các vấn đề của mạng nội hạt vô tuyến wlan

Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH VẼ : 5
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 7
Chương 1. Tổng quan về mạng nội hạt vô tuyến WLAN 11
1.2 Quá trình phát triển của mạng WLAN 12
1.3 Các thành phần của mạng WLAN 13
1.3.1 Các card giao diện mạng vô tuyến 13
1.3.2 Các điểm truy nhập vô tuyến 13
1.3.3 Các cầu nối vô tuyến từ xa 15
1.5 Cấu hình WLAN 17
1.6 Phân loại mạng WLAN 19
1.6.1 Các LAN vô tuyến 19
1.6.2 Giới thiệu về trải phổ 19
1.6.2.1 Truyền thông băng hẹp 19
1.6.2.2 Công nghệ trải phổ 20
1.6.2.3 Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) 20
1.6.2.4 Tác dụng của nhiễu băng hẹp 21
1.6.2.5 Hệ thống nhảy tần 21
1.6.2.6 Direct Sequence Spread Spectrum 24
1.6.2.7 So sánh FHSS và DSSS. 27
1.6.2 Các mạng LAN hồng ngoại 30
1.6.3 Các mạng LAN trực tiếp và khuyếch tán 31
1.6.4 Các đặc tính của các mạng LAN hồng ngoại 32
33
Chương 2. Các tiêu chuẩn của mạng WLAN 34
2.1 Giới thiệu về các tiêu chuẩn 34
2.1.1.Chuẩn IEEE 802.11b 34
2.1.2 Chuẩn IEEE 802.11a 35
2.1.3 IEEE 802.11g 35
2.1.4 Chuẩn IEEE 802.11n 36

2.1.5 So sánh các chuẩn IEEE 802.11x 37
2.2.1 Kiến trúc mạng IEEE 802.11 40
2.2.2 Mô hình tham chiếu IEEE 802.11 cơ sở 41
2.3 Lớp vật lý IEEE 802.11 42
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 1
Huỳnh Ngọc Trung 08102961
Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
2.3.1 Các khuôn dạng gói dữ liệu chung 42
2.3.2 Lớp vật lý DSSS 42
2.3.3 Lớp vật lý FHSS 44
2.3.4 Lớp vật lý hồng ngoại 45
2.4 Lớp điều khiển truy nhập môi trường IEEE 802.11 47
2.4.1 Đơn vị dữ liệu giao thức MAC 802.11 tổng quát 48
2.4.2 Các khoảng trống liên khung 48
2.4.3 Chức năng phối hợp phân tán 49
2.4.4 Chức năng phối hợp điểm 56
2.4.5 Kết hợp và tái kết hợp 57
2.4.6 Nhận thực và bảo mật 58
2.4.7 Đồng bộ hoá 59
2.4.8 Quản lý công suất 59
2.4.9 Quá trình phân mảnh gói 61
2.5 Tiêu chuẩn HIPERLAN Type I 61
2.5.1 Lớp vật lý 62
2.5.2 So sánh các đặc tính kỹ thuật giữa IEEE 802.11 và HIPERLAN 63
2.5.3 Lớp điều khiển truy nhập môi trường HIPERLAN Type I 64
2.5.4 Chuyển tiếp nội bộ 66
2.5.5 Nút ẩn 67
2.5.6 Chất lượng dịch vụ 68
2.5.7 Quản lý công suất 68
2.5.8 An ninh 68

2.6 Chuẩn WLIF OpenAir 68
2.7 Chuẩn HomeRF SWAP 69
2.7.1 Cấu hình mạng 70
2.7.2 Ứng dụng 70
2.8 Chuẩn Bluetooth 70
2.8.1 Tính cần thiết của chuẩn Bluetooth 70
2.8.2 Các đặc tả kỹ thuật Bluetooth 71
2.8.3 Các kiểu kết nối 71
2.8.4 Sửa lỗi 72
2.8.5 Nhận thực và bảo mật 73
2.8.6 Tiêu thụ công suất 73
2.8.7 Các phát triển trong tương lai 73
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 2
Huỳnh Ngọc Trung 08102961
Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
2.9 Chuẩn kết hợp dữ liệu hồng ngoại 73
2.10 Tổng kết 75
Chương 3. Các vấn đề của mạng nội hạt vô tuyến WLAN 76
3.1.1 Nút ẩn 76
3.1.2 Theo dõi công suất 78
3.1.3 Các nguồn nhiễu vô tuyến 79
3.1.4 Các vật cản LAN truyền tín hiệu 80
3.2 Các phương pháp nâng cao chất lượng WLAN 80
3.2.1 Cấu hình đa kênh 80
3.2.2 Hoạt động đa kênh đối với các WLAN DSSS 2.4 GHz 82
3.2.3 Hoạt động đa kênh đối với WLAN FHSS 2.4 GHZ 82
3.2.4 Giảm tốc độ dữ liệu (Fall back) 82
3.2.5 Lọc lưu lượng mạng 83
3.2.6 Chuyển vùng 83
3.2.7 Cân bằng tải 85

3.2.8 Đảm bảo truy nhập vô tuyến 85
3.2.9 Quản lý công suất 85
Chương 4. An ninh mạng WLAN 87
4.1 Giới thiệu 87
4.2 Các kiểu tấn công an ninh vô tuyến điển hình 87
4.2.1 WEP Cracking - bẻ gẫy WEP 87
4.2.2 Tấn công địa chỉ MAC 88
4.2.3 Các tấn công gây ra bởi một người ở vị trí trung gian 88
4.2.4 Các tấn công dạng từ điển 88
4.2.5 Tấn công phiên 89
4.2.6 Từ chối dịch vụ (DoS) 89
4.4 Các tập giải pháp an ninh mạng cho WLAN 89
4.4.1 WEP 90
4.4.3 TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) 91
4.4.4 AES 91
4.4.5 802.1X và EAP 92
4.4.6 WPA (WI-FI Protected access) 93
4.4.7 WPA2 93
4.4.8 LỌC (Filltering) 94
4.4.9 Chữ ký số/ chứng chỉ số 96
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 3
Huỳnh Ngọc Trung 08102961
Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
4.4.10 Tường lửa 96
4.4.11 Kerberos 96
4.5 An ninh trong thực tế 97
PHẦN MÔ PHỎNG 100
TỔNG QUAN VỀ NS-2 100
1.Giới thiệu 100
2. C++ và OTcl 102

3. Các đặc tính của NS-2 104
TÀI LIỆU THAM KHẢO 106
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 4
Huỳnh Ngọc Trung 08102961
Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
DANH MỤC HÌNH VẼ :
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 5
Huỳnh Ngọc Trung 08102961
Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
DANH MỤC CÁC BẢNG :
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 6
Huỳnh Ngọc Trung 08102961
Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
Thuật
ngữ
Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt
ACK Acknowledgement Xác nhận
ACL Asynchronous connectionless Phi kết nối không đồng bộ
Ad-hoc Ad-hoc network Mạng độc lập
ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số không đối
xứng
AES Advanced Encryption Standard Chuẩn mã hoá tiên tiến
AP Access Point Điểm truy nhập
AR Association Request Yêu cầu kết hợp
AR Association Response Đáp ứng kết hợp
ARQ Automatic Repeat Request Yêu cầu lặp lại tự động
BSA Basic Service Area Vùng dịch vụ cơ sở
BSS Basis Service Set Bộ dịch vụ cơ sở
BSS Broadcasting Support Service Dịch vụ hỗ trợ quảng bá

