CÔNG NGHỆ MẠNG KHÔNG DÂY VÀ CÁCCHUẨN CHO MẠNG KHÔNG DÂY

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÀI TẬP LỚN

MÔN MẠNG MÁY TÍNH
ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ MẠNG KHÔNG DÂY VÀ CÁC
CHUẨN CHO MẠNG KHÔNG DÂY
Giảng viên hướng dẫn: Th.S NGUYỄN THỊ NGỌC TÚ
Sinh viên thực hiện:

KIM VĂN SÁNG
NGUYỄN ĐỨC GIANG
NGUYỄN MINH KHUÊ

Lớp: D9CNPM
Chuyên ngành : Công nghệ phần mềm

Hà Nội, tháng 12 năm 2015

1


LỜI NÓI ĐẦU

Kính gửi giảng viên hướng dẫn Th.S Nguyễn Thị Ngọc Tú.
Qua quá trình tìm hiểu, tham khảo từ các nguồn và chắt lọc, chúng em
đã có được đề tài “Công nghệ mạng không dây và các chuẩn không
dây” hoàn chỉnh. Đề tài trình bày những vấn đề cơ bản về công nghệ
mạng không dây và các chuẩn cho mạng không dây thông dụng. Tuy
nhiên trong quá trình làm bài những thiếu sót là không thể tránh khỏi.

Chúng em mong nhận được sự thông cảm của cô.
Chúng em cảm ơn cô đã truyền đạt kiến thức và hướng dẫn để chúng
em hoàn thành đề tài này.
Chúng em mong nhận được ý kiến phê bình và góp ý của cô.

Kim Văn Sáng (Các mạng không dây và chuẩn 2G)
Nguyễn Đức Giang(Phần 1.7, 1.8 và 3G)
Nguyễn Minh Khuê(Phần 1.1 đến 1.4, 1.6 và 2.1)

Nhóm làm đề tài

Kim Văn Sáng
Nguyễn Đức Giang
Nguyễn Minh Khuê

2


MỤC LỤC
1. CÔNG NGHỆ MẠNG KHÔNG DÂY
1.1. Mạng không dây là gì........................................................................................ 3
1.2. Lịch sử mạng không dây................................................................................... 3
1.3. Dải tần số không dây......................................................................................... 4
1.4 Liên kết không dây............................................................................................. 5
1.5 Các mạng không dây.......................................................................................... 6
1.5.1 Wireless PAN............................................................................................... 6
1.5.2 Wireless LAN............................................................................................... 6
1.5.2.1 Wifi........................................................................................................... 7
1.5.3 Wireless mesh networ................................................................................... 8
1.5.4 MAN không dây........................................................................................... 9

1.5.5 Wireless WAN.............................................................................................. 9
1.5.5.1 GPRS........................................................................................................ 10
1.5.5.2 3G............................................................................................................. 10
1.5.6 Mạng toàn cầu............................................................................................... 10
1.5.7 Mạng Không gian.......................................................................................... 11
1.6 Thuộc tính mạng không dây.............................................................................. 11
1.6.1 Thuộc tính chung............................................................................................ 11
1.6.2 Hiệu suất......................................................................................................... 11
1.6.3 Không gian..................................................................................................... 12
1.6.4 Wireless Network Elements........................................................................... 12
1.7 Ưu và nhược điểm của hệ thống mạng không dây......................................... 12
1.7.1 Ưu điểm.......................................................................................................... 12
1.7.2 Nhược điểm.................................................................................................... 13
1.8 Mạng không dây với sức khỏe con người......................................................... 13
2. CÁC CHUẨN CHO MẠNG KHÔNG DÂY
2.1 Chuẩn IEEE 802.11 và 802.11a/b/g/n..............................................................
2.1.1 Chuẩn 802.11.................................................................................................
2.1.2 Chuẩn 802.11b...............................................................................................
2.1.3 Chuẩn 802.11a...............................................................................................
2.1.4 Chuẩn 802.11g...............................................................................................
2.1.5 Chuẩn 802.11n................................................................................................
2.2 Chuẩn 2G..........................................................................................................
2.3 Chuẩn 3G..........................................................................................................
2.3.1 UMTS (W-CDMA)......................................................................................
2.3.2 CDMA 2000.................................................................................................
2.3.3 TD-SCDMA.................................................................................................
2.3.4 Wideband CDMA.........................................................................................

3

14
14
14
15
15
15
16
17
17
17
17
18


1. CÔNG NGHỆ MẠNG KHÔNG DÂY
1.1.

Mạng không dây là gì?

Mạng không dây (tiếng Anh: wireless network) là mạng điện thoại hoặc
mạng máy tính sử dụng kết nối dữ liệu không dây để kết nối các nút mạng,
dùng sóng radio làm sóng truyền dẫn. Việc thực hiện này diễn ra ở mức vật lý
(layer) của mô hình OSI cấu trúc mạng.
1.2

Lịch sử mạng không dây

Do Guglielmo Marconi sáng lập ra.
Năm 1894, Marconi bắt đầu các cuộc thử nghiệm và năm 1899 đã gửi một
bức điện báo băng qua kênh đào Anh mà không cần sử dụng bất kì loại dây nào.

