Đồ Án Tốt Nghiệp: Nghiên Cứu Chi Tiết về Mạng Wireless LAN (WLAN)

Đồ án tốt nghiệp về Wireless LAN: Tìm hiểu tổng quan, kiến trúc, bảo mật và ứng dụng thực tế của mạng không dây. Tài liệu tham khảo hữu ích.

• Trường học: Không rõ
• Chuyên ngành: Công nghệ thông tin
• Đề tài: Tìm hiểu về Wireless Lan
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: Không rõ
• Địa điểm: Không rõ

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG I: KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MẠNG LAN KHÔNG DÂY (WIRELESS LAN)
• 1.1. Khái niệm mạng WLAN
• 1.2. Sự giống nhau và khác nhau giữa LAN và WLAN
• 1.3. Phân loại mạng WLAN
• 1.4. Ưu điểm của mạng WLAN
• 1.5. Nhược điểm của mạng WLAN
• 1.6. Lý do sử dụng mạng WLAN
• 1.7. Đối tượng sử dụng mạng WLAN
• 2. CHƯƠNG II: HƯỚNG DẪN TRIỂN KHAI MỘT MẠNG WLAN
• 3. CHƯƠNG III: TRÌNH BÀY VỀ KIẾN TRÚC HỆ THỐNG VÀ KIẾN TRÚC GIAO THỨC CỦA MẠNG WLAN

Tóm tắt

I. Tìm Hiểu Wireless LAN Tổng Quan Ưu Nhược Điểm 55 ký tự

Sự trỗi dậy của mạng không dây Wireless LAN (WLAN) đã thay đổi cách chúng ta kết nối và làm việc. Từ việc truy cập Internet mọi lúc mọi nơi đến việc hỗ trợ các ứng dụng kinh doanh linh hoạt, công nghệ Wireless LAN mang lại nhiều lợi ích thiết thực. Bài viết này cung cấp cái nhìn tổng quan về WLAN, đi sâu vào ưu điểm và nhược điểm của nó, đồng thời phác thảo các yếu tố quan trọng cần xem xét khi triển khai. Mạng LAN không dây cho phép kết nối máy in, Internet và các thiết bị máy tính khác mà không cần dây cáp. Điều này giảm thiểu số lượng dây chạy trong phòng, từ phòng này sang phòng khác, không làm thay đổi cảnh quan, thẩm mỹ. WIRELESS LAN được ứng dụng rất nhiều trong lĩnh vực kinh doanh, giúp các công ty có khả năng truy cập theo thời gian thực vào các dịch vụ, mang lại phản ứng nhanh nhạy đối với thay đổi của thị trường, nâng cao năng xuất lao động. Nghiên cứu và tìm hiểu về mạng Wireless LAN là một vấn đề khá thú vị và đang được sự quan tâm của rất nhiều nhà nghiên cứu. "Hệ thống mạng không dây WLAN là một phát triển vượt bậc của ngành công nghệ thông tin. Hiện nay nó là sự lựa chọn tối ưu nhất bởi cùng một lúc có thể kết nối máy in, Internet và các thiết bị máy tính khác mà không cần dây cáp truyền dẫn."

1.1. Định Nghĩa Lịch Sử Phát Triển của Mạng WLAN

Wireless LAN (WLAN) là một hệ thống truyền thông dữ liệu linh hoạt, mở rộng từ mạng LAN hữu tuyến, cho phép các thiết bị giao tiếp qua sóng radio hoặc tia hồng ngoại. Thay vì sử dụng dây dẫn, WLAN dựa trên các giao thức chuẩn riêng của mạng không dây. Thuật ngữ mạng cục bộ không dây dùng để mô tả mạng WLAN. Thời kỳ ban đầu WLAN được thiết kế sao cho giống với mạng cục bộ LAN IEEE 802, hỗ trợ các giao thức và công cụ quản lý mạng LAN đã chạy tốt trên mạng LAN truyền thống. WLAN hoạt động dưới phân lớp điều khiển liên kết logic IEEE 802.1 (LLC), cung cấp tất cả các dịch vụ đòi hỏi để hỗ trợ phân lớp LLC. Sử dụng loại giao diện 802.2 đảm bảo các giao thức trên LLC không cần phải biết mạng truyền dữ liệu thực.