BSSID Basis Service Set Identification Nhận dạng BSS
BT Bandwith-Time product Tích số băng thông-thời gian
CA Certificate Authority Quyền chứng nhận
CA Collision Avoidance Tránh xung đột
CCA Clear Channel Assessment Đánh giá kênh rỗi
CD Collision Detection Phát hiện xung đột
CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã
CRC Cyclic Redundancy Check Kiểm tra dư chu trình
CSMA Carrier Sense Multiple Access Đa truy nhập cảm biến sóng mang
CTS Clear To Send Xoá để phát
DBPSK Differential Binary Phase Shift Keying Khoá dịch pha nhị phân vi sai
DCF Distributed Coordination Function Chức năng phối hợp phân bố
DCLA Direct Current Level Adjustment Điều chỉnh mức dòng một chiều
DECT Digital Enhanced Cordless Telephone Điện thoại vô tuyến số tiên tiến
DES Data Encryption Standard Chuẩn mã hoá dữ liệu
DFIR Diffused Infrared Hồng ngoại khuyếch tán
DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Giao thức cấu hình host động
DIFS Distributed Coordination Function IFS IFS phối hợp phân bố
DMZ Data Management Zone Khu vực quản lý dữ liệu
DoS Denial of Service Từ chối dịch vụ
DQPSK Differential Quadrature Phase Shift
Keying
Khoá dịch pha cầu phương vi sai
DS Distribution System Hệ thống phân bố
DSSS Direct Sequence Spread Spectrum Trải phổ chuỗi trực tiếp
DTIM Delivery TIM Bản đồ chỉ dẫn lưu lượng phân bổ
EAP Extensible Authentication Protocol Giao thức nhận thực mở rộng
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 7
Huỳnh Ngọc Trung 08102961
Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy

ESS Extended Service Set Bộ dịch vụ mở rộng
ESSID ESS Identification Nhận dạng ESS
ETSI European Telecommunication and
Standard Institute
Viện các tiêu chuẩn và viễn thông
Châu Âu
EY-
NPMA
Elimination Yield Non Pre – emptive
Multiple Access
Đa truy nhập không ưu tiên loại trừ
độ lợi
FCC Federal Communication Commission Uỷ ban truyền thông liên bang
FEC Forward Error Correction Sửa lỗi trước
FHSS Frequency Hopping Spread Spectrum Trải phổ nhảy tần
FIPS Federal Information Processing
Standard
Tiêu chuẩn xử lý thông tin liên
bang
FSK Frequency Shift Keying Khoá dịch tần
GFSK Gaussian Frequency Shift Keying Khoá dịch tần Gauss
GMSK Gaussian Minimum Shift Keying Khoá dịch Gauss cực tiểu
HIPERL
AN
High Performance LAN Mạng LAN hiệu năng cao
HRFWG HomeRF Working Group Nhóm công tác HomeRF
IBSS Independent Basic Service Set Bộ dịch vụ cơ sở độc lập
IEEE Institute of Electrical and Electronic
Engineers
Viện các kỹ sư điện và điện tử

IETF Internet Engineering Task Force Uỷ ban chuyên trách về Internet
IFS Interframe Space Khoảng trống liên khung
IKE Internet Key Exchange Trao đổi khoá Internet
IP Internet Protocol Giao thức Internet
IPSec IP Security An ninh IP
IrDA Infrared Data Association Kết hợp dữ liệu hồng ngoại
IrLAN Infrared LAN Mạng LAN hồng ngoại
IrLAP Infrared Link Access Protocol Giao thức truy nhập kết nối hồng
ngoại
IrLMP Infrared Link Management Protocol Giao thức quản lý kết nối hồng
ngoại
ISA Industry Standard Architecture Kiến trúc chuẩn trong công nghiệp
ISM Industrial, Scientific, and Medical Băng tần công nghiệp, khoa học và
y tế
ISDN Integrated Subcriber Digital Network Mạng tích hợp thuê bao số
ISO International Standards Organization Tổ chức chuẩn hoá quốc tế
ITU-T International Telecommunication
Union - Telecommunications Sector
Liên minh viễn thông thế giới-Ban
viễn thông
KDC Key Distribution Center Trung tâm phân bổ khoá
L2TP Layer Two Tunneling Protocol Giao thức tạo đường ống lớp 2
LAN Local Area Network Mạng nội bộ
LDAP Lightweight Directory Access Protocol Giao thức truy nhập danh bạ mức
thấp
LEAP Lightweight Extensible Authentication
Protocol
Giao thức nhận thực mở rộng mức
thấp
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 8

Huỳnh Ngọc Trung 08102961
Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
LLC Logical Link Control Điều khiển kết nối logic
LMSC LAN/MAN Standards Committee Uỷ ban các tiêu chuẩn mạng
LAN/MAN
MAC Media Access Control Điều khiển truy nhập môi trường
MIB Management Information Base Quản lý thông tin cơ sở
MIC Message Integrity Check Kiểm tra tính toàn vẹn bản tin
MPDU MAC Protocol Data Unit Đơn vị dữ liệu giao thức MAC
NAV Network Allocation Vector Vector cấp phát mạng
NIC Network Interface Card Card giao diện mạng
NIST National Institute of Standards and
Technology
Viện các tiêu chuẩn và công nghệ
quốc gia
NRL Normalized Residual Lifetime Thời gian sống còn dư chuẩn hoá
OFDM Orthorgonal Frequency Division
Multiplexing
Ghép kênh phân chia theo tàn số
trực giao
OSI Open System Interconnection Mô hình kết nối các hệ thống mở
PC Personal Computer Máy tính cá nhân
PCF Point Coordination Function Chức năng phối hợp điểm
PCI Peripheral Component Interconnect Kết nối thành phần ngoại vi
PEAP Protected Extensible Authentication
Protocol
Giao thức nhận thực mở rộng được
bảo vệ
PHY Physical layer Lớp vật lý
PIFS PCF Interframe Space Khoảng trống liên khung PCF

PKI Public Key Infrastructure Hạ tầng khoá công cộng
PLCP Physical Layer Convergence Protocol Giao thức hội tụ lớp vật lý
PPDU PLCP Protocol Data Unit Đơn vị dữ liệu giao thức PLCP
PPM Pulse Position Modulation Điều chế vị trí xung
PPTP Point – to – Point Tunneling Protocol Giao thức tạo đường ống điểm đến
điểm
PR Probe Request Yêu cầu thăm dò
PR Probe Response Đáp ứng thăm dò
RADIUS Remote Authentication Dial – In User
Service
Dịch vụ người sử dụng quay số
nhận thực từ xa
RR Reassociation Request Yêu cầu tái kết hợp
RSN Robust Security Network Mạng an ninh tăng cường
RTS Request to Send Yêu cầu truyền
SCO Synchoronous Connection Oriented Định hướng kết nối dồng bộ
SFD Start Frame Delimiter Bộ phân định khung khởi đầu
SIFS Short IFS IFS ngắn
SIG Special Interest Group Nhóm chuyên trách đặc biệt
SNR Signal – to – Noise Ratio Tỷ số tín hiệu trên tạp âm
SOHO Small Office Home Office Văn phòng ở nhà văn phòng nhỏ
SSID Service Set Identifier Bộ nhận dạng tập dịch vụ
SSL Sercure Socket Layer Lớp khe cắm an ninh
STA Station Trạm
SWAP Shared Wireless Access Protocol Giao thức truy nhập vô tuyến dùng
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 9
Huỳnh Ngọc Trung 08102961
Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
chung
SWAP-