Thành tựu “chuyển tin bằng tín hiệu” này đánh dấu một tiến bộ lớn và là một
dấu hiệu cho sự ra đời một hệ thống các giá trị mang tính thực tiễn cao.
Ba năm sau đó, thiết bị vô tuyến của Marconi đã có thể chuyển và nhận điện
báo qua Đại Tây Dương. Công nghệ không dây mà Marconi phát triển là một sự
pha tạp giữa điện báo có dây truyền thống và sóng Hertz (được đặt tên sau khi
Heinrich Hertz phát minh ra chúng).
Trong chiến tranh thế giới I, lần đầu tiên nó được sử dụng ở cuộc chiến Boer
năm 1899 và năm 1912, một thiết bị vô tuyến đã được sử dụng trong con tàu
Titanic.
Trước thập niên 1920, điện báo vô tuyến đã trở thành một phương tiện truyền
thông hữu hiệu bởi nó cho phép gửi các tin nhắn cá nhân băng qua các lục địa.
Cùng với sự ra đời của radio (máy phát thanh), công nghệ không dây đã có thể
tồn tại một cách thương mại hóa.
Năm 1991 ra đời mạng điện thoại di động 2G.
Tháng 6 năm 1997 chuẩn IEEE 802.11 cho WLANs ra đời.
Những năm gần đây mạng không dây ngày càng phát triển, các công nghệ
mới có sức ảnh hưởng vô cùng mạnh mẽ như 3G, 4G ra đời. Hiện tại một số
công ty và một số tổ chức trên thế giới đã nghiên cứu và thử nghiệm thành công
mạng 5G với tốc độ truyền dẫn rất lớn.

1.3 Dải tần số không dây

4


Thiết bị không dây bắt buộc phải hoạt động tại dải tần nào đó, mỗi một dải
có một băng thông (là khoảng rộng tần số trong dải). Băng thông hiểu theo
nghĩa rộng là số đo của dung lượng dữ liệu kết nối. Đối với mạng điện thoại
Analog sử dụng độ rộng dải là 20kHz, tín hiệu TV sử dụng độ rộng băng thông
lên đến 6 MHz. Việc sử dụng phổ radio được nhà nước quản lý, và khi muốn sử

dụng sóng radio thì phải đăng ký với đơn vị quản lý tần số của nhà nước.
Giữa những năm 80 của thế kỷ XX, Ủy ban truyền thông liên bang (FCC)
thay đổi phần 15 về quy định phổ radio, khống chế các thiết bị không bản
quyền. Sự thay đổi xác nhận các sản phẩm không dây sử dụng điều chế phổ trải
rộng hoạt động tại dải tần công nghiệp, khoa học và y tế (ISM). Dạng điều chế
này trước đây được quy định chỉ dùng cho các mục đích quân sự. Tần số ISM
có 3 băng khác nhau tại các dải tần số 900 MHz, 2.4 GHz, 5 GHz.
Một điển hình của những dải tần ISM là cho phép người sử dụng các dải tần
không dây mà không cần xác nhận bản quyền sử dụng tần số, tuy nhiên ở một
vài quốc gia, trong đó có Việt nam sử dụng dải tần số này phải xin giấy phép sử
dụng tần số. Sau đây là một số dải tần sử dụng trong công nghệ mạng không
dây.
1.3.1 Dải tần 900 MHz
Dải tần số thấp 900 MHz thường được sử dụng là dải trong công nghiệp,
nghiên cứu và y học (ISM). Tổng độ rộng băng là 26 MHz, tín hiệu trong dải
này là bước sóng xấp xỉ 30 cm. Những tín hiệu này có khả năng xuyên qua khá
nhiều chứng ngại vật, ví dự như những cây nhỏ, đồi thấp và đủ mạnh để thu
phát trong khoảng cách vài km.
1.3.2

Dải tần 2.4 GHz

Dải tần 2.4 GHz là dải giữa ISM, tổng độ rộng của dải là 83 MHz. Tín hiệu
trong dải này có bước sóng xấp xỉ 12 cm. Tín hiệu này có khả năng xuyên qua
các chướng ngại vật, nhưng không mạnh, xuyên qua một bức tường có khả
năng gây suy hao 10 tới 12 dB. Độ suy hao khi đi qua cây phụ thuộc vào vóc
dáng của tán lá cây và cây ướt hay khô, trung bình cứ đi qua 1 mét cây sẽ suy
hao khoảng 0,5 dB, với đường kính cây 10m sẽ có độ suy hao lên đến 5 dB, độ
suy hao 6 dB sẽ giảm chiều dài kết nối đi ½ so với độ dài không bị suy hao, khi
đi qua một vài cây, khoảng cách có thể giảm đi hàng chục mét.

1.3.3 Dải tần 3.5 GHz
Giải tần này ít được sử dụng, tuy nhiên một vài dải con giữa 3.3 và 4.0 GHz
được sử dụng tại một số nước. Dải này được đề cập ở đây là do thiết bị ở dải
nayfng một số trường hợp khá giống với thiết bị ở dải tần 2.4 GHz. Tín hiệu
5


