ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP MẠNG LAN KHÔNG DÂY

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN MẠNG KHÔNG DÂY
1.1 Mở đầu
Mạng máy tính từ lâu đã trở thành một thành phần không thể thiếu đối với
nhiều lĩnh vực đời sống xã hội, từ các hệ thống mạng cục bộ dùng để chia sẻ tài
nguyên trong đơn vị cho đến hệ thống mạng toàn cầu như Internet. Các hệ thống
mạng hữu tuyến và vô tuyến đang ngày càng phát triển và phát huy vai trò của
mình.
Mặc dù mạng không dây đã xuất hiện từ nhiều thập niên nhưng cho đến
những năm gần đây, với sự bùng nổ các thiết bị di động thì nhu cầu nghiên cứu và
phát triển các hệ thống mạng không dây ngày càng trở nên cấp thiết. Nhiều công
nghệ, phần cứng, các giao thức, chuẩn lần lượt ra đời và đang được tiếp tục nghiên
cứu và phát triển.
Mạng không dây có tính linh hoạt cao, hỗ trợ các thiết bị di động nên không
bị ràng buộc cố định về phân bố địa lý như trong mạng hữu tuyến. Ngoài ra, ta còn
có thể dễ dàng bổ sung hay thay thế các thiết bị tham gia mạng mà không cần phải
cấu hình lại toàn bộ topology của mạng. Tuy nhiên, hạn chế lớn nhất của mạng
không dây là khả năng bị nhiễu và mất gói tin so với mạng hữu tuyến. Bên cạnh đó,
tốc độ truyền cũng là vấn đề rất đáng quan tâm.
Hiện nay, những hạn chế trên đang dần được khắc phục. Những nghiên cứu
về mạng không dây hiện đang thu hút các viện nghiên cứu cũng như các doanh
nghiệp trên thế giới. Với sự đầu tư đó, hiệu quả và chất lượng của hệ thống mạng
không dây sẽ ngày càng được nâng cao, hứa hẹn những bước phát triển trong tương
lai.
1.2 Phân loại mạng không dây
Đối với hệ thống mạng không dây, chúng ta cũng có sự phân loại theo quy
mô và phạm vi triển khai tương tự như hệ thống mạng hữu tuyến:
WPAN IEEE 802.15 (Wireless Personal Area Network).
WLAN IEEE 802.11 (Wireless LocalArea Network).
WMAN IEEE 802.16 (Wireless Metropolitan Area Network).
WWAN IEEE 802.20 (Wireless Wide Area Network).
1.3 Vấn đề kỹ thuật trong mạng không dây

Trong các hệ thống mạng hữu tuyến, dữ liệu được truyền từ thiết bị này sang
thiết bị khác thông qua các dây cáp hoặc thiết bị trung gian. Còn đối với mạng
không dây, các thiết bị truyền và nhận thông tin thông qua sóng điện từ, sóng radio
hoặc tín hiệu hồng ngoại. Trong WLAN và WMAN thì sóng radio được sử dụng
rộng rãi hơn.
Tín hiệu được truyền trong không khí trong một khu vực gọi là vùng phủ
sóng. Thiết bị nhận chỉ cần nằm trong vùng phủ sóng của thiết bị phát thì sẽ nhận
được tín hiệu.
1.4 Vài nét về một số mạng không dây
1.4.1 WPAN
Kể từ khi Bluetooth được triển khai, đã có rất nhiều lời bàn luận về các mạng
vùng cá nhân không dây. Hầu hết các mối quan tâm đối với mạng PAN đều liên
quan đến việc sử dụng nó trong các điện thoại di động thông minh, chẳng hạn như
để đồng bộ hoá với phần mềm máy tính hoặc để sử dụng các tai nghe không dây.
Nó cũng bắt đầu được sử dụng cho các thiết bị như các tai nghe có gắn micro không
dây, với việc truyền âm thanh số cung cấp âm thanh rõ nét.
Việc triển khai công nghệ Bluetooth hiện nay có xu hướng sử dụng nó như
một sự thay thế cáp ngoại vi cho một số lượng hạn chế các thiết bị, hơn là một công
cụ nhằm cho phép một số lượng lớn các thiết bị trong nhà hoặc văn phòng có thể
giao tiếp trực tiếp.
Những viễn cảnh dài hạn thì lớn hơn nhiều. Nhiều thiết bị gia đình có thể
hưởng lợi từ kết nối không dây. Chúng ta nói đến các bàn điều khiển trò chơi vốn
có thể trò chuyện vô tuyến với các router, các hộp truyền tín hiệu số vốn có thể
truyền tín hiệu TV số tới máy tính hoặc tới nhiều màn hình trong nhà, các máy chủ
đường truyền vốn có thể phát quảng bá vô tuyến âm nhạc tới các bộ tai nghe tuỳ ý
nằm trong phạm vi truyền, các máy ảnh vốn có thể giao tiếp trực tiếp với các máy in
và các đầu chơi MP3 cầm tay vốn có thể gửi tệp âm nhạc tới hệ thống âm thanh tại
nhà. Đây là các loại ứng dụng liên thông mà những người tiêu dùng hàng điện tử
mơ. Nhưng Bluetooth không đủ nhanh cho các ứng dụng video, và chắc chắn là
không bao giờ. Bluetooth hiện nay chỉ có khả năng truyền với tốc độ 1 đến 2 Mbit/s

