Tìm hiểu nghiên cứu công nghệ mạng không dây và đề xuất mô hình ứng dụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Luận văn thạc sĩ khoa học Ngành: Xử lý thông tin & truyền thông Tìm hiểu, nghiên cứu công nghệ mạng không dây đề xuất mô hình ứng dụng hoàng văn quang Hµ néi 2006 Luận văn Thạc sĩ Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi -1- LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn kết nghiên cứu thân hướng dẫn TS Nguyễn Kim Khánh Nếu có sai phạm tơi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Người làm cam đoan Hoàng Văn Quang Hoàng Văn Quang Lớp CH XLTT&TT 2004 Luận văn Thạc sĩ Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi -2- MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1-TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY 11 1.1 KHÁI NIỆM VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 11 1.2 MƠ HÌNH KẾT NỐI 13 1.2.1 Mơ hình kết nối Wi-Fi 13 1.2.2 Kết nối Điểm - Điểm (Peer to Peer Mode) 14 1.2.3 Kết nối Điểm - Đa điểm (Infrastructure Mode) 15 1.2.4 Kết nối dạng Lưới (Mesh) 16 1.3 CÁC DỊCH VỤ 17 1.3.1 Nhóm sử dụng cho mạng dùng riêng 17 1.3.2 Nhóm sử dụng cho phục vụ điểm cơng cộng 18 1.3.3 Nhóm sử dụng cho phủ sóng thị trấn thành phố nhỏ 19 1.4 CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ 20 1.4.1 Kỹ thuật điều chế trải phổ (Spread Spetrum technique) 21 1.4.2 Điều chế dãy trực tiếp (DS) 22 1.4.3 Kỹ thuật điều chế phân chia theo tần số trực giao OFDM 25 1.5 MỘT SỐ TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT TIỂU BIỂU CHO WLAN 27 1.5.1 IEEE 802.x sử dụng mơ hình lớp OSI 27 1.5.2 IEEE 802.11 28 1.5.3 IEEE 802.11b 29 1.5.4 IEEE 802.11a 30 1.5.5 IEEE 802.11g 30 1.5.6 IEEE 802.11n 30 1.5.7 HiperLAN 31 1.5.8 Các tiêu chuẩn khác 32 1.6 VẤN ĐỀ TẦN SỐ 33 1.6.1 Dải tần sử dụng 33 1.6.2 Khả tái sử dụng tần số nhiễu Wi-Fi 37 1.7 CHUYỂN VÙNG 40 1.8 VẤN ĐỀ BẢO MẬT 40 1.8.1 Xác thực qua hệ thống mở (Open Authentication) 40 1.8.2 Xác thực qua khoá chia sẻ (Shared-key Authentication) 42 1.8.3 Bảo mật liệu thông qua WEP (Wired Equivalent Privacy) 44 19T 9T 19T 19 T 19T 19T 19T 19 T 19T 19 T 19T 19T 19T 19T 19T 19T 19T 19 T 19T 19 T 19T 19T 19T 19T 19T 19 T 19T 19T 19T 19T 19T 19 T 19T 9T 19T 19T 19T 19T 19T 9T 19T 19T 19T 19T 19T 19 T 19T 19 T 19T 9T 19T 19 T 19T 9T 19T 9T 19T 19T 19T 19 T 19T 19 T 19T 19 T 19T 19T 9T 19 T 19T 19 T 19T 19T 19T Hoàng Văn Quang 19T 19T 19T Lớp CH XLTT&TT 2004 Luận văn Thạc sĩ Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi -3- 1.8.4 Bảo mật liệu thông qua EAP 45 1.9 QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ 45 1.10 SO SÁNH CÔNG NGHỆ WIFI – CÔNG NGHỆ WIMAX 46 1.10.1 Mở đầu 46 1.10.2 Thị trường 47 1.10.3 Kỹ thuật truyền dẫn 48 1.10.4 Băng thông 50 1.10.5 Điều chế 50 1.10.6 Mã sửa sai FEC 51 1.10.7 Hiệu suất sử dụng băng thông 51 1.10.8 Giao thức truy cập 51 1.10.9 Bảo mật 53 1.11 KẾT LUẬN 56 CHƯƠNG - ĐÁNH GIÁ THỊ TRƯỜNG VÀ THIẾT LẬP MẠNG KHÔNG DÂY 58 2.1 TÁC ĐỘNG ĐẾN THỊ TRƯỜNG VIỄN THÔNG 58 2.1.1 Tác động đến dịch vụ truy nhập Internet 59 2.1.2 Tác động đến thị trường thông tin di động 59 2.2 KINH NGHIỆM