bảo mật dữ liệu mạng wlan và ứng dụng

1
MỞ ĐẦU
1. Nền tảng và mục đích.
Mạng internet không dây hiện nay đang được áp dụng trong rất nhiều các
lĩnh vực bởi những ưu thế nổi trội của nó so với mạng internet hữu tuyến truyền
thống. Người dùng có thể di chuyển trong phạm vi cho phép, có thể triển khai
mạng internet không dây ở những nơi mà mạng internet hữu tuyến không thể
triển khai được. Tuy nhiên, khác với mạng internet hữu tuyến truyền thống, mạng
internet không dây sử dụng kênh truyền sóng điện từ, do đó nó đặt ra nhiều thách
thức trong việc xây dựng đặc tả và triển khai thực tế mạng này. Một trong những
thách thức đó và cũng là vấn đề nóng hổi hiện nay là bảo mật cho mạng internet
không dây.
Đã có nhiều giải pháp an ninh ra đời nhằm áp dụng cho mạng internet
không dây, việc hỗ trợ phần cứng cũ cộng với việc đặc tả cho phép các nhà sản
xuất phần cứng được quyết định một số thành phần khi sản xuất khiến cho các
mạng internet không dây khi triển khai không những không đồng nhất mà còn có
những rủi ro về an ninh riêng.
Do đó, mục đích của luận văn này là nghiên cứu và phân tích các đặc
điểm của mạng internet không dây, những kỹ thuật tấn công của mạng internet
không dây để từ đó đưa ra các giải pháp an ninh, bảo mật cho mạng internet
không dây dựa trên các tiêu chí: tính bảo mật, tính toàn vẹn, xác thực hai chiều
và tính sẵn sàng. Trên cơ sở đó để xuất xây đựng mô hình mạng WLAN tại
trường Cao Đẳng nghề Cơ khí nông nghiệp.
2. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận, nội dung của luận văn được bố cục như
sau:
Chương I: Trình bày các kiến thức tổng quan về mạng WLAN, kiến trúc
của mạng WLAN, các thành phần cấu trúc hệ thống WLAN.
Chương II: Nghiên cứu về những đe doạ an ninh mạng, các kỹ thuật tấn
công của mạng WLAN để từ đó đưa ra các giải pháp, chính sách bảo mật cho

mạng WLAN.
Chương III: Từ những kiến thức đã nghiên cứu ở chương I và chương II
chương III ứng dụng xây dựng mô hình mạng WLAN tại trường Cao đằng nghề
Cơ khí nông nghiệp.

2
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ WLAN
1.1 Giới thiệu
Thuật ngữ “mạng máy tính không dây” nói đến công nghệ cho phép hai
hay nhiều máy tính giao tiếp với nhau dùng những giao thức mạng chuẩn nhưng
không cần dây cáp mạng. Nó là một hệ thống mạng dữ liệu linh hoạt được thực
hiện như một sự mở rộng hoặc một sự lựa chọn mới cho mạng máy tính hữu
tuyến (mạng có dây). Mạng máy tính không dây sử dụng các sóng điện từ không
gian (sóng vô tuyến hoặc sóng ánh sáng) thu, phát dữ liệu qua không khí, giảm
thiểu nhu cầu về kết nối bằng dây. Vì vậy các mạng máy tính không dây kết hợp
liên kết dữ liệu với tính di động của người sử dụng.
Công nghệ này bắt nguồn từ một chuẩn công nghiệp như là IEEE 802.11
đã tạo ra một số các giải pháp không dây có tính khả thi trong doanh nghiệp,
công nghệ chế tạo, các trường học khi mà ở đó mạng hữu tuyến là không thể
thực hiện được. Ngày nay, các mạng máy tính không dây càng trở nên quen
thuộc hơn, được công nhận như một sự lựa chọn kết nối đa năng cho một phạm
vi lớn các khách hàng kinh doanh.
1.2 Các ưu điểm của mạng WLAN
Mạng máy tính không dây đang nhanh chóng trở thành một mạng cốt lõi
trong các mạng máy tính và đang phát triển vượt trội. Với công nghệ này, những
người sử dụng có thể truy nhập thông tin dùng chung mà không cần tìm kiếm chỗ
để nối dây mạng, chúng ta có thể mở rộng phạm vi mạng mà không cần lắp đặt
hoặc duy chuyển dây. Mạng 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 thoả mãn nhu cầu về thông tin mà các mạng hữu tuyến không thể
có được.
- Tính đơn giản: Lắp đặt, thiết lập, kết nối mạng máy tính không dây là dễ
dàng, đơn giản và có thể tránh được việc kéo cáp qua các bức tường và trần nhà.

3
- 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 mạng hữu tuyến nhưng toàn bộ phí 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 đổi thường 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 thay đổi 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 chuyển trên một vùng rộng.
1.3 Kiến trúc cơ bản của mạng WLAN
Mạng sử dụng chuẩn 802.11 gồm có 4 thành phần chính:
- Hệ thống phân phối (Distribution System - DS)
- Điểm truy cập (Access Point - AP)
- Tần liên lạc vô tuyến (Wireless Medium)
- Trạm (Stattions)

Hình 1.1 Kiến trúc cơ bản của một mạng WLAN
1.3.1 Điểm truy nhập AP (Access Point)
Điểm truy cập AP là thiết bị không dây, là điểm tập trung giao tiếp các

STA, đóng vai trò cả trong việc truyền và nhận dữ liệu mạng. AP còn có chức

4
năng kết nối mạng không dây thông qua chuẩn cáp Ethernet, là cầu nối giữa
mạng không dây và mạng có dây. AP có phạm vi từ 30m đến 300m phụ thuộc
vào công nghệ và cấu hình.

Hình 1.2 Điểm truy nhập AP
1.3.2 Hệ thống phân phối
Thành phân kiến trúc sử dụng để kết nối các BSS với nhau là hệ thống
phân phối DS (Distribution System).
WLAN phân tách một cách logic môi trường vô tuyến (WM) với môi
trường hệ thống phân phối (DSM). Mỗi môi trường logic được sử dụng cho các
mục đích khác nhau bởi một thành phần kiến trúc khác nhau. WLAN không đòi
hỏi các môi trường này là phải giống nhau hay khác nhau.
Nhận biết được các môi trường khác biệt một cách logic là vấn đề chính
để hiểu được sự linh hoạt của kiến trúc. Kiến trúc WLAN là hoàn toàn độc lập
với các tính chất vật lý của lớp vật lý triển khai.
Một DS cho phép hỗ trợ các thiết bị di động bằng cách cung cấp các dịch
vụ logic cần thiết địa chỉ để chuyển đổi đích và tích hợp nhiều BSS.
Một điểm truy nhập (AP – Access Point) là một STA cung cấp khả năng
truy nhập tới DS bằng cách cung cấp các dịch vụ bổ sung để nó hoạt động như
một STA. Hình 1.3 bổ sung các thành phần hệ thống phân phối DS và điểm truy
nhập AP.

