2.2.2.1 Giới thiệu về HiperLAN
Thơng tin vơ tuyến băng rộng đang phát triển nhanh chĩng trong những năm gần đây, do vậy đặt ra những yêu cầu mới về mạng LAN vơ tuyến đĩ là hỗ trợ
QoS, bảo mật , quyền sử dụng , mơi trường làm việc… ETSI đã nghiên cứu xây dựng bộ tiêu chuẩn cho các lọai LAN hiệu suất cao (High Performance LAN), tiêu chuẩn này xoay quanh mơ tả các giao tiếp ở mức thấp và mở ra khả năng phát triển
ở mức cao hơn. HIPERLAN/2 được phát triển để cung cấp cho thuê bao khơng dây khả năng truy nhập đến mạng cốđịnh.
Từ nhiều năm trước , nhĩm RES10 đã xây dựng tiêu chuẩn HIPERLAN cụ thể
là thơng tin liên lạc số khơng dây tốc độ cao ở băng tần 5,1-5,3 GHz và băng tần
17,2 - 17,3 GHz. Cĩ 4 loại HIPERLAN đã được đưa ra: HIPERLAN/1,
KHOA CNTT –
ĐH KHTN
Tiêu chuẩn HIPERLAN 1, giống như 802.11 chỉ bao gồm lớp vật lý và lớp MAC, cĩ tốc độ từ 2 đến 25 Mbps bởi việc sử dụng các phương pháp điều chế
truyền thơng tại băng tần 5,2 GHz. Sau khi hịan thành tiêu chuẩn HIPERLAN/1, ETSI quyết định kết hợp nhĩm vơ tuyến mạch vịng và vơ tuyến LAN hình thành nhĩm mạng truy nhập vơ tuyến băng rộng (BRAN). Dự án này nhắm tới việc hình thành các tiêu chuẩn cho ATM khơng dây (Hiper loại 2,3,4). Họ các tiêu chuẩn HIPERLAN được thể hiện qua bảng sau :
Bảng 2-1: Các tiêu chuẩn của ETSI HIPERLAN
HIPERLAN 1 HIPERLAN 2 HIPERLAN 3 HIPERLAN 4
Ứng dụng Wireless LAN Truy nhập
WATM Truy nhập WATM cốđịnh từ xa Kết nối point-to- point WATM Băng tần 2,4 GHz 5 GHz 5 GHz 17 GHz Tốc độ đạt được 23,5 Mbps 54 Mbps 54 Mbps 155 Mbps
- Tiêu chuẩn HIPERLAN/1 chỉđơn thuần nĩi về giao tiếp chung khơng gian và các thiết bị thơng tin vơ tuyến ở lớp vật lý như : đảm bảo hệ thống liên lạc , tương thích nằm ở 2 lớp thấp của mơ hình OSI.
- Ở HIPERLAN/2 cĩ sự phát triển nhiều hơn, cung cấp truy nhập vơ tuyến ở
khoảng cách ngắn cho mạng IP, ATM, UTMS, HIPERLAN/2 hoạt động ở tần số
5,2 GHz với phổ tấn 100 MHz. Một cấu trúc điển hình của HIPERLAN/2 bao gồm : các đầu cuối di động (MT) kết nối với một điểm truy nhập (AP) thơng qua giao tiếp vơ tuyến. Khi MT di chuyển , HIPERLAN/2 tựđộng thực hiện di chuyển kết nối đến AP gần nhất. Đặc biệt , các MT cĩ thể tạo ra các kết nối trực tiếp với nhau, tuy nhiên chỉ mới phát triển ở giai đoạn đầu.Dự án HIPERLAN/2 hịan thành vào cuối năm 1999.[9]
KHOA CNTT –
ĐH KHTN
2.2.2.2 Đặc điểm của HiperLAN
HIPERLAN/2 cĩ những đặc điểm sau đây : - Truyền dẫn tốc độ cao - Kết nối cĩ định hướng - Hỗ trợ QoS - Cấp phát tần số tựđộng - Hỗ trợ di động - Mạng và ứng dụng độc lập - Nguồn dự trữ. HIPERLAN/2 cĩ thể đạt đến tốc độ truyền dẫn 54 Mbps với bộ điều chế trực giao OFDM.
Khơng giống như các hệ thống vơ tuyến cơ sở khác với lưu lượng truyền tải trên mạng LAN là khơng ổn định, gây ra nhiều vấn đề khi truyền tải dữ liệu. Ở
HIPERLAN/2 mỗi một kết nối được gán cho một đường ưu tiên ban đầu hoặc cĩ hỗ
trợđặc biệt của QoS như : băng thơng , trễ , lỗi bít…
2.2.2.3 Cấu trúc cơ bản của HiperLAN
HIPERLAN/2 được định nghĩa trong 3 lớp : lớp vật lý (PHY), lớp điều khiển kết nối dữ liệu (DLC) và lớp hội tụ (CL).