TRIỂN KHAI TRÊN THẾ GIỚI 60 2.3 NHU CẦU PHÁT TRIỂN WLAN TẠI VIỆT NAM 64 2.3.1 Đánh giá nhu cầu thị trường 64 2.3.2 Hiện trạng triển khai nhu cầu doanh nghiệp 65 2.4 LẮP ĐẶT MẠNG KHÔNG DÂY 68 2.4.1 Giới thiệu 68 2.4.2 Lựa chọn thiết bị 69 2.4.2.1 Router Wi-Fi 69 2.4.2.2 Card mạng Wi-Fi 70 2.4.2.3 Access Point 71 2.4.2.4 Máy chủ in ấn 72 2.4.2.5 Cầu nối Wi-Fi 73 2.4.2.6 Carmera không dây 73 2.4.2.7 Thiết bị nghe nhạc xem phim 74 2.4.2.8 Router du lịch 74 2.4.2.9 Lựa chọn Antenna 75 2.4.3 Chọn vị trí lắp đặt thiết bị 76 2.4.5 Thiết lập mạng không dây 77 2.4.6 Bảo mật hệ thống 80 2.4.7 Xử lý cố mạng 82 2.5 KẾT LUẬN 83 19T 19 T 19T 19T 19T 9T 19T 19T 19T 19 T 19T 19 T 19T 19T 19T 19 T 19T 19T 19T 19T 19T 19 T 19T 19 T 19T 19 T 19T 19T 19T 19T 19 T 19T 19T 19T 19 T 19T 9T 19T 19 T 19T 19 T 19T 19 T 19T 19T 19T 19T 19T 19 T 19T 19 T 19T 19T 19T 19 T 19T 19T 19T 19T 19T 9T 19T 9T 19T 19 T 19T 19T 19T 19 T 19T 19 T 19T 19T Hoàng Văn Quang 19 T 19 T Lớp CH XLTT&TT 2004 Luận văn Thạc sĩ Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi -4- CHƯƠNG - ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH ỨNG DỤNG CHO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI 84 3.1 NHU CẦU VỀ SỰ CẦN THIẾT CỦA VIỆC PHỦ SÓNG 84 3.2 MƠ HÌNH KẾT NỐI CHO TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHIỆP 85 3.2.1 Các thông số kỹ thuật Wi-Fi 85 3.2.2 Mô hình đấu nối 86 3.2.3 Mơ hình phủ sóng cho toàn trường 86 3.2.3.1 Sơ đồ mặt 86 3.2.3.2 Mơ hình phủ sóng 88 3.2.3.3 Cơ sở phân tích 88 3.2.4 Mơ hình phủ sóng riêng tịa nhà 89 3.2.4.1 Mô hình phủ sóng Nhà A10 89 3.2.4.2 Mơ hình kết nối tịa nhà 94 3.2.4.3 Mô hình kết nối khơng dây tầng tịa nhà 95 3.2.4.4 Mơ hình phủ sóng phịng thư viện 96 3.2.4.5 Mơ hình phủ sóng lớp học 98 3.2.4.6 Mơ hình phủ sóng phịng họp 98 3.3 TRIỂN KHAI WIMAX KẾT HỢP WIFI 99 3.3.1 Mở đầu 99 3.3.2 Lợi ích cơng nghệ WiMax 100 3.3.3 Cấp phép lắp đặt 100 3.3.4 Giải pháp triển khai mạng WiMax 103 3.3.5 Hai mạng WiFi WiMax đan xen 104 3.4 KẾT LUẬN 108 KẾT LUẬN 106 19T 19T 19T 19T 19 T 19T 19 T 19T 19 T 19T 19 T 19T 19 T 19T 19 T 19T 19T 19T 19 T 19T 19T 19T 19 T 19T 19T 19T 19 T 19T 19 T 19T 19 T 19T 19 T 19T 19T 19T 19 T 19T 19 T 19T 19T 19T 19T 19T 19T 19 T 19T 19T Hoàng Văn Quang Lớp CH XLTT&TT 2004 Luận văn Thạc sĩ -5- Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cám ơn: Ts Nguyễn Kim Khánh trực tiếp hướng dẫn giúp đỡ thời gian làm luận văn Trung tâm Đào Tạo Bồi Dưỡng sau Đại Học - Trường Đại học Bách khoa Hà nội Các Thầy, Cô giáo Khoa Công nghệ Điện tử Trường Đại học Công nghiệp Hà nội, giúp đỡ mặt thời gian Các Thầy, Cô giáo Trung tâm tin học APTECH Trường Đại học Công nghiệp Hà nội tạo điều kiện mặt thiết bị để tơi hồn thành luận văn Hoàng Văn Quang Lớp CH XLTT&TT 2004 Luận văn Thạc sĩ -6- Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT AAA AP BRAN DSSS EAP-SIM ETSI FH FHSS GMSK GSM Access, Authorisation and Accounting Access Point Broadband Radio Access Network Direct Sequence Spread Spectrum Extensible Authentication Protocol SIM European Telecomminications Standards Institute Frequency Hoping Frequency Hopping