trong dải này có bước sóng khoảng 9 cm. Đặc trưng truyền trong một số trường
hợp khá giống với dải tần 2.4 GHz, độ suy hao khi đi qua vật cản là lớn hơn.
1.3.4 Dải tần số 5 GHz
Có 4 dải tần con tại 5 GHz (ở một vài nước trên thế giới đây là dải tần số tự
do), qua 2 băng tần gối lên nhau cho mỗi loại. Có một dải ISM từ 5725 đến
5850 MHz có 3 băng tần (U-NII) 5150 đến 5250 MHz, 5250 đến 5350 MHz,
5725 đến 5825 MHz, mỗi băng tần ISM có độ rộng 125 MHZ và mỗi một băng
tần thược dạng U-NII là 100 MHZ. Tín hiệu ở dải tần số 5 GHz bước sóng
khoảng 5 cm. Mỗi một băng tần con 5 GHz có độ rộng lớn hơn băng tần 2.4
GHz. Các thiết bị ở dải tần 5 GHz sẽ có nhiều băng thông hơn. Độ suy hao khi
qua 1 mét cây sẽ là 1.2 dB. Với đường kinh cây là 10m ta sẽ có độ suy hao về
chiều dài kết nói không dây lên đến 75%.
1.3.5 Dải tần 60 GHz
Bảng ISM từ 59 tới 64 GHz được sử dụng tại Mỹ vào năm 1999, tổng độ
rộng băng lên đến 5 GHz. Tín hiệu của băng này có bước sóng khoảng ½ cm.
Tín hiệu trong tần số này bị suy hao bới sự có mặt của Oxy trong không khí.
khoảng cách nối xa nhất trong dải tần này đạt 800m. Tín hiệu bị ngăn chặn
hoàn toàn khi đi xuyên qua chướng ngại vật. Đặc điểm nổi bật của dải tần này
là các thiết bị cung cấp tốc độ truyền dữ liệu kiểu điểm – điểm đạt 622 MBPS.

1.4 Liên kết không dây
Terrestrial microwave: lò vi sóng thông tin liên lạc trên mặt đất sử dụng máy
phát trên Trái Đất và thu giống như các phương tiện truyền hình vệ tinh. Lò vi

sóng mặt đất ở trong phạm vi-gigahertz thấp, làm hạn chế tất cả các thông tin
liên lạc để dòng-of-sight. Trạm chuyển tiếp đang cách nhau khoảng 48 km (30
dặm) ngoài.
Truyền thông vệ tinh - vệ tinh liên lạc qua sóng vô tuyến sóng, mà không
chệch hướng bởi bầu khí quyển của Trái đất. Các vệ tinh được đóng trong
không gian, thông thường trong quỹ đạo địa tĩnh 35.400 km (22.000 dặm) trên
đường xích đạo. Những hệ thống Trái đất quay xung quanh có khả năng tiếp
nhận và chuyển tiếp tín hiệu thoại, dữ liệu, và TV.
Cellular và PCS hệ thống sử dụng một số công nghệ thông tin liên lạc vô
tuyến. Các hệ thống phân chia khu vực bao phủ thành nhiều khu vực địa lý.
Mỗi khu vực có một máy phát công suất thấp hoặc thiết bị ăng-ten vô tuyến
chuyển tiếp để chuyển tiếp cuộc gọi từ một trong những khu vực đến khu vực
tiếp theo.
6


Đài phát thanh và lây lan phổ công nghệ - mạng nội bộ không dây sử dụng
công nghệ vô tuyến tần số cao tương tự như kỹ thuật số di động và công nghệ
vô tuyến tần số thấp. Mạng LAN không dây sử dụng công nghệ quang phổ rộng
để cho phép giao tiếp giữa nhiều thiết bị trong một khu vực hạn chế. IEEE
802.11 định nghĩa một hương vị chung của công nghệ sóng radio không dây
tiêu chuẩn mở được gọi là Wifi.
Không gian tự do truyền thông quang học sử dụng ánh sáng nhìn thấy được
hoặc vô hình cho truyền thông. Trong hầu hết các trường hợp, line-of-sight
tuyên truyền được sử dụng, hạn chế các vị trí vật lý của các thiết bị giao tiếp.

1.5 Các mạng không dây

Hình 1: Các mô hình mạng không dây
1.5.1 Wireless PAN

Wireless vùng mạng cá nhân (WPANs) thiết bị kết nối trong phạm vi một
khu vực tương đối nhỏ, mà thường là trong tầm tay của một người. [3] Ví dụ, cả
Bluetooth radio và vô hình hồng ngoại ánh sáng cung cấp một WPAN cho kết
nối tai nghe với một máy tính xách tay. ZigBee cũng hỗ trợ ứng dụng WPAN.
[4] Wi-Fi chảo đang trở nên phổ biến (2010) là nhà thiết kế thiết bị bắt đầu để
tích hợp Wi-Fi vào một loạt các thiết bị điện tử tiêu dùng. Intel "My WiFi" và
Windows 7 "Vitual Wi-Fi" khả năng đã thực hiện Wi-Fi chảo đơn giản và dễ
dàng hơn để thiết lập và cấu hình.
1.5.2 Wireless LAN
7


Một mạng nội bộ không dây (WLAN) liên kết hai hay nhiều thiết bị trên một
khoảng cách ngắn bằng cách sử dụng một phương pháp phân phối không dây,
thường cung cấp một kết nối thông qua một điểm truy cập để truy cập internet.
Việc sử dụng trải phổ hoặc OFDM công nghệ có thể cho phép người sử dụng để
di chuyển trong một khu vực bao phủ địa phương, và vẫn duy trì kết nối với
mạng.
1.5.2.1 Wifi
Wi-Fi (hoặc WiFi) là một mạng máy tính nội bộ công nghệ không dây cho
phép các thiết bị điện tử để kết nối vào mạng, chủ yếu là sử dụng 2,4 gigahertz
(12 cm) UHF và 5 gigahertz (6 cm) SHF các băng tần ISM.
Các Wi-Fi Alliance định nghĩa Wi-Fi như bất kỳ "mạng nội bộ không dây"
(WLAN) sản phẩm dựa trên các Viện Điện và Điện tử (IEEE) chuẩn 802.11.
Tuy nhiên, thuật ngữ "Wi-Fi" là được sử dụng trong tổng hợp tiếng Anh như
một từ đồng nghĩa với "WLAN" vì hầu hết các mạng WLAN hiện đại dựa trên
các tiêu chuẩn này. "Wi-Fi" là thương hiệu của Liên minh Wi-Fi. Các "Wi-Fi
Certified" thương hiệu chỉ có thể được sử dụng bởi các sản phẩm Wi-Fi mà
thành công hoàn Wi-Fi Alliance khả năng tương tác thử nghiệm chứng nhận.
Nhiều thiết bị có thể sử dụng Wi-Fi, ví dụ như máy tính cá nhân, máy chơi

