NGHIÊN cứu THIẾT kế VÙNG PHỦ SÓNG MẠNG WIRELESS LAN THEO các TIÊU CHUẨN của ITU

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM NGUYỄN NGỌC ANH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÙNG PHỦ SÓNG MẠNG WIRELESS LAN THEO CÁC TIÊU CHUẨN CỦA ITU NGÀNH: : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG MÃ SỐ: D52027 CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ- VIỄN THÔNG Người hướng dẫn: TS.Phạm Văn Phước HẢI PHÒNG - 2016 LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn quý thầy, cô Khoa Điện - Điện Tử trường Đại học Hàng Hải Việt Nam tạo điều kiện dạy dỗ bảo cho em suốt trình học vừa qua Và đặc biệt Tiến sĩ Phạm Văn Phước tận tình giúp đỡ hướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Mặc dù cố gắng thời gian hạn hẹp hiểu biết hạn chế nên không tránh khỏi sai sót Em mong nhận đóng góp ý kiến bảo quý thầy, cô Em xin chân thành cảm ơn! Hải phòng, ngày 21 tháng năm 2016 Sinh viên thực đồ án : Nguyễn Ngọc Anh i LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan: Đồ án tốt nghiệp công trình nghiên cứu cá nhân em, thực sở nghiên cứu lý thuyết, kiến thức học khảo sát thực tế, có tham khảo qua số tài liệu quy chép ,được thực dựa hướng dẫn tận tình giảng viên hướng dẫn Tiến sĩ Phạm Văn Phước Một lần em xin khẳng định chung thực đồ án, có chép em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Sinh viên thực đồ án Nguyễn Ngọc Anh ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC HÌNH vii DANH MỤC CÁC BẢNG x MỞ ĐẦU xi CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY WLAN 1.1 Khái niệm đặc điểm 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Ưu nhược điểm WLAN 1.2 Cơ chế hoạt động 1.3 Thành phần cấu tạo mô hình WLAN 1.3.1 Thành phần cấu tạo 1.3.2 Các mô hình WLAN 1.4 Một số thiết bị truyền dẫn 1.4.1 PCI WIRELESS CARD 1.4.2 PCMCIA WIRELESS CARD 1.4.3 USB WIRELESS CARD 1.4.4 WiFi Router 1.5 Các băng tần WLAN 1.5.1 Băng tần ISM 1.5.2 Băng tần UNII 1.6 Các chuẩn WLAN 1.6.1 Chuẩn IEEE 802.11 1.6.2 IEEE 802.11b 1.6.3 IEEE 802.11a 10 1.6.4 IEEE 802.11g 10 iii 1.6.5 IEEE 802.11n 10 1.6.6 IEEE 802.11ac 11 1.6.7 Một số chuẩn IEEE khác 12 1.7 Một số ứng dụng mạng WLAN 13 Chương II: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TRUYỀN SÓNG CỦAMẠNG KHÔNG DÂY WLAN 16 2.1 Hiện tượng Fading 16 2.1.1 Khái niệm 16 2.1.2 Một số loại Fading ảnh hưởng 17 2.2 Nhiễu 18 2.3 Ăngten đặc trưng 22 2.3.1 Khái niệm 22 2.3.2 Phân loại 23 2.3.3 Các thuộc tính quan trọng 24 2.3.4 Các yếu tố khác 25 2.3.5 Một số loại ăng ten sử dụng WLAN 29 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG THIẾT KẾ VÙNG PHỦ SÓNG WLAN 31 3.1 Một số mô hình truyền sóng 31 3.1.1 Mô hình Okumura 31 3.1.2 Mô hình truyền sóng Hata 31 3.1.3 Mô hình COST 231 Hata 32 3.1.4 Mô hình SAKAGAMIKUBOL 33 3.2 Tính toán thiết kế vùng phủ sóng WLAN 34 3.2.1 Các