Tiểu luận wlan và Ứng dụng cụ thể

2.1 Tổng quan về WLAN 2.1.1 Wireless LAN là gì? - WLAN ra đời năm 1980, WLAN là từ viết tắt của từ tiếng Anh “Wireless local area network” hay “mạng không dây”. WLAN hoặc mạng LAN không dây, là một mạng cho phép các thiết bị kết nối và giao tiếp không dây. Không giống như một mạng LAN có dây truyền thống, trong đó các thiết bị giao tiếp qua cáp Ethernet, các thiết bị trên mạng WLAN giao tiếp qua WiFi. - Mặc dù mạng WLAN có thể khác với mạng LAN truyền thống nhưng nó hoạt động theo cùng một cách. Các thiết bị mới thường được bổ sung và cấu hình bằng DHCP. Nó có thể giao tiếp với các thiết bị khác trên mạng giống như cách họ thực hiện trên mạng có dây. Sự khác biệt chính là cách dữ liệu được truyền đi. - Trong mạng LAN, dữ liệu được truyền qua cáp vật lý trong một loạt các gói Ethernet chứa. Nhưng trong một mạng WLAN, dữ liệu được truyền qua không khí bằng cách sử dụng một trong các giao thức Wi-Fi 802.11 ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Trang 1

2.1 Tổng quan về WLAN2.1.1 Wireless LAN là gì?

- WLAN ra đời năm 1980, WLAN là từ viết tắt của từ tiếng Anh “Wireless local area network” hay “mạng không dây” WLAN hoặc mạng LAN không dây, là một mạng cho phép các thiết bị kết nối và giao tiếp không dây Không giống như một mạng LAN có dây truyền thống, trong đó các thiết bị giao tiếp qua cáp Ethernet, các thiết bị trên mạng WLAN giao tiếp qua WiFi.

- Mặc dù mạng WLAN có thể khác với mạng LAN truyền thống nhưng nó hoạt động theo cùng một cách Các thiết bị mới thường được bổ sung và cấu hình bằng DHCP Nó có thể giao tiếp với các thiết bị khác trên mạng giống như cách họ thực hiện trên mạng có dây Sự khác biệt chính là cách dữ liệu được truyền đi.

- Trong mạng LAN, dữ liệu được truyền qua cáp vật lý trong một loạt các gói Ethernet chứa Nhưng trong một mạng WLAN, dữ liệu được truyền qua không khí bằng cách sử dụng một trong các giao thức Wi-Fi 802.11

2.1.2 Sự phát triển của Wireless LAN.

- Công nghệ mạng WLAN, được phát triển vào năm 1990 và đã được sử dụng rộng rãi kể từ đó Hãy cùng điểm qua lịch sử hình thành và phát triển của mạng WLAN qua các cột mốc sau:

● Công nghệ WLAN được phát minh vào năm 1990 thiết bị hoạt động trên băng tần 900Mhz và có tốc độ truyền dữ liệu 1Mbps Thấp hơn nhiều so với hầu hết các mạng cáp 10Mbps tại thời điểm đó.

● Giải pháp WLAN được phát hành ở năm 1992 với dải tần 2.4GHz Tần số WLAN vẫn chưa được các nhà sản xuất thống nhất và không được công bố rộng rãi.

● IEEE (hay còn được gọi là Institute of Electrical and Electronics Engineers) đã phê duyệt tiêu chuẩn 802.11 vào năm 1997 với ba phương phép truyền tín hiệu được hỗ trợ bởi tiêu chuẩn 802.11 Điều này bao gồm truyền tín hiệu vô tuyến ở tần số 2.4GHz.

● IEEE đã phê duyệt hai bổ sung cho chuẩn 802.11 thêm chuẩn 802.11a và chuẩn 802.11b vào năm 1999 Tốc độ truyền dữ liệu của 802.11b lên đến 11Mbps Các thiết bị WLAN dựa trên 802.11b đã nhanh chóng trở thành công nghệ không dây nổi bật.

Trang 2

Đề tài tiểu luận: Mạng WLAN và ứng dụng cụ thể

● IEEE đã công bố một cải tiến, chuẩn 802.11g vào năm 2003, có thể truyền dữ liệu ở cả hai dải tần 2.4GHz và 5GHz với tốc độ lên đến 54Mbps.

