THIẾT KẾ & XÂY DỰNG HỆ THỐNG MẠNG KHÔNG DÂY (WIRELESS NETWORK) CHO MỘT VĂN PHÒNG CỤ THỂ

THIẾT KẾ & XÂY DỰNG HỆ THỐNG MẠNG KHÔNG DÂY (WIRELESS NETWORK) CHO MỘT VĂN PHÒNG CỤ THỂ

MỤC LỤC

Mục Lục 1

Danh sách hình vẽ 4

Danh sách các từ viết tắt 6

Lời mở đầu 7

PHẦN 1: TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ MẠNG MÁY TÍNH KHÔNG DÂY (WLAN) 9

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ WLAN 10

Khái niệm Công nghệ WLAN 10

Ưu điểm của công nghệ WLAN 10

Hoạt động của mạng máy tính không dây 11

1.4 Các chuẩn của 802.11 12

1.4.1.Các chuẩn WLAN thế hệ thứ nhất 12

1.4.2.Các chuẩn WLAN thế hệ thứ hai 13

1.5 Các mô hình kết nối 14

1.5.1.Mô hình mạng Ad-hoc 14

1.5.2.Mô hình mạng cơ sở 15

1.5.3.Mô hình mạng mở rộng 16

1.6 Kỹ thuật điều chế trải phổ 17

1.6.1 Trải phổ trực tiếp DSSS 17

1.6.2 Trải phổ nhẩy tầng FHSS 18

1.6.3 Công nghệ ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM 19

1.7 Một số cơ chế sử dụng khi trao đổi thông tin trong mạng không dây 20

1.7.1 Cơ chế CSMA-CA 20

1.7.2 Cơ chế RTS/CTS 20

1.7.3 Cơ chế ACK 20

CHƯƠNG II: KIẾN TRÚC MẠNG WLAN 22

2.1 Kiến trúc phân tầng và mô hình tham chiếu OSI 22

2.1.1 Kiến trúc phân tầng 22

2.1.2 Mô hình tham chiếu OSI 22

2.2 Kiến trúc Logic của WLAN 29

2.3 Kiến trúc vật lý và các thành phần của WLAN 30

2.3.1 Anten thu phát 30

2.3.2 Kênh truyền thông 32

2.3.3 Các thiết bị đầu cuối 32

2.3.4 Phần mềm và giao diện mạng không dây 33

2.4 Kiến trúc IEEE 802.11 35

2.4.1 Đặc tả kiến trúc IEEE 802.11 36

2.4.2 Lớp MAC 37

2.4.3 Phân đoạn tập hợp 39

2.4.4 Giải thuật quay lui theo luật số mũ 41

2.4.5 Gia nhập một ô (BSS) 42

2.4.6 Roaming 42

2.4.7 Đồng bộ 43

2.4.8 An toàn 43

2.4.9 Các loại khung 44

2.4.10 Các khung thông dụng 48

2.4.11 Chức năng phối hợp điểm (PCF) 49

CHƯƠNG III: KỸ THUẬT VÀ CÁC VẤN ĐỀ CẦN QUAN TÂM CỦA MẠNG MÁY TÍNH KHÔNG DÂY 51

3.1 Các yếu tố cơ bản trong thông tin không dây 51

3.1.1 Bộ thu phát không dây 51

3.1.2 Phát xạ điện từ 52

3.1.3 Phổ điện từ 52

3.1.4 Phạm vi truyền dẫn 54

3.2 Kỹ thuật mạng LAN không dây 54

3.2.1 Phổ tần được sử dụng cho mạng LAN không dây 55

3.2.2 Đường truyền không dây 56

3.2.3 Các thành phần của mạng LAN không dây 60

3.2.4 Các cấu hình mạng LAN không dây 63

3.2.5 Các kỹ thuật LAN hồng ngoại 68

3.3 Các vấn đề cần quan tâm đối với mạng không dây 72

3.3.1 Sự can nhiễu tín hiệu vô tuyến 72

3.3.2 Kiểm soát năng lượng 74

3.3.3 An ninh mạng 74

3.3.4 Các vấn đề cần lắp đặt 76

PHẦN 2: ỨNG DỤNG CỦA MẠNG WLAN – THIẾT LẬP MẠNG WLAN CHOMỘT VĂN PHÒNG CỤ THỂ 78

CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG MẠNG KHÔNG DÂY BẰNG ROUTER BĂNG THÔNG RỘNG TẠI NHÀ HOẶC VĂN PHÒNG 79

4.1 Các thiết bị phần cứng 79

4.1.1 Router băng thông rộng không dây 80

4.1.2 Card mạng không dây 81

4.1.3 Cài đặt 83

4.2 Cấu hình Router & các máy tính trong mạng 86

4.2.1 Cấu hình các máy tính 86

4.2.2 Cấu hình Router một cách cơ bản 88

4.3 Kết nối các máy tính không dây vào mạng 94

CHƯƠNG V: THIẾT KẾ & XÂY DỰNG HỆ THỐNG MẠNG KHÔNG DÂY (WIRELESS NETWORK) CHO MỘT VĂN PHÒNG CỤ THỂ 97

5.1 Sơ đồ bố trí 97

5.2 Sơ đồ đặt Access point 99

5.3 Sơ đồ đi dây điện 101

5.4 Cấu hình máy đề xuất 103

5.5 Bảng chi phí .103

5.6 Cài đặt & Cấu hình dịch vụ 104

5.6.1 Access point (AP) 104

5.6.2 Wireless Card 110

5.6.3 ADSL 118

KẾT LUẬN 119

TÀI LIỆU THAM KHẢO 120

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Hình 1-1 Mô hình mạng Ad – hoc 15

Hình 1-2 Mô hình mạng cơ sở 16

Hình 1-3 Mô hình mạng mở rộng 16

Hình 1-4 Hoạt động của trải phổ chuỗi trực tiếp 17

Hình 1-5 Mô hình nhẩy tần CABED 19

Hình 1-6 Phương thức điều chế OFDM 19

Hình 2-1 Kiến trúc phân tầng của mô hình tham chiếu OSI 22

Hình 2-2 Mô hình phân tầng của mạng LAN 29

Hình 2-3 Kiến trúc logic của LAN không dây 29

Hình 2-4 Các thành phần vật lý của một LAN không dây 30

Hình 2-5 So sánh các anten vô hướng và định hướng 31

Hình 2-6 Hệ điều hành mạng dựa trên máy chủ 33

Hình 2-7 Hoạt động của một giao thức cảm ứng sóng mạng 34

Hình 2-8 Một mạng LAN theo chuẩn IEEE 802.11 36

Hình 2-9 Giao tác giữa các trạm A và B 38

Hình 2-10 Phân đoạn khung 40

Hình 2-11 Cơ cấu truy nhập 41

Hình 2-12 Dạng khung MAC 45

Hình 2-13 Trường điều khiển khung 45

Hình 2-14 Dạng khung RTS 48

Hình 2-15 Dạng khung CTS 49

Hình 2-16 Dạng khung ACK 49

Hình 3-1 Phát thu sóng điện từ 51

Hình 3-2 Sóng điện từ 52

Hình 3-3 Phổ điện từ sử dụng trong truyền thông 53

Hình 3-4 Các băng tần ISM 56

Hình 3-5 Nhiễu xuyên kênh 57

Hình 3-6 Nhiễu xuyên mẫu 58

Hình 3-7 Raleigh fading 59

Hình 3-8 Các cầu nối cục bộ và từ xa .62

Hình 3-9 Cấu hình LAN không dây đơn ô 64

Hình 3-10 Cấu hình LAN không dây đa ô với các ô gối nhau 65

Hình 3-11 Cấu hình mạng không dây đa ô với các ô không gối nhau 66

Hình 3-12 Kỹ thuật “điểm và tia” kết nối một máy tính với một máy in 71

Hình 3-13 Hệ thống LAN hồng ngoại điểm – điểm 72

Hình 3-14 Sự can nhiễu bên trong và bên ngoài 73

Hình 4-1 Một Router băng thông rộng điển hình 80

Hình 4-2 Card mạng không dây PCI add – on 82

Hình 4-3 Card mạng không dây USB 82

Hình 4-4 Card mạng không dây PC Card 83

Hình 4-5 Router băng thông rộng không dây điển hình 83

Hình 4-6 Cáp mạng điển hình 84

Hình 4-7 Ví dụ về cổng LAN trên một Desktop 85

Hình 4-8 Ví dụ về cổng LAN trên Laptop 85

Hình 4-9 Các kết nối mạng 86

Hình 4-10 Thuộc tính của Card mạng 87

Hình 4-11 Cấu hình TCP/IP 88

Hình 4-12 Màn hình đầu tiên trên Panel cấu hình Router 90

Hình 4-13 Thiết lập Password quản trị 91

Hình 4-14 Cấu hình vùng thời gian 91

Hình 4-15 Cấu hình địa chỉ MAC 92

Hình 4-16 Cấu hình tên mạng & kích hoạt mã hóa 93

Hình 4-17 Tiện ích cài đặt kết thúc 93

Hình 4-18 Các mạng không dây có sẵn .94

Hình 4-19 Nhập khóa mã (Password) để truy cập vào mạng 95

Hình 4-20 Đã kết nối được vào mạng 95

Hình 4-21 Laptop đã kết nối vào mạng không dây 96

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

NOS – Network Operation System

IEEE – Institute of Electrical and Electronics Engineers

AP – Access Point

BSS – Basic Service Set

BSSID – Basic Service Set Identifier

FCC – Federal Communication Commission

CSMA/CA – Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance

CTS – Clear to send

DFS – Dynamic Frequency Selection

DSSS – Direct Sequence Spread Spectrum

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay khi cuộc sống của con người ngày càng được cải thịên thì nhu cầu sửdụng các thiết bị kỹ thuật hiện đại có nhiều tiện ích, dễ sử dụng ngày càng được nâng cao