MM
Shared Wireless Access Protocol
Multimedia
Đa phương tiện giao thức truy nhập
vô tuyến dùng chung
TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet
Protocol
Giao thức Internet/Giao thức điều
khiển truỳen dẫn
TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời
gian
TIM Traffic Indication Map Bản đồ chỉ dẫn lưu lượng
TLS Transport Layer Security An ninh lớp truyền tải
TS Time Slot Khe thời gian
TTLS Tunneled Transport Layer Security An ninh lớp truyền tải đường ống
UNII Unlicensed National Information
Infrastructure
Hạ tầng thông tin quốc gia không
cấp phép
USB Universal Serial Bus Bus nối tiếp chung
VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo
W3C World Wide Web Consortium Tập đoàn W3C
WEP Wired Equipvalent Privacy Bảo mật tương ứng hữu tuyến
Wi-Fi Wireless - Fidelity Vô tuyến - Tính trung thực
WLAN Wireless Local Area Network Mạng nội hạt vô tuyến
WLIF Wireless LAN Interoperability Forum Diễn đàn tương thích mạng LAN
vô tuyến
WPA Wi – Fi Protected Access Truy nhập được bảo vệ Wi – Fi
XML Extended Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu mở rộng
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 10

Huỳnh Ngọc Trung 08102961
Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
Chương 1. Tổng quan về mạng nội hạt vô tuyến WLAN
1.1 Sự cần thiết của mạng WLAN
Mạng LAN kết nốt các máy tính, các file server, các máy in và các thiết bị mạng
khác sử dụng cáp. Các mạng này cho phép người sử dụng trao đổi thông tin với nhau
qua thư điện tử và truy nhập các chương trình ứng dụng đa người dùng và các cơ sở dữ
liệu dùng chung. Để liên kết một mạng LAN, thiết bị người sử dụng phải được kết nối
vật lý tới một đầu ra hay một khe cắm cố định, vì thế tạo ra một mạng có ít hoặc nhiều
nút cố định. Việc di chuyển từ một vị trí này đến một vị trí khác cần phải ngắt kết nối
khỏi mạng LAN và thực hiện tái kết nối ở một vị trí mới. Việc mở rộng mạng LAN bắt
buộc phải lắp đặt thêm cáp, quá trình này tốn nhiều thời gian, chiếm nhiều không gian
hơn và tăng đáng kể chi phí ban đầu. Các nhân tố này làm cho mạng LAN hữu tuyến
có chi phí cao và khó khăn khi lắp đặt, bảo dưỡng và sửa chữa.
Mạng WLAN đem lại lợi ích cho người sử dụng di động và cho quá trình triển khai
mạng linh hoạt trong các mạng nội hạt. Khi di động, người sử dụng di chuyển giữa các
vị trí khác nhau trong môi trường mạng LAN mà không làm mất kết nối. Một điểm
thuận lợi của WLAN là khả năng linh hoạt trong việc cấu hình lại hoặc bổ sung nút
mới vào mạng mà không phải quy hoạch lại mạng và không mất chi phí cho việc tái
lắp đặt cáp, vì vậy mà làm cho việc nâng cấp trong tưong lai trở nên đơn giản và
không tốn kém. Khả năng đối phó với các thành phần của một mạng LAN động được
tạo ra bởi người sử dụng di động và các thiết bị cầm tay là một yếu tố quan trọng khác
cần xem xét đến khi lựa chọn một mạng WLAN. Vì thế, việc sử dụng rộng rãi các máy
tính xách tay và các thiết bị kỹ thuật số cá nhân cầm tay đã dẫn tới mức độ phụ thuộc
càng tăng lên vào các mạng WLAN trong những năm gần đây. Hiện nay có rất nhiều
sản phẩm WLAN có mặt trên thị trường. Con số ngày càng tăng hơn nữa với sự xuất
hiện gần đây của các chuẩn WLAN HIPERLAN và IEEE 802.xx . mà điển hình nhất
là IEEE 802.11 được sử dụng hầu hết trong các thiết bị di động – laptop ,
smartphone…
Mạng WLAN khác với các mạng vô tuyến diện rộng ở chỗ quá trình truyền thông

tin số bằng vô tuyến tế bào hoặc vô tuyến gói. Vì các hệ thống này phủ sóng ở khoảng
cách lớn, chúng đòi hỏi cơ sở hạ tầng đắt tiền, chúng cho phép các tốc độ dữ liệu thấp
và yêu cầu người sử dụng trả tiền theo thời gian sử dụng độ rộng băng thông hoặc việc
sử dụng cơ sở. Tuy nhiên ở trong nhà hoặc khu vực địa lý bị giới hạn các mạng
WLAN không yêu cầu chi phí sử dụng và cho phép tốc độ số liệu cao hơn.
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 11
Huỳnh Ngọc Trung 08102961
Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
Hình 1. 1 Cấu hình điển hình của một mạng WLAN
Các mạng WLAN cho phép tốc độ dữ liệu cao hơn 1Mbps và thường được sử
dụng để truyền dữ liệu giữa các máy tính trong một toà nhà. Với khả năng quảng bá,
các mạng WLAN cũng cho phép thực hiện các dịch vụ phát quảng bá và dịch vụ
truyền từ điểm tới đa điểm mặc dù các dịch vụ này phải được bảo vệ tránh khỏi các
truy nhập trái phép. Trong cấu hình của một mạng WLAN điển hình (Hình 1.1), một
thiết bị phát/ thu (bộ thu phát) gọi là điểm truy nhập kết nối tới một mạng hữu tuyến từ
một vị trí cố định. Điểm truy cập thực hiện thu, lưu đệm và phát các gói số liệu giữa
mạng WLAN và cơ sở hạ tầng mạng hữu tuyến. Một điểm truy cập riêng lẻ có thể hỗ
trợ một nhóm các nút di động và có thể thực hiện chức năng trong phạm vi vài trăm
mét. Anten gắn với điểm truy nhập thường được đặt cao nhưng cũng có thể được đặt
bất cứ chỗ nào có thể được miễn là đảm bảo được vùng phủ sóng theo yêu cầu. Các
thiết bị đầu cuối người sử dụng trao đổi thông tin với điểm truy nhập qua các bộ thích
ứng WLAN, các bộ thích ứng này được thực hiện như là các card PC trong các máy
tính xách tay, các card PCI hoặc các card ISA trong các máy tính để bàn hoặc các thiết
bị tích hợp toàn bộ trong các máy tính cầm tay (các thiết bị hỗ trợ cá nhân kỹ thuật số,
smartphone) và các máy in. Các bộ thích ứng WLAN cung cấp một giao diện giữa hệ
điều hành mạng khách và đường kết nối vô tuyến thông qua một anten. Các mạng
WLAN sử dụng các thiết bị máy tính di động được gọi là các mạng LAN không dây.
Thuật ngữ ‘không dây’ nhấn mạnh thực tế rằng các mạng LAN này bỏ đi dây nguồn
cũng như cáp mạng.
1.2 Quá trình phát triển của mạng WLAN