1.2. So Sánh Mạng WLAN và Mạng LAN Truyền Thống

Sự khác biệt then chốt giữa mạng LAN và mạng WLAN nằm ở phương tiện truyền dẫn. Trong khi mạng LAN sử dụng cáp vật lý, mạng WLAN sử dụng sóng radio. Do đó, WLAN mang lại tính linh hoạt cao hơn, cho phép người dùng truy cập mạng từ nhiều vị trí khác nhau. Những đặc tính cơ bản của mạng vô tuyến khiến nó trở lên khác biệt với các mạng LAN truyền thống: Địa chỉ đích không đồng nghĩa với vị trí đích; Môi trường ảnh hưởng tới việc thiết kế; Ảnh hưởng của việc giám sát các trạm di động; Tương tác với các lớp IEEE 802 khác. Các trạm di động thường được cấp nguồn bằng ắc qui, quản lý nguồn là một yếu tố cần phải xem xét. WLAN phải làm việc với các lớp cao hơn (Lớp điều khiển liên kết logic LLC) giống như là LAN truyền thống. Điều này đòi hỏi WLAN phải xử lý khả năng di động của các trạm trong phân lớp MAC.

1.3. Ưu Điểm Wireless LAN Linh Hoạt Dễ Mở Rộng Tiết Kiệm

Mạng WLAN sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội so với mạng LAN truyền thống. Tính linh động và nâng cấp cao: Khả năng di động và sự tự do, cho phép kết nối bất cứ đâu mà không bị hạn chế về không gian và vị trí kết nối (bên trong vùng phủ sóng Radio các nút mạng các thể truyền thông không giới hạn xa hơn). Dễ lắp đặt, triển khai và mở rộng (khi thêm máy không ảnh hưởng đến hệ thống), ít sử dụng các kết nối có dây do đó loại bỏ được sự rườm rà của việc đi cáp. Khả năng tuỳ biến và tính quy mô: Dễ cấu hình và tái sắp xếp để phù hợp với quy mô các văn phòng và số lượng người dùng. Cho phép thiết kế các mạng nhỏ không phụ thuộc vào các thiết bị. Tính mạnh mẽ: Mạng WLAN tránh được những thảm hoạ như động đất, người dùng lôi kéo. "Ví dụ đối với 1 công ty nối mạng WLAN có thể cho phép người dùng truy cập theo thời gian thực từ bất cứ vị trí nào trong khuôn viên và trong pham vi công ty, mà không phải tìm kiếm các vị trí kết nối mạng qua Ethernet do vậy sẽ tăng năng xuất lao động, hay việc lựa chọn mạng WLAN là tối ưu đối với văn phòng mới, các hội nghị hay những nơi tụ họp."

II. Thách Thức Bảo Mật Hiệu Năng Mạng Wireless LAN 58 ký tự

Bên cạnh những ưu điểm, mạng Wireless LAN cũng đối mặt với một số thách thức. Vấn đề bảo mật WLAN là mối quan tâm hàng đầu, do dữ liệu được truyền qua không gian, dễ bị nghe trộm. Ngoài ra, hiệu năng mạng WLAN có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như nhiễu sóng, khoảng cách và vật cản. Việc hiểu rõ và giải quyết những thách thức này là rất quan trọng để đảm bảo mạng Wireless LAN hoạt động ổn định và an toàn. Tuy nhiên đối với những công ty mà vị trí không tốt cho việc thi công cables như toà nhà cũ, không có khoảng không gian thi công cables hoặc thuê chỗ để đặt văn phòng… Thì một mạng không dây wireless lan là một giải pháp hữu dụng. Mục đích của WLAN nhằm cung cấp thêm một phương án lựa chọn cho khách hàng bên cạnh các giải pháp như xDSL, ETHERNET, GPRS, 3G… WLAN là một phần của giải pháp văn phòng di động. Cho phép người sử dụng kết nối các mạng LAN từ các khu công cộng như khách sạn, sân bay, thậm chí ngay cả trên các phương tiện vận tải.

2.1. Các Nhược Điểm Wireless LAN Chi Phí Chất Lượng Bảo Mật

Mạng WLAN tồn tại các nhược điểm như chất lượng chưa cao: Tốc độ truyền dữ liệu của mạng không dây chậm (9.6 Mbps đến 54 Mbps). Độ rộng băng thông thấp hơn do sự hạn chế trong truyền dẫn sóng Radio, tỉ lệ lỗi cao hơn do sự giao thoa là 10-4, còn đối với cáp quang là 10-10. Khá tốn kém: Giá thành thiết lập 1 mạng không dây cao hơn rất nhiều so với mạng có dây. Ví dụ bộ thích ứng Adapter của mạng Ethernet thấp hơn so với mạng không dây. Các giải pháp sở hữu riêng (Độc quyền): Do bởi các thủ tục tiêu chuẩn hoá chậm chạp, nhiều công ty đã đặt vấn đề thảo luận với những giải pháp sở hữu riêng đề nghị tiêu chuẩn hoá chức năng cộng thêm nhiều tính năng tăng cường (điển hình tốc độ bit cao hơn dùng một công nghệ mã hoá độc quyền). An toàn và bảo mật: Sử dụng sóng radio cho truyền tải dữ liệu có thể gây nhiễu với các thiết bị công nghệ cao khác, ví dụ: trong các bệnh viện hoặc các lò vi sóng.

