Mạng không dây được xem là một công nghệ rất phát triển, mở ra một thời đại mới của công nghệ truyền thông, những dịch vụ sử dụng công nghệ này đã có từ hơn một thế kỉ trước, nó là “sóng không dây”. Sự ra đời của của các dịch vụ mạng không dây đưa chúng ta trở lại thế kỷ 19 tại thời điểm khi mà Guglielmo Marconi, cha đẻ của sóng không dây đã nổi danh trong thế giới công nghệ không dây.
Năm 1894, khi Marconi bắt đầu việc thử nghiệm với sóng không dây (radio) - hay còn gọi là sóng điện từ, mục đích của ông là tạo sóng và nhận biết sóng điện từ qua một khoảng cách dài [1]. Năm 1896, Marconi đã thành công và đạt được bằng sáng chế, ông đã thành lập công ty trách nhiệm hữu hạn về tín hiệu và điện báo không dây, nhà máy sản xuất máy thu thanh (radio) đầu tiên trên thế giới. Năm 1901, các tín hiệu đã được nhận từ bên kia Đại Tây Dương và vào năm 1905 tín hiệu không dây đầu tiên đã được gửi bằng cách sử dụng mã moóc (Morse) [1].
Công nghệ không dây được phát triển như là một công cụ vô giá và được quân đội Mỹ sử dụng. Quân đội Mỹ định dạng các tín hiệu không dây để truyền dữ liệu qua một thiết bị đã được mã hoá phức tạp. Sự mã hoá này làm cho các truy cập không được phép tới mạng hầu hết là không thể thực hiện được. Loại công nghệ này đã được giới thiệu lần đầu tiên trong chiến tranh thế giới lần thứ 2 khi mà quân đội bắt đầu việc gửi các sơ đồ trận đánh qua các tuyến quân địch và khi các tàu hải quân đào tạo các hạm đội của họ từ bờ biển này tới bờ biển kia.
Mạng không dây được đánh giá là một phương tiện truyền thông an toàn. Nhiều trường học và công ty đã nghĩ rằng nó có thể phát triển mạng tin học
của họ bằng cách phát triển mạng cục bộ (LAN) sử dụng mạng LAN không dây. Mạng LAN không dây đầu tiên đưa ra năm 1971 khi các môn khoa học mạng về truyền thông không dây được đưa vàoi trường đại học Hawaii với mục đích nghiên cứu được gọi là ALOHNET [1]. Hình học Topo hình sao của hệ thống bao gồm bảy máy tính được triển khai qua 4 đảo để kết nối với máy tính trung tâm trên đảo Oahu mà không cần sử dụng đường dây điện thoại. Và vì vậy, công nghệ không dây, như chúng ta biết, bắt đầu cuộc hành trình của nó tới mọi nhà, mọi lớp học và các công ty trên toàn thế giới. Đến những năm 1990, hệ thống điện thoại di động CDMA và TDMA đã trở nên phổ biến ở Mỹ [2]. CDMA sử dụng kỹ thuật trải phổ nên nhiều người sử dụng có thể chiếm cùng kênh vô tuyến đồng thời tiến hành các cuộc gọi. Những người sử dụng nói trên được phân biệt lẫn nhau nhờ dùng một mã đặc trưng không trùng với bất kỳ ai. Kênh vô tuyến được dùng lại ở mỗi điện thoại trong toàn mạng, và những kênh này cũng được phân biệt nhau nhờ mã trải phổ giả ngẫu nhiên (PN).
Được giới thiệu từ năm 1991, hệ thống GSM nhanh chóng trở nên phổ biến ở Châu Âu và Châu Á[3]. GSM là công nghệ mạng kỹ thuật số có sử dụng mã hóa để bảo đảm an toàn thông tin. Trước đây, nếu so sánh về mặt thiết bị, các điện thoại sử dụng GSM thường là nhỏ gọn hơn so với các điện thoại sử dụng công nghệ CDMA, điểm khác biệt nữa là các thuê bao được hệ thống GSM xác thực thông qua một thẻ SIM, thẻ này có chức năng cung cấp thông tin về thuê bao đồng thời co phép người sử dụng có thể lưu trữ các thông tin về sổ địa chỉ trên thẻ này. Mô hình thiết bị GSM được mô tả trong hình sau:
Hình 7:Sơ đồ khối thiết bị sử dụng trong mạng GSM
Ngày nay, công nghệ mạng không dây đã phát triển thành chuẩn 802.1x[4], một số chuẩn WIFI - 802.11 và đặc điểm kỹ thuật của nó như sau:
Chuẩn IEEE Tốc độ Giải tần Chú thích 802.11 1 Mbps 2.4 GHz
Chuẩn đầu tiên năm 1997. Đặc điểm gồm cả lựa chọn giải tần (frequency hopping) và mã hoã tuần tự trực tiếp (direct-sequence modulation) 2 Mbps
802.11a Lên tới
54 Mbps 5 GHz
Chuẩn thứ hai 1999, nhưng sản phẩm theo chuẩn này không được đưa ra cho đến cuối năm 2000.
802.11b 5.5 Mbps 2.4 GHz Chuẩn thứ 3. Được sử dụng phổ biến vào đầu những năm 2000.
11 Mbps
802.11g Lên tới
54 Mbps 2.4 GHz
Đã được chuẩn hoá và đang được sử dụng đồng thời với 802.11b. Là chuẩn thiết bị phổ biến nhất hiện nay. Bảng 1: Một số chuẩn 802.11 Giải mã âm thanh *Giải mã kênh. *Hủy khối. *Triệt tiêu nhiễu
Bộ giải mã Bộ giải điều biến Bộ giải điều tần Mã hóa âm thanh *Mã hóa kênh. *Chèn khối. *Sinh nhiễu
SIM = Subscriber Identify Module
Bộ mã hóa Bộ điều biến Điều tần
Trong bảng trên, chuẩn IEEE 802.11b và chuẩn 802.11g đang được sử dụng phổ biến trong các mạng không dây, các điểm truy nhập không dây thường hỗ trợ cả hai chuẩn này. Khi hai máy tính nối với nhau, có thể thiết lập mô hình mạng theo cách cả hai máy tính cùng nối với điểm truy nhập để điểm truy nhập quản lý các kết nối giữa hai máy này hoặc hai máy có thể nối trực tiếp với nhau. Hai mô hình kết nối ở trên sẽ được mô tả ở trong các phần tiếp theo.
Các thiết bị di động như điện thoại di động, máy tính xách tay và kể cả máy tính để bàn cũng có thể kết nối không dây sử dụng công nghệ bluetooth – IEEE 802.15, công nghệ này rất phổ biến trong các máy điện thoại di động, các thiết bị hỗ trợ kỹ thuật số cá nhân (PDA), nó hỗ trợ kết nối trực tiếp dễ dàng và nhanh chóng giữa các máy điện thoại, tạo ra một mạng đặc biệt (ad hoc) để trao đổi thông tin [5]. Chuẩn Bluetooth chỉ rõ hoạt động với tần số sóng 2.45GHz và hỗ trợ trao đổi dữ liệu lên tới 720kbps.