1.3.1. Wifi tầm xa khác gì Wimax?
Trong thực tiễn, các anten Wi-Fi tầm xa này thực hiện chức năng như cơng nghệ khơng dây phủ sĩng trên diện rộng WiMax, một loại cơng nghệ hiện đang được rất nhiều hãng, trong đĩ cĩ Intel đầu tư phát triển. Một điểm khác biệt ban đầu là trong khi các tháp phát sĩng của WiMax cĩ giá khá cao (từ 15.000 USD đến 20.000 USD) thì giá các tháp truyền của Wi-Fi chỉ khoảng từ 700 USD đến 800 USD.
56
Ơng Brewer cho rằng, điểm khác nữa là mạng Wi-Fi tầm xa sẽ truyền tải tín hiệu nhanh hơn. Thêm nữa, sĩng radio mà WiMax sử dụng do các nhà quản lý viễn thơng điều phối, việc xây dựng các tháp thu phát tín hiệu cũng như cung cấp dịch vụ WiMax cần được sự đồng ý của chính quyền sở tại.
Trong khi đĩ mạng Wi-Fi hoạt động khơng cần xin phép
1.3.2. Giải pháp của WiFi tầm xa
Hình 28 : Wifi tầm xa
Với những mạng Wi-Fi thơng thường, diện phủ sĩng tín hiệu thường chỉ trong khoảng 100 mét. Một mạng vơ tuyến, nếu muốn kéo dài
khoảng cách kết nối thì phải lựa chọn 1 hoặc đồng thời các giải pháp: tăng cơng suất phát, tăng độ nhạy thu, tăng độ lợi anten.
Để mở rộng mạng Wi-Fi, mỗi hãng cĩ các giải pháp khác nhau nhưng tựu chung là người ta khơng thực hiện tăng cơng suất phát mà thực hiện tăng độ lợi anten và các giải pháp cần thiết khác. Một trong những khác biệt lớn nhất giữa mạng Wi-Fi thơng thường với mạng Wi-Fi diện rộng là các tín hiệu truyền tải tầm xa đều được định hướng: Chúng sẽ được điều chỉnh để chuyển trực tiếp từ anten này sang anten khác chứ khơng được “lạc hướng” ra ngồi. Trong khi đĩ, một anten Wi-Fi thơng thường sẽ truyền tải tín hiệu ra mọi hướng theo vịng trịn 360deg.
57
Thiết lập tín hiệu cĩ định hướng như vậy khơng hề dễ dàng. Để làm được điều đĩ, các anten cần phải được lắp đặt để “kết nối chính xác” với nhau. Bất cứ một vật nào chen ngang cũng cĩ thể làm ảnh hưởng tới quá trình truyền tải tín hiệu.
Tiếp theo, các AP sẽ cung cấp dịch vụ đến người dùng.
Dưới đây là giải pháp của một số hãng lớn đã sử dụng và năm 2011 đề xuất áp dụng cho các thành phố tại Việt Nam:
Hãng Motorola đưa ra giải pháp xây dựng mạng đơ thị Outdoor Mesh được sử dụng kỹ thuật cơng nghệ MeshConnex tăng cường khả năng quan sát hệ thống camera, phục vụ cơng cộng như báo đồng hồ điện, nước. Cơng ty KIT thì đưa ra giải pháp Wireless của Firetide cĩ khả năng kết nối đa điểm với khả năng chuyển vùng và hội tụ cao với định hướng cụ thể cho việc xây dựng hệ thống Wifi tại thành phố:
- Cấp phát Account truy cập hệ thống cho người dân và khách du lịch. - Cung cấp các thơng tin quảng bá du lịch và giới thiệu về TP Đà Nẵng cho khách du lịch thơng qua các trạm thơng tin cộng đồng.
-Ứng dụng dịch vụ Game online
- Cung cấp dịch vụ quảng cáo trên nền tảng hệ thống Wireless
- Tạo cơ sở hạ tầng cho hệ thống Wilan hỗ trợ cho việc cung cấp và sử dụng dịch vụ hành chính cơng trực tuyến
- Tạo cơ sở hạ tầng cho hệ thống Camera quan sát, phịng cháy chữa cháy và cứu hộ
- Tạo nền tảng cho việc cung cấp dịch vụ VoIP cho TP - Tạo cơ sở hạ tầng cho việc quản lý và thu phí giao thơng.
