Chương 7 – Wireless LAN

Các vấn đề kết nối trong mạng WLAN có thể được gây ra bởi các vấn đề bao phủ, truyền dẫn RF, bóp méo đa đường, và sự can thiệp từ các dịch vụ khác không dây hoặc mạng WLAN khác.. Sản phẩ

Chương 7 - Wireless LAN

Module này giới thiệu các mạng LAN không dây (WLAN) Mạng WLAN bao gồm một công nghệ truy cập có một ý nghĩa quan trọng ngày càng tăng về truy cập mạng tại các văn phòng, nhà máy, khách sạn, sân bay, và nhà ở Module này giải thích sự khác nhau giữa các mạng LAN có dây và không dây, mô tả cấu trúc liên kết mạng WLAN, và dạy bạn làm thế nào để thực hiện các giải pháp của Cisco WLAN

Có rất nhiều loại khác nhau của dữ liệu không dây thông tin liên lạc, và từng có những đặc trưng riêng biệt của nó trong liên quan đến phạm vi, tốc độ dữ liệu, và chi phí

Hình 7.1.1-1: Hình vẽ mô tả các công nghệ tuyền dữ liệu không dây

Bảng sau mô tả các đặc điểm của từng công nghệ mạng không dây khác nhau:

Bảng 7.1.1-1: Bảng mô tả các đặc điểm của các loại công nghệ mạng không dây

Các công nghệ không dây khác nhau cũng cung cấp mức độ bao phủ khác nhau Sau đây danh sách bắt đầu với các mạng lưới cung cấp vùng phủ sóng nhỏ nhất:

Bảng 7.1.1-2: Hình vẽ mô tả các dạng phủ sóng mạng không dây

Hệ thống mạng cá nhân(PAN): các PAN thường thiết kế để che phủ

không gian làm việc cá nhân của bạn Ví dụ, radio được hỗ trợ thấp và không cung cấp tùy chọn trong lựa chọn ăng ten, do đó hạn chế kích thước của vùng phủ sóng (thường ít hơn 20 feet của bán kính) Bluetooth là một PAN ứng dụng tốt của công nghệ này được truyền thông giữa một máy

PC và thiết bị ngoại vi của nó hoặc giữa một chiếc điện thoại không dây và tai nghe của mình Trong một PAN, khách hàng sở hữu 100 phần trăm mạng, vì vậy, không có chi phí đường truyền

Mạng lưới địa phương: mạng LAN không dây được thiết kế để doanh

nghiệp có trụ sở, cho phép các ứng dụng doanh nghiệp hoàn thành sẽ được sử dụng mà không cần dây dẫn Thông thường, các mạng WLAN cung cấp Ethernet tốc độ lớn (lên đến 600 Mbps với IEEE 802 11n) Trong mạng WLAN, khách hàng sở hữu 100 phần trăm mạng, vì vậy, không có chi phí đường truyền phát sinh

MAN: MAN được triển khai bên trong một khu vực đô thị, cho phép kết nối

không dây trên khắp một khu vực đô thị MAN không dây thông thường cung cấp lên đến tốc độ băng thông rộng (tương tự như DSL) nhưng không thể bằng khả năng của Ethernet Các mạng không dây có thể được cung

cấp bởi một hãng được phép yêu cầu khách hàng để mua phí đường truyền, hoặc họ có thể được chế tạo ra và được hỗ trợ bởi một thực thể, chẳng hạn như là một sở cảnh sát Ví dụ về các MAN đang phân phối đa kênh đa dịch vụ (MMDS), địa phương phân phối đa dịch vụ (LMDS), và không dây của Cisco ServiceMesh Mesh Giải pháp sử dụng ngoài trời Aironet 1500 Mesh Access Point

Mạng diện rộng: Wireless WAN thường chậm hơn tốc độ nhưng có phạm

vi bao phủ nhiều hơn, đôi khi bao gồm các khu vực nông thôn Do quy mô vật chất và tài chính của việc triển khai, tất cả các mạng WAN không dây đòi hỏi khách hàng để mua phí đường truyền để truyền dữ liệu Ví dụ về mạng WAN là dịch vụ vô tuyến gói chung (GPRS), chia mã đa truy nhập (CDMA), và trợ lý kỹ thuật số cá nhân (PDA)

Mạng LAN không dây (WLAN) tương tự như các mạng Ethernet trong nhiều cách WLAN là một mạng chia sẻ Các điểm truy cập là một thiết bị dùng chung và các chức năng như một trung tâm Ethernet được chia sẻ Trong các tế bào không dây, chỉ có một trạm có thể truyền tải bất cứ lúc nào; tất cả các trạm khác lắng nghe Một trạm mà muốn truyền tải phải chờ cho đến khi các phương tiện truyền thông không dây không sử dụng bởi trạm khác Điều này thiết lập truyền dẫn là tương tự như của một cáp đồng trục hoặc nửa-duplex Ethernet và hub Ethernet Tốc độ dữ liệu trung bình mỗi trạm có tổng băng thông chia cho số của trạm Các dữ liệu thông qua kinh nghiệm thực tế của khách hàng không dây thậm chí còn ít hơn vì các vấn đề không dây cụ thể

Trong mạng WLAN, dữ liệu được truyền qua sóng radio Tín hiệu WLAN

sử dụng cùng một tần số để truyền và nhận (half-duplex), vì vậy, một trạm không thể nhận được trong khi nó truyền tải Điều này cũng tương tự như Ethernet cáp đồng trục

Sự phát triển WLAN bắt đầu vào những năm 1980 bằng cách sử dụng MHz công nghệ Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) Các hệ thống 900-MHz được triển khai khá dễ dàng, bởi vì một điểm truy cập có thể bao gồm khu vực rộng lớn và không có giấy phép đã được yêu cầu trong các quốc gia phê duyệt Tuy nhiên, chỉ một số ít quốc gia cho phép công nghệ Theo thời gian tiến triển, sự cần thiết cho tốc độ nhanh hơn, tiêu chuẩn mở, và chấp nhận toàn cầu buộc các nhà sản xuất các sản phẩm WLAN cho kỹ sư sản phẩm mới cho các tần

900-số 2,4-GHz

Giáo trình khóa học BCMSN Chương 7 – Wireless LAN

Hình 7.1.2-1: Hình vẽ hiển thị sự phát triển mang không dây

Việc di chuyển đến 2,4 GHz trong những năm 1990 đưa sản phẩm WLAN thành một môi trường tần số radio(RF) ”sạch” , làm cho nó có thể triển khai hệ thống thu thập dữ liệu mà không cần sự can thiệp từ truyền 900-MHz Các công nghệ 2 4-GHz cũng được đón nhận vì các thông tăng từ 860 kbps đến 1 Mbps và

2 Mbps

Khi tần số và tốc độ được tăng lên, khoảng cách phủ sóng đang giảm, nhưng các cơ hội thu thập dữ liệu mới mà thông lượng nhanh hơn giúp để tạo ra hợp lý các điểm truy cập thêm được cần thiết Tuy nhiên, người dùng cuối vẫn quan tâm về cách sử dụng một hệ thống sở hữu độc quyền Năm 1992, IEEE đã bắt đầu soạn thảo các tiêu chuẩn 802,11 để loại bỏ vấn đề của công nghệ độc quyền và thiết kế một tiêu chuẩn mở cho mạng WLAN

