Giáo trình môn công nghệ mạng không dây phần 1

Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

LỜI NÓI ĐẦU
Có thể nói thập kỷ vừa qua chính là thập kỷ của CNTT, với sự bùng nổ
mạnh mẽ của nghành CNTT. Ngày nay khái niệm về mạng không còn là một
khái niệm còn xa lạ với bất kỳ đối tượng nào trong xã hội nữa mà nó đã trở
thành một công cụ gần như không thể thiếu của tất cả các nghành nghề, công
việc. Song song với sự phát triển đó thì hệ thống mạng cũng luôn được nâng cấp
và cải tiến và một trong những đột biến chính là việc đưa hệ thống mạng không
dây vào sử dụng và ngày càng phôt biến trong các doanh nghiệp và cá nhân.
Chính vì sự tiện lợi của nó mà mạng không dây đang dần thay thế một số hệ
thống mạng đi dây hiện tại.
Mạng không dây nói chung và mạng WLAN nói riêng đều bộc lộ nhiều
ưu điểm cũng như sự hạn chế. Ưu điểm lớn nhất của mạng WLAN đó là tính
linh hoạt, di động. Nó tạo ra sự thoải mái trong việc truyền tải qua các thiết bị hỗ
trợ không có sự ràng buộc chặt chẽ về khoảng cách và không gian như mạng có
dây thông thường. Đồng thời giá thiết bị ngày càng rẻ, chất lượng dường truyền
ngày càng nâng cao và việc lắp đặt, nâng cấp mạng không dây ngày càng trở nên
dễ dàng. Chính những điều này đã làm góp phần làm cho mạng không dây ngày
càng trở nên phổ biến. Trong xu thế phát triển môi trường làm việc tương tác,
năng động, các tổ chức doanh nghiệp có xu hướng chuyển đổi sang trạng thái di
động, việc này vừa làm tăng năng suất, hiệu quả làm việc của nhân viên và còn
làm giảm diện tích văn phòng, tiết kiệm được thời gian, công sức lắp đặt các
điểm. Với WLAN người dùng có thể truy cập vào cơ sở dữ liệu của công ty, cơ
quan của mình tại văn phòng hay bên ngoài và có thể duy trì liên tục các kết nối
Internet. Ngoài ra mạng WLAN đã thể hiện rõ tính ưu việt về khả năng mở rộng
và quản lý do đặc tính dễ bổ sung các điểm truy cập mà không mất thêm chi phí
đi dây so với hệ thống mạng LAN truyền thống.
Tuy nhiên mạng WLAN cũng bộc lộ điểm hạn chế đó là việc bảo mật rất

khó khăn vì việc truyền tin đó chính là việc truyền tín hiệu sóng radio nên bất kỳ
ai nằm trong phạm vi phủ sóng với thiết bị cũng có thể bắt và xử lý các gói tin.
Ngoài ra mạng WLAN không có phạm vi ranh giới rõ ràng cho nên rất khó quản
lý. Trong khuôn khổ chương trình đào tạo, giáo trình giới thiệu gồm 3 chương:
Chương 1: Giới thiệu về Wireless
Chương 2: Các tầng của mạng không dây
Chương 3: Bảo mật và quản lý mạng không dây
Nội dung cuốn sách được dùng để giảng dạy bậc cao đẳng và trung cấp
nghề chuyên ngành công nghệ thông tin. Giúp cho sinh viên có kiến thức cơ
bản nhất về mạng không dây.
Do thời gian còn hạn chế, tài liệu chắc chắn không thể tránh khỏi những
thiếu sót. Rất mong nhận được các ý kiến đóng góp và xây dựng của bạn đọc.
Nhóm biên soạn
1


Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

Chương 1
GIỚI THIỆU VỀ WIRELESS
1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN
Trong khi việc nối mạng Ethernet(Ethernet là một họ lớn và đa dạng
gồm các công nghệ mạng dựa khung dữ liệu (frame-based) dành cho mạng
LAN) hữu tuyến đã diễn ra từ 30 năm trở lại đây thì nối mạng không dây vẫn
còn là tương đối mới đối với thị trường Internet. Trên thực tế, chuẩn không dây
được sử dụng rộng rãi đầu tiên 802.11b, đã được Viện kỹ thuật điện và điện tử
Mỹ IEEE (Institue of Electric and Electronic Engineers) phê chuẩn 16 năm
trước đây (năm 1999). Vào thời điểm đó, phần cứng nối mạng không dây còn

rất đắt và chỉ những công ty giàu có và có nhu cầu bức thiết mới có đủ khả năng
để nối mạng không dây. Một điểm truy nhập (hay trạm cơ sở - Access Point),
hoạt động như một cầu nối giữa mạng hữu tuyến và mạng không dây, có giá
khoảng 1000 đô la Mỹ vào thời điểm năm 1999, trong khi các card không dây
máy khách giành cho các máy tính sách tay có giá khoảng 300 đô la. Vậy mà
bây giờ bạn chỉ phải trả 55 đô la cho một điểm truy nhập cơ sở và 30 đô la cho
một card máy khách 802.11b và đó là lý do tại sao mà việc nối mạng không dây
lại đang được mọi người ưa chuộng đến vậy. Rất nhiều máy tính sách tay-thậm
chí cả những máy thuộc loại cấu hình thấp-bây giờ cũng có sẵn card mạng
không dây được tích hợp, vì vậy bạn không cần phải mua một card máy trạm
nữa.
Mạng không dây là cả một quá trình phát triển dài, giống như nhiều công
nghệ khác, công nghệ mạng không dây là do phía quân đội triển khai đầu tiên.
Quân đội cần một phương tiện đơn giản và dễ dàng, và phương pháp bảo mật
của sự trao đổi dữ liệu trong hoàn cảnh chiến tranh.
Khi giá của công nghệ không dây bị từ chối và chất lượng tăng, nó trở
thành nguồn kinh doanh sinh lãi cho nhiều công ty trong việc phát triển các
đoạn mạng không dây trong toàn hệ thống mạng. Công nghệ không dây mở ra
một hướng đi tương đối rẻ trong việc kết nối giữa các trường đại học với nhau
thông qua mạng không dây chứ không cần đi dây như trước đây. Ngày nay, giá
của công nghệ không dây đã rẻ hơn rất nhiều, có đủ khả năng để thực thi đoạn
mạng không dây trong toàn mạng, nếu chuyển hoàn toàn qua sử dụng mạng
không dây, sẽ tiết kiệm thời gian và tiền bạc của công ty.

2


Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

Hình 1.1.Mạng không dây trong trường học
Đối với người dùng internet, mạng không dây vẫn còn là một công nghệ
mới mẻ. Bây giờ nhiều người đã tạo cho mình những mạng không dây mang
lại thuận lợi trong công việc, trong văn phòng hoặc giải trí tại nhà.
Khi công nghệ mạng không dây được cải thiện, giá của sự sản xuất phần
cứng cũng theo đó hạ thấp giá thành và số lượng cài đặt mạng không dây sẽ tiếp
tục tăng. Những chuẩn riêng của mạng không dây sẽ tăng về khả năng thao tác
giữa các phần và tương thích cũng sẽ cải thiện đáng kể. Khi có nhiều người sử
dụng mạng không dây, sự không tương thích sẽ làm cho mạng không dây trở
nên vô dụng, và sự thiếu thao tác giữa các phần sẽ gây cản trở trong việc nối kết
giữa mạng công ty với các mạng khác.
2. TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN
Truyền thông vô tuyến truyền các tín hiệu qua không trung và không gian
sử dụng radio, microwave, và các tần số hồng ngoại trong khoảng megacycle/
giây và kilomegacycle/ giây. Các kỹ thuật truyền vô tuyến khác cũng có thể thực
hiện, như các hệ thống laser point-to-point, nhưng các hệ thống này không phổ
biến như các hệ thống radio, microwave. Ba loại truyền thông vô tuyến là:
-Truyền thông vô tuyến di động (Wireless mobile communications)
Truyền thông sóng vô tuyến qua các tiện ích công cộng sử dụng packetradio, các mạng cellular, và các trạm vệ tinh đối với các người sử dụng làm
việc bên ngoài văn phòng hay làm việc ngay trên lộ trình của họ.

Hình 1.2: Truyền thông vô tuyến di động
3


Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

- Truyền thông LAN vô tuyến (Wireless LAN communication) Truyền
thông sóng vô tuyến được thực hiện trong các khu vực của một công ty thông
qua thiết bị.