Spread Spectrum Gaussian Minimum Shift Keying Global System for Mobile HIPERLAN High PERformance LAN IEEE IP ISM LAN OFDM OSI PHY PN WAN WiFi WLAN WM Institue of Electrical and Electronics Engineers Internet Protocal Industrial, Scientific and Medical Local Area Network Orthogonal Frequency Devision Multiplex Open System Interface PHYsical layer Pseudo-Noice Wide Area Network Wireless Fidelity Wireless Local Area Network Wireless Medium Hoàng Văn Quang Truy nhập, nhận thực quản lý Điểm truy nhâp Tên mạng truy nhập vô tuyến băng rộng châu Âu khởi xướng Trải phổ dãy trực tiếp Giao thức nhận thực thông qua thẻ SIM di động Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu Nhảy tần Trải phổ nhảy tần Điều chế dịch pha Gaussian cực tiểu Mạng thông tin di động mặt đất sử dụng băng tần 900/1800 MHz Mạng máy tính khơng dây ETSI khởi xướng Viện nghiên cứu kỹ thuật điện điện tử Mỹ Giao thức Internet Băng tần dành cho công nghiệp, khoa học, y tế Mạng máy tính nội Kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao Giao diện hệ thống mở Lớp vật lý Nhiễu giả Mạng diện rộng Hiệp hội xác nhận tiêu chuẩn sản phẩm tương thích 802.11b Mạng nội khơng dây nội hạt Môi trường vô tuyến Lớp CH XLTT&TT 2004 Luận văn Thạc sĩ Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi -7- DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Bảng 1.2 Bảng 1.3 Bảng 1.4 Bảng 1.5 Bảng 1.6 Bảng 1.7 Bảng 3.1 Bảng 3.2 Kênh không chồng lẫn băng tần ISM 2.4Ghz 29 Đặc tính tiêu chuẩn tiêu biểu 31 Quy định công suất phát sử dụng băng tần ISM 2.4 GHz 33 Các kênh tần số sử dụng băng tần U-NII GHz 35 Quy định công suất phát cực đại băng tần U-NII Mỹ 36 Các kênh tần số tiêu chuẩn 802.11b 37 Tóm tắt thơng số kỹ thuật WiFi WiMax 55 Thông số AP 94 Dải tần số vùng giới 101 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU Hình 1.1 Cấu hình mạng Wi-Fi 14 Hình 1.2 Mơ hình kết nối Point – to – Point 14 Hình 1.3 Mơ hình kết nối Point – to –MultiPoint 15 Hình 1.4 Mơ hình kết nối dạng Mesh 16 Hình 1.5 Nguyên lý trải phổ 22 Hình 1.6 Nguyên lý trải phổ dãy trực tiếp 23 Hình 1.7 Phổ tín hiệu OFDM 26 Hình 1.8 Quan hệ mơ hình OSI tiêu chuẩn 802.x 28 Hình 1.9 Sử dụng băng tần U-NII cho kỹ thuật OFDM 36 Hình 1.10 Phân bổ kênh tần số trục tần số 38 Hình 1.11 Tái sử dụng tần số Wi-Fi 38 Hình 1.12 Trường hợp triển khai AP cho nhà nhiều tầng 39 Hình 1.13 Cấu trúc từ mã 44 Hình 1.14 Secure Broadband Wireless Network 54 Hình 2.1 Mơ hình kết nối VDC triển khai dịch vụ WiFi@VNN 66 Hình 2.2 Linksys WRT54GS Wireless-G Broadband Router 69 Hình 2.3 Các loại card Wireless 71 Hình 2.4 Linksys WPS54GU2 Wireless-G PrintServer 72 Hình 2.5 Kiểm tra chất lượng phát sóng 78 Hình 2.6 Cơng cụ Wireless Zero Windows XP 79 Hình 2.7 Cửa sổ cấu hình Card mạng khơng dây 80 Hình 3.1 Mơ hình phủ sóng 86 Hình 3.2 Sơ đồ mặt Trường ĐHCN 87 Hình 3.3 Mơ hình phủ sóng Trường ĐHCN Hà nội 88 Hình 3.4 Mơ hình phủ sóng trung tâm cơng nghệ cao thư viện 90 Hình 3.5 Mơ hình truyền dẫn AP 91 Hình 3.6 Mơ hình phủ sóng tòa nhà 95 Hình 3.7 Kết nối khơng dây tầng 96 Hoàng Văn Quang U19T U1 9T U1 9T U1 9T U19T U19 T U19 T U19T