Lớp vật lý:
- Kênh truyền dẫn sử dụng kỹ thuật OFDM, kỹ thuật này dựa trên ý tưởng truyền dẫn băng rộng tốc độ dữ liệu cao bằng cách chia nhỏ dữ liệu vào các luồng bít song song và cho phép mỗi luồng bít điều khiển một thuê bao độc lập, với độ rộng kênh là 20 MHz cho phép đạt được tốc độ bít cao trên mỗi kênh, mỗi kênh cĩ đến 52 kênh con ( 48 kênh con chứa dữ liệu và 4 kênh con dùng để giải điều chế). Các kênh con cĩ tần sốđộc lập được sử dụng cho một tuyến truyền dẫn giữa AP và các MT.
KHOA CNTT –
ĐH KHTN
Bảng 2-2:Các kiểu điều chế và tốc độ trong HIPERLAN
Kiểu Điều chế Tốc độ mã hĩa Tốc độ bít PHY Số byte /OFDM
1 BPSK 1/2 6 Mbps 3.0
2 BPSK 3/4 9 Mbps 4.5
3 QPSK 1/2 12 Mbps 6.0
Lớp điều khiển tuyến dữ liệu (DLC):
- Lớp DLC gồm các chức năng về truyền dẫn và truy cập (phần người sử
dụng ) cũng như phần điều khiển kết nối đến đầu cuối người sử dụng(phần
điều khiển).
- DLC bao gồm các lớp con sau :
Thủ tục điều khiển phương tiện truy cập (MAC)
Thủ tục điều khiển lỗi (EC) hay điều khiển tuyến logic (LLC)
Thủ tục điều khiển đường truyền vơ tuyến (RLC) với sự phối hợp các chức năng báo hiệu như sau :
Điều khiển kết nối DLC.
Điều khiển nguồn Vơ tuyến (RCC).
Chức năng điều khiển phối hợp.
Bảng 2-3: Các chức năng của HIPERLAN/2
Lớp Chức năng Ý nghĩa
LLC Điều khiển đường logic
Cung cấp các thơng tin phạm vi hoạt động của
đường vơ tuyến khơng tin cậy bằng cách truyền lại và phát hiện lỗi.
MAC Điều khiển truy cập mơi trường
Quản lý về chia sẻ khả năng kết nối đường vơ tuyến giữa các MT và các kết nối khác, bảng biểu kiểm sốt được lưu ở AP.
RCP Thđườủng truy tục điềều khin vơ tuyển ến Cung cấp các chức năng sau: DDC, RRC, AFC. DDC DLC Điều khiển kết nối Qulập và hiản lý đểin thều khiị kếểt nn kốếi. t nối DLC: thủ tục thiết RRC Đtuyiềếu khin ển nguồn vơ kênh… Quản lý nguồn vơ tuyến, hiển thị và lựa chọn
KHOA CNTT –
ĐH KHTN
Lớp MAC dùng cho hỗ trợ truy cập mơi trường truyền dẫn (đường vơ tuyến).
Điều khiển tập trung hĩa tuyến truyền dẫn từ các máy trạm STA về các điểm truy cập AP khi các STA cĩ nhu cầu truyền dữ liệu. Giao tiếp khơng gian dựa trên cơ sở
truy cập song cơng chia thời gian (TDD) và đa truy cập phân thời gian động (TDMA), cho phép thơng tin truyền đồng thời theo hai hướng lên và xuống với cùng một khung thời gian (MAC).
Khung MAC được định dạng bao gồm 4 phần tử: Kênh quảng bá (BCH),
đường lên (UL), đường xuống (DL) và truy xuất ngẫu nhiên (RA). Ngoại trừđường
điều khiển quảng bá là cố định, độ dài của các trường cịn lại cĩ sự linh động để
thích ứng với tình trạng lưu lượng trên mạng. Tồn bộ DLC được thiết lập dựa trên lịch trình trong MAC. Khung MAC và các kênh truyền dẫn sẽ định dạng giao tiếp giữa DLC và PHY.
Lớp hội tụ (CL):
Lớp này đáp ứng yêu cầu dịch vụ từ các lớp cao hơn để phục vụ các yêu cầu của DLC và chuyển đổi các gĩi ở mức cao (SDU) vào một kích cỡ cố định sử dụng trong DLC.
Cĩ hai lớp được định nghĩa trong CL: định dạng theo gĩi và tế bào: - Định dạng tế bào qui định cho kết nối bên trong ATM.
- Định dạng gĩi dùng trong việc thay đổi cấu hình tùy thuộc vào loại mạng cố định.