thông số ban đầu 34 3.2.2 Các công thức sử dụng 35 3.3 Thiết mạng WLAN cho băng tần 400Mhz ÷ 450MHz, 2.4GHz ÷ 2.5GHz 5.725GHz ÷ 5.875GHz 37 3.3.1 Mô tính toán suy hao đường truyền không gian tự mặt đất phẳng tần số 450MHz, 2.4680GHz 5.755GH 37 iv 3.3.2 Mô tính toán cường độ điện trường công suất thu không gian tự mặt đất phẳng tần số 450MHz, 2.4680GHz 5.755GHz 45 3.4 Kết luận 49 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Ký tự AP Đầy đủ Ý nghĩa Access Point Điểm truy cập Ad-hoc Mạng kết nối điểm điểm BSS The Basic Service Set Mạng nội CCK Complementary Code Keying Khóa mã bổ sung DSSS Direct Sequence Spread Spectrum Trải phổ trực tiếp ESSs Extended Service Set Mạng nội mở rộng EIRP Equivalent Isotropically Rediated Bức xạ đẳng hướng đồng Ad-Hoc Power FHSS Frequency Hopping Spread Trải phổ nhảy tần Spectrum IEEE IR ISM Institute of Electrical and Tổ chức phi lợi nhuận điện Electronics Engineers điện tử Infrared Hồng ngoại Industrial, scientific, medical Băng tần cho y học, khoa học công nghiệp ITU International Telecommunication Tổ chức viễn thông quốc tế Union IBSS Independent The Basic Service Set Mạng độc lập Ad-hoc LAN Local Area Network Mạng nội MAC Media Access Control Kiểm soát truy cập môi trường MUMIMO Multi User Nhiều người sử dụng Multi Input Multi Output Nhiều đầu vào nhiều đầu vi MIMO Multi Input Multi Output Nhiều đầu vào nhiều đầu OFDM Orthogonal Frequency Division Trải phổ trực giao Multiplexing PHY Physical Layer Lớp vật lý PCI Peripheral Component Interconnect Chuẩn truyền liệu Quadrature Phase Shift Keying Điều chế dịch pha cầu QPSK phương QoS Quality of Service Đánh giá chất lượng dịch vụ RF Radio Frequence Sóng vô tuyến SU- Single User Người sử dụng cá nhân Multi Input Multi Output Nhiều đầu vào nhiều đầu Unlicensed National Information Băng tần không giấy phép MIMO UNII Infrastructure WLAN Wireless Local Area Network vii Mạng nội không dây DANH MỤC CÁC HÌNH Số hình Tên hình Trang Hình 1.1 Cấu trúc mạng WLAN Hình 1.2 Mô hình Ad-hoc Hình 1.3 Mô hình mạng BSS Hình 1.4 Mô hình mạng ESS Hình 1.5 PCI wireless card Hình 1.6 PCMCIA wireless card Hình 1.7 USB wireless card Hình 1.8 WiFi router Hình 1.9 Mô hình mạng Wifi công cộng 13 Hình 1.10 Mô hình khám, chữa bệnh từ xa 14 Hình 1.11 Mô hình quản lý nhà hàng thông minh 14 Hình 1.12 Mô hình phủ sóng Wifi băng thông rộng 15 Hình 1.13 Kết nối mạng WLAN tòa nhà 15 Hình 2.1 Mô tả tượng Fading đa đường 16 Hình 2.2 Các loại nhiễu trình truyền sóng 19 Hình 2.3 Mô hình mạng vô tuyến tổ ong 20 Hình 2.4 Mô nhiễu đồng kênh 21 Hình 2.5 Ăng ten dipole 24 viii Hình 2.6 Ăng ten parabol 24 Hình 2.7 Ăng ten yagi 24 Hình 2.8 Ăng ten loa 24 Hình 2.9 Búp sóng mặt phẳng ngang 27 Hình 2.10 Búp sóng mặt phẳng đứng 27 Hình 2.11 Mô vị trí búp sóng góc nghiêng 00 27 Hình 2.12 Mô vị trí búp sóng có góc nghiêng 28 α Hình 