- Vì các thiết bị không dây đã trở nên phổ biến nên mạng WLAN từ đó cũng tiến bước Trong thực tế, hầu hết các bộ định tuyến được bán hiện nay là bột định tuyến không dây Một bộ định tuyến không dây đóng vai trò như một trạm cơ sở, cung cấp kết nối không dây tới bất kỳ thiết bị hỗ trợ Wi-Fi nào trong phạm vi tín hiệu không dây của bộ định tuyến.

- Điều này bao gồm máy tính xách tay, máy tính bảng, điện thoại thông minh và các thiết bị không dây khác, chẳng hạn như thiết bị thông minh và bộ điều khiển nhà thông minh.

2.1.3 Ưu điểm của Wireless LAN so với mạng truyền thống.

- Ưu điểm rõ ràng nhất của mạng WLAN là các thiết bị có thể kết nối không dây, loại bỏ sự cần thiết của cáp Sau đây là những ưu điểm có thể đạt được của Wireless LAN hơn so với mạng truyền thống:

● Mở rộng phạm vi tiếp cận hơn

Mạng cục bộ không dây (WLAN) cho phép kết nối diễn ra ở mọi nơi, ngay cả khi dữ liệu cao và các ứng dụng Web nâng cao đang được sử dụng.

● Tương thích với nhiều thiết bị

Mạng WLAN cho phép sử dụng nhiều loại thiết bị, bao gồm máy tính, điện thoại, máy tính bảng, hệ thống chơi game và thiết bị Internet of Thing (IoT).

● Quản lý và cài đặt dễ dàng hơn

Đây là một ưu điểm nổi bật mà bất cứ ai nếu tìm hiểu về WLAN là gì đều phải hiểu Mạng LAN không dây yêu cầu ít thiết bị vật lý hơn so với mạng có dây, tiết kiệm tiền, cắt giảm thời gian lắp đặt và chiếm ít không gian hơn trong văn phòng.

● Khả năng mở rộng

Một mạng WLAN rất đơn giản để mở rộng Thêm người dùng đơn giản như nhập thông tin đăng nhập của họ.

● Quản lý mạng tốt hơn

Hầu như tất cả các quản lý mạng WLAN đều có thể thực hiện được Tất cả đều có thể được cung cấp bởi một giao diện phần mềm duy nhất.

Trang 3

2.1.4 Các thành phần của mạng WLAN

Thành phần của mạng WLAN bao gồm các card giao diện mạng vô tuyến, các điểm truy nhập vô tuyến, và các cầu nối vô tuyến từ xa

2.1.4.1 Các card mạng vô tuyến

- Các card giao diện mạng vô tuyến không khác nhiều so với các card cho mạng

LAN hữu tuyến.

- Tương tự với card của mạng hữu tuyến, card giao diện mạng vô tuyến trao đổi

thông tin với hệ điều hành mạng thông qua một trình điều khiển dành riêng vì thế mà cho phép các ứng dụng sử dụng mạng vô tuyến cho quá trình truyền dữ liệu.

- Khác với card của mạng hữu tuyến, WLAN cho phép tái lắp đặt các nút mạng mà

không cần chuyển đổi cáp mạng hoặc thay đổi các kết nối tới các bảng mạch hoặc các bộ tập trung (Hub).

2.1.4.2 Các điểm truy nhập vô tuyến

- Các điểm truy nhập tạo ra các vùng phủ vô tuyến, các vùng này kết nối các nút di

động tới các cơ sở hạ tầng mạng hữu tuyến hiện có (Hình 2.24) Điều này cho phép một mạng WLAN trở thành một phần mở rộng của mạng hữu tuyến

- Bởi vì các điểm truy nhập cho phép khả năng mở rộng một vùng phủ sóng vô

tuyến, các mạng WLAN là rất ổn định và các điểm truy nhập bổ sung có thể được triển khai trong 1 phạm vi nhất định nhằm tạo ra các vùng truy cập vô tuyến rộng lớn.

- Khả năng của các điểm truy nhập

Trang 4

● Cho phép quá trình truyền thông với mạng hữu tuyến

● Thực hiện lọc lưu lượng: giúp cho việc đảo băng thông trên liên kết vô tuyến bằng cách xoá bỏ lưu lượng dư thừa

● Thực hiện các chức năng cầu nối tiêu chuẩn.