Lịch sử phát triển của các mạng WLAN được sơ lược qua 3 thế hệ:
• Thế hệ đầu: Hoạt động tại các băng tần 900-928 MHz (băng tần ISM), với tốc độ
thấp hơn 860Kbps. Do hạn chế về băng tần (nhiều ứng dụng vô tuyến khác từng chạy
trên băng tần này) nên các công nghệ ở giai đoạn này không phát triển mạnh.
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 12
Huỳnh Ngọc Trung 08102961
Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
• Thế hệ thứ hai: Hoạt động tại băng tần 2,4-2,483 GHz, tốc độ đạt 2 Mbps, sử
dụng kỹ thuật trải phổ và ghép kênh nhưng cũng bị hạn chế về băng tần
• Thế hệ thứ ba: Hoạt động tại các băng tần 2,4 GHz (sử dụng các phương pháp
điều chế phức tạp hơn) đạt tốc độ 11 Mbps, 5 GHz và 17 GHz, tốc độ lên tới 54 Mbps.
Các tổ chức tiêu chuẩn lớn như IEEE và ETSI liên tục đưa ra và cập nhật các tiêu
chuẩn cho WLAN 802.11, và HIPERLAN của mình.
Dải tần 900 MHz 2.4 GHz 5 GHz
Ưu
điểm
Vùng phủ sóng
rộng hơn, sử dụng
cho các mạng
LAN trong nhà
- Được sử dụng rộng rãi
hiện nay
- Theo chuẩn IEEE
802.11
- Tốc độ dữ liệu cao hơn
(khoảng 10 Mbps)
- Đã có trên thị
trường
- Theo chuẩn IEEE
802.11

- Tốc độ dữ liệu cao
(khoảng 20 Mbps)
Nhược
điểm
- Tốc độ dữ liệu
tối đa là 1 Mbps
- Băng thông hẹp
- Dải băng tần
‘đông đúc’
- Vùng phủ sóng gần hơn
- Dải băng tần ngày càng
‘đông đúc’
- Vùng phủ sóng
gần nhất
- Chi phí cho các
thiết bị vô tuyến cao
hơn
1.3 Các thành phần của mạng WLAN
Các thành phần của mạng WLAN bao gồm các card giao diện mạng vô tuyến, các
điểm truy nhập vô tuyến, và các cầu nối vô tuyến từ xa.
1.3.1 Các card giao diện mạng vô tuyến
Các card giao diện mạng vô tuyến không khác nhiều so với các card sử dụng cho
mạng LAN hữu tuyến. Giống như các card thích ứng mạng hữu tuyến, card giao diện
mạng vô tuyến trao đổi thông tin với hệ điều hành mạng thông qua một trình điều
khiển dành riêng, vì thế mà cho phép các ứng dụng sử dụng mạng vô tuyến cho quá
trình truyền dữ liệu. Tuy nhiên, không giống như các card thích ứng của mạng hữu
tuyến, các card này không cần bất kỳ dây cáp nào kết nối chúng tới mạng và điều này
cho phép tái lắp đặt các nút mạng mà không cần chuyển đổi cáp mạng hoặc thay đổi
các kết nối tới các bảng mạch hoặc các bộ tập trung (hub).
1.3.2 Các điểm truy nhập vô tuyến

Các điểm truy nhập tạo ra các vùng phủ vô tuyến, các vùng này kết nối các nút di
động tới các cơ sở hạ tầng mạng hữu tuyến hiện có. Điều này cho phép một mạng
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 13
Huỳnh Ngọc Trung 08102961
Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
WLAN trở thành một phần mở rộng của mạng hữu tuyến. Bởi vì các điểm truy nhập
cho phép khả năng mở rộng một vùng phủ sóng vô tuyến, các mạng WLAN là rất ổn
định và các điểm truy nhập bổ sung có thể được triển khai trong một toà nhà hay
khuôn viên trường đại học nhằm tạo ra các vùng truy nhập vô tuyến rộng lớn. Các
điểm truy nhập không những cho phép quá trình truyền thông với mạng hữu tuyến mà
còn thực hiện lọc lưu lượng và thực hiện các chức năng cầu nối tiêu chuẩn. Chức năng
lọc giúp cho việc đảo trên kết nối vô tuyến bằng việc xoá bỏ lưu lượng dư thừa. Do
ghép đôi không đối xứng giữa phương tiện truyền thông vô tuyến và hữu tuyến, nên
điều quan trọng đối với điểm truy nhập là cần có một bộ đệm thích hợp và các tài
nguyên bộ nhớ. Các bộ đệm là cần thiết cho việc lưu trữ các gói dữ liệu tại điểm truy
nhập khi một nút di động tạm thời di chuyển ra khỏi một vùng phủ vô tuyến hoặc khi
một nút di động hoạt động ở chế độ công suất thấp.
Các điểm truy nhập truyền thông với nhau qua mạng hữu tuyến để quản lý các nút
di động. Một điểm truy nhập không cần phải điều khiển truy nhập từ các nút di động
đa thành phần khác. Tuy nhiên, một giao thức đa truy nhập tập trung hoá được điều
khiển bởi một điểm truy nhập có được một số thuận lợi. Các tuỳ chọn giao diện mạng
hữu tuyến nói chung tới một điểm truy nhập bao gồm 10Base2, 10BaseT, modem cáp,
modem ADSL và ISDN. Một số card giao diện mạng vô tuyến có thể sử dụng kết hợp
với các điểm truy nhập vô tuyến.
Hình 1. 2 Điểm truy nhập vô tuyến
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 14
Huỳnh Ngọc Trung 08102961
Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
1.3.3 Các cầu nối vô tuyến từ xa
Các cầu nối vô tuyến từ xa tương tự như các điểm truy nhập ngoại trừ việc chúng