2.13 Ăng ten Rubber Duck 29 Hình 2.14 Ăng ten Omni-directional 30 Hình 2.15 Ăng ten Yagi 30 Hình 3.1 Suy hao đường truyền trực tiếp phản xạ không 37 gian tự Hình 3.2 Mô suy hao đường truyền không gian tự 38 với địa hình khác tần số 450MHz Hình 3.3 Mô suy hao đường truyền tần số 450MHz 39 mặt đất phẳng Hình 3.4 Mô suy hao đường truyền không gian tự 41 với địa hình khác tần số 2.4680GHz Hình 3.5 Mô suy hao đường truyền tần số 2.4680GHz 41 mặt đất phẳng Hình 3.6 Mô suy hao đường truyền không gian tự ix 43 • Với băng tần 2.4GHz Sử dụng tần số 2.4680GHz, công suất phát xạ 1W với độ khuếch đại ăng ten phát thu 8dBi Khoảng cách trạm gốc với trạm di động 1km Mô tương tự tần số 450MHz sau : Hình 3.4: Mô suy hao đường truyền không gian tự với địa hình khác tần số 2.4680GHz Hình 3.5: Mô suy hao đường truyền tần số 2.4680GHz mặt đất phẳng 41 Bảng 3.5: Kết tính toán suy hao đường truyền với khoảng cách 100m, 200m, 300m, 500m, 1km, 5km, 10km tần sồ 2.4680GHz Khoảng cách d[Km] 100m 200m 300m 500m Km Km 10 Km E fs [ dBµV / m ] 102.77121 96.75061 93.22879 88.79181 82.77121 68.79181 62.771214 E op [ dBµV / m ] 114.2267 103.62296 97.42017 89.60558 79.00185 54.38073 43.77699 Esu [ dBµV / m ] 93.42763 82.82389 76.6211 68.80651 58.20277 33.581654 22.977915 Esc [ dBµV / m ] 80.46012 69.856384 63.653595 55.839005 45.235264 20.614147 10.010409 E lc [ dBµV / m ] 80.40389 69.800156 63.597363 55.782772 45.179035 20.557919 9.95418 L fs [ dB] 80.28867 86.30927 89.8311 94.268074 100.28867 114.268074 120.28867 Pop [ dBµW ] -22.833187 -33.436924 -39.639713 -47.454304 -58.05804 -82.67916 -93.2829 Psu [ dBµW ] -43.63226 -54.236 -60.43879 -68.25338 -78.85712 -103.47823 -114.08197 Psc [ dBµW ] -56.599766 -67.20351 -73.406296 -81.22089 -91.82462 -116.44574 -127.04948 Plc [ dBµW ] -56.656 -67.259735 -73.462524 -81.277115 -91.88085 -116.50197 -127.105705 42 • Với băng tần 5.8GHz Sử dụng tần số 5.755GHz, công suất phát xạ 1W với độ khuếch đại ăng ten phát thu 8dBi Khoảng cách trạm gốc với trạm di động 1km Mô tương tự tần số 450MHz sau : Hình 3.6 : Mô suy hao đường truyền không gian tự với địa hình khác tần số 5.755GHz Hình 3.7: Mô suy hao đường truyền tần số 5.755GHz mặt đất phẳng 43 Bảng 3.6: Kết tính toán suy hao đường truyền với khoảng cách 100m, 200m, 300m, 500m, 1km, 5km, 10km tần sồ 5.755GHz Khoảng cách 100m 200m 300m 500m Km Km 10 Km E fs [ dBµV / m ] 102.77121 96.75061 93.22879 88.79181 82.77121 68.79181 62.771214 E op [ dBµV / m ] 117.825905 107.22217 101.01938 93.20479 82.60105 57.979935 47.376198 Esu [ dBµV / m ] 94.32708 83.723335 77.520546 69.705956 59.102222 34.481102 23.877365 Esc [ dBµV / m ] 78.22818 67.62444 61.421654 53.607063 43.003326 18.382208 7.7784696 E lc [ dBµV / m ] 78.138855 67.53512 61.33233 53.517742 42.914 18.292885 7.6891465 L fs [ dB] 87.64268 93.66328 97.185104 101.62208 