Đề tài “ Tổng quan về VoIP và ứng dụng của VoIP trong mạng WiFi, mô hình ứng dụng trong trường Đại học Bách Khoa Hà Nội”

Mạng không dây hiện nay đã tìm được sự ứng dụng rộng rãi trong công nghệ viễn thông. Lịch sử của mạng không dây bắt đầu từ liên kết hồng ngoại, sau đó là Bluetooth và ngày nay đó là WiFi, Wimax. WiFi hay mạng 802.11 là hệ thống mạng không dây sử dụng sóng vô tuyến cũng giống như điện thoại di động, radio hay sóng truyền hình để liên kết mạng nội bộ. Hệ thống cho phép truy cập Internet tại những khu vực có sóng, hoàn toàn không cần đến cáp nối. Ngoài các điểm kết nối...

LỜI NÓI ĐẦU

Mạng không dây hiện nay đã tìm được sự ứng dụng rộng rãi trong công nghệviễn thông Lịch sử của mạng không dây bắt đầu từ liên kết hồng ngoại, sau đó làBluetooth và ngày nay đó là WiFi, Wimax WiFi hay mạng 802.11 là hệ thốngmạng không dây sử dụng sóng vô tuyến cũng giống như điện thoại di động, radiohay sóng truyền hình để liên kết mạng nội bộ Hệ thống cho phép truy cập Internettại những khu vực có sóng, hoàn toàn không cần đến cáp nối Ngoài các điểm kếtnối công cộng (hotspots), WiFi có thể được thiết lập ngay tại nhà riêng

Ở Việt Nam, mạng không dây wifi đã bắt đầu phát triển mạnh ở những thànhphố lớn như Hà nội, Thành phố Hồ Chí Minh Xuất phát từ thực tế đó trong đồ ánnày em xin phép trình bày về công nghệ WiFi, các chuẩn, phương pháp kỹ thuật,bảo mật… trong WiFi và ứng dụng của công nghệ VoIP trong mạng WiFi(VoIPover WLAN – VoWLAN, hay VoFi – VoIP over WiFi)

Để hoàn thành đồ án lần này em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫnThS.Đỗ Đình Hưng, các thầy cô giáo giảng dạy trong trường Đại học Bách khoa HàNội, anh Thành - Kỹ thuật viên mạng không dây Công ty Cổ phần Công nghệ quốc

tế Intekco và các thầy cô, bạn bè đã giúp đỡ về kiến thức cũng như cung cấp tài liệu

để em hoàn thành đồ án

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

Đồ án chủ yếu tập chung vào tìm hiểu về công nghệ VoIP, mạng không dâyWiFi và VoIP over WiFi (Gọi điện thoại trên giao thức Internet thực hiện trên mạngnội bộ không dây)

Nội dung đồ án bao gồm khái niệm chung, các giao thức báo hiệu, định tuyến,vận chuyển được sử dụng trong VoIP Đồng thời, đồ án cũng đi vào tìm hiểu vềmạng không dây WiFi nhằm giải quyết vấn đề về đưa ứng dụng của công nghệVoIP vào mạng WiFi

Để tìm hiểu rõ hơn về công nghệ này, đồ án đưa ra một ứng dụng thực tế củacông nghệ VoIP over WiFi trong trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Trong đó cónhững mô hình kết nối cụ thể trong các từng khu vực khác nhau như thư viện, lớphọc, phòng họp

Trong giới hạn của đồ án, các mô hình đưa ra chưa chỉ mới dừng lại ở mức lýthuyết chưa có tính cụ thể để có thể đưa vào triển khai ngay được Các mô hình này

sẽ tiếp tục được phát triển để sớm được ứng dụng trong thực tế

THESIS SUMMARY

This thesis mainly focuses on stutying about VoIP technology, WiFi Networkand VoIP over WiFi (Voice over Internet Protocol over Wireless Local AreaNetwork)

The content of this thesis includes: general definitions, signalings, routing,transport protocols used in VoIP network Beside, this thesis also studies aboutwireless LAN to dedicate the application of VoIP technology and WiFi network.For further studies about usues of this technology, this thesis offers anapplication of VoIP technology over Wifi in Hanoi University of Technology, inwhich includes some certain combination models in various areas such as: library,classrooms, meeting rooms…

In the scope of my thesis, the offered models are only in studying withoutdeployment These need to be impoved further for deploying in the future

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

TÓM TẮT ĐỒ ÁN 4

MỤC LỤC 5

DANH SÁCH HÌNH VẼ 7

DANH SÁCH BẢNG BIỂU 9

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT 10

MỞ ĐẦU 12

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VOIP 14

1.1 Giới thiệu về mạng VoIP: 14

1.1.1 Mạng PSTN: 14

1.1.2 Khái niệm chung về VoIP 15

1.2 Các phần tử trong mạng VoIP: 19

1.2.1 Cổng (Gateway) 19

1.2.2 Thiết bị đầu cuối (Terminal) 19

1.2.3 Server 19

1.3 Cấu trúc kết nối mạng điện thoại IP 20

1.3.1 Kết nối PC – PC 20

1.3.2 Kết nối PC – Phone 20

1.3.3 Kết nối Phone – Phone 20

1.4 VoIP làm việc thế nào? 21

1.5 Các giao thức liên quan đến công nghệ VoIP 21

1.5.1 Giao thức báo hiệu 22

1.5.2 Giao thức định tuyến 26

1.5.3 Giao thức vận chuyển 27

1.6 Kết luận 30

CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG VOIP TRONG MẠNG WIFI 31

2.1 WiFi làm việc như thế nào? 31

2.1.1 Định nghĩa và các chuẩn của wifi 31

2.1.2 Ý nghĩa của tỉ số trải phổ 35

2.2 Phân lớp điều khiển truy nhập đường truyền (MAC) 45

2.2.1 Các dịch vụ thuộc phân lớp MAC 46

2.2.2 Kiến trúc lớp MAC: 50

2.3 Vấn đề về bảo mật 57

2.3.1 Xác Thực qua hệ thống mở (Open Authentication): 57

2.3.2 Xác thực qua khoá chia sẻ (Shared-key Authentication): 58

2.3.3 Bảo mật dữ liệu thông qua WEP (Wired Equivalent Privacy): 60

2.3.4 Bảo mật dữ liệu thông qua EAP (Extensible Authentication Protocol) 61

2.4 Các vấn đề cần khắc phục trong công nghệ VoIP over Wifi 61

2.4.1 Các nguyên nhân ảnh hưởng đến QoS 61

2.4.2 Vấn đề về chất lượng dịch vụ 63

2.4.3 Vấn đề về đồ tin cậy 63

2.4.4 Vấn đề về bảo mật 64

2.4.5 Vấn đề về phạm vi bao phủ 64

2.5 Kết luận: 64

CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VOIP TRONG MẠNG WIFI - PHỦ SÓNG CHO TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI 65