5


Hình 1.3: Các hệ thống phân phối DS và các điểm truy nhập AP
Dữ liệu di chuyển giữa một BSS và DS qua một AP. Chú ý rằng tất cả các

AP cũng là các STA do vậy chúng là thực thể có thể đánh địa chỉ. Các địa chỉ
được AP sử dụng để trao đổi thông tin trên môi trường vô tuyến WM và trên môi
trường hệ thống phân phối DSM không nhất thiết phải giống nhau.
1.3.3 Cầu nối vô tuyến từ xa
Các cầu vô tuyến từ xa tương tự như các điểm truy nhập trừ trường hợp
chúng được sử dụng cho các kênh bên ngoài. Phụ thuộc vào khoảng cách và
vùng mà có thể cần tới các anten ngoài. Các nhu cầu này được thiết kế để kết nối
các mạng với nhau, đặc biệt trong các toà nhà và xa khoảng 32km. Chúng cung
cấp mét lựa chọn nhanh chóng và rẻ tiền so với lắp đặt cáp hoặc đường điện thoại
thuê riêng và thường được sử dụng khi các kết nối truyền thông khả thi (ví dụ
qua các sông, vướng địa hình, các khu vực riêng, đường cao tốc, minh hoạ hình
1.4)

Hình 1.4 Cầu nối vô tuyến

6
Khác với các liên kết cáp và các mạch điện thoại chuyên dụng các cầu vô
tuyến có thể lọc lưu lượng và đảm bảo rằng các mạng được kết nối không mất
các lưu lượng cần thiết.
1.3.4 Trạm thu phát STA – Station
Các trạm thu, phát sóng thực chất là các thiết bị không dây kết nối vào
mạng như máy vi tính, máy Palm, máy PDA, điện thoại di động… với vai trò
như phần tử trong mô hình mạng ngang hàng Pear to Pear hoặc Client trong mô
hình Client/Server. Trong phạm vi luận văn này chỉ đề cập đến các thiết bị không
dây.
1.3.5 Các thiết bị máy khách trong WLAN
a, Card PCI Wireless
Là thành phần phổ biến nhất trong WLAN. Dùng để kết nối các máy
khách vào hệ thống mạng không dây. Được cắm vào khe PCI trên máy tính. Loại
này được sử dụng phổ biến cho các máy tính để bàn (desktop) kết nối vào mạng

không dây.

Hình 1.5 Card PCI Wireless
b, Card PCMCIA Wireless
Trước đây được sử dụng trong các máy tính xách tay (laptop) và các thiết
bị hỗ trợ cá nhân số PDA(Personal Digital Associasion). Hiện nay nhờ sự phát
triển của công nghệ nên PCMCIA wireless ít được sử dụng vì máy tính xách tay
và PDA,…. đều được tích hợp sẵn Card Wireless bên trong thiết bị.

Hình 1.6 Card PCMCIA Wireless

7
c, Card USB Wireless
Loại rất được ưa chuộng hiện nay dành cho các thiết bị kết nối vào mạng
không dây vì tính năng di động và nhỏ gọn. Có chức năng tương tự như Card PCI
Wireless, nhưng hỗ trợ chuẩn cắm là USB (Universal Serial Bus). Có thể tháo lắp
nhanh chóng (không cần phải cắm cố định như Card PCI Wireless) và hỗ trợ cắm
khi máy tính đang hoạt động.

Hình 1.7 Card USB Wireless
1.3.6 Cấu hình mạng WLAN
1.3.6.1 Cấu hình mạng WLAN độc lập (IBSS)
Về cơ bản, hai máy tính được trang bị thêm card adapter vô tuyến có thể
hình thành một mạng độc lập khi chúng ở trong dải tần cùng nhau. Với các hệ
điều hành dùng đang được sử dụng rộng rãi có thể cài đặt cấu hình mạng này một
cách dễ dàng. Đây là cấu hình mạng ngang cấp hay còn gọi là mạng adhoc. Các
mạng hình thành theo nhu cầu, như vậy không cần thiết phải quản lý hay thiết lập
cấu hình từ trước. Nút truy cập có thể truy cập vào các tài nguyên của các máy
khác mà không phải qua một máy chủ trung tâm. Cấu hình mạng độc lập được
mô tả như hình 1.8.

Hình 1.8 Cấu hình mạng WLAN độc lập

8
Cấu hình độc lập này cung cấp kết nối đồng mức, trong đó các nút di động
trao đổi thông tin trực tiếp với nhau thông qua các bộ biến đổi vô tuyến. Vì các
mạng adhoc 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. Cấu hình mạng này
cũng không cần phải quản trị mạng. Các cấu hình như vậy rất thích hợp sử dụng
trong 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 nghe được lẫn nhau.
1.3.6.2 Cấu hình WLAN cơ sở (BSS)
Một điểm truy nhập có thể mở rộng khoảng cách giữa hai WLAN độc lập
khi nó hoạt động như một bộ lặp làm tăng hai lần cự ly giữa các nút di động. Các
điểm truy nhập AP sẽ gắn với mạng đường trục hữu tuyến và giao tiếp với các
thiết bị trong vùng phủ sóng của một ô. AP đóng vai trò điều khiển cell và điều
khiển lưu lượng tới mạng (Hình 1.9).
Trong cấu hình WLAN cơ sở, các thiết bị di động không giao tiếp trực
tiếp với nhau mà giao tiếp qua các điểm truy nhập.
Như vậy, cấu hình WLAN cơ sở sẽ bao gồm các nút di động được nối vào
mạng hữu tuyến, chuyển dịch từ thông tin vô tuyến sang thông tin hữu tuyến
thông qua một điểm truy nhập. Điểm truy nhập AP có thể là trạm gốc (đối với cơ
sở hạ tầng hữu tuyến) hoặc cầu vô tuyến đối với cơ sở hạ tầng vô tuyến

Hình 1.9 Cấu hình WLAN cơ sở
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 phi thấp nhất. Các trạm sẽ chọn AP tốt nhất để kết nối.