2.2. Vấn Đề Bảo Mật WLAN Nghe Trộm Các Giải Pháp

Bảo mật là một vấn đề nhạy cảm do bản chất của môi trường không dây. Để kết nối với mạng LAN hữu tuyến cần truy cập theo đường truyền bằng dây cáp, phải kết nối một PC vào một cổng mạng. Với mạng không dây chỉ cần có máy trong vùng sóng bao phủ của mạng không dây. Do đó, cần bảo mật cho mạng này chống lại việc truy cập theo kiểu này. Các điểm yếu trong bảo mật 802.11 đưa ra một WEP (Wired Equivalent Privacy) để bảo vệ sự truyền phát không dây, sử dụng một chuỗi số 0 đối xứng để mã hóa các người dùng trong mạng không dây. Một WEP bao gồm vector khởi tạo (IV) 24 bit và key mật. Tuy nhiên nó rất dễ bị “crack”. Vì vậy giải pháp tiếp theo là phải sử dụng các khóa WEP động mà có thể thay đổi một cách thường xuyên. Giải pháp ngày nay là sử dụng sự xác nhận lẫn nhau để ngăn cản “ai đó ở giữa” tấn công và các khóa WEP động.

2.3. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Hiệu Năng Wireless LAN Cách Khắc Phục

Tốc độ mạng WLAN phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: kiểu cấu hình thiết kế trong mạng, số lượng người dùng, khoảng cách giữa các thành phần của mạng, loại hệ thống mạng WLAN được sử dụng và hiệu quả của mạng có dây. WLAN tránh nút ẩn bằng cách bật tính năng RTS/CTS (Request to send/ Clear to send). Chúng ta có thể thay đổi tốc độ vận hành của mạng bằng cách: Thay đổi tốc độ dữ liệu (Data Rate); Chọn một tốc độ dữ liệu cao 54Mbps để giới hạn tầm hoạt động của mạng để an toàn hơn trước bọn tội phạm kỹ thuật cao. Mức xác lập cao này khiến các máy tính khó dùng mạng của bạn nếu nó đặt ở xa điểm truy cập. Các nguồn nhiễu vô tuyến Đối với các WLAN hoạt động ở bǎng tần vô tuyến 2,4 GHz các lò vi sóng có thể là một nguồn nhiễu quan trọng.

III. Hướng Dẫn Triển Khai Thiết Lập Mạng Wireless LAN 59 ký tự

Việc triển khai mạng Wireless LAN đòi hỏi sự chuẩn bị kỹ lưỡng và tuân thủ các bước thiết lập cơ bản. Từ việc lựa chọn thiết bị phù hợp đến việc cấu hình bảo mật WLAN, mỗi giai đoạn đều đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo mạng hoạt động hiệu quả. Chương này cung cấp hướng dẫn chi tiết về các bước triển khai và thiết lập mạng Wireless LAN, giúp bạn xây dựng một hệ thống mạng không dây ổn định và an toàn. "Mạng WLAN có thể truyền dữ liệu tới cấp lãnh đạo và nhân viên trong một công ty mà không quan tâm tới vị trí ngồi làm việc. Có rất nhiều ngành công nghiệp đã phát hiện ra lợi thế của mạng WLAN không chỉ trong công việc hàng ngày mà còn tác động tới cả cán cân doanh thu. Đối với chúng ta việc chia sẻ thông tin và tìm kiếm nguồn dữ liệu vô cùng phong phú trên INTERNET thông qua card mạng và hệ thống mạng có dây là điều bình thường."

3.1. Thiết Bị Cần Thiết Router Access Point Card Mạng

Để thiết lập mạng Wireless LAN, cần chuẩn bị các thiết bị cơ bản như: Card PCMCI đối với Notebook không có card mạng không dây; Card mạng không dây cho máy tính để bàn; AccessPoint. Các điểm truy cập không dây AP (Acsses Point) tạo ra các vùng phủ sóng, nối các nút di động tới các cơ sở hạ tầng LAN có dây. Card mạng không dây có hai loại cơ bản : Loại lắp ngoài USB và loại lắp trong PCI. Chức năng của card mạng không dây: Các card không dây luân phiên gửi dữ liệu cho nhau qua sóng không khí. Chức năng của AccessPoint: Tiếp nhận trung chuyển tín hiệu giữa card mạng trong vùng phủ sóng và thiết bị chuyển tiếp không dây, giúp card mạng không dây giao tiếp với hệ thống mạng LAN /WAN (cũng có khi là modem) và Internet.