3.1 Nhu cầu phủ sóng Vo_WiFi trong trường ĐHBK Hà nội 65

3.2 Mô hình phủ sóng 65

3.2.1 Thông số kỹ thuật sử dụng 65

3.2.2 Mô hình phủ sóng tổng quan 70

3.2.2 Phủ sóng cho từng tòa nhà 72

3.3 Kết luận: 78

KẾT LUẬN 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 80

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Hình 1.1: Chuyển mạch kênh 14

Hình 2.20: Cơ chế 4-way handshake 55

Hình 2.21: Thuật toán Back-off CSMA/CA 55

Hình 2.22:PCF và DCF 57

Hình 2.23:Cấu trúc từ mã thuật toán WEP 61

Hình 2.24: Sự thay đổi thời gian các gói đến dích 63

Hình 3.1: Mô hình đấu nối cơ bản 69

Hình 3.2: Sơ đồ trường Đại học Bách khoa Hà nội 70

Hình 3.3: Kết nối từ thư viện điện tử 71

Hình 3.4: Đấu nối từ nhà cung cấp dịch vụ trong thư viện điện tử 72

Hình 3.5: Mô hình truyền dẫn cho thư viện điện tử 73

Hình 3.6:Mô hình kết nối giữa các tòa nhà 74

Hình 3.7:Mô hình phủ sóng cho từng tầng trong tòa nhà 75

Hình 3.8: Mô hình phủ sóng cho thư viện 76

Hình 3.9: Mô hình phủ sóng cho thư viện 76

Hình 3.10:Mô hình phủ sóng trong lớp học 77

Hình 3.11: Mô hình phủ sóng trong phòng họp 78

DANH SÁCH BẢNG BIỂU

Bảng 1-1: Các thành phần và chuẩn của giao thức H.323 22

VoIP Voice over Internet Protocol Gọi điện trên giao thức Internet

Wimax Worldwide Interoperability forMicrowave Access Hệ thống truy nhập vi ba tương táctoàn cầuWLAN Wireless Local Area Network Mạng cục bộ không dâyISDN Integrated Services DigitalNetwork Mạng số các Dịch vụ Tích hợp

ADSL Asymmetric Digital SubscriberLine Đường dây thuê bao số bất đốixứng

QPSK Quadrature phase-shift keying Khóa chuyển dịch pha vuông gócPSTN Public Switched TelephoneNetwork Mạng điện thoại chuyển mạch côngcộng

ITU International TelecomunicationUnion Liên Minh Viễn Thông Quốc TếSIP Session Initiation Protocol Giao thức Khởi tạo PhiênRTP Real-Time Transport Protocol Giao thức truyền tải thời gian thực

LDAP Lightweight Directory AccessProtocol Giao thức truy cập thư mục đơngiảnMCU Multipoint Conference Unit Đơn vị điều khiển đa điểmCSN Circuit Switched Network Mạng chuyển mạch

ATM (Asynchronous transfer mode Chế độ truyền không đồng bộATM

MGCP Media Gateway Control Protocol Giao thức điều khiển cổng đườngtruyềnIGPs Interior Gateway Protocol Giao thức bên trong cổng liên

mạngRIP Routing Information Protocol Giao thức thông tin định tuyếnOSPF Open Shortest Path First Giao thức tìm đường ngắn nhấttrước

EGP Exterior Gateway Protocol Giao thức bên ngoài cổng liênmạngBGP Border Gateway Protocol Giao thức cổng biên

RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức dự trữ tài nguyênRTCP Real-time Transport ControlProtocol Giao thức điều khiển truyền tải thờigian thựcUDP User Data Protocol Giao thức dữ liệu người dùng

MS Mobile Station Trạm di động

CPE (Customer Premise Equipment Khối giao tiếp người sử dụngIEEE Institute of electrical and

electronic Engineers Viện Kỹ thuật điện và điện tửCDMA Code Division Multiplex Access Đa truy cập phân chia theo mãOFDM Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing Ghép kênh phân chia theo tần sốtrực giao

FHSS Frequency Hopping spreadsystem Trải phổ nhảy tần

DSSS Direct Sequence Spread System Trải phổ trực tiếp

AWGN Additive White Gaussuan Noise Nhiễu tạp âm trắng

MAC Medium Access Control Kiểm soát môi trường truyền thông

OSI Open Systems Interconnection Mô hình liên kết các hệ thống mởDCF Distribute Coordination Function Hàm kết hợp phân tán

PCF Point Coordination Function Hàm kết hợp điểm

CSMA Carrer Sesnse Multiple Access Tổ chức thâm nhập nhiều mối bằngcảm nhận sóng mang

CSMA /CD Carrer Sesnse Multiple Accesswith Collision Detection

Tổ chức thâm nhập nhiều mối bằngcảm nhận sóng mang có dò xung

đột

CSMA/CA Carrer Sesnse Multiple Accesswith Collision Avoidance

Tổ chức thâm nhập nhiều mối bằngcảm nhận sóng mang tránh xung

đột

Hình 1.1: Chuyển mạch kênh

Hình 1.2: Mạng điện thoại truyền thống PSTN

Đây là ưu điểm nổi bật của điện thoại IP so với điện thoại truyền thốngđặc biệt với đối với các cuộc gọi đường dài Chi phí cho điện thoại IP chomột cuộc gọi đường dài chỉ bằng tri phí truy cập Internet Tín hiệu thoạitruyền tải trong mạng IP có khả năng sử dụng kênh hiệu quả cao, đồng

thời kỹ thuật nén thoại cho phép giảm tốc độ bit từ 64kbps xuống tới 8kbps Trong khi đó đối với một cuộc gọi thông thường thông qua mạng PSTN sẽ có một kênh 64kbps được duy trì suốt từ đầu cuối này đến đầu

cuối kia thông qua một hệ thống tổng đài, chi phí này đối với một cuộcgọi đường dài là khá lớn Trong trường hợp cuộc gọi được thực hiện qua

mạng IP, người sử dụng từ mạng PSTN chỉ phải duy trì kênh 64kbps đến

GW của nhà cung cấp dịch vụ tại địa phương Sau đó, tín hiệu thoại đượcnén, đóng gói và gửi đi qua mạng IP một cách có hiệu quả nhất để tớiđược GW nối tới một mạng điện thoại khác có người liên lạc ở đầu kia.Việc kết nối như vậy sẽ giảm đáng kể chi phí cuộc gọi

 Tích hợp mạng thoại, mạng số liệu và mạng báo hiệu:

Khác với mạng PSTN chỉ truyền tín hiệu thoại, mạng IP có khả năng tíchhợp tín hiệu thoại, số liệu và cả báo hiệu có thể đi chung Điều này tiếtkiệm chi phí đầu tư để xây dựng những mạng riêng rẽ và tiến tới mộtmạng tích hợp trong tương lai