trong một phạm vi khoảng 10m với một công suất ở đầu ra khoảng 100mW. Như
vậy là quá tốt cho âm thanh và cho máy in và các thiết bị nhập nhưng TV số đòi hỏi
một tốc độ tối thiểu 7Mbit/s. Nếu muốn truyền tín hiệu TV độ phân giải cao, phải
cần một hệ thống có khả năng xử lý 20-24Mbit/s.
Công nghệ xuất sắc hiện nay cho các mạng vùng cá nhân là UWB, còn được
biết đến với cái tên 802.15.3a (một chuẩn IEEE khác). Đây được coi là công nghệ
PAN mà tất cả các công nghệ PAN khác phải chịu khuất phục. Lý do chúng được
quan tâm đến vậy là vì UWB có rất nhiều tiềm năng. UWB truyền những đoạn dữ
liệu cực ngắn ít hơn một nanô giây-qua một dải phổ rộng.
Trong những khoảng cách rất ngắn, công nghệ UWB có khả năng truyền dữ
liệu với tốc độ lên tới 1Gbit/s với một nguồn công suất thấp (khoảng 1mW). Với dải
phổ rộng của nó, UWB ít có khả năng bị ảnh hưởng bởi suy luận méo hơn các công
nghệ không dây, và bởi vì công suất truyền thấp như vậy, nó gây ra rất ít nhiễu
trong các thiết bị khác.
Phạm vi dự tính của nó chỉ khoảng 10m và vì các vấn đề về chuẩn của nó,
người ta dự tính rằng công nghệ UWB sẽ có một vị trí trong cả phiên bản không
dây của USB và trong sự lặp lại tiếp theo của công nghệ không dây.
Dự báo của Intel và những người ủng hộ UWB khác là UWB sẽ hoạt động
như một loại lớp vận chuyển đa năng cho các ứng dụng không dây phạm vi ngắn.
Trong dự báo này, một phiên bản tương lai của Bluetooth sử dụng UWB như lớp
kiểm soát truy nhập đường truyền và vận chuyển của nó, cũng giống như sử dụng
USB không dây. Các giao thức cấp cao hơn đảm trách việc triển khai cụ thể ứng
dụng. UWB được xem là một thành phần cốt lõi của thế giới được kết nối không
dây, được điều khiển bởi các chuẩn mở vốn cho phép tất cả các thiết bị giao tiếp với
nhau. ở phạm vi ngắn
Công nghệ UWB có thể được sử dụng trong WPAN với những vai trò:
• Thay cáp IEEE1394 nối giữa thiết bị điện tử đa phương tiện dân dụng như
máy quay phim, máy chụp hình số, thiết bị phát MP3.
• Thiết lập tuyến bus chung không dây tốc độ cao nối giữa PC với thiết bị
ngoại vi, gồm máy in, máy quét và thiết bị lưu trữ gắn ngoài.

• Thay cáp và Bluetooth trong các thiết bị thế hệ mới, như điện thoại di động
3G, kết nối IP/UPnP cho thế hệ thiết bị di động/điện tử dân dụng/máy tính dùng IP.
• Tạo kết nối không dây tốc độ cao cho thiết bị điện tử dân dụng, máy tính và
điện thoại di động.
Hình 1.1 : Mạng WPAN
1.4.2 WLAN
Wireless LAN (Wireless Local Area Network) sử dụng sóng điện từ (thường
là sóng radio hay tia hồng ngoại) để liên lạc giữa các thiết bị trong phạm vi trung
bình. So với Bluetooth, Wireless LAN có khả năng kết nối phạm vi rộng hơn với
nhiều vùng phủ sóng khác nhau, do đó các thiết bị di động có thể tự do di chuyển
giữa các vùng với nhau. Phạm vi hoạt động từ 100m đến 500m với tốc độ truyền dữ
liệu trong khoảng 1Mbps-54Mbps (100Mbps)
1.4.3 WMAN (công nghệ WiMax)
WiMax là từ viết tắt của Worldwide Interoperability for Microwave Access
có nghĩ là khả năng tương tác toàn cầu với truy nhập vi ba.
Công nghệ WiMax, hay còn gọi là chuẩn 802.16 là công nghệ không dây
băng thông rộng đang phát triển rất nhanh với khả năng triển khai trên phạm vi rộng
và được coi là có tiềm năng to lớn để trở thành giải pháp “dặm cuối” lý tưởng nhằm
mang lại khả năng kết nối Internet tốc độ cao tới các gia đình và công sở. Trong khi
công nghệ quen thuộc Wi-Fi (802.11a, b và g) mang lại khả năng kết nối tới các
khu vực nhỏ như trong văn phòng hay các điểm truy cập công cộng hotspot, công
nghệ WiMax có khả năng phủ sóng rộng hơn, bao phủ cả một khu vực thành thị hay
một khu vực nông thôn nhất định. Công nghệ này có thể cung cấp với tốc độ truyền
dữ liệu đến 75 Mbps tại mỗi trạm phát sóng với tầm phủ sóng từ 2 đến 10 km. Với
băng thông như vậy, công nghệ này có đủ khả năng để hỗ trợ cùng lúc (thông qua
một trạm phát sóng đơn lẻ) khả năng kết nối của hơn 60 doanh nghiệp với tốc độ
kết nối của đường T1/E1 và hàng trăm gia đình với tốc độ kết nối DSL.
 Mô hình ứng dụng WiMAX
Tiêu chuẩn IEEE 802.16 đề xuất 2 mô hình ứng dụng:
- Mô hình ứng dụng cố định

- Mô hình ứng dụng di động.
a) Mô hình ứng dụng cố định (Fixed WiMAX)
Mô hình cố định sử dụng các thiết bị theo tiêu chuẩn IEEE.802.16-2004.
Tiêu chuẩn này gọi là “không dây cố định” vì thiết bị thông tin làm việc với các
anten đặt cố định tại nhà các thuê bao. Anten đặt trên nóc nhà hoặc trên cột tháp
tương tự như chảo thông tin vệ tinh.
Hình 1.2 : Mô hình ứng dụng cố định của WIMAX
Tiêu chuẩn IEEE 802.16 công bố năm 2004 cũng cho phép đặt anten trong
nhà nhưng tất nhiên tín hiệu thu không khỏe bằng anten ngoài trời. Băng tần công
tác (theo quy định và phân bổ của quốc gia) trong băng 2,5GHz hoặc 3,5GHz. Độ
rộng băng tầng là 3,5MHz. Trong mạng cố định, WiMAX thực hiện cách tiếp nối
không dây đến các modem cáp, đến các đôi dây thuê bao của mạch xDSL hoặc
mạch Tx/Ex (truyền phát/chuyển mạch) và mạch OC-x (truyền tải qua sóng quang).
WiMAX cố định có thể phục vụ cho các loại người dùng (user) như: các xí nghiệp,
các khu dân cư nhỏ lẻ, mạng cáp truy nhập WLAN công cộng nối tới mạng đô thị,
các trạm gốc BS của mạng thông tin di động và các mạch điều khiển trạm BS. Về
cách phân bố theo địa lý, các user thì có thể phân tán tại các địa phương như nông
thôn và các vùng sâu vùng xa khó đưa mạng cáp hữu tuyến đến đó.
Sơ đồ kết cấu mạng WiMAX được đưa ra trên hình 2. Trong mô hình này bộ
phận vô tuyến gồm các trạm gốc WiMAX BS (làm việc với anten đặt trên tháp cao)
và các trạm phụ SS (SubStation). Các trạm WiMAX BS nối với mạng đô thị MAN
hoặc mạng PSTN
b) Mô hình ứng dụng WiMAX di động
Mô hình WiMAX di động sử dụng các thiết bị phù hợp với tiêu chuẩn IEEE
802.16e. Tiêu chuẩn 802.16e bổ sung cho tiêu chuẩn 802.16 / 2004 hướng tới các
user cá nhân di động, làm việc trong băng tần thấp hơn 6GHz. Mạng lưới này phối
hợp cùng WLAN, mạng di động cellular 3G có thể tạo thành mạng di động có vùng
phủ sóng rộng. Hy vọng các nhà cung cấp viễn thông hiệp đồng cộng tác để thực
hiện được mạng viễn thông digital truy nhập không dây có phạm vi phủ sóng rộng
thỏa mãn được các nhu cầu đa dạng của thuê bao. Tiêu chuẩn IEEE 802.16e được

thông qua trong năm 2005.
1.4.3.1 WiMax với Wi-Fi
WiMax và Wi-Fi sẽ cùng tồn tại và trở thành những công nghệ bổ sung ngày
càng lớn cho các ứng dụng riêng. Đặc trưng của WiMax là không thay thế Wi-Fi.
Hơn thế WiMax bổ sung cho Wi-Fi bằng cách mở rộng phạm vi của Wi-Fi và mang
lại những thực tế của người sử dụng "kiểu Wi-Fi" trên một quy mô địa lý rộng hơn.
Công nghệ Wi-Fi được thiết kế và tối ưu cho các mạng nội bộ (LAN), trong khi
WiMax được thiết kế và tối ưu cho các mạng thành phố (MAN). Hiện nay 802.11
đã xuất hiện rộng rãi trong các thiết bị người sử dụng từ laptop tới các PDA, và
trong tương lai mong rằng 802.16 cũng xuất hiện trong các thiết bị này. Cả 2 chuẩn
này cho phép kết nối vô tuyến trực tiếp tới người sử dụng tại gia đình, trong văn
phòng và khi đang di chuyển.
1.4.3.2 WiMax với HiperMAN của ETSI
Các chuẩn 802.16 / 2004 (256 PHY) của IEEE và HiperMAN của ETSI sẽ
chia sẻ chung các đặc tính kỹ thuật lớp PHY và MAC.
Cả 802.16 và 802.20 của IEEE là hai mục tiêu công nghệ khác nhau tập
trung vào các thị trường riêng biệt. Tuy nhiên, 802.20 vẫn đang ở trong những giai
đoạn đầu tiên của việc xây dựng chuẩn và chưa thể hoàn tất trong hai năm tới. Và
bởi vì 802.20 hiện nay chưa được sự hỗ trợ rộng rãi của ngành Viễn thong
1.4.3.3 Những ứng dụng dành cho công nghệ WiMax
Công nghệ WiMax là giải pháp cho nhiều loại ứng dụng băng rộng tốc độ
cao cùng thời điểm với khoảng cách xa và cho phép các nhà khai thác dịch vụ hội tụ
tất cả trên mạng IP để cung cấp các dịch vụ "3 cung": dữ liệu, thoại và video.
WiMax với sự hỗ trợ QoS, khả năng vươn dài và công suất dữ liệu cao được
dành cho các ứng dụng truy cập băng rộng cố định ở những vùng xa xôi, hẻo lánh,
nhất là khi khoảng cách là quá lớn đối với DSL và cáp cũng như cho các khu vực
thành thị ở các nước đang phát triển. Những ứng dụng cho hộ dân gồm có Internet
tốc độ cao, thoại qua IP, video luồng, chơi game trực tuyến cùng với các ứng dụng
cộng thêm cho doanh nghiệp như hội nghị video và giám sát video, mạng riêng ảo
bảo mật (yêu cầu an ninh cao). Công nghệ WiMax cho phép bao trùm các ứng dụng