3.2. Các Bước Cơ Bản Thiết Lập Mạng Wireless LAN

Các bước cơ bản để thiết lập một mạng WLAN: Bước 1: Đặt kế hoạch (khảo sát mạng); Bước 2: Chọn loại thiết bị mạng không dây; Bước 3: Triển khai mạng (Cài đặt và kết nối các Access Point (hoặc Gateway Access Point) vào mạng; Cài đặt card mạng không dây sau đó kết nối vào hệ thống mạng); Bước 4: Triển khai an ninh mạng. Chú ý các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình truyền sóng như: Công suất đầu ra thiết bị phát, tổn hao tín hiệu trên cáp phía phát, khuếch đại tín hiệu trên angten phía phát, tổn hao tín hiệu trên đường truyền từ phía phát tới phía thu.

3.3. Tối Ưu Hóa Vị Trí Access Point Phạm Vi Vật Cản

Trong quá trình triển khai mạng không dây việc xác định vị trí và lắp đặt Access Point là một trong những yếu tố rất quan trọng quyết định đến tốc độ và sự ổn định của mạng. Phải xem xét các yêu cầu về việc thiết kế AP: Xác định các yêu cầu cần thiết cho các AP trước khi quyết định mua và lắp đặt nó vào hệ thống. Cấu hình trước và cấu hình từ xa các cho các AP; Các kiểu ăng-ten; Tách kênh. Cần xác định các vật cản xung quanh ảnh hưởng đến truyền phát tín hiệu làm biến dạng vùng thể tích phạm vi lý tưởng qua việc ngăn chặn, phản hồi và suy giảm tần số radio (giảm cường độ tín hiệu) có thể ảnh hưởng đến cách bạn triển khai AP. Xác định các nguồn giao thoa. Vì vậy ta cần lựa chọn vị trí đặt AP cách xa các nguồn giao thoa này.

IV. Chuẩn Wireless LAN IEEE 802

Gia đình chuẩn IEEE 802.11 đóng vai trò nền tảng cho sự phát triển của công nghệ Wireless LAN. Từ 802.11b, 802.11g đến các chuẩn mới hơn như Wi-Fi 6 và Wi-Fi 6E, mỗi chuẩn mang lại những cải tiến về tốc độ, hiệu năng và bảo mật WLAN. Việc lựa chọn chuẩn phù hợp phụ thuộc vào nhu cầu cụ thể của người dùng và ứng dụng. Bài viết này so sánh các chuẩn IEEE 802.11 phổ biến và đưa ra các khuyến nghị về ứng dụng phù hợp cho từng chuẩn. "Thông tin sản phẩm: Các nhân viên chịu trách nhiệm về xuất kho có thể cập nhật và trao đổi các thông tin của sản phẩm. Y tế: Y tá có thể trao đổi các thông tin về liệu pháp chữa bệnh và bệnh nhân.11 của Viện kỹ thuật điện và điện tử (IEEE,1997) đặc tả hầu hết các họ nổi tiếng của WLANs trong nhiều sản phẩm đã sẵn có (một chuẩn truyền thông cho mạng WLAN)."

4.1. So Sánh Các Chuẩn IEEE 802.11 b g a n ac ax

Các thiết bị thuộc chuẩn 802.11a chỉ có thể làm việc với các thiết bị cùng chuẩn. Các thiết bị thuộc chuẩn 802.11g có thể làm việc với nhau vì hoạt động ở cùng tần số. Chuẩn 802.11b có tốc độ truyền thấp nhất nhưng lại được dùng phổ biến trong môi trường kinh doanh, sản xuất dịch vụ do chi phí mua linh kiện thấp, tốc độ truyền dẫn đủ đáp ứng các nhu cầu trao đổi thông tin trên internet. 802.11a được thiết kế để hoạt động ở băng tần 5 GHz Unlicensed National Information Infrastructure (UNII).11g là một mở rộng của 802.11b, nó mở rộng tốc độ lên 54 Mbps bằng cách sử dụng kỹ thuật OFDM như 802.11a trong giải tần 2. 11g hoạt động ở giải tần 2.4 GHz, đó là giải băng tần S cho công nghiệp, khoa học và y học cho tín hiệu được truyền sử dụng khoảng 30 MHz (1/3 của băng tần). Chuẩn IEEE 802.11g đạt tốc độ lên tới 54 Mbps, kế thừa từ chuẩn IEEE 802.

4.2. Wi Fi 6 802.11ax Ưu Điểm Vượt Trội Về Tốc Độ Hiệu Quả

Wi-Fi 6 (802.11ax) là chuẩn Wireless LAN mới nhất, mang đến những cải tiến đáng kể so với các chuẩn trước đó. Wi-Fi 6 cung cấp tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn, hiệu quả năng lượng cao hơn và khả năng xử lý nhiều thiết bị đồng thời tốt hơn. Sử dụng Wi-Fi 6 mang lại trải nghiệm kết nối mượt mà hơn, đặc biệt trong môi trường có mật độ thiết bị cao.