game, điện thoại thông minh, máy ảnh kỹ thuật số, máy tính bảng và máy nghe
nhạc kỹ thuật số. Đây có thể kết nối với một nguồn tài nguyên mạng như
Internet thông qua một điểm truy cập mạng không dây. Như một điểm truy cập
(hoặc hotspot) có một phạm vi khoảng 20 mét (66 feet) trong nhà và một phạm
vi lớn hơn ở ngoài trời. Phủ sóng Hotspot có thể nhỏ như một phòng duy nhất
với bức tường chặn sóng radio, hoặc lớn như nhiều cây số vuông đạt được bằng
cách sử dụng các điểm truy cập nhiều chồng chéo.
Mô tả của một thiết bị gửi thông tin không dây với thiết bị khác, cả hai kết
nối với các mạng lưới địa phương, để in một tài liệu.
Wi-Fi có thể là kém an toàn hơn so với các kết nối có dây, chẳng hạn như
Ethernet, chính vì một kẻ xâm nhập không cần một kết nối vật lý. Các trang
web có sử dụng TLS là an toàn, nhưng truy cập internet không được mã hóa có
thể dễ dàng được phát hiện bởi những kẻ xâm nhập. Bởi vì điều này, Wi-Fi đã
được thông qua khác nhau mã hóa công nghệ. Các mã hóa đầu WEP tỏ ra dễ
vỡ. Giao thức chất lượng cao (WPA, WPA2) đã được thêm vào sau đó. Một
tính năng tùy chọn thêm trong năm 2007, được gọi là Wi-Fi Cài đặt bảo vệ
(WPS), có một lỗ hổng nghiêm trọng cho phép kẻ tấn công để khôi phục mật
khẩu của router. Các Wi-Fi Alliance vì đã cập nhật kế hoạch kiểm tra và
chương trình chứng nhận để đảm bảo tất cả các thiết bị mới được chứng nhận
chống lại các cuộc tấn công.
8


Hình 2: Mạng Lan không dây thường được dùng để kết nối các nguồn lực
địa phương và với internet

1.5.3 Wireless mesh networ
Một mạng lưới không dây (WMN) là một mạng lưới thông tin liên lạc được
tạo thành từ đài phát thanh các nút được tổ chức trong một lưới topo. Nó cũng
là một hình thức không dây mạng ad hoc. Mạng lưới không dây thường gồm

các khách hàng lưới, thiết bị định tuyến lưới và các cổng. Các lưới khách hàng
thường máy tính xách tay, điện thoại di động và các thiết bị không dây khác
trong khi các thiết bị định tuyến lưới chuyển tiếp lưu lượng đến và đi từ các
cổng mà có thể, nhưng không cần, kết nối với Internet. Vùng phủ sóng của các
nút radio làm việc như một mạng duy nhất là đôi khi được gọi là một đám mây
lưới. Truy cập vào lưới điện toán đám mây này là phụ thuộc vào các nút radio
làm việc trong sự hòa hợp với nhau để tạo ra một mạng vô tuyến. Một mạng
lưới là đáng tin cậy và cung cấp dự phòng. Khi một nút không còn có thể hoạt
động, phần còn lại của các nút vẫn có thể giao tiếp với nhau, trực tiếp hoặc
thông qua một hoặc nhiều hơn các nút trung gian. Mạng lưới không dây có thể
tự thức và tự chữa bệnh. Mạng lưới không dây có thể được thực hiện với công
nghệ không dây khác nhau bao gồm 802.11, 802.15, 802.16, công nghệ di động
hoặc sự kết hợp của nhiều loại.

9


Hình 3: Sơ đồ cho thấy một cấu hình có thể cho một mạng lưới không dây, kết
nối thông qua một liên kết thượng nguồn VSAT.

1.5.4 MAN không dây
Wireless mạng khu vực đô thị là một kiểu mạng không dây kết nối nhiều
mạng LAN không dây. WiMAX là một loại Wireless MAN và được mô tả bởi
các tiêu chuẩn IEEE 802.16
1.5.5 Wireless WAN
Wireless Wan là mạng không dây mà thường bao gồm các khu vực lớn,
chẳng hạn như giữa các thị trấn lân cận, thành phố, thành phố và các vùng
ngoại ô. Các mạng lưới này có thể được sử dụng để kết nối các văn phòng chi
nhánh của doanh nghiệp hoặc là một hệ thống truy cập internet công cộng. Các
kết nối không dây giữa các điểm truy cập thường trỏ đến điểm các tuyến vi ba

sử dụng các thiết bị parabol trên băng tần 2,4 GHz, chứ không phải là ăng-ten
đa hướng được sử dụng với các mạng nhỏ hơn. Một hệ thống điển hình có chứa
các cổng trạm, điểm truy cập và rơ le cầu nối không dây. Các cấu hình khác là
10


