Nghiên cứu về mạng máy tính không dây

Nghiên cứu về mạng máy tính không dây Nghiên cứu về mạng máy tính không dây Nghiên cứu về mạng máy tính không dây luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU VỀ MẠNG MÁY TÍNH KHƠNG DÂY NGÀNH : CƠNG NGHỆ THÔNG TIN KONG SAMBO Người hướng dẫn khoa học : TS Trịnh Văn Loan HÀ NỘI 2006 - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính khơng dây - LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy giao hướng dẫn, Tiến sĩ Trịnh Văn Loan tận tình báo cho em nhiều ý kiến quý báu trình thực luận văn tốt nghiệp Em chân thành cảm ơn thầy cô giao Bộ môn Kỹ thuật Máy tính, Khoa Cơng nghệ Thơng tin, Trung tâm Đào tạo Bồi dưỡng sau Đại học thầy cô Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tận tình dạy bảo tạo điều kiện để em hoàn thành luận văn Do hạn chế thời gian thực trình độ, chắn luận văn có nhiều sai sót, mong thầy bạn có quan tâm tới luận văn góp ý, bổ sung Hà Nội, tháng 11 năm 2006 Học viên Kong Sambo - Kong Sambo - - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính khơng dây - MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN - MỤC LỤC DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT - DANH SÁCH HÌNH VẼ 11 MỞ ĐẦU - 14 PHẦN I TRUYỀN THÔNG KHÔNG DÂY 15 CHƯƠNG MỘT SỐ YẾU TỐ KỸ THUẬT TRONG TRUYỀN THÔNG KHÔNG DÂY - 16 1.1 Giới thiệu truyền thông không dây - 16 1.2 Các thành phần tổng qt truyền sóng Rađiơ - 17 1.3 Anten - 19 1.4 Trạm sở trạm di động - 21 1.5 Kênh hoá phổ tần - 21 1.6 Một số quy định cho truyền thông không dây 24 CHƯƠNG PHÂN BỔ SĨNG RAĐIƠ - 26 2.1 Tái sử dụng tần số 26 2.2 Chiến lược gán tần số 29 2.3 Nhiễu dung lượng hệ thống - 31 2.3.1 Nhiễu kênh chung 31 2.3.2 Nhiễu kênh lân cận - 35 2.4 Tăng dung lượng hệ thống 37 2.4.1 Phân chia Cell - 37 2.4.2 Phân khu - 40 CHƯƠNG ĐIỀU KIỆN TRUYỀN SĨNG RAĐIƠ 43 - Kong Sambo - - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính khơng dây - 3.1 Giới thiệu truyền sóng Rađiơ 43 3.2 Mơ hình truyền khơng gian tự 44 3.3 Ba chế truyền 46 3.3.1 Tính phản xạ - 47 3.3.2 Tính nhiễu xạ 48 3.3.2.1 Hình học Fresnel Zone - 48 3.3.2.2 Mơ hình nhiễu xạ cạnh dao - 49 3.3.3 Tính tán xạ - 51 3.4 Giảm âm quy mô nhỏ đa đường 52 3.5 Giảm âm quy mô lớn - 55 3.6 Kỹ thuật đa dạng 56 3.7 Bố trí cơng suất - 57 CHƯƠNG ĐỘ TIN CẬY VÙNG PHỦ SÓNG 62 4.1 Sự cách mạng kỹ thuật đánh giá vùng phủ sóng 62 4.2 Các mơ hình tổn hao đường truyền 65 4.3 Xác định độ tin cậy vùng phủ sóng 69 PHẦN II MẠNG LAN KHÔNG DÂY 74 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG LAN KHÔNG DÂY - 75 1.1 Mạng LAN khơng dây gì? 75 1.2 Ưu điểm mạng LAN không dây - 76 1.3 Hoạt động mạng LAN không dây - 77 1.4 Các vấn đề quan tâm mạng LAN không - 78 CHƯƠNG KẾT NỐI MẠNG LAN KHÔNG DÂY 82 2.1 Điều chế trải phố 82 2.1.1 Trải phổ chuỗi trực tiếp DSSS 83 2.1.2 Trải phổ nhảy tần FHSS - 84 - Kong Sambo - - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính khơng dây - 2.1.3 Cơng nghệ ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM - 85 2.2 Các chuẩn 802.11 - 86 2.2.1 Chuẩn 802.11b 88 2.2.2 Chuẩn 