với yêu cầu băng thông rộng hơn.
WiMax cũng cho phép các ứng dụng truy cập xách tay, với sự hợp nhất trong
các máy tính xách tay và PDA, cho phép các khu vực nội thị và thành phố trở thành
những "khu vực diện rộng" nghĩa là có thể truy cập vô tuyến băng rộng ngoài trời.
Do vậy, WiMax là một công nghệ bổ sung bình thường cho các mạng di động vì
cung cấp băng thông lớn hơn và cho các mạng Wi-Fi nhờ cung cấp kết nối băng
rộng ở các khu vực lớn hơn.
1.4.3.4 Sự cần thiết và tầm quan trọng của WiMax cho vô tuyến băng rộng
cố định và vô tuyến băng rộng di động
WiMax cần thiết vì là một công nghệ độc lập cho phép truy cập băng rộng cố
định và di động. Chuẩn WiMax là cần thiết để đạt mục tiêu chi phí thấp hơn. Đây là
điều mà các giải pháp vô tuyến độc quyền không thể đạt được do những hạn chế về
số lượng. Các giải pháp WiMax có khả năng tương thích cho phép giảm bớt chi phí
sản xuất nhờ việc tích hợp các chip chuẩn, làm cho các sản phẩm có chi phí hợp lý
để cung cấp các dịch vụ băng rộng công suất cao ở những khoảng cách bao phủ lớn
trong các môi trường Tầm nhìn thẳng (LOS) và không theo tầm nhìn thẳng (NLOS).
WiMax quan trọng trong vô tuyến băng rộng cố định để cung cấp truy cập
băng rộng cần thiết tới các doanh nghiệp và người sử dụng là hộ gia đình như là
một sự thay thế cho các dịch vụ cáp và DSL đặc biệt là khi truy cập tới cáp đồng là
rất khó khăn.
WiMax quan trọng trong vô tuyến băng rộng di động, vì nó bổ sung trọn vẹn
cho 3G vì hiệu suất truyền dữ liệu luồng xuống cao hơn 1Mbit/s, cho phép kết nối
các máy laptop và PDA và bổ sung cho Wi-Fi nhờ độ bao phủ rộng hơn
CHƯƠNG II : MẠNG CỤC BỘ KHÔNG DÂY
2.1 Tổng quan về Wlan
2.1.1 WLAN là gì?
WLAN (Wireless Local Area Network ) là một loại mạng máy tính nhưng
việc kết nối giữa các thành phần trong mạng không sử dụng các loại cáp như một
mạng thông thường, môi trường truyền thông của các thành phần trong mạng là
không khí. Các thành phần trong mạng sử dụng sóng điện từ để truyền thông với

nhau
2.1.2 Lịch sử phát triển
Công nghệ WLAN lần đầu tiên xuất hiện vào cuối năm 1990, khi những nhà
sản xuất giới thiệu những sản phẩm hoạt động trong băng tần 900Mhz. Những giải
pháp này (không được thống nhất giữa các nhà sản xuất) cung cấp tốc độ truyền dữ
liệu 1Mbps, thấp hơn nhiều so với tốc độ 10Mbps của hầu hết các mạng sử dụng
cáp hiện thời.
Năm 1992, những nhà sản xuất bắt đầu bán những sản phẩm WLAN sử dụng
băng tần 2.4Ghz. Mặc dầu những sản phẩm này đã có tốc độ truyền dữ liệu cao hơn
nhưng chúng vẫn là những giải pháp riêng của mỗi nhà sản xuất không được công
bố rộng rãi. Sự cần thiết cho việc hoạt động thống nhất giữa các thiết bị ở những
dãy tần số khác nhau dẫn đến một số tổ chức bắt đầu phát triển ra những chuẩn
mạng không dây chung.
Năm 1997, Institute of Electrical and Electronics Engineers(IEEE) đã phê
chuẩn sự ra đời của chuẩn 802.11, và cũng được biết với tên gọi WIFI (Wireless
Fidelity) cho các mạng WLAN. Chuẩn 802.11 hỗ trợ ba phương pháp truyền tín
hiệu, trong đó có bao gồm phương pháp truyền tín hiệu vô tuyến ở tần số 2.4Ghz.
Năm 1999, IEEE thông qua hai sự bổ sung cho chuẩn 802.11 là các chuẩn
802.11a và 802.11b (định nghĩa ra những phương pháp truyền tín hiệu). Và những
thiết bị WLAN dựa trên chuẩn 802.11b đã nhanh chóng trở thành công nghệ không
dây vượt trội. Các thiết bị WLAN 802.11b truyền phát ở tần số 2.4Ghz, cung cấp
tốc độ truyền dữ liệu có thể lên tới 11Mbps. IEEE 802.11b được tạo ra nhằm cung
cấp những đặc điểm về tính hiệu dụng, thông lượng (throughput) và bảo mật để so
sánh với mạng có dây.
Năm 2003, IEEE công bố thêm một sự cải tiến là chuẩn 802.11g mà có thể
truyền nhận thông tin ở cả hai dãy tần 2.4Ghz và 5Ghz và có thể nâng tốc độ truyền
dữ liệu lên đến 54Mbps. Thêm vào đó, những sản phẩm áp dụng 802.11g cũng có
thể tương thích ngược với các thiết bị chuẩn 802.11b. Hiện nay chuẩn 802.11g đã
đạt đến tốc độ 108Mbps-300Mbps.
2.1.3 Các lợi ích của mạng WLAN