 Khả năng mutilmedia và đa dịch vụ:

Vì mạng IP có khả năng truyền tích hợp cả tín hiệu thoại, số liệu và báohiệu nên trong khi đàm thoại, người sử dụng có thế vừa nói chuyện vừa

sử dụng các dịch vụ khác như truyền file, chia sẻ dữ liệu hay hình ảnh …của người bên kia

Nhược điểm:

Giao thức Internet (hay các mạng số liệu khác) thực chất không phải đượcthiết kế để truyền các thông tin thời gian thực như thông tin thoại Việc truyền tínhiệu thoại trên mạng chuyển mạch gói là rất khó thực hiện do trễ gói, mất gói trênmạng là không tránh khỏi Để cho chất lượng dịch vụ chấp nhận được, cần phải cómột kỹ thuật nén tín hiệu có tỉ số nén lớn, có khả năng tái tạo các gói bị thất lạc.Tốc độ của các bộ mã hoá/giải mã phải nhanh để không làm gián đoạn cuộc đàmthoại Đồng thời cơ sở hạ tầng mạng cũng phải nâng cấp lên các công nghệ mới để

có tốc độ cao và phải có một cơ chế thực hiện chức năng QoS (Quality of Service).Ngoài ra còn một số hạn chế của dịch vụ thoại IP so với dịch vụ thoại truyềnthống là chất lượng dịch vụ và khả năng truy cập dịch vụ Hạn chế về chất lượngdịch vụ có nguyên nhân không phải do công nghệ VoIP mà do chính sách về chấtlượng được thiết lập trước đó trên mạng Internet: dịch vụ chỉ được cung cấp với

“chất lượng tốt nhất có thể” và do đó không đảm bảo hoàn toàn yêu cầu trongtruyền tín hiệu thời gian thực Mức độ phức tạp của mạng cũng như các kết nốimạng cũng là yếu tố quyết định chất lượng dịch vụ Một yếu tố khác cũng ảnhhưởng đến chất lượng dịch vụ thoại IP là do trên mạng Internet, dịch vụ IP phải chia

sẻ đường truyền cùng lúc với nhiều dịch vụ khác Nếu so sánh, một kênh tín hiệuthoại chỉ sử dụng khoảng 30% năng lực trong khi trên Internet tỉ lệ này là 100%.Một ví dụ chất lượng dịch vụ trong mạng VoIP là vấn đề về tiếng vọng Nếunhư trong thoại PSTN do trễ ít nên tiếng vọng không ảnh hưởng nhiều thì trongmạng VoIP, do trễ gói nên tiếng vọng ảnh hưởng nhiều đến chất lượng thoại Vìvậy, khử tiếng vọng cũng là một yêu cầu đặt ra với mạng VoIP

c)Những vấn đề kỹ thuật cần giải quyết

Chất lượng thoại phải tương đương với PSTN, bất chấp các mạng có các cấpQoS khác nhau

Mạng IP phải đạt được những chỉ tiêu kỹ thuật cần thiết, bao gồm giảm thiểucác cuộc gọi bị từ chối, sự trễ trên mạng, mất gói và đứt kết nối Điều nàyđòi hỏi ngay cả trong tình trạng tắc nghẽn hay khi nhiều người sử dụngphải chia sẻ tài nguyên mạng.

Điều khiển cuộc gọi (báo hiệu): phải làm cho quá trình điều khiển cuộc gọitrở nên trong suốt với người dùng khiến họ không biết đến kỹ thuật nàođược sử dụng để thực hiện dịch vụ

Liên kết dịch vụ PSTN/VoIP bao gồm các GW giữa các môi trường mạngthoại và dữ liệu

Quản lý hệ thống an toàn, địa chỉ hoá và thanh toán phải được cung cấp Tốtnhất là được hợp nhất với các hệ thống hỗ trợ hoạt động PSTN

1.2 Các phần tử trong mạng VoIP:

1.2.1 Cổng (Gateway)

Gateway có chức năng biến đổi các tín hiệu từ các điện thoại truyền thống(POTS, T1/E1, ISDN các trung kế E&M) sang VoIP và ngược lại

1.2.2 Thiết bị đầu cuối (Terminal)

Thiết bị đầu cuối có thể là một gateway, một điện thoại IP (một máy điện thoại

IP là một đầu cuối có sự hỗ trợ VoIP tự nhiên và có thể kết nối trực tiếp tới mộtmạng IP) hoặc một PC với một giao diện VoIP

1.2.3 Server

Cung cấp các chức năng quản lý và quản trị để hỗ trợ sự định tuyến các cuộcgọi qua mạng IP Trong một hệ thống dựa trên H.323, server được hiểu như mộtGatekeeper Trong SIP/SDP, Server được hiểu như một server SIP Trong hệ thốngdựa trên MGCP hoặc MEGACO, server này là một Call Agent

Mạng IP có thể là một mạng dùng riêng, một mạng Intranet hay Internet

Hình 1.3: Các Phần tử cấu thành mạng VoIP

1.3 Cấu trúc kết nối mạng điện thoại IP

Hình 1.3 mô tả các thành phần cơ bản của mạng phục vụ cho dịch vụ thoạiInternet Về cơ bản cấu trúc kết nối trong mạng VoIP có thể chia thành ba loại:

- Kết nối PC - PC

- Kết nối PC - Phone

- Kết nối Phone - Phone

1.3.1 Kết nối PC – PC.

Khi thực hiện kết nối PC – PC về mặt hình thức có thể chia làm 2 loại:

- Hai PC kết nối thông qua LAN hoặc một mạng IP

- Kết nối giữa một PC trong mạng IP này với một PC trong mạng IP khácthông qua mạng PSTN

Trong mô hình kết nối PC với PC, mỗi máy tính được trang bị một SoundCard, một Microphone, một Speaker và được kết nối trực tiếp với mạng Internet.Mỗi máy tính được cung cấp một địa chỉ IP, khi đó hai máy tính trao đổi các tín

hiệu thoại với nhau thông qua mạng Internet Các thao tác như lấy mẫu tín hiệu âmthanh; mã hoá và giải mã; nén và giải nén tín hiệu đều được thực hiện ở mỗi máytính của người sử dụng

1.3.2 Kết nối PC – Phone.

Đối với kiểu kết nối PC và máy thoại, do có sự chuyển tiếp từ mạng Internet sang mạng SCN (Switching Circuit Network) nên bao giờ cũng có sự tham gia của Gateway

