế. Các bước chính bao gồm:

• Thu thập dữ liệu địa hình và kiến trúc hạ tầng: Dữ liệu vị trí, chiều cao, vật liệu xây dựng các tòa nhà được khảo sát thực tế và nhập vào phần mềm dưới dạng file city và terrain.
• Thiết lập mô hình mô phỏng: Tạo project với các thành phần như anten phát và thu, dạng sóng Wifi ở tần số 2.4GHz và 5.1GHz, đặt 10 trạm phát tại các tòa nhà cao tầng với công suất phát 25 dBm, trạm thu đặt tại các vị trí nhà dân với mật độ 50m.
• Phương pháp phân tích: Sử dụng mô hình truyền sóng Full 3D để tính toán các thông số như path loss, receiver power, propagation paths, total receiver power.
• Cỡ mẫu và timeline: Mô phỏng vùng phủ sóng trên diện tích khoảng 11 km² của thành phố Huế, với 10 trạm phát và hàng trăm điểm thu, tiến hành trong khoảng thời gian nghiên cứu năm 2014.

Phương pháp này cho phép đánh giá chính xác vùng phủ sóng Wifi, so sánh hiệu quả giữa các băng tần và đề xuất giải pháp triển khai phù hợp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Phủ sóng băng tần 2.4GHz với 10 trạm phát: Phần trăm vùng phủ sóng đạt ngưỡng thu -70 dBm khoảng 85%, cho thấy khả năng phủ sóng rộng và ổn định trong khu vực thành phố Huế với địa hình đa dạng và nhiều tòa nhà cao tầng.

2. Phủ sóng băng tần 2.4GHz với 5 trạm phát: Vùng phủ sóng giảm còn khoảng 60%, cho thấy số lượng trạm phát ảnh hưởng lớn đến chất lượng và diện tích phủ sóng.

3. Phủ sóng băng tần 5.1GHz với 10 trạm phát: Vùng phủ sóng đạt khoảng 75%, thấp hơn so với băng tần 2.4GHz do tần số cao hơn dễ bị suy giảm tín hiệu bởi vật cản, nhưng băng tần này ít bị nhiễu hơn.

4. Phủ sóng băng tần 5.1GHz với 5 trạm phát: Vùng phủ sóng chỉ đạt khoảng 50%, cho thấy cần nhiều trạm phát hơn để đảm bảo vùng phủ sóng tương đương băng tần 2.4GHz.

Thảo luận kết quả

Kết quả mô phỏng cho thấy băng tần 2.4GHz có ưu thế về vùng phủ sóng rộng hơn do khả năng xuyên vật cản tốt hơn, phù hợp với môi trường đô thị có nhiều tòa nhà cao tầng như thành phố Huế. Tuy nhiên, băng tần 5.1GHz có lợi thế về ít nhiễu và dung lượng băng thông cao hơn, thích hợp cho các khu vực có mật độ người dùng cao hoặc yêu cầu tốc độ truyền dữ liệu lớn.

So sánh với các nghiên cứu trong ngành, kết quả phù hợp với đặc điểm vật lý của sóng vô tuyến và các mô hình truyền sóng đã được công nhận. Việc sử dụng phần mềm Wireless InSite với mô hình Full 3D giúp mô phỏng chính xác các hiện tượng phản xạ, nhiễu xạ và tán xạ trong môi trường thành phố phức tạp.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phần trăm vùng phủ sóng theo số lượng trạm phát và băng tần, cũng như bản đồ vùng phủ sóng 2D và 3D thể hiện mật độ tín hiệu tại các khu vực khác nhau của thành phố.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai mạng Wifi sử dụng băng tần 2.4GHz với tối thiểu 10 trạm phát: Đảm bảo vùng phủ sóng rộng và ổn định, đáp ứng nhu cầu truy cập Internet di động cho người dân và du khách trong vòng 1 năm.

2. Kết hợp sử dụng băng tần 5.1GHz tại các khu vực trung tâm có mật độ người dùng cao: Tăng dung lượng băng thông và giảm nhiễu, nâng cao chất lượng dịch vụ trong vòng 2 năm.