Tập đồn Juniper Networks cung cấp giải pháp mạng và bảo mật Juniper Networks đưa ra nguyên tắc chung cho một hệ thống Wifi cơng cộng bao gồm 3 tiêu chí: Đơn giản - an ninh - linh động. Các ưu điểm mà
58
nhờ đĩ, nhiều khách hàng đã quyết định chọn giải pháp do Juniper Networks đề xuất bao gồm : bảo mật rất tốt và cho phép triển khai đa dạng các loại dịch vụ gia tăng trên nền hệ thống khơng dây. Trong đĩ, Juniper Networks cũng chú ý đến việc sử dụng các chuẩn tần số sao cho đạt được độ phủ sĩng vươn xa, tiêu tốn ít năng lượng cho thiết bị đầu cuối.
Hệ thống này cũng cho phép thực hiện trạng thái “tự động chuyển mạch” khi cĩ một sự cố nào đĩ, bất ngờ xảy ra với thiết bị trung tâm. Khi đĩ, các thiết bị dự phịng sẽ tự động được kích hoạt và làm việc thay cho thiết bị trung tâm.
Chế độ tự động thích nghi này của các thiết bị do Juniper Networks nghiên cứu chế tạo cũng được áp dụng cho yêu cầu sao lưu hoặc chuyển đổi dữ liệu từ một thiết bị cũ sang một thiết bị mới. Tính năng thơng minh này cho phép khi thay thế thiết bị (để sửa chữa, hoặc nâng cấp), hệ thống vẫn duy trì các trạng thái hoạt động bình thường, cho đến khi mọi dữ liệu và thơng tin được chuyển từ cũ sang mới được update đầy đủ trên thiết bị mới.
Juniper Networks cũng giới thiệu một số phần mềm (Ring Master, SmartPass) với chức năng vừa hỗ trợ mở rộng vừa vẫn kiểm sốt an tồn hệ thống. Điều này cho phép hệ thống tiếp nhận dung lượng lớn của các cuộc trao đổi dữ liệu và thơng tin ra/vào hệ thống mà khơng sợ nghẽn mạch, rớt cuộc gọi; đồng thời tính bảo mật cho từng lớp dữ liệu vẫn được bảo đảm.
Được biết, Tổng cơng ty Bảo hiểm Việt Nam (Bảo Việt) đã đi đến quyết định lựa chọn sản phẩm truy cập bảo mật từ xa qua mạng riêng ảo (dựa trên lớp bảo mật gĩi-SSL.VPN) của Juniper và sử dụng phương thức truy cập bảo mật từ xa này cho tồn bộ hệ thống mạng lưới của tồn đơn vị.
59
Hình 29:Cấu trúc hoạt động tƣ duy mạng WLAN theo đề xuất của Juniper Networks.
Cisco Systems Việt Nam đề xuất mơ hình Public Wifi cĩ các tính năng vượt trội, cĩ độ tin cậy, hiệu năng, bảo mật và khả năng quản lý mạng WLan cao. Cisco System đã giới thiệu sáng kiến Connected Stadium Wi- Fi, gồm điểm truy cập Aironet 3500p và cơng nghệ CleanAir và các ăng ten định hướng mới nhằm cải thiện độ bao phủ. Aironet 3500p được thiết kế dựa trên điểm truy cập Aironet 3500 được giới thiệu hồi năm ngối. Đây là loại điểm truy cập được thiết kế riêng cho những mơi trường mật độ cao, giống như sân vận động. Điểm truy cập này cĩ thể tùy chỉnh, và cơng nghệ CleanAir được thiết kế để giảm đi sự can nhiễu bằng cách tìm ra và loại bỏ những lưu lượng vơ tuyến trong khu vực. Điều này đã cải thiện hiệu năng và độ ổn định của các mạng wifi.