được sử dụng chủ yếu cho các kết nối bên ngoài. Tuỳ thuộc vào khoảng cách và vùng
phủ, có thể có thêm các anten ngoài. Các cầu như vậy được thiết kế để liên kết các
mạng với nhau, đặc biệt là trong các toà nhà và ở khoảng cách xa khoảng 32 km.
Chúng cho phép khả năng lựa chọn nhanh chóng và kinh tế so với việc lắp đặt cáp
hoặc triển khai các đường điện thoại dùng riêng và thường được sử dụng khi các kết
nối hữu tuyến truyền thống là không khả thi (chẳnh hạn khi triển khai qua sông suối,
qua địa hình gồ ghề, qua các khu vực riêng, qua đường cao tốc). Không giống như các
kết nối bằng cáp và các mạch điện thoại dành riêng, các cầu nối vô tuyến có khả năng
lọc lưu lượng và đảm bảo rằng các mạng được kết nối không bị chồng lấn bởi các lưu
lượng không cần thiết. Các cầu nối này cũng có thể làm việc như là các thiết bị an ninh
nội bộ bởi vì chúng chỉ đọc các địa chỉ đã được mã hoá vào trong các bộ thích ứng
LAN (tức là các địa chỉ MAC), vì vậy mà ngăn chặn thành công các quá trình truyền
thông giả mạo.
Hình 1. 3 cầu nối vô tuyến giữa 2 địa điểm
Các mạng WLAN khác với các mạng hữu tuyến truyền thống cơ bản ở lớp vật lý và
ở phân lớp điều khiển truy nhập môi trường (MAC) của mô hình tham khảo các hệ
thống mở OSI. Những khác biệt này tạo ra hai phương pháp cung cấp điểm giao diện
vật lý cho các mạng WLAN. Nếu điểm giao diện vật lý ở lớp điều khiển liên kết logic
LLC, phương pháp này thường yêu cầu một trình điều khiển người dùng để hỗ trợ các
phần mềm mức cao hơn như là hệ điều hành mạng chẳng hạn. Một giao diện như vậy
cho phép các nút di động truyền thông trực tiếp với một nút khác sử dụng các card
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 15
Huỳnh Ngọc Trung 08102961
Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
Hình 1. 4 Phạm vi của IEEE 802.11 trong mô hình OSI
giao diện mạng vô tuyến. Một điểm giao diện logic khác ở phân lớp MAC và được sử
dụng bởi các kết nối vô tuyến. Vì lý do này, các điểm truy nhập vô tuyến thực hiện các
chức năng cầu nối và các chức năng không định tuyến. Mặc dù một giao diện MAC
đòi hỏi một kết nối hữu tuyến, nó vẫn cho phép bất cứ một hệ điều hành mạng nào
hoặc một trình điều khiển nào làm việc với mạng WLAN. Một giao diện như vậy cho

phép một mạng LAN hữu tuyến hiện có có thể được mở rộng dễ dàng bằng việc cung
cấp khả năng truy nhập cho các thiết bị mạng vô tuyến mới. Kiến trúc giao thức của
một giao diện mạng WLAN điển hình được cho trên Hình 1.4. Các lớp thấp hơn của
một card giao diện vô tuyến thường được thực hiện bằng phần mềm chạy trên các bộ
xử lý nhúng. Các lớp cao hơn của nhăn xếp giao thức mạng được cung cấp bởi hệ điều
hành và các chương trình ứng dụng. Một trình điều khiển mạng cho phép hệ điều hành
giao tiếp với phần mềm lớp thấp hơn được nhúng trong các card giao diện mạng vô
tuyến. Ngoài ra, nó còn thực thi các chức năng LLC chuẩn. Đối với hệ điều hành
Window, trình điều khiển nói chung chỉ tương thích với một số phiên bản của đặc tính
của giao diện trình điều khiển mạng. Các trình điều khiển dựa trên Unix Linux và
Apple cũng đã có mặt.
Phạm vi của WLAN trong mô hình OSI
Trong Hình 1.4, các lớp gồm: lớp ứng dụng. lớp vận hành mạng/ hệ thống truyền tải
(TCP/IP), lớp điều khiển liên kết logic thuộc về hệ điều hành và trình điều khiển; các
lớp điều khiển truy nhập môi trường, lớp vật lý logic thuộc về phần mềm máy tính.
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 16
Huỳnh Ngọc Trung 08102961
Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
1.5 Cấu hình WLAN
Các mạng WLAN thường có hai kiểu cấu hình mạng hay còn gọi là topo mạng,
chúng bao gồm cấu hình độc lập và cấu hình cơ sở như được miêu tả tương ứng trên
Hình 1.5 và Hình 1.6. Cấu hình độc lập hỗ trợ kết nối điểm tới điểm (peer-to-peer) nơi
mà các nút di động truyền thông trực tiếp với nhau sử dụng các bộ thích ứng vô tuyến.
Bởi vì các mạng độc lập có thể được thực hiện một cách nhanh chóng và đơn giản,
chúng thường được tạo ra mà không cần các công cụ hay kỹ năng đặc biệt nào. Chúng
cũng không cần thực hiện việc quản trị mạng. Những cấu hình mạng kiểu như vậy là
lý tưởng để đáp ứng các yêu cầu trong kinh doanh hoặc trong việc thiết lập các nhóm
làm việc tạm thời. Tuy nhiên, chúng cũng gặp phải nhiều bất lợi khi vùng phủ sóng bị
giới hạn. Một điểm truy nhập có thể mở rộng phạm vi của hai mạng WLAN độc lập
bằng cách hoạt động như một bộ lặp, nhân đôi một cách hiệu quả khoảng cách giữa

các nút di động.
Hình 1. 5 Mạng WLAN độc lập (mạng ad-hoc)
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 17
Huỳnh Ngọc Trung 08102961
Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
Hình 1. 6 Mạng WLAN cơ sở
Các mạng WLAN có cấu hình cơ sở cho phép các nút di động có thể được tích hợp
vào trong một mạng hữu tuyến (xem Hình 1.6). Quá trình chuyển đổi từ các phương
tiện vô tuyến sang các phương tiện hữu tuyến phải thông qua một điểm truy nhập.
Việc thiết kế một mạng WLAN có thể được đơn giản hoá một cách đáng kể nếu các
thông tin về mạng và các hiểu biết cần thiết để quản lý mạng được thu thập tại cùng
một vị trí. Một điểm truy nhập được định vị ở chính giữa có thể điều khiển và phân
quyền truy nhập giữa các nút đang có tranh chấp, cho phép truy nhập dễ dàng tới mạng
đường trục, dễ dàng thhực hiện gán địa chỉ và các mức ưu tiên, thuận lợi trong việc
quản lý quá trình chuyển đi các gói dữ liệu, và theo dõi được đường đi của cấu hình
mạng hiện thời. Tuy nhiên, một giao thức đa truy nhập tập trung hoá không cho phép
một nút truyền thông tin trực tiếp tới một nút khác mà nút này đang được định vị trong
vùng phủ sóng của cùng điểm truy nhập ấy (xem Hình 1.7). Trong trường hợp này,
một gói dữ liệu sẽ phải được truyền đi hai lần (lần đầu từ nút nguồn và lần sau là từ
điểm truy nhập) trước khi nó đi tới nút đích, quá trình này làm giảm hiệu quả truyền
dẫn và làm tăng trễ truyền sóng. Tuy nhiên, các hệ thống như vậy nói chung thường
cho phép năng suất truyền dữ liệu lớn hơn, các vùng phủ sóng lớn hơn, và có khả năng
cung cấp lưu lượng theo thời gian bao gồm video và thoại. Ngoài ra, một điểm truy
nhập được định vị có kế hoạch cũng có thể tối thiểu hoá công suất truyền dẫn và giải
quyết các vấn đề về nút ẩn một cách hiệu quả. Lưu ý rằng hầu hết các mạng WLAN sử
dụng giao thức phân bố như CSMA dùng cho đa truy nhập, các nút trong mạng cơ sở
có thể truyền thông trực tiếp với các nút khác. Tuy nhiên, một vài mạng WLAN cơ sở
yêu cầu quá trình truyền dẫn gói phải được đánh địa chỉ duy nhất tới điểm truy nhập
ngay cả khi CSMA được chấp nhận. Điểm truy nhập sau đó sẽ chuyển tiếp gói tới
đúng nút đích.