4.3. Ứng Dụng Thích Hợp Cho Từng Chuẩn Wireless LAN

Nếu bạn chỉ đơn giản muốn lướt Web, check email thì mua các thiết bị không dây chuẩn B. Nếu bạn muốn chơi các trò Game trực tuyến hoặc làm việc với các files đa phương tiện có dung lượng lớn thì nên dùng chuẩn G, GS hoặc GX. Do tần số hoạt động cao nhất, băng thông lớn nên chuẩn 802.11a chứa được nhiều kênh thông tin hơn so với chuẩn 802.11b, g. Vì các ứng dụng tiêu tốn nhiều băng thông tiếp tục được phát triển, việc chọn các giao thức mạng không dây hiện tại và trong tương lai với tính năng và khả năng tương thích để hỗ trợ tốt nhất các ứng dụng hiện tại có thể là một thách thức.

V. Kiến Trúc Giao Thức Mạng Wireless LAN IEEE 802

Hiểu rõ kiến trúc và giao thức mạng Wireless LAN là rất quan trọng để thiết kế, triển khai và quản lý hiệu quả hệ thống mạng không dây. Kiến trúc WLAN bao gồm các thành phần tương tác với nhau để hỗ trợ khả năng di động của các trạm. Giao thức IEEE 802.11 định nghĩa cách các thiết bị giao tiếp với nhau và cách dữ liệu được truyền qua mạng Wireless LAN. Bài viết này khám phá các thành phần và giao thức chính của mạng Wireless LAN IEEE 802.11. "WLAN phân tách một cách logic môi trường vô tuyến (WM: Wireless Medium). Với môi trường hệ thống phân phối DSM. Mỗi môi trường logic được sử dụng cho các mục đích khác nhau bởi một thành phần kiến trúc khác nhau. WLAN không đòi hỏi các môi trường này là giống nhau hay khác nhau. Nhận biết được các môi trường khác biệt một cách logic là vấn đề chính để hiểu được sự linh hoạt của kiến trúc."

5.1. Các Thành Phần Của Kiến Trúc WLAN STA AP DS ESS

Kiến trúc WLAN bao gồm các thành phần như: các trạm (Stations - STAi) được kết nối tới các điểm truy cập (AP - Access Point). Các trạm là các thiết bị cuối với các cơ chế truy cập tới môi trường truyền thông không dây và liên lạc sóng radio tới điểm truy cập (AP). Tập hợp dịch vụ cơ sở (BSSi - Basic Service Set). Các dịch vụ hệ thống phân phối DS (Distribution system). ESS (Extended Service Set).

5.2. Mô Hình Giao Thức IEEE 802.11 Lớp MAC Lớp Vật Lý

Kiến trúc giao thức IEEE 802.11 là cấu trúc giao thức thành viên của chuẩn giao thức 802.11 chỉ bao trùm tầng vật lý (PHY) và tầng truy cập môi trường truyền thông (MAC) giống như các chuẩn 802. Tầng vật lý được chia nhỏ thành tầng vật lý hội tụ giao thức (PLCP - Phyiscal Layer Convergence Protocol) và Môi trường vật lý phụ thuộc tầng dưới (PMD - Physical Medium Dependent) vật lý. Các nhiệm vụ cơ bản của tầng điều khiển truy cập môi trường truyền thông (MAC) bao gồm: truy cập môi trường truyền thông, phân mảnh (phân đoạn) dữ liệu của người dùng và mã hoá.

5.3. Tích Hợp WLAN Với LAN Hữu Tuyến Mạng Khác

Để tích hợp kiến trúc WLAN với LAN hữu tuyến truyền thống, một thành phần kiến trúc logic được đưa ra là thành phần cổng (Port). Cổng là một điểm logic tại đó MSDU từ một mạng tích hợp không phải là WLAN đi vào hệ thống phân tán DS của WLAN. Tất cả dữ liệu từ một mạng LAN truyền thống đi vào kiến trúc mạng WLAN qua thiết bị cổng. Các kết nối logic giữa WLAN và các mạng LAN khác qua cổng. Các cổng kết nối giữa môi trường hệ thống phân phối DSM và môi trường LAN được tích hợp với nhau.

VI. Tương Lai Xu Hướng Phát Triển Mạng Wireless LAN 58 ký tự

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, mạng Wireless LAN hứa hẹn sẽ tiếp tục có những bước tiến vượt bậc trong tương lai. Các xu hướng như Wi-Fi 7, kết nối 5G và ứng dụng IoT sẽ định hình lại cách chúng ta sử dụng và trải nghiệm mạng không dây. Việc theo dõi và nắm bắt những xu hướng này là rất quan trọng để tận dụng tối đa tiềm năng của mạng Wireless LAN. "Sự phát triển mạnh mẽ và phổ biến rộng rãi của mạng không dây hiện đang là một động lực lớn thúc đẩy một làn sóng đổi mới trên Internet. Công nghệ không dây có mặt ở khắp mọi nơi. Với bất cứ ứng dụng hay dịch vụ nào liên quan đến vận chuyển dữ liệu đều có một giải pháp không dây. Những công nghệ mới chuẩn bị ra đời vốn được hy vọng là sẽ hứa hẹn một thế giới hoàn toàn không dây."