107.64268 121.62208 127.64268 Pop [ dBµW ] -26.587984 -37.191723 -43.394512 -51.209103 -61.81284 -86.43396 -97.0377 Psu [ dBµW ] -50.086815 -60.69055 -66.89334 -74.70793 -85.31167 -109.932785 -120.53653 Psc [ dBµW ] -66.18571 -76.78945 -82.99224 -90.80683 -101.41057 -126.031685 -136.63542 Plc [ dBµW ] -66.27503 -76.87877 -83.08156 -90.89615 -101.499886 -126.12101 -136.72475 d[Km] Số liệu tính toán mức độ suy hao đường truyền băng tần sau: Bảng 3.7: Số liệu suy hao thu băng tần 450MHz, 2.4680GHz 5.755GHz Các băng Khoảng tần thiết kế cách 100m 200m 300m 500m 1Km 5Km 10Km 65.50602 71.52662 75.04845 79.48542 85.50602 99.48542 105.50602 80.28867 86.30927 89.8311 94.268074 100.28867 114.268074 120.28867 87.64268 93.66328 97.185104 101.62208 107.64268 121.62208 127.64268 d[Km] 450MHz 2.4680GHz 5.755GHz L fs [ dB] Nhận xét: Qua kết thu ta nhận thấy mức độ suy hao đường truyền tăng dần lên theo khoảng cách trạm phát trạm thu băng tần nhỏ bị suy hao so với băng tần lớn khoảng cách Vì phải lựa chọn khu vực thiết kế sử dụng băng tần phù hợp để mang lại chất lượng tín hiệu hiệu cao 44 3.3.2 Mô tính toán cường độ điện trường công suất thu không gian tự mặt đất phẳng tần số 450MHz, 2.4680GHz 5.755GHz Hình 3.8: Mô cường độ điện trường công suất thu không gian tự miền đất phẳng Tương tự việc tính toán mô thực tần số 450MHz, 2.4680GHz, 5.755GHz với khoảng cách 100m, 200m, 300m, 500m, Km, Km, 10 Km Với băng tần 400MHz Sử dụng tần số 450MHz, công suất phát xạ 10mW với độ khuếch đại ăng ten phát thu 8dBi Khoảng cách trạm gốc với trạm di động 1km Hình 3.9: Mô cường độ điện trường công suất thu tần số 450MHz 45 Bảng 3.8: Kết tính toán cường độ điện trường công suất thu với khoảng cách 100m, 200m, 300m, 500m, Km, Km, 10 Km tần sồ 450MHz Khoảng cách D[Km] 100m E o [µV / m ] 200m 300m 500m 1Km 5Km 10Km 13758.169 6879.0845 4586.056 2751.6338 1375.8169 275.16336 137.58168 1.12046364E 2.8011591E- 1.24495955E 4.4818544E- 1.1204636E- 4.4818545E- 1.1204636E- -4 -5 6 8 AT m2    0.22315551 0.22315551 0.22315551 0.22315551 0.22315551 0.22315551 0.22315551 AR m2    0.22315551 0.22315551 0.22315551 0.22315551 0.22315551 0.22315551 0.22315551 Wr  W / m    5.020999E-7 1.2552498E- 5.5788878E- 2.0083997E- 2.0083996E- 5.020999E- 8 10 11 Pr [ mW ] λ[m] 5.020999E-9 0.6666667 Ý nghĩa: - E o [µV / m ] : Cường độ điện trường đo không gian tự miền đất phẳng - Pr [ mW ] : Công suất nhận ăng ten thu - A T  m  : Diện tích khu vực ảnh hưởng ăng ten phát - A R  m  : Diện tích khu vực ảnh hưởng ăng ten thu - Wr  W / m  : Mật độ công suất không gian tự miền đất phẳng - λ [ m ] : Bước sóng sóng mang • Băng tần 2.4GHz Sử dụng tần số 2.4680GHz, công suất phát xạ 1W với độ khuếch đại ăng ten phát thu 8dBi Khoảng cách trạm gốc với trạm di động 1km Mô tương tự tần số 450MHz sau : 46 Hình 3.10: Mô cường độ điện trường công suất