WLAN sử dụng sóng vô tuyến để truyền thông tin từ điểm này sang điểm khác mà không dựa vào bất kỳ kết nối vật lý nào. Các sóng vô tuyến thường là các sóng mang vô tuyến bởi vì chúng thực hiện chức năng phân phát năng lượng đơn giản tới máy thu ở xa. Dữ liệu truyền được điều chế với sóng mang vô tuyến để nó được nhận lại đúng ở máy thu. Đó là sự điều biến sóng mang theo thông tin được truyền. Một khi dữ liệu được điều chế với sóng mang vô tuyến, thì tín hiệu vô tuyến chiếm nhiều hơn một tần số đơn vì tần số hoặc tốc độ truyền theo bit của thông tin biến điệu được thêm vào sóng mang.
Nhiều sóng mang vô tuyến tồn tại trong cùng không gian tại cùng một thời điểm mà không nhiễu với nhau nếu chúng được truyền trên các tần số vô tuyến khác nhau. Để nhận dữ liệu, máy thu vô tuyến bắt sóng (hoặc chọn) một tần số vô tuyến xác định trong khi loại bỏ tất cả các tín hiệu vô tuyến khác trên các tần số khác.
Trong một cấu hình WLAN tiêu biểu, một thiết bị thu phát, được gọi một điểm truy cập AP, nối tới mạng nối dây từ một vị trí cố định sử dụng cáp Ethernet chuẩn. Điểm truy cập nhận, lưu vào bộ nhớ đệm, và truyền dữ liệu giữa WLAN và cơ sở hạ tầng mạng nối dây. Một điểm truy cập đơn hỗ trợ một nhóm nhỏ người sử dụng và thực tế được gắn bất cứ nơi đâu miễn là trong khoảng vô tuyến cần thu được.
Các người dùng đầu cuối truy cập mạng WLAN thông qua các card giao tiếp WLAN, mà được thực hiện như các card PC trong các máy tính xách tay, hoặc sử dụng card giao tiếp ISA (Industry Standard Architecture) hoặc PCI (Peripheral Component Interconnect) trong các máy tính để bàn, hoặc các thiết bị tích hợp hoàn toàn bên trong các máy tính cầm tay. Các card giao tiếp WLAN cung cấp một giao diện giữa hệ điều hành mạng NOS (Network Operating System) và sóng trời qua một anten.
Truyền thông qua mạng không dây là truyền thông vô tuyến hai chiều. Cụ thể: - Thiết bị giao tiếp không dây (hay bộ chuyển tín hiệu không dây) của máy tính chuyển đổi dữ liệu sang tín hiệu vô tuyến và phát những tín hiệu này đi bằng một anten.
- Thiết bị định tuyến không dây nhận những tín hiệu này và giải mã chúng. Nó gửi thông tin tới Internet thông qua kết nối hữu tuyến Ethernet.
Quy trình này vẫn hoạt động với chiều ngược lại, thiết bị định tuyến nhận thông tin từ Internet, chuyển chúng thành tín hiệu vô tuyến và gửi đến thiết bị giao tiếp không dây của máy tính.
Tần số hoạt động: Có hai tín hiệu tần số hiện đang được sử dụng bởi các mạng Wi-Fi là 2.4GHz và 5GHz. Các tín hiệu tần số cao có độ suy giảm cao hơn qua thông qua những trở ngại hơn so với tín hiệu tần số thấp hơn. Đây là bởi vì một số năng lượng của trường điện từ chuyển vào các tài liệu của chướng ngại vật (bức tường xi măng, tán lá,…) làm giảm sức mạnh của tín hiệu. :
- 2.4GHz: bao gồm 14 kênh, với một băng thông hoạt động khoảng 20-22MHz trong băng ISM. 802.11b/g mạng lưới hoạt động trong băng tần 2,4GHz. Nó là một tần số đông người vì nhiều thiết bị khác thiết bị 802.11 hoạt động trong đó.