802.11a 89 2.2.3 Chuẩn 802.11e 90 2.3 Kiến trúc IEEE 802.11 - 90 2.3.1 Các thành phần kiến trúc 90 2.3.2 Mạng đặc biệt Ad-hoc - 91 2.3.3 Mơ hình thực tế - 92 CHƯƠNG AN NINH MẠNG LAN KHÔNG DÂY 94 3.1 Khái niệm an ninh mạng - 94 3.2 Tấn công vào mạng không dây - 96 3.2.1 Các kiểu công - 96 3.2.1.1 Tấn công bị động - 96 3.2.1.2 Tấn công chủ động - 97 3.2.1.3 Kiểu công chèn ép 98 3.2.1.4 Tấn công theo kiểu thu hút 99 3.2.2 Các kiểu công cụ thể - 99 3.2.2.1 Bắt gói tin 100 3.2.2.2 Mạo danh truy cập trái phép - 102 3.2.2.3 Tấn công từ chối dịch vụ 103 3.2.2.4 Tấn công cưỡng đoạt điều khiển sửa đổi thông tin 104 3.2.2.5 Dò mật - 106 3.3 3.3.1 3.3.1.1 Nguyên lý chứng thực mã hoá mạng không dây 108 Khái niệm AAA - 109 Chứng thực 109 - Kong Sambo - - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính khơng dây - 3.3.1.2 Phê duyệt - 109 3.3.1.3 Kiểm tra 110 3.3.2 Mã hoá liệu 110 3.3.3 Chứng thực địa MAC - 111 3.3.4 Chứng thực SSID 112 3.3.5 Chứng thực mã hoá WEP 116 3.3.5.1 Phương thức chứng thực WEP - 116 3.3.5.2 Tính riêng tư - 117 3.3.5.3 Vectơ khởi tạo IV - 118 3.3.5.4 Giá trị ICV - 120 3.3.5.5 Cấu trúc khung 121 3.3.5.6 Thuật toán mã hoá RC4 122 3.3.6 3.4 Các ưu nhược điểm WEP - 125 Các nguyên lý chứng thực mã hoá cải tiến 131 3.4.1 Kiến trúc mạng an toàn 131 3.4.2 WPA 132 3.4.3 RADIUS Server - 132 3.4.4 802.1x EAP 135 3.4.4.1 Xác thực cổng mạng 802.1x - 136 3.4.4.2 Giao thức chứng thực mở rộng - EAP - 138 3.4.4.3 Các phương thức chứng thực EAP hỗ trợ - 140 3.4.5 Giao thực tồn vẹn khố tạm thời - PKIP - 144 3.4.5.1 Tổng quan PKIP - 144 3.4.5.2 Tính tồn vẹn thơng điệp - MIC - 144 3.4.5.3 Per-Packet Key Mixing 147 3.4.5.4 Hàm băm - 148 3.4.6 Chuẩn mã hoá tiên tiến - AES 149 - Kong Sambo - - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính khơng dây - 3.4.6.1 Tổng quan AES 149 3.4.6.2 Các chế độ hoạt động 149 3.4.6.3 Chế độ Counter 150 3.4.6.4 Cơ chế mã hoá giải mã với AES 154 3.4.7 Một số nguyên lý khác - 159 3.4.7.1 Kerberos 159 3.4.7.2 Phương pháp lọc 163 3.4.7.3 VPN - 164 CHƯƠNG THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH MƠ PHỊNG ĐỘ TIN CẬY VÙNG PHỦ SĨNG 167 4.1 Mô tả chương trình mơ phịng 167 4.2 Dữ liệu đầu vào tính toán số liệu - 167 4.3 Giao diện chương trình đồ thị biểu diễn kết - 170 4.4 Đánh giá 170 KẾT LUẬN - 172 TÀI LIỆU THAM KHẢO - 175 - Kong Sambo - - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính khơng dây - DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt Authentication Authorization Chứng thực, phê duyệt, kiểm Audit tra Advanced Encryption Standard Chuẩn mã hoá tiên tiến AP Access Point Điểm truy cập BSS Basic Service Set Tập dịch vụ sở BSSID Basic Service Set Identifier Định danh tập dịch vụ sở CCMP Counter Mode CBC MAC Giao thức tích hợp chế độ Protocol Counter CBC MAC Cipher Block Chaining Phương thức xác thực theo AAA AES CBC chuỗi khối Cipher CDMA Code Devision Multiple Access Đa truy cập phân chia theo mã CSMA/CD CSMA/CA Carrier Sense Multiple Acces Đa truy cập cảm ứng sóng with Collision Detection mang có kiểm sốt xung đột Carrier Sense