Vì thế các ngành công nghệ như điện tử tin học, công nghệ viễn thông phát triển rất mạnh

mẽ, cung cấp ngày càng nhiều các loại hình dịch vụ mới đa dạng, an toàn, chất lượng cao,đáp ứng ngày càng tốt các yêu cầu của khách hàng Thế kỷ 21 đã và đang chứng kiến sựbùng nổ của thông tin vô tuyến trong đó tin tức di động đóng vai trò rất quan trọng

Trên thế giới công nghệ WLAN trở nên phổ biến và phát triển từ đầu thế kỷ 21 Năm 2003 WLAN mới manh nha ở Việt Nam và được Công ty VDC đưa vào thửnghiệm tạo Seagames 22

WLAN rất thích hợp cho nhu cầu sử dụng di động và các điểm truy cập đôngngười Nó cho phép người sử dụng truy cập mạng giống như khi sử dụng công nghệmạng máy tính truyền thống tại bất cứ thời điểm nào trong vùng phủ sóng

WLAN đã trở nên phổ biến bởi tính tập trung, thống nhất, dễ dàng quản lý …,đồng thời phản ánh nhu cầu thực tế của các cơ quan, trường học, doanh nghiệp cần kếtnối các hệ thống đơn lẻ thành mạng nội bộ để tạo khả năng trao đổi thông tin Với những

triển vọng trên em đã quyết định chọn đề tài “Công nghệ và ứng dụng của WLAN” làm

đồ án tốt nghiệp, với mong muốn có thể tìm hiểu, nghiên cứu để hiểu biết thêm đề tàinóng hổi này

Nội dung đồ án tốt nghiệp được chia làm 2 phần:

PHẦN 1: TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ MẠNG MÁY TÍNH KHÔNG DÂY (WLAN)

 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ WLAN

 CHƯƠNG II: KIẾN TRÚC MẠNG WLAN

 CHƯƠNG III: KỸ THUẬT VÀ CÁC VẤN ĐỀ CẦN QUAN TÂM CỦA MẠNGMÁY TÍNH KHÔNG DÂY

PHẦN 2: ỨNG DỤNG CỦA MẠNG WLAN – THIẾT LẬP MẠNG WLAN CHOMỘTVĂN PHÒNG CỤ THỂ

 CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG MẠNG KHÔNG DÂY BẰNG ROUTER BĂNGTHÔNG RỘNG TẠI NHÀ HOẶC VĂN PHÒNG

 CHƯƠNG V: THIẾT KẾ & XÂY DỰNG HỆ THỐNG MẠNG KHÔNG DÂY (WIRELESS NETWORK) CHO MỘT VĂN PHÒNG CỤ THỂ

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Phạm Văn Tiến đã định hướng đề tài,

tận tình chỉ bảo và hướng dẫn giúp đỡ em trong suốt quá trình làm đồ án, cũng như xinđược cảm ơn bạn bè đã góp ý, giúp đỡ em hoàn thành đồ án này

Qua đây em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong khoa điện tử viễn thôngtrường Đại học Bách khoa Hà nội đã dạy dỗ và trang bị kiến thức cho em trong nhữngnăm qua

Do trình độ còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót Em mong nhận được

sự góp ý của thầy cô và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn!

PHẦN 1: TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ MẠNG

MÁY TÍNH KHÔNG DÂY (WLAN)

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ WLAN

1.1 Khái niệm Công nghệ WLAN

WLAN là một loại mạng máy tính nhưng việc kết nối giữa các thành phần trongmạng không sử dụng các loại cáp như một mạng thông thường, môi trường truyền thông

của các thành phần trong mạng là không khí Các thành phần trong mạng sử dụng sóngđiện từ để truyền thông với nhau

1.2 Ưu điểm của WLAN

Mạng máy tính không dây đang nhanh chóng trở thành một mạng cốt lõi trongcác mạng máy tính và đang phát triển vượt trội Với công nghệ này, những người sử dụng

có thể truy cập thông tin dùng chung mà không phải tìm kiếm chỗ để nối dây mạng,chúng ta có thể mở rộng phạm vi mạng mà không cần lắp đặt hoặc di chuyển dây Cácmạng máy tính không dây có ưu điểm về hiệu suất, sự thuận lợi, cụ thể như sau:

- Tính di động : những người sử dụng mạng máy tính không dây có thể truy nhập nguồn

thông tin ở bất kỳ nơi nào Tính di động này sẽ tăng năng suất và tính kịp thời thỏa mãnnhu cầu về thông tin mà các mạng hữu tuyến không thể có được

- Tính đơn giản : lắp đặt, thiết lập, kết nối một mạng máy tính không dây là rất dễ dàng,

đơn giản và có thể tránh được việc kéo cáp qua các bức tường và trần nhà

- Tính linh hoạt : có thể triển khai ở những nơi mà mạng hữu tuyến không thể triển khai

được

- Tiết kiệm chi phí lâu dài : Trong khi đầu tư cần thiết ban đầu đối với phần cứng của

một mạng máy tính không dây có thể cao hơn chi phí phần cứng của một mạng hữu tuyếnnhưng toàn bộ phí tổn lắp đặt và các chi phí về thời gian tồn tại có thể thấp hơn đáng kể.Chi phí dài hạn có lợi nhất trong các môi trường động cần phải di chuyển và thay đổithường xuyên

- Khả năng vô hướng : các mạng máy tính không dây có thể được cấu hình theo các topo

khác nhau để đáp ứng các nhu cầu ứng dụng và lắp đặt cụ thể Các cấu hình dễ dàng thayđổi từ các mạng ngang hàng thích hợp cho một số lượng nhỏ người sử dụng đến các mạng

có cơ sở hạ tầng đầy đủ dành cho hàng nghìn người sử dụng mà có khả năng di chuyểntrên một vùng rộng

Sự tiện lợi: Mạng không dây cũng như hệ thống mạng thông thường Nó cho phépngười dùng truy xuất tài nguyên mạng ở bất kỳ nơi đâu trong khu vực được triển khai(nhàhay văn phòng) Với sự gia tăng số người sử dụng máy tính xách tay (laptop), đó là một điều rất thuận lợi

Khả năng di động: Với sự phát triển của các mạng không dây công cộng, người

dùng có thể truy cập Internet ở bất cứ đâu Chẳng hạn ở các quán Cafe, người dùng có thểtruy cập Internet không dây miễn phí.

Hiệu quả: Người dùng có thể duy trì kết nối mạng khi họ đi từ nơi này đến nơi khác

Triển khai: Việc thiết lập hệ thống mạng không dây ban đầu chỉ cần ít nhất 1

access point Với mạng dùng cáp, phải tốn thêm chi phí và có thể gặp khó khăn trong việctriển khai hệ thống cáp ở nhiều nơi trong tòa nhà

Khả năng mở rộng: Mạng không dây có thể đáp ứng tức thì khi gia tăng số lượng

người dùng Với hệ thống mạng dùng cáp cần phải gắn thêm cáp

1.3 Hoạt động của mạng máy tính không dây (wlan)

Các mạng máy tính không dây sử dụng các sóng điện từ không gian (vô tuyếnhoặc ánh sáng) để truyền thông tin từ một điểm tới điểm khác Các sóng vô tuyến thườngđược xem như các sóng mang vô tuyến do chúng chỉ thực hiện chức năng cung cấp nănglượng cho một máy thu ở xa Dữ liệu đang được phát được điều chế trên sóng mang vôtuyến (thường được gọi là điều chế sóng mang nhờ thông tin đang được phát) sao cho cóthể được khôi phục chính xác tại máy thu

Nhiễu sóng mang vô tuyến có thể tồn tại trong cùng không gian, tại cùng thờiđiểm mà không can nhiễu lẫn nhau nếu các sóng vô tuyến được phát trên các tần số vôtuyến khác nhau Để nhận lại dữ liệu, máy thu vô tuyến sẽ thu trên tần số vô tuyến củamáy phát tương ứng

Trong một cấu hình mạng máy tính không dây tiêu chuẩn, một thiết bị thu/phát (bộthu/phát) được gọi là một điểm truy cập, nối với mạng hữu tuyến từ một vị trí cố định sửdụng cáp tiêu chuẩn Chức năng tối thiểu của điểm truy cập là thu, làm đệm, và phát dữliệu giữa mạng máy tính không dây và cơ sở hạ tầng mạng hữu tuyến Một điểm truy cậpđơn có thể hỗ trợ một nhóm nhỏ người sử dụng và có thể thực hiện chức năng trong mộtphạm vi từ một trăm đến vài trăm feet Điểm truy cập (hoặc anten được gắn vào điểm truycập) thường được đặt cao nhưng về cơ bản có thể được đặt ở bất kỳ chỗ nào miễn là đạtđược vùng phủ sóng mong muốn

Những người sử dụng truy cập vào mạng máy tính không dây thông qua các bộthích ứng máy tính không dây như các Card mạng không dây trong các vi máy tính, các

máy Palm, PDA Các bộ thích ứng máy tính không dây cung cấp một giao diện giữa hệthống điều hành mạng (NOS – Network Operation System) của máy khách và các sóngkhông gian qua một anten Bản chất của kết nối không dây là trong suốt đối với hệ điềuhành mạng.