hệ thống lưới trong đó mỗi điểm truy cập đóng vai trò như một relay cũng. Khi
kết hợp với các hệ thống năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời tấm ảnh
voltaic hoặc các hệ thống gió họ có thể đứng một mình hệ thống. Sau đây xin
giới thiệt một số mạng Wireless Wan.
1.5.5.1 GPRS
General Packet Radio Service (GPRS) là một dịch vụ dữ liệu di động dạng
gói dành cho những người dùng Hệ thống thông tin di động toàn cầu (GSM) và
điện thoại di động IS-136. Nó cung cấp dữ liệu ở tốc độ từ 56 đến 114 kbps.
GPRS có thể được dùng cho những dịch vụ như truy cập Giao thức Ứng
dụng Không dây (WAP), Dịch vụ tin nhắn ngắn (SMS), Dịch vụ nhắn tin đa
phương tiện (MMS), và với các dịch vụ liên lạc Internet như email và truy cập
World Wide Web. Dữ liệu được truyền trên GPRS thường được tính theo từng
megabyte đi qua, trong khi dữ liệu liên lạc thông qua chuyển mạch truyền thống
được tính theo từng phút kết nối, bất kể người dùng có thực sự đang sử dụng
dung lượng hay đang trong tình trạng chờ. GPRS là một dịch vụ chuyển mạch
gói nỗ lực tối đa, trái với chuyển mạch, trong đó một mức Chất lượng dịch vụ
(QoS) được bảo đảm trong suốt quá trình kết nối đối với người dùng cố định.
Các hệ thống di động 2G kết hợp với GPRS thường được gọi là "2.5G", có
nghĩa là, một công nghệ trung gian giữa thế hệ điện thoại di động thứ hai (2G)
và thứ ba (3G). Nó cung cấp tốc độ truyền tải dữ liệu vừa phải, bằng cách sử
dụng các kênh Đa truy cập theo phân chia thời gian (TDMA) đang còn trống, ví
dụ, hệ thống GSM. Trước đây đã có suy nghĩ sẽ mở rộng GPRS để bao trùm
những tiêu chuẩn khác, nhưng thay vào đó những mạng đó hiện đang được
chuyển đổi để sử dụng chuẩn GSM, do đó GSM là hình thức mạng duy nhất sử

dụng GPRS. GPRS được tích hợp vào GSM Release 97 và những phiên bản
phát hành mới hơn. Ban đầu nó được Viện tiêu chuẩn Viễn thông châu Âu
(ETSI) đặt tiêu chuẩn, nhưng nay là Dự án Đối tác Thế hệ thứ ba (3GPP).
1.5.5.2 3G
3G là thế hệ thứ ba của công nghệ viễn thông di động. Công nghệ này được
dựa trên một tập hợp các tiêu chuẩn được sử dụng cho các thiết bị di động và
viễn thông di động sử dụng dịch vụ và mạng lưới thực hiện theo các Viễn
thông-2000 Điện thoại di động quốc tế (IMT -2000) thông số kỹ thuật của Liên
minh Viễn thông quốc tế. 3G tìm thấy ứng dụng trong dây bằng giọng nói điện
thoại, truy cập Internet di động, điện thoại cố định không dây truy cập Internet,
các cuộc gọi video và truyền hình di động.
3G dịch vụ mạng viễn thông hỗ trợ cung cấp tốc độ truyền tải thông tin của ít
nhất 200 kbit / s. Sau 3G phát hành, thường ký hiệu là 3.5G và 3.75G, cũng
cung cấp băng thông rộng di động truy cập của một số Mbit / s cho điện thoại
11


thông minh và modem di động trong các máy tính xách tay. Điều này đảm bảo
nó có thể được áp dụng cho điện thoại không dây bằng giọng nói, truy cập
Internet di động, truy cập Internet không dây cố định, các cuộc gọi video và các
công nghệ truyền hình di động.
Một thế hệ mới của các tiêu chuẩn di động đã xuất hiện khoảng mỗi năm thứ
mười kể từ 1G hệ thống đã được giới thiệu trong 1981/1982. Mỗi thế hệ được
đặc trưng bởi các băng tần mới, tốc độ dữ liệu cao hơn và công nghệ truyền dẫn
không tương thích ngược. Các mạng 3G đầu tiên được giới thiệu vào năm 1998.

1.5.6 Mạng toàn cầu
Một mạng toàn cầu (GAN) là một mạng được sử dụng để hỗ trợ điện thoại di
động qua một số tùy ý của các mạng LAN không dây, vùng phủ sóng vệ tinh,
vv Các thách thức chủ yếu trong truyền thông di động đang phát ra thông tin

liên lạc của người dùng từ một vùng phủ sóng địa phương để tiếp theo. Trong
dự án IEEE 802, điều này liên quan đến một kế trên cạn mạng LAN không dây.
1.5.7 Mạng Không gian
Mạng không gian (Space) là các mạng lưới được sử dụng để liên lạc giữa tàu
vũ trụ, thường là trong các vùng lân cận của Trái đất. Các ví dụ của mạng này
là mạng không gian của NASA.