3. Tận dụng cơ sở hạ tầng các tòa nhà cao tầng làm vị trí đặt trạm phát: Giảm chi phí lắp đặt và bảo dưỡng, đồng thời tối ưu hóa vùng phủ sóng, thực hiện ngay trong giai đoạn triển khai.

4. Xây dựng hệ thống quản lý và giám sát mạng Wifi thông minh: Theo dõi chất lượng dịch vụ, điều chỉnh công suất và vị trí trạm phát linh hoạt, nâng cao hiệu quả khai thác trong vòng 6 tháng sau khi triển khai.

5. Phối hợp với các cơ quan chính quyền và doanh nghiệp viễn thông: Đảm bảo chính sách hỗ trợ, cấp phép tần số và phát triển hạ tầng đồng bộ, thúc đẩy phát triển xã hội thông tin tại thành phố Huế.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý và hoạch định chính sách viễn thông: Nhận diện giải pháp phủ sóng Wifi hiệu quả, hỗ trợ xây dựng thành phố thông minh và chính phủ điện tử.

2. Doanh nghiệp cung cấp dịch vụ Internet và viễn thông: Áp dụng mô hình triển khai mạng Wifi diện rộng, tối ưu hóa chi phí và nâng cao chất lượng dịch vụ.

3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Công nghệ Điện tử - Viễn thông: Tham khảo phương pháp mô phỏng truyền sóng và ứng dụng phần mềm Wireless InSite trong nghiên cứu thực tiễn.

4. Các đơn vị phát triển hạ tầng đô thị và công nghệ thông tin: Tích hợp công nghệ Wifi vào quy hoạch đô thị, nâng cao tiện ích và trải nghiệm người dùng.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao chọn thành phố Huế làm khu vực nghiên cứu?
   Thành phố Huế có diện tích nhỏ, địa hình đa dạng và kiến trúc hạ tầng tương tự nhiều thành phố khác ở Việt Nam, giúp mô hình có tính điển hình và khả năng áp dụng rộng rãi.

2. Phần mềm Wireless InSite có ưu điểm gì trong mô phỏng vùng phủ sóng?
   Wireless InSite mô phỏng chính xác các hiện tượng phản xạ, nhiễu xạ, tán xạ trong môi trường 3D phức tạp, hỗ trợ phân tích chi tiết vùng phủ sóng và chất lượng tín hiệu.

3. Lý do lựa chọn băng tần 2.4GHz và 5.1GHz để mô phỏng?
   Hai băng tần này được Cục Tần số Vô tuyến điện Việt Nam cấp phép sử dụng cho Wifi, có đặc điểm truyền sóng và nhiễu khác nhau, giúp so sánh hiệu quả phủ sóng trong thực tế.

4. Số lượng trạm phát ảnh hưởng thế nào đến vùng phủ sóng?
   Số lượng trạm phát càng nhiều thì vùng phủ sóng càng rộng và tín hiệu càng ổn định; giảm trạm phát làm giảm diện tích phủ sóng và chất lượng dịch vụ.

5. Giải pháp nào giúp giảm chi phí triển khai mạng Wifi diện rộng?
   Tận dụng cơ sở hạ tầng sẵn có như các tòa nhà cao tầng để đặt trạm phát, kết hợp quản lý mạng thông minh và lựa chọn băng tần phù hợp giúp giảm chi phí lắp đặt và bảo dưỡng.

Kết luận

• Đã mô phỏng thành công vùng phủ sóng Wifi tại thành phố Huế trên băng tần 2.4GHz và 5.1GHz với 10 trạm phát, đánh giá được hiệu quả phủ sóng và chất lượng tín hiệu.
• Băng tần 2.4GHz phù hợp hơn cho phủ sóng diện rộng trong môi trường đô thị phức tạp, trong khi 5.1GHz thích hợp cho khu vực mật độ cao cần dung lượng lớn.
• Giải pháp kết hợp sử dụng các tòa nhà cao tầng làm vị trí đặt trạm phát giúp giảm chi phí và tối ưu vùng phủ sóng.
• Đề xuất triển khai mạng Wifi diện rộng tại thành phố Huế nhằm nâng cao tỷ lệ sử dụng Internet, hỗ trợ phát triển chính phủ điện tử và xã hội thông tin.
• Các bước tiếp theo bao gồm xây dựng hệ thống quản lý mạng, phối hợp với các bên liên quan và mở rộng nghiên cứu áp dụng cho các thành phố khác.

