ĐIỆN tử VIỄN THÔNG công nghệ mạng không dây khotailieu

Công nghệ mạng không dây 1.Tổng quan mạng Wireless Ngày mạng không dây trở nên phổ biến tổ chức,doanh nghiệp cá nhân Chính tiện lợi mạng khơng dây nên dần thay cho hệ thống mạng có dây truyền thống tại: +Từ khả truyền thông di động dựa sở thông tin vô tuyến +giúp mở rộng môi trường cá nhân đáp ứng dịch vụ cơng việc hay giải trí +thực kết nối mạng phục vụ đa người dùng Hình : Mơ hình phân chia mạng không dây 2:WPAN(wireless personal area network) 2.1 Giới thiệu Wpan mạng không dây cá nhân sử dụng để kết nối phạm vi hẹp nhỏ 100m: Bluetooth(IEEE 802.15.1),UWB Zigbee ngồi có RFID Nhưng điển hình sủ dụng nhiều Bluetooth Bluetooth công nghệ không dây cho phép thiết bị điện, điện tử giao tiếp với sóng radio Bluetooth hoạt động phạm vi băng tần từ 2,4 đến 2,485 GHz Bluetooth sử dụng băng tần cung cấp băng thông lên đến 720 Kbps liệu phạm vi từ 10m đến 100m 2.3 Các phiên Phiên 1.0 1.0B có tốc độ 1Mbps (thực tế khoảng 700kbps) nhược điểm khả tương thích Bluetooth 1.1 phiên sửa lỗi 1.0 tốc độ tương tự 1.1 Bluetooth 1.2, hệ bắt đầu có nhiều cải tiến, thời gian dò tìm kết nối nhanh Bluetooth 1.2 tương thích ngược với chuẩn B 1.0 B 1.1 Tốc độ truyền thực tế cao hơn: 721kbps so với 700kbps chuẩn 1.1 Bluetooth 2.0 + ERD Bắt đầu nâng cao tốc độ giảm thiểu lượng tiêu thụ Tốc độ khoảng 2.1 Mbps Bluetooth 3.0 + HS (High Speed) tốc độ lý thuyết lên đến 24Mbps thêm tính chuẩn 802.11 (Wi-Fi) Phiên Bluetooth 4.0 nhất,là kết hợp “classic Bluetooth” (Bluetooth 2.1 3.0), “Bluetooth high speed” (Bluetooth 3.0 +HS) “Bluetooth low energy – Bluetooth lượng thấp” (Bluetooth Smart Ready/Bluetooth Smart).  “Bluetooth low energy” 2.2 Cơ chế hoạt động Bản thân bên bluetooth tập hợp nhiều giao thức hoạt động khác Bluetooth thiết kế hoạt động 79 tần số đơn lẻ Khi kết nối, tự động tìm tần số tương thích để di chuyển đến thiết bị cần kết nối khu vực nhằm đảm bảo liên tục Thiết bị Bluetooth có vai trò (master) kết nối với thiết bị xung quanh với vai trò phụ (slave) Vào lúc nào, liệu truyền master slave, thiết bị master chuyển nhanh từ thiết bị slave sang thiết bị slave khác theo thứ tự Mọi thiết bị có địa 48bit Về tầm phủ sóng, bluetooth có class: class có cơng suất 100mW với tầm phủ sóng gần 100m; class có cơng suất 2,5mW, tầm phủ sóng khoảng 10m; class 1mW với tầm phủ sóng khoảng 5m 2.2.1 chế truyền tải sửa lỗi dung kỹ thuật n nhảy tần số timelost(TS) thiết kế để làm việc môi trường nhiều tần số radio Cứ lần gửi hay nhận packet xong, Bluetooth lại nhảy sang tần sổ mới, tránh nhiễu từ tín hiệu khác Bluetooth nhảy tần nhanh dùng packet ngắn Vì nhảy nhanh packet ngắn làm giảm va chạm với sóng từ lò vi sóng phương tiện gây nhiễu khác khí Có phương pháp sử dụng việc tính đắn liệu truyền đi: + Forwad Eror Corection: thêm số bit kiểm tra vào phần Header hay Payload packet + Cuclic Repeat Request: liệu truyền lại bên nhận gửi thông báo nhận + Cyclic Redundancy Check: mã CRC thêm vào packet để kiểm chứng liệu Payload có khơng Bluetooth dùng kỹ thuật sữa lỗi tiến FEC (Forward Erro Correction) Giao thức băng tần sở (Baseband) Bluetooth kết họp chuyển mạch