Trong tháng 7 năm 1997, IEEE phê duyệt tiêu chuẩn 2,4-GHz bao gồm công nghệ DSSS ở lớp vật lý Tiêu chuẩn này quy định 1 Mbps là tốc độ tiêu chuẩn và 2 Mbps như một chế độ "turbo” Trong tháng 9 năm 1999, IEEE phê duyệt tiêu chuẩn 802 11a (54 Mbps tại 5 GHz) và tiêu chuẩn 802 11b (11 Mbps ở 2,4 GHz) Trong tháng sáu năm 2003, IEEE phê duyệt tiêu chuẩn 802 11g (54 Mbps ở 2,4 GHz) Tiêu chuẩn này tương thích ngược với chuẩn 802 11b hệ thống, bởi vì cả hai tiêu chuẩn sử dụng băng tần 2,4 GHz cùng tần số

-Dữ liệu được vận chuyển nhờ song radio

-Kết nối radio hai chiều (Half-duplex) được sử dụng

-Một tần số radio chung dùng để gởi và nhận (máy thu phát sóng)

7.1.3 WLAN và những công nghệ Wireles khác

Mạng WLAN được thiết kế cho một mạng lưới địa phương, không phải là một WAN Chúng được dành cho xây dựng trong mạng không dây, ứng dụng ngoài trời, hoặc sự kết hợp của hai Họ không được thiết kế cho các mạng không dây toàn thành phố

Hầu hết các nước không yêu cầu một giấy phép cho các WLAN

WLAN A không phải là một mạng điện thoại di động và không cung cấp truyền dữ liệu gói cho các mạng điện thoại di động

WLAN là:

-Mạng cục bộ

-Phạm vi một toàn nhà hoặc khu trường sở cho các user di động

-Sử dụng sóng radio hoặc hồng ngoại

-Không cần bản quyền cho RF ở hầu hết các nước

-Sử dụng các thiết bị người dùng có

Và không là:

-Mạng WAN hay MAN

-Mạng điện thoại di động

-Nhà cung cấp việc vận chuyển gói dữ liệu thong qua mạng điện thoại di động

+ Gói dữ liệu điện thoại kỉ thuật số (CDPD)

+ Dịch vụ Radio (GPGS)

+ Dịch vụ 2 5G đến 3G

7.1.4 WLAN và LAN

Mạng LAN không dây thuộc tiêu chuẩn IEEE 802 Tuy nhiên, các dữ liệu trong mạng WLAN được gửi qua sóng radio Trong dây mạng LAN, dữ liệu được gửi qua dây dẫn Tuy nhiên, đối với người sử dụng, giao diện mạng WLAN trông giống như mạng LAN có dây

Cả hai mạng WLAN và mạng LAN có dây xác định các lớp liên kết dữ liệu

và sử dụng vật lý và địa chỉ MAC Cùng các giao thức và ứng dụng có thể được

sử dụng trên mạng LAN và mạng WLAN Ví dụ về các giao thức IP và IP Security (IPSec) cho các mạng riêng ảo (VPN) Ví dụ về các ứng dụng Web, FTP, và Simple Network Management Protocol (SNMP) quản lý

+ Một mạng Wireless LAN là một mạng LAN chuẩn 802

Vận chuyển dữ liệu qua không khí và dây dẫn

Trông như một mạng có dây với người dùng

Định nghĩa lớp Physical và Data Link

+ Những giao thức/ứng dụng cùng chạy trên cả WLAN và LAN

IP(Lớp Natwork)

IPSec VPNs (dựa trên IP)

Web, FTP, SNMP (ứng dụng)

Mạng WLAN khác với mạng LAN trong những cách sau đây:

Mạng WLAN sử dụng tần số vô tuyến điện tại các lớp vật lý của mạng Mạng WLAN sử dụng CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access với Collision Avoidance) thay vì CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access với Collision Detection), được sử dụng bởi các mạng LAN Ethernet half-duplex Phát hiện va chạm là không thể vì một trạm gửi không thể nhận được cùng một lúc mà nó là truyền tải và, do đó, không thể phát hiện một vụ va chạm Thay vào đó, các yêu cầu để Gửi (RTS) và Clear để Send (CTS) tín hiệu được sử dụng để tránh va chạm

Mạng WLAN sử dụng một định dạng khung khác với dây mạng LAN Ethernet Thông tin bổ sung cho mạng WLAN là yêu cầu trong tiêu đề 2 lớp của khung

*Đài phát thanh sóng có vấn đề không tìm thấy ở dây

+WLAN sử dụng sóng radio ở Lớp Physical

WLAN sử dụng cơ CSMA/CA thay vì CSMA/CD để truy nhập vào mạng

+Các vấn đề của sóng radio không có trong mạng có dây

Các vấn đề kết nối trong mạng WLAN có thể được gây ra bởi các vấn đề bao phủ, truyền dẫn RF, bóp méo đa đường, và sự can thiệp từ các dịch vụ khác không dây hoặc mạng WLAN khác

Bảo mật là một vấn đề quan tâm vì tần số vô tuyến có thể tiếp cận bên ngoài công trình

* Mạng WLAN sử dụng các client di động để kết nối với mạng Client di động không có một kết nối vật lý với mạng

Các thiết bị di động thường sử dụng năng lượng ngược với các mạng LAN, như cung cấp điện

*Mạng WLAN phải đáp ứng các quốc gia cụ thể RF quy định Mục đích của tiêu chuẩn hóa là làm cho mạng WLAN có sẵn trên toàn thế giới Bởi vì mạng WLAN sử dụng tần số vô tuyến điện, họ phải tuân theo các quy định quốc gia cụ thể cho quyền lực và tần số RF Yêu cầu này không áp dụng cho các mạng LAN có dây

7.2 Mô tả các topologies Wireless LAN

Mạng WLAN thay thế các phương tiện truyền Layer 1 của một mạng có dây truyền thống (thường là loại 5 cáp) với đài phát thanh truyền qua không khí Sản phẩm Cisco Aironet không dây phù hợp với ba loại chính:

Hình 7.2.1-1: Hình vẽ mô tả hệ thống mạng wireless (1)

Wireless in-building LANs for client access: các sản phẩm WLAN của

Cisco Aironet có thể cắm vào một mạng có dây và chức năng như một lớp phủ truyền thống hay, mạng LAN có dây, hoặc chúng có thể được triển khai như mạng LAN độc lập nơi có dây mạng là không khả thi Mạng WLAN cho phép sử dụng máy tính để bàn và máy tính xách tay hoặc các thiết bị chuyên ngành trong một hệ thống kết nối vào mạng là điều cần thiết Một máy tính với một card giao tiếp mạng không dây (NIC) có thể kết nối mạng LAN có dây thông qua điểm truy cập hoặc AP Triển khai mạng WLAN đúng cách có thể cung cấp quyền truy cập vào mạng từ bất cứ nơi nào trong cơ sở Người dùng có thể đi lang thang mà không bị mất kết nối mạng của họ

Wireless building-to-building bridge: Các Cisco Aironet WLAN cung cấp

sự linh hoạt Bắt cầu wireless cho phép hai hoặc nhiều mạng bị chia cắt vật

lý được kết nối vào một mạng LAN mà không có thời gian hay chi phí cần thiết cho cáp chuyên dụng hoặc dòng T1 Wireless Bridge cũng cho phép các wireless NIC kết nối giống như các điểm truy cập