6.1. Wi Fi 7 Tốc Độ Vượt Trội Độ Trễ Thấp

Wi-Fi 7 hứa hẹn mang lại tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn nữa và độ trễ thấp hơn so với Wi-Fi 6. Điều này sẽ mở ra những cơ hội mới cho các ứng dụng đòi hỏi băng thông lớn và độ trễ thấp như thực tế ảo, thực tế tăng cường và game trực tuyến.

6.2. Ứng Dụng Wireless LAN Trong IoT Thành Phố Thông Minh

Mạng Wireless LAN đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối các thiết bị IoT và xây dựng các thành phố thông minh. WLAN cung cấp kết nối không dây cho các cảm biến, thiết bị thông minh và hệ thống quản lý, cho phép thu thập và phân tích dữ liệu để cải thiện hiệu quả hoạt động và chất lượng cuộc sống.

6.3. Tích Hợp 5G Với Wireless LAN Tăng Cường Khả Năng Di Động

Việc tích hợp 5G với Wireless LAN sẽ mang lại khả năng di động cao hơn và tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn. 5G cung cấp kết nối không dây tốc độ cao cho các thiết bị di động, trong khi WLAN cung cấp kết nối không dây cho các thiết bị cố định. Sự kết hợp này sẽ tạo ra một hệ thống mạng không dây liền mạch và linh hoạt.

Trích đoạn nội dung tài liệu

đặt vấn đề thảo luận với những giải pháp sở hữu riêng đề nghị tiêu chuẩn hoá chức năng cộng thêm nhiều tính năng tăng cường (điển hình tốc độ bit cao hơn dùng một công nghệ mã hoá độc quyền). Những hạn chế trong quy định: Tất cả các sản phẩm không dây phải tuân theo những quy định quốc gia. An toàn và bảo mật: Sử dụng sóng radio cho truyền tải dữ liệu có thể gây nhiễu với các thiết bị công nghệ cao khác, ví dụ: trong các bệnh viện hoặc các lò vi sóng. Những sự phòng ngừa -8- LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Tìm hiểu về Wireless Lan đặc biệt ở đây phải được đưa ra.

Thêm vào nữa, giao diện sóng radio làm cho việc nghe trộm trong WLAN dễ hơn nhiều trong mạng khác. Lý do sử dụng mạng WLAN Nếu thông tin được ví như là mạch máu của môi trường kinh doanh ngày nay thì mạng không dây là trái tim điều khiển hoạt động kinh doanh đó. Mạng WLAN có thể truyền dữ liệu tới cấp lãnh đạo và nhân viên trong một công ty mà không quan tâm tới vị trí ngồi làm việc. Có rất nhiều ngành công nghiệp đã phát hiện ra lợi thế của mạng WLAN không chỉ trong công việc hàng ngày mà còn tác động tới cả cán cân doanh thu.

Đối với chúng ta việc chia sẻ thông tin và tìm kiếm nguồn dữ liệu vô cùng phong phú trên INTERNET thông qua card mạng và hệ thống mạng có dây là điều bình thường. Tuy nhiên đối với những công ty mà vị trí không tốt cho việc thi công cables như toà nhà cũ, không có khoảng không gian thi công cables hoặc thuê chỗ để đặt văn phòng… Thì một mạng không dây wireless lan là một giải pháp hữu dụng. Mục đích của WLAN nhằm cung cấp thêm một phương án lựa chọn cho khách hàng bên cạnh các giải pháp như xDSL, ETHERNET, GPRS, 3G… WLAN là một phần của giải pháp văn phòng di động. Cho phép người sử dụng kết nối các mạng LAN từ các khu công cộng như khách sạn, sân bay, thậm chí ngay cả trên các phương tiện vận tải.

WLAN là một hệ thống truyền thông dữ liệu mở để truy cập vô tuyến đến các mạng Internet va Intetranet. Nó cũng cho phép kết nối LAN tới LAN trong một toà nhà hoặc một khu tập thể hoặc một khu trường học… Một mạng WLAN có thể được tích hợp mạng vô tuyến diện rộng. Đối tượng sử dụng mạng WLAN Mạng WLAN đang dần trở nên phổ biến trong các môi trường, ví dụ như: Hệ thống thông tin doanh nghiệp: Các nhà quản lý mạng có thể di chuyển nhân viên lập ra các văn phòng tạm thời hoặc cài đặt máy in và nhiều thiết bị khác mà không ảnh hưởng bởi chi phí và tính phức tạp của mạng có dây. -9- LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Tìm hiểu về Wireless Lan Du lịch: Khách sạn và các điểm du lịch có thể xử lý thông tin đặt phòng yêu cầu dịch vụ hoặc thông tin hành lý của khách hàng.