- Do có sự chênh lệch giữa phương tiện truyền thông vô tuyến và hữu tuyến, nên

với mỗi điểm truy nhập là cần có các tài nguyên bộ nhớ và một bộ đệm thích hợp ● Các bộ đệm cần thiết cho việc lưu trữ các gói dữ liệu tại điểm truy nhập khi

một nút di động tạm thời di chuyển ra khỏi một vùng phủ vô tuyến hoặc khi một nút di động hoạt động ở chế độ công suất thấp.

- Các điểm truy nhập truyền thông với nhau qua mạng hữu tuyến để quản lý các nút

di động

- Sẽ thuận lợi hơn khi sử dụng một giao thức đa truy nhập tập trung hoá được điều

khiển bởi một điểm truy nhập.

- Các tùy chọn giao diện mạng hữu tuyến: 100BaseT, modem cáp hay modem

ADSL 1 số card giao diện mạng có thể sử dụng kết hợp giữa hữu tuyến và vô tuyến.

- Điểm truy nhập vô tuyến có 3 chế đội hoạt động chính:

● Chế độ gốc (Root mode) được sử dụng khi điểm truy nhập vô tuyến đã kết

nối với mạng có dây Đây là cấu hình có sẵn của hệ thống.

● Chế độ cầu nối (Bridge Mode): Điểm truy nhập vô tuyến sẽ hoàn toàn trở

thành cầu nối không dây Hiện nay, hầu hết các thiết bị điểm truy nhập vô tuyến đều có hỗ trợ chế độ Bridge.

● Chế độ lặp (Repeater mode): Ở chế độ Repeater có ít nhất hai thiết bị

Điểm truy nhập vô tuyến gồm một điểm truy nhập vô tuyến root và một điểm truy nhập vô tuyến hoạt động như Repeater không dây Điểm truy nhập vô tuyến trong Repeater mode được hoạt động như một máy khách khi kết nối với root điểm truy nhập vô tuyến root.

2.1.4.3 Các cầu nối vô tuyến từ xa

- Các cầu nối vô tuyến từ xa tương tự như các điểm truy nhập ngoại trừ việc chúng

được sử dụng chủ yếu cho các kết nối bên ngoài.

- Tuỳ thuộc vào khoảng cách (khoảng 32 km) và vùng phủ có thể có thêm các anten

ngoài để liên kết các mạng với nhau.

- Chúng thường được ưu tiên hơn việc lắp đặt cáp hay triển khai các đường điện

thoại dùng riêng do khả năng lựa chọn nhanh chóng, kinh tế

- Các cầu kết nối vô tuyến có khả năng lọc lưu lượng và đảm bảo rằng cả mạng

được kết nối không bị chồng lấp bởi cả lưu lượng không cần thiết.

- Các câu nối này cũng có thể làm việc như thiết bị an ninh nội bộ bởi vì chúng chỉ

độc các địa chỉ đã được mã họa trong các bộ thích ứng LAN (địa chỉ MAC), nên có khả năng ngăn chặn các quá trình truyền thông giả mạo.

Trang 5

2.1.4.4Kiến trúc giao thức WLAN

- Mạng WLAN khác với các mạng hữu tuyến truyền thống cơ bản ở lớp vật lý và ở phân lớp điều khiển truy nhập môi trường (MAC) trong mô hình OSI Nên sẽ có 2 phương pháp cung cấp điểm giao diện vật lý cho các mạng WLAN

- Nếu điểm giao diện vật lý ở lớp điều khiển liên kết logic LLC

● Phương pháp này yêu cầu một trình điều khiển người dùng để hỗ trợ các phần mềm mức cao hơn như là hệ điều hành mạng chẳng hạn

● Cho phép các nút di động được truyền thông trực tiếp với một nút khác sử dụng card giao diện mạng vô tuyến

- Nếu điểm giao diện Logic ở phân lớp MAC và được sử dụng bởi các kết nối vô tuyến

● Các điểm truy nhập vô tuyến thực hiện các chức năng cầu nối và các chức năng không định tuyến.

● Mặc dù giao diện MAC đòi hỏi kết nối hữu tuyến, nó vẫn cho phép bất cứ một hệ điều hành mạng nào hoặc một trình điều khiển nào làm việc với mạng WLAN.