thu tần số 2.4680GHz Bảng 3.9: Kết tính toán cường độ điện trường công suất thu với khoảng cách 100m, 200m, 300m, 500m, 1km, 5km, 10km tần sồ 2.4680GHz Khoảng cách D[Km] E o [µV / m ] Pr [ mW ] 100m 200m 300m 500m 1Km 5Km 10Km 137581.69 68790.84 45860.562 27516.338 13758.169 2751.6338 1375.8169 3.725053E-4 9.312633E-5 4.1389478E- 1.4900213E- 3.7250531E- 1.4900212E- 3.725053E-8 5 AT m2    0.007418948 0.007418948 0.007418948 0.007418948 0.007418948 0.007418948 0.007418948 AR m2    0.007418948 0.007418948 0.007418948 0.007418948 0.007418948 0.007418948 0.007418948 Wr  W / m    5.020999E-5 1.25524975E- 5.578888E-6 2.0083996E- 5.020999E-7 2.0083997E- 5.020999E-9 0.12155592 λ[m] • Băng tần 5.8GHz Sử dụng tần số 5.755GHz, công suất phát xạ 1W với độ khuếch đại ăng ten phát thu 8dBi Khoảng cách trạm gốc với trạm di động 1km Mô tương tự tần số 450MHz sau : 47 Hình 3.11: Mô cường độ điện trường công suất thu tần số 5.755GHz Bảng 3.10: Kết tính toán cường độ điện trường công suất thu với khoảng cách 100m, 200m, 300m, 500m, Km, Km, 10 Km tần số 5.755GHz Khoảng cách 100m 200m 300m 500m 137581.69 68790.84 45860.562 27516.338 13758.169 2751.6338 1375.8169 Pr [ mW ] 6.850655E-5 1.7126638E-5 7.6118395E-6 2.7402623E-6 6.850656E-7 2.7402622E-8 6.8506556E-9 AT m2    0.0013644008 0.0013644008 0.0013644008 0.0013644008 0.0013644008 0.0013644008 0.0013644008 AR m2    0.0013644008 0.0013644008 0.0013644008 0.0013644008 0.0013644008 0.0013644008 0.0013644008 Wr  W / m    5.020999E-5 1.25524975E- 5.578888E-6 2.0083996E-6 5.020999E-7 2.0083997E-8 5.020999E-9 D[Km] E o [µV / m ] 1Km 5Km 10Km 0.052128583 λ[m] Nhận xét: Qua bảng số liệu thống kê nhận thấy cường độ điện trường công suất thu bị ảnh hưởng khoảng cách trạm gốc máy thu Cụ thể khoảng cách xa số giảm xuống 48 3.4 Kết luận Có thể khẳng định thiết kế đóng vai trò vô quan trọng với mạng WLAN Nó tác động trực tiếp đến hiệu suất hệ thống, phạm vi hoạt động, chi phí bảo dưỡng vận hành thiết bị Do thiết kế mạng WLAN phải tính toán chi tiết cụ thể để đưa giải pháp tối ưu Ngoài yếu tố bảo mật thông tin, quản trị hệ thống yếu tố sau ảnh hưởng trực tiếp đến trình thiết kế: Đánh giá vùng phủ sóng: Là việc quan trọng liên quan đến toàn công việc thiết kế lựa chọn tần số sử dụng, ăng ten phát thu tính toán suy hao sau Vì mô hình mạng phải đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn băng tần, công suất sử dụng, khoảng cách trạm phát, trạm thu chiều cao ăng ten Băng tần sử dụng: Trên giới quốc gia có quy định nghiêm ngặt liên quan đến tần số Việc khai thác lựa chọn băng tần vừa phải tuân thủ theo quy định vừa phải đảm bảo tối ưu khả hoạt động mạng Ngoài tác động đến việc chọn độ tăng ích ăng ten phát ăng-ten thu Ăng ten sử dụng: Mỗi mô hình mạng có yêu cầu số lượng người sử dụng, phạm vi hoạt động khả bảo mật mà đem lại Vì phải lựa chọn