Slide bài giảng môn mạng không dây: Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GÒN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY GV: LƯƠNG MINH HUẤN NỘI DUNG I Mạng Wireless II Mạng CDMA III Wifi I Mạng Wireless Khái niệm mạng Wireless Wireless loại mạng máy tính việc kết nối thành phần mạng không sử dụng loại cáp mạng thông thường, môi trường truyền thông thành phần mạng khơng khí Các thành phần mạng sử dụng sóng điện từ để truyền thơng với   I Mạng Wireless Lịch sử đời mạng Wireless (WLAN)  Công nghệ WLAN lần xuất vào cuối năm 1990  Năm 1992, nhà sản xuất bắt đầu bán sản phẩm WLAN sử dụng băng tần 2.4Ghz  Năm 1997, Institute of Electrical and Electronics Engineers(IEEE) phê chuẩn đời chuẩn 802.11, biết với tên gọi WIFI (Wireless Fidelity) cho mạng WLAN I Mạng Wireless Lịch sử đời mạng Wireless (WLAN)  Năm 1999, IEEE thông qua hai bổ sung cho chuẩn 802.11 chuẩn 802.11a 802.11b (định nghĩa phương pháp truyền tín hiệu)  Năm 2003, IEEE công bố thêm cải tiến chuẩn 802.11g mà truyền nhận thơng tin hai dãy tần 2.4Ghz 5Ghz nâng tốc độ truyền liệu lên đến 54Mbps I Mạng Wireless Các tổ chức WLAN FCC IEEE Wifi - Alliance FCC  Là tổ chức phi phủ Mỹ thành lập vào năm 1934  FCC tạo văn pháp luật mà thiết bị WLAN phải tuân thủ theo chẳng hạn như:    Các tần số sóng vơ tuyến (Radio) Mức cơng suất đầu Thiết bị sử dụng nhà (indoor) trời (outdoor) FCC FCC cung cấp dãy băng tần miễn phí sau để giao tiếp sóng vơ tuyến (radio): - Industrial Scientific Medical (ISM) – dành cho công nghiệp, khoa học, y tế - Unlicensed National Information Infrastructure (U-NII) – hạ tầng thông tin quốc gia không cấp phép IEEE The Institute of Electrical and Electronics Engineers Tổ chức IEEE phát triển chuẩn Wireless 802.11 Nhờ đời chuẩn tác động tạo bước ngoặt phát triển mạng wireless Sau này, IEEE phát triển nhiều chuẩn khác cho mạng WLAN WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) • • Nhiệm vụ WECA xác nhận khả tương tác sản phẩm Wi-Fi ™ (IEEE 802 11) thúc đẩy Wi-Fi tiêu chuẩn mạng WLAN tất phân khúc thị trường tồn cầu Có công ty bao gồm Intersil, 3Com, Nokia, Aironet (về sau được Cisco sáp nhập), Symbol Lucent liên kết với để tạo Liên minh tương thích Ethernet khơng dây WECA  II.1 ƯU ĐIỂM CDMA  Một ưu điểm khác CDMA nhờ sử dụng thuật toán điều khiển nhanh xác, th bao phát mức cơng suất vừa đủ để đảm bảo chất lượng tín hiệu, giúp tăng tuổi thọ pin, thời gian chờ đàm thoại  Máy điện thoại di động CDMA sử dụng pin nhỏ hơn, nên trọng lượng máy nhẹ, kích thước gọn dễ sử dụng II.1 ƯU ĐIỂM CDMA  Trong vấn đề bảo mật, CDMA cung cấp chế độ bảo mật cao nhờ sử dụng tín hiệu trải băng phổ rộng Các tín hiệu băng rộng khó bị rò xuất mức nhiễu  Ngoài ra, với tốc độ truyền nhanh cơng nghệ có, nhà cung cấp dịch vụ triển khai nhiều tùy chọn dịch vụ thoại, thoại liệu, fax, Internet II.2 NHƯỢC ĐIỂM CỦA CDMA  CDMA công nghệ mới, sở hạ tầng yêu cầu cao hơn, đồng thời phải tương thích thiết bị đầu cuối phí đắt GSM.   GSM hệ thống có cấu trúc mở nên hồn tồn khơng phụ thuộc vào phần cứng, người ta mua thiết bị từ nhiều hãng khác nhau, với CDMA, thiết bị phải hoàn toàn đồng  Xử lý tín hiệu phức tạp II.2 CDMA Encode/Decode  encoded signal = (original data) X (chipping sequence)  decoding: inner-product of encoded signal and chipping sequence  ssa II.2 CDMA Encode/Decode channel output Zi,m Zi,m= di cm d0 = data bits 1 d1 = -1 -1 -1 -1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 sender code 1 1 -1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 slot slot slot channel channel output output slot M Di = Σ Zi,m cm m=1 M received -1 -1 -1 input code 1 1 1 -1 1 -1 -1 -1 slot 1 d0 = -1 -1 -1 -1 -1 receiver 1 -1 