● Một giao diện như vậy cho phép một mạng LAN hữu tuyến hiện có có thể được mở rộng dễ dàng bằng việc cho phép truy nhập đối với các thiết bị mạng vô tuyến mới.

- Kiến trúc giao thức của một giao diện mạng WLAN điển hình được cho ở hình

- Một trình điều khiển mạng cho phép hệ điều hành giao tiếp với phần mềm lớp thấp hơn được nhúng trong các card giao diện mạng vô tuyến.

- Nó còn thực thi các chức năng LLC chuẩn Đối với hệ điều hành Window, trình điều khiển nói chung chỉ tương thích với một số phiên bản của của giao diện trình điều khiển mạng (NDIS) truyền tải (TCP/IP)

Lớp điều khiển liên kết logic Lớp điều khiển truy nhập môi trường

Lớp vật lý vô tuyến Card giao diện mạng

Trang 6

Trong hình chỉ ra các lớp gồm: Lớp ứng dụng, lớp vận hành mạng/ hệ thống truyền tải (TCP/IP), lớp điều khiển liên kết logic thuộc về hệ điều hành và trình điều khiển; các lớp điều khiển truy nhập môi trường, lớp vật lý logic thuộc về phần mềm máy tính.

2.1.5 Mô hình của WLAN

- Các mạng WLAN thường có ba kiểu mô hình hay kiểu topo mạng:

● Mô hình mạng độc lập (IBSS) hay còn gọi là mạng Ad-hoc; ● Mô hình mạng cơ sở (BSS);

● Mô hình mạng mở rộng (ESS).

2.1.6.1 Mô hình mạng độc lập

- Trong mô hình mạng độc lập (IBSS – Independent Basic Service Set) hay còn gọi

là mạng Ad-hoc, các nút máy tính di động có hỗ trợ card mạng không dây tập trung lại trong một không gian nhỏ để hình thành nên kết nối ngang cấp (peer-to-peer) giữa chúng (Hình 2.26).

- Các nút mạng có thể trao đổi thông tin trực tiếp với nhau mà không cần phải quản

trị mạng

- Vì các mạng Ad-hoc này có thể thực hiện nhanh và dễ dàng nên chúng thường

được thiết lập mà không cần một công cụ hay kỹ năng đặc biệt nào, được ứng dụng rộng rãi trong các hội nghị thương mại hoặc trong các nhóm làm việc tạm thời

- Tuy nhiên chúng có những nhược điểm về giới hạn vùng phủ sóng, và mọi người

sử dụng đều phải “nghe được” lẫn nhau

Trang 7

2.1.6.2 Mô hình mạng cơ sở

- Trong mô hình mạng cơ sở (BSS - Basic Service Set) có các điểm truy nhập (AP -

Access Point) gắn với mạng đường trục hữu tuyến và giao tiếp với các thiết bị di động trong vùng phủ sóng của một cell (Hình 2.27)

- AP đóng vai trò điều khiển cell và điều khiển lưu lượng tới mạng Các thiết bị di

động không giao tiếp trực tiếp với nhau mà giao tiếp với các AP.

- Các cell có thể chồng lấn lên nhau để các trạm di động có thể di chuyển mà không

bị mất kết nối vô tuyến và cung cấp vùng phủ sóng với chi phí thấp nhất.

- Một điểm truy nhập nằm ở trung tâm có thể:

● Điều khiển và phân phối truy nhập cho các nút tranh chấp● Cung cấp truy nhập phù hợp với mạng đường trục

● Ấn định các địa chỉ và các mức ưu tiên, giám sát lưu lượng mạng● Quản lý chuyển đi các gói và duy trì theo dõi cấu hình mạng

- Giao thức đa truy nhập tập trung không cho phép các nút di động truyền trực tiếp

tới nút khác nằm trong cùng vùng với điểm truy nhập như trong cấu hình mạng WLAN độc lập.

- Trong trường hợp này, mỗi gói sẽ phải được phát đi 2 lần (từ nút phát gốc và sau

đó là điểm truy nhập) trước khi nó tới nút đích, quá trình này sẽ làm giảm hiệu quả truyền dẫn và tăng trễ truyền dẫn.

