Chương 3 giới thiệu về các công nghệ trải phổ (Spread Spectrum Tech.). Những nội dung chính trong chương này gồm có: Các công nghệ trải phổ đang được sử dụng theo qui tắc của FCC, phân biệt và so sánh 2 công nghệ trải phổ chính, tìm hiểu về công nghệ ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing).
Chapter 03 CÁC CÔNG NGHỆ TRẢI PHỔ (SPREAD SPECTRUM TECH.) Mục tiêu Đề cập đến công nghệ trải phổ sử dụng theo qui tắc FCC Phân biệt so sánh công nghệ trải phổ Cơng nghệ trải phổ nhảy tần FHSS (Frequence Hopping Spread Spectrum) Công nghệ trải phổ chuổi trực tiếp DSS (Direct Sequence Spread Spectrum) Tìm hiểu cơng nghệ ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) Nội dung Truyền thông băng hẹp Giới thiệu công nghệ trải phổ – Trải phổ nhảy tần FHSS – Trải phổ chuỗi trực tiếp DSSS – Trải phổ chuỗi trực tiếp tần số cao HR DSSS – So sánh FHSS DSSS – Giới thiệu công nghệ OFDM Narrow band Là công nghệ truyền thông sử dụng công suất đỉnh cao Là tín hiệu bị nghẽn (jammed) dễ nhiễu (interference) FCC khuyến cáo hạn chế việc sử dụng tần số nhiều tốt, cho phép sử dụng tần số mức đủ để hồn thành cơng việc Trải phổ hồn tồn ngược lại, sử dụng băng tần rộng mức cần thiết để truyền thông tin Công nghệ trải phổ (Spread Spectrum Technology) Trải phổ (Spread Spectrum) kỹ thuật truyền thông đặc trưng băng thông rộng công suất thấp Trải phổ sử dụng kỹ thuật điều chế (modulation) khác cho mạng WLAN Tín hiệu trải phổ trơng giống nhiễu, khó phát chí khó chặn đứng hay giải điều chế (demodulation) khơng có thiết bị thích hợp Tính bảo mật hấp dẫn quân đội việc sử dụng công nghệ trải phổ suốt năm 1950-1960 Bởi đặc tính giống nhiễu nên tín hiệu trải phổ truyền trước mặt kẻ địch mà không bị phát Spread Spectrum Versus Narrowband Technology Trải phổ nhảy tần FHSS Trải phổ nhảy tần (Frequency hopping Spread Spectrum ) công nghệ sử dụng sóng mang (carrier signal) băng thơng hẹp thay đổi tần số theo mẫu biết bên truyền lẫn bên nhận Sử dụng khả thay đổi tần số với tốc độ cao đột ngột để trải liệu 83 Mhz Trong trường hợp nhảy tần mạng WLAN dãy tần số sử dụng băng tần 2,4 Ghz 83,5 Mhz Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) Trải phổ nhảy tần FHSS Trong hệ thống nhảy tần, sóng mang thay đổi tần số (hay nhảy) tùy thuộc vào chuỗi giả ngẫu nhiên (Pseudorandom) Chuỗi giả ngẫu nhiên danh sách nhiều tần số mà sóng mang nhảy khoảng thời gian xác định trước lặp lại danh sách Bộ phát sóng sử dụng chuỗi nhảy để chọn tần số phát cho Trải phổ nhảy tần FHSS Sóng mang mức tần số khoảng thời gian xác định (khoảng thời gian gọi thời gian ngưng _Dwell time (ms)) sau sử dụng khoảng thời gian ngắn gọi thời gian nhảy (Hop Time (ns)) Nếu thời gian nhảy lớn (trong mối liên quan với thời gian ngưng) tốc độ liệu chậm hay nói thời gian ngưng lớn tốc độ cao Khi danh sách nhảy hết , phát sóng lặp lại từ đầu danh sách 10 Trải phổ chuỗi trực tiếp DSSS Bảng phân chia tần số DSSS Bảng liệt kê đầy đủ kênh đươc sử dụng Mỹ châu Âu Vậy kênh có chồng lên khơng? 20 Trải phổ chuỗi trực tiếp DSSS Việc sử dụng hệ thống DSSS chồng lên vị trí vật lý (co_located) gây nhiễu hệ thống gần chúng luôn gây nên giảm cấp đáng kể băng thông Vì sóng mang cách Mhz kênh rộng 22 Mhz, nên kênh nên đặt vị trí chúng cách kênh 21 Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) 22 Trải phổ chuỗi trực tiếp DSSS Ảnh hưởng nhiễu băng hẹp – Cũng giống hệ thống FHSS, hệ thống DSSS có tính kháng cự nhiễu băng hẹp đặc tính trải phổ – Một tín hiệu DSSS dễ nhiễu FHSS băng tần DSSS sử dụng nhỏ băng tần FHSS (rộng 22Mhz so với rộng 79 Mhz FHSS) – Thơng tin truyền tồn băng tần cách đồng thời thay tần số thời