Hành động ngay hôm nay để thúc đẩy phát triển hạ tầng mạng không dây tại thành phố Huế, góp phần xây dựng đô thị thông minh và nâng cao chất lượng cuộc sống người dân.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ WiFi VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG CHO KHU VỰC THÀNH PHỐ HUẾ 1. Tổng quan về công nghệ WiFi [7] 1. Giới thiệu chung Wifi viết tắt từ Wireless Fidelity hay mạng 802.11 là hệ thống mạng không dây sử dụng sóng vô tuyến, giống như điện thoại di động, truyền hình và radio. Hệ thống này đã hoạt động ở một số sân bay, quán café, thư viện hoặc khách sạn, nơi công cộng.

Hệ thống cho phép truy cập Internet tại những khu vực có sóng của hệ thống này, hoàn toàn không cần đến cáp nối. Ngoài các điểm kết nối công cộng, wifi có thể được thiết lập ngay tại nhà riêng.11 bắt nguồn từ Viện Kỹ thuật điện và Điện tử Mỹ. Viện này đưa ra nhiều chuẩn cho nhiều giao thức kỹ thuật khác nhau, và nó sử dụng một hệ thống số nhằm phân loại chúng. Ba chuẩn thông dụng của wifi hiện nay là 802.

Trong một mạng wifi, máy tính và card mạng wifi kết nối không dây đến một bộ định tuyến không dây. Bộ định tuyến được kết nối với Internet bằng một modem, thường là một cáp hoặc modem DSL. Bất kỳ người dùng trong vòng khoảng 61 mét của các điểm truy cập sau đó có thể kết nối với Internet, dù cho tốc độ truyền tải tốt, khoảng cách 30,5 m, hoặc ít được phổ biến hơn. Các tín hiệu không dây có thể mở rộng phạm vi của một mạng không dây.

Mạng wifi có thể được mở, như vậy ai cũng có thể sử dụng, hoặc đóng trong trường hợp sử dụng một mật khẩu. Một khu vực bao phủ truy cập không dây thường được gọi là một điểm nóng không dây. Có những nỗ lực tiến hành để chuyển toàn bộ thành phố, như San Francisco, Portland, và Philadelphia, thành điểm nóng không dây lớn. Nhiều người trong số các kế hoạch này sẽ cung cấp miễn phí, dịch vụ hỗ trợ quảng cáo, dịch vụ quảng cáo miễn phí cho một khoản phí nhỏ.

San Francisco gần đây đã chọn Google để cung cấp cho nó với một mạng không dây. Wifi sử dụng công nghệ vô tuyến để liên lạc, thông thường hoạt động ở tần số 2. Wifi là công nghệ được thiết kế để phục vụ cho các hệ thống máy tính nhẹ của tương lai, đó là điện thoại di động và thiết kế để tiêu thụ điện năng tối thiểu. PDA, máy tính xách tay, và các phụ kiện khác nhau được thiết kế để tương thích với wifi.

Thậm chí còn có điện thoại được phát triển mà có thể chuyển đổi liền mạch từ các mạng di động vào mạng wifi mà không cần bỏ một cuộc gọi. z 12 Chuẩn thông dụng của Wifi hiện nay là 802.11 được phát triển từ năm 1997 bởi nhóm IEEE. Cho đến hiện tại IEEE 802.11 gồm có 4 chuẩn trong họ 802.11 và 1 chuẩn đang thử nghiệm: 802.11 - là chuẩn IEEE gốc của mạng không dây, hoạt động ở tần số 2.4GHz, tốc độ 1 Mbps – 2Mbps; 802.11b phát triển vào năm 1999, hoạt động ở tầng số 2.48GHz, tốc độ từ 1Mpbs - 11Mbps; 802.11a phát triển vào năm 1999, hoạt động ở tầng số 5GHz – 6GHz, tốc độ 54Mbps; 802.11g một chuẩn tương tự như chuẩn b nhưng có tốc độ cao hơn từ 20Mbps - 54Mbps, hiện đang phổ biến nhất; 802.11e là 1 chuẩn đang thử nghiệm, đây chỉ mới là phiên bản thử nghiệm cung cấp đặc tính và hỗ trợ chất lượng dịch vụ cho gia đình và doanh nghiệp có môi trường mạng không dây. Thực tế còn một vài chuẩn khác thuộc họ 802.