2.1.6.3 Mô hình mạng mở rộng

- Trong mô hình mạng mở rộng (ESS - Extended Service Set), WLAN có thể mở rộng tới một phạm vi bất kỳ thông qua mạng có dây (Hình 2.28)

Trang 8

- Một ESS là tập hợp các mạng cơ sở BSS khi mà các Access Point giao tiếp với nhau để chuyển lưu lượng từ một BSS này đến một BSS khác để làm cho việc di chuyển dễ dàng của các trạm giữa các BSS

- Access Point thực hiện việc giao tiếp thông qua hệ thống phân phối (DS - Distribution System)

- Khả năng của hệ thống phân phối:

● Xác định đích đến cho lưu lượng nhận được từ 1 BSS ● Tiếp sóng trở lại một đích trong cùng một BSS

● Chuyển tiếp trên hệ thống phân phối tới một Access Point khác ● Gửi tới một mạng có dây tới đích không nằm trong ESS.

● Các thông tin nhận bởi Access Point từ hệ thống phân phối truyền tới BSS sẽ được nhận bởi trạm đích.

2.2 Các chuẩn thông dụng của WLAN

Trang 9

Năm 1990, Viện các kỹ sư điện và điện từ IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) đã thành lập một uỷ ban để phát triển tiêu chuẩn cho các mạng WLAN hoạt động ở tốc độ từ 1 đến 2 Mbps Năm 1992, Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu thành lập một hiệp hội để xây dựng tiêu chuẩn WLAN dùng cho các mạng LAN vô tuyến (HIPERLAN) hoạt động trong phạm vi tốc độ khoảng 20 Mbps Sau đó các chuẩn xây dựng cho mạng WLAN phục vụ cho các ứng dụng đặc biệt trong phạm vi một toà nhà đã và đang được phát triển Khác với các chuẩn trước đây, quá trình phát triển chuẩn IEEE 802.11 đã bị ảnh hưởng mạnh bởi các sản phẩm của mạng WLAN có mặt trên thị trường Vì vậy, mặc dù cần khá nhiều thời gian để hoàn thiện các tiêu chuẩn (do có khá nhiều đề xuất mang nặng tính cạnh tranh từ phía các nhà cung cấp thiết bị), nó vẫn là tiêu chuẩn phổ biến nhất cho đến nay Phần này trình bày về các chuẩn của mạng WLAN trong đó tập trung vào các chuẩn 802.11.

2.2.1 Chuẩn IEEE 802.11

Chuẩn 802.11 là chuẩn đầu tiên mô tả hoạt động của WLAN.Tốc độ đạt được là 2Mbps sử dụng phương pháp trải phổ trong băng tần ISM không quản lý (băng tần dành cho công nghiệp, khoa học và y học) Được biết đến với sự đa dạng trong công nghệ truyền dẫn, chuẩn này bao gồm các phương pháp như trải phổ trực tiếp DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum), trải phổ nhảy tần FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) và hồng ngoại Infrared Hầu hết ứng dụng dụng của 802.11 sử dụng phương pháp DSSS.

Trong DSSS, dữ liệu được chia thành các phần nhỏ gọi là "chip" Mỗi chip thường được mã hóa để tạo ra một tín hiệu phân tán trên toàn băng thông truyền dẫn.Trái ngược với DSSS, FHSS không gửi dữ liệu trên toàn băng thông mà thay vào đó chỉ chọn một số tần số cụ thể để gửi dữ liệu.sự khác biệt chính giữa DSSS và FHSS là cách tiếp cận đến việc truyền dẫn dữ liệu trên băng thông truyền dẫn DSSS chia dữ liệu thành các phần nhỏ và gửi đồng thời trên nhiều tần số, trong khi FHSS chọn một số tần số cụ thể để gửi dữ liệu và nhảy giữa chúng theo chuỗi.

PAR (Yêu cầu nhận thực dự án) 802.11 đã phát biểu rằng mục tiêu của chuẩn là cung cấp kết nối vô tuyến cho các máy và thiết bị tự động hoặc các trạm yêu cầu triển khai nhanh, chẳng hạn như các thiết bị xách tay, cầm tay hoặc gắn trên các phương tiện đang chuyển động trong một vùng nội hạt Điều này thể hiện cam kết của chuẩn 802.11 trong việc đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về kết nối mạng di động và linh hoạt.