1.3.3 Kết nối Phone – Phone.

Là mô hình mở rộng của mô hình PC – Phone sử dụng Internet làm phương tiệnliên lạc giữa các mạng PSTN Tất cả các mạng PSTN đều kết nối với mạng Internetthông qua các Gateway gần nhất Tại Gateway phía phát, địa chỉ sẽ được chuyểnđổi từ địa chỉ PSTN sang địa chỉ IP để có thể định tuyến các gói tin đến được mạngđích Đồng thời Gateway nguồn có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu thoại tương tựthành dạng số sau đó mã hoá, nén, đóng gói và gửi qua mạng Gateway ở phía thuchuyển đổi lại thành địa chỉ PSTN và tín hiệu được giải nén, giải mã chuyển đổingược lại thành tín hiệu tương tự gửi vào mạng PSTN đến đích

1.4 VoIP làm việc thế nào?

Quá trình xử lý đầu tiên trong hệ thống IP là số hoá âm thoại của người nói,sau đó là nén và loại các tín hiệu không mong muốn Để làm việc này có hai giaiđoạn Đầu tiên, hệ thống kiểm tra thông tin mới chuyển đến để quyết định xem nó

có chứa tín hiệu thoại không, hay chỉ là nhiễu xung quanh và tiến hành loại bỏ cácgói không chứa tín hiệu thoại Tiếp theo, các thuật toán phức tạp được triển khai đểgiảm lượng thông tin phải chuyển đến phía thu Các thuật toán dùng để nén tín hiệugồm: G.723, G.728, G.729 Sau khi nén tín hiệu thoại phải được đóng gói và gắnthêm các giao thức

Trong suốt quá trình tập hợp tín hiệu thoại, do bộ phát phải đợi để gom đủ tínhiệu thoại rồi mới kết hợp chúng thành gói nên sẽ xảy ra hiện tượng tích trữ tínhiệu, cộng với việc các gói dữ liệu được truyền qua mạng theo nhiều đường khácnhau nên chúng sẽ không đến đích theo đúng thứ tự dẫn đến hiện tượng trễ góitrong mạng IP Ngoài ra đối với điện thoại IP còn xảy ra hiện tượng mất gói nhất là

trong thời gian tắc nghẽn do lỗi xảy ra khi truyền Điều này làm giảm đáng kể chấtlượng thoại.

Để khắc trễ gói, các gói dữ liệu đến trước sẽ được giữ lại trong một bộ đệm,thời gian dữ liệu bị giữ lại phụ thuộc các đặc tính của mạng Đối với hiện tượng mấtgói, do hệ thống VoIP không thể đợi truyền lại nên một số kỹ thuật sửa lỗi đã ra đời

để tạo ra âm thanh lấp vào chỗ trống Quá trình này sẽ lưu lại một tỉ lệ tín hiệu thoạiđược đưa đến trước, sau đó dùng một thuật toán phức tạp để đoán một cách gầnđúng nội dung các gói bị mất, tạo ra các thông tin mới để tăng chất lượng thoại Vìthế âm thanh thu được ở đầu thu tuy không chính xác hoàn toàn như âm thanhtruyền đi ban đầu, nhưng cũng có chất lượng tương đối

1.5 Các giao thức liên quan đến công nghệ VoIP

Cũng tương tự như mạng PSTN giao thức được chia làm ba loại: truy nhập, chuyển mạch và vận chuyển thì đối với VoIP đó là báo hiệu, định tuyến và vận chuyển Trong VoIP, báo hiệu cũng tương tự như chức năng chuyển mạch, nó gồm các giao thức SIP và H.323, thiết lập đường đi cho cuộc đàm thoại hoặc luồng truyền thông Các giao thức điều khiển cổng như: MGCP và MEGACO nhằm thiết

lập điều khiển trạng thái trong truyền thông và trong các cổng báo hiệu Các giao

thức định tuyến UDP và TCP được so sánh với chức năng chuyển mạch trong mạng PSTN, còn RTP tương tự như chức năng vận chuyển.

1.5.1 Giao thức báo hiệu

a Khái niệm

Quá trình thiết lập một cuộc gọi VoIP gần như thiết lập một cuộc gọi chuyểnmạch trong mạng PSTN Một cổng truyền thông được tải xuống với các thông sốcho phép mã hoá luồng truyền thông thích hợp và cho phép sử dụng các đặc tínhcủa mạng điện thoại Báo hiệu sẽ thiết lập một mạch ảo trên mạng Tín hiệu báohiệu độc lập với luồng thông tin, nó xác định môi trường được sử dụng cho cuộcgọi, báo hiệu cùng tồn tại trong suốt cuộc gọi Hiện nay hai giao thức báo hiệu cùngđược sử dụng phổ biến trong VoIP là SIP và H.323

i/ Giao thức H.323

Chuẩn H.323 là một công nghệ cơ bản trong kỹ thuật truyền dẫn (Dữ liệu, hìnhảnh và âm thanh) thời gian thực qua các mạng chuyển gói do ITU-T giới thiệu.H.323 sử dụng giao thức vận chuyển thời gian thực RTP Nó định rõ các thànhphần, các giao thức và các thủ tục cung cấp thông tin truyền thông qua mạng gói.H.323 cung cấp rất nhiều dịch vụ do vậy có thể ứng dụng cho nhiều lĩnh vực nhưgiải trí, thương mại và sinh hoạt thông thường Các thành phần và giao thức củachuẩn H.323 như bảng sau

Bảng 1-1: Các thành phần và chuẩn của giao thức H.323

Báo hiệu cuộc gọi (call

Mã hoá/giải mã audio (audio

Chia sẻ dữ liệu (data sharing) T.120

ii/ Giao thức SIP.

Session Initiation Protocol – SIP là một giao thức điều khiển tín hiệu đơn giảnthuộc tầng ứng dụng sử dụng cho công nghệ VoIP dùng chế độ Redirect SIP là giaothức dựa hoàn toàn trên hệ client – server Địa chỉ của SIP (URL), có thể gắn vàotrang web và do đó có thể tích hợp như một ứng dụng mạnh (Ví dụ: click to talk).SIP được sử dụng để thiết lập các phiên trong mạng IP

Chuẩn SIP giống giao thức H.323 ở chỗ cả hai đều có khả năng thiết lập vàtruyền tín hiệu các cuộc gọi trong mạng Internet Tuy nhiên, khác với H.323, SIP làmột giao thức ngang hàng, tương tác theo thời gian thực, do đó có thể xử lý thôngtin trong cấu trúc mạng phức tạp Nền công nghiệp VoIP và chuyển mạch mềm tintưởng rằng SIP sẽ thay thế H.323 như một giao thức báo hiệu chuẩn cho VoIP Giao

SIP Phone SIP Phone

SIP server uỷ quyền

Dòng báo hiệu SIP

Dòng báo hiệu SIP

RTP

thức vận chuyển tối ưu của SIP là RTP Hình dưới đây cho thấy SIP như một giaothức báo hiệu và RTP như một giao thức vận chuyển dành cho đàm thoại