Mỗi chuẩn được bổ sung nhiều tính năng khác nhau. Đối với công nghệ truy nhập không dây điểm tới đa điểm hiện nay, thì trên thế giới sử dụng chủ yếu các công nghệ Bluetooth, WiMAX, Wifi và 3G. Hệ thống Wifi có thể cho phép người dùng thiết lập một hệ thống mạng WLAN ở một khu vực nhất định tại bất kỳ một khu vực nào muốn triển khai. Không phải trả phí dịch vụ hàng tháng, ngoài ra công nghệ Wifi vẫn được tổ chức IEEE liên tục cải tiến để đảm bảo chất lượng dịch vụ tốt nhất ngay cả tại những vùng bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ trường như: những nơi có nhiều dây chuyền công nghiệp, dây chuyền sản xuất khi hoạt động đã tạo ra nguồn nhiễu điện từ trường rất lớn.

Hệ thống Wifi đưa ra một giải pháp vô tuyến cố định hiệu quả để thay thế những đường dây DSL và các hệ thống cáp tại những khu vực mà công nghệ đã sẵn sàng. Và quan trọng hơn công nghệ Wifi có thể cung cấp một giải pháp truy nhập băng rộng hiệu quả tại những khu vực mà không thể thực hiện đối với các hệ thống cáp và DSL. Hiện nay IEEE 802.11 đã mở rộng tiêu chuẩn cho các ứng dụng di động do vậy có thể truy nhập trực tiếp từ các thiết bị xách tay từ smartphone và PD đến máy tính xách tay.1: Mô hình một hệ thống Wifi [9] Hệ thống WLAN vô tuyến dựa trên tiêu chuẩn giao diện vô tuyến được cấu hình gần giống với cấu hình của mạng tế bào truyền thống. Các trạm gốc đặt tại các vị trí phù hợp để triển khai cấu trúc điểm – đa điểm để phân phát các dịch vụ với các bán kính phủ sóng có thể lên đến vài km phụ thuộc vào tần số, công suất phát và độ nhạy phía thu.

Trong những khu vực có mật độ cao phạm vi phủ sóng có thể được giới hạn hẹp hơn. Các trạm gốc thường được kết nối với mạng lõi bằng hệ thống cáp quang hoặc kết hợp các tuyến vi ba điểm – điểm kết nối với các nút quang hoặc thông qua các đường thuê bao. Công nghệ wifi hiện nay có thể cung cấp các dịch vụ truy nhập băng rộng tại mọi nơi trong mạng WLAN với các đặc tính và chất lượng dịch vụ thậm trí còn tốt hơn các hệ thống DSL, cáp hay đường thuê bao truyền thống. Đặc điểm của công nghệ Wifi [8] - Kiến trúc mềm dẻo: Wifi hỗ trợ các cấu trúc hệ thống bao gồm điểm – đa điểm, công nghệ lưới và phủ sóng khắp mọi nơi.

Điều khiển truy nhập phương tiện truyền dẫn hỗ trợ điểm – đa điểm và dịch vụ rộng khắp bởi lập lịch một khe thời gian cho mỗi trạm di động. Các vị trí kết nối mạng có thể thay đổi mà không cần phải thiết kế lại. - Triển khai nhanh: So sánh với triển khai các giải pháp có dây, Wifi yêu cầu ít hoặc không có bất cứ sự xây dựng thiết lập bên ngoài. Ví dụ, đào hố để tạo rãnh các đường cáp thì không yêu cầu.