Hình 1. 7 Mạng WLAN cơ sở được điều khiển tập trung
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 18
Huỳnh Ngọc Trung 08102961
Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
1.6 Phân loại mạng WLAN
Các mạng WLAN có thể được phân loại thành mạng LAN vô tuyến và LAN hồng
ngoại. Các LAN vô tuyến có thể được dựa trên quá trình truyền dẫn băng hẹp hay
truyền dẫn trải phổ trong khi đó các LAN hồng ngoại có thể là khuyếch tán hay được
định hướng. Dưới đây đề cập đến các loại cơ bản của các mạng LAN vô tuyến và hồng
ngoại có đấnh giá điểm mạnh cũng như điểm yếu của mỗi loại.
1.6.1 Các LAN vô tuyến
Đa số các hệ thống mạng WLAN sử dụng công nghệ trải phổ. Khái niệm về trải phổ
đã xuất hiện hơn 50 năm và được khởi xướng từ trong quốc phòng để đảm bảo cho
truyền thông tin cậy và an toàn. Trải phổ đề cập đến các sơ đồ tín hiệu dựa trên một số
dạng mã hoá (điều này độc lập thông tin được phát đi) và chúng sử dụng rộng hơn
nhiều so với yêu cầu để truyền tín hiệu. Rộng hơn có nghĩa là nhiễu và các hiệu ứng
fading đa đường chỉ ảnh hưởng đến một phần nhỏ của một quá trình truyền dẫn truyền
phổ. Vì vậy mà năng lượng tín hiệu thu hầu như không đổi theo thời gian. Điều này
lần lượt tạo ra tín hiệu mà nó dễ dàng hơn cho việc tách sóng để cho các máy thu được
đồng bộ với các tham số của tín hiệu trải phổ. Các tín hiệu trải phổ có thể hạn chế
được nhiễu và gây khó khăn cho quá trình tách sóng và thu xen. Có hai kỹ thuật trải
phổ: Trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS) và trải phổ nhảy tần (FHSS).
1.6.2 Giới thiệu về trải phổ
Trải phổ là một kỹ thuật truyền thông được đặc trưng bởi băng thông rộng và công
suất thấp. Truyền thông trải phổ sử dụng các kỹ thuật điều chế (modulation) khác nhau
cho mạng WLAN và nó cũng có nhiều thuận lợi so với người tiền nhiệm của nó là
truyền thông băng hẹp. Tín hiệu trải phổ trông giống như nhiễu, khó phát hiện và thậm
chí khó để chặn đứng hay giải điều chế (demodulation) nếu không có các thiết bị thích
hợp. Jamming và nhiễu (interference) thường có ảnh hưởng với truyền thông trải phổ
ít hơn so với truyền thông băng hẹp. Vì những lý do này mà trải phổ đã được sử dụng

trong quân sự trong một thời gian dài. Để có thể hiểu được trải phổ là gì, trước hết
chúng ta phải thảo luận các khái niệm của truyền thông băng hẹp.
1.6.2.1 Truyền thông băng hẹp
Truyền thông băng hẹp là công nghệ truyền thông chỉ sử dụng đủ phổ tần số để
mang tín hiệu dữ liệu không hơn. Nhiệm vụ của FCC (Federal Communication
Commission) là hạn chế việc sử dụng tần số càng nhiều càng tốt, chỉ cho phép sử dụng
tần số ở một mức đủ để hoàn thành công việc. Trải phổ hoàn toàn ngược lại với nhiệm
vụ mà FCC đang thực hiện vì nó sử dụng băng tần rộng hơn mức cần thiết để truyền
thông tin. Điều này cho chúng ta biết được một ít khái niệm về tín hiệu như thế nào
được gọi là trải phổ. Một tín hiệu được gọi là một tín hiệu trải phổ khi băng thông của
nó rộng hơn nhiều so với mức cần thiết để truyền thông tin.
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 19
Huỳnh Ngọc Trung 08102961
Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
1.6.2.2 Công nghệ trải phổ
Công nghệ trải phổ cho phép chúng ta lấy cùng một lượng thông tin như trong ví dụ
truyền băng hẹp trước và trải chúng ra trên một vùng tần số lớn hơn nhiều. Ví dụ,
chúng ta có thể sử dụng 1 MHz và 10 Watt đối với băng hẹp nhưng 20 MHz và 100
mW đối với trải phổ. Bằng việc sử dụng phổ tần số rộng hơn, chúng ta sẽ giảm được
khả năng dữ liệu sẽ bị hư hỏng hay jammed. Một tín hiệu băng hẹp cố gắng jamming
tín hiệu trải phổ sẽ giống như là việc ngăn chặn một phần nhỏ thông tin nằm trong dãy
tần số băng hẹp. Nên hầu hết thông tin sẽ được nhận mà không thấy lỗi. Ngày nay thì
các bộ phát tần số (RF radios) trải phổ có thể truyền lại bất kỳ một lượng thông tin nhỏ
nào đã bị mất do nhiễu băng hẹp.
Trong khi băng tần trải phổ là tương đối rộng, thì công suất đỉnh của tín hiệu lại rất
thấp. Đây chính là yêu cầu thứ 2 đối với một tín hiệu được xem như là trải phổ. Một
tín hiệu được xem là trải phổ khi nó có công suất thấp. Hai đặc điểm này của trải phổ
(sử dụng băng tần số rộng và công suất rất thấp) làm cho bên nhận (receiver) nhìn
chúng giống như là một tín hiệu nhiễu. Noise (nhiễu) cũng là tín hiệu băng rộng công
suất thấp nhưng sự khác biệt là nhiễu thường là không mong muốn. Hơn nữa, vì bộ

nhận tín hiệu xem các tín hiệu trải phổ như là nhiễu, nên các receiver sẽ không cố gắng
demodulate (giải điều chế) hay diễn giải nó làm cho việc truyền thông có thêm một ít
sự bảo mật.
1.6.2.3 Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS)
Trải phổ nhảy tần (FHSS) là một công nghệ sử dụng sự nhanh nhẹn của tần số để
trải dữ liệu ra hơn 83 MHz. Sự nhanh nhẹn của tần số chính là khả năng của bộ phát
tần số (Radio) có thể thay đổi tần số truyền một cách đột ngột trong dãy băng tần số có
thể sử dụng. Trong trường hợp nhảy tần đối với mạng WLAN thì dãy tần số có thể sử
dụng được (trong băng tần 2.4 GHz ISM) là 83.5 MHz.
Nguyên lý làm việc của FHSS
Trong hệ thống nhảy tần, sóng mang sẽ thay đổi tần số (hay nhảy) tùy thuộc vào
chuỗi Pseudorandom. Chuỗi Pseudorandom là một danh sách của nhiều tần số mà
sóng mang có thể nhảy trong một khoảng thời gian xác định trước khi lặp lại danh
sách này. Máy phát sử dụng chuỗi nhảy này để chọn tần số truyền cho nó. Sóng mang
sẽ vẫn ở một mức tần số nào đó trong một khoảng thời gian xác định (khoảng thời gian
này còn được gọi là Dwell time) và sau đó sử dụng một khoảng thời gian ngắn để nhảy
sang tần số tiếp theo (khoảng thời gian ngắn này được gọi là Hop time). Khi danh sách
tần số đã được nhảy hết, máy phát sẽ lặp lại từ đầu danh sách này.
Hình dưới minh họa một hệ thống nhảy tần sử dụng một chuỗi nhảy gồm 5 tần số
qua dãy tần số 5 MHz. Trong ví dụ này thì chuỗi nhảy là :
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 20
Huỳnh Ngọc Trung 08102961
Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
1.2.449 GHz
2. 2.452 GHz
3. 2.448 GHz
4. 2.450 GHz
5.2.451GHz
Sau khi radio đã truyền thông tin trên sóng mang 2.451 GHz (tức là đã nhảy đến
cuối chuỗi nhảy) thì radio sẽ lặp lại chuỗi nhảy từ đầu ở 2.449 GHz. Tiến trình lặp lại