Hình 1.3: Truyền thông LAN vô tuyến
-Bắc cầu nối vô tuyến và liên mạng (Wireless bridging and
internetworking) Truyền thông sóng vô tuyến được sử dụng để kết nối các tòa
nhà và các phương tiện trong các khuôn viên trường sở, các khu vực trung tâm,
hay các văn phòng ở các vị trí khác trên hành tinh này (sử dụng vệ tinh).

Hình 1.4: Bắc cầu nối vô tuyến và liên mạng
4


Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

3. TRUYỀN THÔNG DI ĐỘNG
Truyền thông di động - Wireless Mobile Communications - được sử dụng
để giữ mối liên lạc giữa những người kinh doanh thường xuyên di chuyển,
các trao đổi phân phối, các kỹ thuật viên dã chiến, và các đối tượng khác.
Những người dùng máy tính di động sử dụng truyền thông vô tuyến để kết nối
với các mạng các cơ sở dữ liệu truy vấn , trao đổi thư điện tử, truyền tập tin, và
thậm chí tham gia xử lý cộng tác. Tất cả đều được thực hiện bằng các máy
tính xách tay, PDA (personal digital assistants), và các thiết bị truyền thông
vô tuyến nhỏ khác nhau. Những người dùng cũng sẽ kết nối Internet thông qua
các thiết bị này, và một ngôn ngữ đặc biệt được gọi là HDML (Hand-held
Device Markup Language) được sáng tạo cho mục đích này.
Các nhà cung cấp hệ điều hành quan tâm đến những ai dùng di động bằng

cách xây dựng các đặc tính mới để theo dõi vị trí của người sử dụng di động và
duy trì môi trường từ session này sang session khác. Ví dụ, vì người dùng
di động di chuyển từ nơi này sang nơi khác, người đó sẽ thường xuyên ngưng
kết nối và sẽ kết nối lại với các hệ thống từ xa. Hệ điều hành có thể tự động
phục hồi các kết nối vào desktop của session trước đó. Nếu một người nào đó
truy xuất vào một cơ sở dữ liệu, thì các truy vấn trước đó tới cơ sở dữ liệu này
sẽ chờ đợi họ trong lần kết nối tới. Những PDA thường sử dụng các giao diện
xa lạ đối với hầu hết các hệ điều hành mạng và các ứng dụng. Tuy nhiên,
các nhà sản xuất sẽ tích hợp tất cả các hệ thống này khi số lượng những người
dùng di động gia tăng.
Về bản chất,việc xử lý di động có liên quan đến những bộ tải điện thoại
và các nhà cung cấp dịch vụ khác. Những người dùng chắc chắn sẽ quan tâm
mức độ truy xuất (khoảng cách và tính thông suốt của tín hiệu), tốc độ truyền dữ
liệu tiềm năng, và các khả năng lưu trữ và chuyển đi cho phép người dùng lấy
các thông điệp khi họ quay lại trong phạm vi cho phép.
Các đề mục sau đây mô tả các truyền thông vô tuyến cho các người dùng di
động:
- AMPS (Advanced Mobile Phone service) Mô tả hệ thống điện thoại
cellular chuyển mạch vòng tín hiệu tương tự (analog) đầu tiên.
- CDPD (Cellular Digital Packet Data) Mô tả cách đóng gói và tải dữ
liệu trên các hệ thống sóng vô tuyến cellular analog đang có, ví dụ AMPS.
- Cellular Communication Systems Thảo luận sự khác nhau giữa các hệ
thống analog và hệ thống số.
- GMS (Global system for Mobile Communications) Mô tả hệ thống
cellular sử dụng kỹ thuật số hoàn toàn được khai triển khắp thế giới.
- Mobile Computing Mô tả các kỹ thuật xử lý di động.
- Packet-Radio Communications Mô tả các dịch vụ do các trung tâm
dịch vụ truyền thông quốc gia đưa ra như ARDIS (Advanced National Radio
5

Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

Data Service) và RAM Mobile Data.
- PCS (Personal Communications Services) Mô tả cách các dịch vụ
GSM được khai triển ở Mỹ.
Các hệ thống kỹ thuật số sử dụng một cơ chế truyền tải riêng để chuyển thông
tin giữa những người dùng di động và trạm làm việc cơ sở. Sau đây là hai cơ chế
truyền tải chính :
- CDMA (Code Division Multiple Access) CDMA sử dụng các kỹ thuật
quang phổ dải rộng, trong đó, các bit dữ liệu ở mỗi lần trao đổi được mã hóa và
truyền đồng thời với các lần trao đổi khác. Đoạn mã giúp cho mỗi bộ tiếp nhận
truy xuất các bit có nghĩa đối với chính mình. Dữ liệu đã mã hóa được truyền đi
trong một tín hiệu băng tần rất rộng, mà những ai muốn nghe trộm khó có thể
nghe được.
Trong các hệ thống CDMA, mỗi thời bit được chia nhỏ thành m khoảng
thời gian ngắn gọi là chip. Lý tưởng là có 64 hay 128 chip một bit. Mỗi trạm
được gán một mã m- bit duy nhất gọi là dãy bit (chip sequence). Để truyền một
bit 1, một trạm chuyển dãy bit của mình. Muốn truyền một bit 0, nó gửi bù 1 của
dãy chip. Không có khuôn nào khác, vậy giả sử với m = 8, nếu trạm A được gán
dãy chip 00011011, nó gửi một bit 1 bằng cách gửi tổ hợp bit 00011011 và gửi
bit 0 bằng tổ hợp bit 111001100.

Hình 1.5: Sơ đồ hoạt động của CDMA
Tăng lượng thông tin được gửi từ b bit/s thành mb chip/s chỉ thực hiện
được nếu băng thông tăng theo hệ số m, làm CDMA thành một dạng truyền
thông phổ trải rộng.
CDMA đặc biệt được dùng với các hệ thống radio trải phổ. Trong đa truy

nhập phân chia theo mã dùng kỹ thuật nhẩy tần thì các sóng mang(tín hiệu tuần
6


Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

hoàn) khác nhau của các trạm khác nhau trong mạng có thể được truyền dẫn
theo các phương thức hành trình khác nhau, tại máy thu chỉ có phương thức
hành trình trùng với hành trình của sóng mang được tạo ra bởi bộ tổng hợp tần
số mới được giải điều chế.
Mọi người sử dụng trong hệ thống CDMA, sử dụng cùng tần số sóng
mang(tín hiệu tuần hoàn) và có thể phát đồng thời. Mỗi người sử dụng có từ mã
giả ngẫu nhiên riêng mà gần như trực giao với tất cả các từ mã khác. Máy thu
thực hiện một thao tác tương quan theo thời gian để lựa chọn từ mã mong muốn
cụ thể. Tất cả các trạm khác dường như là nhiễu do không có sự tương quan. Đối
với việc lựa chọn tín hiệu bản tin, máy thu cần biết từ mã được sử dụng bởi máy
phát. Mỗi người sử dụng hoạt động độc lập mà không cần biết tần số hoặc khe
thời gian(thời gian sử dụng đường truyền được chia sẻ cho người sử dụng) của
người sử dụng khác.
Trong CDMA công suất của nhiễu người sử dụng tại máy thu xác định
mức nhiễu đằng sau sự không tương quan. Nếu công suất của mỗi người sử dụng
trong một ô không được điều khiển để cho chúng xuất hiện không bằng nhau tại
máy thu trạm gốc, thì xảy ra vấn đề gần- xa. Vấn đề gần-xa xảy ra khi các máy
phát thuê bao ở gần cung cấp quá công suất cho máy thu trạm gốc và lấy các tín
hiệu thu được ra khỏi các thuê bao.
TDMA (Time Division Multiple Access) - Đây là một kỹ thuật khe thời
gian trong đó mỗi thiết bị trên mạng được cho một khe thời gian cụ thể để truyền
trong đó. Việc cấp phát thời gian đối với một thiết bị là cố định. Thậm chí

nếu thiết bị này không có gì để truyền thì cũng giữ khe thời gian.
Các hệ thống TDMA phân chia phổ tần vô tuyến thành các khe thời gian
và trong mỗi khe chỉ có một người sử dụng được phép phát và thu. Mỗi người sử
dụng chiếm một khe thời gian lặp đi lặp lại nên một kênh có thể được xem như
một khe thời gian riêng biệt mà sẽ xuất hiện lại trong mỗi khung, trong đó một
khung bao gồm N khe thời gian.
Nguyên lý hoạt động của đa truy nhập phân chia theo thời gian được trình
bày trên hình 3.8 theo phương pháp này mỗi máy phát (node) có một khe thời
gian nhất định, một khi khe thời gian đến, máy phát truyền với tất cả băng thông
trong khoảng thời gian của khe này thông thường thời gian của mỗi khe là ngắn
và được chọn sao cho xác xuất xảy ra lỗi là thấp nhất có thể. Khoảng thời gian
của frame(Khung) được xác định bởi khoảng thời gian của mỗi khe và số khe hỗ
trợ.