loại ăng ten phù hợp với nhu cầu cần thiết chi phí đáp ứng Tính toán suy hao đường truyền: Suy hao đường truyền nguyên nhân gây tình trạng tín hiệu, kết nối phạm vi hoạt động hệ thống Vì cần phải tính toán cẩn thận để hệ thống mạng hoạt động cách hiệu 49 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau trình nghiên cứu thực đồ án với hướng dẫn tận tình thầy TS.Phạm Văn Phước em hoàn thành mục tiêu đề tài đề Kết đạt sau: - Củng cố kiến thức thu nhận suốt trình học tập] - Hiểu rõ cấu trúc, công nghệ, kỹ thuật ứng dụng, dịch vụ sống mạng không dây WLAN - Tìm hiều yếu tố ảnh hưởng đến khả truyền dẫn mạng WLAN dựa vào xây dựng phương pháp thiết kế mạng đảm bảo hiệu suất phạm vi phủ sóng tốt - Trên sở nghiên cứu lý thuyết, việc thiết kế mạng thực tiễn trở lên đơn giản, dễ dàng Từ làm chủ công nghệ phát triển lên mô hình mạng phức tạp hơn, đại Kiến nghị Do thời hạn hạn hẹp kiến thức hạn chế nên em không sâu vào việc thiết kế mạng WLAN thực tiễn Em mong quý thầy cô tạo điều kiện thời gian cung cấp tài liệu hướng dẫn thực tế để em phát triển đề tài sâu Em xin chân thành cảm ơn 50 Tài liệu tham khảo GS.TSKH Phan Anh, Lý Thuyết Kỹ Thuật ANTEN, Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 2007 Leonhard Korowajczuk, LTE, WiMAX and WLAN Network Design, Optimization and Performance Analysis, John Wiley & Sons, 2011 Tống Văn On, Mạng Máy Tính, Nhà Xuất Bản Thống Kê, 2004 TS Phạm Văn Phước, Hướng dẫn thiết kế RF, 2007 Website tham khảo https://en.wikipedia.org www.cdt21.com http://www.proxim.com/ 51 PHỤ LỤC Các đơn vị liên quan sử dụng sóng vô tuyến • Decibel (dB) Đơn vị dB thường xuyên sử dụng lĩnh vực có liên quan tới thành phần trường Nó dùng để tỉ lệ có liên quan Mục đích việc sử dụng đơn vị dB nhằm biểu diễn kết tính toán gọn Xét với số công thức tính toán theo dB - Tỉ số điện áp: dB = 20log V2 = 20log (điện áp đầu ra/điện áp đầu vào) V1 - Tỉ số cường độ trường: dB = 20log E2 E = 20log E1 E vao - Độ khuyếch đại công suất:dB = 10log P2 P = 10log P1 Pvao • dBm : đơn vị đo công suất tuyệt đối, chuyển đổi nhờ công thức P(dBm)=10logP(mW) • dBµV : dùng để biểu diễn theo dB tỉ số điện áp sử dụng 1µV điện áp mức tham chiếu 0dB, điện áp nhận có đơn vị : [dBµV] = 20log (điện áp biến đổi [V] / 1[µV]) Điều cho thấy: 1µV = 0dBµV, 500µV = 54dBµV, 1Mv = 60dBµV, 10mV = 80dBµV, 1V = 120dBµV Nếu biến đổi ngược lại việc tính toán thu điện áp cần tìm :  [ dBµV ]  − 3  20  [ V ] = 10  • dBµV/m : kiểu biễu diễn theo dB tỉ số điện áp sử dụng 1[µV/m] cường độ trường việc tham chiếu 0dB Cường độ trường cần tìm:  [ dBµV ]  [dBµV/m] = 20log10  − 6  20  • dBi, dBd : sử dụng để biểu diễn độ khuyếch đại ăng ten: 52 -Khi sử dụng ăng ten đẳng hướng với mức tham chiếu 0dB độ khuyếch đại ăng ten lúc gọi độ khuyếch đại tuyệt đối đơn vị sử dụng dBi -Khi sử dụng ăng ten lý tưởng (Dipole điện) có độ dài 