này sẽ còn tiếp tục cho đến khi thông tin được nhận hoàn toàn.
Radio của bên nhận sẽ đồng bộ hóa chuỗi nhảy với radio của bên truyền để có thể
nhận được thông tin trên những tần số thích hợp vào những thời điểm thích hợp. Tín
hiệu sau đó được giải điều chế và sử dụng bởi máy tính nhận.
1.6.2.4 Tác dụng của nhiễu băng hẹp
Nhảy tần là một phương pháp truyền dữ liệu trong đó hệ thống truyền và nhận nhảy
theo một dạng chấp nhận được của tần số. Cũng giống như các công nghệ trải phổ
khác, hệ thống nhảy tần là kháng cự (nhưng không miễn nhiễm) đối với nhiễu băng
hẹp. Trong ví dụ của chúng ta ở trên, nếu tín hiệu bị nhiễu trên tần số 2.451 GHz thì
chỉ phần đó của tín hiệu trải phổ sẽ bị mất, phần còn lại của tín hiệu trải phổ sẽ vẫn
được giữ nguyên và dữ liệu bị mất sẽ được truyền lại (có thể ở tần số khác).
Trong thực tế, nhiễu tín hiệu băng hẹp có thể xuất hiện trong nhiều Megahertz của
băng thông. Vì băng nhảy tần trải rộng 83.5 MHz nên nhiễu băng hẹp chỉ gây sự giảm
cấp nhỏ đối với tín hiệu trải phổ.
1.6.2.5 Hệ thống nhảy tần
Công việc của IEEE là tạo ra chuẩn hoạt động tuân theo quy tắc của FCC. IEEE và
chuẩn OpenAir liên quan đến hệ thống FHSS mô tả:
+ Dãy tần số nào có thể được sử dụng
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 21
Huỳnh Ngọc Trung 08102961
Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
+ Chuỗi nhảy
+ Dwell time
+ Tốc độ dữ liệu
Chuẩn 802.11 xác định tốc độ dữ liệu là 1 Mbps và 2 Mbps, OpenAir (một chuẩn
được tạo ra bởi diễn đàn tương thích mạng không dây WLIF mà bây giờ không còn
tồn tại nữa) xác định tốc độ dữ liệu là 800 Kbps và 1.6 Mbps. Để cho hệ thống nhảy
tần có thể tương thích với chuẩn 802.11 hay OpenAir thì nó phải hoạt động trong băng
tần 2.4 GHz ISM (được định nghĩa bởi FCC từ 2.4000 GHz đến 2.5000 GHZ). Cả 2
chuẩn này đều cho phép hoạt động trong dãy tần số 2.4000 GHz đến 2.4835 GHz.

Vì WLIF(Wireless LAN Interoperability Forum) không còn hỗ trợ OpenAir nữa
nên chúng ta chỉ tập trung vào IEEE 802.11 khi khảo sát về FHSS.
Channels
Một hệ thống nhảy tần sẽ hoạt động sử dụng một dạng nhảy (hop pattern) xác định
được gọi là channel (kênh). Hệ thống nhảy tần thường sử dụng hop pattern chuẩn của
FCC hay chỉ là một tập con của nó. Một số hệ thống nhảy tần cho phép hop pattern
được tạo ra tùy ý và thậm chí còn cho phép đồng bộ hóa giữa hệ thống để loại bỏ xung
đột trong môi trường dùng chung (co-located).
Mặc dù trong nhiều hệ thống có thể có đến 79 Access Point (AP) đồng bộ co-
located, nhưng mỗi radio nhảy tần phải được đồng bộ hóa với nhau một cách chính
xác để không gây nhiễu (truyền trên cùng một tần số) đến radio nhảy tần khác trong
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 22
Huỳnh Ngọc Trung 08102961
Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
cùng một vùng. Chi phí của một hệ thống như vậy là rất lớn và thường không được
xem như là một tùy chọn (option). Nếu sử dụng radio đã đồng bộ thì thường chỉ xét
đến 12 hệ thống co-located là tối đa.
Nếu sử dụng radio không đồng bộ thì 26 hệ thống có thể co-located trong WLAN,
con số này được xem như là số tối đa trong môi trường WLAN. Việc tăng traffic (lưu
lượng) một cách đáng kể hay truyền những file lớn một cách thường xuyên sẽ gây ra
một sự hạn chế thực tế về số lượng hệ thống co-located tối đa vào khoảng 15. Nếu
nhiều hơn 15 hệ thống nhảy tần co-located trong môi trường như thế sẽ gây ra nhiễu
và xung đột bắt đầu làm giảm băng thông tổng cộng của WLAN.
Các quy tắc của FCC liên quan đến FHSS
Vào 31 tháng 8 năm 2000 FCC đã thay đổi các quy tắc liên quan đến việc cài đặt
FHSS. Các quy tắc thay đổi cho phép các hệ thống nhảy tần linh động và mạnh mẽ
hơn. Các nguyên tắc được chia ra thành 2 loại: trước 31/8/2000 và sau 31/8/2000 và
FCC cho phép nhà sản xuất tùy chọn nguyên tắc để cài đặt vào thiết bị của mình tùy
thuộc vào nhu cầu. Nếu nhà sản xuất quyết định chọn quy tắc trước 31/8/2000 thì họ
sẽ bị giới hạn bởi quy tắc ấy. Ngược lại nếu họ chọn quy tắc sau 31/8/2000 thì họ bị