7


Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây
Thời gian của một
frame

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái
Thời gian của một frame

Khe thời gian
0 1 2 3

Các bit đuôi

N 0 1 2 3

Các bit đồng
bộ

Dữ liệu

N

Các bit bảo
vệ

Hình1.6 : Cấu trúc khung của TDMA
Thông thường TDMA được dùng khi có một trạm đảm nhiệm tất cả các
hoạt động truyền xảy ra. Mỗi đầu cuối di động, trong vùng phủ sóng của một
trạm cơ bản được phân phối một khe thời gian nhất định hay thông thường hơn
là cả một khe thời gian riêng (báo hiệu) được cung cấp nhằm cho phép mỗi thiết
bị gửi yêu cầu cấp khe thời gian vào trạm cơ bản đến các thiết bị di động diễn ra
theo chế độ quảng bá bằng cách dùng một khe thời gian đặc biệt với địa chỉ của
đích được đặt ở ngay ở đầu của frame được truyền hoặc hoạt động truyền diễn ra
trên một khe thời gian xác định được thiết lập bằng cách dùng kênh báo hiệu.
Chế độ hoạt động này cũng được gọi là ALOHA phân khe và theo yêu cầu. Còn
có một chế độ hoạt động khác, trong việc sử dụng mỗi khe thời gian có thể được
điều khiển bởi một khe con làm nhiệm vụ báo hiệu riêng bên trong.
Như trình bày có một băng bảo đảm và một kênh tự đồng bộ tại đầu của
mỗi khe thời gian. Băng bảo đảm cho các khoảng thời gian trễ lan truyền khác
nhau giữa các đầu cuối di động phân tán và trạm cơ bản, trong khi tuần tự đồng
bộ cho phép máy thu di động và trạm cố định bắt nhịp được với máy phát trước
khi tiếp nhận nội dụng của frame.
TDMA có ưu điểm là khả năng bổ xung số lượng các khe thời gian khác
nhau trên một khung cho những người sử dụng khác nhau. Như vây, độ rộng

băng tần có thể được cung cấp theo nhu cầu cho những người sử dụng khác nhau
bằng cách móc nối hoặc ấn định tại các khe thời gian dựa trên quyền ưu tiên. Số
lượng kênh mà một hệ thống TDMA có thể cung cấp là :
N = m( B – 2Bguard )/Bc
Trong đó : m là số người sử dụng TDMA tối đa trên mỗi kênh.
B là tổng số phân bổ tần số
Bguard là số bảo vệ băng tần được phân bổ
Bc là băng thông của kênh
8


Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

4. TRUYỀN THÔNG LAN VÔ TUYẾN
Như đã được đề cập, các LAN vô tuyến - Wireless Lan Communications được đặt tiêu biểu trong một môi trường văn phòng. Ví dụ như các sản phẩm từ
Radio LAN có thể truyền tới 120 feet trong các văn phòng nhỏ và trên 800 feet
trong các văn phòng bên ngoài. Hầu hết các thiết kế LAN vô tuyến khai thác
một máy thu phát vô tuyến cố định (Phát/ Thu) chiếm một vị trí trung tâm trong
một văn phòng những người sử dụng các máy tính di động được cho phép di
động trong một phạm vi nhất định nào đó, điển hình là trong khu vực máy thu
phát tức thời. Các mạng LAN vô tuyến có thể hạn chế nhu cầu chạy cáp, đặc
biệt nếu LAN được cài đặt tạm thời hay phục vụ như một nhóm làm việc có thể
giải tán trong tương lai gần.
Việc cấu hình một mạng LAN vô tuyến bao gồm một bộ phận thu phát được kết
nối với các máy chủ và thiết bị khác sử dụng cáp Ethernet. Bộ phận thu phát này
sẽ phát và nhận các tín hiệu từ các trạm làm việc ở quanh nó.
Dưới đây là một vài kỹ thuật truyền dữ liệu vô tuyến:
Tia hồng ngoại (Infrared light) Phương pháp này đưa ra một băng tần

(bandwidth) rộng, truyền các tín hiệu với tốc độ vô cùng cao. Việc truyền bằng
tia hồng ngoại hoạt động bằng đường nhìn, vì thế bộ nguồn và bộ nhận phải
nhắm tới hay tập trung vào lẫn nhau, tương tự như bộ điều khiển truyền hình từ
xa. Những vật cản trong môi trường văn phòng phải được quan tâm, nhưng các
gương (mirror) có thể được dùng để rẽ hướng các tia đồng ngoại nếu cần. Bởi
vì việc truyền bằng tia hồng ngoại nhạy cảm với ánh xạ mạnh từ cửa sổ hay
các nguồn khác, cho nên các hệ thống tạo ra các tia sáng mạnh hơn có lẽ rất
cần thiết. Chú ý rằng ánh sáng hồng ngoại không bị chính phủ nghiêm cấm và
lại không bị hạn chế về tốc độ truyền. Tốc độ truyền điển hình lên tới 10
Mbit/giây.

-

- Sóng vô tuyến phổ dải rộng (Spread spectrum radio) Kỹ thuật này phát
các tín hiệu thành hai tần số: 900 MHz và 2.4 GHz. Cả hai băng tần đều không
đòi hỏi giấy phép FCC. Sóng vô tuyến phổ rộng không có ảnh hưởng tới
- Sóng vô tuyến băng tần hẹp (hay tần số đơn) (Narrowband (or singlefrequency) radio) là một kỹ thuật tương tự như một phát tin từ một trạm phát
sóng vô tuyến. Bạn dò tới một băng tần “chật” trên cả bộ thu và phát. Tín
hiệu này có thể xuyên qua các bức tường và truyền qua các khu vực rộng, vì thế
không cần tập trung vào một điểm. Tuy nhiên, việc truyền sóng vô tuyến băng
tần hẹp gặp phải vấn đề về sự dội lại sóng vô tuyến và một vài tần số được
quy định bởi FCC.
Một mạng LAN vô tuyến có một số lợi điểm. Mạng này không cần có cáp
và thường bảo trì rẻ hơn. Tuy nhiên, thị trường LAN vô tuyến rất yếu bởi vì tốc
độ dữ liệu dưới 2 Mbit/giây đối với hầu hết các sản phẩm. Nhưng đầu năm
1997, FCC đã mở rộng phổ tới 300 MHz đối với mạng cục bộ vô tuyến
không đăng ký. Phổ từ 5.15 đến 5.35 GHz và 5.725 đến 5.825 GHz, là một tần
số đủ cao để tốc độ truyền có thể đạt lên đến 20 Mbit/giây. Có thể sử dụng
9

Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

phổ miễn phí, như các phổ điện thoại không dây. Nhiều sản phẩm LAN vô
tuyến tốc độ cao nổi bật đã sử dụng tần số mới này. Apple Computer chủ yếu
đảm nhận việc thuyết phục FCC (Federal Communications Commission) không
cấp phép cho phổ này. Vì hãng này dự định phát triển các sản phẩm để sử dụng
trong trường học, nơi mà việc mắc lại dây điện thường không điều chỉnh chi phí.
Radio LAN giới thệu mạng LAN vô tuyến đầu tiên để hoạt động trong
băng tần sóng vô tuyến 5.8 GHz không đăng ký. Hệ thống này kết hợp băng
hẹp, việc truyền tần số đơn với năng lượng thấp và đạt tốc độ 10 Mbit/giây.
Băng tần này không bị cản trở bởi các thiết bị cạnh tranh (các đường điện thoại
không dây, các cột vi ba, v.v.) Các sản phẩm này hoạt động ở năng lượng thấp,
nên ít bị bức xạ điện từ hơn các kỹ thuật vô tuyến khác.
Vào
Engineers)
hoạt động
Mbit/giây.
mạng.