Hình 3.15 Sơ đồ phân bố kênh trong dải tần số 2.4GHz
- 5GHz: bao gồm 13 kênh, với một băng thông của các hoạt động khoảng 20MHz trong băng U-NII. 802.11a hoạt động trong dải tần 5GHz. Hiện nay,
băng tần này ít đông đúc hơn 2,4GHz, nhưng điều này có thể thay đổi khi thị trường không dây tiếp tục phát triển.
Hình 3.16 Sơ đồ phân bố kênh trong dải tần số 5GHz
Giới hạn và độ mạnh tín hiệu:
- Cường độ tín hiệu nhận được là một chức năng của sản lượng điện của máy phát, tần số sử dụng, khoảng cách truyền đi bằng tín hiệu, và xảy ra trước khi tín hiệu nhận được. Nhận được năng lượng của tín hiệu, dẫn đến phạm vi có thể sử dụng, có thể thay đổi từ nay đến thời điểm này bởi vì đặc điểm tuyên truyền linh động và không thể đoán trước. Điều này có nghĩa rằng những thay đổi nhỏ trong môi trường có thể dẫn đến những thay đổi lớn cho cường độ tín hiệu Rx.
- Điều quan trọng là nhận được tín hiệu tiếng ồn. Tiếng ồn can thiệp vào nguồn công suất, khoảng cách và băng thông của tín hiệu. Ngoài ra, các nguồn vốn có tiếng ồn gây ra bởi quá trình vật lý cơ bản như chuyển động nhiệt ngẫu nhiên của không khí. Trong thực tế, tỉ số tín hiệu trên nhiễu SNR của Rx là cần thiết cho tốc độ truyền dẫn cao hơn. SNR là quan trọng hơn sức mạnh tuyệt đối tín hiệu Rx.
Tốc độ dữ liệu (băng thông):
- Tỷ lệ dữ liệu sẽ liên quan tốc độ dữ liệu, trong khi băng thông được sử dụng để mô tả số lượng các bit dữ liệu truyền trên một đơn vị thời gian thông qua các phương tiện không dây.
- 802.11 đòi hỏi phải tích cực và kịp thời ghi nhận của mỗi khung truyền. Không giống như Ethernet có dây, nơi mà khả năng can thiệp là tương đối nhỏ, 802.11 dự đoán một xác suất can thiệp, chi phí do đó nhiều hơn là cần thiết để đối phó với thách thức này.
- Ngoài ra, không giống như Ethernet có dây, 802.11 cho phép lựa chọn tốc độ truyền dẫn để giảm tỉ số SNRs, có thể được khắc phục bằng cách sử dụng tốc độ dữ liệu chậm hơn (chậm nhất là 1Mbps). Chọn tốc độ dữ liệu chậm hơn có thể dẫn đến một thông lượng tổng thể được cải thiện với tốc độ dữ liệu cao hơn khi bị hỏng và truyền lại.
Kênh:
- Truyền thông trực tiếp giữa các trạm không dây, cho dù đó là trong một mạng lưới quảng cáo đặc biệt hoặc mạng cơ sở hạ tầng, xảy ra trên một kênh, một băng tần số quy định cho việc đi lại của các tín hiệu điện từ. Kênh được đặt trong cấu hình của điểm truy cập hoặc router không dây. Trên trạm không dây, kênh được chọn trong quá trình quét của các mạng có sẵn.
Các tham số cấu hình:
- Một điểm truy cập, hoặc router không dây hoạt động như một điểm truy cập, thường được cấu hình với một chương trình tiện ích được cung cấp bởi các nhà sản xuất của thiết bị. Mỗi trạm không dây, cả khách hàng và các điểm truy cập, phải được cấu hình theo các cách sau:
- Chế độ hoạt động: có hai tùy chọn cho chế độ hoạt động: cơ sở và đặc biệt. Bất kỳ Wi-Fi có khả năng thiết bị có thể tạo ra hoặc tham gia một mạng Wi-Fi trong chế độ đặc biệt.
- Kênh điều khiển: phần mở rộng 802,11(a, b, g, n. ..) sử dụng các thành phần quản lý xác định các kênh có sẵn cho mạng. Đối với các điểm truy cập được trong phạm vi của nhau, thiết lập đến một kênh khác nhau để tránh sự can thiệp khác. Với chuẩn 802.11b/g mạng, điển hình là các kênh 1, 6, và 11 được chọn vì không chồng chéo, đảm bảo tách tần số đủ để tránh va chạm, tuy nhiên, các kênh khác có thể được sử dụng bởi các mạng lân cận trong cùng phạm vi. Một số điểm truy cập cho phép tự động thiết lập các kênh.
- Tên mạng: dịch vụ định danh SSID (Service Set Identification) thực chất là tên của một mạng Wi-Fi. Một số mạng quảng bá SSID với các thiết bị không dây trong phạm vi. Vô hiệu hóa các mạng khác phát sóng của 1SSID của mạng. SSID được lên đến 32 byte, và có thể dùng bất kỳ ký tự nhị phân, tuy nhiên, bạn nên sử dụng mã ASCII (American Standard Code for Information Interchange).
Điểm truy cập không dây và định tuyến:
- Phần này đưa ra một số thông tin về các điểm truy cập và bộ định tuyến được sử dụng trong các mạng Wi-Fi. Các đặc tả 802.11 xác định một điểm truy cập như một trạm không dây nhằm cung cấp truy cập vào các dịch vụ phân phối (DS). Một định tuyến không dây là 802.11 cũng cung cấp truy cập vào các dịch vụ phân phối bởi vì có chức năng AP.
- Sự khác biệt chính giữa một điểm truy cập và định tuyến là bộ định tuyến không dây cho phép khách hàng truy cập vào nhiều mạng và thực hiện đúng các AP cho phép truy cập vào một mạng đơn. Tuy nhiên, tại các điểm truy cập nhiều AP trong những ngày này có khả năng định tuyến.
- Định tuyến không dây thường có chức năng nhiều hơn một điểm truy cập ngoài việc có thể để định tuyến trên mạng con. Dưới đây là danh sách các tính năng có thể có một định tuyến không dây có thể thực hiện:
Máy chủ DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).
NAT (Network Address Translation) và tường lửa.
RIP1 (Receptor Interacting Protein 1).
Hỗ trợ cấu hình bảo vệ DMZ (Demilitarized Zone)
Tích hợp đường dây thuê bao số DSL (Digital Subcriber Line) hoặc cáp modem.
- Có những điểm truy cập không dây trên thị trường có một số các tính năng bổ sung thường kết hợp với các bộ định tuyến, chẳng hạn như máy chủ DHCP. - Mạng không dây là triển khai tốt nhất trong một vai trò truy cập lớp, nghĩa là chúng sử dụng như là một điểm đi vào mạng hữu tuyến. Trong quá khứ, việc truy cập thường là bằng quay số, ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), cáp, ethernet, mạng hình sao, bộ tiếp sóng khung, ATM (Asynchronous Transfer Mode), v.v.. Mạng không dây là một phương pháp đơn giản khác để truy cập internet. Mạng không dây là dữ liệu trong tầng mạng giống như tất cả các phương pháp trong danh sách. Tất cả những điều đó dẫn tới sự thiếu hụt tốc độ và sự phục hồi, mạng không dây không điều chỉnh những phương tiện trong sự phân bổ hoặc vai trò của lõi trong mạng. Tất nhiên, trong những mạng nhỏ, sẽ không có sự khác biệt giữa lõi, phân phối hoặc lớp truy xuất của mạng. Lớp lõi của mạng phải rất nhanh và vững chắc, có thể giữ một lượng lớn lưu lượng với một chút khó khăn và kinh nghiệm thời gian không giảm. Sự phân phối của lớp trong mạng nhanh, mềm dẻo và đáng tin cậy.