1.4 Các chuẩn của 802.11

IEEE ( Institute of Electrical and Electronic Engineers ) là tổ chức đi tiên phongtrong lĩnh vực chuẩn hóa mạng LAN với đề án IEEE 802 nổi tiếng bắt đầu triển khai từnăm 1980 và kết quả là hàng loạt chuẩn thuộc họ IEEE 802.x ra đời, tạo nên một sự hội

tụ quan trọng cho việc thiết kế và cài đặt các mạng LAN trong thời gian qua

Chuẩn 802.11 được chia làm hai hai thế hệ:

1.4.1 Các chuẩn WLAN thế hệ thứ nhất

a) Chuẩn 802.11b

802.11b là chuẩn đáp ứng đủ cho phần lớn các ứng dụng của mạng Với một giảipháp rất hoàn thiên, 802.11b có nhiều đặc điểm thuận lợi so với các chuẩn không dâykhác Chuẩn 802.11b sử dụng kiểu trải phổ trực tiếp DSSS, hoạt động ở dải tần 2,4 GHz,tốc độ truyền dữ liệu tối đa là 11 Mbps trên một kênh, tốc độ thực tế là khoảng từ 4-5Mbps Khoảng cách có thể lên đến 500 mét trong môi trường mở rộng Khi dùng chuẩnnày tối đa có 32 người dùng / điểm truy cập

Đây là chuẩn đã được chấp nhận rộng rãi trên thế giới và được trỉên khai rất mạnhhiện nay do công nghệ này sử dụng dải tần không phải đăng ký cấp phép phục vụ chocông nghiệp, dịch vụ, y tế

Nhược điểm của 802.11b là họat động ở dải tần 2,4 GHz trùng với dải tần của nhiềuthiết bị trong gia đình như lò vi sóng , điện thoại mẹ con nên có thể bị nhiễu

b) Chuẩn 802.11a

Chuẩn 802.11a là phiên bản nâng cấp của 802.11b, hoạt động ở dải tần 5 GHz ,dùng công nghệ trải phổ OFDM Tốc độ tối đa từ 25 Mbps đến 54 Mbps trên một kênh,tốc độ thực tế xấp xỉ 27 Mbps, dùng chuẩn này tối đa có 64 người dùng / điểm truy cập.Đây cũng là chuẩn đã được chấp nhận rộng rãi trên thế giới

c) Chuẩn 802.11g

Các thiết bị thuộc chuẩn này hoạt động ở cùng tần số với chuẩn 802.11b là 2,4Ghz Tuy nhiên chúng hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu nhanh gấp 5 lần so với chuẩn 802.11bvới cùng một phạm vi phủ sóng, tức là tốc độ truyền dữ liệu tối đa lên đến 54 Mbps, còntốc độ thực tế là khoảng 7-16 Mbps Chuẩn 802.11g sử dụng phương pháp điều chếOFDM, CCK – Complementary Code Keying và PBCC – Packet Binary ConvolutionalCoding Các thiết bị thuộc chuẩn 802.11b và 802.11g hoàn toàn tương thích với nhau.Tuy nhiên cần lưu ý rằng khi bạn trộn lẫn các thiết bị của hai chuẩn đó với nhau thì cácthiết bị sẽ hoạt động theo chuẩn nào có tốc độ thấp hơn Đây là một chuẩn hứa hẹn trongtương lai nhưng hiện nay vẫn chưa được chấp thuận rộng rãi trên thế giới

1.4.2 Các chuẩn WLAN thế hệ thứ hai

a) Chuẩn 802.11d

Chuẩn 802.11d bổ xung một số tính năng đối với lớp MAC nhằm phổ biếnWLAN trên toàn thế giới Một số nước trên thế giới có quy định rất chặt chẽ về tần số vàmức năng lượng phát sóng vì vậy 802.11d ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu đó Tuy nhiên,chuẩn 802.11d vẫn đang trong quá trình phát triển và chưa được chấp nhận rộng rãi như

là chuẩn của thế giới

b) Chuẩn 802.11e

Đây là chuẩn được áp dụng cho cả 802.11 a,b,g Mục tiêu của chuẩn này nhằmcung cấp các chức năng về chất lượng dịch vụ - QoS cho WLAN Về mặt kỹ thuật,802.11e cũng bổ xung một số tính năng cho lớp con MAC Nhờ tính năng này, WLAN802.11 trong một tương lại không xa có thể cung cấp đầy đủ các dịch vụ như voice,video, các dịch vụ đòi hỏi QoS rất cao Chuẩn 802.11e hiện nay vẫn đang trong qua trìnhphát triển và chưa chính thức áp dụng trên toàn thế giới

dây liên cơ quan, liên xí nghiệp có nhiều khả năng không dùng cùng một chủng loại thiếtbị.

d) Chuẩn 802.11h

Tiêu chuẩn này bổ xung một số tính năng cho lớp con MAC nhằm đáp ứng cácquy định châu Âu ở dải tần 5GHz Châu Âu quy định rằng các sản phẩm dùng dải tần 5GHz phải có tính năng kiểm soát mức năng lượng truyền dẫn TPC - Transmission PowerControl và khả năng tự động lựa chọn tần số DFS - Dynamic Frequency Selection Lựachọn tần số ở Access Point giúp làm giảm đến mức tối thiểu can nhiễu đến các hệ thốngradar đặc biệt khác

e) Chuẩn 802.11i

Đây là chuẩn bổ xung cho 802.11 a, b, g nhằm cải thiện về mặt an ninh chomạng không dây An ninh cho mạng không dây là một giao thức có tên là WEP, 802.11icung cấp những phương thức mã hóa và những thủ tục xác nhận, chứng thực mới có tên

là 802.1x Chuẩn này vẫn đang trong giai đoạn phát triển

1.5 Các mô hình kết nối

1.5.1 Mô hình mạng Ad – hoc (Independent Basic Service sets (BSSs)

Mỗi máy tính trong mạng giao tiếp trực tiếp với nhau thông qua các thiết bị cardmạng không dây mà không dùng đến các thiết bị định tuyến hay thu phát không dây Vìcác 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 vì vậy nó rất thích hợp để sử dụngtrong các hội nghị thương mại hoặc trong các nhóm làm việc tạm thời Tuy nhiên chúng

có thể có những nhược điểm về vùng phủ sóng bị giới hạn, mọi người sử dụng đều phảinghe được lẫn hau

Wireless Station

Wireless Station Wireless Station

Wireless Station

Hình 1-1

Mô hình mạng Ad – hoc ( hay mạng ngang hàng )

1.5.2 Mô hình mạng cơ sở (Basic service sets (BSSs)

Bao gồm 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 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 khoảng 10-

15 % cho phép 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 Các trạm di động sẽ chọn AP tốt nhất để kết nối 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 địachỉ và các mức ưu tiên, giám sát lưu lượng mạng, quản lý chuyển đi các gói và duy trì theo dõi cấu hình mạng Tuy nhiên 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.

1.5.3 Mô hình mạng mở rộng ( Extended Service Set (ESSs))

Mạng 802.11 mở rộng phạm vi di động tới một phạm vi bất kì thông qua ESS MộtESSs là một tập hợp các BSSs nơi mà các Access Point giao tiếp với nhau để chuyển lưulượng từ một BSS này đến một BSS khác để làm cho việc di chuyển dễ dàng của các trạmgiữa các BSS, Access Point thực hiện việc giao tiếp thông qua hệ thống phân phối Hệthống phân phối là một lớp mỏng trong mỗi Access Point mà nó xác định đích đến chomột lưu lượng được nhận từ một BSS Hệ thống phân phối được tiếp sóng trở lại một đíchtrong cùng một BSS, chuyển tiếp trên hệ thống phân phối tới một Access Point khác,hoặc gởi tới một mạng có dây tới đích không nằm trong ESS Các thông tin nhận bởiAccess Point từ hệ thống phân phối được truyền tới BSS sẽ được nhận bởi trạm đích

Mô hình mạng mở rộng

1.6 Kỹ thuật điều chế trải phổ

Hầu hết các mạng LAN không dây sử dụng công nghệ trải phổ Điều chế trải phổ trảinăng lượng của tín hiệu trên một độ rộng băng tần truyền dẫn lớn hơn nhiều so với độrộng băng tần cần thiết tối thiểu Điều này trái với mong muốn bảo toàn độ rộng băng tầnnhưng quá trình trải phổ làm cho tín hiệu ít bị nhiễu điện từ hơn nhiều so với các kỹ thuậtđiều chế vô tuyến thông thường Truyền dẫn khác và nhiễu điện từ thường là băng hẹp sẽchỉ gây can nhiễu với một phần nhỏ của tín hiệu trải phổ, nó sẽ gây ra ít nhiễu và ít lỗihơn nhiều khi các máy thu giải điều chế tín hiệu

Điều chế trải phổ không hiệu quả về độ rộng băng tần khi được sử dụng bởi mộtngười sử dụng Tuy nhiên, do nhiều người sử dụng có thể dùng chung cùng độ rộng băngtần phổ mà không can nhiễu với nhau, các hệ thống trải phổ trở nên có hiệu quả về độrộng băng tần trong môi trường nhiều người sử dụng Điều chế trải phổ sử dụng haiphương pháp trải tín hiệu trên một băng tần rộng hơn: trải phổ chuỗi trực tiếp và trải phổnhẩy tần

1.6.1 Trải phổ trực tiếp DSSS – Direct Sequence Spread Spectrum

Trải phổ chuỗi trực tiếp kết hợp một tín hiệu dữ liệu tại trạm gửi với một chuỗi bit tốc

độ dữ liệu cao hơn nhiều, mà nhiều người xem như một chipping code (còn gọi là mộtgain xử lý) Một gain xử lý cao làm tăng khả năng chống nhiễu của tín hiệu Gain xử lýtuyến tính tối thiểu mà FCC – Federal Communications Commission cho phép là 10, vàhầu hết các sản phẩm khai thác dưới 20 Nhóm làm việc của Viện nghiên cứu điện-điện tửIEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers đặt gain xử lý tối thiểu cần thiếtcủa 802.11 là 11