Hình 1.4: Giao thức báo hiệu SIP và RTP truyền tải cuộc đàm thoại

iii/ Kiến trúc SIP

SIP có kiến trúc client/server Client ở đây là tác nhân người dùng UA (User

Agent) UA tương tác với người dùng Có bốn loại SIP server: User Agent server, Redirect server, Proxy server, và Registrar Mỗi loại SIP server được sử dụng xác

định kiến trúc mạng

Location server không phải là thực thể SIP nhưng là một phần quan trọng

trong kiến trúc SIP Một server cục bộ có thể lưu trữ và trả lại vị trí người dùng Nó

có thể sử dụng thông tin từ Registrar hay từ bất cứ cơ sở dữ liệu nào khác SIPkhông được sử dụng giữa những server cục bộ và SIP server Một vài server cục bộ

sử dụng giao thức LDAP (Lightweight Directory Access Protocol) để liên lạc vớiSIP server

b Sự ảnh hưỏng lẫn nhau với các mạng đa phương tiện khác

H.323 định rõ bốn thành phần cấu thành khi các mạng hoạt động liên kết với

nhau, cung cấp những dịch vụ truyền thông điểm - điểm hay điểm - đa điểm: thiết

bị đầu cuối, gateway, gatekeepers, và đơn vị điều khiển đa điểm (MCU).

i/ Thiết bị đầu cuối.

Được dùng trong thông tin đa phương tiện hai chiều thời gian thực, thiết bị đầucuối H.323 có thể là một máy PC hoặc thiết bị độc lập chạy trên giao thức H.323 vàcác ứng dụng đa phương tiện khác Nó hỗ trợ giao tiếp tín hiệu audio và không bắtbuộc phải hỗ trợ truyền thông video hay dữ liệu Bởi vì các thiết bị đầu cuối H.323cung cấp dịch vụ cơ bản là truyền thông audio nên các thiết bị này đóng vai trò quantrọng trong mạng điện thoại IP Mục đích chính của giao thức H.323 là làm việc lẫnnhau giữa các thiết bị đầu cuối đa phương tiện Thiết bị đầu cuối H.323 tương thíchvới các thiết bị đầu cuối H.324 trong các mạng SCN và mạng không dây, H.310trên mạng B-ISDN, H.320 trên mạng ISDN, H.321 trên mạng B-ISDN, và H.322đảm bảo chất lượng dịch vụ trên mạng LAN H.323 được dùng trong các hội thảo

đa điểm

ii/ Gateway.

Một Gateway dùng để kết nối hai mạng không giống nhau Một H.323Gateway kết nối giữa mạng H.323 với các mạng không dùng H.323 Ví dụ H.323gateway với mạng SCN (Mạng SCN gồm tất cả các bộ chuyển mạch thoại, nhưPSTN) Kết nối này có được nhờ việc phiên dịch các giao thức dùng cho việc khởitạo và giải phóng cuộc gọi Tuy nhiên, khi kết nối hai thiết bị đầu cuối trên cùngmột mạng H.323 thì không cần Gateway

iii/ Gatekeeper.

Có thể coi một Gatekeeper như bộ não của mạng H.323 Nó là điểm trung tâmcủa tất cả các cuộc gọi trong phạm vi mạng H.323 Mặc dù không bắt buộc phải cónhưng các Gatekeeper cung cấp các dịch vụ cơ bản như: định địa chỉ, nhận thức,xác thực các thiết bị đầu cuối và các Gateway, quản lý băng thông, tính toán, báogiá và tính cước Gatekeeper còn có các dịch vụ định tuyến cuộc gọi

iv/ MCU.

Khối điều khiển đa điểm MCU hỗ trợ hội thảo có ba điểm thiết bị đầu cuốiH.323 hay nhiều hơn Tất cả các thiết bị tham gia vào hội thảo đều thiết lập một kếtnối đến MCU MCU quản lý các tài nguyên của hội thảo, thoả thuận giữa các thiết

bị đầu cuối để quyết định sử dụng bộ giải mã audio hay video và có thể quản lýluồng truyền thông Các Gatekeeper, Gateway và MCU là các thành phần hoàn toàn

tách biệt nhau trong chuẩn H.323 nhưng có thể sử dụng chúng như một thiết bị vật

lý đơn

c Giao thức MGCP.

Giao thức điều khiển cổng đường truyền MGCP sử dụng để điều khiển cáccuộc gọi từ xa được gọi là cổng điều khiển dòng thông tin hay Call Agent Mộtcổng thoại (Telephone Gateway) là một phần tử mạng cung cấp sự chuyển đổi giữatín hiệu tiếng nói trên mạng chuyển mạch kênh và các gói dữ liệu truyền trên mạngInternet hay mạng chuyển mạch gói khác MGCP cung cấp một kiến trúc điều khiển

mà sự điều khiển chính nằm ngoài Gateway và được xử lý bởi các phần tử điềukhiển cuộc gọi bên ngoài MGCP coi như các phần tử điều khiển, cuộc gọi sẽ đồng

bộ hoá với các phần tử khác để gửi lệnh tới Gateway dưới quyền điều khiển của nó

Về bản chất, MGCP thực chất là giao thức Master/Slave trong đó Gateway cónhiệm vụ chờ và xử lý các yêu cầu tới từ các phần tử điều khiển

1.5.2 Giao thức định tuyến

VoIP được định tuyến trên mạng nhờ các Router Để có được chất lượng dịch

vụ tốt nhất, các gói thoại cần phải nhận quyền ưu tiên cao hơn các gói dữ liệu Hoạtđộng của Router gồm có một số quá trình xử lý Đầu tiên, Router tạo ra một bảngđịnh tuyến để tập hợp thông tin về đường đi tối ưu từ các router khác cho mỗi gói.Bảng này là tĩnh nếu chỉ phụ thuộc vào cấu hình và các điều kiện hiện thời Địnhtuyến động động được coi là một kỹ thuật tốt hơn vì nó thích hợp với điều kiện

chuyển mạng Hai thuật toán sử dụng để xác định đường đi tối ưu là vector khoảng cách và trạng thái liên kết Các giao thức sử dụng hai thuật toán này được gọi là IGPs (Interior Gateway Protocol) RIP (Routing Information Protocol) là một IGP được xây dựng trên nền tảng của thuật toán vector khoảng cách, và giao thức OSPF

(Open Shortest Path First) là một IGP dựa trên trạng thái liên kết Khi một mạng

cần liên lạc với một mạng khác, nó sử dụng EGP (Exterior Gateway Protocol) BGP (Border Gateway Protocol) là một ví dụ về EGP.