Wireless mesh networking: mạng Mesh là một dạng cao cấp của các loại

trên Mạng lưới cung cấp sự dự phòng tự động, chịu lỗi liên kết để xây dựng và tiếp cận khách hàng

Mạng LAN có dây yêu cầu người dùng xác định vị trí ở một nơi và ở lại đó WLAN là một mở rộng của mạng LAN có dây Một WLAN có thể là một lớp phủ, hoặc thay thế, cho mạng có dây truyền thống (Hình dưới)

Hình 7.2.1-2: Hình vẽ việc mở rộng hệ thống mạng bằng wireless

Với Cisco Aironet WLAN, người dùng di động có thể:

Di chuyển tự do xung quanh một cơ sở

Tận hưởng truy cập thời gian thực vào các mạng LAN có dây ở tốc độ Ethernet

Truy cập tất cả các tài nguyên của các mạng LAN có dây

SSID là tên của các tế bào không dây Nó được dùng để hợp lý mạng WLAN riêng biệt Nó phải phù hợp chính xác giữa khách hàng và điểm truy cập

Hình 7.2.1-3: Hình vẽ mô tả SSID của Access Point

Các access point broadcast các SSID trong một gói beacon Beacon là một gói tin broadcast mà các access point gửi thông báo dịch vụ có sẵn Vì vậy, khách hàng có thể được cấu hình mà không có một SSID (null-SSID), phát hiện tất cả các điểm truy cập, và học các SSID từ các gói beacon của các access point

Broadcast SSID có thể bị loại bỏ ở AP, nhưng điều này sẽ không hoạt động nếu client cần biết SSID thông qua gói beacon

Bảng sau mô tả các bước một client kết nối vào access point

1 Client gởi một yêu cầu dò

2 AP gởi một đáp ứng dò hoặc beacon

3 Client bắt đầu tiến trình kết nối

4 AP chấp nhận yêu cầu kết nối của client

5 AP gán địa chỉ MAC của client vào bảng kết nối

Bảng 7.2.1-1: Bảng mô tả các bước kết nối vào AP của client

+SSID dùng để chia cắt luận lý các WLAN

+SSID phải trùng khớp giữa Client van Access Point

+Access point broadcast một gói beacon có chứa

một SSID

+Client có thể được cấu hình không có SSID

+Client kết nối theo các bước:

1 Client gởi một yêu cầu dò

7.2.2 Typical WLAN Topologies

Hình 7.2.2-1: Hình vẽ sơ đồ hệ thống Wireless LAN

Basic Service Area (BSA) là diện tích bao phủ của tần số sóng vô tuyến được cung cấp bởi một access point (thiết bị thu phát sóng wireless) Khu vực này cũng được gọi là một “microcell” Để mở rộng BSA, chỉ cần thêm các thiết bị không dây và mở rộng phạm vi của một hệ thống có dây hiện có, bạn có thể thêm một access point Như tên gọi “access point” chỉ ra rằng, thiết bị này là một điểm

mà tại đó các máy con truy cập mạng không dây

Các access point nối với Ethernet backbone và giao tiếp với tất cả các thiết

bị không dây trong khu vực phủ sóng (cell – là 1 vùng không gian mà access point quản lý) Access point kiểm soát tổng thể vùng phủ sóng và điều khiển lưu lượng giao thông đến và đi từ hệ thống mạng Các thiết bị từ xa không giao tiếp trực tiếp với nhau, chúng giao tiếp với access point

Nếu một vùng phủ sóng đơn không đủ cung cấp đủ phạm vi phủ sóng, bất

kỳ số lượng các vùng phủ sóng có thể được thêm vào để mở rộng phạm vi Phạm

vi này được biết đến như là một Extended Service Area (ESA)

Khuyến cáo rằng các vùng phủ sóng ESA phải có 10-15 phần trăm diện tích phủ sóng chồng lên nhau để cho phép người dùng từ xa để đi roam (chuyển vùng phủ sóng) mà không bị mất kết nối RF (Radio Frequency) Đối với các mạng thoại không dây (voice wireless), vùng diện tích phủ sóng chồng lên nhau được khuyến cáo lên tới 15-20 phần trăm

Vùng biên nên được thiết lập với các kênh phủ sóng khác không chồng chéo lên nhau để làm cho hiệu suất đạt được tốt nhất

Gần đây , các triển khai mạng không dây đã chuyển từ microcell lên thành picocell Picocell tiếp tục giảm diện tích phủ sóng access point bằng cách giảm điện năng và tăng tổng số các access point được triển khai Lợi ích từ kết quả mang lại vù phủ sóng tốt hơn, ít nhiễu hơn, tốc độ dữ liệu cao hơn, và tăng độ chịu lỗi trong suốt quá trình hội tụ Khi một access point liền kề bị lỗi, các access point lân cận mở rộng phạm vi phủ sóng của chúng bằng cách tăng năng lượng

RF của chúng để bao phủ khu vực có access point bị lỗi

Các máy con cũng có thể giảm năng lượng truyền của chúng Cả 2 access point và máy con nên so sánh năng lượng truyền tải để khi đó các máy con có thể

Hình 7.2.2-2: Hình vẽ mô tả vùng phủ sóng một AP và việc mở rộng vùng phu sóng

SSID của root access point phải được cấu hình trên repeater access point Các access point repeater sử dụng cùng một kênh với root access point

Lưu ý: Không phải tất cả các triển khai đều hỗ trợ tính năng này

Cisco Aironet Workgroup Bridge (WGB) kết nối vào cổng Ethernet của một thiết bị mà không có NIC WLAN Cisco WGB cung cấp một địa chỉ MAC duy nhất kết nối vào một access point và vào LAN backbone Nó không thể được sử dụng trong chế độ kết nối peer-to-peer mà phải giao tiếp với một autonomous Cisco Aironet Access Point hay Cisco Aironet Bridge trong chế độ access point Cisco Aironet WGB không hoạt động với các access point của nhà cung cấp khác

Hình 7.2.2-3: Mô hình kết nối giữa WGB và AP

Một cấu hình WGB khác cho phép nhiều máy có dây được gắn với thiết bị cùng một tần số Cấu hình này là ý tưởng để kết nối nhóm làm việc từ xa đến một mạng LAN có dây

Để sử dụng một WGB với nhiều địa chỉ MAC, bạn phải kết nối các WGB tới một hub hoặc switch với một Ethernet patch cable Nếu WGB được kết nối trực tiếp vào một node client trong Ethernet, bạn phải sử dụng cáp chéo Ethernet

Lưu ý: Không phải tất cả WLAN hỗ trợ triển khai topology này

BSA có thể bao gồm một số máy tính cá nhân, mỗi một card mạng không dây giao tiếp trực tiếp mà không cần sử dụng một access point Hệ điều hành như Windows đã làm cho hệ thống mạng peer-to-peer này dễ cài đặt thiết lập này có thể sử dụng cho một văn phòng nhỏ (hoặc nhà văn phòng) để cho phép laptop được kết nối với máy PC chính hoặc cho nhiều người để chia sẻ file đơn giản

Phạm vi phủ sóng hạn chế Mỗi máy đều có thể thấy các máy khác Một vấn đề khó khăn về bảo mật trong hệ thống mạng peer-to-peer

Lưu ý: Nhiều client mặc định ad hoc mode, trong đó có một tác động tiêu

cực đến cả cơ sở hạ tầng đối với các mạng WLAN sử dụng băng thông và an

ninh mạng

Hình 7.2.2-4: Hình vẽ các cấu trúc sơ đồ mạng Wireless LAN

Sau đây tóm tắt mô hình mạng WLAN khác nhau:

Ad hoc mode: Các client di động kết nối trực tiếp mà không có một access

point trung gian Hình thức này được gọi là Independent Basic Service Set (IBSS)

Infrastructure mode: Các client kết nối thông qua một access point Có hai chế độ:

Basic Service Set (BSS): Các client di động sử dụng một access point để

kết nối với nhau hoặc với các tài nguyên mạng có dây

Extended Services Set (ESS): Hai hoặc nhiều BSS được kết nối bởi một

hệ thống phân phối chung Một ESS nói chung bao gồm một SSID chung

để cho phép roaming từ access point tới access point, mà không đòi hỏi cấu hình máy client

Một mạng WLAN điển hình có thể bao gồm máy tính, máy tính xách tay, máy in và thiết bị khác mà là bình thường được tìm thấy trên một mạng có dây thông thường WLAN bao gồm microcells, và người dùng có thể di chuyển bất cứ nơi nào có phủ sóng RF Roaming được kích hoạt theo phạm vi phủ sóng với các vùng wireless

Hình 7.2.3-1: Hình vẽ mô tả Roaming giữa các vùng phủ sóng wireless

Những lợi ích của các sản phẩm Cisco Aironet WLAN bao gồm:

Roaming qua các access point cho phép người dùng để duy trì một kết nối trong khi di chuyển xung quanh nơi làm việc

Kết quả khảo sát trong việc giám sát quản lý năng lượng trong tuổi thọ pin tốt hơn cho các thiết bị cầm tay

Tự động cân bằng tải giữa các điểm phân phối người dùng truy cập trong vùng các access points để tăng thông lượng của mỗi người dùng

Các access point với các vùng phủ sóng chồng lên nhau và dự phòng switch nhằm cung cấp các hệ thống mạng Wireless LAN có độ chịu lỗi cao Wireless client liên kết đến một access point khác nếu cần thiết Quá trình này được gọi là roaming giữa các vùng phủ sóng wireless Các wireless client bắt đầu thực hiện roaming nếu một trong các điều kiện sau đây được phát hiện:

Các dữ liệu tối đa tính thử lại bị vượt qua

Các client bị mất quá nhiều gói beacon từ access point

Các client bị giảm tốc độ dữ liệu

Hình 7.2.3-2: Hình vẽ mô tả điều kiện roaming của 1 wirless client

Roaming mà không làm gián đoạn dịch vụ cần đòi hỏi cấu hình giống hệt nhau của SSID, VLAN, và IP subnet trên tất cả các access point Roaming bắt đầu từ client Các client tìm kiếm các access point khác với cùng một SSID và gửi một yêu cầu chứng thực lại đến access point mới

Roaming trong khoảng thời gian ngắn rất quan trọng cho các ứng dụng dễ

bi ảnh hưởng bởi delay, chẳng hạn như voice và video

Roaming duy trì kết nối mạng trong khi di chuyển từ một access point này đến một access point khác Roaming giữa các access point nằm trên một IP subnet duy nhất (hoặc VLAN) được xem là lớp 2 (lớp liên kết dữ liệu) roaming Roaming giữa các access point nằm trong IP subnet khác nhau được xem là Layer 3 (lớp mạng) roaming

Roaming ở lớp 2 được quản lý bởi các access point bằng cách sử dụng một sự kết hợp của các gói tin multicast để thông báo cho switch trong mạng rằng thiết bị đã di chuyển Giao thức giữa các access point được gọi là Inter Access Point Protocol (IAPP)

Hình 7.2.3-3: Hình vẽ mô tả Layer 2 Roaming và Layer 3 Roaming

Thế hệ thứ nhất của roaming layer 3 được cung cấp bởi Mobile IP, một công nghệ mà làm việc với cố định địa chỉ IP trong một mạng IP subnet được phân phối dựa trên địa lý Nó dựa trên hoạt động của router cái gọi là đại lý nhà

và đại lý nước ngoài, để tạo đường hầm dữ liệu thay mặt cho một thiết bị di động

Việc cài đặt mô hình hệ thống WLAN mới này cho phép triển khai mạng WLAN cho roaming layer 3 Roaming layer 3 sử dụng Mobile IP đã được thay thế bằng việc thực hiện các access point kết hợp với bộ điều khiển WLAN

7.2.4 Wireles VLAN Support

Switch sử dụng VLAN để tách biệt các lưu lượng Access points có thể mở rộng VLAN cho mạng Wireless LAN bằng cách mapping VLANs để SSID Các wireless VLAN cùng chia sẻ vùng phủ sóng wireless và kênh truyền Kết quả là một ảo hóa của access points Access points hiện diện như là các access point khác nhau Ví dụ triển khai VLAN trong hình sau cho thấy cách mà các VLAN có thể được sử dụng để phân chia các nhóm người sử dụng và cung cấp các chính sách truy cập duy nhất

Hình 7.2.4-1: Hình vẽ mô tả các tính năng Access Point hỗ trợ (1)

VLAN100: Cho phép những khách hàng kế nối vào môi trường doanh nghiệp của bạn để kết nối trực tiếp vào Internet mà không cần phải truy cập vào các máy chủ doanh nghiệp của bạn Nếu không có chức năng VLAN, hai access point cần cung cấp kết nối riêng biệt cho khách hàng và nhân viên trong doanh nghiệp VLAN100 không có bảo mật, broadcast SSID của

nó Bạn có thể cấu hình một ACL trên router để bảo đảm lưu lượng với tag VLAN100 đi thẳng đến firewall

VLAN101: Cho phép những người dùng đặc biệt (vận chuyển / thư ký giao

nhận) để sử dụng một barcode scanner với bảo mật WEP, bởi vì barcode scanner không thể hỗ trợ bảo mật tự động VLAN101 có bảo mật WEP và không broadcast SSID của nó

VLAN102: Cho phép nhân viên doanh nghiệp sử dụng tính năng của 802

1x Extensible Authentication Protocol, bao gồm Lightweight EAP (LEAP),

EAP-Transport Layer Security (EAP-TLS), và Protected Extensible Authentication Protocol (PEAP)

VLAN103: Cho phép người sử dụng tận dụng 802 1x và kết hợp nó với tính năng an toàn chất lượng dịch vụ (QoS) trong các ứng dụng, chẳng hạn như WLAN VoIP

Cisco Aironet Access Point chỉ hỗ trợ chuẩn giao thức trunking 802.1Q

Cisco switch và router hỗ trợ cả hai giao thức ISL và 802.1Q

Mạng WLAN có thể phù hợp khá tốt vào mạng lớn hơn bởi vì các VLAN có thể được kích hoạt trên access points Cách này cho phép người dùng trong mạng WLAN có thể roam từ access point này tới access point kia, mà vẫn duy trì kết nối tới các VLAN thích hợp

Hình 7.2.4-2: Hình vẽ mô tả các tính năng Access Point hỗ trợ (2)

Trong hình trên, người sử dụng máy tính xách tay là có thể duy trì quyền truy cập vào các VLAN thích hợp (VLAN102) và giao tiếp với router, trong khi roaming từ access point này tới access point kia Roaming mà không bị gián đoạn dịch vụ đòi hỏi cấu hình giống hệt nhau của SSID, VLAN, và trên tất cả các IP subnet trên tất cả các access points