U19T U19T U19 T U19 T U19T U19 T U19T U19 T U19T U19 T U19 T U19T U19 T U19 T U 19T U19 T U19 T U19 T U19 T U19 T Lớp CH XLTT&TT 2004 Luận văn Thạc sĩ 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU 19TU Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi -8- Hình 3.8 Mơ hình phủ sóng phịng thư viện 97 Hình 3.9 Mơ hình phủ sóng lớp học 98 Hình 3.10 Mơ hình phủ sóng phịng họp 99 Hình 3.11 Triển khai kết hợp Backhaul Last mile 100 Hình 3.12 Triển khai mạng gần 102 Hình 3.13 Triển khai mạng không dây 103 Hình 3.14 Sự đan xen mạng khơng dây khác 105 Hoàng Văn Quang U19 T U19 T U19T U19 T U19 T U19 T U19T Lớp CH XLTT&TT 2004 Luận văn Thạc sĩ -9- Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi MỞ ĐẦU Ngày nay, dễ nhận thấy xu hướng phát triển thị trường viễn thông: Thứ nhất, số lượng thiết bị mà người dùng có khả kết nối với mạng viễn thơng tăng nhanh nhóng Từ máy tính để bàn đến máy tính xách tay, thiết bị cầm tay (PDA) điện thoại di động thiết kế đủ nhỏ để mang theo bên người kết nối với kết nối với mạng Internet Thứ hai, xu hướng thu nhỏ khoảng cách lĩnh vực thông tin, thông tin thoại (Tele communication) thông tin liệu (Data communicaion) Cả hai hội tụ làm một, thoại qua mạng số liệu ngược lại, hai phát triển mạnh mẽ mặt kỹ thuật Trong lĩnh vực truyền thông truyền thống, hệ thông thông tin di động phát triển lên hệ thống thông tin di động hệ Trong lĩnh vực truyền số liệu, truy cập không dây xem động lực cho phát triển tiêu chuẩn chung cho mạng cục không dây WLAN, mà tiêu biểu họ tiêu chuẩn 802.11x IEEE (còn gọi Wi-Fi) Tất xu hướng làm phong phú cho môi trường đa truy nhập làm thay đổi thị trường viễn thông nước giới nói chung Nội dung luận văn bao gồm chương, đó: Chương 1: Nghiên cứu tổng quan mạng không dây Chương 2: Đánh giá nhu cầu sử dụng thiết lập mạng không dây Chương 3: Đề xuất mơ hình ứng dụng cho Trường ĐHCN HN Hoàng Văn Quang Lớp CH XLTT&TT 2004 Luận văn Thạc sĩ - 95 - Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi Hình 3.6 Mơ hình phủ sóng tịa nhà 3.2.4.3 Mơ hình kết nối khơng dây tầng tòa nhà Các cổng Hub Switch ta dùng đường dây CAT5 kết nối tới điểm cần đặt AP để phủ sóng tầng Việc lựa chọn loại AP số lượng AP tầng phụ thuộc vào vào bán kính cần phủ sóng u cầu tốc độ thiết bị tầng Mơ hình kết nối tầng hình 3.7: Hồng Văn Quang Lớp CH XLTT&TT 2004 Luận văn Thạc sĩ - 96 - Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi Hình 3.7 Kết nối khơng dây tầng 3.2.4.4 Mơ hình phủ sóng phịng thư viện Việc bố trí mơ hình phủ sóng phịng thư viện tùy thuộc vào phòng đặc thù riêng như: phòng đọc, phòng thảo luận, phòng tra cứu tài liệu… ta sử dụng AP khác để phủ sóng Người sử dụng sử dụng thiết bị không dây nơi thư viện Hoàng Văn Quang Lớp CH XLTT&TT 2004 Luận văn Thạc sĩ - 97 - Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi Hình 3.8 Mơ hình phủ sóng phịng thư viện Hoàng Văn Quang Lớp CH XLTT&TT 2004 Luận văn Thạc sĩ - 98 - Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi 3.2.4.5 Mơ hình phủ sóng lớp học Mơ hình phủ sóng phịng lớp học thể hình 3.8 Với mơ hình người sử dụng thiết bị không dây lớp