Mạng không giây và di động

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 9/2013 BỘ MÔN: MẠNG MÁY TÍNH – TRƯỜNG ĐH HÀ TĨNH 2 Nội dung  Truy nhập không dây  Mạng không dây  Sự phát triển của mạng không dây  Những thách thức đối với sự phát triển  Kiến trúc Internet không dây  Các thiết bị không dây và các tiêu chuẩn  Các ứng dụng Internet không dây 3 Truy nhập không dây  Hàng triệu người sử dụng thiết bị cầm tay truy nhập Internet  Nỗ lực nghiên cứu và triển khai mạng không dây và di động  Tốc độ truyền dữ liệu của mạng không dây, có dây và các ứng dụng  HDTV (High Definition TeleVision), FDDI (Fiber Distributed Data Interface), ISDN, ATM (Asynchronous Transfer Mode), G (Generation) 4 Truy nhập không dây  Truy nhập Internet di động 5 Giới thiệu tổng quan về mạng không dây  Sự phát triển của mạng không dây  Điện thoại di động thời kỳ ban đầu  Điện thoại di động tương tự  Điện thoại di động số  Cordless phones  Các hệ thống truyền dữ liệu không dây  Những thách thức 6 Giới thiệu về mạng không dây  Có lịch sử nhiều hơn một thế kỷ, được sử dụng rộng rãi trong truyền thông chỉ trong vòng 15-20 năm đến nay  Một trong các lĩnh vực phát triển nhất của công nghiệp truyền thông  Được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày  Hai đặc điểm mang lại ưu thế cho mạng không dây là sự di động và tiết kiệm giá thành  Sự di động  Khái niệm không dây và di động rất khó tách rời  Sự di động có nhiều ưu thế 7 Giới thiệu về mạng không dây  Tiết kiệm giá thành  Cài đặt mạng không dây đòi hỏi ít dây hơn nhiều so với mạng có dây  Không sử dụng dây đặc biệt có lợi trong các tình huống  Lắp đặt mạng rất khó khăn trong các vùng rộng lớn: qua sông, biển hoặc các khu vực nhiễm độc  Không được phép đi dây: các khu vực lịch sử  Triển khai mạng tạm: sử dụng trong thời gian ngắn 8 Sự phát triển của mạng không dây  Truyền không dây đã có trong lịch sử loài người thời kỳ xa xưa: khói, gương phản chiếu, cờ hiệu, lửa …, trong Hy lạp cổ.  Nguồn gốc của mạng không dây bắt đầu với truyền sóng radio  Năm 1895, bởi Guglielmo Marconi, khoảng cách là 18 dặm  Năm 1901, truyền tín hiệu radio qua biển Đại tây dương  Năm 1902, truyền hai chiều qua biển  Điện thoại sử dụng sóng radio lần đầu tiên đuợc thực hiện năm 1915: hai tàu biển nói chuyện được với nhau 9 Điện thoại di động thời kỳ ban đầu  Năm 1946, hệ thống điện thoại di động công cộng đầu tiên xuất hiện, Mobile Telephone System (MTS), ở nước Mỹ, 25 thành phố  Máy thu phát của MTS rất lớn, dùng để các ô tô nói chuyện với nhau  Hệ thống tương tự, bán song công (half-duplex)  Sử dụng BS (Base Station, trạm cơ sở)  Với một máy phát công suất lớn để phủ toàn bộ khu vực hoạt động của hệ thống  Các BS sử dụng cùng một tần số  Các máy điện thoại không truyền trực tiếp đến BS mà truyền đến các điểm nhận  Các cuộc gọi đuợc chuyển mạch thủ công 10 Điện thoại di động thời kỳ ban đầu  Ngoài nhược điểm chuyển mạch cuộc gọi thủ công, số lượng các kênh của MTS rất giới hạn, 3 kênh  Một hệ thống nâng cao của MTS, gọi là Improved Mobile Telephone System (IMTS), được đưa vào hoạt động vào những năm 1960  Chuyển mạch cuộc gọi tự động  Hỗ trợ song công  Số lượng kênh 23 [...]... trợ sự di động  Là cơ sở của các hệ thống truyền dữ liệu không dây ngày nay 23 Các hệ thống truyền dữ liệu không dây di n rộng  Paging systems       Hệ thống một chiều, dựa trên khái niệm ngăn Tốc độ truyền dữ liệu thấp hướng đến người dùng di động Có thể truyền các thông điệp ngắn cho người dùng Truyền quảng bá từ nhiều BS Không cần định vị người dùng di động và định tuyến Thiết bị nhận không. .. từ GSM và IS-136 33 Các hệ thống điện thoại di động thế hệ ba và xa hơn  Max 473 kbps  Cdma2000   Tương thích với IS-95 Max 2 Mbps  WCDMA    Dựa trên CDMA Kênh rộng 5 MHz Max 2 Mbps  Mạng di động thế hệ bốn (4G)     IP-based Tích hợp trong suốt với mạng có dây Truy nhập các nội dung đa phương tiện Chưa hoàn toàn xác định 34 Các thách thức đối với mạng không dây  Phương tiện truyền không. .. nghe trộm  Bảo mật cho các ứng dụng triển khai trên mạng không dây  Định vị và định tuyến  Cần thiết có các kỹ thuật hiệu quả để  Xác định vị trí của máy di động  Hỗ trợ cuộc gọi đang di n ra trong quá trình chuyển giao  Giao di n với mạng có dây  Phát triển các giao thức và giao di n cho phép thiết bị di động kết nối với mạng có dây  Vấn đề sức khoẻ 36 ... 