Switch không cho phép VLAN khác nhau nói chuyện được với nhau, do đó, cần thiết phải có một router Số lượng VLAN của switch và access point có phải trùng nhau

Bạn có thể cấu hình Cisco Aironet Access Point với 8-16 VLAN khác nhau (tùy thuộc vào việc triển khai) cho thiết kế linh hoạt của hệ thống

Đối với máy con có yêu cầu hỗ trợ broadcast SSID, access points phải được cấu hình cho việc broadcast SSID trên mỗi VLAN

Hình 7.2.4-3: Hình vẽ mô tả các tính năng Access Point hỗ trợ (3)

Các mạng IP phone có thể được mở rộng với wireless IP phone Tiêu chuẩn mới 802 11e quy định cụ thể QoS cả hai upstream và downstream cho các mạng WLAN (hình dưới)

QoS truyền dẫn những điều sau đây:

Tăng cường mức độ hội tụ của các mạng, trong đó, kết hợp triển khai các

dữ liệu, voice, video và các ứng dụng trên mạng WLAN

Giảm thiểu end-to-end delay và jitter cho các ứng dụng về voice và video,

mà điều này quan trọng trong môi trường WLAN

Nhu cầu di chuyển thường xuyên của các client nhiều hơn đòi hỏi đưa ra các dung lượng cho việc quản lý chất lượng

Một cơ sở hạ tầng mesh network là một hệ thống phân tán và không tốn kém vì mỗi node chỉ cần truyền càng xa càng tốt để đến node tiếp theo Các node

hoạt động như là một repeater để truyền dữ liệu từ các node lân cận đến các máy

ở quá xa mà node đó không thể tiếp cận được Kết quả cách làm này trong một mạng có thể mở rộng một khoảng cách lớn, đặc biệt là trên địa hình gồ ghề hoặc khó khăn khi triển khai

Hình 7.2.5-1: Hình vẽ mô tả 1 Wireless Mess Network

Mesh network cũng rất đáng tin cậy bởi vì mỗi node được kết nối với một vài node khác Nếu một node bị loại ra khỏi mạng vì lỗi phần cứng hoặc lý do nào khác, các node lân cận của nó tìm một đường route khác Khả năng bổ sung có thể được cài đặt bằng cách thêm nhiều node hơn

Mesh network có thể cho phép nhiều đường đi từ một nguồn tới các node khác Đường đi qua mesh network có thể thay đổi để đáp ứng với các điều kiện truyền tải lưu lượng, sóng vô tuyến, hoặc độ ưu tiên truyền dẫn

Các wireless mesh network khác với các wireless network khác ở chỗ chỉ

có một tập hợp các node cần được kết nối vào wired network (mạng có dây) Mạng có thể bao phủ tới nhiều vùng bằng cách sử dụng các node không cần phải kết nối vào mạng có dây Các băng thông không bản quyền và định tuyến không dây cho phép các microcell nối liền với nhau

Các ứng dụng Mesh có thể được sử dụng để cung cấp trong việc đảm bảo thông lượng trong hệ thống campus, môi trường sản xuất, hoặc thành phố Việc triển khai các mesh access point cho phép mở rộng vượt ra ngoài ranh giới yêu cầu với việcyêu cầu mỗi access point sẽ phải được kết nối dây vào mạng LAN Giao thức Cisco Adaptive Path không dây (AWP) cho phép mỗi thiết bị tìm một đường quay về RAP (wired roof-top access point) đã được nối dây vào hệ thống

và do đó kết nối vào mạng

Các access point được chứng thực khi chúng tham gia vào mạng, cho phép người điều khiển có thể gửi các thông số cấu hình(Hình dưới)

Hình 7.2.5-2: Kết giữa các MAP và với RAP

Mỗi access point chạy giao thức Cisco AWP (Apative Wireless Path) AWP

là một giao thức mới được thiết kế đặc biệt cho môi trường wireless Nó cho phép các access point giao tiếp với nhau để xác định đường đi tốt nhất tới mạng có dây Sau khi thiết lập được đường đi tối ưu, AWP tiếp tục thực thi dưới phần background để thiết lập các route thay thế đến RAP (Roof-top Access Point) nếu

hệ thống có thay đổi hay các điều kiện khác làm giảm cường độ của đường liên kết RAP kết nối mesh network với mạng có dây (wired network)

+MAP tự động thiết lập kết nối để điều khiển

-Rooftop access point(RAP) kết nối thông qua kết nối có dây

-MAP kết nối thông qua các kết nối tự cấu hình

+Cisco sử dụng các MAP

+Giao thức AWP thiết lập đường đi tốt nhất tới root

+AP chứng thực để điều khiển và tải về cấu hình và các thành phần radio

Hình 7.2.5-3: Thiết lập kết nối giữa các AP

Cisco AWP xem xét các yếu tố như nhiễu và các đặc điểm của radio để mesh network có thể tự cấu hình và tự sửa chữa AWP đảm bảo rằng mesh network không bị đứt và đảm bảo cung cấp độ phủ sóng thích hợp

Wireless network là một môi trường khá động Khi có nhiễu, hoặc nếu các access point được thêm vào hoặc gỡ bỏ, AWP cấu hình lại đường đi tới RAP (Roof-top Access Point)

AWP sử dụng một yếu tố dính để giảm thiểu route flap Theo cách này đảm bảo rằng việc mất kết nối, thứ gây ra sự gián đoạn tạm thời, không cho phép các mesh thay đổi không cần thiết

Các ứng dụng không dây ngoài trời bao gồm:

Hình 7.2.5-4: Các ứng dụng không dây ngoài trời

Trường Đại học và khu chăm sóc sức khỏe: phạm vi Wi-Fi có thể được gia hạn trong suốt toàn bộ khuôn viên trường, cung cấp truy cập cho quản lý, học sinh, và các cơ sở quản lý

Bệnh viện: trong nhà và các mạng lưới ngoài trời có thể mở ra các khu bệnh viện mới

Công ty: các ứng dụng không dây bao gồm vận chuyển và tiếp nhận, ứng dụng hàng tồn kho, máy quét cầm tay, và nhận dạng tần số vô tuyến (RFID)

Cơ sở lớn của công ty: các ứng dụng không dây có thể tạo ra bao phủ tấm chăn để truy cập và theo dõi tài sản

Có ba băng tầng không bản quyền: 900 MHz, 2,4 GHz và 5,7 GHz Băng tầng 900-MHz và 2,4 GHz được dùng cho công nghiệp, khoa học, và y tế (ISM),

và băng tầng 5-GHz thường được dùng cho các quốc gia Cơ sở hạ tầng thông tin Unlicensed (UNII) ban nhạc

Tần số phạm vi cho những băng tầng này như sau:

900 MHz: 902 MHz đến 928 MHz

2,4 GHz: 2,400 MHz đến 2,483 GHz (Tại Nhật Bản, băng tần này kéo dài đến 2,495 GHz )

5 GHz: 5,150 MHz đến 5,350 MHz, 5,725 MHz đến 5,825 MHz, với một số nước hỗ trợ băng tầng giữa 5,350 MHz và 5,825 MHz Không phải tất cả các nước cấp giấy phép 802 11a, và dãy sóng có sẵn rất khác nhau Danh sách các nước cho phép 802 11a đang thay đổi