Độ tin tưởng cao trong nối mạng của các doanh nghiệp và sự tăng trưởng
mạnh mẽ của mạng Internet và các dịch vụ trực tuyến là bằng chứng mạnh mẽ đối
với lợi ích của dữ liệu và tài nguyên dùng chung. Với mạng WLAN, người dùng
truy cập thông tin dùng chung mà không tìm kiếm chỗ để cắm vào, và các nhà quản
lý mạng thiết lập hoặc bổ sung mạng mà không lắp đặt hoặc di chuyển dây nối.
Mạng WLAN cung cấp các lợi ích sau: khả năng phục vụ, tiện nghi, và các lợi thế
về chi phí hơn hẳn các mạng nối dây truyền thống :
 Khả năng lưu động cải thiện hiệu suất và dịch vụ
Các hệ thống mạng WLAN cung cấp sự truy cập thông tin thời gian thực tại
bất cứ đâu cho người dùng mạng trong tổ chức của họ. Khả năng lưu động này hỗ
trợ các cơ hội về hiệu suất và dịch vụ mà mạng nối dây không thể thực hiện được.
 Đơn giản và tốc độ nhanh trong cài đặt
Cài đặt hệ thống mạng WLAN nhanh và dễ dàng và loại trừ nhu cầu kéo dây
qua các tường và các trần nhà.
 Linh hoạt trong cài đặt
Công nghệ không dây cho phép mạng đi đến các nơi mà mạng nối dây không thể.
 Giảm bớt giá thành sở hữu
Trong khi đầu tư ban đầu của phần cứng cần cho mạng WLAN có giá thành
cao hơn các chi phí phần cứng mạng LAN hữu tuyến, nhưng chi phí cài đặt toàn bộ
và giá thành tính theo tuổi thọ thấp hơn đáng kể. Các lợi ích về giá thành tính theo
tuổi thọ là đáng kể trong môi trường năng động yêu cầu thường xuyên di chuyển,
bổ sung, và thay đổi.
 Tính linh hoạt
Các hệ thống mạng WLAN được định hình theo các kiểu topo khác nhau để
đáp ứng các nhu cầu của các ứng dụng và các cài đặt cụ thể. Cấu hình mạng dễ thay
đổi từ các mạng độc lập phù hợp với số nhỏ người dùng đến các mạng cơ sở hạ tầng
với hàng nghìn người sử dụng trong một vùng rộng lớn.
 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.
2.1.4 Mạng Wlan và mạng hữu tuyến
- Phạm vi ứng dụng:
Mạng hữu tuyến Mạng Wlan
- Có thể ứng dụng trong tất cả các mô
hình mạng nhỏ, trung bình, lớn, rất lớn
- Gặp khó khăn ở những nơi xa xôi, địa
hình phức tạp, những nơi không ổn
định, khó kéo dây, đường truyền
- Chủ yếu là trong mô hình mạng nhỏ
và trung bình, với những mô hình lớn
phải kết hợp với mạng có dây
- Có thể triển khai ở những nơi không
thuận tiện về địa hình, không ổn định,
không triển khai mạng có dây được
- Độ phức tạp kỹ thuật
Mạng hữu tuyến Mạng Wlan
- Độ phức tạp kỹ thuật tùy thuộc từng
loại mạng cụ thể
- Độ phức tạp kỹ thuật tùy thuộc từng
loại mạng cụ thể
- Xu hướng tạo khả năng thiết lập các
thông số truyền sóng vô tuyến của
thiết
bị ngày càng đơn giản hơn
- Độ tin cậy
Mạng hữu tuyến Mạng Wlan
- Khả năng chịu ảnh hưởng khách quan

bên ngoài như thời tiết, khí hậu tốt
- Chịu nhiều cuộc tấn công đa dạng,
phức tạp, nguy hiểm của những kẻ phá
hoại vô tình và cố tình
- Ít nguy cơ ảnh hưởng sức khỏe
- Bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên
ngoài như môi trường truyền sóng, can
nhiễu do thời tiết
- Chịu nhiều cuộc tấn công đa dạng,
phức tạp, nguy hiểm của những kẻ phá
hoại vô tình và cố tình, nguy cơ cao
hơn mạng có dây
- Còn đang tiếp tục phân tích về khả
năng ảnh hưởng đến sức khỏe
- Lắp đặt và triển khai
Mạng hữu tuyến Mạng Wlan
- Lắp đặt, triển khai tốn nhiều thời gian
và chi phí
- Lắp đặt, triển khai dễ dàng nhanh
chóng
- Tính linh hoạt
Mạng hữu tuyến Mạng Wlan
- Vì là hệ thống kết nối cố định nên tính
linh hoạt kém, khó thay đổi, nâng cấp,
phát triển
- Vì là hệ thống kết nối di động nên rất
linh hoạt, dễ dàng thay đổi, nâng cấp,
phát triển

- Giá cả

Mạng hữu tuyến Mạng Wlan
- Giá cả tùy thuộc vào từng mô hình
mạng cụ thể
- Thường thì giá thành thiết bị cao hơn
so với của mạng có dây. Nhưng xu
hướng hiện nay là càng ngày càng giảm
sự chênh lệch về giá
2.2 Các mô hình mạng Wlan
Mạng 802.11 linh hoạt về thiết kế, gồm 3 mô hình mạng sau:
· Mô hình mạng độc lập(IBSS) hay còn gọi là mạng Ad hoc
· Mô hình mạng cơ sở (BSS)
· Mô hình mạng mở rộng(ESS )
2.2.1 Mô hình mạng độc lập (Independent Basic Service Sets)
Các nút di động (máy tính có hỗ trợ card mạng không dây) tập trung lại trong
một không gian nhỏ để hình thành nên kết nối ngang cấp (peer-to-peer) giữa chúng.
Các nút di động có card mạng wireless là chúng có thể trao đổi thông tin trực tiếp
với nhau , không cần phải quản trị mạng. Vì các mạng ad-hoc này có thể thực hiện
nhanh và dễ dàng nên chúng thường được thiết lập mà không cần một công cụ hay
kỹ năng đặc biệt nào vì vậy nó rất thích hợp để sử 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 phải nghe được
lẫn nhau.
Hình 2.1 : Mô hình mạng độc lập
2.2.2 Mô hình mạng cơ sở (Basic Service Sets )
Bao gồm các điểm truy nhập AP (Access Point) gắn với mạng đường trục
hữu tuyến và giao tiếp với các thiết bị di động trong vùng phủ sóng của một cell.
AP đóng vai trò điều khiển cell và điều khiển lưu lượng tới mạng. Các thiết bị di
động không giao tiếp trực tiếp với nhau mà giao tiếp với các AP.Các cell có thể
chồng lấn lên nhau khoảng 10-15 % cho phép các trạm di động có thể di chuyển mà
không bị mất kết nối vô tuyến và cung cấp vùng phủ sóng với chi phí thấp nhất. Các