Họ tiêu chuẩn 802.11 có nhiều phần mở rộng trong đó tiêu chuẩn IEEE 802.11b, IEEE 802.11a, IEEE 802.11g, IEEE 802.11n là quan trọng nhất và một số chuẩn khác.

Trang 10

2.2.2 Chuẩn IEEE 802.11b

Chuẩn 802.11b còn được gọi là Wi-Fi là phần mở rộng của tiêu chuẩn 802.11 cho phép tốc độ truyền dẫn 11Mbps (cũng có thể là 1,2 và 5,5 Mbps) trong băng tần 2,4 GHz Chuẩn 802.11b sử dụng kỹ thuật điều chế khóa mã bù (Complementary Code Keying – CCK) và dùng kỹ thuật trải phổ trực tiếp (DSSS-Direct Sequence Spread Spectrum) giống như chuẩn 802.11 nguyên bản.

Ngày 16/9/1999, IEEE đã cho ra một phiên bản chuẩn 802.11 được gọi là 802.11b tốc độ cao (HR/DSSS) Chuẩn này cho phép cung cấp tốc độ số liệu cao hơn rất nhiều mà vẫn giữ lại những giao thức cơ bản của chuẩn 802.11 Những cấu trúc, dịch vụ và các đặc tính cơ bản của chuẩn 802.11b được kế thừa từ chuẩn 802.11 và chỉ có sự thay đổi ở lớp vật lý cho phép tăng tốc độ số liệu và khả năng kết nối bền vững Để đạt được điều này, người ta đã phải chọn DSSS là kỹ thuật duy nhất cho lớp vật lý vì kỹ thuật nhảy tần không thể hỗ trợ tốc độ cao mà không gây vi phạm quy định FCC hiện tại

802.11b hoạt động trong băng tần ISM (Industrial, Scientific and Medical: công nghiệp, khoa học và y tế) Băng ISM là một đoạn phổ trong đó mọi người có thể sử dụng mà không cần xin phép trong phần lớn các nước trên thế giới Trước đây sơ đồ điều chế được sử dụng trong 802.11 là PSK Phương pháp điều chế được lựa chọn cho 802.11b là CCK (Complementary Code Keying: khóa chuyển mã bù)

CCK là một chuẩn điều chế dựa trên kỹ thuật điều chế chuyển hóa trực giao Mary (MOK) Sử dụng CCK, nâng cao tốc độ truyền dữ liệu lên 11 Mb/s so với chuẩn trước đó là 2 Mb/s CCK chịu ít nhiễu đa đường hơn, cung cấp 11 kênh truyền dẫn vô tuyến, và sử dụng giao thức CSMA-CA để tránh va chạm Chuẩn này cải thiện hiệu suất mạng WLAN trên băng tần ISM mà không cần phép đặc biệt.

802.11b cung cấp tốc độ số liệu từ 1Mbps đến 11Mbps với cự ly phủ sóng vài chục m Tốc độ truyền dẫn phụ thuộc vào khoảng cách Khoảng cách giữa máy phát và máy thu càng lớn thì tốc độ bịt trong hệ thống 802.11b càng thấp Các tốc độ số liệu và sơ đồ điều chế trong một hệ thống 802.11b được tổng kết trong hình 2.2.1.

Hình 2.2.1: Các lựa chọn chuẩn IEEE 802.11b

Trang 11

2.2.3 Chuẩn IEEE 802.11a

Chuẩn 802.11a áp dụng cho các mạng LAN vô tuyến và cung cấp tốc độ lên tới 54Mbps trong băng tần 5GHz UNII Chuẩn 802.11a không tương thích với các mạng sử dụng 802.11b hoặc 802.11g 802.11a là sự mở rộng của lớp vật lý theo tiêu chuẩn 802.11 Nó không dùng kỹ thuật trải phố mà sử dụng kỹ thuật mã hóa OFDM (Orthogonal

Frequency Division Multiplex: Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao).

Sử dụng băng tần UNII, các thiết bị có thể đạt được các tốc độ từ 6 đến 54 Mbps Một số thiết bị có khả năng đạt tốc độ lên đến 108 Mbps bằng các công nghệ độc quyền Tốc độ cao này không nằm trong chuẩn IEEE 802.11a, mà chỉ yêu cầu các tốc độ 6, 12 và 24 Mbps Để được coi là tương thích với chuẩn 802.11a, một thiết bị WLAN cần hỗ trợ ít nhất các tốc độ này trong băng tần UNII Tốc độ tối đa được quy định trong chuẩn

802.11a là 54 Mbps.