Hình 7.3.1-1: Các băng tầng không bản quyền

Hình trên thấy các tần số WLAN Bên cạnh tần số WLAN trong vùng sóng của các dịch vụ không dây khác như điện thoại di động van Dịch vụ Truyền thông

cá nhân hẹp(NPCS- Narrowband Personal Communication Services) Các tần số được sử dụng cho mạng WLAN là băng tần ISM và UNII

Dải tần số không bản quyền không yêu cầu một giấy phép để hoạt động với thiết bị không dây Tuy nhiên, không có sử dụng độc quyền của một tần số cho một người sử dụng dịch vụ Ví dụ, tần số 2,4 GHz được sử dụng cho mạng WLAN, máy phát video, Bluetooth, lò vi sóng, và điện thoại di động Băng tần không bản quyền cung cấp dải tần số sử dụng tốt nhất, và can thiệp và suy thoái

Các yếu tố sau đây ảnh hưởng đến việc truyền sóng vô tuyến:

Phản xạ: Xảy ra khi sóng RF bị dội lại từ đối tượng (ví dụ, các bề mặt kim

loại hoặc thủy tinh)

Tán xạ: Xảy ra khi sóng RF tấn công một bề mặt không đồng đều (ví dụ,

một bề mặt thô ráp) và được phản xạ trong nhiều hướng

Hấp thu: Xảy ra khi sóng RF được hấp thụ bởi các đối tượng (ví dụ, bức

tường)

Các quy tắc sau đây áp dụng để truyền dữ liệu qua sóng vô tuyến:

Tốc độ dữ liệu cao hơn có tầm bắn ngắn hơn vì vậy bên nhận đòi hỏi một tín hiệu mạnh mẽ hơn với một tín hiệu tốt hơn tỷ lệ nhiễu (SNR) để lấy thông tin

Truyền mạnh hơn trong phạm vi lớn hơn Để tăng gấp đôi phạm vi, độ mạnh phải được tăng lên theo hệ số 4

Tốc độ dữ liệu cao hơn đòi hỏi nhiều băng thông Tăng băng thông là có thể với tần số cao hơn

Tần số cao hơn có một phạm vi truyền dẫn ngắn hơn như là kết quả của

sự xuống suy giảm cao hơn và sự hấp thu Điều này có thể được giải quyết với nhiều anten hiệu quả

Hình 7.3.2-1: Các cơ quan quản lý và các chuẩn WLAN

Cơ quan quản lý kiểm soát việc sử dụng các băng tần RF Với sự mở cửa của các băng tần ISM 900-MHz trong năm 1985, sự phát triển của mạng WLAN bắt đầu Phương thức truyền mới, phương thức điều chế mới, và tần số phụ thuộc vào sự chấp thuận của cơ quan quản lý Một sự đồng thuận trên toàn thế giới là thật sự cần thiết Các cơ quan lý quản bao gồm Uỷ ban Truyền thông Liên bang (FCC) của Hoa Kỳ (http: //www fcc gov) và Viện Tiêu chuẩn Viễn thông châu Âu (ETSI) của Châu Âu (http: //www etsi org)

IEEE rất nhiều tiêu chuẩn 802,11 là một phần của tiêu chuẩn mạng 802 Bạn có thể tải về các tiêu chuẩn cho phéo từ trang web của IEEE (http: //standards ieee org/getieee802) Liên minh Wi-Fi cung cấp chứng nhận cho khả năng tương tác giữa các nhà cung cấp sản phẩm 802,11 chứng nhận này cung cấp một vùng thoải mái cho người dùng đang mua sản phẩm Nó cũng giúp cho thị trường công nghệ WLAN bằng cách thúc đẩy khả năng tương tác giữa các nhà cung cấp Cấp giấy chứng nhận bao gồm cả ba công nghệ 802,11 RF và Wi-Fi Protected Access (WPA), một mô hình bảo mật phát hành năm 2003 WPA được dựa trên tiêu chuẩn bảo mật IEEE mới 802 11i , được phê chuẩn năm 2004 Liên minh Wi-Fi khuyến khích và tác động vào các tiêu chuẩn WLAN các sản phẩm được chấp nhận có thể được tìm thấy trên trang web của Wi-Fi (http: //www wi-fi org)

Hình 7.3.33-1: Thông tin chuẩn 802 11b

Tháng 9 năm 1999, Viện công nghệ điện và điện tử (IEEE) đã thông qua các chỉ tiêu của chuẩn IEEE 802 11b hay còn biết đến với tên gọi Wifi IEEE 802 11b định nghĩa lớp vật lý và lớp con MAC cho việc truyền tin qua mạng LAN không dây dùng chung Tại lớp vật lý (physical address), 802 11b hoạt động ở tần số vô tuyến 2 45Ghz với tốc độ tối đa 11 Mbps Nó sử dụng công nghệ truyền

dẫn trải phổ dãy trực tuyến (DSSS) Tại lớp con MAC của lớp Data Link, 802 11b dùng giao thức truy nhập phương tiện kiểu đa truy nhập nhạy cảm sóng mang tránh xung đột (CSMA/CA)

Một trạm không dây muốn truyền khung, đầu tiên nó sẽ nghe trên môi trường không dây để xác định liệu hiện nay có trạm nào đang truyền không (đây

là phần nhạy cảm sóng mang CSMA/CA) nếu môi trường hiện nay đang bị chiếm, trạm không dây tình toán một khoảng trễ lặp lại ngẫu nhiên Ngay sau khi thời gian trễ đó trôi qua, trạm không dây lại nghe xem liệu có trạm nang đang truyền không Bằng cách tạo ra một thời gian trễ ngẫu nhiên, nhiều trạm đang muốn truyền tin sẽ không cố gắng truyền lại tại cùng một thời điểm (đây là phần tránh xung đột của CSMA/CA)

Những va chạm có thể xảy ra và không giống như Ethernet, chúng không thể bị phát hiện bởi các nốt truyền dẫn Do đó, 802 11 dùng giao thức Request to send (RTS)/Clear to send (CTS) với tín hiệu ACK (Acknowlegment) để bảo đảm rằng một khung nào đó đã được gởi và nhận thành công

IEEE 802 11 xác định 2 kiểu hoạt động: kiểu phi thể thức và kiểu cơ sở hạ tầng Trong kiểu phi thể thức hay còn gọi là kiểu hàng nối hàng, các khách hàng không dây truyền tin trực tiếp với nhau (không cần sử dụng truy nhập không dây) Hai hay nhiều khách hàng không dây, những người truyền tin sử dụng kiểu phi thể thức hình thành nên một tập dịch vụ căn bản độc lập (Independent Basic Service Set - IBSS) Kiểu phi thể thức được dùng để kết nối các khách hàng không dây khi không có sự hiện diện của điểm truy nhập không dây (Access Point)

Trong kiểu cơ sở hạ tầng, có ít nhất một điểm truy nhập không dây và một khách hàng không dây Khách hàng không dây này sẽ sử dụng điểm truy nhập không dây để truy nhập đến các tài nguyên của mạng có dây Mạng có dây có thể

là mạng Intranet của một tổ chức hay mạng Internet, điều này phụ thuộc vào vị trí của điểm truy nhập không dây