tháng 6/1997, IEEE (Institute of Electrical and Electronic
đồng ý đặc tả kỹ thuật LAN vô tuyến 802.11, giải thích các chuẩn
với nhau cho các thiết bị LAN vô tuyến 1 Mbit/giây tới 2
Các chuẩn này cũng đẩy mạnh việc bắc cầu vô tuyến giữa các

5. WIRELESS BRIDGING AND INTERNETWORKING
Kết nối hai mạng riêng lẻ với nhau là một công việc thường xuyên dễ
dàng. Bạn có thể cài đặt một cặp các cầu nối hay router và kết nối dây cáp

giữa hai thiết bị, hay sử dụng một đường điện thoại quay số hay thuê bao.
Nhưng những kết nối này không phải lúc nào cũng thiết thực hay hiệu quả về
mặt chi phí. Trong các môi trường thuộc khuôn viên trường sở hay các khu vực
trung tâm, sẽ thiết thực hơn nếu sử dụng các hệ thống vô tuyến để kết nối các
mạng. Một lần nữa, tốc độ truyền dữ liệu là mối quan tâm đáng kể, nhưng chi
phí về thiết bị và việc tiết kiệm cuối cùng các đường dây quay số hay các dây
cáp riêng cũng là một mối quan tâm không nhỏ khác.
Vấn đề bắt cầu nối vô tuyến ít phức tạp hơn việc truyền thông LAN vô
tuyến bởi vì các kết nối thường là điểm-tới-điểm và không cần phải quan tâm
đến các vấn đề như các bức tường và các bức xạ. Cầu nối phải thực hiện việc
lọc để giữ lưu lượng không cần thiết từ việc vượt qua một liên kết, hay một
router có thể được sử dụng để điều khiển lưu lượng giữa các mạng. Việc bắc
cầu nối vô tuyến cũng có thể được dùng để sao lưu (back up) các loại kết nối
dữ liệu khác.
Hầu hết các cầu nối vô tuyến sử dụng các kỹ thuật sóng vô tuyến phổ
dải rộng tần số nhảy, sẽ không dễ bị nhiễu và có một mức độ bảo mật cao. Hầu
hết các sản phẩm đều có khoảng cách 25 mile. Tốc độ truyền điển hình trong
khoảng cách 2 Mbit/giây, như các sản phẩm mới hơn hoạt động trong khoảng
cách 10 Mbit/giây.
Ratheon Wireless Solutions là một công ty bán các cầu nối vô tuyến. Sản
phẩm Raylink Access Point của công ty này là một cầu nối vô tuyến LANto-Ethernet tuân theo chuẩn mạng LAN vô tuyến IEEE-802.11. Các công ty bán
hàng khác như Digital Ocean, OTC Telecom, Aironet Wireless Communication,
10


Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

Breeze Wireless Communications, C-SPEC, Proxim, và Windata.

Các giải pháp vô tuyến khác bao gồm các hệ thống microwave trên mặt
trái đất và các hệ thống truyền thông vệ tinh.
6. TIÊU CHUẨN MẠNG KHÔNG DÂY HIỆN NAY
Vì mạng không dây sử dụng tần số sóng vô tuyến để truyền tín hiệu, nên
mạng không dây chịu sự ảnh hưởng của các sóng từ khác, như là sóng
AM/FM. Tổ chức chuyển giao thông tin (FCC) đã nghiên cứu và tìm cách
khắc phục lỗi này. Trong thị trường mạng không dây hiện nay có một số
chuẩn riêng được sàng lọc và được xác nhận bởi Viện các kỹ sư điện và điện tử
(IEEE) của Hoa Kỳ.
Những chuẩn này được tạo bởi một nhóm người đại diện cho nhiều công
ty khác nhau, bao gồm những viện sĩ, thương gia, sĩ quan,và chính phủ. Vì
những chuẩn này thiết lập về phía IEEE có thể sẽ chạm phải sự phát triển của
công nghệ, những chuẩn này có thể mất vài năm để tạo ra và được chấp nhận.
Nhà sản xuất khuyến khích chúng ta phê bình hoặc đánh giá các chuẩn này trong
thời gian nó đang được triển khai để cho ra một sản phẩm hoàn hảo.
Trên thực tế, chuẩn không dây được sử dụng rộng rãi đầu tiên, 802.11b,
đã được IEEE phê chuẩn chỉ 16 năm trước đây (năm 1999). Vào thời điểm đó,
phần cứng nối mạng không dây còn rất đắt và chỉ những công ty giàu có và có
nhu cầu bức thiết mới có đủ khả năng để nối mạng không dây. Một điểm truy
nhập (hay trạm cơ sở), hoạt động như một cầu nối giữa mạng hữu tuyến và
mạng không dây, có giá khoảng 1000 đô la Mỹ vào thời điểm năm 1999, trong
khi các card không dây máy khách giành cho các máy tính sách tay có giá
khoảng 300 đô la. Vậy mà bây giờ bạn chỉ phải trả 55 đô la cho một điểm truy
nhập cơ sở và 30 đô la cho một card máy khách 802.11b và đó là lý do tại sao
mà việc nối mạng không dây lại đang được mọi người ưa chuộng đến vậy. Rất
nhiều máy tính sách tay-thậm chí cả những máy thuộc loại cấu hình thấp-bây
giờ cũng có sẵn card mạng không dây được tích hợp, vì vậy bạn không cần phải
mua một card máy khách nữa.
6.1. Các chuẩn của mạng không dây
Các chuẩn của mạng không dây được tạo và cấp bởi IEEE.

- 802.11 : Đây là chuẩn đầu tiên của hệ thống mạng không dây. Chuẩn
này chứa tất cả công nghệ truyền hiện hành bao gồm Direct Sequence
Spectrum (DSSS), Frequence Hopping Spread Spectrum (FHSS) và tia hồng
ngoại.
- 802.11b : Hiện là lựa chọn phổ biến nhất cho việc nối mạng không dây;
các sản phẩm bắt đầu được xuất xưởng vào cuối năm 1999 và khoảng 40 triệu
thiết bị 802.11b đang được sử dụng trên toàn cầu tính tại thời điểm nẳm 2003.
Các chuẩn 802.11b hoạt động ở phổ vô tuyến 2,4GHz. Phổ này bị chia sẻ bởi
các thiết bị không được cấp phép, chẳng hạn như các điện thoại không dây và
các lò vi sóng- là những nguồn gây nhiễu đến mạng không dây dùng chuẩn
11


Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

802.11b. Các thiết bị 802.11b có một phạm vi hoạt động từ 100 đến 150 feet
(1 feet = 0,3048m) và hoạt động ở tốc độ dữ liệu lý thuyết tối đa là 11 Mbit/s.
Nhưng trên thực tế, chúng chỉ đạt một thông lượng tối đa từ 4 đến 6 Mbit/s.
(Thông lượng còn lại thường bị chiếm bởi quá trình xử lý thông tin giao thức
mạng và kiểm soát tín hiệu vô tuyến). Trong khi tốc độ này vẫn nhanh hơn
một kết nối băng rộng DSL hoặc cáp và đủ cho âm thanh liên tục (streaming
audio), 802.11b lại không đủ nhanh để truyền những hình ảnh có độ nét cao. Lợi
thế chính của 802.11b là chí phí phần cứng thấp.
IEEE thông qua chuẩn 802.11b, định nghĩa một công nghệ điều biến mới
cho phép thêm vào tốc độ 5.5Mbps và 11 Mbps so với tốc độ 1 và 2 Mbps được
hỗ trợ từ năm 1997. Chuẩn b được sử dụng DSSS do đố các card DSSS 802.11
1 và 2 Mbps tương thích với hệ thống 802.11b mới. Các card FHSS 802.1 1 và 2
Mbps không tương thích.

Các đặc trưng hoạt động cơ bản của IEEE 802.11 b :
Tần số
Số kênh
Tốc độ
Tầm phủ sóng
Lược đồ mã hóa
Kỹ thuật điều biến

2,4 GHz
11 (3) USA
11Mbps
~300 feet
DSSS
DBPSK (1 Mbps)
DQBSK (2 Mbps)
CCK (5.5 và 11 Mbps)

IEEE 802.11b hoạt động trong miền tần số 2.4 – 2.4835. Dải tần này
thường được xem như là băng tần phân mảnh bởi quá nhiều thiết bị khác cùng
chia sẻ.2,4 Ghz là một băng tần công nghiệp , khoa học và y tế.
Một trong những nhược điểm của IEEE 802.11b là băng tần dễ bị nghẽn
và hệ thống dễ bị nhiễu bởi các hệ thống khác, lò vi ba, các điện thoại hoạt động
ở dải tần số 2,4 Ghz và các mạng Bluetooth . Đồng thời IEEE 802.11b cũng có
những hạn chế như : thiếu khả năng kết nối các thiết bị truyền giọng nói , không
cung cấp dịch vụ QoS (quality of service) cho các phương tiện truyền thông.