9
Việc thiết kế WLAN sẽ tương đối đơn giản nếu thông tin về mạng và quản
lý cùng nằm trong một vùng. 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 với
mạng đường trục, ấn định các địa chỉ và các mức ưu tiên, giám sát lưu lượng
mạng, quản lý chuyển đi các gói và duy trì theo dõi cấu hình mạng. Tuy nhiên
giao thức đa truy nhập tập trung không cho phép các nút di động truyền trực tiếp
tới các 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 hai
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. Tuy nhiên các
hệ thống như vậy thường cung cấp các thông lượng dữ liệu cao hơn, vùng phủ
sóng rộng hơn và có thể phục vụ các lưu lượng video, thoại với thời gian thực.
Ngoài ra một điểm truy nhập nằm ở vị trí thích hợp có thể giảm tối thiểu được
công suất và giải quyết được các vấn đề của nút ẩn một cách hiệu quả. Vì một số
WLAN sử dụng các giao thức đa truy nhập phân tán như CSMA nên có thể các
nút trong mạng cơ sở yêu cầu chỉ truyền gói tới điểm truy nhập. Sau đó điểm truy
nhập sẽ chuyển tiếp các gói tới địa chỉ đích.
Các bộ lặp có thể được sử dụng để tăng khoảng cách vùng phủ sóng trong
trường hợp kết nối đến mạng đường trục khó thực hiện. Việc này yêu cầu chồng
lấn 50% của AP trên mạng đường trục và bộ lặp. Tốc độ dữ liệu sẽ giảm do thời
gian thu và phát lại (hình 1.10)

Hình 1.10 Cấu hình WLAN dùng bộ lặp
1.3.6.3 Cấu hình mạng mở rộng ESS – Extended Service Set
Nhiều cấu hình BSS kết hợp với nhau gọi là cấu hình mạng ESS. Là cấu
hình sử dụng từ 2 AP trở lên để kết nối mạng. Khi đó các AP sẽ kết nối với nhau

10

thành một mạng lớn hơn, phạm vi phủ sóng rộng hơn, thuận lợi và đáp ứng tốt
cho các Client di động. Đảm bảo sự hoạt động của tất cả các Client.

Hình 1.11 Cấu hình ESS
1.3.6.4 Cấu hình WLAN hoàn chỉnh

Hình 1.12 Cấu hình WLAN hoàn chỉnh
1.4 Kỹ thuật điều chế trải phổ.
1.4.1 Kỹ thuật điều chế và giải điều chế.
Điều chế là một kĩ thuật được sử dụng để chuyển thông tin số liệu vào tín
hiệu và quyết định lượng thông tin có thể được chứa trong tín hiệu này. Nói
chung, kĩ thuật điều chế càng phức tạp thì càng có nhiều thông tin số liệu được
truyền tải trong tín hiệu. Tuy nhiên, kĩ thuật điều chế càng phức tạp thì càng tốn
nhiều thời gian hoặc độ trễ để thực hiện giải điều chế tín hiệu.

11

a. Sơ đồ điều chế và giải điều chế M-PSK.
Sơ đồ thông dụng điều chế và giải điều chế M-PSK với M = 4, còn gọi là
QPSK (Quarternary Phase Shift Keying), được thể hiện trên hình 1.13
Đối với sơ đồ điều chế 4-PSK (hình 1.13a), luồng dữ liệu nhị phân lối vào
được chia thành các cặp bít, qua bộ biến đổi nối tiếp-song song S/P
(Serial/Parallel) được chia làm hai nhánh, mỗi nhánh một bán symbol gồm 1 bít
với độ rộng được mở rộng thành T
s
= 2T
b
. Các bít (bán symbol) của từng nhánh
này, sau khi qua các bộ lọc thông thấp LPF (Low-Pass Filter) hạn băng và tạo
dạng xung (pulse shaping) dạng căn bậc hai cosine nâng mắc nối tiếp với một

mạch sửa dạng xung x/sinx, được nhân với các thành phần đồng pha cos2πf
c
t
hoặc vuông pha sin2πf
c
t của sóng mang trung tần IF (Intermediate Frequency).
Tín trên hai nhánh sau đó được cộng với nhau, tạo nên tín hiệu QPSK ở trung
tần. Tín hiệu này sau đó sẽ được đưa tới tuyến RF (Radio Frequency) để trộn lên
tần số vô tuyến cao tần, khuếch đại và truyền đi. Chòm sao tín hiệu QPSK (biểu
diễn vector tín hiệu) được thể hiện trên hình 1.14 gồm M điểm chia đều vòng tròn
tâm ở gốc tọa độ, bán kính
s
E
, trong đó E
s
là năng lượng của một symbol.
Hiệu quả sử dụng phổ của QPSK là:
η
QPSK
= 2/(1+α) [b/s/Hz] (1.1)
Tổng quát, hiệu quả phổ của kiểu điều chế M-PSK là:
η
M-PSK
= m/(1+α) [b/s/Hz] = (log
2
M)/(1+α) [b/s/Hz] (1.2)

Hình 1.13 Sơ đồ điều chế và giải điều chế QPSK
S/P
LPF

LPF

data
từng 2 bít
90
o

~
Σ
Tín hiệ
u
QPSK
cos2πf
c
t
sin2πf
c
t

Tới tuyến
RF

a)

b)

Tín hiệu
QPSK

P/S
LPF

LPF

90
o

~
cos2πf
c
t
sin2πf
c
t
t=kT
s

A/D

A/D

Từ bộ trộn
xu
ố
ng

data
(từng 2 bít)