Multiple Access Đa truy cập cảm ứng sóng with Collision Avoidance mang có tránh xung đột Denial of Service Từ chối dịch vụ Distributed System Hệ phân tán Direct Sequence Spread Trải phổ chuỗi trực tiếp DOS DS DSSS Spectrum - Kong Sambo - - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính không dây - Extensible Authentication Giao thức chứng thực mở Protocol rộng EAPOL EAP over LAN EAP LAN EAPOW EAP over Wireless EAP không dây ESS Extended Service Set Tập dịch vụ mở rộng ETSI European Telecommunications Viện tiêu chuẩn viễn thông Standard Institute Châu Âu Federal Communication Uỷ truyền thông liên Commission bang Frequency Devision Multiple Đa truy cập phân chia theo Access tần số Frequency Hopping Spread Trải phổ nhảy tần EAP FCC FDMA FHSS Spectrum FER Frame Error Rate Mức lỗi khung GPS Geographic Poisioning System Hệ thống định vị địa lý GSM Global System for Mobile Hệ thống di động toàn cầu ICV Intergrity Check Value Giá trị kiểm tra tính tồn vẹn IEEE Institute of Electrical and Viện nghiên cứu kỹ thuật Electronics Engineers điện- điện tử Internet Engineering Task Force Nhóm công việc công nghệ IETF Internet Infrared Tia hồng ngoại IPSec Internet Protocol Security Bảo mật giao thức Internet ISM Industrial, Scientific and Công nghiệp, khoa học ý Medical tế International Liên bang viễn thông Quốc tế IR ITU - Kong Sambo - - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính khơng dây - Telecommunication Union IV Initialization Vector Vectơ khởi tạo LAN Local Area Network Mạng cục MAC Media Access Control Điều khiển truy cập phương tiện MIC Message Intergrity Check Kiểm tra tính tồn vẹn thơng điệp MSC Mobile Switching Center Trung tâm chuyển mạch di động MSDU Media Access Control Service Đơn vị liệu dịch vụ MAC Data Unit MPDU OFDM Media Access Control Protocol Đơn vị liệu giao thức Data Unit MAC Orthogonal Frequency Division Ghép kênh phân chia theo tần Multiplexing số trực giao Personal Computer Memory Tổ chức Quốc tế Card nhớ Card International Association máy tính xách tay PEAP Protected EAP Protocol Giao thức EAP bảo vệ PKIP Public Key Infrastructure Giao thức hạ tầng khố cơng Protocol khái Remote Access Dial-In User Dịch vụ người sử dụng cho Service việc quay số truy cập từ xa RC4 Rivest Cipher Thuật toán mã hố WEP RF Radio Frequency Tần số Rađiơ SSID Service Set Identifier Mã định danh dịch vụ STA Station Trạm PCMCIA RADIUS - Kong Sambo - - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - 161 - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính không dây - dụng gửi xác thực này, với TGT, đến TGS, yêu cầu truy cập đến server đích TGS giải mã TGT để tìm lại SK1 sau sử dụng SK1 bên TGT để giải mã xác thực Nó kiểm tra thơng tin xác thực, ticket, địa mạng người sử dụng, timestamp Nếu tất hợp, cho phép yêu cầu xử lý Sau TGS tạo phiên khoá (SK2) cho người sử dụng server đích để sử dụng, mã hố sử dụng SK1, gửi đến người sử dụng TGS gửi ticket chứa tên người sử dụng, địa mạng, timestamp, thời gian hết hạn, tất mã hoá với khoá mật server đích, tên Server  Trao đổi