Giáo dục: Sinh viên và giảng viên có thể liên lạc với nhau từ bất kỳ vị trí nào trong khuôn viên đại học để trao đổi hoặc tải về các bài giang có sẵn trên mạng. Mạng WLAN còn gỉam thiểu nhu cầu sử dụng phòng thực hành máy tính của sinh viên. Thông tin sản phẩm: Các nhân viên chịu trách nhiệm về xuất kho có thể cập nhật và trao đổi các thông tin của sản phẩm. Y tế: Y tá có thể trao đổi các thông tin về liệu pháp chữa bệnh và bệnh nhân.11 của Viện kỹ thuật điện và điện tử (IEEE,1997) đặc tả hầu hết các họ nổi tiếng của WLANs trong nhiều sản phẩm đã sẵn có (một chuẩn truyền thông cho mạng WLAN).

Chuẩn này đưa ra các quy định hoạt động ở hai lớp lớp DataLink (MAC): Thực hiện cho phép chia sẻ các kênh truyền. Lớp vật lý (physical) cung cấp việc truyền dữ liệu theo những phương thức khác nhau. Khi con số các chuẩn cho biết chuẩn này thuộc về một nhóm của các chuẩn LAN 802. Điều này có nghĩa rằng chuẩn đặc tả vật lý và tầng truy cập môi trường truyền thích ứng với các yêu cầu đặc biệt của LAN không dây, nhưng cung cấp giao diện giống nhau như các chuẩn khác tới các tầng cao hơn theo hướng duy trì trong khả năng làm được.

Mục tiêu chính của chuẩn này là sự đặc tả WLAN đơn giản và tính mạnh mẽ, nó cung cấp các dịch vụ giới hạn thời gian và các dịch vụ không đồng bộ. Hơn nũa, tầng MAC có thể hoạt động với nhiều tầng vật lý, mỗi tầng của chúng phô diễn một khả năng phán đoán môi trường khác nhau và đặc tính truyền thông. Những ứng cử viên được coi là thích hợp cho các tầng vật lý là kỹ thuật truyền tia hồng ngoại và kỹ thuật phát sóng radio trải phổ rộng. Các tính năng của WLAN nên bao gồm sự hỗ trợ của việc quản lý nguồn điện để lưu giữ năng lượng pin, xử lý việc có các nút ẩn và khả năng hoạt động toàn cầu.

Vì vậy, băng tần ISM có tần số 2.4GHz nó có hiệu lực trong hầu hết các nước trên toàn thế giới, nó đã được chọn để làm chuẩn. - 10 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Tìm hiểu về Wireless Lan Thiết bị thuộc chuẩn 802.11a chỉ có thể làm việc với các thiết bị cùng chuẩn. Các thiết bị thuộc chuẩn 802.11g có thể làm việc với nhau vì hoạt động ở cùng tần số. Nếu bạn chỉ đơn giản muốn lướt Web, check email thì mua các thiết bị không dây chuẩn B.

Nếu bạn muốn chơi các trò Game trực tuyến hoặc làm việc với các files đa phương tiện có dung lượng lớn thì nên dùng chuẩn G, GS hoặc GX. Dưới đây là chỉ tiêu kỹ thuật của chuẩn IEEE 802. Throughput Data Rate Range Range Protocol Date Frequency(Type) (Max) (Indoor) (Outdoor) ~Depends ~75 Legacy 1997 2.7 Mbit/s 2 Mbit/s on walls meters 5.11a 07/1999 23 Mbit/s 54 Mbit/s ~30 meters 5.5 GHz 4 Mbit/s 11 Mbit/s ~35 meters meters ~110 802.5 GHz 19 Mbit/s 54 Mbit/s ~35 meters meters H ình 1. Chỉ tiêu kỹ thuật của các chuẩn IEEE 802.11b: Kỹ thuật mã hoá cho chuẩn 802.11 cung cấp tốc độ từ 1-2Mbps, thấp hơn tốc độ của chuẩn 802.

Kỹ thuật duy nhất có khả năng cung cấp tốc độ cao hơn là DSSS(Direct sequence spread spectrum - Trải phổ chuỗi trực tiếp), được lựa chọn như là một chuẩn vật lý hỗ trợ tốc độ 1-2 Mbps và hai tốc độ mới là 5. Để tăng tốc độ truyền lên cho chuẩn 802.11b, vào năm 1998, Lucent và Harris đề xuất cho IEEE một chuẩn được gọi là Complementary Code Keying(CCK). CCK sử dụng một tập 64 word các mã 8 bit, do đó 6 bit có thể được đại diện bởi bất kỳ code word nào. Vì là một tập hợp những code word này có các đặc tính toán học duy nhất cho phép chúng được bên nhận nhận ra một cách chính xác với các kỹ thuật khác, ngay cả khi có sự hiện diện của nhiễu.