Hình 1-4: Hoạt động của trải phổ chuỗi trực tiếp

Hình trên cho thấy một ví dụ về hoạt động của trải phổ chuỗi trực tiếp Một chippingcode được biểu thị bởi các bit dữ liệu logic 0 và 1 Khi luồng dữ liệu được phát, mã tươngứng được gửi Ví dụ, truyền dẫn một bit dữ liệu bằng 0 sẽ dẫn đến chuỗi 00010011100đang được gửi

Nhiều sản phẩm trải phổ chuỗi trực tiếp trên thị trường sử dụng nhiều hơn một kênhtrên cùng một khu vực, tuy nhiên số kênh khả dụng bị hạn chế Với chuỗi trực tiếp, nhềusản phẩm hoạt động trên các kênh riêng biệt bằng cách chia băng tần số thành các kênhtần số không gối nhau Điều này cho phép một số mạng riêng biệt hoạt động mà khôngcan nhiễu lẫn nhau Tuy nhiên, độ rộng băng tần phải đủ để điều tiết các tốc độ dữ liệucao, chỉ có thể có một số kênh

1.6.2 Trải phổ nhẩy tần FHSS – Frequency Hopping Spread Spectrum

Trong trải phổ nhẩy tần, tín hiệu dữ liệu của người sử dụng được điều chế với một tínhiệu sóng mang Các tần số sóng mang của những người sử dụng riêng biệt được làm chokhác nhau theo kiểu giả ngẫu nhiên trong một kênh băng rộng Dữ liệu số được táchthành các cụm dữ liệu kích thước giống nhau được phát trên các tần số sóng mang khácnhau Độ rộng băng tần tức thời của các cụm truyền dẫn nhỏ hơn nhiều so với toàn bộ độrộng băng tần trải phổ Mã giả ngẫu nhiên thay đổi các tần số sóng mang của người sửdụng, ngẫu nhiên hóa độ chiếm dụng của một kênh cụ thể tại bất kỳ thời điểm nào Trongmáy thu nhẩy tần, một mã giả ngẫu nhiên được phát nội bộ được sử dụng để đồng bộ tần

số tức thời của các máy thu với các máy phát Tại bất kỳ thời điểm nào, một tín hiệu nhẩytần chiếm một kênh đơn tương đối hẹp Nếu tốc độ thay đổi của tần số sóng mang lớnhơn nhiều so với tốc độ ký tự thì hệ thống được coi như là một hệ thống nhẩy tần nhanh.Nếu kênh thay đổi tại một tốc độ nhỏ hơn hoặc bằng tốc độ ký tự thì hệ thống được gọi lànhẩy tần chậm

Hình 1-5: Mô hình nhảy tần CABED

Một hệ thống nhẩy tần cung cấp một mức bảo mật, đặc biệt là khi sử dụng một sốlượng lớn kênh, do một máy thu vô tình không biết chuỗi giả ngẫu nhiên của các khe tần

số phải dò lại nhanh chóng để tìm tín hiệu mà họ muốn nghe trộm Ngoài ra, tín hiệu nhảytần hạn chế được fading, do có thể sử dụng sự mã hóa điều khiển lỗi và sự xen kẽ để bảo

vệ tín hiệu nhẩy tần khỏi sự suy giảm rõ rệt đôi khi có thể xảy ra trong quá trình nhẩy tần.Việc mã hóa điều khiển lỗi và xen kẽ cũng có thể được kết hợp để tránh một kênh xóa bỏkhi hai hay nhiều người sử dụng phát trên cùng kênh tại cùng thời điểm

1.6.3 Công nghệ ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM – Orthogonal Frequency Division Multiplexing

OFDM là một công nghệ đã ra đời từ nhiều năm trước đây, từ những năm 1960, 1970 khingười ta nghiên cứu về hiện tượng nhiễu xẩy ra giữa các kênh, nhưng nó chỉ thực sự trởnên phổ biến trong những năm gần đây nhờ sự phát triển của công nghệ xử lý tín hiệu số.OFDM được đưa vào áp dụng cho công nghệ truyền thông không dây băng thông rộngnhằm khắc phục một số nhược điểm và tăng khả năng về băng thông cho công nghệ mạngkhông dây, nó được áp dụng cho chuẩn IEEE 802.11a và chuẩn ETSI HiperLAN/2, nócũng được áp dụng cho công nghệ phát thanh, truyền hình ở các nước Châu Âu

Hình 1-6: Phương thức điều chế OFDM

OFDM là một phương thức điều chế đa sóng mang được chia thành nhiều luồng dữliệu với nhiều sóng mang khác nhau (hay còn gọi là những kênh hẹp) truyền cùng nhautrên một kênh chính, mỗi luồng chỉ chiếm một tỷ lệ dữ liệu rất nhỏ Sau khi bên thu nhận

dữ liệu, nó sẽ tổng hợp các nhiều luồng đó để ghép lại bản tin ban đầu Nguyên lý hoạtđộng của phương thức này cũng giống như của công nghệ CDMA

1.7 Một số cơ chế sử dụng khi trao đổi thông tin trong mạng không dây1.7.1 Cơ chế CSMA-CA

Nguyên tắc cơ bản khi truy cập của chuẩn 802.11 là sử dụng cơ chế CSMA-CAviết tắt của Carrier Sense Multiple Access Collision Avoidance – Đa truy cập sử dụngsóng mang phòng tránh xung đột Nguyên tắc này gần giống như nguyên tắc CSMA-CD(Carrier Sense Multiple Access Collision Detect) của chuẩn 802.3 (cho Ethernet) Điểmkhác ở đây là CSMA-CA nó sẽ chỉ truyền dữ liệu khi bên kia sẵn sàng nhận và khôngtruyền, nhận dữ liệu nào khác trong lúc đó, đây còn gọi là nguyên tắc LBT listeningbefore talking – nghe trước khi nói

Trước khi gói tin được truyền đi, thiết bị không dây đó sẽ kiểm tra xem có cácthiết bị nào khác đang truyền tin không, nếu đang truyền, nó sẽ đợi đến khi nào các thiết

bị kia truyền xong thì nó mới truyền Để kiểm tra việc các thiết bị kia đã truyền xongchưa, trong khi “đợi” nó sẽ hỏi “thăm dò” đều đặn sau các khoảng thời gian nhất định

1.7.2 Cơ chế RTS/CTS

Để giảm thiểu nguy xung đột do các thiết bị cùng truyền trong cùng thời điểm, người ta

sử dụng cơ chế RTS/CTS – Request To Send/ Clear To Send Ví dụ nếu AP muốn truyền

dữ liệu đến STA, nó sẽ gửi 1 khung RTS đến STA, STA nhận được tin và gửi lại khungCTS, để thông báo sẵn sàng nhận dữ liệu từ AP, đồng thời không thực hiện truyền dữ liệuvới các thiết bị khác cho đến khi AP truyền xong cho STA Lúc đó các thiết bị khác nhậnđược thông báo cũng sẽ tạm ngừng việc truyền thông tin đến STA Cơ chế RTS/CTS đảmbảo tính sẵn sàng giữa 2 điểm truyền dữ liệu và ngăn chặn nguy cơ xung đột khi truyền

dữ liệu

1.7.3 Cơ chế ACK

ACK – Acknowledging là cơ chế thông báo lại kết quả truyền dữ liệu Khi bênnhận nhận được dữ liệu, nó sẽ gửi thông báo ACK đến bên gửi báo là đã nhận được bảntin rồi Trong tình huống khi bên gửi không nhận được ACK nó sẽ coi là bên nhận chưanhận được bản tin và nó sẽ gửi lại bản tin đó Cơ chế này nhằm giảm bớt nguy cơ bị mất

dữ liệu trong khi truyền giữa 2 điểm

CHƯƠNG II: KIẾN TRÚC MẠNG WLAN

Kiến trúc của một mạng mô tả các giao thức, phần cứng và các yếu tố phần mềmcấu thành mạng Một kiến trúc mạng gồm kiến trúc vật lý và kiến trúc logic Trong đókiến trúc vật lý của một mạng thực thi các chức năng của ba tầng thấp nhất trong mô hìnhtham chiếu OSI Còn kiến trúc lôgic định nghĩa các cách thức các trạm truy nhập vào môitrường

2.1 Kiến trúc phân tầng và mô hình tham chiếu OSI

2.1.1 Kiến trúc phân tầng

Để giảm độ phức tạp của việc thiết kế và cài đặt mạng, hầu hết các mạng máy tínhhiện có đều được phân tích, thiết kế theo quan điểm phân tầng Mỗi hệ thống thành phầncủa mạng được xem như là một cấu trúc đa tầng, trong đó mỗi tầng được xây dựng dựatrên tầng trước đó Số lượng các tầng cùng tên và chức năng của mỗi tầng là tuỳ thuộcvào người thiết kế Tuy nhiên trong hầu hết các mạng, mục đích của mỗi tầng là để cungcấp một dịch vụ nhất định cho tầng cao hơn Nguyên tắc của kiến trúc mạng phân tầng là:Mỗi hệ thống trong mạng đều có cấu trúc tầng (số lượng tầng, chức năng của mỗi tầng lànhư nhau) Sau khi đã xác định số lượng tầng và chức năng của mỗi tầng thì công việcquan trọng tiếp theo là định nghĩa mối quan hệ (giao diện) giữa hai tầng đồng mức ở hai

hệ thống nối kết với nhau Trong thực tế dữ liệu không truyền trực tiếp từ tầng thứ i của

hệ thống này sang tầng thứ i của hệ thống kia (trừ tầng thấp nhất trực tiếp sử dụng đườngtruyền vật lý để truyền các sâu bit (0,1) từ hệ thống này sang hệ thống khác) ở đây quiước dữ liệu ở bên hệ thống gửi (Sender) được truyền sang hệ thống nhận (Receiver) bằngđường truyền vật lý và cứ thế đi ngược lên tầng trên Như vậy, giữa hai hệ thống kết nốivới nhau chỉ có tầng thấp nhất mới liên kết vật lý, còn các tầng cao hơn chỉ là liên kếtlogic (hay liên kết ảo) được đưa vào để hình thức hoá các hoạt động của mạng, thuận tiệncho việc thiét kế và cài đặt phần mềm truyền thông

2.1.2 Mô hình tham chiếu OSI

Khi thiết kế,các nhà thiết kế tự do lựa chọn kiến trúc mạng riêng của mình Từ đó dẫn đếntình trạng không tương thích giữa các sản phẩm của các nhà sản xuất khác nhau: Phươngthức truy nhập đường truyền khác nhau, sử dụng các họ giao thức khác nhau,… Sự khôngtương thích đó gây trở ngại cho sự tương tác của người sử dụng các mạng khác nhau Nhu

cầu trao đổi thông tin càng lớn thì trở ngại đó càng không thể chấp nhận được đối vớingười sử dụng.