12








Hình 1.14 Chòm sao tín hiệu M-PSK
Đối với sơ đồ giải điều chế 4-PSK (hình 1.13b), tín hiệu nhận được bao
gồm cả tín hiệu hữu ích và tạp âm sau khi được trộn xuống IF từ mạch trộn
xuống (down converter) sẽ được đưa song song tới 2 nhánh của bộ giải điều chế.
Tại các nhánh này, tín hiệu sẽ được nhân với các thành phần đồng pha hoặc
vuông pha của sóng mang trung tần nhằm loại bỏ thành phần tần số cao. Các bộ
lọc thông thấp (cũng thường là các mạch lọc căn bậc hai cosine nâng), mạch lấy
mẫu tại các thời điểm t = kT
s
(k là chỉ số khe thời gian của các symbol hay cặp

bít) và các mạch biến đổi A/D (thực chất là các mạch so ngưỡng nhằm quyết
định giá trị bít trên các nhánh là 1 hay 0) hình thành nên máy thu tối ưu tín hiệu
số, cho tỷ số tín/tạp SNR (Signal-to-Noise Ratio) lớn nhất (và do đó, tỷ lệ thu lỗi
nhỏ nhất). Các bít nhận được trên 2 nhánh sẽ được ghép trở lại thành cặp bít ban
đầu qua bộ biến đổi song song-nối tiếp P/S.
b. Sơ đồ điều chế và giải điều chế M-QAM
Điều chế biên độ vuông góc (M-QAM) là phương pháp điều chế kết hợp
giữa điều chế biên độ và điều chế pha. Tên gọi điều chế biên độ vuông góc xuất
phát từ thực tế là tín hiệu M-QAM được tạo ra bằng cách cộng hai tín hiệu điều
chế biên độ có L =
M
mức trên các sóng mang vuông pha với nhau. Cũng như
M-PSK, điều chế M-QAM là một phương pháp điều chế tín hiệu hai chiều tuyến
tính, cho phép nâng cao hiệu quả phổ.
Điều chế và giải điều chế M-QAM có sơ đồ khối trên hình 1.15
Với điều chế M-QAM (hình 1.15a), bộ biến đổi nối tiếp-song song S/P
(Serial/Parallel) thực hiện biến đổi từng symbol gồm m = log
2
M bít từ chuỗi bít
dữ liệu nối tiếp lối vào thành hai bán symbol, mỗi bán symbol gồm m/2 bít. Các
khối đổi mức 2/L thực hiện biến từng cụm m/2 bít nhị phân đó thành các tín hiệu
không về không NRZ (Non Return to Zero) nhiều mức A
k
và B
k
(với k là chỉ số
M
= 4
•

•

•

•

d
P
sin( / )
P sPSK
d E M
π
=

0

I

Q

sPSK
E


13

khe thời gian của symbol được truyền), có thể nhận L =
M
trị biên độ, tùy
thuộc vào mẫu các bít của cụm bít lối vào. Dạng phổ tín hiệu đầu ra được hình

thành nhờ các bộ lọc thông thấp phía trước mạch nhân, mà trong thực tế thiết kế
chúng thường là như nhau và là mạch lọc căn bậc hai cosine nâng (square-root
raised cosine filter) mắc nối tiếp với một mạch sửa dạng xung x/sinx. Các mạch
nhân được sử dụng sau mỗi mạch lọc nhằm thực hiện điều chế biên độ tuyến
tính, với các sóng mang IF cùng tần số song trực giao (các sóng mang cos2πf
c
t và
sin2πf
c
t). Các tín hiệu lối ra các mạch nhân được cộng với nhau tạo nên tín hiệu
M-QAM. Bộ điều chế M-QAM như vậy được tạo ra từ hai bộ điều chế biên độ
trực giao nhau với sóng mang bị nén. Tín hiệu điều chế M-QAM ở trung tần này
sau khi trộn lên RF, khuếch đại, tín hiệu sẽ được phát đi qua hệ thống ăng-ten,
phi-đơ ra môi trường vô tuyến.

Hình 1.15 Sơ đồ điều chế và giải điều chế M-QAM



S/P
§æi møc
2/L
§æi møc
2/L
m bit

m/2 bit

m/2 bit

A
k

B
k

×
×

∼

90
o

Σ

cos2
π
f
c
t
sin2
π
f
c
t
tÝn hiÖu
M
-
QAM

A
k
a
T
(t)cos2
π
f
c
t

B
k

b
T
(t)sin2
π
f
c
t

LO

Läc

th«ng thÊp

Läc

th«ng thÊp

a)

dãy bít lối ra
90
0

LPF
LPF
A/D
&
giải
mã

A/D

&
giải
mã




P/S
V
d1
(t)
đồng hồ

•

•

tín hiệu lối vào

×

×
m/2
m/2
1
1
t=kT
S

b)

∼
cos2
π
f
c
t
sin2
π
f
c
t

14












Hình 1.16 Chòm sao tín hiệu 16-QAM
Hiệu quả sử dụng phổ của điều chế M-QAM cũng được tính theo (1.15).
Chòm sao tín hiệu điều chế M-QAM có nhiều dạng khác nhau, ngoài các dạng

chòm sao hình tròn sử dụng cho truyền dữ liệu trên kênh thoại trong các modem
tốc độ thấp hay dạng chữ thập trong các hệ thống điều chế mã lưới TCM (Trellis
Coded Modulation), sơ đồ điều chế M-QAM với chòm sao tín hiệu vuông
(square constellation) là sơ đồ thông dụng nhất trong các hệ thống vô tuyến số
mặt đất hiện nay. Chòm sao tín hiệu M-QAM dạng hình vuông được thể hiện trên
hình 1.16, thí dụ cho trường hợp M = 16.
Sơ đồ khối bộ giải điều chế M-QAM được trình bày trên hình 1.15b. Tín
hiệu lối vào bộ giải điều chế trong khe thời gian của symbol thứ k được nhân với
các sóng mang trực giao và loại bỏ thành phần hài bậc hai của sóng mang. Các
bộ lọc thông thấp, thường cũng là các bộ lọc căn bậc hai cosine nâng, mạch lấy
mẫu và biến đổi A/D cũng hình thành nên máy thu tối ưu nhằm cực đại hóa SNR.
Các tín hiệu sau lọc (có cả tạp âm) được lấy mẫu theo nhịp symbol tại các thời
điểm t = kT
S
và được biến đổi tại các bộ biến đổi tương tự/số A/D thành các tín
hiệu
k
A
ˆ
và
k
B
ˆ
với L trị biên độ có thể có rồi được giải mã thành các tổ hợp có
m/2 bít. Hai nhánh tín hiệu được đưa tới bộ biến đổi song song-nối tiếp (P/S) để
tạo trả thành cụm m bít lối ra.
c. So sánh M-PSK và M-QAM
Việc so sánh giữa hai kiểu điều chế nhiều mức M-PSK và M-QAM được
thực hiện dựa trên nguyên tắc cho chúng có cùng hiệu quả sử dụng phổ, cùng tỷ
lệ lỗi thu symbol, kiểu điều chế nào đòi hỏi năng lượng cao hơn thì tồi hơn. Theo