chuyển đổi packet Các khe thời gian dành riêng cho packet phục vụ đồng Thực bước nhảy tần cho packet truyền Một packet danh nghĩa chiếm timeslot, mở rộng chiếm đến hay timeslot Bluteooth hỗ trợ kênh liệu bất đồng bộ, hay ba kênh tín hiệu thoại đồng lúc, hay kênh hỗ trợ lúc liệu bất đồng tín hiệu đồng 2.2.2 Quá trình hình thành Piconet Hình: Mơ hình piconet Một piconet tạo cách: +Có Master rồi, Master thực Paging để kết nối với Slave +Một Unit (Master hay Slave) lắng nghe tín hiệu (code) mà thiết bị truy cập +Khi có chuyến đối vai trò Master Slave +Khi có Unit(Master hay Slave) chuyển sang trạng thái Active Vai trò thiết bị piconet là: Stand by : khơng làm Inquiry : Tìm thiết bị vùng lân cận Paging : Kết nối với thiết bị cụ thể Connecting : Nhận nhiệm vụ Sử dụng sóng mang vơ tuyến chúng phân phát lượng đơn giản tới máy thu xa Dữ liệu cần truyền truyền lên sóng mang để nhận máy thu,các sóng mang truyền tần số khác nên chúng không gây nhiễu tới Để nhận liệu máy thu vô tuyến bắt sóng tần số xác định loại bỏ tín hiệu có tần số khác Các card giao tiếp wlan cung cấp giao diện hdh mạng NOS với sóng 3.3 Bảo mật mạng Wlan Bảo mật mạng khơng dây nói chung wlan nói riêng quan trọng 3.3.1 Một số hình thức cơng + Tấn cơng khơng qua chứng thực Là khai thác lỗi nhận dạng 802.11 + Tấn công truyền lại Tin tặc chắn ngang việc truyền thông hợp lệ,bản tin không bị thay đổi sau bị truyền lại Kiểu cơng tạo kiểu công từ chối dịch vụ + Gỉa mạo AP Tin tặc đứng trộm lưu lượng nút 3.3.2 Một số phương pháp bảo mật Gồm nhóm sau: 3.3.2.1 Firewall, phương pháp lọc Lọc gói tin,khóa port,lọc địa Mac chế bảo mật bổ sung cho bảo mật khác Hoạt động danh sách truy nhập router,nó kiểm tra xem tham số máy trạm chuẩn chưa 3.3.2.2 Xác thực Phương thức 802.1x Quản lý thông tin:tên đăng nhập,mật khẩu,mã số thẻ,dấu vân tay… 3.3.2.1 Mã hóa liệu truyền Mọi liệu trước dược truyền qua mạng mã hóa theo chuẩn chung,cho dù tin tặc có lấy liệu khơng thể giải mà 3.4 Ưu khuyết điểm mạng không dây Wlan 3.4.1 Ưu điểm: Dễ cấu hình cài đặt mạng Tiết kiệm chi phí mở rộng mạng Khả động cao 3.4.2 Khuyết điểm: Tốc độ chậm so với LAN Dễ bị nhiễu Tốn chi phí cài đặt thành phần sở 4:WMAN 4.1 Giới thiệu chung Wman WMAN hay gọi WiMAX cơng nghệ khơng dây băng rộng,có chuẩn 802.16 Có khả triển khai phạm vi rộng Cung cấp tốc đọ liệu lên đến 75Mbps Với tầm phủ sóng từ 2-10km 4.2 Các chuẩn Wimax 4.2.1 Chuẩn IEEE 802.16-2001 Hoạt động dải tần 10-66GHz Các dải thông kênh 20 MHz, 25 MHz, 28 MHz Tốc độ bít 32-134 Mbps với kênh 28 MHz Điều chế QPSK, 16 QAM 64 QAM Tầm phủ sóng: 2-5 km 4.2.2 Chuẩn IEEE 802.16a công bố vào tháng 4/2003 Hoạt động băng tần 2-11 GHz Điều chế OFDMA với 2048 sóng mang, OFDM 256 sóng mang, QPSK, 16 QAM, 64 QAM Dải thơng kênh thay đổi 1,25MHz 20MHz Tốc độ bit: tới 75Mbps với kênh 20 MHz 4.2.3 Chuẩn IEEE 802.16e Hoạt động băng tần nhỏ GHz tốc độ lên tới 15 Mbps với kênh MHz Tầm phủ sóng từ 2-5 km Ngồi có chuẩn: 802.16g, 802.16f, 802.16h 4.3 Mơ hình ứng dụng WiMAX Tiêu chuẩn IEEE 802.16 đề xuất mơ hình ứng dụng Mơ hình ứng dụng cố định Mơ hình ứng dụng di động 4.3.1 Mơ hình ứng dụng cổ định (Fixed WiMAX) Mơ hình cố