Vào năm 1984, tổ chức tiêu chuẩn hoá Quốc tế (ISO) đã xây dựng một mô hìnhtham chiếu cho việc kết nối các hệ thống mở OSI Mô hình này được dùng là cơ sở để kếtnối các hệ thống mở chủ cho các ứng dụng phân tán Từ “mở” ở đây nói lên khả năng hai

hệ thống có thể kết nối trao đổi thông tin với nhau nếu chúng tuân theo mô hình thamchiếu và các chuẩn liên quan Mô hình OSI là kiến trúc chia truyền thông mạng thành 7tầng Mỗi tầng bao gồm những hoạt động, thiết bị và giao thức mạng khác nhau

Mô hình tham chiếu OSI cho phép người phân tích mạng nhận ra được các chức năngmạng diễn ra tại mỗi lớp Quan trọng hơn nữa, mô hình tham chiếu OSI là khuôn mẫugiúp phân tích, thiết kế biết luồng thông tin truyền qua một mạng Ngoài ra ,ta có thểdùng mô hình tham chiếu OSI để quan sát cách thức mà thông tin hay gói dữ liệu đi dichuyển từ một chương trình ứng dụng này xuyên qua môi trường mạng đi đến chươngtrình ứng dụng trên một máy tính khác trên mạng

Trên hình 2-1 mô tả kiến trúc phân tầng của mô hình tham chiếu OSI Mô hình này cungcấp cấu trúc lý thuyết thuần tuý cho hệ thống thông tin máy tính, đưa ra cách cấu trúc để

Tầng vật lý

Giao thức tầng 7Giao thức tầng 6Giao thức tầng 5Giao thức tầng 4

Giao thức tầng 2Giao thức tầng 3

Giao thức tầng 1

Hình 2-1: Kiến trúc phân tầng của mô hình tham chiếu OSI

xác định các yêu cầu chức nang và kỹ thuật trong xử lý thông tin giữa các nhà sử dụng.Với mỗi tầng trong mô hình tham chiếu OSI có hai chuẩn được đưa ra:

+ Xác định dịch vụ: Là xác định các chức năng của mỗi tầng sẽ có các dịch vụ mà tầng sẽcung cấp cho người sử dụng hoặc cung cấp cho tầng gần nhất trên nó

+ Chỉ tiêu kỹ thuật của giao thức: Là xác định các chức năng ở mỗi tầng trong một hệthống tương tác và cấp tương ứng trong hệ thống khác

Những ưu điểm của mô hình tham chiếu này là giao thức trong một tầng có thể đượctrao đổi mà không ảnh hưởng tới các tầng khác và việc thực hiện các chức năng trong mộttầng tự do

Chức năng các tầng trong mô hình tham chiếu OSI

a./ Tầng ứng dụng (The application layer)

Tầng thứ bảy trong mô hình tham chiếu OSI là tầng ứng dụng Nó đóng vai trò nhưcửa sổ dành riêng cho hoạt động xử lý của trình ứng dụng nhằm truy nhập các dịch vụmạng Lớp này biểu diễn các dịch vụ hỗ trợ trực tiếp các ứng dụng người dùng Ngoài ra

nó còn xử lý truy nhập mạng chung, kiểm soát luồng và phục hồi lỗi

Lớp ứng dụng có nhiệm vụ:

+ Nhận dạng và xây dựng tính sẵn sàng cho các đối tác truyền được dự định

+ Đồng bộ các ứng dụng hoạt động phối hợp

+ Xúc tiến thoả thuận trên các thủ tục khắc phục lỗi

+ Điều khiển sự toàn vẹn của dữ liệu

Lớp ứng dụng là một lớp gần với hệ thống đầu cuối Nó xác định tài nguyên có sẵn

có đủ cho hoạt động thông tin giữa các hệ thống hay không Không có lớp ứng dụng sẽkhông có hỗ trợ truyền thông trên mạng Lớp ứng dụng không cung cấp dịch vụ cho bất

kỳ lớp OSI nào khác ngoài ra, lớp ứng dụng còn cung cấp một giao diên trực tiếp chophần còn lại của mô hình tham chiếu OSI bằng cách dùng các ứng dụng trên mạng, haymột giao diện gián tiếp bằng cách dùng các ứng dụng cục bộvới một network redirector

b./ Tầng biểu diễn (The presentation layer)

Tầng trình bày là một giao thức liên thông đặc trưng cho thông tin từ các lớp kế cận

Nó cho phép hoạt động truyền tin giữa các ứng dụng trên các hệ thống máy tính khác

nhau diễn ra theo cách trong suốt đến các ứng dụng Lớp trình bày liên hệ đến khuôndạng và biểu diễn dữ liệu Nếu cần, lớp này có thể dịch giữa các dạng dữ liệu khác nhau.Nói cách khác lớp trình bày đảm bảo thông tin mà lớp ứng dụng của một hệ thống đầucuối gửi đi lớp ứng dụng của hệ thống khác có thể đọc được.

Lớp trình bày chịu trách nhiệm biểu diễn dữ liệu dưới dạng mà thiết bị thu có thể biểudiễn được Lớp trình bày đóng vai trò như người thông dịch cho các thiết bị cần thông tinqua một mạng Lớp 6 còn cung cấp ba chức năng chính sau

Công việc định dạng của lớp được hiểu như sau: Giả sử có hai hệ thống không đồngdạng với nhau Hệ thống thứ nhất dùng mã EBCDIC (Extended Binary Code DecimalInterchange Code) để biểu diễn dữ liệu Còn hệ thống thứ hai dùng mã ASCII (AmericanStandard Code for Information Interchange) để biểu điễn Thì lớp trình bày thực hiệncông việc phiên dịch giữa hai loại mã khác nhau này

Chức năng mật mã dữ liệu bảo vệ thông tin trong quá trình truyền Nó dùng một khoámật mã để mã hoá dữ liệu tại nguồn và sau đó giải mã dữ liệu tại đích

Nhiệm vụ nén dữ liệu được thực hiện bằng cách dùng các giải thuật để rút ngắn kíchthước các file Giải thuật tìm kiếm các mẫu bít lặ lại trong mỗi file, và sau đó thay thếchúng bằng một token Một token là một mẫu bit ngắn hơn rất nhiều dùng để đại diện chomẫu dài

c./ Tầng phiên (the sesion layer)

Tầng phiên thiết lập, quản lý, và kết thúc các giao tiếp giũa các ứng dụng Nó bao gồmkhởi động, dừng, và đồng bộ lại hai máy tính đang có một “phiên phối đáp” Lớp phiênphối hợp các ứng dụng khi chúng tương tác nhau trên hai host truyền tin Lớp phiên sẽquyết định dùng phương pháp trao đổi thông tin theo hai hướng đồng thời hay hai hướng

luân phiên Nếu dùng truyền theo hai hướng đồng thời thì lớp phiên có ít công việc hơntrong quản lý cuộc trao đổi Trong trường hợp này, các lớp khác nhau của các máy tínhtruyền sẽ quản lý cuộc trao đổi Có khả năng xuất hiện các đụng độ ở lớp phiên, mặc dùnhững đụng độ này rất khác so với các đụng độ xảy ra tại lớp 1 Truyền tin theo haihướng luân phiên liên quan đến việc dùng một token dữ liệu của lớp phiên để cho phépmỗi host lấy lượt truyền.

