TẬP ĐỒN BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG VIỆT NAM BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG - LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG KHÔNG DÂY BĂNG THÔNG RỘNG CỐ ĐỊNH DỰA TRÊN MƠ HÌNH MẠNG VÕNG CĨ PHÂN ĐOẠN CHUN NGÀNH : TRUYỀN DỮ LIỆU VÀ MẠNG MÁY TÍNH MÃ SỐ: 60.48.15 TRẦN VĂN HƯNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS NGUYỄN LINH GIANG HÀ NỘI - 2010 Chương 1: Tổng quan Đặt vấn đề Khi Internet phát triển, để phục vụ cho nhu cầu trao đổi thông tin ngày tăng, hệ thống mạng liên tục cải tiến phát triển Công nghệ băng thông rộng đời nhằm đáp ứng nhu cầu truyền thông tin tốc độ cao nhanh chóng phát triển khắp nơi Tuy nhiên, lúc đầu hệ thống băng thông rộng tập trung vào truy cập băng thông rộng có dây ( Digital Subscriber Line ) quang học ( optical fiber )… Nhưng sau thời gian, nhược điểm hệ thống băng thơng rộng có dây bộc lộ nhược điểm: Giá thành cao, phụ thuộc vào địa hình thiết lập mạng, đứt đường dây khiến hệ thống mạng bị tê liệt Vì hệ thống mạng khơng dây đời khắc phục nhược điểm này: Nó triển khai địa hình phức tạp mà mạng dây khơng thể triển khai, cung cấp chất lượng dịch vụ tốt, đáng tin cậy truyền liệu tốc độ ổn định Bên cạnh khả thiết lập mạng dễ dàng nhanh chóng Ngày nay, cơng nghệ khơng dây băng thông rộng ngày trở nên phổ biến Nó khắc phục nhược điểm mạng dây bình thường, đồng thời kế thừa cơng nghệ khơng dây truyền thống Tốc độ truyền liệu cao, lên đến 300 Mbit/s , gấp lần mạng dây truyền thống tốc độ truyền liệu cịn nâng cao tương lai Chính lý nên luận văn trình bầy cơng nghệ không dây băng thông rộng không dây cố định dựa mơ hình mạng vịng có phân đoạn, nhằm mục đích xây dựng hệ thống mạng cho trường đại học Kinh doanh Công nghệ, kết nối sở không tập trung với cách đơn giản hiệu quả, tiết kiệm chi phí Mục tiêu đặt Luận văn nhằm mục đích tìm hiểu cách thức hoạt động, cách định tuyến tìm đường ngắn mạng không dây băng thông rộng cố định dựa mơ hình mạng vịng có phân đoạn Đồng thời sau luận văn hi vọng áp dụng để xây dựng hệ thống mạng không dây băng thông rộng kết nối sở trường đại học Kinh doanh Công nghệ Hà Nội Trường Đại học Kinh Doanh Công Nghệ Hà Nội có sở, năm tới mở rộng thành sở bố trí nơi khác Việc truyền liệu sở ngày trở nên cấp thiết Việc xây dựng hệ thông mạng liên kết sở cần tính tốn kỹ để vừa đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu tiết kiệm chi phí Vấn đề bảo mật đặt lên hàng đầu, việc mát thông tin truy cập trái phép vào hệ thống mạng trường cần tính tốn hạn chế đến mức thấp Đánh giá Hệ thống mạng không dây cố định băng thông rộng truyền thống gồm hệ thống trung tâm nhiều nút mạng Các nút mạng kết nối với hệ thống trung tâm thông qua hệ thống angten thu phát sóng Đây kiểu kết nối điểm – đa điểm Hệ thống mạng hoạt động sở truyền sóng vơ tuyến hệ thống trung tâm tới nút mạng Tuy nhiên, hệ thống mạng không dây cố động băng thông rộng truyền thống xuất số hạn chế : suy giảm tín hiệu liên kết điểm thời tiết, điều kiện ngoại cảnh có vật cản … Ngoài ra, vùng định, có nhiều nút mạng kết nối vào hệ thống thu phát sóng trung tâm làm cho hệ thống trung tâm tải, dẫn đến hệ thống trung tâm không xử lý hết u cầu, gây tình trạng suy giảm tín hiệu, mát gói tin, hệ thống bị treo… Hệ thống mạng không dây băng thông rộng cố định dựa mơ hình mạng vịng khắc phục nhược điểm Khoảng điểm tính tốn xác định cụ thể Từ điểm hệ thống kết nối với số điểm định, điều tạo linh hoạt cho hệ thống mà điểm bất ngờ bị cố Bên cạnh đó, mạng khơng dây cố định dựa mơ hình mạng vịng có phân đoạn cho phép sử dụng giao thức định tuyến đơn giản để xác định đường ngắn gói tin Như gói tin truyền mạng truyền cách rõ ràng, tránh trường hợp mát gói tin, lưu lượng gói tin truyền mạng giảm xuống giúp hệ thống mạng hoạt động tốt Ở hệ thống mạng không dây cố định băng thông rộng dựa mơ hình mạng vịng có phân đoạn có hệ thống antenna định hướng giúp giảm nhiễu sóng, tín hiệu điểm ổn định Bên cạnh đó, hệ thống mạng khơng dây băng thơng rộng cố định linh hoạt hệ thống mạng có dây khác, thiết lập vùng có địa hình phức tạp khoảng thời gian ngắn Nó truyền tín hiệu qua dạng sóng nên dễ dàng thiết lập hơn, chạy đường dây mạng cáp thông thường Tốc độ truyền liệu cao ổn định, tính bảo mật ngày hồn thiện 3 Chương 2: Kiến trúc hệ thống Mô hình mạng vịng cũ Cấu trúc mạng dạng Vịng (Mạng vòng – Ring) dạng cấu trúc mạng máy tính mà nút nối với tạo thành vịng trịn.Trong mạng vịng nút có nút liền kề để truyền liệu Định tuyến mạng vòng đơn giản dễ thực Tuy nhiên thiết lập mạng khơng dây theo mơ hình mạng vịng cho khơng gian lớn có số hạn chế : Đó chậm trễ gói tin truyền mạng Việc truyền gói tin từ điểm nguồn đến điểm đích thực theo phương thức “ Điểm – Điểm “ Mỗi gói liệu mang địa trạm đích, truyền mạng, nút kiểm tra địa gói liệu đến Q trình kiểm tra tiếp tục nút gói tin đến địa đích Nếu địa đích, gói liệu truyền vào nút liệu truyền đến thiết bị đầu cuối Nếu nút đích gói tin truyền đến nút vịng Rõ ràng, gói liệu phải xử lý nút nguồn nút đích, gói tin truyền bị chậm trễ đáng kể Các vấn đề liên kết hạn chế mạng vòng Trong mạng vịng, có đường nối điểm để truyền liệu Vậy đứt liên kết mạng, liệu từ điểm nguồn tới điểm đích mà gặp phải liên kết bị đứt q trình truyền bị thất bại Mơ hình mạng vịng có phân đoạn Trong mạng vịng, người ta chia thành phân đoạn khác Giả sử mạng vịng có phân đoạn có P phần, phần có K nút Trong K= N/P ( số nút phần tử ) Từ nút ( p.K + ) đến nút ( p + 1).K mode N, P định danh nút từ đến ( p – 1) Hình 2.2: Mạng vịng có phân đoạn Lịch sử phát triển mạng không dây Công nghệ mạng không dây lần xuất vào cuối năm 1990 nhà sản xuất giới thiệu sản phẩm hoạt động băng tần 900MHz Những giải pháp cung cấp tốc độ truyền 1Mbps , giải pháp không đồng nhà sản xuất Năm 1992, xuất mạng không dây sử dụng băng tần 2.4GHz Mặc dù có tốc độ truyền liệu cao chúng giải pháp riêng nhà sản xuất không công bố rộng rãi Sự cần thiết cho việc hoạt động thống thiết bị tần số khác dẫn đến số tổ chức bắt đầu phát triền chuẩn mạng không dây chung 4 Năm 1997, IEEE