Hình 1.7 : Các lựa chọn chuẩn 802.11b
- 802.11a : Vào cuối năm 2001, các sản phẩm dựa trên một chuẩn thứ
hai, 802.11a, bắt đầu được xuất xưởng. Không giống như 802.11b, 802.11a hoạt
12

Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

động ở phổ vô tuyến 5 GHz (trái với phổ 2,4GHz). Thông lượng lý thuyết tối
đa của nó là 54 Mbit/s, với tốc độ tối đa thực tế từ 21 đến 22 Mbit/s. Mặc dù
tốc độ tối đa này vẫn cao hơn đáng kể so với thông lượng của chuẩn 802.11b,
phạm vi phát huy hiệu lực trong nhà từ 25 đến 75 feet của nó lại ngắn hơn
phạm vi của các sản phẩm theo chuẩn 802.11b. Nhưng chuẩn 802.11a hoạt động
tốt trong những khu vực đông đúc: Với một số lượng các kênh không gối lên
nhau tăng lên trong dải 5 GHz, bạn có thể triển khai nhiều điểm truy nhập hơn
để cung cấp thêm năng lực tổng cộng trong cùng diện bao phủ. Một lợi ích
khác mà chuẩn 802.11a mang lại là băng thông cao hơn của nó giúp cho việc
truyền nhiều luồng hình ảnh và truyền những tập tin lớn trở nên lý tưởng.
Cùng thời điểm khi 802.11b được phê chuẩn , một lựa chọn tốc độ cao
khác 802.11a cũng được quyết định. 802.11a hoạt động ở tần số 5GHz. Nó
không tương thích với 802.11b nhưng không gây xung đột với 802.11b (mạng a
và b có thể cùng tồn tại trong cùng không gian vật lý). IEEE 802.11a có 12 kênh
không chồng lấn và hoạt động ở tốc độ 54Mbps, nhưng vùng phủ sóng thấp hơn
802.11b.
Các đặc trưng hoạt động cơ bản của 802.11b:
Tần số

5 GHz

Số kênh

12 USA

Tốc độ

54 Mbps

Tầm phủ sóng

~60 feet

Lược đồ mã hóa

OFDM

Kỹ thuật điều biến

BPSK (6&9 Mbps)
QBSK (12&18 Mbps)
16-QAM (24&36 Mbps)
64QAM ( 48&54 Mbps)

Mỗi kênh của trong 802.11a rộng 20MHz. Có sẵn 12 kênh , tuy nhiên 4
kênh chỉ sử dụng cho kênh outdoor và 8 kênh indoor. Trong 802.11a phổ được
phân đoạn thực sự trên công suất ra. Do đó , băng tần thấp hơn 515-525 hỗ trợ 4
kênh công suất phát cực đại 40mW.Băng tần trung 525-535 hỗ trợ 4 kênh công
suất phát cực đại là 200mW. Băng tần cao 5725-5825 hộ trợ 4 kênh outdoor
công suất phát cực đại 800mW. Chú ý rằng, giao thức 802.11a có công suất phát
mỗi băng hạn chế khoảng 80% công suất quy định của FCC. Nói cách khác ,
FCC cho phép công suất phát là 50mW, 250mW và 1000mW tại mỗi băng
thông. Nhưng IEEE chỉ đạo hạn chế tương ứng là 40,200,800mW.

13


Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

Hình 1.8: Các kênh trong dải tầng 5Ghz
Ưu thế cơ bản của 802.11a so với 802.11b là tốc độ 54Mbps so với
11Mbps . Dải phổ có sẵn rộng hơn 300MHz so với 83,5 MHz và nhiều kênh
không chồng lấn hơn . Đồng thời, chúng ta ít gặp vấn đề hạ tầng tại tần số 5GHz
hơn do đó có ít thiết bị chia sẻ ở dải tần này hơn.
Vấn đề với 802.11a là nó không tương thích ngược với 802.11b. Một thiết
bị 802.11a không thể kết nối được với một thiết bị 802.11b.Sự thiếu hụt các tiêu
chuẩn phổ quốc tế thành vấn đề trong một số triển khai và giảm phạm vi phát
triển 802.11a đồng thời với việc tăng chi phí triển khai. Khi 802.11a có vùng
triển khai nhỏ hơn , nó đòi hỏi nhiều Access Point hơn để bảo phủ cùng một
không gian.

Hình 1.9: Ghép kênh phân chia tầng số trực giao
- 802.11g : 802.11g là chuẩn nối mạng không dây được IEEE phê duyệt
gần đây nhất (tháng 6 năm 2003). Các sản phẩm gắn liền với chuẩn này hoạt
động trong cùng phổ 2,4GHz như những sản phẩm theo chuẩn 802.11b nhưng
với tốc độ dữ liệu cao hơn nhiều - lên tới cùng tốc độ tối đa lý thuyết của
các sản phẩm theo chuẩn 802.11a, 54 Mbit/s, với một thông lượng thực tế từ
15 đến 20 Mbit/s.
Năm 2003 , IEEE phê chuẩn đặc tả 802.11g hướng tới giải quyết những
vấn đề đối với 802.11b. Về cơ bản 802.11g là 802.11b hoạt động ở tốc độ
54Mbps.Nói cách khác IEEE sử dụng kỹ thuật điều biến của 802.11a, OFDM và
áp dụng nó cho dải tần 2.4 GHz. Một điểm lợi của 802.11g hoàn toàn tương

14


Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

thích ngược và không xung đột với 802.11b, ngoại trừ nó không hoạt động ở tốc
độ 54Mbps. Điểm hạn chế ở đây là chúng ta vẫn gặp tất cả các vấn đề đối với
802.11b. Vẫn chỉ có 3 kênh không chồng lấn và vấn đề nhiễm từ các thiết bị
khác hoạt động chen chúc trong dải tần 2,4GHz.
Do 802.11g vẫn làm việc với các thiết bị 802.11b hiện có , dẫn tới nó có
khả năng mở rộng hệ thống.Tuy nhiên, chúng ta phải sử dụng thiết bị 802.11g ở
cả client và AP để đạt được tốc độ 54Mbps.
Các đặc trưng hoạt động cơ bản trong 802.11g:
Tần số
Số kênh
Tốc độ
Tầm phủ sóng
Lược đồ mã hóa
Kỹ thuật điều biến

2,4 GHz
11 (3) USA
54 Mbps
~300 feet
OFDM
DBPSK (1 Mbps)
DQBSK (2 Mbps)
CCK (5.5 và 11 Mbps)

OFDM(6,12,18,36,48 & 54Mbps )

- 802.11g+ : Được cải tiến từ chuẩn 802.11g, hoàn toàn tương thích với
802.11g và 802.11b, được phát triển bởi TI(Texas Instruments).Khi các thiết bị
802.11g + hoạt động với nhau thì thông lượng đạt được có thể lên đến 100Mbps.

Hình 1.10: Các chuẩn mạng không dây
6.2. Thị trường mạng không dây
Vài năm trước , mạng không dây là một thứ “xa xỉ ”, bởi thiết bị dành cho nó
khá đắt. Nhưng vài năm qua , giá thành của các thiết bị mạng không dây đã giảm
đáng kể và đặc biệt là smartphone ngày càng phát triển mạng không dây là
không thể thiếu mọi nơi. Ở thời điểm này, Wi-Fi là công nghệ mạng thống lĩnh
trong các gia đình ở những nước phát triển. TV, đầu đĩa, đầu ghi và nhiều thiết
15


Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

bị điện tử gia dụng có khả năng dùng Wi-Fi đang xuất hiện ngày một nhiều.
Điều đó cho phép người sử dụng truyền nội dung khắp các thiết bị trong nhà mà
không cần dây dẫn. Điện thoại không dây sử dụng mạng Wi-Fi cũng đã có mặt ở
các văn phòng nhưng về lâu dài, công nghệ truy cập không dây này có vẻ khó là
kẻ chiến thắng trong cuộc đua đường dài trên các thiết bị này. Hiện nay, Wi-Fi
tiêu tốn khá nhiều năng lượng của các thiết bị cầm tay và thậm chí ,chuẩn
802.11g không thể hỗ trợ ổn định cho hơn một đường phát video. Và thế là một
chuẩn mới, có tên 802.15.3 hay còn gọi là WiMedia, đã được xúc tiến để trở
thành chuẩn tầm ngắn cho mạng gia đình tốc độ cao, chủ yếu phục vụ thiết bị
giải trí.