Điểm truy cập cũng thúc đẩy các ăng ten định hướng mật độ cao mới giúp tạo ra những tiêu điểm chính xác của sĩng âm vơ tuyến trong một khu vực tập trung. Mỗi thiết bị Aironet 3500p cĩ thể cung cấp kết nối đến 6 ăng ten mới.
60
Đối tác của hãng Ruckus Wireless tại Việt Nam là Cơng ty Đơng Quân lại đưa ra cơng nghệ và giải pháp kết nối Wifi tiên tiến với dịng sản phẩm Ruckus Wireless (USA). Sản phẩm Ruckus Wireless cĩ thể sử dụng hiệu quả ở nhiều mơi trường hoạt động gắn kết gia đình và cộng đồng trên nhiều khơng gian địa lý khác nhau.
Các thiết bị truy nhập ZoneFlex access point (AP) được tích hợp cơng nghệ BeamFlex - cơng nghệ antenna thơng minh độc quyền cĩ khả năng chỉ tập trung sĩng Wi-Fi đến những nơi cần thiết. BeamFlex tự động lựa chọn đường truyền sĩng tối ưu, liên tục định tuyến đương đi của sĩng xunh quanh vùng nhiễu. Đây là lý do tại sao trong các khách sạn sử dụng Ruckus Wi-Fi, các than phiền về sĩng Wi-Fi ở đây đã giảm đến hơn 80%, và như khách lưu trú đã nhận xét rằng:
Sĩng Wi-Fi mạnh hơn Sĩng phủ đến mọi nơi
Kết nối tốt hơn và ổn định hơn Hiệu suất ổn định
Ruckus Wireless cĩ 4 cơng nghệ nổi bật, đĩ là:
Cơng nghệ BeamFlex
BeamFlex là cơng nghệ được áp dụng chủ yếu dựa vào hệ thống ăng-ten thơng minh (smart antenna). Nhờ cĩ các dãy ăng-ten định hướng thơng minh nên thiết bị cĩ thể phát sĩng theo nhiều hướng khác nhau và được tính theo cơng thức 2n -1 hướng sĩng với n là số ăng-ten định hướng. BeamFlex tích hợp tất cả các thiết bị phát sĩng (Acess Point -AP) của Ruckus và hồn tồn dựa trên các chuẩn 802.11 a/b/g/n.
Cơng nghệ SmartCast
SmartCast bảo đảm chất lượng hình ảnh tốt nhất và sẵn sàng cho việc ứng dụng cơng nghệ xem truyền hình qua Wi-Fi (IPTV). Nĩ cĩ khả năng tự động dị tìm, quản lý người dùng, băng thơng và loại dữ liệu, tiết kiệm năng lượng tối ưu cho VoFi.
61
Tập hợp đầy đủ các tính năng bảo mật của Wireless nhưng việc triển khai SmartSec rất đơn giản. Ngồi ra, cơng nghệ này cĩ thêm những tính năng nổi bật như:
Dynamic PSK: Cung cấp tự động các key tới người dùng và key được mã hĩa trong suốt quá trình tham gia vào mạng. Giúp nâng cao tính bảo mật, giảm gánh nặng cho bộ phận IT (khơng phải đi tới từng user gõ key); key được giữ kín như PSK (Pre-Share-Key)
Chứng thực bằng phương thức chuẩn 802.1x
Chứng thực ngƣời dùng qua External Radius Server, LDAP & Active Directory: Khi tham gia vào hệ thống mạng người dùng phải chứng thực bằng username và password.
Cấp phép truy cập cho ngƣời dùng: Cho phép người quản trị đặt ra các chính sách cấp phép cho người dùng và nhĩm ngƣời dùng tƣơng ứng với các SSID.
Tách biệt ngƣời dùng trong mạng LAN khơng dây (Wireless LAN): Tách biệt các user tham gia vào mạng cĩ thể trao đổi lẫn nhau. Tiện ích này rất cĩ ích nhằm nâng cao băng thơng để sử dụng đúng mục đích, ngăn cản các client tham gia trong mạng giả dạng các dịch vụ DHCP, DNS ... để làm ảnh hưởng tới hiệu suất hoạt động của hệ thống.