a RIP

RIP là giao thức vector khoảng cách có sử dụng các hop đếm (số router nó điqua trên đường tới đích) như là hệ đơn vị met của nó RIP được sử dụng rộng rãi

cho định tuyến luồng trên Internet và là một dạng IGP, có nghĩa là nó thực hiệnđịnh tuyến trong một hệ thống tự trị đơn Còn EGP như giao thức BGP thì nó thựchiện định tuyến giữa các hệ thống tự trị khác nhau RIP bản thân nó đã tiến hoáthành giao thức định tuyến trên Internet, và các hệ giao thức khác sử dụng các phiênbản RIP.

b OSPF

OSPF là giao thức định tuyến trạng thái liên kết cần việc gửi các LSA (LinkState Advertisement) tới tất cả các router trong phạm vi cùng một phân cấp Cácthông tin trên các giao diện tham gia (Sử dụng hệ met) và các biến khác đều chứatrong OSPF LSA Khi các router OSPF tích luỹ các thông tin trạng thái liên kết,chúng sử dụng thuật toán SPF (Shortest Path First) để tính toán đường đi ngắn nhấttới mỗi node

c Giao thức dự trữ tài nguyên (RSVP)

Resource Reservation Protocol (RSVP) là một giao thức điều khiển mạng mà

có thể cho các ứng dụng Internet đạt được chất lượng dịch vụ, đặc biệt đối với cácluồng dữ liệu RSVP không phải là một giao thức định tuyến, nó chỉ làm việc kếthợp với các giao thức định tuyến và cài đặt các danh sách truy cập động (DynamicAccess) tương đương tuân theo các tuyến đường mà giao thức định tuyến tính toán Trong phạm vi giao thức RSVP, chất lượng dịch vụ là một thuộc tính đượcđịnh rõ trong các chỉ tiêu luồng dữ liệu được sử dụng để quyết định cách thức cácthực thể tham gia (như Router, Receivers và Senders) quản lý sự trao đổi dữ liệu.Giao thức RSVP còn dùng để xác định QoS nhờ các Host và các Router Các Hostdùng giao thức RSVP để đưa ra yêu cầu mức độ QoS từ mạng với tư cách là mộtứng dụng dòng dữ liệu Các Router dùng giao thức này để chuyển giao các yêu cầu

về QoS tới các Router theo đường đi của dòng dữ liệu Bằng cách như vậy, giaothức RSVP duy trì trạng thái của các Host và các Router để cung cấp các dịch vụtheo yêu cầu

1.5.3 Giao thức vận chuyển

a RTP

Giao thức thời gian thực RTP là giao thức phổ biến nhất trong các giao thứcvận chuyển của VoIP RTP hoạt động ở lớp cao hơn UDP, nó không có cơ chế tránhmất gói và cũng không có sự bảo đảm nào về thứ tự đúng của các gói khi đến đích.Các gói RTP khắc phục những hạn chế này bằng cách tính đến các số chuỗi, các sốnày giúp các ứng dụng sử dụng giao thức RTP phát hiện các gói bị mất và đảm bảothứ tự các gói đến đầu thu là đúng Các gói RTP gồm tem ghi thời gian (TimeStamp) dùng để xác định thời gian gói được lấy mẫu từ nguồn của nó Tem ghi thờigian này giúp cho ứng dụng phía đích quyết định việc kết thúc đồng bộ với người

sử dụng, tính toán trễ và jitter Giao thức RTP không có khả năng khắc phục trễ vàjitter, nhưng nó lại cung cấp thêm thông tin cho các ứng dụng lớp cao hơn, nhờ vậycác ứng dụng này có thể đưa ra các quyết định để gói thoại được xử lý tốt nhất RTPcung cấp xác minh kiểu Payload, con số chuỗi, tem thời gian và kiểm tra các gói đãphát đi Còn UDP cùng cấp các dịch vụ tổng kiểm tra và kết hợp

i/ Trường RTP payload.

RTP mang tín hiệu thoại đã được mã hoá số đi bằng cách lấy một hoặc nhiều

mẫu thoại đã mã hoá số và gắn thêm vào trường RTP Header để tạo ra các gói RTP Như vậy, cấu tạo của gói RTP sẽ có một trường RTP Header và một trường Payload gồm các mẫu thoại Các gói RTP này được gửi tới lớp UDP, trường UDP Header được gắn vào gói đó Sự kết hợp này được gửi tới lớp IP và trường IP Header được gắn vào gói đó tạo thành IP datagram và được định tuyến đến đích.

Tại trạm đích , Headers này được sử dụng để chuyển các gói qua ngăn xếp đến cácứng dụng thích hợp

ii/ Trường RTP header.

RTP mang tín hiệu thoại trong các gói Trường RTP Payload bao gồm các mẫu

mã hoá số Trường RTP Header được gắn vào trường RTP Payload và gói này được

gửi tới lớp UDP Trường RTP header chứa các thông tin cần thiết để bên thu có thểxây dựng lại các mẫu thoại gốc

b RTCP

Giao thức RTCP hỗ trợ việc trao đổi các thông tin điều khiển giữa các phiên

tham gia với mục đích cung cấp sự phản hồi có liên quan đến chất lượng dịch vụ

Sự phản hồi này được dùng để phát hiện và sửa chữa các vấn đề trong quá trình

phân phối Sự kết hợp giữa RTCP và IP multicast cho phép người vận hành mạng điều khiển chất lượng phiên RTP RTCP trao quyền cho nhà vận hành mạng để họ

lấy được các thông tin về độ trễ, jitter và sự mất gói nhằm sửa lỗi ở những nơi cókhả năng cải thiện chất lượng dịch vụ

c Giao thức Internet IPv6.

Giao thức Internet phiên bản 4 (IPv4) là một phiên bản địa chỉ Internet nổi bật

và đang được sử dụng rộng rãi Sự bùng nổ các địa chỉ Internet đòi hỏi phải có sựtriển khai một phiên bản định địa chỉ IP mới, đó là IPv6 IPv6 tạo ra vô vàn địa chỉ,nhiều hơn rất nhiều so với IPv4 IPv6 cải tiến hơn IPv4 ở các đặc tính sau:

- Khoảng địa chỉ được mở rộng: mỗi địa chỉ được xác định bởi 128 bit thay vì

32 bit như trong IPv4

- Định dạng phần Header được đơn giản hoá: cho phép xử lý khuôn dữ liệu dễ

dàng hơn

- Cải thiện khả năng hỗ trợ cho phần Header và các phần mở rộng: tăng tính

linh hoạt trong việc đưa ra các lựa chọn mới

- Khả năng đánh nhãn dòng: cho phép nhận dạng các dòng lưu lượng cho cácứng dụng thời gian thực