User/Server: người sử dụng giải mã thông điệp chọn lấy SK2 Cuối sẵn sáng hướng đến Server đích, người sử dụng tạo xác thực mã hoá với SK2 Người sử dụng gửi session ticket (mã hỗ xong với khố mật Server đích) gửi xác thực mã hố Tại xác thực chứa plaintext mã hố với SK2, khẳng định người sử dụng biết khoá Timestamp mã hoá bảo vệ nghe trộm từ việc ghi chép ticket xác thực lặp lại chúng Server đích giải mã kiểm tra ticket, xác thực, địa người sử dụng, timestamp Đối với ứng dụng yêu cầu xác thực hai chiều, Server đích trả thơng điệp gồm có timestamp cộng 1, mã hoá với SK2 Điều khẳng định đến người sử dụng Server thực biết khoá mật giải mã ticket xác thực  Truyền thông an tồn: Server đích biết người sử dụng khẳng định, hai bên chia sẻ khoá mã hoá cho truyền - Kong Sambo - - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - 162 - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính khơng dây - thơng an tồn Tại có người sử dụng Server đích dùng chung khố này, chúng giả sử thơng điệp hiên mã hố khố đó, xuất phát với nhóm khác • Nhược điểm Kerboros: Sau nhược điểm cho hệ thống xác thực Kerboros:  Nếu kẻ công log vào máy tính, lúc người sử dụng có phép, khố ẩn định vị máy tính truy cập kẻ cơng  Hệ thống Kerboros dựa tính đồng đồng hồ máy khác Nếu kẻ xâm phạm lừa dối host thời hạn thời gian đắn, ticket xác thực cho mạng sử dụng lặp lại, kết cho timestamp không hết hạn  Ta phải tin tưởng tất ba máy (các Server xác thực [KDC], ticket, Server mạng) khơng có kẻ xâm phạm  Nếu ticket chuyển tiếp, hệ thống phải tin tất hệ thống khác mà ticket qua trước đến Server Tuy nhiên, Server, nơi mà Ticket đến khơng thể bảo nơi mà đến từ - bảo Server khác flag, đạt  Các mật đốn nhúng đoán mật vào thuật toán khoá mã hố cơng cộng  Một ticket chấp nhận lâu, bị dễ ăn trộm sử dụng người sử dụng khơng có phép  Trong hệ thống không dây sử dụng việc đăng ký địa MAC làm phương thức xác thực, NIC bị ăn cặp card có xác thực vốn có người sử dụng mà gán cho NIC đồng ý truy cập đến mạng - Kong Sambo - - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - 163 - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính khơng dây - 3.4.7.2 Phương pháp lọc Phương pháp lọc nguyên lý hệ thống firewall, hệ thống kiểm tra tất thông tin qua lọc lấy thơng tin cần thiết loại bỏ thông tin phá hoại, gây tổn hại hệ thống, ví dụ tin vô nghĩa gửi đến liên tục dùng để công từ chối dịch vụ • Lọc địa MAC : Lọc theo địa MAC dùng để chứng thực Client với AP Ngồi để làm phương pháp bảo mật để phân loại truy cập theo thiết bị, để ngăn chặn truy cập trái phép Tuy nhiên việc lọc địa MAC có hạn chế sau:  Giả sử người sử dụng bị máy tính, kẻ cặp dễ dàng truy cập cơng mạng máy tính mang địa MAC AP cho phép, người dùng máy tính lúc đầu gặp khó khăn AP chưa kịp cập nhật địa MAC máy tính  Một số card mang không dây loại PCMCIA dùng cho chuẩn 802.11 hỗ trợ khả tự thay đổi địa MAC, kẻ công việc thay đổi địa giống địa máy tính mạng cấp phép có nhiều hội chứng thực thành cơng • Lọc địa IP: Địa IP khác địa MAC chỗ dùng cho lớp Nó địa Logic địa vật lý gắn liên với