slot -1 -1 -1 d1 = -1 slot slot channel channel output output II.3 CDMA: two-sender interference III Wi-fi  Wi-Fi viết tắt từ Wireless Fidelity hay mạng 802.11 là hệ thống mạng khơng dây sử dụng sóng vơ tuyến, giống như điện thoại di động, truyền hình và radio  Hệ thống hoạt động số sân bay, quán café, thư viện hoặc khách sạn  Hệ thống cho phép truy cập Internet tại khu vực có sóng hệ thống này, hồn tồn khơng cần đến cáp nối Ngồi điểm kết nối cơng cộng (hotspots), WiFi thiết lập nhà riêng III Wi-fi  Tên gọi 802.11 bắt nguồn từ viện IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)  chuẩn thông dụng WiFi 802.11a/b/g/n/ac/ad  Chuẩn 802.11b phiên thị trường Đây chuẩn chậm rẻ tiền nhất, trở nên phổ biến so với chuẩn khác 802.11b phát tín hiệu tần số 2.4 GHz, xử lý đến 11 mbps, sử dụng mã CCK (complimentary code keying)  Chuẩn 802.11g phát tần số 2.4 GHz, nhanh so với chuẩn 802.11b, tốc độ xử lý đạt 54 mbps Chuẩn 802.11g nhanh sử dụng mã OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing), công nghệ mã hóa hiệu III Wi-fi  Chuẩn 802.11a phát tần số 5 GHz đạt đến 54 mbps Nó sử dụng mã OFDM Những chuẩn sau 802.11n nhanh chuẩn 802.11a, 802.11n chưa phải chuẩn cuối  Chuẩn 802.11n phát tần số 2.4 GHz, nhanh so với chuẩn 802.11a, tốc độ truyền liệu tối đa đạt 450 mbps  Chuẩn 802.11ac phát tần số 5 GHz nhanh so với chuẩn 802.11n, tốc độ truyền liệu tối đa đạt đến 1.3 gbps  Chuẩn 802.11ad phát tần số 60 GHz nhanh so với chuẩn 802.11ac, tốc độ truyền liệu tối đa đạt đến 4,6 gbps III Wi-fi III Wi-fi  Truyền thông qua mạng không dây truyền thông vô tuyến hai chiều Cụ thể:  Thiết bị adapter khơng dây (hay chuyển tín hiệu khơng dây) của máy tính chuyển đổi dữ liệu sang tín hiệu vơ tuyến phát tín hiệu một ăng-ten  Thiết bị router không dây nhận tín hiệu giải mã chúng Nó gởi thơng tin tới Internet thơng qua kết nối hữu tuyến Ethernet  Quy trình hoạt động với chiều ngược lại, router nhận thông tin từ Internet, chuyển chúng thành tín hiệu vơ tuyến gởi đến adapter khơng dây máy tính III.1 802.11 LAN architecture ❒ ❍ Internet hub, switch or router AP Áp dụng mơ hình mạng sở BSS AP BSS base station = access point (AP) III.2 CSMA/CA  CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) chế đa truy cập tránh xung đột  thuộc tầng vật lý kiểm soát phương thức truy cập sử dụng IEEE 802.11 (Wi Fi)  CSMA/CA tránh xung đột (CSMA/CD phát xung đột) sử dụng ACK để xác nhận thay tùy ý sử dụng mơi trường truyền có xung đột xảy  Việc sử dụng ACK đơn giản, thiết bị khơng dây gởi gói tin, đầu nhận đáp lại ACK gói tin nhận đầy đủ Nếu đầu gởi khơng nhận ACK xem có xung đột xảy truyền lại gói tin Collision Avoidance: RTS-CTS exchange B A AP RTS(B) RTS(A) reservation collision RTS(A) CTS(A) CTS(A) DATA (A) defer time ACK(A) ACK(A) III.3 MOBILITY WITHIN SAME SUBNET  H1 remains in same IP subnet: IP address router can remain same  switch: which AP is associated with H1?  hub or switch self-learning (Ch 5): switch will see frame from H1 and “remember” which switch port BBS can be used to reach H1 AP AP H1 BBS ... CHUẨN CỦA MẠNG WIRELESS 54 Mbps 802 .11 {a,g} 5 -11 Mbps 11 p-to-p link 802 .11 b Mbps 802 .15 3G UMTS/WCDMA, CDMA2000 384 Kbps 2G IS-95 CDMA, GSM 56 Kbps Indoor 10 – 30m Outdoor 50 – 200m Mid range... Wireless (WLAN)  Năm 19 99, IEEE thông qua hai bổ sung cho chuẩn 802 .11 chuẩn 802 .11 a 802 .11 b (định nghĩa phương pháp truyền tín hiệu)  Năm 2003, IEEE công bố thêm cải tiến chuẩn 802 .11 g mà truyền nhận... vào cuối năm 19 90  Năm 19 92, nhà sản xuất bắt đầu bán sản phẩm WLAN sử dụng băng tần 2.4Ghz  Năm 19 97, Institute of Electrical and Electronics Engineers(IEEE) phê chuẩn đời chuẩn 802 .11 , biết với