giới hạn bởi cả 2 quy tắc trên. Một nhà sản xuất không thể sử dụng hỗn hợp một phần
từ quy tắc này với một phần của quy tắc khác.
Trước 31/8/2000, hệ thống FHSS được quy định bởi FCC và IEEE sử dụng ít nhất
75 trong số 79 tần số sóng mang có thể trong một tập các tần số nhảy với công suất
phát tối đa là 1 Watt ở bộ phát định hướng (intentional radiator). Mỗi tần số mang là
một một hệ số nhân của 1 MHz giữa 2.402 GHz đến 2.480 GHz. Quy tắc này phát biểu
rằng hệ thống phải nhảy trên ít nhất 75 trong số 79 tần số trước khi lặp lại hop pattern.
Quy tắc này đã được chỉnh sửa vào 31/8/2000 phát biểu lại rằng chỉ cần 15 hop
trong một pattern là đủ, nhưng nhiều thay đổi khác cũng phát sinh từ đó. Ví dụ, công
suất phát tối đa của một hệ thống tuân theo quy tắc mới này là 125 mW và có thể có
tối đa 5 MHz băng thông sóng mang. Hãy lưu ý rằng việc tăng băng thông cho cùng
một lượng thông tin sẽ yêu công suất đỉnh thấp hơn. Chúng ta có thể thấy rằng số hop
nhân với băng thông sóng mang sẽ bằng ít nhất là 75 MHz. Ví dụ, nếu chúng ta sử
dụng 25 hop thì chỉ cần một sóng mang rộng 3 MHz là đủ. Hoặc nếu ta sử dụng 15
hop thì cần sóng mang rộng 5 MHz (mức tối đa).
Các tần số không trùng lặp nhau đều được cho phép trong cả 2 quy tắc. Nếu như ít
nhất 75 MHz của băng thông được sử dụng trong phổ tần số được cắt ra nhiều phần
nhỏ có độ rộng bằng với tần số sóng mang được sử dụng thì chúng sẽ nằm sát cạnh
nhau trong toàn bộ phổ tần số mà không bị trùng lặp lên nhau. Nguyên tắc này được
chuyển dịch thành 75 tần số sóng mang không trùng lặp đối với quy tắc trước
31/8/2000 và 15-74 tần số sóng mang không trùng lặp đối với quy tắc sau 31/8/2000.
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 23
Huỳnh Ngọc Trung 08102961
Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
IEEE phát biểu trong chuẩn 802.11 rằng hệ thống FHSS sẽ có ít nhất 6 MHz của tần số
sóng mang tách biệt giữa các hop. Vì thế, một hệ thống FHSS truyền trên tần số 2.410
GHz phải nhảy đến cách ít nhất là 2.404 GHz (nếu giảm tần số) hoặc 2.416 GHz (nếu
tăng tần số). Yêu cầu này vẫn được giữ nguyên không thay đổi bởi IEEE và FCC vào
31/8/2000.
Quy tắc trước 31/8/2000 liên quan đến hệ thống FHSS cho phép tốc độ tối đa 2

Mbps. Bằng việc tăng băng thông sóng mang từ 1 MHz lên 5 MHz thì tốc độ tối đa
của dữ liệu đã tăng lên 10 Mbps.
1.6.2.6 Direct Sequence Spread Spectrum
DSSS rất phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất trong số các công nghệ trải phổ vì
nó dễ dàng cài đặt và có tốc độ cao. Hầu hết các thiết bị WLAN trên thị trường đều sử
dụng công nghệ trải phổ DSSS (nhưng sẽ bị thay thế bằng OFDM có tốc độ cao hơn).
DSSS là một phương pháp truyền dữ liệu trong đó hệ thống truyền và hệ thống nhận
đều sử dụng một tập các tần số có độ rộng 22 MHz. Các kênh rộng này cho phép các
thiết bị truyền thông tin với tốc độ cao hơn hệ thống FHSS nhiều.
Nguyên lý làm việc của DSSS
DSSS kết hợp tín hiệu dữ liệu tại trạm truyền với một chuỗi bit dữ liệu tốc độ cao
(quá trình này được gọi là Chipping code hay Processing gain). Processing gain cao sẽ
làm tăng tính kháng cự của tín hiệu đối với nhiễu. Processing gain tối thiểu mà FCC
cho phép là 10 và hầu hết các sản phẩm thương mại đều hoạt động dưới 20. Nhóm làm
việc IEEE 802.11 đã thiết lập yêu cầu processing gain tối thiểu là 11.
Tiến trình của DSSS bắt đầu với một sóng mang được modulate với một chuỗi mã
(code sequence). Số lượng chip trong code sẽ xác định trải rộng bao nhiêu, và số lượng
chip trên một bit (chip per bit) và tốc độ của code (tính bằng chip per second) sẽ xác
định tốc độ dữ liệu.
Direct Sequence System
Trong băng tần 2.4 GHz ISM, chuẩn IEEE 802.11xác định việc sử dụng DSSS ở tốc
độ dữ liệu 1 và 2 Mbps. Đối với chuẩn 802.11b thì tốc độ lên đến 5.5 và 11 Mbps.
Các thiết bị 802.11b hoạt động ở tốc độ 5.5 và 11 Mbps đều có thể giao tiếp với các
thiết bị 802.11 hoạt động ở 1 và 2 Mbps bởi vì chuẩn 802.11b cho phép tương thích
ngược. Vì thế người dùng không cần nâng cấp thiết bị 802.11 trên toàn bộ mạng
WLAN của họ sang thiết bị 802.11b. Hiện nay thì các thiết bị theo chuẩn 802.11a cho
phép tốc độ lên đến 54 Mbps nhưng không may là các thiết của chuẩn 802.11a không
thể giao tiếp được với các thiết bị của chuẩn 802.11 và 802.11b (và chuẩn mới
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 24
Huỳnh Ngọc Trung 08102961

Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy
802.11g) bởi vì 802.11a sử dụng băng tần 5 GHz UNII trong khi 802.11 và 802.11b
sử dụng 2.4 GHz ISM.
Điều này có thể gây ra nhiều vấn đề bởi vì nhiều người sử dụng muốn tận dụng
những lợi thế của công nghệ DSSS để truyền dữ liệu với tốc độ 54 Mbp nhưng lại
không muốn tốn thêm chi phí cho việc nâng cấp lên một mạng mới. Vì thế, một chuẩn
mới là chuẩn 802.11g đã ra đời cho phép hệ thống DSSS hoạt động trong băng tần 2.4
GHz ISM có thể truyền dữ liệu lên đến 54 Mbps. Công nghệ 802.11g là công nghệ 54
Mbps đầu tiên có thể tương thích ngược với các thiết bị 802.11 và 802.11b.
Channels
Không giống như hệ thống nhảy tần sử dụng chuỗi nhảy để xác định kênh, hệ thống
DSSS sử dụng một quy ước để định nghĩa kênh. Mỗi kênh là một băng tần số liên tục
rộng 22 MHz có tần số sóng mang là 1 MHz (giống với FHSS). Ví dụ, kênh 1 hoạt
động từ 2.401 GHz đến 2.423 GHz (2.412 GHz +/- 11 MHz); kênh 2 hoạt động từ
2.406 GHz đến 2.429 GHz (2.417 GHz +/- 11 MHz) … Hình dưới minh họa điều này
Bảng dưới đây liệt kê đầy đủ các kênh được sử dụng ở Mỹ và Châu Âu. FCC xác
định chỉ 11 kênh đối với tần số không được cấp phép được sử dụng tại Mỹ. Chúng ta
có thể thấy rằng kênh 1 và 2 trùng lặp với nhau một lượng đáng kể. Mỗi tần số liệt kê
trong bảng được xem như là tần số trung tâm. Từ tần số trung tâm này, 11 MHz được
cộng thêm hay trừ đi để có được một kênh rộng 22 MHz. Chúng ta cũng có thể dễ
dàng nhận thấy rằng các kênh nằm cạnh nhau sẽ trùng lặp với nhau một lượng đáng
kể.
SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 25
Huỳnh Ngọc Trung 08102961