trạm di động sẽ chọn AP tốt nhất để kết nối. Một điểm truy nhập nằm ở trung tâm
có thể điều khiển và phân phối truy nhập cho các nút tranh chấp, cung cấp truy nhập
phù hợp với mạng đường trục, ấn định các 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 nút khác nằm trong cùng vùng với điểm truy nhập như trong cấu hình mạng
WLAN độc lập. Trong trường hợp này, mỗi gói sẽ phải được phát đi 2 lần (từ nút
phát gốc và sau đó là điểm truy nhập) trước khi nó tới nút đích, quá trình này sẽ làm
giảm hiệu quả truyền dẫn và tăng trễ truyền dẫn.
Hình 2.2 : Mô hình mạng cơ sở
2.2.3 Mô hình mạng mở rộng ( Extended Service Set)
Mạng 802.11 mở rộng phạm vi di động tới một phạm vi bất kì thông qua
ESS. Một ESSs là một tập hợp các BSSs nơi mà các Access Point giao tiếp với
nhau để chuyển lưu lượng từ một BSS này đến một BSS khác để làm cho việc di
chuyển dễ dàng của các trạm giữa các BSS, Access Point thực hiện việc giao tiếp
thông qua hệ thống phân phối. Hệ thống phân phối là một lớp mỏng trong mỗi
Access Point mà nó xác định đích đến cho một lưu lượng được nhận từ một BSS.
Hệ thống phân phối được tiếp sóng trở lại một đích trong cùng một BSS, chuyển
tiếp trên hệ thống phân phối tới một Access Point khác, hoặc gởi tới một mạng có
dây tới đích không nằm trong ESS. Các thông tin nhận bởi Access Point từ hệ thống
phân phối được truyền tới BSS sẽ được nhận bởi trạm đích.
Hình 2.3 : Mô hình mạng mở rộng
2.3 Truyền dữ liệu trong mạng Wlan
Mạng WLAN sử dụng sóng điện từ để truyền thông tin từ điểm này sang
điểm khác mà không dựa vào bất kỳ kết nối vật lý nào. Các sóng vô tuyến thường là
các sóng mang vô tuyến bởi vì chúng thực hiện chức năng phân phát năng lượng
đơn giản tới máy thu ở xa. Dữ liệu truyền được chồng lên trên sóng mang vô tuyến
để nó được nhận lại đúng ở máy thu. Đó là sự điều biến sóng mang theo thông tin
được truyền. Một khi dữ liệu được chồng (được điều chế) lên trên sóng mang vô
tuyến, thì tín hiệu vô tuyến chiếm nhiều hơn một tần số đơn, vì tần số hoặc tốc độ

truyền theo bit của thông tin biến điệu được thêm vào sóng mang.
Nhiều sóng mang vô tuyến tồn tại trong cùng không gian tại cùng một thời
điểm mà không nhiễu với nhau nếu chúng được truyền trên các tần số vô tuyến khác
nhau. Để nhận dữ liệu, máy thu vô tuyến bắt sóng (hoặc chọn) một tần số vô tuyến
xác định trong khi loại bỏ tất cả các tín hiệu vô tuyến khác trên các tần số khác.
Trong một cấu hình mạng WLAN tiêu biểu, một thiết bị thu phát, được gọi
một điểm truy cập (AP), nối tới mạng nối dây từ một vị trí cố định sử dụng cáp
Ethernet chuẩn. Điểm truy cập nhận, lưu vào bộ nhớ đệm, và truyền dữ liệu giữa
mạng WLAN và cơ sở hạ tầng mạng nối dây. Một điểm truy cập đơn hỗ trợ một
nhóm nhỏ người sử dụng và vận hành bên trong một phạm vi vài mét tới vài chục
mét. Điểm truy cập (hoặc anten được gắn tới nó) thông thường được gắn trên cao
nhưng thực tế được gắn bất cứ nơi đâu miễn là khoảng vô tuyến cần thu được.
Hình 2.4 : Quy trình truyền tín hiệu trong mạng wlan
2.3.1 Các sóng mang dung trong truyền dữ liệu
Sự nổi lên của các kỹ thuật WLAN yêu cầu các kỹ thuật điều chế, mã hoá ở
phạm vi rộng hơn. WLAN cho phép truy cập vào mạng mà không có giới hạn vật lý
như trong những mạng có dây. Trong WLAN, người dùng có thể di chuyển một
cách tự do trong văn phòng của họ hay truy cập vào tài nguyên của mạng từ bất kỳ
đâu. WLAN sử dụng tần số sóng radio (RF) thay vì kiến trúc cáp, bảo đảm sự di
động, giảm chi phí cài đặt mạng trên mỗi người dung.
a/ Sóng hồng ngoại
Các kênh hồng ngoại thuộc tần số của sóng nhìn thấy được, thuộc vào cận
dưới của phổ nhìn thấy được. Đây là giải pháp hiệu quả nhất cho những nơi mà giữa
bên nhận và bên thu không bị che chắn. Kỹ thuật này có hai giải pháp sẵn có: tia
khuếch tán và tia trực tiếp. Tia trực tiếp thì có tốc độ truyền cao hơn tia khuyếch
tán. IR có tốc độ truyền nhận khoảng 1-2 Mbps. Các tín hiệu quang IR thường được
sử dụng trong những ứng dụng điều khiển thiết bị từ xa.
b/ Wireless lượng tử
Chỉ những thực thi của các mạng WLAN lượng tử sử dụng ánh sáng hồng
ngoại có bước sóng khoảng 850-950 Nm. Lớp vật lý hỗ trợ tốc độ truyền từ 1-