Tầng 5 có một số các giao thức quan trọng sau:

+ NFS (Network File System)

+ SQL (Structured Query Language)

+ RPC (Remote Procedure Call)

+ X-window System

+ ASP (AppleTalk Session Protocol)

+ DNASCP (Digital Network Architecture Session Control Protocol)

d./ Tầng vận chuyển (the transport layer)

Tầng thứ tư là tầng vận chuyển Tầng này cung cấp mức kết nối bổ sung bên dưới tầngphiên Tầng này đảm bảo gói truyền không phạm lỗi, theo đúng trình tự, không bị mấthay sao chép Tầng này đóng gói thông điệp, chia thông điệp dài thành nhiều gói và gộpcác gói nhỏ thành một khung Tầng này cho phép gói được truyền hiệu quả trên mạng.Tại đầu nhận, tầng vận chuyển mơt gói thông điệp, lắp ghép lại thành thông điệp gốc vàgửi tín hiệu báo nhận Tầng vận chuyển kiểm soát lưu lượng, xử lý lỗi và tham gia giảiquyết vấn đề liên quan đến truyền nhận gói Tầng vận chuyển có các giao thức sau: TCP

+ Tái thiết lập các thông điệp tại trạm đích

+ Truyền lại tất cả những gì chưa được nhận

+ Tái thiết lập thông tin từ các segmen đến

UDP truyền dữ liệu giữa hai máy tính, hoạt động của UDP không được tin cậy bằng TCP.Các đặc tính của UDP:

+ Không tạo cầu nối

+ Không tin cậy

+ Truyền các thông tin (được gọi là datagram)

+ Cung cấp phần mềm kiểm tra việc phân phối thông tin

+ Không tái thiết lập các thông điệp đến

+ Không dùng báo nhận

+ Không cung cấp điều khiển luồng

e./ Tầng mạng (the network layer)

Tầng thứ ba là tầng mạng Tầng này chịu trách nhiệm lập địa chỉ các thông điệp, diễndịch địa chỉ logic thành địa chỉ vật lý Tầng này quyết định hướng đi từ máy tính nguồntới máy tính đích Nó quyết định dữ liệu sẽ truyền trên đường nào dựa vào tình hìnhmạng, ưu tiên dịch vụ và các yếu tố khác nó cũng quản lý lưu lượng trên mạng, chẳnghạn như chuyển đổi gói, định tuyến gói và kiểm soát tắc nghẽn dữ liệu

Nếu bộ thích ứng mạng trên bộ định tuyến không thể truyền đủ các đoạn dữ liệu mà máytính nguồn gửi đi, tầng mạng trên bộ định tuyến sẽ chia dữ liệu thành những đơn vị nhỏhơn Tại đầu nhận, tầng mạng sẽ nối lại dữ liệu

f./ Tầng liên kết dữ liệu (the data link layer)

Tầng liên kết dữ liệu cung cấp khả năng truyền dữ liệu tin cậy xuyên qua một liên kết vật

lý Tức là nó gửi khung dữ liệu từ tầng mạng đến tầng vật lý, ở đầu nhận lớp mạng đónggói dữ liệu thô từ lớp vật lý thành từng khung dữ liệu Tất cả dữ liệu gửi lên mạng đềuxuất phát từ một nguồn và hướng tới một đích Sau khi dữ liệu được truyền, lớp liên kết

dữ liệu cua mô hình OSI cung ấp sự truy nhập môi trường lập mạng, truyền dẫn vật lýqua môi trường, và cho phép dữ liệu định vị đích mà nó hướng tới trên mạng Ngoài ralớp liên kết dữ liệu còn kiểm soát các thông báo lỗi, cấu hình mạng và điều khiển luồng

Để thực hiện chức năng trên lớp liên kết dữ liệu trong mô hình OSI chia thành hai lớpphụ là lớp phụ điều khiển liên kết logic LLC (Logical link Control) và lớp phụ MAC(Media Access Control) Lớp hai thông tin với các lớp trên thông qua LLC Lớp hai dùngMAC để chọn máy tính nào sẽ ttr các dữ liệu nhị phân, từ một nhóm trong đó tất cả cácmáy tính đều muốn truyền cùng một lúc.

Lớp phụ LLC: Lớp này tạo ra tính linh hoạt trong việc phục vụ cho các giao thức lớpmạng trên nó, trong khi vẫn liên lạc hiệu quả với các kỹ thuật khác nhau bên dưới nó.LLC với vai trò là lớp phụ tham gia vào quá trình đóng gói

LLC nhận đơn vị dữ liệu giao thức lớp mạng, như là các gói IP, và thêm nhiều thông tinđiều khiển vào để giúp phân phối gói IP đến đích của nó Nó thêm hai thành phần địa chỉcủa chuẩn 802.2 điểm truy xuất dịch vụ đíh DSAP (Dðtination Service Acces Point) vàđiểm truy xuất dịch vụ nguồn SSAP (Sỏuce Service Acces Point) Nó đóng gói lại dạng

IP, sau đó chuyển xuống lớp phụ MAC để tiến hành các kỹ thuật đặc biệt điểm yêu cầucho đóng gói tiếp theo

Lớp phụ LLC quản lý hoạt động thông tin giữa các thiết bị qua một liên kết đơn trên mộtmạng

Lớp phụ MAC: Lớp MAC đề cập đến các giao thức chủ yếu phải tuân theo để truy xuấtvào môi trường vật lý

Có hai loại MAC toỏng quát: Deterministic (lấy lượt), và non- deterministic (vào trướcđược phục vụ trước)

g./ Tầng vật lý (the physical)

Tầng thứ nhất là tầng thấp nhất trong mô hình tham chiếu OSI là tầng vật lý Tầng nàytruyền luồng bit thô qua phương tiện vật lý (như cáp, sóng radio…) Tầng vật lý liên kếtcác giao diện hàm, cơ, quang vàđiện với đường truyền Tầng vật lý cũng chuyển tảinhững tín hiệu dữ liệu do các tầng trên tạo ra

Tầng vật lý định rõ cách nối đường truyền với Card mạng như thế nào, chẳng hạn nó định

rõ bộ nối có bao nhiêu chân và chức năng của mỗi chân tầng này cũng định rõ kỹ thuậttruyền nào sẽ được dùng để gửi dữ liệu lên đường truyền

Tầng vật lý chịu trách nhiệm truyền bit nhị phân (0 và 1) từ máy tính này sang máy tínhkhác trong cấp độ này, bản thân bit không có ý nghĩa rõ rệt Tầng vật lý định rõ mã hoá

dữ liệu và sự đồng bộ hoá bit, bảo đảm rằng máy chủ gửi bit 1, nó nhận được bit 1 chứkhông phải bit 0 tầng vật lý cũng định rõ mỗi bit kéo dài bao lâu và được diễn dịch thànhxung điện hay xung ánh sáng thích hợp cho đường truyền như thế nào.

Chuẩn hoá mạng LAN

Do đặc trưng riêng, việc chuẩn hoá mạng LAN chỉ dành cho hai tầng thấp nhất, tươngứng với tầng vật lý và tầng liên kết dữ liệu trong mô hình tham chiếu OSI Tầng liên kết

dữ liệu được chia thành hai con là tầng điều khiển kết nối logic (LLC) và tầng điều khiểntruy nhập đường truyền (MAC), như được mô tả trên hình 2-2

2.2 Kiến trúc LOGIC của WLAN

Kiến trúc logic xác định các giao thức mạng các nguyên tắc và thủ tục mà hai hosttruyền thông với nhau việc trao đổi thông tin, bất kể là đơn giản hay phức tạp đều phảituân theo những quy tắc nhất định Tức là các máy tính, các máy chủ, các bộ định tuyến

và các thiết bị hoạt động khác phải tuân theo các nguyên tắc rất chặt chẽ để thuận tiện choviệc điều phối và truyền dẫn thông tin trên mạng có hiệu quả

Điều khiển liên kết dữ liệu (LLC)

Liên kết dữ liệu -Điều khiển truy nhập đường truyền (MAC)Tầng vật lý

Hình 2-2: Mô hình phân tầng của mạng LANĐường truyền vật lý

Các giao thức ở các tầng trên

Mạng không dây

Hình 2-3: Kiến trúc logic của LAN không dây

Một kiến trúc logic tiêu chuẩn phổ biến là mô hình tham chiếu OSI 7 tầng do tổ chức tiêuchuẩn hoá quốc tế xây dựng như đã được trình bày trong chương 1 phầnI

Chức năng của các LAN không dây chỉ có tầng vật lý và tầng liên kết dữ liệu, cung cấpđường truyền, đồng bộ, và điều khiển lỗi (hình 2-3 ) Ngoài các chức năng mạng khôngdây, một kiến trúc mạng hoàn chỉnh cần phải bao gồm các chức năng thiết lập kết nốiđiểm -điểm và các dịch vụ tương ứng

2.3 Kiến trúc vật lý và các thành phần của WLAN

Các thành phần vật lý của một mạng không dây thực hiện các chức năng ở ba tầng,tầng vật lý , tầng liên kết dữ liệu và tầng mạng trong mô hình tham chiếu OSI (Hình2-4)

Hệ điều hành mạng (NOS Network Operating System) của một mạng như NovellNetware, hỗ trợ việc dùng chung các ứng dụng, các máy in và đĩa NOS, được đặt trêncác máy chủ và máy khách, liên lạc với card giao diện mạng (NIC-Network InterfaceCard) không dây dây qua phần mềm điều khiển, cho phép các ứng dụng sử dụng mạngkhông dây để truyền dữ liệu NIC chuẩn bị các tín hiệu dữ liệu để truyền từ anten quakhông gian tới máy đích có cùng các thành phần vật lý như máy nguồn

2.3.1 Anten thu phát

Anten là một thành phần thiết yếu trong mạng không dây, dùng để phát và thu tín hiệu đãđược điều chế qua không gian để hai trạm phát và thu trao đổi dữ liệu cho nhau Cácanten trên thực tế có rất nhiều hình dạng và kích cỡ và có những đặc tính điện từ sau:

«

Card giao diện

Hình 2-4: Các thành phần vật lý của một LAN không dây

Anten

đó Như vậy, việc kết hợp cống suất phát và độ tăng ích của một anten xác định khoảngcách mà tín hiệu sẽ truyền lan (xác định vùng phủ sóng) Các truyền dẫn xa yêu cầu côngsuất cao hơn và các mô hình phát xạ định hướng Với các mạng không dây, các tín hiệunày có công suất tương đối thấp, thường là 1W hoặc thấp hơn hầu hết các LAN khôngdây sử dụng các anten vô hướng.

Dải tần làm việc là phạm vi dải tần mà anten thu và phát có hiệu quả

Độ rộng băng tần là một phổ tần hiệu quả mà tín hiệu truyền lan Chẳng hạn, độ rộngbăng tần của tín hiệu thoại là từ 0 đến 4 KHz Độ rông băng tần này đủ để phù hợp với

Truyền lan vô hướng

Truyền định hướng

Hình 2-5: So sánh các anten vô hướng và định hướng

hầu hết các thành phần tần số trong các giọng nói của chúng ta Các hệ thống sóng vôtuyến có độ rộng băng tần lớn hơn tại các tần số cao hơn Tốc độ dữ liệu và độ rộng băngtần tỉ lệ thuận với nhau, tốc độ dữ liệu càng lớn thì động rộng băng tần càng lớn.

2.3.2 Kênh truyền thông

Tất cả các hệ thống thông tin đều sử dụng moọt kênh truyền thông để truyền tảithông tin từ trạm nguồn đến trạm đích Các mạng Ethernet có thể sử dụng cáp dây xoắnhoặc cáp đồng trục làm một phương tiện truyền dẫn Đối với LAN không dây thì nó sửdụng không gian như một phương tiện truyền dẫn Tại tầng đối lưu, không gian chỉ thuầntuý là hỗn hợp khí nitơ và ôxi Tầng không gian này cung cấp một phương tiện truyền dẫnhiệu quả đẻ truyền lan các sóng vô tuyến và hồng ngoại Tuy nhiên, các ảnh hưởng củathời tiết như mưa, sương mù và tuyết có thể làm tăng số lượng phân tử nước trong khôngkhí và có thể gây ra sự suy giảm đáng kể cho các tín hiệu không dây điều biến Sương mùlàm cản trở khôg gian, cũng như làm tăng sự suy giảm đối với kênh truyền thông Sự suygiảm ở đây là việc làm giảm biên độ của tín hiệu, và hạn chế phạm vi hoạt động của hệthống Các phương pháp chống lại sự suy giảm là hoặc tăng công suất phát của các thiết

bị không dây, hoặc kết hợp các bộ khuếch đại riêng được gọi là bộ lặp để nhận các tínhiệu bị suy giảm, điều chỉnh, và phát tới trạm cuối hoặc các bộ lặp tiếp theo

2.3.3 Các thiết bị đầu cuối

Với bất kỳ hệ thống nào, đều phải có một phương tiện để những người sử dụng giaodiện với các ứng dụng và các dịch vụ Cho dù mạng là nối dây hay không dây, một thiết

bị đầu cuối là một giao diện nhìn thấy giữa người sử dụng với mạng Dưới đây là các loạithiết bị đầu cuối của người sử dụng:

+ Các máy tính bể bàn

+ Máy nhắn tin (Pager)

+ Các loại máy tính xách tay

Các máy tính để bàn là loại thiết bị phổ biến nhất hiện nay của người sử dụng mạng, dùng

để chạy các chương trình ứng dụng và đóng vai trò là một điểm truy nhập vào mạng Máytính cá nhân (PC-Personal Computer), được phát triển ban đầu bởi IBM và dựa trên các

bộ vi xử lý của Intel và Window của Microsoft cũng được sử dụng trong nhiều cơ quan

và dường như là một tiêu biểu cho văn phòng

Laptop là một loại máy tính xách tay nhỏ, với trọng lượng và kích thước nhỏ nhẹ đénmức có thể đặt trong lòng bàn tay khi làm việc Máy tính laptop có kích ỡ và trọng lượngnhỏ nhẹ có thể bỏ vào trong cặp nên được gọi là máy tính notebook Máy tính latôpkhông thể phát triển và cải tiến dẽ dàng nếu nó đòi hỏi phải thay đổi trong quá trình điệntoán hơn nữa, bộ phận hiển thị đều là loại kém hơn trong các màn hình hiển thịVGA tiêuchuẩn, mặc dù các màn hình ma trận màu có thể đủ sức cạnh tranh, ngaọi trừ phương diệnkích cỡ Nhiễu hạn chế của máy tính laptop nên nhiều người không mua nó làm hệ máychính, hơn nữa giá thành của chúng là đắt hơn nhiều so với laọi máy tính để bàn

PDA-máy trợ giúp cá nhân dùng kỹ thuật số là loại máy tính cầm tay nhỏ có khả năng thunhận các thông tin đưa vào do người sử dụng viết lên màn hình bằng một cây bút đặcbiệt Nó được thiết kế cung cấp các công cụ mà một các nhân cần thiết hàng ngày nhưlịch làm việc, sổ ghi địa chỉ, sổ ghi những điều cần nhớ và một modem dùng chuyển fax

2.3.4 Phần mềm và giao diện mạng không dây

Mạng không dây cung cấp hệ điều hành mạng và các ứng dụng của nó, chẳng hạnnhư xử lý từ, cơ sở dữ liệu và điện tử, cho phép lưu thông dữ liệu giữa tất cả các máytính Hệ điều hành cung cấp các dịch vụ file và in, hoạt động như một nền cho cá ứngdụng của người sử dụng Nhiều hệ điều hành mạng là hướng phục vụ, như được mô tảtrong hình 2-6 một máy kách, được đặt trên thiết bị của người dùng cuối bao gồm phầnmềm phục vụ gửi lệnh của người sử dụng tới các tài nguyên máy tính cục bộ, hoặc đưa nó

ra khỏi về phía trên mạng tới máy tính khác Một số mạng không dây còn có thể bao gồmsóng trung giao diện các ứng dụng di động với phần cứng mạng không dây

PC-ChủPC-Khách

PC-Khách

PC-Khách

Hình 2-6: Hệ điều hành mạng dựa trên máy chủ

Các máy tính xử lý thông tin ở dạng số với các điện áp, dòng điện một chiều biểuthị các số 0 và 1 các tín hiệu này thuận tiện cho việc truyền dẫn bên trong máy tính,không phải là để truyền số liệu trên các phương tiện dây dẫn hoặc không

Một giao diện mạng không dây nối tín hiệu số liệu từ thiết bị đầu cuối với truyền dẫnkhông dây, mà đó là không khí, cho phép truyền dữ liệu giữa máy tính gửi và máy tínhnhận một cách hiệu quả Quá trình này bao gồm điều chế và khuếch đại tín hiệu số thànhmột dạng có thể chấp nhận được để truyền tới vị trí máy thu Điều chế là quá trình chuyểntín hiệu số băng gốc thành một dạng tương tự thích hợp Quá trình này giống với modemđiịen thoại thông thường, chuyển một tín hiệu số của máy tính thành một dạng tín hiệutương tự với độ rộng băng tần giới hạn 4 KHz của một kênh thoại Bộ điều chế không dâychuyển tín hiệu số tới một tần số truyền lan tốt qua khí quyển Các mạng không dây sửdụng các sóng vô tuyến và hồng ngoại để điều biến tín hiệu Sự khuếch đại làm tăng tínhiệu nó sẽ truyền đi một khoảng cách xa hơn

Gói dữ liệu

Phát dữ liệu

đường truyền bận ?

Xung đột

?Không

Giao diện mạng không dây cũng quản lý việc sử dụng không gian thông qua hoạtđộng của một giao thức truyền thông Các mạng không đồng bộ sử dụng một giao thức

ảm ứng sóng mang tương tự như tiêu chuẩn ethernet thông thường Giao thức này chophép một nhóm các máy tính không dây dùng chung cùng tần số và không gian Hình 2-7thể hiện giao thức cảm ứng sóng mang tổng quát

Mạng không dây điều khiển việc kiểm xoát lỗi bằng cách mỗi trạm kiểm tra dữ liệuđến đối với các bit thay đổi Nếu trạm đích không phát hiện lỗi, nó gửi một báo nhận tớitrạm nguồn Nếu trạm đích phát hiện thấy lỗi, giao thức liên kết dữ liệu bảo đảm rằngtrạm nguồn gửi lại gói Giao diện mạng không dây thông thường hình thành một cardgiao diện mạng không dây hoặc một modem bên ngoài thuận tiện cho các giao thức của

bộ điều biến truyền thông.Các thành phần này giao diện với thiết bị đầu cuối của người sửdụng thông ứu một bus của máy tính, như kiến trúc tiêu chuẩn công nghiệp (ISA) hay tổchức quốc tế card nhớ máy tính xách tay (PCMCIA) Bus ISA trở thành tiêu chuẩn tronghầu hết các máy tính cá nhân để bàn nhiều máy tính xách tay có các khe cắm PCIMCIAtương thích với kích thước card NIC PCMCIA có ba kích thước giao diện, loại I (3,3mm), loại II (5 mm), và loại III (10,5 mm) Một số công ty cũng tạo ra các thành phầnkhông dây kết nối với máy tính qua cổng nối tiếp RS-323

Giao diện giữa thiết bị đầu cuối của người sử dụng và card giao diện mạng còn baogồm một chương trình điều khiển phần mèm kết nối ứng dụng của máy tính khách hoặcphần mềm hệ điều hành mạng với card mạng Trên thực tế tồn tại một số tiêu chuẩnchương trình điều khiển, bao gồm giao diện liên kết dữ liệu (ODI) và NDSI