Một điểm truy nhập không dây đơn có khả năng hỗ trợ một hoặc nhiều khách hàng không dây được gọi là một Tập dịch vụ căn bản (Basic Service Set - BSS) Tập gồm hai hoặc nhiều hơn các điểm truy nhập không dây được kết nối đến cùng một mạng có dây được gọi là Tập dịch vụ mở rông (extended service set - ESS) Một ESS là một phân đoạn mạng logic đơn (còn được gọi là một mạng con) và được nhận dạng bởi chỉ số nhận dạng tập dịch vụ của nó (Service Set Identifier – SSID) Nếu vùng vật lý của các điểm truy nhập trong vùng xen lẫn của một ESS khả dụng thì một khách hàng không dây có thể lưu động hoặc di chuyển

từ một vị trí (với một điểm truy nhập không dây) đến một vị trí khác (với một điểm truy nhập không dây khác) trong khi vẫn duy trì kết nối ở lớp mạng

Khi một bộ thích ứng không dây được bật lên, nó bắt đầu quét qua các tần

số vô tuyến dùng các điểm truy nhập không dây và các khách hàng không dây khác theo kiểu phi thể thức Giả thiết rằng khách hàng không dây này được cấu hình để hoạt động theo kiểu cơ sở hạ tầng, bộ thích ứng không dây sẽ chọn một điểm truy nhập không dây để kết nối đến nó Sự lựa chọn này sẽ được thực hiện một cách tự động bằng cách dùng một SSID cùng với cường độ tín hiệu và thông tin về tỉ lệ lỗi khung Tiếp theo đó, bộ thích ứng không dây chuyển tiếp đến kênh được gán của điểm truy nhập không dây đã được lựa chọn và đàm phán sử dụng cổng Điều này được biết đến như là một sự thiết lập liên kết

Nếu cường độ tín hiệu của điểm truy nhập không dây quá nhỏ, tỉ lệ lỗi quá cao hoặc nếu được chỉ rõ bởi hệ điều hành (trong trường hợp hệ điều hành Windowns XP), bộ thích ứng không dây sẽ quét các điểm truy nhập không dây khác để xác định liệu điểm truy nhập không dây nào khác có thể cung cấp được tín hiệu với cường độ mạnh hơn và tỉ lệ lỗi thấp hơn không Nếu xác định được một điểm truy nhập không dây như vậy, bộ thích ứng không dây chuyển tiếp đến kênh của điểm truy nhập không dây này và đàm phán sử dụng cổng điều này được gọi là tái liên kết

Tái liên kết với một điểm truy nhập không dây khác có thể xảy ra vì một vài

lý do Tín hiệu có thể yếu đi vì bộ thích ứng không dây di chuyển ra xa điểm truy nhập không dây hoặc điểm truy nhập không dây bị nghẽn do có quá nhiều lưu lượng hoặc nhiễu

Bằng cách chuyển đến một điểm truy nhập không dây khác, bộ thích ứng không dây có thể phân tán tải đến các điểm truy nhập không dây khác, tǎng chất lượng cho các khách hàng không dây Bạn có thể đạt được vùng bao phủ liên tục qua các vùng rộng lớn bằng cách thay đổi các điểm truy nhập không dây để vùng tín hiệu của chúng xen lấn nhau một cách không đáng kể

Khi khách hàng không dây lưu động qua các vùng tín hiệu khác nhau, nó

có thể liên kết và tái liên kết từ điểm truy nhập không dây này đến điểm truy nhập không dây khác, duy trì một kết nối logic liên tục đến mạng có dây

7.3.4 IEEE 802 11a Standard

Hình 7.3.4-1: Thông tin chuẩn 802 11a

Chuẩn 802 11a đã được Viện công nghệ điện và điện tử (Institue of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)) phát triển, một đặc điểm kỹ thuật mới

mà nó là thế hệ kế tiếp của công trình mạng LANs không dây Giữa những thuận lợi mà nó có trên luồng công nghệ mới chống giao thoa tốt hơn và với một tốc độ cao đáng kể, có thể lên đến 54Mbps hoặc hơn, mà đồng thời cho phép những ứng dụng đòi hỏi bandwidth cao hơn và nhiều người dùng cùng một thời điểm hơn, dưới đây sẽ chỉ ra những mục căn bản và cách làm việc của chuẩn 802 11a

và những ưu nhược điểm của nó

Cấu trúc của 802 11 bao gồm những thành phần chính

Hình 7.3.4-2: Cấu trúc của 802 11

Phần mở đầu của 802 11a sẽ được bắt đầu bằng PLLP sẽ có 12 ký tự (12 bits) được thể hiện đối với người nhận để thu thập và điều chỉnh đồng bộ hóa tín hiệu OFDM vào 10 ký hiệu (10 bits) thì ngắn cho việc thiết lập điều chỉnh việc tăng tốc tự động (Automatic Gain Control (AGC)) và loại bỏ những tần số dư thừa của những tín hiệu thêm vào trong lúc truyền đi Người nhận sẽ dùng những bits dài cho việc điều chỉnh đúng tín hiệu nhận được Với phần mở đầu này, nó mất khoảng 16 ms để truyền tiếp sau khi truyền đi tín hiệu đầu

Trong phần tín hiệu sóng sẽ bao gồm 24bits, được định nghĩa bởi tỷ lệ dữ liệu và chiều dài của cấu trúc Chuẩn 802 11a là một trong những phiên bản của

OFDM được dùng trong việc kết hợp giữa khóa thay đổi vị trí nhị phân (binary phase shift keying (BPSK)), vị trí góc vuông PSK (QPSK) và biên độ điều biến vuông góc (QAM) mà nó phụ thuộc vào việc chọn lựa tỷ lệ dữ liệu được thể hiện

ở hình bên dưới

Phần mở đầu và phần tín hiệu sóng sẽ được kết hợp lại với nhau bằng cách mã hóa và gởi đi một cách bình thường bằng BPSK ở tốc độ 6Mbps Tỷ lệ của sự kết hợp mã hóa này phụ thuộc vào việc chọn tỷ lệ dữ liệu

Bảng kỹ thuật điều biến:

Trường dịch vụ bao gồm 16 bits với 6 bits đầu là 0 để đồng bộ hóa việc miêu tả ở người nhận và 9 bits còn lại sẽ được đảo lại cho những mục đích sau này (đó là tập hợp của nhũng bit 0) Đơn vị dữ liệu dịch vụ PLCP (PSDU) là trọng tải từ nhũng gì được gởi từ lớp vật lý (MAC layer) Lớp đệm bao gồm ít nhất 6 bits, nhưng số lượng bit mà nó tạo nên dữ liệu lớp là bội số của số mã bits trong

ký hiệu của OFDM (48, 96, 192 hoặc 288) Bộ xáo trộn dữ liệu sẽ dùng chuỗi 127 bits để xáo trộn tất cả các bits trong lớp dữ liệu để tạo nên những mẫu ngẫu nhiên

để tránh những chuỗi dài bit 1s hoặc bit 0s

Với bộ điều biến OFDM của chuẩn 802 11a, chuỗi tín hiệu nhị phân được chia thành những nhóm của 1,2,4 hoặc 6 bits mà nó phụ thuộc vào tỷ lệ dữ liệu đã được chọn trong lúc truyền đi và nó sẽ được chuyển thành những số phức của những điểm nhóm thích hợp Ví dụ tỷ lệ dữ liệu truyền là 24Mbps, thì khi đó biểu

đồ PLCP của những bit dữ liệu sẽ là một nhóm của 16 QAM

Băng tần 5Mhz: Chuẩn 802 11 hoạt động ở tầng số từ 5 15 đến 5 825 Ghz, và được FCC chia ra làm ba phần riêng biệt với những tầng số khác nhau của băng thông 300Mhz (hình B 1 1)