Phát hiện đột nhập vào mạng khơng dây (WLAN): Ứng dụng này cho phép người quản trị cĩ thể nhận biết được trong WLAN của mình cĩ các AP cĩ mục đích giả mạo SSID nhằm mục đích xấu và đánh lừa các user trong WLAN.
Mã hĩa các kết nối: Tất cả các kết nối giữa AP và ZoneDirector đều được mã hĩa.
Quản lý truy cập: Quản lý bằng cách chia VLAN cho từng user truy cập, tạo các danh sách quản lý truy cập ACL (Access Control List) nhằm phân quyền truy cập vào hệ thống server; giới hạn băng thơng cho các SSID và quản lý việc truy cập SSID đối với người dùng bên ngồi (Guest).
Cơng nghệ SmartMesh
Để phủ sĩng Wi-Fi cho một diện tích lớn thì cần rất nhiều số lượng các AP (Access Point). Cơng nghệ SmartMesh của Ruckus cho phép kết nối nhiều AP trong mạng lưới (Mesh) thành một khối thống nhất, tạo một mạng lưới phủ sĩng rộng lớn hơn. Cơng nghệ này cĩ một số ưu điểm như quản lý thơng
62
minh các kết nối AP qua tín hiệu sĩng (khơng sử dụng cable), tạo liên kết Mesh trên các chuẩn n/g, tự động dị tìm và xây dựng các thơng số, tự nhận biết các thiết bị xung quanh
Cấu hình và lắp đặt nhanh chĩng
Khơng giống với bất kỳ sản phẩm Wi-Fi nào khác, hệ thống WLAN thơng minh của Ruckus được cấu hình chỉ trong vài phút và cĩ thể được lắp chỉ với nửa thời gian và nửa chi phí so với sản phẩm Wi-Fi khác. Các AP chỉ cần cắm điện, khơng cần thêm dây cáp.
Cơng nghệ Smart Mesh của Ruckus giúp các khách sạn dễ dàng mở rộng vùng phủ sĩng Wi-Fi đơn giản bằng cách mắc các ZoneFlex AP vào hệ thống Mesh (mạng lưới) tại những vị trí thích hợp và cắm điện. Điều này sẽ giúp giảm chi phí đầu tư (CAPEX) và chi phí vận hành (OPEX), đồng thời đẩy nhanh cơng việc triển khai hệ thống.
Thiết bị đa truyền thơng nghe nhìn
Chỉ cĩ hệ thống Wi-Fi của Ruckus mới cĩ nhiều ứng dụng tiềm năng như IP-based video, được truyền tải trong thời gian thực. Điều này đảm bảo hình ảnh khơng bị chập chờn, âm thanh rõ ràng, trong trẻo. Ruckus cũng là thiết bị Wi-Fi tốt nhất cho các ứng dụng đa truyền thơng mới bao gồm voice badge (một dạng bộ đàm kỹ thuật số), bảng hiệu kỹ thuật số (digital signage), các dịch vụ gaming đa truyền thơng, IPTV (hình ảnh kỹ thuật số cĩ độ phân giải cao, chuẩn HD) , thu thập dữ liệu, bảo mật, cảm biến và RFIDs.
Các dịch vụ Wi-Fi đƣợc phân loại
Mỗi AP thơng minh của Ruckus hỗ trợ đến tám hệ thống mạng khơng dây riêng lẻ, và mỗi mạng này cĩ thể được cấu hình theo cách riêng của nĩ. Việc phân quyền truy cập (bằng cổng vào bảo vệ) cho các user trên SSID đảm bảo khả năng truy cập thích hợp vào các tài nguyên được chia sẻ. Giải pháp Guest Pass của Ruckus làm đơn giản hố việc lập trình và quản lý truy cập WLAN cho khách lưu trú và các user tạm thời thơng qua thiết bị ZoneDirector. Điều này giúp các khách sạn làm hài lịng khách hàng hơn với dịch vụ Wi-Fi chất lượng tốt bao gồm dịch vụ truy cập được ưu tiên, dịch vụ truy cập tốc độ cao và các dịch vụ ứng dụng mạng khơng dây khác.