thiết bị mạng Về nguyên lý hoạt động lọc IP giống lọc địa MAC Địa IP cung cấp động (DHCP) tự đặt (manual - Kong Sambo - - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - 164 - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính khơng dây - set) Khi kẻ cơng dị hay biết địa IP để qua mặt AP Vì phương pháp hiệu khơng cao • Lọc cổng: Lọc cổng mặt nguyên lý giống hai nguyên tắc lọc kia, phân chia cổng thực lớp Một máy tính mở nhiều cổng để máy tính khác truy cập vào, cổng đáp ứng dịch vụ khác nhau, ví dụ cổng 21 cho FTP, cổng 23 cho Telnet, cổng 80 cho HTTP, v.v Việc lọc theo cổng biện pháp để ngắn chặn truy cập trái phép đến cổng khác dịch vụ khác Hiện có nhiều tiện ích dị, qt cổng giúp cho kẻ cơng dễ dàng xác định máy tính mở cổng cho dịch vụ 3.4.7.3 VPN • Khái niệm VPN Một VPN cho phép nhóm xác định người sử dụng truy cập liệu tài liệu mạng riêng cách an toàn Internet mạng khác VPN đặc trưng hoá việc sử dụng tương tranh đường hấm, mã hoá, xác thực, điều khiển truy cập mạng công cộng VPN tạo kết nối điểm-điểm sử dụng kỹ thuật gọi “đường hấm” Đường hấm hoạt động đường ống mà khoan qua mây mạng để kết nối hai điểm Thường bắt đầu người sử dụng từ xa, trình đường hấm đóng gói liệu mã hố vào gói chuẩn TCP/IP, mà sau qua Internet đến VPN Server cách an - Kong Sambo - - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - 165 - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính khơng dây - toàn bên khác, nơi chúng giải mã mở gói mạng LAN riêng Hầu hết VPN sử dụng giao thức bảo mật IPSec, giao thức IETF phát triển, mơ hình có tính mở đảm bảo tính riêng tư liệu, cung cấp tính sau: tin cậy, tích hợp tính phi kết nối, chứng thực liệu, bảo vệ việc nghe trộm, lấy trộm liệu Khả tích hợp phi kết nối dảm bảo gói tin nhận khơng bị thay đổi so với gói tin gốc Chứng thực liệu gốc đảm bảo tin nhận từ địa nguồn Bảo vệ chống lặp lại nhằm tránh việc gói tin bị gửi gửi lại nhiều lần Giao thức IPSec đảm bảo chống khả giải mã gói tin nghe trộm hai phần header IPSec đặc biệt chèn vào phần header gói IP Giao thức IKE- Internet Key Exchange đưa phương thức cho phép mã hố bí mật thơng số bảo vệ khác liên quan trao đổi đặn khơng cần can thiệp người dùng • VPN hoạt động với 802.11 Để hỗ trợ WLAN 802.11, ứng dụng phần mềm Client VPN triển khai tất máy mà sử dụng WLAN, Gateway VPN đưa vào mạng AP WLAN Segment, hình 3.33 - Kong Sambo - - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - 166 - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính khơng dây - Hình 3.33 Một WLAN có VPN Một đường hấm VPN mã hố xây dựng từ laptop qua Gateway không dây kết thúc VPN Gateway để truy cập mạng LAN có dây qua AP khơng dây Tất lưu lượng qua AP phải qua VPN gateway trước vào LAN Sau liệu cleartext bên khác đường hấm bảo mật tiếp tục đích bên mạng cục Đường hấm VPN cung cấp chứng nhận, tin tưởng liệu, tính tồn vẹn liệu IPSec cung cấp lớp mạng, tất ứng dụng giao thức phía lớp IPSec bảo vệ Chức bảo mật IPSec độc lập với chức bảo mật lớp WEP Vì triển khai đồng thời IPSec WEP - Kong Sambo - - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - 167 - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính khơng dây - CHƯƠNG THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH MƠ PHỊNG ĐỘ TIN CẬY VÙNG PHỦ SĨNG 4.1 Mơ tả chương trình mơ phịng Em thiết kế chương trình mơ phịng cho việc đánh giá độ tin cậy vùng phủ sóng, áp dụng vào vùng diện tích 540m x 380m = 205200 m2 , P P diện tích chia thành khu nhỏ phân loại theo môi trường truyền sóng khác có số mũ tổn hao đường truyền riêng (n) Ở ta giả sử Anten phát với công suất 200 dBm, khoảng cách tham chiếu d = 100, R R công suất thu khoảng cách tham chiếu P(d ) = 40dBm ta tính tốn R R cơng suất ước lượng thu khoảng ngăn cách cách T-R theo mơ hình tổn hao đường truyền (d i / d )n di động di chuyển qua R R R R P P mơi trường truyền khác Tại vị trí truyền di động, ta tính phân số tồn thể vùng phủ sóng xác suất cơng suất tín hiệu thu vượt qua mức ngưỡng (γ) xác định Chương trình thực việc tính tốn số liệu biểu diễn kết tính đồ thị 4.2 Dữ liệu đầu vào tính tốn số liệu • Dữ liệu đầu vào: Cơng suất phát Anten, khoảng cách tham chiếu d , công suất thu đo khoảng cách tham chiếu d , số mũ tổn R R - Kong Sambo - R R - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - 168 - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính không dây - hao đường truyền n, giá trị γ γ nhận từ việc nhập từ bàn phim, cịn giá trị n gán cho mơi trường khác theo ma trận có toạ độ (X,Y) thuộc tồn thể diện tích • Tính ước lượng lỗi bình phương trung bình tối thiểu MMSE (J n ) R R theo công thức: k J(n) = AAEA ∑( P(d ) - P(di) )2 i E i=1 Trong P(d i ) cơng suất thu khoảng cách d i P(di) R R R R A E A công suất ước lượng cho P(d i ) sử dụng mơ hình tổn hao đường truyền (d i / R R R R d )n d i nhận từ việc tính tốn khoảng cách từ Anten đến toạ độ R R P PR R R R xác định di động • Tính độ lệnh chuẩn σ : σ2 = P P AAEA ∑ J(n) E E • Tính xác x uất mức tín hiệu thu khoảng cách d i mà E R vượt qua mức ngường γ: Pr[P R (d) > P MIN ] = Q [ R R R R AAEA R γ - PR(d) ] σ E A E Ta tính tốn theo cơng thức: Q(z) = AAEA ∞ -x2 z exp( )dx = [1 – erf( )] ⌠ 2 2π ⌡ z E AA E A A E A A E A AAEA E A Trong erf(z) hàm lỗi xác định erf(z) = AAEA z exp(-x2 )dx ⌠ ⌡ π E AA E A P P Ta tính erf(z) theo thuật tốn tính diện tích S hàm f(x) = AAEA π E A exp(-x ) đoạn [0,z] Diện tích tính cách xấp xỉ tổng P P hình thang nhỏ bên hình 4.1 - Kong Sambo - - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - 169 - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính khơng dây - Hình 4.1 Tính tích phân xác định theo diện tích S Các hình thang hình thành sở ta chia đoạn [0,z] N đoạn nhỏ (là chiếu cao hình thang) với độ dài đoạn nhỏ Δ = (z-0)/N với a=0, b=z S i = [f(x i ) + f(x i + Δ)]*Δ/2 R R R R R R Với Δ đủ nhỏ để coi đồ thị hàm f(x) đoạn [0,z] đoạn N-1 thẳng Và cuối S = ∑ Si với x = 0, x N = z i=0 A • Tính U(γ) = Trong a = - Kong Sambo - A EA R R R R 1 – 2ab – ab [1 – erf(a) + exp[ ] [1 – erf ( )]] 2 b b E A A (γ – Pt + P(d0) + 10nlog( E A A di )) d0 E AAEAAEA σ E A b = AAEA Bloge σ E A E - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - 170 - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính khơng dây - 4.3 Giao diện chương trình đồ thị biểu diễn kết Hình 4.2 minh hoạ giao diện chương trình mơ phịng mà em xây dựng Phần khung phủ sóng kết in sau thực việc tính tốn Màn hình bên phải biểu diễn kết tính tốn đồ thị: Hình 4.2 Giao diện chương trình mơ phịng độ tin cậy vùng phủ sóng 4.4 Đánh giá Ta nhận xét di động di chuyển xa từ Anten cơng suất thu theo ước lượng giảm theo mơ hình tổn hao đường truyền (d i / d )n R R R R P P Còn xác suất thu mức tín hiệu độ tin cậy vùng phủ sóng biến đổi tăng hay giảm theo giá trị mức ngưỡng nhập vào, số mũ tổn hao đường - Kong Sambo - - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - 171 - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính khơng dây - truyền n, độ lệch chuẩn σ Chương trình thực việc tính tốn xác với số liệu đầu vào biểu diễn kết tính đồ thị dễ hiểu cho vùng phủ sóng có diện tích xác định - Kong Sambo - - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - 172 - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính khơng dây - KẾT LUẬN Bản luận đề cập đến hai phần chính: Truyền thơng không dây Mạng LAN không dây Công nghiệp truyền thông Rađiô di động ngày phát triển cải tiến chế tạo mạch tần số Rađiơ, tích hợp mạch quy mô lớn mới, số công nghệ khác làm cho thiết bị Rađiô di động nhỏ, rẻ, tin cậy Bên cạnh khái niệm cell đưa tăng lên dung lượng phân bổ sóng khơng cần thay đổi cơng nghệ Bởi phương pháp để cách trạm sở nhóm kênh chúng khắp nơi, kênh sử dụng được phân bổ khắp nơi vùng địa lý bị tái sử dụng nhiều lần theo nhu cầu cần thiết Việc mơ hình hố kênh Rađiơ phần khó khăn việc thiết kế hệ thống Rađiơ di động, thường hồn thành kiểu thống kê, dựa đo lường tạo đặc biệt cho hệ thống truyền thông mong muốn phân bổ phổ Các chế đăng sau truyền sóng điện từ gồm nhiều loại khác nhau, tổng quát bao gồm: tính phản xạ, tính nhiễu xạ, tính tán xạ Do nhiều phản xạ từ đối tượng khác nhau, sóng điện từ di chuyển qua đường khác có độ dài khác Tương tác sóng gây giảm âm đa đường vị trí xác định, cường độ sóng giảm khoảng cách phát thu tăng lên Các mơ hình truyền tập trung việc dự đốn cường độ tín hiệu thu trung bình khoảng cách cho trước từ phát Các mơ hình truyền mà dự đốn cường độ tín hiệu trung bình cho khoảng ngăn cách phát-thu - Kong Sambo - - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - 173 - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính khơng dây - (T-R) tuỳ ý có lợi việc đánh giá vùng phủ sóng Rađiơ phát gọi mơ hình truyền quy mơ lớn, chúng đặc trưng hố cường độ tín hiệu khoảng ngăn cách T-R lớn Các mơ hình truyền mà đặc trưng hố thay đổi nhanh cường độ tín hiệu thu khoảng cách di chuyển ngắn (hoặc vài bước sóng) khoảng thời gian ngắn gọi mơ hình giảm âm quy mơ nhỏ Các mạng LAN không dây hỗ trợ ứng dụng quan trọng, cung cấp suất, chất lượng, hiệu ngày tăng nhiều thị trường giới Tuỳ theo bối cảnh cụ thể mà lựa chọn công nghệ không dây để bổ sung hay thay mạng LAN hữu tuyến Nếu quan, tổ chức có mạng LAN truyền thống