Từ 5 15 đến 5 25Ghz, công suất tối đa mà sóng có thể truyền là 50mW

Từ 5 25 đến 5 35Ghz, công suất tối đa mà sóng có thể truyền là 250mW

Và từ 5 725 đến 5 825, công suất tối đa có thể có là 1W

Hình 7.3.4-3: Mô tả tỉ lệ giữa các thông số

Một trong những điều kiện trong việc sử dụng những băng tầng thấp đó là tất cả các thiết bị phải được kết hợp với ăng-ten Ở những vùng địa lý khác nhau (quang phổ khác nhau), sẽ xác định được những giá trị băng thông khác nhau của dãy sóng 5Ghz Ví dụ ở Mỹ, FCC đã cấp cả 3 dãy sóng cho việc truyền không đăng ký Tuy nhiên ở Châu Âu thì chỉ cho băng tầng thấp và trung bình thì miễn phí Ở Nhật, chỉ nhũng băng tầng thấp mới có thể được dùng

Băng tầng của toán tử OFDM và những kênh số tương ứng của chuẩn

802 11a

Dãy tần số được dùng hiện nay chủ yếu cho những mục đích truyền tín hiệu thương mại mà không cần đăng ký bao gồm cả chuẩn 802 11b

Tỷ lệ dữ liệu và các dãy

Những thiết bị có sử dụng chuẩn 802 11a được yêu cầu để hỗ trợ các tốc

độ 6, 12 và 24 Mbps Tùy chọn tốc độ mà có thể tăng lên đến 54Mbps nhưng sẽ vẫn còn những tốc độ điển hình như 48, 36, 18 và 9Mbps Những tốc độ khác nhau này là kết quả của quá trình xử lý của những kỹ thuật điều biến khác nhau

và những mức độ FEC khác nhau Để có thể đạt được tốc độ 54 Mbps, một cơ chế được gọi điều biến biên độ vuông góc 64 bậc (64QAM) được dùng để đóng gói tối đa số thông tin có thể cho phép ở mỗi truyền đi Giống như chuẩn 802 11b, các thiết bị đầu cuối 802 11a di chuyển xa hơn từ điểm truy xuất, sự kết nối

sẽ giữ nguyên không thay đổi nhưng sẽ giảm tốc độ xuống Chuẩn 802 11a có tỷ

lệ tốc độ cao hơn chuẩn 802 11

MAC layer

Chuẩn 802 11 sử dụng kỹ thuật Media Access Control (MAC) lớp giống như chuẩn 802 11b, mang nhiều hướng truy xuất với những kỹ thuật để tránh sự đụng độ (CSMA/CA) CSMA/CA là một giao thức căn bản được dùng để nhằm tránh sự va chạm tín hiệu và hủy bỏ những sự va chạm đó Nó làm việc bằng cách gởi những đề nghị cho phép truyền trong một khoảng thời gian chu kỳ nhất định trên chiều dài của tín hiệu đó Nếu thiết bị nhận cho phép nó truyền ngay tại thời điểm đó thì ó sẽ truyền một cấu trúc rõ ràng để xóa (CTS) Một khi CTS đã được truyền, thiết bị gởi sẽ bắt đầu gởi thông tin Bật kỳ thiết bị nào trong khu vực này nhận được lệnh CTS từ thiết bị khác sẽ chuyển và cho phép tín hiệu đó đi đến những điểm cụ thể rõ ràng

Chuẩn 802 11a là thế hệ kết tiệp của kỹ thuật mạng LAN không dây thương mại với nhiều thuật lợi trên nhiều phương diện Ở tốc độ 54Mbps và lớn hơn nữa, nó thì nhanh hơn những giải pháp không đăng ký khác Cả hai chuẩn

802 11a và 802 11b đều có chung miền băng tầng, nhưng 802 11a cung cấp tốc

độ thông lượng cao hơn trong diện tích phủ sóng Với băng tầng 5 GHz, cấu trúc hoạt động của 802 11a không phổ biến

Hình 7.3.5-1: Thông tin chuẩn 802 11g

Nhiều kĩ thuật đã được thực hiện với chuẩn 802 11g-một chuẩn có nhiều

sự mong đợi, đây là một chuẩn của IEEE dành cho mạng cục bộ không dây vận hành với tần số vô tuyến 2 4 GHz có tốc độ truyền dẫn cao (54Mpbs) Chuẩn

802 11g thích hợp cho hệ thống mạng có lưu lượng trao đổi dữ liệu cao, dữ liệu luân chuyển trong hệ thống là những tập tin đồ họa, âm thanh, phim ảnh có dung lượng lớn Chúng ta có thể dễ dàng nhận ra tại sao 802 11g cung cấp sự thực thi

có thể sánh được với chuẩn 802 11a - chuẩn vận hành với tần số vô tuyến GHz, trong khi có sự tương thích lùi với chuẩn có trước với tốc độ truyền dẫn 11Mbps 802 11b Sự kết hợp của sự thực thi cao và tương thích lùi tương tự như khái niệm trong chuẩn được sử dụng rộng rãi 100-Mps Fast Ethernet của mạng

5-có dây Các chuyên gia mạng đang mong đợi sự phổ biến của các sản phẩm dựa trên chuẩn 802 11g riêng biệt với các dòng sản phẩm của chuẩn 802 11b và

802 11a Trong phần này, chúng ta sẻ phác thảo một số khả năng của 802 11g, nêu rõ các mặt thuận lợi cũng như sự thiếu sót Thông tin được cung cấp sẽ cho phép các chuyên gia mạng thấu hiểu các khả năng hoạt động, công suất của chuẩn 802 11g, phạm vi và mức độ mong đợi, những thong tin sẽ dẫn đến sự thành công trong việc triển khai 802 11g

Chuẩn IEEE 802 11g của mạng cục bộ không dây có thể được nghĩ như là một giao điểm của chuẩn 802 11b và chuẩn 802 11a Tương tự như 802 11b,

802 11g hoạt động miền 2 4 – GHz của dải tần số sóng vô tuyến, điều này cho phép sự cấp quyền tự do trong một số vận hành của chuẩn 802 11g cũng giới hạn 3 kênh không chồng chập như chuẩn 802 11b Một yêu cầu bắt buộc quan trọng của 802 11g là sự tương thích lùi hoàn toàn với 802 11b, điều này không những cung cấp sự bảo vệ vốn đầu tư cho sự cài đặt cơ bản chuẩn 802 11b cho khách hàng và loại đi đáng kể hoạt động bất lợi khi vận hành trong chuẩn này

Tương tự như 802 11a, 802 11g sử dụng Orthongonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) để truyền dữ liệu OFDM là một công cụ truyền tin hữu hiệu hơn truyền tải dùng Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS), một cách truyền tải dùng trong chuẩn 802 11b Khi kết hợp nhiều sự điêù biến khác nhau, 802 11g (giống như 802 11a) có khả năng hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu cao hơn so với

802 11b Căn cứ theo bảng dưới đây, 802 11g sử dụng kết hợp kiểu truyền dữ liệu OFDM và DSSS để hỗ trợ 1 tập hợp lớn tốc độ dữ liệu - tất cả các tốc độ dữ liệu được hỗ trợ bởi 802 11a và 802 11b

Tốc độ dữ liệu Kiểu truyền dữ liệu Cách điều biến