III. MÔ HÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA MẠNG KHÔNG DÂY 1 Phƣơng thức Adhoc WLAN (IBSS)
3.Mô hình mạng diện rộng (WiMax)
Wireless Network WAN Wireline Network Bridge Building WAN Wireline Network Bridge Building
Hình 7: Mô hình mạng diện rộng Wimax
Hình trên là mô hình mạng WMAN (Wimax) bao phủ một vùng rộng lớn hơn nhiều mạng WLAN, kết nối nhiều toà nhà qua những khoảng cách địa lý rộng lớn. Công nghệ Wimax dựa trên chuẩn IEEE 802.16 và HiperMAN cho phép các thiết bị truyền thông trong một bán kính lên đến 50km và tốc độ truy nhập mạng lên đến 70 Mbps.
IV. CÁC CHUẨN CỦA MẠNG KHÔNG DÂY 1. Chuẩn 802.11.WLAN 1. Chuẩn 802.11.WLAN
Chuẩn IEEE 802.11 cung cấp một tập hợp các đặc tả cho mạng LAN không dây được phát triển bởi nhóm các kỹ sư của tổ chức IEEE (Institute of Eleetrical and Electronics Engineers - Học viện các kỹ sư Điện và Điện tử của Mĩ. Chuẩn 802.11 này ra đời vào năm 1989, tập trung vào sự triển khai trong môi trường mạng của các doanh nghiệp lớn, coi một mạng không dây như hệ thống Ethemet. Tổ chức IEEE đã chấp nhận các đặc tả này vào năm 1997.
Các đặc tả 802.11 định nghĩa các giao tiếp qua không khí (over-the-air) giữa các thiết bị không dây di động và một trạm làm việc hoặc giữa hai thiết bị di động. Cho tới ngày nay, đã có 4 chuẩn được hoàn thiện trong hệ thống 802.11
WLAN1
WLAN2
WLAN4 WLAN3 WLAN3
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
là chuẩn 802.11, 802.11a, 802.11b, 802.11g và một số chuẩn đang trong thời gian hoàn thiện nh 802.11e, 802.11i . . . Tất cả bốn chuẩn đã có sử dụng giao thức Ethemet và CSMA/CA trong việc chia sẻ đường truyền.
1.1 IEEE 802.11
Chuẩn không dây IEEE 802.11 cung cấp các giao tiếp không dây với tốc độ lMbps hoặc 2Mbps trong các dải ISM (Industrial, Scientific, Medical - công nghiệp, nghiên cứu khoa học, y tế ) 2.4 GHz sử dụng FHSS hoặc DSSS. Phương pháp điều biến sử dụng trong 802.11 là PSK (Phase Shift Keying).
Thông thường trong một mạng WLAN, các trạm không dây (STA) sẽ có chung một điểm truy cập cố định (AP) làm chức năng cầu nối (bridge) như trong mạng LAN thường. Sự kết hợp một AP với các STA được gọi là BSS (Basic Service Set).
Chuẩn 802.11 được thiết kế cho các ứng dụng có tốc độ truyền dữ liệu vừa và lớn như ở các cửa hàng, nhà máy hay doanh nghiệp. Ở đó các giao tiếp không dây được giới hạn và có thể đạt tốc độ truyền dữ liệu lMbps tới 2Mbps.
1.2 IEEE 802.11b
Vào năm 1999, Viện kỹ thuật điện và điện tử thông qua một chuẩn mở rộng cho IEEE 802.11 và gọi là IEEE 802.11b. Chuẩn IEEE 802.11b cung cấp việc truyền dữ liệu cho các mạng WLAN trong dải tần số 2.4 GHZ với tốc độ 1 Mbps, 2 Mbps, 5.5 Mbps và có thể đạt tốc độ cao nhất là 11Mpbs. Hầu hết các mạng sử dụng chuẩn 802.11b đều có khả năng giảm tốc độ truyền dữ liệu khi các trạm không dây cách xa AP, nhờ đó các giao tiếp không dây không bị ngắt quãng mặc dù ở một tốc độ rất thấp.