(1.2), hiệu quả phổ của cả M-PSK và M-QAM như nhau với cùng giá trị M và hệ
số uốn lọc α. Về lý thuyết, tỷ lệ lỗi phụ thuộc khoảng cách từ điểm tín hiệu tới
biên quyết định gần nhất d
P
và d
Q
(hình 1.14 và 1.16), cùng tỷ lệ lỗi symbol có
nghĩa là d
P
= d
Q
, theo các hình 1.14 và 1.16 thì điều kiện này là:
•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

I
Q
1
3
-1 -3
1
3
-1
-3
2d
Q
M = 16
2( 1)
sQAM
Q
E

d
M
=
−


sQAM
E


15


sin( / )
2( 1)
sQAM
sPSK
E
E M
M
π
=
−
(1.3)
Như vậy, để so sánh hai loại điều chế này ta có thể xét tỷ số sau, là một
hàm của M:

2 2
( ) 2( 1) sin ( / )
sQAM

sPSK
E
A M M M
E
π
= = −
(1.4)
Với M = 4, A(4) = 1, cả 4-QAM và QPSK đều yêu cầu năng lượng như
nhau khi có cùng hiệu quả phổ và cùng tỷ lệ lỗi, do đó chúng hoàn toàn tương
đương nhau, các sơ đồ điều chế và giải điều chế là như nhau. Với 4 < M ≤ 8,
A(M) > 1, có nghĩa là M-PSK tốt hơn M-QAM. Khi M > 8, A(M) < 1, M-QAM
tốt hơn M-PSK, điều này lý giải thực tế là hầu như không gặp các sơ đồ điều chế
M-PSK với M > 8.
Về mặt ứng dụng trong thực tế, khi dung lượng hệ thống từ thấp tới trung
bình, hiệu quả phổ đòi hỏi không cao lắm (m chỉ cần không lớn), người ta thường
sử dụng điều chế M-PSK với M = 2, 4 hoặc 8. Với các hệ thống vô tuyến số dung
lượng từ trung bình đến lớn, sơ đồ điều chế thường áp dụng là M-QAM với M =
16, 64 hay 256. Từ các xem xét trên, trong luận văn này ta sẽ giới hạn chỉ xem
xét với các hệ thống sử dụng điều chế M-QAM. Sơ đồ khối tương đương băng
gốc của một hệ thống vô tuyến số M-QAM đơn sóng mang tiêu biểu được thể
hiện trên hình vẽ 1.17.








Hình 1.17 Sơ đồ khối tương đương băng gốc hệ thống vô tuyến số M-QAM

1.4.2 Kỹ thuật trải phổ
Trải phổ tín hiệu là việc trải thật rộng phổ của tín hiệu truyền đi với sự trợ
giúp của chuỗi trải phổ giả ngẫu nhiên PN (PseudoNoise), nguyên thủy là để
nhằm chống nhiễu cố ý (jamming) và bảo mật tin tức. Đầu thu, tín hiệu mang tin
được khôi phục nhờ một bản sao đồng bộ của chuỗi PN bên phát. Một dạng
B
ộ


điều chế

B
ộ


lọc phát

M.trư
ờ
ng

truyền
Tạp âm
Ngu
ồ
n

symbol

KĐCS

C
k

B
ộ


lọc thu
B
ộ


san bằng

k
C
ˆ
B
ộ
gi
ả
i

điều chế

KPSM KPĐH
Thi
ế

t b
ị

qu. định

Nhiễu
Chú giải:
KPĐH = Khôi phục đồng hồ; KPSM = Khôi phục sóng
mang; KĐCS = Khuếch đại công suất


16

thường được áp dụng của trải phổ là trải phổ chuỗi trực tiếp DSSS (Direct
Sequence – Spectrum Spreading), trong đó tín hiệu mang tin được nhân trực tiếp
với chuỗi trải phổ PN – chuỗi chip, có tốc độ rất lớn hơn tốc độ chuỗi bít dữ liệu.
Đối với hệ thống như thế, các tia trễ sau tia đầu tiên quá một độ rộng chip T
c
sẽ
xuất hiện như một nhiễu gần trắng có mật độ phổ công suất rất thấp do đặc tính
tự tương quan của chuỗi chip PN. Như thế, việc truyền theo nhiều tia sẽ rút thành
một tia với các tia trễ bị nén xuống như nhiễu, hạn chế được nhờ sử dụng mạch
lọc. Nghĩa là trải phổ có thể khắc phục khá tốt hiệu ứng truyền đa đường. Hơn
thế nữa, nếu sử dụng máy thu cào (RAKE receiver), các tia trễ có thể gom lại
thành các chùm có độ trễ là nguyên lần T
c
và có thể kết hợp lại cho tương hợp
nhau về pha để thành một tín hiệu tốt hơn.
1.4.3 Công nghệ ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM –
Orthogonal Frequency Division Multiplexing

Hệ thống OFDM cung cấp LAN vô tuyến cung cấp với tốc độ truyền dữ
liệu là 6,9,12,18,24,36, 48 và 54 Mb/s. Khả năng hỗ trợ truyền và nhận dữ liệu
với tốc độ 6, 12 và 24Mb/s là bắt buộc. Hệ thống sử dụng 52 sóng mang phụ
được điều chế sử dụng khoá dịch pha nhị phân hoặc khoá dịch pha cầu phương
(BIT/SK/QPSK), điều chế biên độ cầu phương 16 hoặc 64, sau này sử dụng thêm
mã sửa sai (mã xoắn) với tốc độ mã 1/2, 2/3 hoặc 3/4.
Lớp OFDM PHY gồm hai chức năng giao thức sau:
Chức năng hội tụ PHY, là chức năng thích ứng các khả năng của hệ thống
phụ thuộc môi trường vật lý (PMD) cho các dịch vụ PHY. Chức năng này được
hỗ trợ bằng thủ tục hội tụ lớp vật lý, đó là thủ tục xác định phương pháp chuyển
đổi khối dữ liệu dịch vụ phân lớp PHY (PSDU) IEEE 808.11 thành dạng khung
phù hợp cho việc gửi, nhận dữ liệu và thông tin quản lý giữa hai trạm sử dụng hệ
thống PMD kết hợp.
Một hệ thống PMD có chức năng xác định đặc tính và phương pháp phát
và nhận dữ liệu thông qua một thiết bị vô tuyến giữa hai hay nhiều trạm có sử
dụng hệ thống OFDM.