1.6 Thuộc tính mạng không dây
1.6.1 Thuộc tính chung
Hiện tại, ngành công nghiệp chấp nhận một số ít các công nghệ không dây
khác nhau. Mỗi công nghệ không dây được xác định bởi một tiêu chuẩn mô tả
các chức năng độc đáo ở cả các lớp liên kết dữ liệu của vật lý và mô hình OSI.
Các tiêu chuẩn khác nhau về phương pháp báo hiệu theo quy định của họ, phạm
vi địa lý , và tập quán tần số, trong số những thứ khác. khác biệt như vậy có thể
làm cho một số công nghệ phù hợp hơn với các mạng gia đình và những người
khác phù hợp hơn với mạng lưới các tổ chức lớn hơn.
1.6.2 Hiệu suất
Mỗi tiêu chuẩn khác nhau trong phạm vi địa lý, do đó làm cho một trong
nhiều tiêu chuẩn lý tưởng hơn tiếp theo tùy thuộc vào những gì nó là ai đang cố
gắng để hoàn thành với một mạng không dây. Hiệu suất của mạng không dây
đáp ứng một loạt các ứng dụng như thoại và video. Việc sử dụng công nghệ này
cũng mang lại cho căn phòng để mở rộng, chẳng hạn như từ 2G đến 3G và gần
12


đây nhất, 4G công nghệ, đó là viết tắt cho thế hệ thứ tư của tiêu chuẩn truyền
thông di động điện thoại di động. Như mạng không dây đã trở nên phổ biến,
tinh tế làm tăng thông qua cấu hình của phần cứng và phần mềm, và công suất
lớn hơn để gửi và nhận được số tiền lớn của dữ liệu, nhanh hơn, đạt được.
1.6.3 Không gian

Không gian là một đặc tính của mạng không dây. Các mạng không dây cung
cấp nhiều lợi thế so với mạng có dây về vấn đề lắp đặt và di chuyển. Mạng
không dây cho phép người sử dụng để chỉ một không gian nhất định mà mạng
sẽ có thể giao tiếp với các thiết bị khác thông qua mạng lưới đó. Không gian
cũng được tạo ra trong ngôi nhà như một kết quả của việc loại bỏ clutters của
hệ thống dây điện. Công nghệ này cho phép cho một thay thế cho các phương
tiện cài đặt mạng vật lý như TPs, coaxes, hoặc sợi quang học, mà cũng có thể
rất tốn kém.
1.6.4 Wireless Network Elements
Các mạng viễn thông ở lớp vật lý cũng bao gồm nhiều kết nối dây mạng
Elements (NE). Những thực thể có thể là hệ thống độc lập hay các sản phẩm
hoặc cung cấp bởi một nhà sản xuất duy nhất, hoặc được lắp ráp bởi các nhà
cung cấp dịch vụ (người sử dụng) hoặc hệ thống tích hợp với các bộ phận từ
các nhà sản xuất khác nhau.
NE không dây là các sản phẩm và thiết bị được sử dụng bởi một tàu sân bay
không dây để cung cấp hỗ trợ cho backhaul mạng cũng như một chuyển mạch
Trung tâm Điện thoại di động (MSC).
Dịch vụ không dây đáng tin cậy phụ thuộc vào các yếu tố mạng ở lớp vật lý
để được bảo vệ chống lại tất cả các môi trường hoạt động và các ứng dụng.
Được đặc biệt quan trọng là những thực thể được đặt trên các tháp di động
cho những gì Base Station (BS) của tủ. Các phần cứng tập tin đính kèm và vị trí
của các ăng-ten và nút liên kết / cáp được yêu cầu phải có sức mạnh đầy đủ,
vững mạnh, chống ăn mòn, và mưa / kháng năng lượng mặt trời cho gió dự
kiến, bão, nước đá, và điều kiện thời tiết khác. Yêu cầu đối với các thành phần
cá nhân, chẳng hạn như phần cứng, dây cáp, đầu nối, và đóng cửa, phải đi vào
xem xét các cấu trúc để chúng được nén.
1.7 Ưu và nhược điểm của hệ thống mạng không dây
1.7.1 Ưu điểm
Giá thành giảm nhiều đối với mọi thành phần người sử dụng.

13


Công nghệ không dây đã được tích hợp rộng rãi trong bộ vi xử lý dành cho
máy tính xách tay của INTEL và AMD, do đó tất cả người dùng máy tính xách
tay đều có sẵn tính năng kết nối mạng không dây.
Mạng Wireless cung cấp tất cả các tính năng của công nghệ mạng LAN như
là Ethernet và Token Ring mà không bị giới hạn về kết nối vật lý (giới hạn về
cable).
Tính linh động: tạo ra sự thoải mái trong việc truyền tải dữ liệu giữa các thiết
bị có hỗ trợ mà không có sự ràng buột về khoảng cách và không gian như mạng
có dây thông thường. Người dùng mạng Wireless có thể kết nối vào mạng trong
khi di chuyển bất cứ nơi nào trong phạm vi phủ sóng của thiết bị tập trung
(Access Point).
Mạng WLAN sử dụng sóng hồng ngoại (Infrared Light) và sóng Radio
(Radio Frequency) để truyền nhận dữ liệu thay vì dùng Twist-Pair và Fiber
Optic Cable. Thông thường thì sóng Radio được dùng phổ biến hơn vì nó
truyền xa hơn, lâu hơn, rộng hơn, băng thông cao hơn.
1.7.1 Nhược điểm
Hệ thống mạng không dây đến nay vẫn chưa thể thay thế mạng có dây. Với
các hệ thống máy chủ, việc kết nối không dây cho các máy chủ là không thích
hợp.
Tốc độ mạng không dây bị hạn chế bởi băng thông có sẵn. Tốc độ mạng
không dây bị giới hạn bởi dải tần số và cách điều chế, trong khi hiện nay tốc độ
mạng dây đạt tới 10 Gbps và còn đang tiếp tục tăng.
Môi trường truyền có thể bị nhiễu vì các tín hiệu bên ngoài, suy hao khi gặp
các vật cản môi trường.
Tính bảo mật chưa cao, bởi vì chỉ cần trong vùng phủ sóng của hệ thống
mạng không dây là đã có thể tiếp cận với dữ liệu truyền trên mạng.

