Spectrum)
Hình 27 : Trải phổ chuỗi trực tiếp DSSS
DSSS rất phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất trong số các cơng nghệ trải phổ vì nĩ dễ dàng cài đặt và cĩ tốc độ cao. Hầu hết các thiết bị WLAN trên thị trường đều sử dụng cơng nghệ trải phổ DSSS (nhưng sẽ bị thay thế bằng OFDM cĩ tốc độ cao hơn). DSSS là một phương pháp truyền dữ liệu trong đĩ hệ thống truyền và hệ thống nhận đều sử dụng một tập các tần số cĩ độ rộng 22 MHz. Các kênh rộng này cho phép các thiết bị truyền thơng tin với tốc độ cao hơn hệ thống FHSS nhiều.
1.2.4.1 Nguyên lý làm việc của DSSS
DSSS kết hợp tín hiệu dữ liệu tại trạm truyền với một chuỗi bit dữ liệu tốc độ cao (quá trình này được gọi là Chipping code hay Processing gain). Processing gain cao sẽ làm tăng tính kháng cự của tín hiệu đối với nhiễu. Processing gain tối thiểu mà FCC cho phép là 10 và hầu hết các sản phẩm
52
thương mại đều hoạt động dưới 20. Nhĩm làm việc IEEE 802.11 đã thiết lập yêu cầu processing gain tối thiểu là 11.
Tiến trình của DSSS bắt đầu với một sĩng mang được modulate với một chuỗi mã (code sequence). Số lượng chip trong code sẽ xác định trải rộng bao nhiêu, và số lượng chip trên một bit (chip per bit) và tốc độ của code (tính bằng chip per second) sẽ xác định tốc độ dữ liệu.
1.2.4.2 Direct Sequence System
Trong băng tần 2.4 GHz ISM, chuẩn IEEE 802.11xác định việc sử dụng DSSS ở tốc độ dữ liệu 1 và 2 Mbps. Đối với chuẩn 802.11b thì tốc độ lên đến 5.5 và 11 Mbps
Các thiết bị 802.11b hoạt động ở tốc độ 5.5 và 11 Mbps đều cĩ thể giao tiếp với các thiết bị 802.11 hoạt động ở 1 và 2 Mbps bởi vì chuẩn 802.11b cho phép tương thích ngược. Vì thế người dùng khơng cần nâng cấp thiết bị 802.11 trên tồn bộ mạng WLAN của họ sang thiết bị 802.11b.
Hiện nay thì các thiết bị theo chuẩn 802.11a cho phép tốc độ lên đến 54 Mbps nhưng khơng may là các thiết của chuẩn 802.11a khơng thể giao tiếp được với các thiết bị của chuẩn 802.11 và 802.11b (và chuẩn mới 802.11g) bởi vì 802.11a sử dụng băng tần 5 GHz UNII trong khi 802.11 và 802.11b sử dụng 2.4 GHz ISM.
Điều này cĩ thể gây ra nhiều vấn đề bởi vì nhiều người sử dụng muốn tận dụng những lợi thế của cơng nghệ DSSS để truyền dữ liệu với tốc độ 54 Mbp nhưng lại khơng muốn tốn thêm chi phí cho việc nâng cấp lên một mạng mới. Vì thế, một chuẩn mới là chuẩn 802.11g đã ra đời cho phép hệ thống DSSS hoạt động trong băng tần 2.4 GHz ISM cĩ thể truyền dữ liệu lên đến 54 Mbps. Cơng nghệ 802.11g là cơng nghệ 54 Mbps đầu tiên cĩ thể tương thích ngược với các thiết bị 802.11 và 802.11b.
Channels
Khơng giống như hệ thống nhảy tần sử dụng chuỗi nhảy để xác định kênh, hệ thống DSSS sử dụng một quy ước để định nghĩa kênh. Mỗi kênh là một băng tần số liên tục rộng 22 MHz cĩ tần số sĩng mang là 1 MHz (giống với FHSS). Ví dụ, kênh 1 hoạt động từ 2.401 GHz đến 2.423 GHz (2.412 GHz +/- 11 MHz); kênh 2 hoạt động từ 2.406 GHz đến 2.429 GHz (2.417 GHz +/- 11 MHz) … Hình dưới minh họa điều này
FCC xác định chỉ 11 kênh đối với tần số khơng được cấp phép được sử dụng tại Mỹ. Chúng ta cĩ thể thấy rằng kênh 1 và 2 trùng lặp với nhau một lượng đáng kể. Mỗi tần số liệt kê trong bảng được xem như là tần số trung
53
tâm. Từ tần số trung tâm này, 11 MHz được cộng thêm hay trừ đi để cĩ được một kênh rộng 22 MHz. Chúng ta cũng cĩ thể dễ dàng nhận thấy rằng các kênh nằm cạnh nhau sẽ trùng lặp với nhau một lượng đáng kể.
Việc sử dụng hệ thống DSSS với các kênh trùng lặp trong cùng một vị trí vật lý sẽ gây nên nhiễu giữa các hệ thống. Hệ thống DSSS với các kênh trùng lặp khơng nên co-located bởi vì gần như chúng luơn luơn gây nên một sự giảm cấp đáng kể đối với băng thơng. Bởi vì sĩng mang được cách nhau 5 MHz và kênh rộng 22 MHz, nên các kênh chỉ nên co-located nếu như số kênh cách nhau ít nhất là 5 kênh. Ví dụ, kênh 1 và 6 khơng trùng lặp nhau, kênh 2 và 7 khơng trùng lặp nhau … Cĩ tối đa 3 hệ thống DSSS cĩ thể co-located đĩ là các kênh 1, 6 và 11 và các kênh khơng trùng lặp chỉ trên lý thuyết. Các kênh chỉ khơng trùng lặp trên lý thuyết là bởi vì trong thực tế kênh 1 và 6 (hay 6 và 11) cĩ trùng nhau một phần nhỏ (tùy thuộc vào thiết bị sử dụng và khoảng cách giữa các hệ thống). Các kênh khơng trùng lặp này được minh họa trong hình dưới.
1.2.4.3 Ảnh hưởng của nhiễu băng hẹp
Cũng giống như hệ thống nhảy tần, hệ thống DSSS cũng cĩ tính kháng cự đối với nhiễu băng hẹp bởi vì đặc tính trải phổ của nĩ. Một tín hiệu DSSS là dễ bị nhiễu băng hẹp hơn so với tín hiệu FHSS bởi vì băng tần DSSS sử dụng nhỏ hơn so với FHSS (rộng 22 MHz so với rộng 79 MHz như trong FHSS) và thơng tin được truyền trên tồn bộ băng tần một cách đồng thời thay vì chỉ một tần số tại một thời điểm như trong FHSS. Với FHSS, sự nhanh nhạy của tần số và độ rộng băng tần số bảo đảm rằng nhiễu chỉ ảnh hưởng chỉ trong một thời gian ngắn làm hỏng chỉ một phần nhỏ dữ liệu.
1.2.344 Các quy tắc của FCC liên quan đến DSSS
Cũng giống như hệ thống FHSS, FCC quy định rằng hệ thống DSSS sử dụng tối đa 1 Watt cơng suất phát trong cấu hình điểm-đa điểm. Cơng suất phát tối đa khơng phụ thuộc vào sự lựa chọn kênh, cĩ nghĩa là cho dù kênh nào được sử dụng đi nữa thì cơng suất phát tối đa cũng như nhau. Quy tắc này áp dụng cho cả cơng nghệ trải phổ 2.4 GHz ISM lẫn 5 GHz UNII.