17

Phân lớp OFDM PLCP

Hình 1.18 Khuôn dạng PPDU
Khuôn dạng khung PPDU bao gồm phần đầu khung OFDM, mào đầu
OFDM PLCP. PSDU, các bít đuôi ( Tail) và các bit đệm (pad). Mào đầu PLCP
bao gồm các trường sau: LENGTH, RATE, bit dự phòng, bit chẵn lẻ và trường
Service. Theo quan điểm điều chế, LENGTH, RATE, bit dự phòng và bit chẵn lẻ
(có 6 đuôi bằng 0 cuối cùng) tạo thành một tín hiệu OFDM đơn riêng biệt được
gọi là Signal, được phát với điều chế BIT /SK và tốc độ mã hoá R =1/2. Trường
Service của mào đầu PLCP và PSDU (có 6 bit đuôi bằng 0 và các bit đệm), ký

hiệu DATA, được phát với tốc độ chỉ thị trong trường RATE và tạo thành các tín
hiệu OFDM phức. Bít đuôi (Tail) trong tín hiệu Signal cho phép giả mã các
trường RATE và LENGTH được yêu cầu giải mã phần DATA của gói. Ngoài ra,
cơ chế CCA có thể được cải thiện bằng cách dự báo khoảng thời gian một gói tin
nhờ thông tin từ nội dung của các trường RATE và LENGTH, thậm chí ngay cả
khi các tốc độ dữ liệu không được trạm hỗ trợ.
1.5 Tiêu chuẩn kỹ thuật của mạng WLAN và các yếu tố ảnh hưởng đến chất
lượng mạng WLAN
Năm 1990, Viện các kỹ sư điện và điện tử IEEE đã thành lập một uỷ ban
để phát triển tiêu chuẩn cho các mạng WLAN hoạt động ở tốc độ từ 1 đến 2
Mbps. Năm 1992, Viện các tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu thành lập một hiệp
hội để xây dựng tiêu chuẩn WLAN dùng cho các mạng LAN vô tuyến
(HIPERLAN) hoạt động trong phạm vi tốc độ khoảng 20 Mbps. Gần đây các
chuẩn xây dựng cho mạng WLAN phục vụ cho các ứng dụng đặc biệt trong

18

phạm vi một toà nhà đã và đang được phát triển. Khác với các chuẩn này, quá
trình phát triển chuẩn IEEE 802.11 đã bị ảnh hưởng mạnh bởi các sản phẩm của
mạng WLAN có mặt trên thị trường. Vì vậy, mặc dù cần khá nhiều thời gian để
hoàn thiện các tiêu chuẩn (do có khá nhiều đề xuất mang nặng tính cạnh tranh từ
phía các nhà cung cấp thiết bị), nó vẫn là tiêu chuẩn phổ biến nhất cho đến nay.
Phần này trình bày về các chuẩn của mạng WLAN trong đó tập trung vào chuẩn
802.11.
Họ tiêu chuẩn 802.11 do IEEE phát triển định nghĩa giao diện vô tuyến
giữa trạm vô tuyến và trạm gốc hay giữa hai trạm vô tuyến với nhau. Các tiêu
chuẩn IEEE 802.11 cung cấp tốc độ truyền dẫn 2 Mbps. Họ tiêu chuẩn 802.11 có
nhiều phần mở rộng trong đó ba tiêu chuẩn 802.11b, 802.11a, 802.11g là quan
trọng nhất.
Tiêu chuẩn IEEE 802.11b hay Wi-Fi là phần mở rộng của tiêu chuẩn

802.11 cho phép tốc độ truyền dẫn 11 Mbps (cũng có thể là 1,2 và 5,5 Mbps)
trong băng tần 2,4 GHz. IEEE 802.11b sử dụng phương pháp trải phổ trực tiếp
DSSS.
IEEE 802.11g cung cấp tốc độ lớn hơn 20 Mbps trong băng tần 2,4 GHz.
Chuẩn này có thể mở rộng tốc độ của 802.11b lên tối đa 54 Mbps trong cùng
băng tần nhưng chỉ truyền trong khoảng cách ngắn. Do khả năng tương thích sau
này, các card vô tuyến 802.11 giao tiếp trực tiếp với một điểm truy nhập 802.11g
(và ngược lại) với tốc độ 11 Mbps hoặc thấp hơn tuỳ thuộc vào dải truyền sóng.
Chuẩn IEEE 802.11a áp dụng cho các mạng LAN vô tuyến và cung cấp
tốc độ lên tới 54 Mbps trong băng tần 5 GHz. Chuẩn 802.11a không tương thích
với các mạng sử dụng 802.11b hoặc 802.11g, như vậy một người sử dụng được
trang bị card giao diện vô tuyến 802.11b hoặc 802.11g không thể giao tiếp được
với điểm truy nhập sử dụng chuẩn 802.11a.
Chuẩn HIPERLAN Type I giống như chuẩn 802.11, chuẩn này phục vụ
cho cả các mạng độc lập và các mạng có cấu hình cơ sở. HIPERLAN Type I hoạt
động ở băng tần 5,15 đến 5,3 GHz (băng tần được chia thành 5 kênh tần số) với
mức công suất đỉnh thấp khoảng 1W. Tốc độ dữ liệu vô tuyến tối đa có thể hỗ trợ
là khoảng 23,5 Mbps và chuẩn này cũng hỗ trợ cho các người dùng di động ở tốc

19

độ thấp (khoảng 1,4 m/s). Ngoài HIPERLAN Type I còn có chuẩn HIPERLAN
Type II, các đặc tính của chuẩn này được cho trên Bảng 1.1.
Chuẩn Tần số Tốc độ Ghép kênh Ghi chú
IEEE 802.11 900 MHz 2 Mbps
FHSS,
DSSS

IEEE 802.11b

2,4 GHz
900 MHz
11 Mbps
FHSS
DSSS
Sử dụng phổ biến
nhất
IEEE 802.11a 5 GHz 54 Mbps OFDM
Mới hơn, nhanh
hơn, sử dụng tần số
cao hơn
IEEE 802.11e 5 GHz UNII 54 Mbps OFDM
IEEE 802.11g