1/2 độ dài bước sóng độ khuyếch đại ăng ten gọi độ khuyếch đại tương đối, đơn vị sử dụng dBd Ta có mối quan hệ qua lại đơn vị sau: dBd = 2.14 dBi • dB/m : sử dụng để biểu diễn suy giảm cáp nối phù hợp Ví dụ: việc biểu diễn giá trị 0.033 dB/m có nghĩa 1m có suy giảm 0.033dB sau 100m độ suy giảm 3.3dB • ppm : ppm 10 • bps : Đây đơn vị biểu diễn tỉ lệ bít, cho biết số bít truyền giây Ví dụ: với 4800bps, 4800bits(600bytes) giữ liệu gửi giây Ký hiệu điện áp EMF PD • PD : Là chữ viết tắt Potential difference - khác biệt điện áp Nó điện trở kháng tải trạng thái giới hạn Giá trị 50Ω sử dụng phổ biến trở kháng tải cho tần số cao • EMF : Là chữ viết tắt Electronic force - Sức điện động Nó điện áp nguồn tín hiệu trạng thái tải (điện áp mở) →Các ký hiệu điện áp EMF PD có mối liên hệ sau: EMF = 2.PD, theo đơn vị dB ta có: EMF = PD + 6dB 53 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Tinh thần thái độ, cố gắng sinh viên trình thực Đồ án/khóa luận: Đánh giá chất lượng Đồ án/khóa luận tốt nghiệp (so với nội dung yêu cầu đề mặt: lý luận, thực tiễn, chất lượng thuyết minh vẽ): Chấm điểm giảng viên hướng dẫn (Điểm ghi số chữ) Hải Phòng, ngày tháng năm 2016 Giảng viên hướng dẫn 54 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Đánh giá chất lượng Đồ án/khóa luận tốt nghiệp mặt: thu thập phân tích số liệu ban đầu, sở lý thuyết, vận dụng vào điều kiện cụ thể, chất lượng thuyết minh vẽ, mô hình (nếu có) : Chấm điểm người phản biện (Điểm ghi số chữ) Hải Phòng, ngày tháng năm 2016 Giảng viên phản biện 55 [...]... đích nhờ vào các cầu nối và môi trường phát tán - Điểm truy cập ( Access Point) Với khả năng phát sóng các AP có thể liên kết với nhau để mở rộng mạng WLAN Ngoài ra thiết bị còn có chức năng kết nối mạng không dây với mạng có dây lại với nhau, giúp các thiết bị di động kết nối vào AP có thể truy cập ra mạng Internet - Các máy trạm (Work Stations) 3 Là các thiết bị có khả năng truy cập sóng vô tuyến... hoặc nhiều thiết bị một lúc tùy vào công suất cũng như công nghệ sử dụng 1.3 Thành phần cấu tạo và các mô hình của WLAN 1.3.1 Thành phần cấu tạo Hình 1.1: Cấu trúc mạng WLAN Gồm bốn thành phần chính: - Hệ thống phát tán (Wireless Distribution System) Là một kĩ thuật mới dùng để phát triển mạng WLAN, hệ thống sẽ liên kết các kết nối của access point trong mạng nhằm quản lý và mở rộng mạng Các khung thông... WLAN là một mạng cục bộ không dây, có chức năng liên kết các thiết bị điện tử có khả năng thu phát sóng trong một phạm vi nhỏ như tòa nhà, công ty, phòng họp…lại với nhau thông qua sóng điện từ với băng tần thường dùng là 2.4GHz hoặc 5GHz Sau khi kết nối các thiết bị này có thể chia sẻ với nhau mọi nguồn tài nguyên có trong mạng cũng như kết nối đến các hệ thống mạng khác thông qua mạng Internet WLAN... trường tự nhiên Khi sóng vô tuyến truyền trong không gian sẽ bị