2Mbps. Mặc dù các hệ thống không dây lượng tử cho tốc độ cao hơn các hệ thống
dựa trên RF, nhưng chúng cũng có một số giới hạn sau :
Ánh sáng hồng ngoại giới hạn các tác vụ trong đường nhìn, tuy nhiên việc sử
dụng sự truyền khuyếch tán có thể giảm được giới hạn này bằng cách cho phép các
tia phản xạ trên các bề mặt.
Cường độ đầu ra (2watts) là thấp giúp giảm khả năng làm hư mắt, tuy nhiên
nó giới hạn khoảng cách truyền trong khoảng 25 mét.
Các bộ cảm biến(đầu nhận) cần được đặt một cách chính xác nếu không tín
hiệu sẽ không nhận được.
Các WLAN dựa trên lượng tử khá là bảo mật và không bị ảnh huởng bởi
nhiễu điện từ như cáp và các hệ thống dựa trên RF
c/ Tia hồng ngoại khuếch tán
Các tín hiệu hồng ngoại khuyếch tán được phát ra từ nguồn phát, và phủ một
vùng giống như ánh sáng. Việc thay đổi vị trí của đầu nhận không ảnh hưởng đến
tín hiệu. Nhiều sản phẩm thuộc loại này cho phép khả năng roaming, cho phép ta
kết nối nhiều access point vào mạng, và kết nối các máy tính xách tay vào bất cứ
access point nào hay di chuyển giữa các AP này mà không làm mất kết nối mạng
của ta. Giải pháp này cung cấp tốc độ từ 1-2Mbps.
2.3.2 Kỹ thuật băng hẹp tần số cao
Thuật ngữ băng hẹp mô tả một kỹ thuật mà trong đó tín hiệu RF được gửi
trong một băng thông hẹp, thường là từ 12.5 kHz hay 25 kHz. Cường độ từ 1-2
watts cho các các hệ thống dữ liệu băng hẹp RF. Băng thông hẹp này kết hợp với
cường độ lớn kết quả là khoảng cách truyền lớn hơn . Các hệ thống UHF đã được
phát triển từ những năm 80. Những hệ thống này thường truyền ở dải tần số 430-
470 MHz. Phần dười của dải tần số này(430-450 MHz) thường được gọi là giải tần
unprotected (unlicensed) và 450-470 MHz thì được gọi là giải tần bảo được bảo vệ
(có giấy phép).
Trong dải tần không được bảo vệ, RF licenses không được ưu tiên cho những tần số
đó và bất cứ ai cũng có thể sử dụng các tần số trong dãi tần này. Trong giải tần bảo
vệ, cho phép khách hàng được bảo đảm rằng họ sẽ được quyền sử dụng hoàn toàn

tần số nào đó trong dải tần này
a/ Kỹ thuật radio tổng hợp
Thuật ngữ kỹ thuật radio tổng hợp đề cập đến các sản phẩm được điều khiển
bằng tinh thể, yêu cầu công ty sản xuất cài một tinh thể cho mỗi tần số có thể. Kỹ
thuật tổng hợp sử dụng một tần số chuẩn với mỗi loại tinh thể.Tần số của kênh
truyền được tính bằng cách chia hay nhân với tần số tinh thể chuẩn. Các giải pháp
dựa trên UHF được tổng hợp cung cấp khả năng cài đặt các thiết bị chuẩn mà không
cần phải thay thế phần cứng, ít phức tạp hơn và khả năng điều chỉnh mỗi thiết bị.
b/ Hoạt động đa tần
Các hệ thống UHF hiện đại cho phép các access point được cấu hình một
cách riêng biệt cho tác vụ trên một trong những tần số được cấu hình trước. Các
trạm không dây có thể được lập trình với một danh sách tất cả các tần số được sử
dụng trong các access point đã được cài, cho phép chúng thay đổi tần số khi
roaming. Để tăng thông lượng(throughput), các access point có thể được cài đặt
giống nhau nhưng lại sử dụng các tần số khác nhau.
Các ích lợi bao gồm khoảng cách xa hơn, và nó được xem như một giải pháp
có chi phí thấp cho những site lớn với yêu cầu thông lượng dữ liệu từ thấp cho đến
trung. Sự bất lợi gồm thông lượng thấp, và dễ bị nhiễu. Bên cạnh đó, các yêu cầu về
license cho những giải tần được bảo vệ để tăng kích thước mạng cũng là một yếu tố
giới hạn của giải pháp này.
2.3.3 Các kỹ thuật truyền dữ liệu
a/ Trải phổ nhảy tần (Frequency Hopping Spread Spectrum)
Trải phổ nhảy tần (FHSS) sử dụng một sóng mang băng hẹp để thay đổi tần
số trong một mẫu ở cả máy phát lẫn máy thu. Được đồng bộ chính xác, hiệu ứng
mạng sẽ duy trì một kênh logic đơn. Đối với máy thu không mong muốn, FHSS làm
xuất hiện các nhiễu xung chu kỳ ngắn.
FHSS “nhảy” tần từ băng hẹp sang băng hẹp bên trong một băng rộng. Đặc
biệt hơn, các sóng vô tuyến FHSS gửi một hoặc nhiều gói dữ liệu tại một tần số
sóng mang, nhảy đến tần số khác, gửi nhiều gói dữ liệu, và tiếp tục chuỗi “nhảy -
truyền” dữ liệu này. Mẫu nhảy hay chuỗi này xuất hiện ngẫu nhiên, nhưng thật ra là