63
Hồn tồn đƣợc kiểm sốt từ xa
ZoneFlex cĩ thể được quản lý và cấu hình từ xa thơng qua FlexMaster – phần mềm quản lý cho cả mạng ZoneFlex WLAN và các
ZoneFlex AP riêng lẻ. Với ZoneFlex, một khách sạn ở Aruba cĩ thể được cấu hình từ Zanzibar hay bất cứ nơi nào khác.
64
Giải pháp Ruckus Wireless cho nhà máy
Hình 31: Sơ đồ kết nối:
Phân tích giải pháp:
Với mơi trường hoạt động nhà máy với rất nhiều máy mĩc thiết bị cơng nghiệp, khi các thiết bị máy cơng nghiệp hoạt động phát sinh ra nhiệt độ, tiếng ồn… đĩ là nhưng tác nhân gây ra nguồn nhiễu cho các thiết bị thu phát sĩng, với cơng nghệ phát sĩng BeamFlex thơng minh của Ruckus Wireless rất phù hợp sử dụng trong mơi trường hoạt động như thế này. Cơng nghệ BeamFlex là cơng nghệ phát sĩng dạng "chùm" (beam) hướng tới các kết nối trong mạng, cơng nghệ này được tích hợp trên các bảng mạch antenna thơng minh của Ruckus, là cơng nghệ Wi-Fi đầu tiên trên thế giới cĩ khả năng tránh nhiễu và đi qua vùng nhiễu tốt nhất trên thế giới. Với cơng nghệ BeamFlex, Ruckus đã nhận được rất nhiều giải thưởng cơng nghệ, do các tổ chức khoa học cơng nghệ thơng tin bình chọn.
Hệ thống được sử dụng gồm thiết bị ZoneDirector (thiết bị quản lý tập trung các access point) và các thiết bị ZoneFlex (thiết bị thu phát sĩng).
65
Trong giải pháp này chúng ta cần cung cấp dây cáp cho hai thiết bị AP đầu tiên (Root AP) của hệ thống, các AP cịn lại sẽ kết nối khơng dây (Mesh) với nĩ. Đối với thiết bị chuẩn N thì thoughput đạt được trên tần số 5Ghz sẽ > 150Mbps, với chuẩn G thoughput > 30Mbps, trong khoảng cách 100m. Dựa trên nền tảng Wi-Fi tuyệt vời này chúng ta cĩ thể kết hợp triển khai hệ thống giám sát sử dụng Camera IP ở khắp mọi nơi trong nhà máy và khơng gặp bất kỳ khĩ khăn nào trong việc thi cơng cáp, cũng như việc triển khai điện thoại VoIP trên nền Wi-Fi này.
Hình 32: Hình ảnh minh họa
Ƣu điểm:
Với cơng nghệ BeamFlex, SmartMesh, SmartCast và SmartSec, Ruckus Wireless đáp ứng hồn hảo các tính năng kết nối Wi-Fi, phù hợp với các mơi trường địi hỏi tính phức tạp cao, như các nhà máy, khu cơng nghiệp.
Với tính năng linh hoạt của hệ thống Wi-Fi cho phép chúng ta linh hoạt, nhanh chĩng trong việc triển khai hệ thống mạng, điện thoại, camera… mà khơng phụ thuộc vào thiết kế cấu trúc và địa hình
66
Hãng Intel thiết kế loại anten cĩ thể “điều chỉnh” được hướng thu phát tín hiệu. Tất nhiên ngay tại anten thì khơng thể lái được tín hiệu nhưng khi tín hiệu đi giữa hai tháp truyền thì cĩ thể điều chỉnh bằng một tín hiệu điện. Nhờ tín hiệu điện mà các anten khơng nhất thiết phải xếp thẳng hàng với nhau, ngay cả khi xơ lệch một chút thì tính tồn vẹn của tín hiệu vẫn được bảo đảm.
Được biết so với quá trình giao tiếp Wi-Fi tiêu chuẩn, mạng Wi-Fi tầm xa của Intel đã lược bỏ rất nhiều giao thức và thủ tục kết nối. Cụ thể, quá