1.8 Mạng không dây với sức khỏe con người
Các Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã thừa nhận những "nỗi lo lắng và suy
đoán" liên quan đến các lĩnh vực điện từ (EMFs) và ảnh hưởng của họ bị cáo
buộc về y tế công cộng.
Để đáp ứng mối quan tâm của công chúng, WHO thành lập các dự án EMF
quốc tế vào năm 1996 để đánh giá các bằng chứng khoa học về ảnh hưởng sức
khỏe có thể có của EMF trong dải tần số từ 0 đến 300 GHz. Họ đã tuyên bố
rằng mặc dù nghiên cứu sâu rộng đã được tiến hành vào ảnh hưởng sức khỏe có
14


thể tiếp xúc với nhiều phần của phổ tần số, tất cả các ý kiến được tiến hành cho
đến nay đã chỉ ra rằng, miễn là phơi nhiễm dưới mức giới hạn cho phép trong
ICNIRP (1998) hướng dẫn EMF , trong đó bao gồm các dải tần số đầy đủ 0-300
GHz, tiếp xúc như vậy không tạo ra bất kỳ hiệu ứng gọi hại cho sức khỏe. Tất
nhiên, theo định nghĩa của các giới hạn phơi nhiễm mạnh hơn hoặc thường
xuyên hơn để EMF có thể độc hại, và trong thực tế làm cơ sở cho các loại vũ
khí điện từ.
Hiện tại vấn đề này đang được nghiên cứu thêm.

2.

CÁC CHUẨN CHO MẠNG KHÔNG DÂY
2.1 Chuẩn IEEE 802.11 và 802.11a/b/g/n
Chuẩn IEEE 802.11 (Wifi) được tổ chức Tổ chức IEEE chịu trách nhiệm
phát triển các chuẩn mạng cục bộ không dây (wireless local area networking
standards).
2.1.1 Chuẩn 802.11
Tổ chức IEEE dựa trên công nghệ mạng cục bộ để phát triển chuẩn đầu tiên
cho mạng cục bộ không dây (IEEE 802.11). IEEE 802.11 có framework giống

như chuẩn Ethernet, điều này đảm bảo sự tương tác giữa các tầng ở mức cao
hơn và sự kết nối dễ dàng giữa các thiết bị Ethernet và WLAN. Tuy nhiên,
802.11chỉ hỗ trợ cho băng tần mạng cực đại lên đến 2Mbps – quá chậm đối với
hầu hết các ứng dụng. Với lý do đó, các sản phẩm không dây thiết kế theo
chuẩn 802.11 ban đầu dần không được sản xuất.
2.1.2 Chuẩn 802.11b
IEEE đã mở rộng trên chuẩn 802.11 gốc vào tháng Bảy năm 1999, đó chính
là chuẩn 802.11b. Chuẩn này hỗ trợ băng thông lên đến 11Mbps, tương quan
với Ethernet truyền thống.
802.11b sử dụng tần số vô tuyến (2.4 GHz) giống như chuẩn ban đầu 802.11.
Các hãng thích sử dụng các tần số này để chi phí trong sản xuất của họ được
giảm. Các thiết bị 802.11b có thể bị xuyên nhiễu từ các thiết bị điện thoại
không dây (kéo dài), lò vi sóng hoặc các thiết bị khác sử dụng cùng dải tần 2.4
GHz. Mặc dù vậy, bằng cách cài đặt các thiết bị 802.11b cách xa các thiết bị
như vậy có thể giảm được hiện tượng xuyên nhiễu này.
Ưu điểm của 802.11b – giá thành thấp nhất; phạm vi tín hiệu tốt và không dễ
bị cản trở.
15


Nhược điểm của 802.11b – tốc độ tối đa thấp nhất; các ứng dụng gia đình có
thể xuyên nhiễu.
2.1.3 Chuẩn 802.11a
Trong khi 802.11b vẫn đang được phát triển, IEEE đã tạo một mở rộng thứ
cấp cho chuẩn 802.11 có tên gọi 802.11a. Vì 802.11b được sử dụng rộng rãi
quá nhanh so với 802.11a, nên một số người cho rằng 802.11a được tạo sau
802.11b. Tuy nhiên trong thực tế, 802.11a và 802.11b được tạo một cách đồng
thời. Do giá thành cao hơn nên 802.11a chỉ được sử dụng trong các mạng doanh
nghiệp còn 802.11b thích hợp hơn với thị trường mạng gia đình.
802.11a hỗ trợ băng thông lên đến 54 Mbps và sử dụng tần số vô tuyến