sự can nhiễu từ các tia bức xạ của mặt trời, bức xạ từ khí quyển, tầng điện ly làm sóng bị suy giảm, triệt tiêu Nhiễu do các thiết bị sử dụng sóng vô tuyến khác Là loại nhiễu do các thiết bị cũng sử dụng sóng vô tuyến gây ra Nguyên nhân là do băng tần sử dụng trên các thiết bị đó có thể trùng hoặc gần bằng băng tần của sóng của tín hiệu phát... liên kết với nhau thành một mạng cục bộ WLAN để chia sẻ thông tin và dữ liệu - Môi trường truyền dẫn Việc truyền tải thông tin và dữ liệu trong mạng WLAN phải được thực hiện thông qua môi trường vô tuyến Có hai phương pháp truyền dữ liệu là sử dụng sóng vô tuyến và hồng ngoại Các môi trường vật lý này được tiêu chuẩn hóa theo các quy định về băng tần 1.3.2 Các mô hình của WLAN Gồm 3 kiểu mô hình: - Mạng. .. multipoint) Hình 1.13 : Kết nối mạng WLAN giữa 2 tòa nhà 15 Chương II: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TRUYỀN SÓNG CỦA MẠNG KHÔNG DÂY WLAN 2.1 Hiện tượng Fading 2.1.1 Khái niệm Fading là hiện tượng tín hiệu vô tuyến đến máy thu bị sai lệch một cách bất thường do các tác động của môi trường truyền dẫn Các sai lệch này có thể là tín hiệu bị tăng giảm cường độ, bị triệt tiêu về không hoặc là các biến động đột... một mạng có dây để tới đích đến không nằm trong ESS Hình 1.4: Mô hình mạng ESS 5 1.4 Một số thiết bị truyền dẫn 1.4.1 PCI WIRELESS CARD Là thiết bị chủ yếu sử dụng trên máy tính để bàn Nó giúp máy tính có thể kết nối vào mạng WLAN thôi qua khe cắm PCI Ngày nay ít được sử dụng do các máy tính hiện đại thường tích hợp sẵn thiết bị kết nối WLAN trên vỉ mạch Hình 1.5: PCI wireless card 1.4.2 PCMCIA WIRELESS. .. Sử dụng dải tần 5.47GHz-5.725GHz Được đưa ra vào năm 2003 để điều chỉnh lại băng tần sử dụng của các thiết bị UNII ở Mĩ và các quốc gia khác Công suất cực đại là 250mW + UNII Upper: Dải tần từ 5.725GHz-5.850GHz Công suất giới hạn là 1W 1.6 Các chuẩn của WLAN 1.6.1 Chuẩn IEEE 802.11 Là chuẩn đầu tiên của mạng WLAN, được tổ chức IEEE công bố vào năm 1997 và hoàn thiện vào năm 1999 Nó sử dụng kỹ thuật IR... nên chuẩn 802.11 tiếp tục được phát triển lên nhiều chuẩn mới có tốc độ và tính năng vượt trội với nhận biết là các chữ cái đằng sau tiền tố 802.11 ví dụ như 802.11a, 802.11b, 802.11g… Ngày nay chuẩn 802.11 chỉ còn dùng để nghiên cứu không có ý nghĩa ứng dụng trong thực tế Tuy nhiên nó vẫn mang vai trò cách mạng quan trọng khi đưa ra tiêu chuẩn vật lý PHY và lớp MAC cho truyền sóng trong mạng WLAN... can nhiễu Các thiết bị này có thể là điện thoại di động, lò vi sóng, đèn hồng ngoại… - Nhiễu đa đường 19 Quãng đường của sóng khi đi từ máy phát đến máy thu trong thực tế không theo một đường thẳng nhất định mà đi qua rất nhiều vật cản như núi, nhà cao tầng, các hàng cây Sóng khi gặp các vật cản này sẽ phản xạ theo nhiều hướng khác nhau Kết quả là sóng đến máy thu sẽ gồm 2 thành phần là sóng tới trực