- Tính xác thực và bảo mật: hỗ trợ xác thực và tính toàn vẹn dữ liệu, và tínhchắc chắn của dữ liệu ở lớp IP được hỗ trợ với mức độ tương đối hơn so với cácgiao thức và cơ cấu nằm bên trên lớp IP

d Giao thức UDP

Giao thức User Data Protocol là một giao thức “Connectionless-không liênkết” được sử dụng thay thế cho TCP ở trên IP theo yêu cầu ứng dụng Khác vớiTCP, UDP không có các chức năng thiết lập và giải phóng liên kết, tương tự như IP

Dữ liệu có thể bị mất, bị lỗi hay bị truyền luẩn quẩn trên mạng mà không hề cóthông báo lỗi cho người gửi Tóm lại là nó cung cấp các dịch vụ vận chuyển khôngtin cậy như trong TCP

UDP có chức năng gán và quản lý các số hiệu cổng (Port Number) để địnhdanh duy nhất cho các ứng dụng chạy trên một trạm của mạng Do ít chức năng

Port nguồn

Độ dài

Port đích Checksum

Dữ liệu

… …

phức tạp nên UDP có xu thế hoạt động nhanh hơn so với TCP Nó thường đượcdùng cho các dịch vụ không đòi hỏi độ tin cậy cao trong vận chuyển Nó cũngkhông cung cấp cơ chế báo nhận (Acknowledgment), không sắp xếp tuần tự các đơn

vị dữ liệu (Datagram) đến và có thể dẫn đến tình trạng mất hoặc trùng dữ liệu màkhông hề có thông báo lỗi cho người gửi

UDP được dùng để chuyển thoại trong VoIP TCP không được dùng bởi vì cơchế điều khiển luồng và truyền lại gói thoại không cần thiết UDP được sử dụng đểtruyền các dòng Audio, nó liên tục truyền dù là 5% hay 50% số gói bị mất

Hình 1.4 Một gói UDP.

Trong đó:

- Port nguồng (16bit): cho biết địa chỉ cổng của trạm nguồn Nếu nó khôngđược chỉ ra thì cổng này được thiết lập bằng không

- Port đích (16bit): cho biết địa chỉ của trạm đích

- Độ dài (16bit): cho biết kích thước của một UDP Datagram (kể cả phầnHeader) Kích thước tối thiếu của một UDP Datagram là 8byte (Chỉ có phầnHeader, không có phần dữ liệu)

- Checksum (16bit): là mã kiểm soát lỗi theo phương pháp CRC

1.6 Kết luận

Công nghệ VoIP ra đời sử dụng giao thức Internet nên có nhiều tính năng ưuviệt hơn so với điện thoại truyền thống như giảm giá cước, tích hợp dữ liệu Tuy

nhiên nó chưa có khả năng thay thế hoàn toàn mạng điện thoại truyền thống Lý dochủ yếu là do Internet không phải là một mạng ra đời cho việc truyền dữ liệu mạngtính thời gian thực nên chết lượng VoIP chưa được tốt Mạng VoIP hiện vẫn đangđược nghiên cứu và nâng cấp để đưa chất lượng được tốt hơn, khắc phục các hiệntượng như mất gói, trễ gói

CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG VoIP TRONG MẠNG WIFI

Kỹ thuật VoIP trong mạng Wifi - VoIP over Wifi (hay VoWifi) là kỹ thuậtVoIP được thực hiện theo chuẩn Wifi Tín hiệu thoại ngoài việc được truyền theo

chế độ truyền không đồng bộ ATM (Asynchronous transfer mode), khung relay, X25, và giao thức Internet, nó còn được truyền theo tiêu chuẩn wifi Sau đây ta sẽ

tìm hiểu hoạt động của chuẩn 802.11, xem nó làm thế nào mà chuẩn này lại đượcdùng để truyền tín hiệu thoại

2.1 WiFi làm việc như thế nào:

2.1.1 Định nghĩa và các chuẩn của wifi

Mạng truy nhập không dây Wifi_Wireless Fidelity hay còn gọi mạng nội hạt

không dây (Wireless LAN) là hệ thống mạng sử dụng kỹ thuật truyền dẫn vô tuyến

để cung cấp khả năng kết nối tới mạng của nhà cung cấp dịch vụ truyền thông chocác thuê bao thay cho những phương thức sử dụng dây dẫn truyền thống (cáp đồng,cáp quang…)

Một mạng bao gồm các máy tính để bàn được kết nối vào một mạng lớn hơn

(LAN, wire area network WAN, Internet) thông qua các dây cáp tới hub, router,

hoặc switch Card giao tiếp mạng của máy tính sẽ gửi các giá trị 0 và 1 xuống dâycáp bằng cách thay đổi điện thế của đường dây từ +5V tới –5V theo nhịp địnhtrước WiFi chỉ đơn giản thay thế những đường cáp này bằng sóng radio thu pháthai chiều có năng lượng thấp Thay vì thay đổi điện thế trên đường dây, nó mã hoácác giá trị 0 và 1 bằng cách đặt một tín hiệu vô tuyến dao động qua lại trên một tínhiệu không đổi hiện thời cũng theo nhịp định trước Tín hiệu radio dao động qua lạinày sẽ mã hoá các giá trị 0 và 1 thành dạng sóng vô tuyến Các chỉ tiêu kỹ thuật củachuẩn IEEE 802.11b cho phép việc truyền dẫn không dây đối với dữ liệu thô tốc độxấp xỉ 11 Mbps đạt khoảng cách lên tới một vài trăm feet ở băng tần chưa đăng ký2.4 GHz Khoảng cách này phụ thuộc vào chướng ngại vật, loại vật liệu, và tầmnhìn thẳng

Về mặt vật lý, WLAN có hai thành phần cơ bản là:

 Trạm gốc không dây (WBS – Wireless Base Station) hay còn gọi là

AP (Access Point): là thiết bị đặt ở phía nhà cung cấp dịch vụ được

đấu nối với mạng của nhà cung cấp đó để truy cập vào mạng Internet.Thông thường AP được đấu với Router, Hub hoặc Switch để được cấpmột địa chỉ IP riêng Sau đó kết nối tới mạng của nhà cung cấp dịch

vụ thông qua các hệ thống truyền dẫn thông dụng như cáp quang, cápđồng hoặc viba AP có khả năng chuyển đổi tín hiệu số đến từ mạngcủa nhà cung cấp dịch vụ thành dạng tín hiệu số tương thích với cácchuẩn truyền dẫn vô tuyến AP bao gồm một bộ thu phát(Transceiver) và một bộ điều khiển (Controller) thực hiện các chứcnăng chủ yếu như:

 Cung cấp giao diện cho kết nối với mạng của nhà khai thác, giaodiện vô tuyến hướng phía khách hàng

 Đảm bảo chức năng an toàn thông tin trên giao tiếp vô tuyến,chứng thực giao diện kết nối với khách hàng

