Hình 2-2: Hệ thống chuẩn cho mạng không dây
Hình 2.1 cho biết về các tổ chức chuẩn hóa mạng không dây, các chuẩn cũng như khả năng, phạm vi của từng chuẩn.
Có ba tổ chức chuẩn hóa các mạng không dây băng rộng là IEEE, ETSI và 3GPP. Nhiệm vụ chính của IEEE và ETSI là chuẩn hóa các mạng không dây trên nền tảng các mạng gói trong khi 3GPP tập chung chủ yếu vào các mạng tế bào và di động. IEEE và ETSI chính là hai tổ chức chuẩn hóa các mạng không dây băng rộng. Mặc dù IEEE là tổ chức của Mỹ còn ETSI là của châu Âu nhưng tầm ảnh hưởng của các chuẩn do hai tổ chức này tạo ra là gần như khắp thế giới. Hình vẽ trên cho thấy mỗi một chuẩn của IEEE luôn có một chuẩn tương ứng của ETSI.
IEEE là một tổ chức của nước Mỹ chuyên phát triển nhiều loại tiêu chuẩn, trong đó có các tiêu chuẩn về truyền dữ liệu. Nó gồm một số ủy ban chịu trách nhiệm về việc phát triển những dự thảo về mạng LAN, chuyển sang cho ANSI (American National Standards Institute) để được thừa nhận và được tiêu chuẩn hoá trên toàn nước Mỹ. IEEE cũng chuyển các dự thảo cho ISO (International Organization for Standardization).
Uỷ ban được chia thành nhiều nhóm làm việc, từ 802.1 đến 802.17. Mỗi nhóm xử lý một vấn đề khác nhau và đưa ra những chuẩn được đặt tên trùng với số hiệu của nhóm, ví dụ: 802.1 chuẩn hóa việc bảo mật, 802.2 điều khiển liên kết logic, 802.11 đưa ra các chuẩn cho WLAN và 802.15 đưa ra các chuẩn cho WPAN ….
Các đặc tả của IEEE 802 thường tập trung vào giao diện mạng về mặt vật lý chẳng hạn như card giao diện mạng, cầu nối, router, đầu nối, cáp và tất cả những gì thuộc về lĩnh vực truyền tín hiệu và phương pháp truy cập có liên quan đến việc nối mạng về mặt vật lý. Tức là 802 chủ yếu quan tâm đến lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu trong mô hình OSI. Hình 2.2 mô tả mối quan hệ giữa 802 và OSI.
Hình 2-3: Quan hệ giữa 802 và OSI
Trong số các các mô tả của IEEE, có một số lớn các mô tả tập trung vào các mạng không dây. Từ các mạng nhỏ như mạng WPAN đến các mạng vô cùng rộng lớn như mạng WWAN. Hình 2.3 mô tả các đặc tả của IEEE đối với các loại mạng không dây
Hình 2-4: Hệ thống chuẩn cho mạng không dây của IEEE
Chuẩn 802.15 dựa trên công nghệ Bluetooth, một công nghệ được khởi xướng bởi công ty điện thoại di động Erricson năm 1994. Đến năm 2002 chính thức được IEEE chuẩn hóa và đưa vào sử dụng.
802.15 mô tả lớp vật lý và lớp truy nhập cho các mạng WPAN. Đây là các mạng nhằm kết nối các thiểt bị trong phạm vi hẹp, trên dưới 10m, có công suất phát thấp, kích thước nhỏ và tính phổ dụng cao. Đặc tả 802.15 dưới tên gọi Bluetooth đã được tích hợp vào rất nhiều thiết bị, đặc biệt là máy tính và điện thoại di động. Vì 802.15 bị giới hạn về tốc độ nên nó không được ứng dụng vào các dịch vụ tốc độ cao, dung lượng lớn
Họ chuẩn 802.11x là chuẩn dành cho mạng WLAN. Họ chuẩn 802.11 ra đời lần đầu tiên năm 1999, đưa ra tốc độ truyền lên đến 2 Mbps trên băng tần 2.4GHz sử dụng của kỹ thuật trải phổ nhẩy tần FHSS và trải phổ dãy trực tiếp DDSS. Sau đó, nhóm làm việc về 802.11 được chia thành rất nhiều nhóm hoạt động nhỏ để đưa ra những hỗ trợ và nâng cao cho chuẩn 802.11 sơ khai.