- 11 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Tìm hiểu về Wireless Lan Với tốc độ 5.5 Mbps sử dụng CCK để mã hoá 4 bit mỗi sóng mang, và với tốc độ 11 Mbps mã hoá 8 bit mỗi sóng mang. Cả hai tốc độ đều sử dụng QPSK (Quadrature Phase-shift keying) làm kỹ thuật điều chế và tín hiệu ở 1. Vì FCC điều chỉnh năng lượng đầu ra thành 1 watt Effective Isotropic Radiated Power(EIRP). Do đó với những thiết bị 802.11, khi bạn di chuyển ra khỏi sóng radio, radio có thể thích nghi và sử dụng kỹ thuật mã hoá ít phức tạp hơn để gửi dữ liệu và kết quả là tốc độ chậm hơn.

Chuẩn này có tốc độ truyền thấp nhất nhưng lại được dùng phổ biến trong môi trường kinh doanh, sản xuất dịch vụ do chi phí mua linh kiện thấp, tốc độ truyền dẫn đủ đáp ứng các nhu cầu trao đổi thông tin trên internet như: duyệt web, chat, email, nhắn tin.11a được thiết kế để hoạt động ở băng tần 5 GHz Unlicensed National Information Infrastructure (UNII). Không giống như băng tần ISM (khoảng 83 MHz trong phổ 2.11a sử dụng gấp 4 lần băng tần ISM vì UNII sử dụng phổ không nhiễu 300MHz, 802.11a sử dụng kỹ thuật điều chế FDM (frequency-division multiplexing). Ích lợi đầu tiên của 802.11b là chuẩn hoạt động ở phổ 5.4 GHz, cho phép nó có hiệu suất tốt hơn vì có tần số cao hơn. Nhưng vì chuyển từ phổ 2.4GHz lên 5GHz nên khoảng cách truyền sẽ ngắn hơn và yêu cầu nhiều năng lượng hơn.Đó là lý do tại sao chuẩn 802.11a tăng EIRP (Effective Isotropic Radiated Power) đến tối đa của 50 mW.4 GHz được chia thành 3 vùng hoạt động và mỗi vùng có giới hạn cho năng lượng tối đa.

Ích lợi thứ hai dựa trên kỹ thụât mã hoá sử dụng bởi 802.11a sử dụng một phương thức mã hoá được gọi là FDM(COFDM hay OFDM). Mỗi kênh phụ trong sự thực thi COFDM có độ rộng khoảng 300 kHz. COFDM hoạt động bằng cách chia nhỏ kênh truyền dữ liệu tốc độ cao thành nhiều kênh truyền phụ có tốc độ thấp hơn, và sau đó sẽ được truyền song song. Mỗi kênh truyền tốc độ cao có độ rộng là 20MHz và được chia nhỏ thành 52 kênh phụ, mỗi cái có độ rộng khỏang 300 kHz.

COFDM sử dụng 48 kênh phụ cho việc truyền dữ liệu, và 4 kênh còn lại được sử dụng cho sửa lỗi. - 12 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Tìm hiểu về Wireless Lan COFDM có tốc độ truyền cao hơn và có khả năng phục hồi lỗi tốt hơn, nhờ vào kỹ thuật mã hoá và sửa lỗi của nó. Mỗi kênh phụ có độ rộng khoảng 300 kHz. Để mã hoá 125 kbps thì BPSK được sử dụng cho tốc độ khoảng 6000 kbps.

Sử dụng QPSK thì có khả năng mã hoá l6n tới 250 kbps mỗi kênh, cho tốc độ khoảng 12Mbps. Bằng cách sử dụng QAM (Quadrature Amplitude Modulation là một kỹ thuật line-code) 16 mức mã hoá 4bit/Hertz, và đạt được tốc độ 24 Mbps. Tốc độ 54 Mbps đạt được bằng cách sử dụng 64 QAM, cho phép từ 8-10 bit cho mỗi vòng, và tổng cộng lên đến 1.125 Mbps cho mỗi kênh 300 kHz. Với 48 kênh cho tốc độ 54 Mbps, tuy nhiên, tốc độ tối đa theo lý thuyết của COFDM là 108 Mbps.

Do tần số hoạt động cao nhất, băng thông lớn nên chứa được nhiều kênh thông tin hơn so với chuẩn 802. Và cũng do tần số hoạt động cao hơn tần số hoạt động của các thiết bị viễn thông thông dụng như điện thoại mẹ bồng con, Bluetooth,…nên hệ thống mạng không dây sử dụng chuẩn 802.11a ít bị ảnh hưởng do nhiễu sóng.