một chuỗi có tính chu kỳ được cả máy thu và máy phát theo dõi. Các hệ thống
FHSS dễ bị ảnh hưởng của nhiễu trong khi nhảy tần, nhưng hoàn thành việc truyền
dẫn trong các quá trình nhảy tần khác trong băng tần.
Hình 2.5 : Trải phổ nhảy tần
b/ Trải phổ chuỗi trực tiếp (Direct Sequence Spread Spectrum)
Trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS) tạo ra một mẫu bit dư cho mỗi bit được
truyền. Mẫu bit này được gọi một chip (hoặc chipping code). Các chip càng dài, thì
xác suất mà dữ liệu gốc bị loại bỏ càng lớn (và tất nhiên, yêu cầu nhiều dải thông).
Thậm chí khi một hoặc nhiều bit trong một chip bị hư hại trong thời gian truyền, thì
các kỹ thuật được nhúng trong vô tuyến khôi phục dữ liệu gốc mà không yêu cầu
truyền lại. Đối với máy thu không mong muốn, DSSS làm xuất hiện nhiễu băng
rộng công suất thấp và được loại bỏ bởi hầu hết các máy thu băng hẹp.
Bộ phát DSSS biến đổi luồng dữ liệu vào (luồng bit) thành luồng symbol,
trong đó mỗi symbol biểu diễn một nhóm các bit. Bằng cách sử dụng kỹ thuật điều
biến pha thay đổi như kỹ thuật QPSK (khóa dịch pha cầu phương), bộ phát DSSS
điều biến hay nhân mỗi symbol với một mã giống nhiễu gọi là chuỗi giả ngẫu nhiên
(PN). Nó được gọi là chuỗi “chip”. Phép nhân trong bộ phát DSSS làm tăng giả tạo
dải băng được dùng phụ thuộc vào độ dài của chuỗi chip.
Hình 2.6 : Trải phổ chuỗi trực tiếp
2.4 Các thiết bị hạ tầng mạng Wlan
2.4.1 Card mạng không dây (Wireless NIC)
Card mạng không dây giao tiếp máy tính với mạng không dây bằng cách
điều chế tín hiệu dữ liệu với chuỗi trải phổ và thực hiện một giao thức truy nhập
cảm ứng sóng mang. Máy tính muốn gửi dữ liệu lên trên mạng, card mạng không
dây sẽ lắng nghe các truyền dẫn khác. Nếu không thấy các truyền dẫn khác, card
mạng sẽ phát ra một khung dữ liệu. Trong khi đó, các trạm khác vẫn liên tục lắng
nghe dữ liệu đến, chiếm khung dữ liệu phát và kiểm tra xem địa chỉ của nó có phù
hợp với địa chỉ đích trong phần Header của khung phát bản tin hay không. Nếu địa
chỉ đó trùng với địa chỉ của trạm, thì trạm đó sẽ nhận và xử lý khung dữ liệu được,
ngược lại trạm sẽ thải hồi khung dữ liệu này.

Các card mạng không dây không khác nhiều so với các card mạng được sử
dụng trong mạng LAN có dây. Card mạng không dây trao đổi thông tin với hệ điều
hành mạng thông qua một bộ điều khiển chuyên dụng. Như vậy, bất kì ứng dụng
nào cũng có thể sử dụng mạng không dây để truyền dữ liệu. Tuy nhiên, khác với
các card mạng có dây, các card mạng không dây là không cần bất kỳ dây nối nào.
Card mạng có dây có thể sử dụng khe cắm ISA (hiện nay hầu như không còn sử
dụng), khe cắm PCI (sử dụng phổ biến), hoặc cổng USB trên máy tính để bàn hoặc
sử dụng khe cắm PCMCIA trên các laptop. Card mạng không dây thường có một
anten ngoài và có thể gắn vào tường hoặc một vị trí nào đó trong phòng.
Hình 2.7 : Wireless NIC
2.4.2 Các điểm truy cập (Access Point)
Các điểm truy cập không dây AP (Acsses Point) tạo ra các vùng phủ sóng,
nối các nút di động tới các cơ sở hạ tầng LAN có dây. Vì các điểm truy cập cho
phép mở rộng vùng phủ sóng nên các mạng không dây WLAN có thể triển khai
trong cả một toà nhà hay một khu trường đại học, tạo ra một vùng truy cập không
dây rộng lớn. Các điểm truy cập này không chỉ cung cấp trao đổi thông tin với các
mạng có dây mà còn lọc lưu lượng và thực hiện chức năng cầu nối với các tiêu
chuẩn khác. Chức năng lọc giúp giữ gìn dải thông trên các kênh vô tuyến nhờ loại
bỏ các lưu lượng thừa.
Do băng thông ghép đôi không đối xứng giữa thông tin vô tuyến và hữu
tuyến nên các điểm truy cập cần có bộ đệm thích hợp và các tài nguyên của bộ nhớ.
Các bộ đệm được dùng chủ yếu để lưu các gói dữ liệu ở điểm truy cập khi một nút
di động cố gắng di chuyển khỏi vùng phủ sóng hoặc khi một nút di động hoạt động
ở chế độ công suất thấp. Các điểm truy cập trao đổi với nhau qua mạng hữu tuyến
để quản lý các nút di động. Một điểm truy cập không cần điều khiển truy cập từ
nhiều nút di động (có nghĩa là có thể hoạt động với một giao thức ngẫu nhiên phân
tán như CSMA). Tuy nhiên, một giao thức đa truy cập tập trung được điều khiển
bởi một điểm truy cập có nhiều thuận lợi.
Hình 2.8 : Access Point
2.4.3 Bridge không dây( WBridge)

Các WBridge (Bridge không dây) tương tự như các điểm truy cập không dây
trừ trường hợp chúng được sử dụng cho các kênh bên ngoài. Phụ thuộc vào khoảng
cách và vùng mà cần dùng tới anten ngoài. WBridge được thiết kế để nối các mạng
với nhau, đặc biệt trong các toà nhà có khoảng cách xa tới 32 km.
WBridge cung cấp một phương pháp nhanh chóng và rẻ tiền so với việc sử
dụng cáp, hoặc đường điện thoại thuê riêng (lease-line) và thường được sử dụng khi
các kết nối có dây truyền thống không thể thực hiện hoặc khó khăn như qua sông,
địa hình hiểm trở, các khu vực riêng, đường cao tốc Khác với các liên kết cáp và
các mạch điện thoại chuyên dụng, WBridge có thể lọc lưu lượng và đảm bảo rằng
các hệ thống mạng không dây được kết nối tốt mà không bị mất lưu lượng cần thiết.