Không sử dụng trải phổ, chuẩn 802.11a chia thành 8 kênh không chồng lấn, mỗi kênh có băng thông 20 MHz Mỗi kênh được chia thành 52 sóng mang con, cải thiện tốc độ và khả năng chống nhiễu Sử dụng FEC để cải thiện chất lượng truyền dẫn và khả năng chống lỗi OFDM cũng cải thiện khả năng chống nhiễu đa đường.

Với sự hoạt động ở các tần số khác nhau, nên không xảy ra hiện tượng nhiễu giữa hai hệ thống 802.11a và 802.11b Việc mở rộng thêm các kênh chỉ đơn giản là mở rộng thêm băng tần Tuy nhiên, cần thiết phải có một thiết kế tổng thể cho việc chuyển đổi từ hệ thống 802.11b sang 802.11a Sự tồn tại đồng thời của cả hai hệ thống là hoàn toàn khả thi vì không có sự giao động tín hiệu tần số giữa chúng Để tăng băng thông, chúng ta chỉ cần cài đặt thêm hệ thống 802.11a phù hợp với 802.11b Đối với việc đạt được tốc độ 54Mbps, việc cài đặt thêm các thiết bị tương thích là cần thiết.

2.2.4 Chuẩn IEEE 802.11g

Chuẩn 802.11g cung cấp tốc độ tối đa tương đương với 802.11a, nhưng nó tương thích ngược với các thiết bị 802.11b Tính tương thích ngược này giúp việc nâng cấp mạng WLAN trở nên đơn giản và ít tốn kém hơn.

IEEE 802.11g cung cấp tốc độ lớn hơn 20 Mbps trong băng tần 2,4 GHz Chuẩn này có thể mở rộng tốc độ của 802.11b lên tối đa 54 Mbps trong cùng băng tần nhưng chỉ truyền trong khoảng cách ngắn Với khả năng tương thích giữa các phiên bản, các card vô

Trang 12

tuyến 802.11 giao tiếp trực tiếp với một điểm truy nhập 802.11g (và ngược lại) với tốc độ 11Mbps hoặc thấp hơn tùy thuộc vào dải truyền sóng.

2.2.5 Chuẩn IEEE 802.11n

Chuẩn 802.11n là tiêu chuẩn WLAN có nhiều cải tiến về vùng phủ, độ tin cậy và thông lượng Ở lớp vật lý, nó sử dụng các kỹ thuật tiên tiến để khai thác đa anten và nhiều kênh Tốc độ dữ liệu có thể đạt đến 600 Mbps, vượt xa các tiêu chuẩn trước đó Thiết bị 802.11n thường sử dụng kênh băng thông 20MHz hoặc 40MHz trong băng tần ISM hoặc U-NII.Trong băng tần 2,4MHz, 802.11n chỉ có thể sử dụng một băng thông 40MHz, băng còn lại là 20MHz Băng 5MHz U-NII có 12 kênh 20MHz, vì thẻ số kinh 40MHz có thể được tổ chức nhiều hơn.

802.11n hỗ trợ công nghệ MIMO (Multiple Input Multiple Output), cho phép định nghĩa nhiều cấu hình anten từ "1x1" đến "4x4", trong đó M biểu thị số anten phát và N biểu thị số anten thu.

Hinh 2.2.2:Hệ thống MIMO NxM có N kênh phát và M kênh thu

MIMO (Multiple-Input, Multiple-Output) là công nghệ bắt buộc trong Wi-Fi 802.11n, thường kết hợp với OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) MIMO có thể tăng tốc độ thông qua spatial multiplexing, chia dữ liệu thành nhiều chuỗi nhỏ và truyền đồng thời trên cùng một kênh Nó cũng cải thiện phạm vi và độ tin cậy thông qua spatial diversity Kỹ thuật mã hóa dữ liệu STBC (Space Time Block Coding) và HT Duplicate (MCS 32) cũng được sử dụng để cải thiện việc truyền dẫn trên nhiều anten và tăng độ tin cậy Các kỹ thuật khác như SGI (Short Guard Interval) cũng giúp cải