2,4 GHz ISM 54 Mbps
DSSS
FHSS
Nhanh hơn và tương
thích với 802.11b
IEEE 802.11h

OFDM
IEEE 802.11i 5 GHz UNII 54 Mbps OFDM
IEEE/ETSI
802.11j

OFDM
GMSK

ETSI

HIPERLAN
5,15-5,3 GHz

23,5 Mbps


GMSK

ETSI
HIPERLAN 2

17,1-17,3 GHz 54 Mbps
Dùng cho
voice/video
SIG Bluetooth

2,4 GHz 1 Mbps FHSS
Dùng cho mạng cá
nhân (PAN)
Home RF 2,4 GHz 10 Mbps FHSS QoS, mật mã tốt
OpenAir 1,6 Mbps FHSS
LAN hồng
ngoại
350.000 GHz 4 Mbps
Chỉ dùng trong
phòng, không ảnh
hưởng tới sức khoẻ
Bảng 1.1 : Tóm tắt các tiêu chuẩn WLAN

20

1.5.1 Nhóm vật lý PHY
1.5.1.a. Chuẩn 802.11b
802.11b là chuẩn đáp ứng đủ cho phần lớn các ứng dụng của mạng. Với
một giải pháp rất hoàn thiện, 802.11b có nhiều đặc điểm thuận lợi so với các
chuẩn không dây khác. Chuẩn 802.11b sử dụng kiểu trải phổ trực tiếp DSSS,
hoạt động ở dài tần 2,4 GHz, tốc độ truyền dữ liệu là 11Mbps trên một kênh, tốc
độ thực tế khoảng 4- 5 Mbps. Khoảng cách có thể lên tới 500m trong môi trường
mở rộng. Khi dùng chuẩn này tối đa có thể là 32 người/AP.
Nhược điểm của 802.11b là hoạt động ở dải tần 2,4 GHz trùng dải tần của
nhiều thiết bị trong gia đình như là: Lò vi sóng, điện thoại mẹ con … nên có thể
bị nhiễu.
Thời điểm phê chuẩn 9/1999
Dải tần hoạt động 2,4 GHz
Tốc độ truyền dữ liệu 11 Mbps
Bán kính phủ sóng 100m (với dải tần 11Mbps)
Kỹ thuật điều chế DSSS
Phổ tần chiếm dụng 83,5 MHz
Bảng 1.2 Một số thông số kỹ thuật của chuẩn 802.11b
1.5.1 b. Chuẩn 802.11a
Chuẩn 802.11a là phiên bản nâng cấp của 802.11b, hoạt động ở dải tần
5GHz, 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/AP. Đây là chuẩn đã được chấp nhận rộng rãi trên thế giới.

21

Thời điểm phê chuẩn 9/1999
Dải tần hoạt động 5GHz
Tốc độ truyền dữ liệu 25 – 54 Mbps

Độ khả thông 31Mbps
Phạm vị phủ sóng (outdoor) ~ 50m
Phạm vi phủ sóng (indoor) ~ 35m
Kỹ thuật truy nhập môi trường CSMA/CA
Kỹ thuật điều chế OFDM
Phổ tần chiếm dụng 300MHz
Bảng 1.3 Một số thông số kỹ thuật của chuẩn 802.11a
1.5.1.c Chuẩn 802.11g
Các thiết bị thuộc chuẩn này hoạt động ở cùng tần số với chuẩn 802.11b là
2,4 GHz. Tuy nhiên, chúng hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu nhanh gấp 5 lần so với
chuẩn 802.11b với cùng một phạm vi phủ sóng, tức là tốc độ truyền dữ liệu tối đa
lên đến 54Mbps, còn tốc độ thực tế khoảng 7-16Mbps. Chuẩn 802.11g sử dụng
phương pháp điều chế OFDM, CCK và PBCC. Các thiết bị thuộc chuẩn 802.11b
và 802.11g hoàn toàn tương thích với nhau. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng khi trộn
lẫn các thiết bị của hai chuẩn đó với nhau thì các thiết bị sẽ hoạt động theo chuẩn
có tốc độ thấp hơn.
Thời điểm phê chuẩn 10/2002
Dải tần truyền dữ liệu 2,4 GHz
Tốc độ bit 54Mbps
Bán kính phủ song 100m ( với tốc độ 11Mbps)
Kỹ thuật điều chế OFDM
Bảng 1.4. Một số thông số kỹ thuật của chuẩn 802.11g


22

1.5.1.d. Chuẩn 802.11n
Đây là chuẩn được thiết kế để cải thiện cho 802.11g trong tổng số băng
thông được hỗ trợ bằng cách tận dụng nhiều tín hiệu không dây và các anten
(công nghệ MIMO). Các kết nối 802.11n sẽ hỗ trợ tốc độ dữ liệu lên đến

100Mbps. 802.11n cũng cung cấp phạm vi bao phủ tốt hơn so với các chuẩn Wi
– Fi trước nó nhờ cường độ tín hiệu mạnh của nó.
1.5.2 Nhóm lớp liên kết dữ liệu MAC
1.5.2.a. Chuẩn 802.11d
Chuẩn 802.11d bổ sung một số tính năng đối với lớp MAC nhằm phổ biến
WLAN trên toàn thế giới. Một số nước trên thế giới có quy định rất chặt chẽ về
tần số và mức 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.
1.5.2.b. Chuẩn 802.11e
Đây là chuẩn được áp dụng cho cả 802.11 a, b, g. Mục tiêu của chuẩn này
nhằm cung cấp các chức năng về chất lượng dịch vụ - QoS cho WLAN. Về mặt
kỹ thuật, cũng bổ sung cho một số tính năng cho lớp MAC. Chuẩn 802.11e hiện
nay vẫn đang trong quá trình phát triển và chưa chính thức áp dụng trên toàn thế
giới.
1.5.2.c. Chuẩn 802.11f
Đây là một bộ tài liệu khuyến nghị của các nhà sản xuất để các AP của các
nhà sản xuất khác nhau có thể làm việc với nhau. Điều này quan trọng khi quy
mô mạng lưới đạt đến mức đáng kể. Khi đó mới đáp ứng được việc kết nối mạng
không dây liên cơ quan, liên xí nghiệp có nhiều khả năng không dùng cùng loại
thiết bị.
1.5.2.d. Chuẩn 802.11h
Tiêu chuẩn này bổ sung một số tính năng cho phân lớp con MAC nhằm
đáp ứng các quy 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 Power Control và khả năng tự động lựa chọn tần số DFS –