phê chuẩn đời chuẩn 802.11 cho mạng không dây Chuẩn 802.11 hỗ trợ ba phương pháp truyền tín hiệu, có bao gồm phương pháp truyền tín hiệu radio tần số 2.4GHz Năm 1999, IEEE thông qua hai bổ sung cho chuẩn 802.11 chuẩn 802.11b 802.11b Và thiết bị mạng không dây dựa chuẩn 802.11b nhanh chóng trở thành cơng nghệ khơng dây vượt trội Các thiệt bị phát tần số 2.4GHz, cung cấp tốc độ truyền liệu 11Mbps Năm 2003, IEEE công bố thêm tiến chuẩn 802.11g nhận thơng tin hay dãy tần 2.4GHz 5GHz nâng tốc độ truyền dự liệu nên đến 54Mbps Đây chuẩn sử dụng rộng rãi vào thời điểm Ngoài IEEE cịn thơng qua chuẩn 802.11n nâng tốc độ truyền liệu từ 100-600Mbps vào tháng 9/2009 sau năm nghiên cứu phát triển Chế độ truyền mạng không dây băng thông rộng cố định dựa mô hình mạng vịng có phân đoạn 4.1 Chế độ truyền đơn công Chế độ truyền đơn công chế độ truyền đơn giản truyền thông vô tuyến Trong chế độ truyền này, gói liệu truyền theo hướng từ thiết bị phát (Tx) đến thiết bị thu (Rx) Việc truyền thông tin từ đầu thu đến đầu phát cịn phụ thuộc vào băng thơng kênh truyền sóng vơ tuyến Như hình đưới ta thấy đầu truyền gửi thơng tin từ Tx khơng thể nhận thơng tin từ Rx Hình 4.1: Chế độ truyền đơn công 4.2 Chế độ truyền song công Trong chế độ truyền song công, việc truyền nhận gói liệu diễn đồng thời thời điểm nút mạng không dây Mỗi nút mạng khơng dây có chức truyền nhận liệu Mạng vịng có phân đoạn sử dụng chế độ truyền song công cho nút mạng phân đoạn vịng liên kết bên Hình 4.2: Chế độ truyền song cơng Có chế độ truyền song cơng : Song công chia theo tần số (FDD) song công chia theo thời gian( TDD) Kiến trúc nút mạng 5 KẾT LUẬN Luận văn nghiên cứu giới thiệu tổng quan công nghệ thực ảo ngành khoa học : Mơ hình hố, hoạt ảnh khn mặt 3D Trong chương trình bày cách thức hoạt hố khn mặt theo hệ thống điểm điều khiển sử dụng công nghệ Morphing với hoạt hố khn mặt Đồng thời vận dụng lớp có sẵn mơi trường phát triển java 3D với ngôn ngữ VRML để tạo lập mô hình xây dựng phần mềm Demo, phần mềm minh hoạ q trình Morphing mơ hình khn mặt biểu diến biểu cảm khuôn mặt theo hệ trạng thái tâm lý KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Trong thới gian tới, với java 3D phát triển nhúng ứng dụng hoạt hố khn mặt Web Hơn tìm hiểu lý thuyết giải phẫu mặt người mối liên hệ trạng thái tâm lý, phát triển chương trình để có biểu diễn chuẩn xác hơn, chân thực tạo tiền đề cho ứng dụng công nghệ Game quảng cáo ... định tuyến tìm đường ngắn mạng khơng dây băng thơng rộng cố định dựa mơ hình mạng vịng có phân đoạn Đồng thời sau luận văn tơi hi vọng áp dụng để xây dựng hệ thống mạng không dây băng thông rộng. .. lượng gói tin truyền mạng giảm xuống giúp hệ thống mạng hoạt động tốt Ở hệ thống mạng không dây cố định băng thông rộng dựa mơ hình mạng vịng có phân đoạn có hệ thống antenna định hướng giúp giảm... bất ngờ bị cố Bên cạnh đó, mạng khơng dây cố định dựa mơ hình mạng vịng có phân đoạn cho phép sử dụng giao thức định tuyến đơn giản để xác định đường ngắn gói tin Như gói tin truyền mạng truyền