mạng hoạt động tốt sử dụng tuyến không dây để bổ sung cho mạng cần thiết Mạng LAN khơng dây sử dụng nơi sử dụng mạng hữu tuyến truyền thống sử dụng mạng hữu tuyến khó khăn, sử dụng mạng LAN hữu tuyến mạng LAN không dây cung cấp kết tốt hơn, vị trí tạm thời nơi mà người sử dụng cần tính di động Trong hệ thống mạng không dây, vấn đề an tồn bảo mật hệ thống thơng tin đóng vai trị quan trọng Thơng tin có giá trị giữ tính xác, thơng tin có tính bảo mật có người phép nằm giữ thông tin biết Để đảm bảo an ninh cho mạng khơng dây, cần phải xây dựng số tiêu chuẩn đánh giá mức độ an ninh an toàn mạng Một số tiêu chuẩn thừa nhận thước đo mức độ an ninh mạng - Kong Sambo - - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - 174 - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính khơng dây - Do lĩnh vực cịn mẻ, kiến trúc hạn chế thời gian hạn chế, luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em kính mong thầy, bạn đóng góp ý kiến để luận văn hoàn thiện Em xin trân trọng cảm ơn! - Kong Sambo - - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - 175 - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính khơng dây - TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Addison-Wesley (2004), Wi-Foo - The Secrets of Wireless Hacking [2] Carles Battala (2001), CISCO_WLAN [3] Eric Quellet, Robert Padjent, Arthur Pfund (2002), Building a Cisco Wireless LAN [4] Frank Ohrtman and Konrad Roeder (2003), Wi-Fi Handbook Building 802.11b Wireless Networks [5] Ing Günter Schäfer (2002), Tutorial_WLanSecurity2002_2Up [6] Jason A King (2001), An IEEE 802.11 Wireless LAN Security White Paper [7] Jeffrey Wheat, Randy Hiser, Jackie Tucker, Alicia Neely (2001), Designing_a_Wireless_Network [8] Jon Edney , William A Arbaugh (2003), Real 802.11 Security 30T 30 T [9] Kanagalu R Manoj (1999), Coverage Estimation for Mobile Cellular Networks from Signal Strength Measurements [10] Martyn Mallick (2003) , Mobile and Wireless Design Essentials 0T 0T [11] Nathan J Muller (2003), Wireless A2Z - Quick Reference [12] Netgear (2003), Wlan Security Concepts [13] Salem Salamah (2000), Transmit Power Control in Fixed Cellular Broadband Wireless Systems [14] Thedore S Rapport (1996), Wireless Communications Principles and Practice [15] Tom Karygiannis Les Owens (2002), Wireless Security-book [16] Tu Anna Hac (2003), Mobile Telecommunications Protocols for Data Networks - Kong Sambo - - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - ... CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG LAN KHÔNG DÂY - 75 1.1 Mạng LAN không dây gì? 75 1.2 Ưu điểm mạng LAN không dây - 76 1.3 Hoạt động mạng LAN không dây ... học: Nghiên cứu mạng máy tính khơng dây - PHẦN I: TRUYỀN THƠNG KHƠNG DÂY - Kong Sambo - - Lớp Cao học CNTT 2004 - ĐHBKHN - 16 - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu mạng máy tính khơng dây -... máy tính trở thành hệ thống mạng phân cấp phức tạp Bên cạnh nên tảng mạng máy tính hữu tuyến, mạng máy tính không dây từ đời thể nhiều ưu điểm nối bật độ linh hoạt, tính đơn giản, khả tiện dụng