Theo công ty nghiên cứu In-Stat/MDR (Mỹ), thị trường thiết bị mạng cục
bộ không dây (WLAN) toàn cầu đạt 2,2 tỷ USD trong năm 2002, so với mức 1,8
tỷ năm 2001, nhờ sự phổ biến của công nghệ Wi-Fi. Năm qua, doanh nghiệp
mua 11,6 triệu thiết bị WLAN (tăng 65%), trong khi các gia đình mua 6,8 triệu
sản phẩm (tăng 160%). Thiết bị cao cấp dùng chuẩn 802.11b được các công ty
đặc biệt ưa chuộng. Theo Gemma Paulo, phân tích gia của In-Stat/MDR, doanh
số thiết bị WLAN bình dân như cầu dẫn, card giao diện mạng... tăng cao là do
doanh nghiệp nhỏ và cá nhân ấn tượng trước các chương trình giảm giá của
nhiều nhà bán lẻ.
Quá trình phát triển của công nghệ Wi-Fi cũng đã cho thấy việc thống
nhất cho ra một chuẩn chung có thể tạo nên một thị trường mới. Điều này càng
được khẳng định thông qua quyết tâm của các công ty đang xúc tiến chuẩn
WiMax. Trước đây các công nghệ mạng không dây tầm xa đều do các công ty
lớn thao túng với những chuẩn bản quyền riêng và không cái nào được chấp
nhận rộng rãi. Chính nhờ sự thành công của Wi-Fi mà những “người khổng lồ”
giờ đây đã hợp lực với nhau để phát triển WiMax, một chuẩn phổ thông dễ tiếp
cận đối với người tiêu dùng mà các hãng phát triển hy vọng sẽ giúp mở rộng thị
trường và tăng doanh thu. Tương lai của Wi-Fi chắc chắn sẽ tạo nên một hướng
đi cho nhiều công nghệ khác.
7. VAI TRÒ TRUY CẬP
Mạng không dây là triển khai tốt nhất trong một vai trò truy cập lớp,
nghĩa là chúng sử dụng như là một điểm đi vào mạng hữu tuyến. Trong quá khứ,
việc truy cập thường là bằng quay số, ADSL, cáp, ethernet, mạng hình sao,
bộ tiếp sóng khung (frame relay), ATM, v.v.. Mạng không dây là một
phương pháp đơn giản khác để truy cập internet. Mạng không dây là dữ liệu
trong tầng NetWork giống như tất cả các phương pháp trong danh sách. Tất cả
những điều đó dẫn tới sự thiếu hụt tốc độ và sự phục hồi, mạng không dây
không điều chỉnh những phương tiện trong sự phân bổ hoặc vai trò của trong
mạng. Tất nhiên, trong những mạng nhỏ, sẽ không có sự khác biệt giữa lõi, phân
phối hoặc lớp truy xuất của mạng. Lớp lõi của mạng phải rất nhanh và vững

chắc, có thể giữ một lượng lớn lưu lượng với một chút khó khăn và kinh
nghiệm thời gian không giảm. Sự phân phối của lớp trong mạng nên nhanh,
mềm dẻo và đáng tin cậy.
16


Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

Hình 1.11: Vai trò truy cập mạng không dây
Mạng không dây phải trả cho một giải pháp đặc biệt là vấn đề di động.
Mạng không dây giải quyết vấn đề máy chủ để khi ở nhà cũng giống như khi
đang ở công ty, và đó là vấn đề của tốc độ truyền và thông lượng truyền
được. Giải pháp các mô hình mạng đã được ứng dụng trong một khoảng thời
gian, người dùng phải trả cho sự lãng phí này trong khi kết nối vì tốc độ chậm
và giá thì rất cao. Trong khi mạng không dây trả cho một giải pháp tương tự
nhưng mềm hơn không bất lợi. Mạng không dây nhanh, không đắt, và nó có thể
có mặt ở mọi nơi.
Khi người dùng tính đến sẽ sử dụng mạng không dây, hãy cứ nghĩ rằng sử
dụng chúng cho những ý định được mong đợi sẽ cho kết quả tốt nhất. Những
người quản trị thực thi mạng không dây trong một lõi hoặc sự phân bổ vai trò
nên hiểu chính xác rằng những gì thực hiện để mong đợi trước khi thực thi
chúng trong kiểu cách để ngăn không xóa chúng sau này. Chỉ có sự phân bổ vai
trò trong một mạng công ty là phải rõ ràng thích hợp cho mạng không dây
như là triển khai theo kiểu cầu nối. Trong viễn cảnh này, mạng không dây có
thể tính đến khi vai trò được phân bổ. Tuy nhiên, nó sẽ luôn luôn được quyết
định trên các mảng cầu của mạng không dây khi sử dụng trong mạng.
Có nhiều dịch vụ cung cấp mạng không dây – Wireless Initernet
Providers (WISPs) sử dụng mạng truyền bằng sóng từ trong vai trò phân bổ.

8. MẠNG MỞ RỘNG
WAN là mạng mở rộng thường được kết nối nhiều mạng nhỏ hơn, chẳng
hạn như các mạng nội bộ (LAN) hay mạng thông tin băng rộng nội thị (MAN).
Ví dụ phổ biến nhất của mạng WAN là mạng Internet. Một số phân đoạn trong
bản thân của Internet chính là WAN.
Sự khác biệt chính giữa công nghệ WAN và mạng LAN là khả năng mở
rộng của mạng WAN, mạng WAN phải đáp ứng khả năng phát triển cần thiết để
kết nối nhiều mạng khu vực, thậm chỉ cả quốc gia và châu lục.
17


Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

Một tập hợp các thiết bị chuyển mạch (Switch) và định tuyến (Router)
được kết nối với nhau để tạo thành một mạng diện rộng WAN. Các thiết bị
chuyển mạch có thể được kết nối trong cấu trúc liên kết khác nhau, ví du
như mô hình mạng liên kết lưới (full mesh) hoặc liên kết một phần (partly
mesh). Một mạng diện rộng có thể thiết lập riêng bởi Công ty, tổ chức tư nhân
hoặc thuê từ nhà cung cấp dịch vụ.
Cả hai công nghệ chuyển mạch gói và chuyển mạch mạch đều có thể được sử
dụng trong mạng WAN:
- Chuyển mạch gói cho phép người dùng chia sẻ tài nguyên chung của
nhà cung cấp dịch vụ để làm cho việc truyền tải dữ liệu hiệu quả hơn cơ sở hạ
tầng của nó. Trong thiết lập một chuyển mạch gói, các mạng có kết nối vào hệ
thống của nhà cung cấp dịch vụ, và nhiều khách hàng chia sẻ tài nguyên hệ
thống của nhà cung cấp dịch vụ. Nhà cung cấp có thể tạo ra các mạch ảo giữa
các mạng riêng của khách hàng, bởi các gói dữ liệu được cung cấp đến từ các
mạng riêng khác nhau thông qua mạng của nhà cung cấp.

- Chuyển mạch mạch cho phép kết nối dữ liệu được thiết lập khi cần thiết
và sau đó chấm dứt khi việc truyền tải hoàn tất. Điều này làm việc giống như
một đường dây điện thoại bình thường làm việc cho truyền thông thoại.
Integrated Services Digital Network (ISDN) là một ví dụ điển hình của chuyển
mạch mạch. Khi một bộ định tuyến nhận được dữ liệu cần chuyển đến cho một
máy trạm từ xa, chuyển mạch mạch được thiết lập với địa chỉ mạch đã được xác
định trước của các mạng từ xa.

Hình 1.12 : Mô hình tổng quát cấu trúc mạng mở rộng (WAN)
Các yêu cầu chính được cần được xem xét khi thiết kế mạng diện rộng:
18


Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

Phân tích các yêu cầu mạng:
- Loại các ứng dụng, lưu lượng truyền tải, và mô hình truyền tải
- Dự phòng và sao lưu cần thiết
Đặc điểm của mạng lưới và các ứng dụng hiện có:
- Công nghệ được sử dụng
- Địa chỉ của máy chủ, máy chủ, thiết bị đầu cuối, và các node mạng đầu
cuối khác
Xây dựng mạng WAN và thiết kế mạng lưới chi nhánh:
- Chọn công nghệ WAN sử dụng để đáp ứng được các yêu cầu đặt ra
- Chọn các thành phần phần cứng và phần mềm để hỗ trợ các yêu cầu đặt
ra
- Mạng ứng dụng và các yêu cầu kết nối có ảnh hưởng đến thiết kế WAN
Thiết kế mạng WAN theo kiến trúc truyền thống

Mỗi thiết kế WAN dựa trên yêu cầu ứng dụng, địa lý, và các dịch vụ nhà cung
cấp dịch vụ có sẵn.
Ba phương pháp tiếp cận thiết kế cơ bản cho mạng chuyển mạch gói bao gồm:
- Cấu trúc hình sao
- Cấu trúc hình lưới
- Cấu trúc hình lưới bán phần
Thiết kế mạng WAN theo kiến trúc dự phòng
Liên kết mạng WAN tương đối kém độ tin cậy hơn so với các liên kết
mạng LAN, và tốc độ thường là thấp hơn so với tốc độ mạng LAN. Do đặc điểm
kết hợp của độ tin cậy kém, tốc độ chậm, và tầm quan trọng lại cao làm cho các
liên kết WAN trở nên cực kỳ quan trọng trong yêu cầu thiết kế dự phòng.
Mỗi giải pháp thiết kế mạng WAN cho doanh nghiệp yêu cầu một kiến
trúc dự phòng để cung cấp tính sẵn sàng cao cho hệ thống, nhằm đảm bảo thời
gian gián đoạn là tổi thiểu khi mất kết nối của liên kết chính. Kết nối dự phòng
có thể được thiết lập bằng cách sử dụng các mô hình kết nối quay số hoặc thuê
kênh riêng.
Các mô hình thiết kế dự phòng như sau:
- Sử dụng mô hình quay số dịch vụ như ISDN.
- Liên kết dự phòng thường trực WAN: Việc triển khai thêm một liên kết
WAN dự phòng giữa các văn phòng từ xa với các văn phòng trung tâm (CO)
làm giảm thiểu thời gian lỗi mạng.
- Liên kết VPN: Sử dụng IPsec VPN làm kết kết dự phòng cho mạng
WAN, khi có lỗi xảy ra trên liên kết WAN chính, dữ liệu có thể được điều
19


Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

hướng để kết nối đến trụ sở chính thông mạng mạng Internet bằng công nghệ
VPN.
Thiết kế VPN
VPN được định nghĩa là kết nối được triển khai trên một cơ sở hạ tầng được chia
sẻ với các chính sách tương tự, bao gồm cả bảo mật và hiệu suất, như là một
mạng riêng. Cơ sở hạ tầng được sử dụng có thể là Internet, cơ sở hạ tầng IP,
hoặc bất kỳ cơ sở hạ tầng WAN, chẳng hạn như một mạng Frame Relay hoặc
ATM.
Ba loại của VPN được phân biệt theo các ứng dụng như sau:
- Remote VPN: Cung cấp truy cập vào một mạng nội bộ công ty thông
qua một cơ sở hạ tầng được chia sẻ với các chính sách giống như một mạng
riêng. Kết nối truy cập từ xa thông qua ISDN, DSL, không dây, hoặc các công
nghệ cáp.
- Intranet VPN: Liên kết văn phòng từ xa qua dịch vụ VPN nội bộ. Các
dịch vụ mạng VPN nội bộ thường được dựa trên các liên kết chuyên biệt mở
rộng truy cập từ xa qua VPN để kết nối giữa các phòng ban, chi nhánh của công
ty qua mạng Internet hoặc qua các đường trục IP của nhà cung cấp dịch vụ.
- Extranet VPN: một Doanh nghiệp sử dụng mạng Internet hoặc dịch vụ
của nhà cung cấp dịch vụ mạng để kết nối với các đối tác kinh doanh của mình.
Các chính sách an ninh trở nên rất quan trọng với mô hình này và cần được cam
kết bởi nhà cung cấp dịch vụ Extranet VPN.
9. XÂY DỰNG KẾT NỐI
Trong điều kiện trường sở hoặc các tòa nhà, người sử dụng sẽ truy cập
trong những tòa nhà khác nhau, ở bất cứ nơi đâu trong trường sở chỉ thông qua
một trạm cơ sở. Trong quá khứ, kiểu kết nối này cũng đã được hoàn thành
bằng cách chạy dây cáp dưới lòng đất từ tòa nhà này tới tòa nhà khác hoặc thuê
một đường thuê bao khá đắt từ công ty cung cấp.
Sử dụng công nghệ không dây, sự trang bị bằng việc cài đặt dễ dàng và nhanh
chóng cho phép hai hoặc nhiều tòa nhà trở thành một phần của một mạng
giống nhau không cần tốn chi phí thuê đường thuê bao hoặc đào đường giữa các

tòa nhà. Với một anten không dây thích hợp, bất cứ tòa nhà cũng có thể liên
kết với nhau trên cùng một mạng. Tất nhiên cũng có những giới hạn trong
việc sử dụng công nghệ không dây, như là bất cứ giải pháp kết nối dữ liệu nào,
nhưng tính mềm dẻo, tốc độ và độ an toàn của nó là tuyệt đối cần thiết cho
người quản trị mạng.
Có hai kiểu kết nối khác nhau giữa hai tòa nhà. Kiểu đầu tiên được gọi
là điểm tới điểm (point-to-point – PTP), và kiểu thứ hai được gọi là điểm tới
nhiều điểm (Point-to-Mutilpoint – PTMP).
PTP liên kết các kết nối không dây chỉ giữa hai tòa nhà, như là hình dưới đây :

20


Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

Hình 1.13: PTP liên kết các kết nối không dây chỉ giữa hai tòa nhà
PTMP liên kết các kết nối giữa ba hoặc nhiều tòa nhà, điển hình như là
liên kết của niền xe và căm xe, sẽ có một tòa nhà là tiêu điểm của mạng. Tòa
nhà trung tâm này có lõi mạng, kết nối internet, và một máy chủ cho thuê.
PTMP liên kết giữa các tòa nhà điển hình sử dụng anten phát trong máy chủ
truy cập trung tâm và anten thu trên các tòa nhà khác trong mạng.
Có nhiều cách thực thi hai kiểu kết nối cơ bản này, khi bạn sẽ không
lưỡng lự cho công việc quản trị mạng hoặc tư vấn viên. Tuy nhiên, không có
gì để thay đổi sự thi hành, tất cả chúng đều ở trong hai loại sau :

Hình 1.14: Liên kết giữa các tòa nhà sử dụng anten phát
Tính đến trường hợp cả cáp và trạm thông tin của công ty đều chạm đến
sự mở rộng khác nhau của nhiều đoạn mạng tính đến kết nối băng thông rộng tới

nhiều hộ gia đình hoặc các công ty kinh doanh. Nếu bạn sống ở nông thôn,
có thể bạn sẽ không truy cập tới băng thông rộng được ( dùng modem hoặc
DSL) và chắc chắn sẽ không nhanh. Phải có nhiều chi phí hiệu quả cho WISPs
để tính đến khả năng truy cập mạng không dây từ xa bởi vì WISPs không chạm
trán với những mức chi phí giống như thế khi sử dụng cáp hoặc trạm thông tin
của công ty và sử dụng mạng không dây là sự trang bị cần thiết.
WISPs có một thách thức độc nhất đối với họ. Chỉ khi những nhà
cung cấp xDSL gặp vấn đề đi xa hơn 18.000 feet (5,7km) từ văn phòng chính
và nhà cung cấp cáp đưa ra loại cáp chia sẽ phương tiện tới người dùng. WISPs
gặp vấn đế với các nóc nhà, những cái cây, núi, sét, những cái tháp và nhiều sự
cản trở tới việc kết nối. Tất nhiên WISPs không có bằng chứng để kết tội, nhưng
họ có khả năng tính đến việc sử dụng truy cập băng thông rộng, thêm những
công nghệ được quy ước không thể vươn tới.

21


Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

Thiết lập một mạng không dây không tốn kém thời gian, công sức và phức
tạp như các hệ thống mạng truyền thống khác, đôi khi không quá một giờ đồng
hồ lao động là có thể hình thành một hệ thống mạng không dây. Thực tế cho
thấy, đa số các sự cố, trục trặc xảy ra trong hệ thống mạng không dây là do phần
mềm điều khiển thiết bị có lỗi nên cần ưu tiên sử dụng các trình điều khiển thiết
bị mới nhất do nhà sản xuất thiết bị cung cấp, cập nhật hay tải về từ internet.
Khi lắp đặt thiết bị, nên bố trí các bộ tiếp sóng (AP) ở những vị trí trên
cao, tránh bị che khuất bởi các vật cản càng nhiều càng tốt. Các loại vật liệu xây
dựng, trang trí nội thất như: giấy dán tường phủ kim loại, hệ thống dây dẫn điện

chiếu sáng, cây cảnh... cũng có thể làm suy giảm tín hiệu của AP. Nhớ dựng các
cần anten của AP thẳng góc 90o. Nếu sử dụng chuẩn không dây 802.11b và
802.11g thì cần chú ý bố trí các AP nằm xa các thiết bị phát sóng điện từ có
khoảng tần số trùng với tần số của AP (2,4GHz) như cột Angten vi ba, đầu thu
phát Bluetooth... Khi thi công mạng nên di chuyển, bố trí AP tại nhiều vị trí lắp
đặt khác nhau nhằm tìm ra vị trí lắp đặt thiết bị sẽ cho chất lượng tín hiệu tốt
nhất.
Khoảng cách giữa card mạng không dây với AP cũng ảnh hưởng rất nhiều
đến tốc độ truyền dẫn, càng xa AP thì tốc độ truyền dẫn càng giảm dần. Ví dụ
đối với các mạng không dây chuẩn 802.11b thì tốc độ suy giảm dần từng mức,
mức sau bằng ½ so với mức trước (11Mbps xuống 5,5Mbps xuống 2Mbps...).
Đa số các phần mềm tiện ích đi kèm card mạng không dây và AP có chức năng
hiển thị tốc độ truyền dẫn của mạng.
Nếu không gian làm việc vượt quá bán kính phủ sóng của AP hiện có thì
chúng ta phải mua thêm bộ khuyếch đại (repeater) để nâng công suất phát sóng
cũng như bán kính vùng phủ sóng của AP.
Sau đó tiến hành thủ tục cấu hình phần mềm cho hệ thống mạng, cụ thể là:
Sử dụng địa chỉ IP tĩnh hay IP động: Nếu hệ thống mạng không dây đang
xây dựng có truy cập internet thì cần liên hệ với nhà cung cấp kết nối internet
(ISP) để được cung cấp địa chỉ IP và hướng dẫn cách cài đặt cho card mạng
không dây.

Hình 1.15: Thiết lập IP động cho Modem Wifi
22


Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

Hình 1.16: Thiết lập IP tĩnh cho Modem Wifi
Sử dụng dịch vụ DHCP: Cũng như với mạng máy tính thông thường, nên
sử dụng dịch vụ DHCP để hệ thống tự động cung cấp địa chỉ IP cho tất cả các
thiết bị mạng tham gia trong mạng. Làm như vậy sẽ tiết kiệm rất nhiều công sức
cho người quản trị mạng.

Hình 1.17: Thiết lập DHCP cho Modem Wifi
SSID: Tương tự như khái niệm tên miền trong internet, SSID (Service Set
Identifier) là chuỗi ký tự đại diện cho một hệ thống mạng không dây. Tất cả các
thiết bị mạng (Access Point, card mạng không dây...) của một hệ thống mạng
không dây phải được khai báo chung một số SSID thì mới làm việc được với
nhau. Thường thì người quản trị mạng sẽ khai báo cho toàn bộ hệ thống một tên
mạng, nhưng chính chuỗi SSID này là kẽ hở giúp các hacker phán đoán loại
thiết bị mạng đang sử dụng trong hệ thống để tìm cách truy cập vào đó bất hợp
pháp.

23


Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

Hình 1.18: Thiết lập SSID cho Modem Wifi
Kênh thông tin: Băng thông của chuẩn 802.11b và 802.11g cho phép xây
dựng 14 kênh khác nhau để truyền dẫn thông tin nhưng hiện nay người ta
thường dùng một trong các kênh đánh số từ 1 đến 11, và tránh dùng lẫn lộn các
kênh 1, 6 và 11 để nâng chất lượng sóng tín hiệu.
Tiếp đến tiến hành cài đặt và cấu hình phần mềm điều khiển card mạng
không dây. Có 2 chế độ cài đặt: Chế độ Infrastructure nếu dùng thiết bị tiếp sóng

(Access Point), bộ dẫn đường (router), nhớ khai báo SSID và kênh thông tin;
Chế độ thiết lập mạng Ad-hoc dành cho chế độ mạng ngang hàng. Sau khi bổ
sung phần mềm điều khiển, nếu máy tính chạy hệ điều hành Windows XP thì
chức năng quản trị mạng không dây có tên Wireless Zero Configuration (WZC)
sẽ được kích hoạt, thông qua chức năng này (biểu tượng nằm trong khay hệ
thống) chúng ta sẽ biết được danh sách các mạng không dây đang hiện diện
xung quanh máy tính (có card mạng không dây). Chọn vào một mạng không dây
trong danh sách để thực hiện thủ tục kết nối vào mạng đó.
Theo quy định chung, danh sách các mạng không dây hiện diện xung
quanh máy tính sẽ được phân thành 2 loại: Available networks chứa danh sách
tất cả các mạng không dây máy tính có thể kết nối được; Preferred networks là
danh sách tất cả các mạng không dây mà WZC(Wireless Zero Configuration)
của Windows XP, xếp thứ tự ưu tiên từ cao xuống thấp, sẽ tự động thực hiện thủ
tục kết nối mạng. Hai danh sách này nằm trong cửa sổ Properties của tiện ích
cấu hình card mạng không dây, thủ tục khởi động cửa sổ này như sau: Nhấn
24


Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái

chuột phải vào biểu tượng có nhãn My Network Places, chọn menu Properties
rồi menu Wireless Networks.

Hình 1.19: Thiết lập Wireless Zero Configuration(WZC)
Bảo mật hệ thống: ngăn ngừa sự tò mò không cần thiết
Để hệ thống hoạt động an toàn và bảo mật thông tin trong hệ thống nội bộ, bạn
nên tuân thủ một số quy định sau:
Sử dụng mật khẩu: Không nên dùng mật khẩu truy cập hệ thống chỉ là khoảng

trắng hay do phần mềm thiết bị tự động tạo ra.
Không cung cấp số định danh SSID: Theo mặc định, AP tự động cung cấp
thông tin số định danh SSID của hệ thống mạng cho tất cả các thiết bị nằm trong
bán kính phủ sóng của nó khi có yêu cầu. Điều này giúp cho người sử dụng máy
tính có đầy đủ thông tin để tham gia vào mạng, nhưng lại là nhược điểm bị các
hacker lợi dụng để thâm nhập bất hợp pháp, vì vậy đối với các mạng cục bộ cần
vô hiệu hóa chức năng này để mạng hoạt động an toàn hơn.
Chỉ cho phép các thiết bị có địa chỉ MAC nhất định được tham gia vào hệ
thống: Tất cả các thiết bị nối mạng đều có một chuỗi 12 ký tự duy nhất dùng làm
số định danh cho từng thiết bị, từ chuyên môn gọi là địa chỉ MAC (Media
Access Control). Để hệ thống hoạt động an toàn hơn, chỉ những thiết bị nối
mạng có số đăng ký MAC nhất định mới được quyền truy cập vào hệ thống.
Danh sách địa chỉ MAC các thiết bị nối mạng không dây sử dụng trong hệ thống
mạng được khai báo thông qua phần mềm quản trị Access Point. Trong
Windows 7, thủ tục xác định địa chỉ MAC của thiết bị mạng như sau: Nhấn
chuột vào Start->Run, nhập vào dòng lệnh cmd rồi nhấn phím OK. Trong cửa sổ
DOS của tiện ích cmd, nhập vào dòng lệnh ipconfig /all (lưu ý giữa ipconfig và
/all có khoảng trống phân cách) rối nhấn phím Enter. Sau dấu ':' của dòng thông
báo Physical Address chính là địa chỉ MAC của thiết bị mạng.

25