Chuẩn 802.11b là chuẩn thương mại đầu tiên còn có tên là Wi-Fi hiện, là chuẩn WLAN phổ biến nhất hiện nay, hoạt động trên băng tần 2,4GHz, tốc độ dữ liệu có thể lên tới 11Mbps. Các chuẩn 802.11a, g ra đời sau này với mục đích cải thiện chất lượng, khả năng cho chuẩn 802.11b. Tốc độ của hai chuẩn này lên tới 54Mbps. Tuy nhiên trong khi 802.11g vẫn làm viêc ở dải tần 2,4 GHz thì 802.11a lại làm việc ở dải tần 5,8GHz. Chính vì vậy 802.11g có khả năng tương thích ngược với 802.11b còn
802.11a thì không có khả năng đó. Hiện nay trong họ chuẩn 802.11 có một số các chuẩn sinh ra để hỗ trợ cho các chuẩn 802.11a, 802.11b, 802.11g. Mỗi chuẩn thực hiện một nhiệm vụ khác nhau như 802.11e đặc tả QoS, 802.11i,x thì đặc tả về các cơ chế bảo mật…
Chuẩn 802.16x là một họ chuẩn mới dành để mô tả các mạng WMAN, được hoàn thành vào tháng 10/2001 và được công bố vào ngày 08/04/2002. Chuẩn này định nghĩa đặc tả kỹ thuật giao diện không gian WMAN cho các mạng vùng đô thị. Việc hoàn thành chuẩn báo trước sự chấp nhận truy nhập không dây băng rộng như một công cụ chủ yếu mới trong sự cố gắng liên kết các tòa nhà và cơ quan doanh nghiệp với các mạng viễn thông nòng cốt trên thế giới.
Chuẩn hướng vào các tần số từ 10 - 66 GHz, nơi phổ rộng hiện có sẵn để sử dụng trên toàn cầu, nhưng tại đó những bước sóng ngắn được xem như những thách thức trong việc triển khai. Vì lý do đó một dự án sửa đổi có tên IEEE 802.16a đã được hoàn thành vào tháng 11/2002 và được công bố vào tháng 4/2003. Chuẩn này được mở rộng hỗ trợ cho những tần số trong băng tần 2–11 GHz, bao gồm cả những phổ cấp phép và không cấp phép. So sánh với những tần số cao hơn, những phổ như vậy thuận tiện cho việc triển khai hơn, tạo cơ hội để thu được nhiều khách hàng hơn với chi phí chấp nhận được, mặc dù các tốc độ dữ liệu là không cao. Tuy vậy, các dịch vụ sẽ hướng tới những tòa nhà riêng lẻ hay những xí nghiệp vừa và nhỏ.
Chuẩn này có một loạt các ưu điểm so với các chuẩn không dây băng rộng truyền thống như thông lượng, khả năng mở rộng, phạm vi phủ sóng, chất lượng dịch vụ, tính năng bảo mật…
802.16e và 802.20 là hai đặc tả hướng tới mạng WWAN, hay chính xác hơn là các mạng di động thế hệ 3 (3G). 802.16e có thừa kế từ 802.16a nhưng hỗ trợ thêm các tính năng di động, trong khi đó 802.20 được xây dựng hoàn toàn từ đầu. Tuy nhiên, cho tới hiện nay thì hai đặc tả này vẫn chỉ là ở trên giấy tờ, chưa được chuẩn hóa.
CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÍ THUYẾT