2.4 Kiến trúc IEEE 802.11

Chuẩn IEEE 802.11 dành cho LAN không dây, dựa trên triến trúc tế bào Tong đó hệthống được chia thành các ô nhỏ Mỗi ô được gọi là tập dịch vụ cơ bản, hoặc gọi tắt làBSS được điều khiển bởi một trạm gốc được gọi là điểm truy nhập, hoặc gọi tắt là AP).Mặc dù mạng LAN không dây có thể được hình thành bởi một ô, với một điểm truy nhậpđơn, cũng có thể làm việc không cần một điểm truy nhập, nhưng hầu hết đều được hìnhthành bởi một số ô, trong đó các điểm truy nhập được nối với nhau qua một đường trục(được gọi là hệ thống phân tán hoặc gọi tắt là DS) Đường trục này điển hình là ethernet,

và trong một số trường hợp là không dây

Toàn bộ mạng LAN không dây, kể cả các ô khác nhau, các điểm tương ứng của chúng và

hệ phân tán với nhau, được xem như một mạng 802 đơn đối với các lớp trên của mô hìnhOSI và được biết đến trong tiêu chuẩn này như tập dịch vụ (ESS) Sơ đồ hình 3.8 chothấy một mạng LAN 802.11 điển hình bao gồm các thành phần được mô tả ở trên

2.4.1 Đặc tả kiến trúc IEEE 802.11

Như bất kỳ kiến trúc 802.x nào, kiến trúc 802.11 bao gồm MAC và tầng vật lý.Tiêu chuẩn hiên nay xác định một MAC đơn tương tác với ba tầng vật lý (cả ba chạy vớitốc dộ 1 và 2 Mb/s) như sau:

+ Trải phổ nhảy tần trong băng 2,4 GHz

+ Trải phổ chuỗi trực tiếp trong băng 2,4 GHz

+ Hồng ngoại

Ngoài chức năng của tiêu chuẩn thường trức được thực hiện bởi các tầng MAC, tầngMAC của 802.11 thực hiện các chức năng khác mà thông thường liên quan đến các giaothức lớp cao hơn, như phân đoạn, phát lại gói, và tín hiệu báo nhận

802.2802.11 MAC

2.4.2 Lớp MAC

Lớp MAC xác định hai phương pháp truy nhập khác nhau, chức năng phối hợp phân tán

và chức năng phối hợp điểm

Kỹ thuật truy nhập chính, được gọi là chức năng phân phối phân tán, về cơ bản là kỹthuật đa truy nhập cảm ứng có tránh xung đột (CSMA/CA)

Một giao thức CSMA làm việc như sau: Một trạm đang muốn phát một gói trênđường truyền Nếu đường truyền bận thì trạm sẽ hoãn cuộc truyền lại một thời gian Nếuthấy đường truyền rỗi, trạm sẽ phát gói dữ liệu

Các loại giao thức này rất có hiệu quả khi đường truyền không chịu tải nặng do đócho phép các trạm phát với độ trễ tối thiểu, nhưng luôn có một khả năng các trạm “thấy”đường truyền đang rỗi và phát tại cùng thời điểm dẫn đến xung đột

Các xung đột này phải được nhận ra để lớp MAC có thể phát lại các gói Trong mạngEthernet, xung đột này được nhận biết bởi các trạm đang phát bắt đầu giai đoạn phát lạidựa vào thuật toán quay lui ngẫu nhiên theo luật hàm mũ

Các kỹ thuật phát hiện xung đột rất tốt với mạng LAN nối dây nhưng lại không thíchhợp với mạng không dây vì hai lý do sau:

+ Kỹ thuật phát hiện xung đột yêu cầu thực hiện vô tuyến song công (phát và nhận đồngthời), một phương pháp làm tăng giá thành đáng kể

+ Trong môi trường không dây, chúng ta không thể bảo đảm tất cả các trạm đều “nghethấy” nhau (là giả thuyết cơ bản của cơ cấu phát hiện xung đột), và thực tế là một trạmmuốn gửi và cảm ứng đường truyền rỗi không nhất thiết nghĩa là đường truyền rỗi xungquanh khu vực máy thu

Để khắc phục các vấn đề này, 802.11 sử dụng một kỹ thuật tránh xung đột (CA) cùng với

kế hoạch báo nhận rõ ràng như sau:

+ Một trạm đang muốn gửi cảm ứng đường truyền Nếu đường truyền bận thì hoãn cuộctruyền lại Nếu đường truyền rỗi trong một thời gian xác định, thì trạm được phép phát.+ Trạm nhận kiểm tra CRC (kiểm dư vòng) của gói nhận được và gửi một gói tín hiệubáo nhận (ACK) Việc nhận được một tín hiệu báo nhận cho máy phát biết là không xảy

ra xung đột Nếu bên gửi không nhận được tín hiệu báo nhận thì nó phát lại gói cho đếnkhi nhận được một tín hiệu báo nhận hoặc bỏ qua sau một số qui định cuộc phát lại.

Kỹ thuật này giảm khả năng xung đột ở khu vực máy thu do một trạm “ẩn” khỏi máy pháttrong khoảng thời gian ngắn của cuộc truyền dẫn RTS do trạm nghe CTS và “giữ” đườngtruyền bận cho đến khi kết thúc thao tác thông tin về khoảng thời gian của RTS cũng bảo

G3RTS

NAV(CTS)Hoãn truy nhập Quay lui sau khi trì hoãn

MPDU tiếp theo

G1=SIFSG2=DIFSCW=Contention Window

Hình2-9: Giao tác giữa các trạm A và B

Src

Dest

Other

vệ khu vực phát khỏi những xung đột trong khi ACK (từ các trạm bên ngoài phạm vi củatrạm đang báo nhận).

Do các khung RTS và CTS là các khung ngắn, kỹ thuật cũng giảm overhead của các xungđột Hình 2-9 cho thấy một giao tác giữa các trạm A và B, và việc bố trí NAV của cáctrạm bên cạnh trạng thái NAV kết hợp với cảm ứng kênh vật lý cho biết trạng thái bậncủa đường truyền

Như đã biết, lớp MAC thực hiện việc tránh xung đột bằng cách chờ nhận một tín hiệubáo nhận về bất kỳ đoạn được phát nào (các gói mà có nhiều hơn một đích, nhưMulticast, không được báo nhận)

2.4.3 Phân đoạn tập hợp.

Các giao diện LAN điển hình sử dụng các gói lớn hàng trăm byte Có một số lý dokhiến việc sử dụng các gói nhỏ hơn trong môi trường LAN không dây thích hợp hơn.+ Do tốc độ lỗi bit của một đường truyền vô tuyến cao hơn, khả năng một gói bị hỏngtăng theo kích cỡ gói

+ Trong trường hợp hỏng gói, gói càng nhỏ, overhead phát lại càng ít

+ Trên một hệ thống nhẩy tần, đường truyền bị ngắt một cách định kỳ, vì thế, gói càngnhỏ, khả năng mà cuộc truyền sẽ bị hoãn lại sau sau thời gian dừng càng ít

Tuy nhiên, không có ý nghĩa gì khi giới thiệu một giao thức LAN mới mà không thể giảiquyết các gói dài 1518 byte được sử dụng trên ethernet, vì vậy uỷ ban quyết định giảiquyết vấn đề này bằng cách thêm một kỹ thuật phân đoạn/ tập hợp đơn giản tại tầngMAC

Kỹ thuật này là một thuất toán gửi –và -đợi đơn giản, trong đó các trạm đang phát khôngđược phép phát một đoạn mới cho đến khi xảy ra một trong các sự việc sau:

+ Nhận được một tín hiệu báo nhận (ACK) cho đoạn được nói đến

+ Quyết định rằng đoận này được phát lại quá nhiều lần và bỏ toàn bộ khung

Tiêu chuẩn này không cho phép trạm phát đến một địa chỉ khác nhau giữa các cuộctruyền lại của một đoạn Điều này đặc biệt có ích khi một điểm truy nhập có một số gói

chưa gửi đến các đích khác nhau và trong chúng không phản hồi lại Sơ đồ (Hình 2.10)sau đây cho thấy khung (MSDU) đang được chia thành một số đoạn (MPDU):

Khoảng cách giữa các khung

Tiêu chuẩn này định nghĩa bốn loại khoảng cách giữa khung:

+ SIFS-Short Inter Frame Spaces (khoảng cách giữa khung ngắn) được sử dụng để phânbiệt các cuộc truyền của một hội thoại đơn (chẳng hạn đoạn ACK), và là các khoảng cáchgiữa khung tối thiểu Thường có tối đa một trạm phát tại một thời điểm cho trước bất kỳ,

vì vậy nó có ưu thế so với tất cả các trạm khác

Giá trị này cố định đối với tầng vật lý và được tính toán theo một cách sao cho trạm đangphát sẽ có thể truyền lại phương thức thu và có khả năng giải mã gói đang đến Trên tầngvật lý nhẩy tần 802.11 giá trị này được đặt là 28 s

+ PIFS-Point Coordination Inter Frame Spaces (khoảng cách khung phối hợp điểm), được

sử dụng bởi điểm truy nhập (hoặc Point Coordination-bộ phối hợp điểm, như được gọitrong trường hợp này), để giành được quyền truy nhập đường truyền trước bất kỳ trạmkhác

Giá trị này là SIFS cộng với thời gian của một khe (Slot Time), tức là 78 s

+ DIFS-Distributed Inter Frame Spaces (khoảng cách giữa khung phân tán), là cáckhoảng cách khung được sử dụng cho một trạm sẵn sàng bắt đầu một cuộc truyền mới,được tính là PISF cộng với thời gian của một khe, tức là 128 s

+ EIFS- Extended Inter Frame Spaces (khoảng cách giữa khung mở rộng), là một khoảngcách giữa khung dài hơn điểm sử dụng bởi một trạm đã nhận một gói mà nó không thểhiểu, nhằm ngăn cản trạm khỏi xung đột với một gói sau của hội thoại hiện tại

MAC

header

Frame body

CRC

MACheader

Frame body

CRC

Mac header

Frame body

CRC

MSDU