điểm FHSS 23 Lựa chọn FHSS or DSSS Để lựa chọn sử dụng công nghệ cài đặt mạng WLAN, phải xem xét yếu tố sau: – Nhiễu băng hẹp – Đặt vị trí (co-located) – Chi phí – Tính tương thích tính sẵn có thiết bị – Tốc độ băng thông liệu – Bảo mật – Hổ trợ chuẩn 24 FHSS vs DSSS Nhiễu băng hẹp – FHSS có khả kháng nhiễu băng hẹp cao DSSS Chi phí – DSSS có chi phí thấp FHSS thiết bị phổ biến Co-located – FHSS thuận lợi có nhiều hệ thống hoạt động với – Hệ thống nhảy tần sử dụng 79 kênh riêng biệt nên đặt nhiều AP hệ thống DSSS 25 FHSS vs DSSS Tính tương thích sẵn có thiết bị – Khơng có khác biệt Tốc độ thơng lượng liệu – FHSS (2Mbps) nhỏ DSSS (11Mbps) – Một số hệ thống sử dụng FHSS đạt tốc độ tối đa 10 Mbps với công suất phát 125 mW Tính bảo mật – Khơng có khác biệt 26 FHSS vs DSSS Hổ trợ chuẩn – Chuẩn tương thích mà WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) đưa với tên gọi WiFi (Wireless Fidelity) thiết bị qua kiểm tra tương thích gọi thiết bị tuân theo Wifi thêm vào logo Wifi – Logo nói lên thiết bị giao tiếp với thiết bị khác có logo Wifi – Chuẩn tương thích WECA Wifi dành cho hệ thống DSSS hoạt động Ghz UNII giúp đẩy nhanh ngành công nghiệp phát triển 27 High-rate DSSS (HR/DSSS) HR/DSSS định nghĩa IEEE 802.11b năm 1999 HR/DSSS tương thích ngược với thiết bị dùng công nghệ DSSS theo chuẩn IEEE 802.11, khơng tương thích với thiết bị sử dụng công nghệ FHSS theo chuẩn IEEE 802.11 Mục tiêu HR/DSSS cung cấp tốc độ liệu cao băng tần 2,4 GHZ cách sử dụng dải tần số tương tự sử dụng DSSS Sử dụng điều chế mã bổ sung (CCK) để đạt tốc độ 1, 2, 5,5, 11 Mbps 28 Giới thiệu công nghệ OFDM Một yêu cầu hệ thống vô tuyến băng rộng hệ thứ khả hoạt động điều kiện đường dẫn thẳng bị che chắn (Obstructed-Line-Ofsight / OLOS ) điều kiện khơng có đường dẫn thẳng (Non-Line-Of-Sight/ NLOS) Các vấn đề nhiễu vấn đề đa đường dẫn (multipath) làm ảnh hưởng đến trình truyền Sự đời kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing bước đột phá thị trường truy cập vô tuyến băng rộng 29 Giới thiệu công nghệ OFDM Kỹ thuật OFDM việc chia luồng liệu trước phát thành N luồng liệu song song có tốc độ thấp phát luồng liệu sóng mang khác Các sóng mang trực giao với nhau, điều thực cách chọn độ giãn cách tần số chúng cách hợp lý OFDM quy định cụ thể 802.11a 802.11g truyền liệu với tốc độ lên đến 54 Mbps 30 Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) 31 Giới thiệu công nghệ OFDM 32 Giới thiệu công nghệ OFDM Các ưu điểm kỹ thuật OFDM – Cơng nghệ thích hợp cho hệ thống tốc độ cao – Thích hợp với ứng dụng khơng dây cố định – Rất hiệu môi trường đa đường dẫn – Sử dụng dải tần hiệu cho phép chồng phổ sóng mang – Hạn chế ảnh hưởng fading hiệu ứng nhiều đường cách chia kênh fading chọn lọc tần số thành kênh fading phẳng tương ứng với tần số sóng mang OFDM khác 33 Giới thiệu công nghệ OFDM Ứng dụng OFDM – Các điều kiện địa hình phức tạp vùng nông thôn, ngoại ô, thành phố đông dân cư,… – Ứng dụng hệ thống camera giám sát không dây – Ứng dụng kết nối mạng Lan theo cấu trúc điểm - điểm điểm - đa điểm 34 ... UNII giúp đẩy nhanh ngành công nghiệp phát triển 27 High-rate DSSS (HR/DSSS) HR/DSSS định nghĩa IEEE 802.11b năm 1999 HR/DSSS tương thích ngược với thiết bị dùng công nghệ DSSS theo chuẩn...Mục tiêu Đề cập đến công nghệ trải phổ sử dụng theo qui tắc FCC Phân biệt so sánh công nghệ trải phổ Cơng nghệ trải phổ nhảy tần FHSS (Frequence Hopping Spread Spectrum) ? ?Công nghệ trải phổ... 5,5, 11 Mbps 28 Giới thiệu công nghệ OFDM Một yêu cầu hệ thống vô tuyến băng rộng hệ thứ khả hoạt động điều kiện đường dẫn thẳng bị che chắn (Obstructed-Line-Ofsight / OLOS ) điều kiện