định sử dụng thiết bị theo tiêu chuẩn IEEE.802.16 - 2004 Tiêu chuẩn gọi “không dây cố định” thiết bị thơng tin làm việc với anten đặt cố định nhà thuê bao Anten đặt nhà cột tháp tương tự chảo thơng tin vệ tinh Hình: Mơ hình ứng dụng Wimax Băng tần cơng tác 2,5 GHz 3,5 GHz Độ rộng băng tầng 3,5 MHz WiMAX thực cách tiếp nói khơng dây đến modem cáp, đến đôi dây thuê bao mạch xDSL mạng Tx/Ex (truyền phát/chuyển mạch) 4.3.2 Mơ hình ứng dụng WiMAX di động Mơ hình WiMAX di động sử dụng thiết bị phù hợp với tiêu chuẩn 802.16e Làm việc băng tần thấp 6GHz Mạng lưới phối hợp MLAN, mạng di động cellular 3G có thề tạo thành mạng di động có vùng phủ sóng rộng khắp WWAN(Wireless Wide Area Network) 5.1 Giới thiệu Wwan hệ thống mạng diện rộng không dây, đại diện cho công nghệ mạng diện rộng mạng điện thoại 2G, GSM,CDMA,GPRS,3G… Khoảng cách: triển khai diện rộng lên đến hàng chục hàng trăm km Tốc độ truyền: từ kbps đến 20 Kbps 5.2 Một số khái niệm 2G hay hệ thứ 2: Sử dụng sóng hay số tần số 800MHz 1900 Mhz Nó bao gồm Advanced mobile phone service(AMPS),Division multiple access(CDMA) 3G hay hệ thứ 3: Chuẩn hệ thứ ba trọng vào dịch vụ mở rộng vùng phủ sóng lớn, tốc độ truyền liệu cao tốc độ liệu từ 384 kbps đến 2Mbps Hệ thống số- Là chuẩn sử dụng lien lạc dạng số TDMA,CDMA,IS,GSM Băng tần PSC (personal communication services ) bang tần 1900MHz truyền nhận liệu dạng số(các chuẩn sử dụng bang tần TDMA,CDMA,GSM Wap- Là đặc điểm cho việc truyền nhận, thể liệu dạng web thiết bị di động 5.3 Ưu nhược điểm Wwan Do truyền sóng Radio nên Wwan dễ bị gián đoạn mạng phát sinh nguy tiềm ẩn ảnh hưởng thời tiết,địa hình, điều kiện tự nhiên khác.dưới ưu nhược điểm Wwan so với mạng hữu tuyến thông thường Ưu điểm + Dễ dàng mở rộng mạng Tránh giới hạn việc dùng cáp thiết bị phần cứng khác Khả động cao,Các thiết bị di động di chuyển phạm vi rộng + Khuyết điểm: Dễ bị ảnh hưởng tác động mơi trường Khơng an tồn, thơng tin dễ bị thất lạc Chất lượng mạng chưa cao Chi phí cao việc thiết lập sở hạ tầng 5.4 Ứng dụng mạng diện rộng Wwan Do sử dụng cơng nghệ di động wimax,UMTS,GPRS,EDGE,3G… để truyền thông tin,nên vùng phủ song công nghệ rộng ứng dụng : -Doanh nghiệp muốn liên kết sở hạ tầng cơng nghệ thơng tin với vài tòa nhà xa trung tâm -Một trường dại học muốn phủ internet tồn khn viên trường -Một bệnh viện muốn phủ internet trấn để trao đổi thông tin với bệnh nhân cách nhanh WWAN giải pháp thích hợp cho nhiều ngành công nghiệp ngành dịch vụ cung cấp băng thơng lớn,độ an tồn lớn,độ tin cậy cao… ... Bluetooth công nghệ không dây cho phép thiết bị điện, điện tử giao tiếp với sóng radio Bluetooth hoạt động phạm vi băng tần từ 2,4 đến 2,485 GHz Bluetooth sử dụng băng tần cung cấp băng thông lên... kế,gồm mơ hình sau: Mơ hình mạng độc lập(IBSSs) hay gọi mạng Ad hoc Mơ hình mạng sở (BSSs) Mơ hình mạng mở rộng(ESSs) 3.2.1 Mơ hình mạng độc lập Các nút di động tập trung lại không gian nhỏ để hình... chuyển vùng tốt 3.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠNG Wlan Mạng WLAN sử dụng sóng điện từ (vơ tuyến) để truyền thông tin.Người dùng đầu cuối truy cập mạng wlan thông qua card giao tiếp wlan Sử dụng sóng