IEEE 802.11b là chuẩn không dây được sử dụng phổ biến nhất hiện nay với số lượng lớn các nhà cung cấp cho các đối tượng khách hàng là các doanh nghiệp, gia đình hay các tổ chức, cơ quan nhà nước. IEEE 802.11b giống như
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
HomeRF và Bluetooth, sử dụng băng tần 2.4 GHz và phương pháp điều biến tuyến tính được biết đến là CCK (Complementary Code Keying) sử dụng các mã thay đổi của DSSS.
Chuẩn 802.11b hay còn được gọi là Wi-fi hoàn toàn tương thích ngược lại với tiêu chuẩn 802.11. Điều biến sử dụng trong 802.11 là PSK trong khi ở 802.11b là CCK cho phép tốc độ truyền dữ liệu cao hơn và ít bị ảnh hưởng của các tác động truyền đa chiều.
Tốc độ 11Mbps làm cho công nghệ LAN không dây trở nên thực tế hơn với các doanh nghiệp. Thị trường gia đình cũng được dự đoán sẽ có những bùng nổ trong thời gian tới với chuẩn 802.11b khi các nhà sản xuất mạng LAN có dây truyền thống chuyển sang sản xuất các thiết bị mạng LAN không dây.
Tổng hợp các đặc trưng cơ bản của 802.11b - Tần số : 2.4Ghz
- Số kênh : 11 (3 kênh độc lập) - Tốc độ tối đa : 11 Mbps - Tầm phủ sóng : 100 m
- Phương pháp trải phổ : DSSS
- Kỹ thuật điều biến : DBPSK (lMbps) DQBSK (2Mbps)
CCK (5.5Mbps và 11Mbps)
802.11b hoạt động trong miền tần số 2.4-2.4835, dải tần này thường được xem như là băng phân mảnh bởi quá nhiều thiết bị khác cùng chia sẻ (2.4Ghz là một phần băng tần công nghiệp, khoa học và y tế)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 8: Phân bố băng tần ISM
Vào năm 1985, FCC (Federal Communications Commission - Uỷ ban truyền thông Liên bang Mĩ phân bổ ba dải tần trên như dải tần không cần đăng ký, tức là không yêu cầu cấp quyền FCC đặc biệt nào để cho các thiết bị hoạt động ở tần số đó, tuy nhiên, người dùng được yêu cầu giới hạn công suất của các thiết bị. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Chính vì lý do đó, trong băng tần này tràn ngập các thiết bị không dây cùng hoạt động, nên khả năng nhiễu cũng gia tăng nhiều hơn. Về mặt tích cực thì băng tần này có mặt trên toàn cầu, mỗi quốc gia có chuẩn riêng của mình cho việc quản lý tần số, FCC chỉ có áp dụng cho nước Mĩ.
1.3 IEEE 802.11a
Như đã chú ý, IEEE 802.11a xuất hiện sau IEEE 802.11b. Chuẩn IEEE 802.11 a được đưa ra trong nỗ lực khắc phục một số vấn đề chính phát sinh trong thời gian đầu triển khai 802.11 và 802.11b. Nó hoạt động trong dải tần số từ 5 Ghz đến 6 GHZ sử dụng phương pháp điều biến OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing - đa tần trực giao) có thể nâng tốc độ truyền dữ liệu tối đa lên tới 54 Mbps (thông thường là 6 Mbps, 12 Mbps, 24 Mbps).
Một trong những điểm mạnh của hệ thống 802.11a là rất ít khi bị nhiễu vì nó hoạt động ở tần số cao 5Ghz và sử dụng công nghệ OFDM thay vì các công nghệ trải phổ. Tuy nhiên, chú ý rằng tần số 5Ghz là tần số đã được sử dụng tại một số nước, không phải là tần số phổ biến như 2.4Ghz.