học trao đổi thơng tin với nhau, với giáo viên, với trường khác cách trực tuyến nhanh chóng dễ dàng Có mơ hình Giáo viên Học viên tìm kiếm thông tin phục vụ tốt cho giảng đạt chất lượng cao Hình 3.9 Mơ hình phủ sóng lớp học 3.2.4.6 Mơ hình phủ sóng phịng họp Trong phịng họp tùy thuộc vào diện tích phịng họp để bố trí AP cho phù hơp Khi người phịng họp trao đổi ý kiến, thu thập thơng tin nhanh chóng tất người trao đổi ý kiến trực tuyến với Hoàng Văn Quang Lớp CH XLTT&TT 2004 Luận văn Thạc sĩ - 99 - Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi Hình 3.10 Mơ hình phủ sóng phịng họp 3.3 TRIỂN KHAI WiMax KẾT HỢP WiFi 3.3.1 Mở đầu Sự đời WiMax làm thay đổi cách nhìn nhận phạm vi ứng dụng mạng không dây Liên quan đến vấn đề lịch sử tận dụng mạng WiFi sẵn có, kết hợp WiFi với WiMax đạt kết cao WiMax kỹ thuật không dây băng rộng (Worldwide Wireless) dựa chuẩn IEEE 802.16 Công nghệ WiMax cho phép sử dụng bán kính băng thơng lớn so với WiFi Cơng nghệ WiMax phủ sóng bán kính khoảng 50 km với tốc độ lên đến 75Mbps Tuy nhiên phạm vi bán kính lớp tốc độ suy giảm cịn khoảng 1.5Mbps, tương đương với đường T1 Vì nhà cung cấp dich vụ thích sử dụng dịch vụ dịch vụ băng rộng có dây Hồng Văn Quang Lớp CH XLTT&TT 2004 Luận văn Thạc sĩ - 100 - Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi Tổ chức IEEE 802.16 phát triển chuẩn thành dạng sử dụng là: IEEE802.16-2004 cho mạng cố định IEEE802.16-2005 cho mạng di động WiMAX thiết kế để kết hợp hai phương thức: • Backhaul: Sử dụng antenna điểm tới điểm để kết nối nhóm thuê bao tới nhóm khác qua khoảng cách lớn • Last mile: Sử dụng antenna điểm tới đa điểm để kết nối thuê bao tới trạm gốc BS Việc triển khai kết hợp hai giải pháp Backhaul Last mile thể hình 3.11: Hình 3.11 Triển khai kết hợp Backhaul Last mile 3.3.2 Lợi ích công nghệ WiMax Chuẩn IEEE802.16-2004 hỗ trợ mềm dẻo tính tuyến kênh RF (Radio Frequency) việc tái sử dụng tần số phương thức để tăng dung lượng mạng Chuẩn đặc biệt hỗ trợ cho giải pháp điều khiển công suất truyền (TPC) đo lường chất lượng kênh truyền cơng cụ để hỗ trợ cho việc sử dụng có hiệu kỹ thuật trải phổ Chuẩn thiết kế để quản lý hàng trăm trí hàng ngàn thuê bao kênh RF Các nhà điều hành cấp phát lại phổ tần mà số thuê bao tăng lên WiMax có giá thành cạnh tranh so với lắp đặt mạng có dây Có thể triển khai giải pháp với khoảng cách lớn ngang qua nhiều vùng với địa lý khác Phù hợp với nhiều chuẩn hành 3.3.3 Cấp phép lắp đặt Hoàng Văn Quang Lớp CH XLTT&TT 2004 Luận văn Thạc sĩ Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi - 101 - Các băng tần cấp phép từ 1.5 đến 20 MHz, tuỳ thuộc vào điều kiện địa lý vùng khác Các nước vùng lãnh thổ Băng tần sử dụng Bắc Mỹ Mexico 2.5GHz 5.8 GHz Trung Nam Mỹ 2.5 GHz, 3.5 GHz 5.8 GHz Tây Đông Âu 3.5 GHz 5.8 GHz Trung Đông Châu Phi 3.5 GHz 5.8 GHz Châu Á 3.5 GHz 5.8 GHz Bảng 3.2 Dải tần số vùng giới • Băng tần 2.5 3.5 GHz: Băng tần cấp phép cho nhiều vùng khác nhau, vùng cấp phát băng khác mà phổ tần dải từ 2.6 đến 4.2 GHz Ở Mỹ, hội đồng truyền thông liên bang (FCC: Federal Communication Commission) đưa dịch vụ vô tuyến băng rộng (BRS Broadband Radio Service) trước gọi hệ thống phân phối đa điểm, đa kênh cho truy cập không dây băng rông (WBA) với dải tần 2.490-2.690 KHz Châu âu thường dùng băng tần 3.5 GHz • Băng tần 5GHz, Phần lớn nước giới dùng phổ tần 5GHz với băng tần 5.15 đến 5.85 GHz, dải thông xấp xỉ 300 MHz khả quan thi trường toàn cầu Lựa chọn giải pháp kỹ thuật TDD hay FDD tuỳ thuộc vào vùng, loại hình dịch vụ Tuy nhiên thực tế chứng minh kỹ thuật TDD có ưu điểm nhiều FDD việc triển khai mạng khơng dây băng rộng Giả thiết đặt có hai nhà cung cấp A B gần nhau, tần số toán đặt phải giải triển khai hai mạng Hoàng Văn Quang Lớp CH XLTT&TT 2004 Luận văn Thạc sĩ - 102 - Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi Trong trường hợp giải quyết: Trạm gốc BS nhà cung cấp A triển khai vùng cao Trong trạm gốc nhà cung cấp B triển khai khu vực rừng bờ biển Bởi nhà cung cấp A bị nhiễu RF nhà cung cấp B, vị trí đặt BS tốt Hình 3.12 Triển khai mạng gần Chuẩn 802.16 cho phép truyền dẫn NLOS (Non line of Sight) giải nhiễu đa đường tốt 802.11x Điều cho phép nhà điều hành triển khai BS xa SS vùng lãnh thổ mà ngăn cản tầm nhìn thuê bao Chẳng hạn rừng tồ nhà lớn thị có mật độ dân cư cao Do có khả chống lại nhiễu đa đường nên cho phép hoạt động nhiều điều kiện thời tiết khác Hoàng Văn Quang Lớp CH XLTT&TT 2004 Luận văn Thạc sĩ - 103 - Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi Trong nhà cung cấp B cung cấp dịch vụ cho thuê bao nó, nhà cung cấp A có vị tốt hơn, nên thuê bao A bị nhiễu thuê bao B Trong vùng nông thôn nhiễu, nên khơng đáng kể, thành phố trở nên khó khăn mật độ thuê bao tăng Hai nhiệm vụ cần giải triển khai WiMax : Giải nhiễu: Nguồn nhiễu RF làm nhiễu kênh truyền, giảm hiệu suất, trạm thu khó thu tín hiệu bị ngắt Các dạng nhiễu tần số RF hay gặp nhiễu đa đường suy giảm Nhiễu đa đường suất tín hiệu phản xạ từ đối tượng sau gặp điểm thu Tín hiệu suy giảm qua đối tượng nhà bê tơng, nước… Lựa chọn vị trí thiết bị: Các nhà cung cấp dịch vụ nhanh chóng triển khai lắp đặt mạng vùng lãnh thổ khác với mật độ thuê bao suất phổ cao Các vùng gồm vùng đất cao hơn, vùng mật độ dân số cao dân số phát triển vùng lãnh thổ bị nhiễu RF Trong điều kiện đó, cấu trúc vật lý tồ nhà hay trạm BS phải hỗ trợ tương thích với tín hiệu RF Các tòa nhà cao tầng, tháp kim loại hay caocũng làm thay đổi cường độ tín hiệu 3.3.4 Giải pháp triển khai mạng WiMax Trong mạng, việc thiết kế quy cách đặt thiết bị có giới hạn Kế hoạch làm giảm nhiễu nâng cao chất lượng dịch vụ thể hình 3.13: Hình 3.13 Triển khai mạng khơng dây Hồng Văn Quang Lớp CH XLTT&TT 2004 Luận văn Thạc sĩ - 104 - Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi Vị trí thuê bao: Việc lắp đặt vị trí SS nhìn chung nên tập hợp tính tốn trước để nắm thơng tin hoạt động tín hiệu RF vùng, xác định kiểu antenna phát thu, góc quay, góc ngẩng… Loại Antenna: Trong điều kiện có nhiều đường truyền góc nghiêng antenna hợp lý, việc sử dụng antenna đa đường tín hiệu bị ngắt đường thu đường khác Trung tâm hoạt động mạng nhà cung cấp: Các yêu cầu bao gồm: + Nhận biết nhu cầu người sử dụng + Lắp đặt thành thạo BS antenna + Cung cấp dịch vụ băng rộng với 1Mb thuê bao + Kết nối hiệu đường trục + Kết nối dịch vụ thoại PSTNs media gateways + Thực quản lý lưu lượng, định tuyến, bảo mật + Thiết lập cách thức để thu thập thống kê mạng 3.3.5 Hai mạng WiFi WiMax đan xen Việc tồn chuẩn sử dụng khác mạng không dây Việc triển khai lúc WiFi WiMAX mà song song hoạt động vấn đề quan trọng nhà lắp đặt nhà điều hành Một mạng WiMax hoạt động sát mạng WiFi miễn kênh hoạt động giải pháp thiết kế mạng thích hợp sử dụng WiMax giúp thay mở rộng mạng có dây Hồng Văn Quang Lớp CH XLTT&TT 2004 Luận văn Thạc sĩ - 105 - Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi WiFi bao phủ thành phố làm tăng hiệu kinh tế việc sử dụng mạng WiFi Các mạng WiFi ngày triển khai chủ yếu dựa chuẩn 802.11b/g tần số 2.4 GHz, không tần số với mạng WiMax Tuy nhiên nhà phân phối mạng xem xét lại mạng WiFi đưa chuẩn 802.11a hoạt động dải tần 5GHz , điều gây nhiễu giao thoa mạng hình 3.14: Hình 3.14 Sự đan xen mạng khơng dây khác Việc chống giao thoa trạm với ta đề cập phần trước với kỹ thuật như: Nghe ngóng, kỹ thuật cảm ứng kênh ảo, kỹ thuật cảm ứng kênh vật lý…với giao thức RTS, CTS… 3.4 KẾT LUẬN Việc triển khai ứng dụng Wi-Fi trường Đại học công nghiệp Hà nội cần thiết Việc lựa chọn tiêu chuẩn để lựa chọn thiết bị tùy thuộc vào điều kiện cụ thể: Phụ thuộc vào tài chính, phụ thuộc vào địa hình phân Hồng Văn Quang Lớp CH XLTT&TT 2004 Luận văn Thạc sĩ - 106 - Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi tích Sự phát triển WiMaxx sớm hay muộn triển khai chắn tác động đến Wi-Fi mặt can nhiễu hai mạng Vậy xây dựng Wi-Fi cần quan tâm đến mạng đen xen Và luận văn đưa mơ hình đề xuất ứng dụng quan tâm đến điều kiện cụ thể phát triển sau KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu tìm hiểu công nghệ mạng không dây, đạt số kết sau: - Hiểu tổng quan mạng không dây: lịch sử phát triển WiFi, loại mơ hình kết nối, nhóm dịch vụ mà Wi-Fi cung cấp, nghiên cứu kỹ thuật điều chế sử dụng nghiên cứu để sử dụng, nghiên cứu tiêu chuẩn sử dụng tiêu chuẩn Ngồi luận văn cịn nghiên cứu vấn đề như: Vấn đề tần số, dải tần làm việc khả sử dụng băng tần Vấn đề chuyển vùng Vấn đề bảo mật, công nghệ bảo mật sử dụng - Đánh giá nhu cầu sử dụng mạng không dây Việt nam nước giới: Do tốc độ phát triển khoa học kỹ thuật với địi hỏi thơng tin liên lạc người việc lại, giao tiếp, quản lý công việc nhu cầu giải trí người Nhu cầu sử dụng mạng khơng dây Việt nam giới điều tất yếu tiến xa tương lai Luận văn đưa kinh nghiệm quản lý triển khai ứng dụng nước giới Việt nam - Hướng dẫn lắp đặt mạng không dây, từ việc lựa chọn thiết bị đến việc thiết lập mạng không dây Hoàng Văn Quang Lớp CH XLTT&TT 2004 Luận văn Thạc sĩ - 107 - Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi - Đề xuất lắp đặt mạng không dây Trường Đại học Công nghiệp Hà nội: Luận văn đưa mơ hình đấu nối mạng khơng dây Trường Đại học Công nghiệp Hà nội Tùy theo điều kiện địa hình tịa nhà có sẵn mà đưa mơ hình phù hợp Q trình nghiên cứu luận văn cịn số khó khăn: - Thiếu tài liệu nghiên cứu: Mạng không dây triển khai lắp đặt nhiều song cịn cơng nghệ mới, tiêu chuẩn ngày hoàn thiện bổ sung vào khuyết điểm mà chuẩn cũ tồn - Các chuẩn sử dụng thực tế chưa thống để lắp đặt mạng không dây - Hạn chế mặt thiết bị thực tế Do vậy, sản phẩm đạt luận văn dừng lại đề xuất sử dụng Tuy nhiên với kết đạt thời gian nghiên cứu vừa qua, chúng tơi nhận thấy có khả hồn tồn làm chủ thiết bị trình thiết kế lắp đặt nhà trường có nhu cầu lắp đặt mạng không dây điều kiện cho phép Hy vọng luận văn bước ban đầu giúp ích cho việc lắp đặt cho nhà trường xây dựng phòng thí nghiệm sau Hướng phát triển luận văn: Tiếp tục nghiên cứu Wireless đan xen Wireless với WiMaxx Triển khai mạng không dây cho nhà trường Xây dựng phịng thí nghiệm Wireless cho khoa Công nghệ Điện tử Trường Đại học Công nghiệp Hà nội Xây dựng phần mềm mô thực tế đánh giá hiệu mạng không dây phần mền quản lý user phịng thí nghiệm phục vụ công tác giảng dạy trường nghiên cứu sinh viên Nhà trường Hoàng Văn Quang Lớp CH XLTT&TT 2004 Luận văn Thạc sĩ - 108 - Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi Tài liệu tham khảo [1] GS-TS Nguyễn Thúc Hải (1997), Mạng máy tính hệ thống mở, Nxb Giáo dục [2] Nguyễn Ngọc Tuấn, Hồng Phúc (2005), Mạng & Các ứng dụng khơng dây, Nxb GTVT [3] Hồ Hồng Triết (2005), Kỹ thuật mạng máy tính, Nxb Thống kê [4] Quy định việc triển khai cung cấp dịch vụ Wi-Fi Bộ Bưu viễn thơng 08/2004 [5] ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 Edition, Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical layer (PHY) Specifications [6] ANSI/IEEE Std 802.11b, 1999 (Supplement to Std 802.11-1999), Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical layer (PHY) Specifications: Hight-Speed Physical layer in 5GHz band [7] ANSI/IEEE Std 802.11b, 1999 (Supplement to Std 802.11-1999), Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical layer (PHY) Specifications: Hight-Speed Physical layer extention in the 2.4GHz band [8] ANSI/IEEE Std 802.11b, 1999 (Supplement to Std 802.11-1999), Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical layer (PHY) Specifications: Futher Hight data rate extention in the 2.4 GHz band [9] End-to-End WLAN Roaming Test Cases, GSM Association Hoàng Văn Quang Lớp CH XLTT&TT 2004 Luận văn Thạc sĩ - 109 - Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi Permanent Reference Document: IR.62 [10] http://standards.ieee.org/getieee802/portfolio.html http://www.fcc.gov.com; http://www.ida.gov.sg; http://www.ofta.gov.hk; http://www.mii.gov.vn; 19TU Hoàng Văn Quang U19 T Lớp CH XLTT&TT 2004 ... văn bao gồm chương, đó: Chương 1: Nghiên cứu tổng quan mạng không dây Chương 2: Đánh giá nhu cầu sử dụng thiết lập mạng không dây Chương 3: Đề xuất mơ hình ứng dụng cho Trường ĐHCN HN Hoàng Văn... 10 - Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi Luận văn nghiên cứu tổng quan công nghệ không dây, kinh nghiệm triển khai nước giới trạng Việt nam Luận văn đưa kiến nghị đề xuất áp dụng Trường Đại học Công nghiệp... 19TU 19TU Nghiên cứu - Ứng dụng WiFi -8- Hình 3.8 Mơ hình phủ sóng phịng thư viện 97 Hình 3.9 Mơ hình phủ sóng lớp học 98 Hình 3.10 Mơ hình phủ sóng phịng họp 99 Hình 3.11 Triển