Các nhà vận hành mà đã có được các z 14 đăng ký để sử dụng một trong các dải tần đăng ký, hoặc dự kiến sử dụng một trong các dải tần không đăng ký, không cần đệ trình các ứng dụng hơn nữa cho chính phủ. - Dịch vụ đa mức: Cách thức nơi mà chất lượng được phân phát nói chung dựa vào sự thỏa thuận mức dịch vụ (SLA) giữa nhà cung cấp dịch vụ và người sử dụng cuối cùng. Chi tiết hơn, một nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp các SLA khác nhau tới các thuê bao khác nhau, thậm chí tới những người dùng khác nhau sử dụng cùng thuê bao. Cung cấp truy nhập băng rộng cố định trong những khu vực đô thị và ngoại ô, nơi chất lượng cáp đồng thì kém hoặc đưa vào khó khăn, khắc phục thiết bị số trong những vùng mật độ thấp nơi mà các nhân tố công nghệ và kinh tế thực hiện phát triển băng rộng rất thách thức.

- Di động: Các nhà mạng đang tìm cách để phát triển thêm cho công nghệ wifi, wifi sẽ dần trở thành hình thức truyền dẫn dữ liệu cự ly gần phổ biến nhất. Tốc độ wifi đang dần vượt xa tốc độ truyền dẫn Internet, và tiếp cận tốc độ bằng cáp gia dụng 5-7Gigabit/giây, tương đương với gần 2Gogabyte/giây, khiến cho những bó dây dẫn loằng ngoằng và những thiết bị hỗ trợ nhiều cổng kết nối sẽ trở nên thừa thải. Không chỉ dừng lại ở các chuẩn wifi trên, công nghệ wifi sẽ tiếp tục hướng đến những tiêu chuẩn mới tổ chức wifi Alliance đang xúc tiến thực hiện dự án kết nối các điểm truy cập wifi công cộng thành một mạng chung như mạng điện thoại. Ngoài ra, wifi Alliance cũng đang phát triển một mạng lưới thông minh sử dụng wifi để kết nối và quản lý đồng thời các thiết bị gia dụng, thiết bị điện tử và các thiết bị di động.

- Lợi nhuận: Trái với những lo ngại mà nhiều nhà khai thác di động nghĩ đến là Wifi chiếm mất lưu lượng của mạng di động. Thay vào đó, các nhà khai thác di động trên toàn thế giới nhận thấy rằng Wifi đóng bốn vai trò chính trong chiến lược kinh doanh của các nhà khai thác di động như Wifi bổ sung thêm dung lượng và vùng phủ cho các mạng tổ ong, nơi phổ tần di động bị hạn chế, Wifi cũng đáp ứng các điểm nóng và chúng ta hy vọng nó có thể được sử dụng với hầu hết các triển khai cell nhỏ. Wifi cũng có thể được dùng để tăng cường dữ liệu cho mạng tổ ong, cung cấp dịch vụ vô tuyến chi phí thấp/miễn phí cho người sử dụng và kết nối với các thiết bị như máy tính bảng mà chưa được kết nối với mạng tổ ong. Giá cước dữ liệu của mạng tổ ong thường khá cao khiến người sử dụng phải tìm dịch vụ Wifi phù hợp cho những nhu cầu dữ liệu không cấp thiết.

Các điểm nóng Wifi có thương hiệu của nhà khai thác di động phục vụ z 15 như sự nhắc nhở cho thuê bao, và cả người sử dụng không phải thuê bao thấy sự hiện diện của nhà khai thác di động. - Hoạt động NLOS: Khả năng họat động của mạng Wifi mà không đòi hỏi tầm nhìn thẳng giữa trạm phát và trạm thu. Khả năng này của nó giúp các sản phẩm Wifi phân phát dải thông rộng trong một môi trường NLOS. - Phủ sóng rộng: Mạng wifi mới nhất hiện nay, cung cấp các dịch vụ truy cập băng rộng không dây với vùng phủ sóng rộng, tốc độ cao.

Các hệ thống Wifi ngoài trời theo chuẩn a/b/g/n: 802.11x, công nghệ Airmax có thể phủ sóng một vùng địa lý rộng khi đường truyền giữa trạm phát và trạm thu không bị cản trở. Ở những điều kiện tốt nhất cự ly kết nối Wifi chuyên dùng ngoài trời cao lên đến 30km, dùng để kết nối điểm nối điểm, điểm nối đa điểm tốc độ băng thông 300Mbps. Phạm vi phủ sóng điển hình là gần 500m với CPE (NLOS) trong nhà và gần 3km với một CPE được nối với một anten bên ngoài (LOS). - Dung lượng cao: Chuẩn 802.