26Mhz 83.5Mhz 125Mhz 5.850 Mhz 5.725 Mhz 2.4835 Mhz 2.4 Mhz 928 Mhz 902 Mhz
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Mặc dù rất nhiều nhà cung cấp đang phát triển các thiết bị để mở rộng dòng sản phẩm 802.11b với các linh kiện của 802.11a nhưng công nghệ này vẫn còn mới và các lỗi kỹ thuật là không thể tránh khỏi. Ví dụ khi triển khai cho một số mạng WLAN thì sự hoạt động của mạng không đạt được như các thông số về mặt lý thuyết. Một cản trở chính cho các doanh nghiệp tiếp cận các sản phẩm 802.11 a là tốc độ truyền dữ liệu kém xa với tốc độ lý thuyết.
Nhiều doanh nghiệp cảm thấy rằng 802.11a thậm chí còn không tin cậy bằng 802.11b, chính vì vậy họ vẫn tiếp tục phát triển hệ thống cũ. Một vấn đề khác là chuẩn 802.11a không tương thích ngược với chuẩn mạng 802.11b đang rất phổ biến.
Tổng hợp các đặc trưng cơ bản của 802.11a - Tần số : 5 Ghz
- Số kênh : 12
- Tốc độ tối đa : 54 Mbps - Tầm phủ sóng : 20 in
- Kỹ thuật điều biến : DBPSK (6 và 9 Mbps) QBSK (12 và 18Mbps) 16-QAM (24 và 36Mbps) 64-QAM (48 và 54Mbps)
1.4 IEEE 802.11g
Chuẩn được đưa ra năm 2003 IEEE 802.11g hỗ trợ việc truyền dữ liệu trong khoảng cách tương đối ngắn với tốc độ 20 Mbps đến 54 Mbps.
Giống như 802.11b, 802.11g hoạt động trong dải tần số 2.4 GHZ và vì thế có tính tương thích với các mạng 802.11b, đây chính là điểm mạnh nhất của chuẩn 802.11g so với 802.11a. Tuy nhiên, chú ý rằng khi làm việc với một thiết
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
bị 802.11b, tốc độ tối đa của chuẩn sẽ giảm xuống 1 Mbps để đảm bảo tính tương thích cũng như đảm bảo chất lượng dữ liệu truyền.
Vấn đề của chuẩn 802.11g là nó vẫn hoạt động ở trong dải tần 2.4Ghz nên chỉ có 3 kênh hoạt động độc lập và khó tránh khỏi việc nhiễu nếu trong môi trường có nhiều thiết bị phát sóng cùng dải tần đang hoạt động.
Tổng hợp các đặc trng cơ bản của 802.11a - Tần số : 2.4 Ghz
- Số kênh : 11 (3 kênh độc lập) - Tốc độ tối đa : 54 Mbps - Tầm phủ sóng : 100 in - Lược đồ mã hoá : OFDM
- Kỹ thuật điều biến : DBPSK (1 Mbps) DQPSK (2 Mbps) CCK (5.5 và 11 Mbps)
OFDM (6, 12, 18, 36, 48 và 54Mbps)
1.5 IEEE 802.11e
Chuẩn không dây mới nhất IEEE 802.11e sẽ tập trung vào việc giao tác giữa doanh nghiệp, gia đình và môi trường công cộng như sân bay khách sạn.
Không giống như các chuẩn khác, đây là chuẩn không dây đầu tiên tạo sự liên kết giữa doanh nghiệp và gia đình. Nó cũng thêm đặc điểm QoS và hỗ trợ multimedia cho 802.11a và 802.11b trong khi vẫn đảm bảo giao tiếp với các chuẩn này. QoS và hỗ trợ multimedia là các yếu tố cần thiết để cung cấp các dịch vụ VOD, AOD, VoIP và truy cập Internet tốc độ cao.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn