Trải phổ nhảy tần FHSS (Frequence Hopping Spread Spectrum)

Một phần của tài liệu mạng máy tính không dây wlan (Trang 31 - 34)

Là kỹ thuật điều chế trong đó tần số sóng mang nhảy trên các dải tần khác nhau. Các tần số sóng mang của những người sử dụng riêng biệt được làm cho khác nhau theo kiểu giả ngẫu nhiên. Sóng mang thay đổi tần số, hay các bước nhảy, theo thứ tự giả ngẫu nhiên được định nghĩa trước. Thứ tự giả ngẫu nhiên là danh sách các tần số mà sóng mang sẽ nhảy sau một thời gian cụ thể.

Một hệ thống nhảy tần cung cấp một mức bảo mật, đặc biệt là khi sử dụng một số lượng lớn kênh, khi một máy thu bất kỳ sẽ không biết chuỗi giả ngẫu nhiên của các khe tần số và phải dò lại nhanh chóng để tìm tín hiệu mà họ muốn nghe

trộm. Ngoài ra, tín hiệu nhảy tần hạn chế được phađinh, do có thể sử dụng sự mã hóa điều khiển lỗi và sự xen kẽ để bảo vệ tín hiệu nhảy tần khỏi sự suy giảm rõ rệt đôi khi có thể xảy ra trong quá trình nhảy tần. Việc mã hóa điều khiển lỗi và xen kẽ cũng có thể được kết hợp để tránh xóa bỏ kênh khi hai hay nhiều người sử dụng phát trên cùng kênh tại cùng thời điểm.

Bảng 1.2: So sánh FHSS và DSSS

Tiêu chí DSSS FHSS

Nhiễu băng hẹp Hệ thống DSSS có thể bị ảnh hưởng bởi nhiễu băng hẹp nhiều hơn FHSS bởi vì chúng sử dụng băng tần rộng 22MHz thay vì 79MHz

Co-located Có tối đa 3 hệ thống DSSS có thể co-located

Có tối đa 23 hệ thống DSSS có thể co-located

Chi phí cài đặt Chi phí của việc cài đặt một hệ thống DSSS thường thấp hơn rất nhiều so với FHSS

Tính tương thích và tính sẵn có của thiết bị

Đảm bảo được qua các thiết bị 802.11b do WECA kiểm tra

Không đảm bảo được

Tốc độ và băng thông dữ liệu

11Mbps Thấp hơn nhiều (chỉ đạt

2Mbps)

Bảo mật Theo lý thuyết thì hệ thống FHSS là an toàn hơn hệ thống DSSS, nhưng thực tế điều này không chính xác

Công suất dùng FHSS phải dùng nhiều công suất hơn để có thể truyền tín hiệu so với tín hiệu DSSS.

Sự đồng bộ Cần đồng bộ cả thời gian và tần số

Chỉ cần đồng bộ về thời gian của các mã chip.

*) Hoạt động của FHSS

- Ở phía phát dữ liệu được đưa tới bộ điều chế MFSK để điều chế sóng mang sau đó được đưa tới điều chế nhảy tần với mã nhảy tần giả ngẫu nhiên.

- Ở phía thu quá trình diễn ra ngược lại, tín hiệu đi qua bộ giải điều chế nhảy tần để khôi phục lại sóng mang, sau đó sóng mang này đi qua bộ giải điều chế MFSK thông thường để khôi phục lại dữ liệu. Với một đầu thu lạ, FHSS sẽ hiện ra như một xung nhiễu trong thời gian ngắn.

Khoảng cách giữa các tần số sóng mang FHSS được qui định trước, băng thông cho mỗi kênh khoảng 1Mhz, trật tự nhảy tần được xác định bằng một hàm giả ngẫu nhiên.

Mục đích chủ yếu của việc nhảy tần giả ngẫu nhiên là để tránh hiện tượng giao thoa tín hiệu do kênh dữ liệu không làm việc quá lâu trên một kênh tần số cụ thể nào đó. Giả sử nếu như xảy ra nhiễu giao thoa nghiêm trọng trên một tần số nào đó trong chuỗi nhảy tần thì nó sẽ ảnh hưởng không nhiều đến toàn bộ tín hiệu bởi quá trình truyền chỉ được thực hiện tại đây trong một khoảng thời gian nhỏ.

Hình 1.9 dưới đây minh họa một hệ thống nhảy tần sử dụng một chuỗi nhảy gồm 5 tần số qua dãy tần số 5 MHz..

Hình 1.9: Mô hình nhảy tần CABED trong FHSS

Sau khi radio đã truyền thông tin trên sóng mang 2.45GHz (tức là đã nhảy đến cuối chuỗi nhảy) thì radio sẽ lặp lại chuỗi nhảy từ đầu ở 2.41 GHz. Tiến trình lặp lại này sẽ còn tiếp tục cho đến khi thông tin được nhận hoàn toàn. Radio của bên nhận sẽ đồng bộ hóa chuỗi nhảy với radio của bên truyền để có thể nhận được thông tin trên những tần số thích hợp vào những thời điểm thích hợp. Tín hiệu sau đó được giải điều chế và sử dụng bởi máy tính nhận

*) Thời gian nhảy (Hopping Time)

Thời gian nhảy (hopping time) là khoảng thời gian ngắn trong quá trình chuyển đổi tần số mà sóng vô tuyến không truyền dữ liệu gọi. Thời gian nhảy được tính bằng đơn vị micro giây. Với khoảng thời gian ngưng tương đối lớn vào khoảng 100ms - 200ms thì thời gian nhảy là không đáng kể. Một hệ thống 802.11 FHSS thường thời gian nhảy giữa các kênh là khoảng 200µs - 300 µs.

*) Thời gian ngưng (Dwell Time)

Các hệ thống nhảy tần số phải truyền trên một tần số cụ thể trong một thời gian và sau đó chuyển sang một tần số khác và tiếp tục truyền. Thời gian cụ thể mà một hệ thống FHSS sử dụng tại một tần số xác định được gọi là thời gian ngưng. Một khi thời gian ngưng kết thúc, hệ thống sẽ chuyển sang một tần số khác và bắt đầu truyền.

*) Ảnh hưởng của nhiễu băng hẹp

Cũng mang đặc tính chung của kỹ thuật trải phổ, với FHSS, việc nhảy tần số và dải tần số rộng đảm bảo nhiễu chỉ ảnh hưởng trong một thời gian ngắn và gây ra suy hao nhỏ đối với tín hiệu trải phổ làm sai lệch một phần nhỏ dữ liệu. FHSS được sử dụng trong chuẩn 802.11 thời kỳ đầu nhưng không được sử dụng trong các chuẩn hiện tại (802.11a, b, g, n).

Như vậy DSSS là kỹ thuật trải phổ có nhiều đặc điểm ưu việt hơn hẳn FHSS, nên DSSS đạt được sự chấp nhận rộng rãi hơn.

Một phần của tài liệu mạng máy tính không dây wlan (Trang 31 - 34)