 Quản trị tài nguyên vô tuyến

 Đăng ký khối giao diện người sử dụng

 Cung cấp giao diện vô tuyến hướng tới trạm gốc của nhà cung cấpdịch vụ

 Cung cấp giao diện cho các thiết bị đầu cuối của khách hàng

 Chuyển đổi giao thức, chuyển đổi mã, cấp nguồn

Hình 2.5: Thiết bị mạng Wifi

Hình 2.6: Mạng Wireless LAN

Các chuẩn trong wifi

Viện Kỹ thuật điện và điện tử (IEEE) đã xây dựng và chuẩn hoá toàn cầu dànhcho các thiết bị mạng WLAN bằng chuẩn IEEE 802.11 Trong họ IEEE 802.11 thìchuẩn IEEE- 802.11b: sử dụng tần số 2,4GHz (2,4-2,4853GHz) cho phép truyền dữliệu 11Mbps (và 802.11a: 5-6GHz, 54Mbps) đang được sử dụng phổ biến với cáitên Wi-Fi Nó có ưu thế để trở thành chuẩn cho mạng LAN không dây (WLAN) vàđược lựa chọn để kết nối chung cho nhiều loại khách hàng

Bảng 2-2: Các chuẩn trong IEEE 802.11

 802.11a (5÷6 Ghz, 54 Mbps): sử dụng phương pháp điều chế OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) hoạt động ở dải tần 5 ÷ 6Ghz, tốc độ truyền dữ liệu lên đến 54 Mbp, thực tế công nghệ này có thểđạt tới thông lượng trong khoảng 20Mbps đến 25Mbps với lưu lượngthông thường Trong môi trường công sở điển hình phạm vi bán kính làm

việc có thể lên đến 50m tại tốc độ thấp nhất, ở tốc độ cao hơn phạm vinày là 25m 802.11a có thể có 4, 8 hay nhiều kênh hơn phụ thuộc vàotừng quốc gia Chuẩn này sẽ được đưa vào sử dụng rộng rãi trong một vàinăm tới.

 802.11b ( 2.4 Ghz, 11Mbps ): được thông qua năm 1999 802.11b hoạtđộng ở dải tần 2.4 Ghz là giải tần ISM ( Industrial, Scientific andMedical) Ở Mỹ, thiết bị hoạt động ở dải tần này không phải đăng ký Tốc

độ truyền dữ liệu có thể lên đến 11Mbps với băng thông trong khoảng 4Mbps đến 6 Mbps Trong môi trường công sở thông thường, bán kính baophủ tối đa là 75m tại tốc độ thấp nhất, ở tốc độ cao hơn phạm vi này giảmxuống 30m 802.11b chỉ sử dụng 3 kênh chồng lấp do đó việc giảm thiểunhiễu vô tuyến là rất khó WiFi là tên gọi của các dòng sản phẩm tươngthích với chuẩn 802.11b và được đảm bảo bởi tổ chức WECA (WirelessEthernet Compatibility Alliance) Phương pháp điều chế là CSMA/CACarier Sence Multiple Access / Collision Avoid)

 802.11g ( 2.4 Ghz, 54 Mbps ): tăng cường sử dụng dải tần 2.4GHz.Chuẩn này cũng hoạt động ở dải tần 2.4 Ghz, tốc độ truyền dữ liệu có thểđạt tới 54 Mbps nhưng chỉ truyền được giữa những đối tượng nằm trongkhoảng cách ngắn

Bảng 2-3: Các chuẩn khác trong IEEE 802.11

802.11d Cho phép các nước hiện không hợp với chuẩn 802.11 có thể sử

dụng được chuẩn này

802.11e Triển khai lớp MAC để tăng hiệu quả chất lượng của dịch vụ.802.11f Với mục dích tăng sự tương hợp giữa các thiết bị AP của các

nhà cung cấp khác nhau

802.11i Triển khai các kỹ thuật tính bảo mật và xác thực.

802.11x Phát triển tử 802.11b về bảo mật.

2.1.2 Ý nghĩa của tỉ số trải phổ

Một trong các kỹ thuật cơ bản của chuẩn 802.11 là kỹ thuật trải phổ sóng vôtuyến có nghĩa là sử dụng một dải tần rộng hơn dải tần cần để truyền thông tin.Nghe có vẻ như sẽ gây lãng phí, nhưng trên thực tế lại đem lại nhiều lợi ích nhưgiảm nhiễu và giúp tín hiệu có thể cùng tồn tại với đường truyền băng hẹp

Có nhiều phương pháp trải phổ như nhảy thời gian (time hopping), điều chế tần

số, FHSS, DSSS và các phưong pháp lai giữa những cách trải phổ này Chuẩn802.11 cung cấp hai dạng kỹ thuật trải phổ là trải phổ trực tiếp DSSS và trải phổnhảy tần FHSS Cả hai phương pháp này đều tuân theo các quy định của tổ chức

FCC để hoạt động được ở băng tần 2.4GHz Chuẩn 802.11b sử dụng phương pháp

DSSS Do đó ở đây chỉ xét phương pháp trải phổ trực tiếp DSSS

Trải phổ trực tiếp DSSS (Direct Sequence Spread System)

Trong DSSS, tín hiệu băng hẹp và tín hiệu trải phổ cùng được phát với mộtcông suất và một dạng thông tin nhưng mật độ phổ công suất (power density) củatín hiệu trải phổ lớn hơn nhiều tín hiệu băng hẹp Tín hiệu dữ liệu kết hợp với chuỗi

mã giả ngẫu nhiên trong quá trình mã hoá sẽ cho ra một tín hiệu với băng thông mởrộng hơn nhiều so với tín hiệu ban đầu nhưng mức công suất lại thấp hơn

Một ưu điểm nổi bật của kỹ thuật DSSS là dự phòng dữ liệu, bên trong tín hiệuDSSS sẽ gộp dự phòng ít nhất 10 dữ liệu nguồn trong cùng thời gian Phía thu chỉcần thu được tốt 1 trong 10 tín hiệu dự phòng trên Nếu có tín hiệu nhiễu trong băngtần hoạt động của tín hiệu DSSS, tín hiệu nhiễu này sẽ có công suất lớn hơn và như

là một tín hiệu băng hẹp, trong quá trình giải mã tại phía thu tín hiệu nhiễu này sẽđược trải phổ và dễ dàng loại bỏ bởi việc xử lý độ lợi (gain processing) mã hóa giảngẫu nhiên (Pseudo-Noise sequence)

Trong 802.11 có hai dạng điều chế DPSK dùng cho hệ thống DSSS, đó là

BPSK và QPSK Phương pháp BPSK có tốc độ dữ liệu đạt 1Mbps trong khi đó phương pháp QPSK có tốc độ đạt gấp đôi, cỡ 2Mbps Chuẩn 802.11b còn bổ sung