23

Dynamic Frequency Selection. Lựa chọn tần số AP giúp làm giảm đến mức tối

thiểu can nhiễu đến các hệ thống radar đặc biệt khác.
1.5.2.e. Chuẩn 802.11i
Đây là chuẩn bổ sung cho 802.11 a, b, g nhằm cải thiện về mặt an ninh
cho mạng không dây. An ninh cho mạng không dây là một giao thức có tên là
WEP, 802.11 cung cấp những phương thức mã hoá và những thủ tục xác nhận,
chứng thực mới có tên là 802.1x. Chuẩn này vần đang trong giai đoạn phát triển.
1.5.3 Chuẩn HIPERLAN Type I
HIPERLAN Type I sử dụng trong cả hai mạng độc lập và cơ sở. Tuy
nhiên, các đặc tính vật lý của nó không dựa trên quá trình truyền dẫn trải phổ.
HIPERLAN Type I hoạt động ở dải tần 5,15 đến 5,30 GHz (được chia thành 5
kênh tần số) với đỉnh công suất là 1W. Nó hỗ trợ người dùng di động tốc độ thấp
(1,4 m/s) mang lưu lượng không đồng bộ hoặc lưu lượng không đổi theo thời
gian trong phạm vi có thể lên đến 50m và tốc độ dữ liệu vô tuyến lớn nhất
khoảng 23,5 Mbps. Mô hình tham chiếu HIPERLAN Type I cho trong Hình 1.19
Nó bao gồm một lớp vật lý PHY, một phân lớp điều khiển truy nhập môi trường
MAC, và một phân lớp điều khiển truy nhập kênh CAC. Giao thức phân lớp vật
lý xác định các kỹ thuật sử dụng cho truyền dẫn, tiếp nhận tin và đánh giá kênh.
Phân lớp CAC xác định các nút được phép phát dữ liệu. Nó xác định một dịch vụ
chung qua một kênh thông tin vô tuyến duy nhất và cho phép xác định độ ưu tiên
truy nhập. Phân lớp MAC tuân theo các định nghĩa dịch vụ của ISO MAC và bao
gồm các điều khoản sử dụng để bảo vệ nguồn và chuyển tiếp gói.

Hình 1.19 Mô hình tham chiếu HIPERLAN Type I


24

Tham số
IEEE 802.11
DSSS

IEEE 802.11
FHSS
HIPERLAN

Thời gian rỗi cần để
truyền dẫn gói tức thì
50
s
µ
128
s
µ

85
s
µ

Khoảng trống liên
khung để truyền bản
tin xác nhận
10
s
µ
28
s
µ

21,8
s
µ

Phần thông tin phụ
truyền dẫn dữ liệu tốc
độ thấp
192 bit (1 Mbps) 128 bit (1 Mbps)

35 bit
(1,47 Mbps)

Hiệu suất thông
lượng lớn nhất khi
truyền dẫn gói
97,7% (2 Mbps)
98,8% (1 Mbps)
99,2% (2 Mbps)
99,6% (1 Mbps)
78,4%
Hiệu suất thông
lượng lớn nhất khi
truyền dẫn gói
Ethernet 1518 octet
96,9% (2 Mbps)
98,4% (1 Mbps)
97,9% (2 Mbps)
99,0% (1 Mbps)
74,1%
Thời gian truyền dẫn
gói Ethernet 1518
octet
6,26

s
µ
(2 Mbps)
12,3
s
µ
(1 Mbps)
6,20
s
µ
(2 Mbps)

12,2
s
µ
(1 Mbps)

696,4
s
µ

Thời gian truyền bản
tin xác nhận
248
s
µ
(2 Mbps)
304
s
µ

(1 Mbps)
184
s
µ
(2 Mbps)
240
s
µ
(1 Mbps)
15,6
s
µ

Bảng 1.5 So sánh các đặc tính kỹ thuật giữa IEEE 802.11 và HIPERLAN
Bảng 1.5 so sánh các chỉ tiêu kỹ thuật khác nhau của các tiêu chuẩn IEEE
802.11 và HIPERLAN. Trong khi chuẩn 802.11 cho phép hiệu suất thông lượng
tốt hơn, tốc độ dữ liệu thấp sẽ dẫn đến trễ dài hơn khi so sánh với HIPERLAN.
Các hiệu suất thông lượng vô tuyến có thể tăng lên các giá trị cao hơn vì phần
thông tin bổ sung sử dụng cho truy nhập vô tuyến.


25

1.5.4 Chuẩn Bluetooth.
Tất cả các thiết bị Bluetooth là các thực thể tương đương với nhau có các
quá trình thực hiện giống hệt nhau. Tuy nhiên, khi thiết lập một mạng một thiết
bị sẽ làm việc như thiết bị chủ và thiết bị còn lại là khách. Thiết bị Bluetooth
chuyển các gói số liệu ngắn trong băng tần ISM 2,4 GHz sử dụng FHSS thay đổi
các kênh tần số 1600 lần trong một giây. Khoảng cách hoạt động nằm trong
khoảng 10cm đến 10m, nhưng có thể được mở rộng lên hơn 100m khi tăng công

suất phát. Bluetooth có thể được tích hợp vào hầu như bất kỳ thiết bị di động nào
khi sử dụng modul truyền thông vô tuyến giá thành hạ và kích thước nhỏ (1cm x
3cm). Ngăn xếp Bluetooth điển hình cho trên Hình 1.20. Chức năng của các lớp
trong ngăn xếp được cho trong Bảng 1.6

Hình 1.20 Ngăn xếp triển khai Bluetooth
Lớp Chức năng
Vô tuyến Máy thu viba phạm vi nhỏ có đồng hồ và máy
phát bên ngoài.
Bộ xử lý băng gốc Xác định các thủ tục cần để hỗ trợ trao đổi thoại
và số liệu thời gian thực cũng như thông tin về mạng.
Quản lý kết nối Phần mềm chức năng thực hiện các giao thức
như thiết lập tuyến, cấu hình mạng và nhận thực.
Giao diện bộ điều
khiển host
Giao diện với host Bluetooth.
Bảng 1.6 Các chức năng của các lớp trong ngăn xếp