802.15  Liên kết hoạt động của Bluetooth và HomeRF 32 Các hệ thống điện thoại di động thế hệ ba và xa hơn  Các hệ thống 2G có tốc độ truyền dữ liệu giới hạn  Trong tương lai, các dịch vụ cho điện thoại di động sẽ đa dạng: duyệt web, email, ứng dụng thời gian thực hay video conference  Năm 1992, International Telecommunication Union (ITU) bắt đầu làm việc cho các hệ thống di động thế hệ 3 (3G)  International... liệu không dây di n rộng  Ardis  Hệ thống chuyển mạch phát triển bởi Motorola và IBM  Có hai phiên bản của Ardis còn gọi là DataTAC  Mobile Data Communication 4800 (MDC4800), 4.8 kbps  Radio Data Link Access Protocol (RD-LAP), 19.2 kbps, tương thích với MDC4800  Sử dụng các BS gắn trên các tháp, mái nhà  Các BS nối với mạng xuơng sống  Truy nhập đường truyền nhờ một giao thức kiểu ALOHA 26 Mạng. ..Điện thoại di động tương tự  IMTS có số lượng người dùng nhỏ, không thực tế  Sử dụng phổ điện từ không hiệu quả  Công suất lớn của máy phát gây ra nhiễu cho các hệ thống xung quanh  Các nhà nghiên cứu tại AT&T Bell Laboratories tìm ra khái niệm ngăn tổ ong (cellular)  Chương 3 11 Điện thoại di động số  Một số nhược điểm của các hệ thống di động tương tự được được làm giảm... truyền như D-AMPS+  Cách duy nhất hỗ trợ truyền dữ liệu trong mạng AMPS tương tự 18 IS-95  IS-95         1993, IS-95 được chuẩn hoá 2G, cdmaOne 1995, triển khai thương mại tại Hàn quốc và Hồng kông Sử dụng Code Division Multiple Access (CDMA) Không tương thích với IS-136 IS-95, IS-136, AMPS: dải tần 800 MHz Máy di động chế độ kép: IS-95 và AMPS Tốc độ truyền dữ liệu: 4.8 – 14.4 kbps  IS-95b ... dây không tin cậy  Bị suy yếu và méo  Che giấu sự suy yếu trước các tầng trên  Mô hình phán đoán biểu hiện  Sử dụng phổ  Điều chỉnh hiệu quả  Thu hồi được sự đầu tư cho bản quyền sử dụng phổ  Công nghệ sử dụng phổ hiệu quả hơn  Quản trị nguồn  Phần cứng  Phần mềm 35 Các thách thức đối với mạng không dây  Bảo mật  Dễ bị chặn và nghe trộm  Bảo mật cho các ứng dụng triển khai trên mạng không. .. biểu di n dữ liệu  Tiếng nói được đưa qua thiết bị chuyển đối A/D (Analog to Digital)  Ưu điểm của các hệ thống số so với các hệ thống tương tự  Dữ liệu số dễ dàng được mã hoá để bảo đảm tính cá nhân và bảo mật  Giảm được nhiễu và lỗi  Việc biểu di n dữ liệu tương tự làm cho các hệ thống 1G dễ bị nhiễu  Có thể thêm các kỹ thuật phát hiện và sửa lỗi  Nén, tăng hiệu quả sử dụng phổ 12 Điện thoại di. .. GPRS (General Packet Radio Service)  HSCSD     Cho người sử dụng nhiều khe thời gian hơn trong một khuông Không đối xứng Làm giảm thời gian sử dụng của pin Phù hợp cho duyệt Web  GPRS  Cùng nguyên tắc với HSCSD  Chuyển gói, sử dụng băng thông theo nhu cầu 15 HSCSD và GPRS  GPRS hỗ trợ nhiều mức tốc độ: 14.4 đến 115.2 kbps  Đối xứng và không đối xứng 16 D-AMPS  Tại Mỹ, không chỉ có một hệ thống . cầu 16 HSCSD và GPRS  GPRS hỗ trợ nhiều mức tốc độ: 14 .4 đến 11 5.2 kbps  Đối xứng và không đối xứng 17 D-AMPS  Tại Mỹ, không chỉ có một hệ thống mà có nhiều hệ thống 2G hoạt động  IS-54  19 93  Dựa. dây bắt đầu với truyền sóng radio  Năm 18 95, bởi Guglielmo Marconi, khoảng cách là 18 dặm  Năm 19 01, truyền tín hiệu radio qua biển Đại tây dương  Năm 19 02, truyền hai chiều qua biển  Điện. nhất  Đến năm 19 99, mỗi tuần có thêm một triệu thuê bao mới  Đây là chuẩn duy nhất ở châu Âu  Hệ thống GSM thương mại đầu tiên vào năm 19 92, sử dụng dải tần 900 MHz  DCS 18 00 sử dụng dải tần 18 00  GSM