5GHz. Tần số của 802.11a cao hơn so với 802.11b chính vì vậy đã làm cho
phạm vi của hệ thống này hẹp hơn so với các mạng 802.11b. Với tần số này,
các tín hiệu 802.11a cũng khó xuyên qua các vách tường và các vật cản khác
hơn.
Do 802.11a và 802.11b sử dụng các tần số khác nhau, nên hai công nghệ này
không thể tương thích với nhau. Chính vì vậy một số hãng đã cung cấp các thiết
bị mạng hybrid cho 802.11a/b nhưng các sản phẩm này chỉ đơn thuần là bổ
sung thêm hai chuẩn này.
Ưu điểm của 802.11a – tốc độ cao; tần số 5Ghz tránh được sự xuyên nhiễu từ
các thiết bị khác.
Nhược điểm của 802.11a – giá thành đắt; phạm vi hẹp và dễ bị che khuất.
2.1.4 Chuẩn 802.11g
Vào năm 2002 và 2003, các sản phẩm WLAN hỗ trợ một chuẩn mới hơn đó
là 802.11g, được đánh giá cao trên thị trường. 802.11g thực hiện sự kết hợp tốt
nhất giữa 802.11a và 802.11b. Nó hỗ trợ băng thông lên đến 54Mbps và sử
dụng tần số 2.4 Ghz để có phạm vi rộng. 802.11g có khả năng tương thích với
các chuẩn 802.11b, điều đó có nghĩa là các điểm truy cập 802.11g sẽ làm việc
với các adapter mạng không dây 802.11b và ngược lại.
Ưu điểm của 802.11g – tốc độ cao; phạm vi tín hiệu tốt và ít bị che khuất.
Nhược điểm của 802.11g – giá thành đắt hơn 802.11b; các thiết bị có thể bị
xuyên nhiễu từ nhiều thiết bị khác sử dụng cùng băng tần.
2.1.5 Chuẩn 802.11n
16


Chuẩn mới nhất trong danh mục Wi-Fi chính là 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).
Khi chuẩn này được đưa ra, các kết nối 802.11n sẽ hỗ trợ tốc độ dữ liệu lên
đến 100 Mbps. 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. Thiết bị 802.11n sẽ
tương thích với các thiết bị 802.11g.
Ưu điểm của 802.11n – tốc độ nhanh và phạm vi tín hiệu tốt nhất; khả năng
chịu đựng tốt hơn từ việc xuyên nhiễu từ các nguồn bên ngoài.
Nhược điểm của 802.11n – chuẩn vẫn chưa được ban bố, giá thành đắt hơn
802.11g; sử dụng nhiều tín hiệu có thể gây nhiễu với các mạng 802.11b/g ở
gần.
2.2 Chuẩn 2G
Mạng 2G chia làm 2 nhánh chính: nền TDMA (Time Division Multiple
Access) và nền CDMA cùng nhiều dạng kết nối mạng tuỳ theo yêu cầu sử dụng
từ thiết bị cũng như hạ tầng từng phân vùng quốc gia:
GSM (TDMA-based), khơi nguồn áp dụng tại Phần Lan và sau đó trở thành
chuẩn phổ biến trên toàn 6 Châu lục. Và hiện nay vẫn đang được sử dụng bởi
hơn 80% nhà cung cấp mạng di động toàn cầu.
CDMA2000 – tần số 450 MHZ cũng là nền tảng di động tương tự GSM nói
trên nhưng nó lại dựa trên nền CDMA và hiện cũng đang được cung cấp bởi 60
nhà mạng GSM trên toàn thế giới.
IS-95 hay còn gọi là cdmaOne, (nền tảng CDMA) được sử dụng rộng rãi tại
Hoa Kỳ và một số nước Châu Á và chiếm gần 17% các mạng toàn cầu. Tuy
nhiên, tính đến thời điểm này thì có khoảng 12 nhà mạng đang chuyển dịch dần
từ chuẩn mạng này sang GSM (tương tự như HT Mobile tại Việt Nam vừa qua)
tại: Mexico, Ấn Độ, Úc và Hàn Quốc.
PDC (nền tảng TDMA) tại Japan.
iDEN (nền tảng TDMA) sử dụng bởi Nextel tại Hoa Kỳ và Telus Mobility tại
Canada.
IS-136 hay còn gọi là D-AMPS, (nền tảng TDMA) là chuẩn kết nối phổ biến
nhất tính đến thời điểm này và đưọ7c cung cấp hầu hết tại các nước trên thế
giới cũng như Hoa Kỳ.
17

2.3 Chuẩn 3G
Công nghệ 3G cũng được nhắc đến như là một chuẩn IMT-2000 của Tổ chức
Viễn thông Thế giới (ITU). Ban đầu 3G được dự kiến là một chuẩn thống nhất
trên thế giới, nhưng trên thực tế, thế giới 3G đã bị chia thành 4 phần riêng biệt:
2.3.1 UMTS (W-CDMA)
UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), dựa trên công nghệ
truy cập vô tuyến W-CDMA, là giải pháp nói chung thích hợp với các nhà khai
thác dịch vụ di động (Mobile network operator) sử dung GSM, tập trung chủ
yếu ở châu Âu và một phần châu Á (trong đó có Việt Nam). UMTS được tiêu
chuẩn hóa bởi tổ chức 3GPP, cũng là tổ chức chịu trách nhiệm định nghĩa
chuẩn cho GSM, GPRS và EDGE.
FOMA, thực hiện bởi công ty viễn thông NTT DoCoMo Nhật Bản năm
2001, được coi như là một dịch vụ thương mại 3G đầu tiên. Tuy là dựa trên
công nghệ W-CDMA, nhưng công nghệ này vẫn không tương thích với UMTS
(mặc dù có các bước tiếp hiện thời để thay đổi lại tình thế này).
2.3.2 CDMA 2000
Là thế hệ kế tiếp của các chuẩn 2G CDMA và IS-95. Các đề xuất của
CDMA2000 được đưa ra bàn thảo và áp dụng bên ngoài khuôn khổ GSM tại
Mỹ, Nhật Bản và Hàn Quốc. CDMA2000 được quản lý bởi 3GPP2 – một tổ
chức độc lập với 3GPP. Và đã có nhiều công nghệ truyền thông khác nhau được
sử dụng trong CDMA2000 bao gồm 1xRTT, CDMA2000-1xEV-DO và 1xEVDV.
CDMA 2000 cung cấp tốc độ dữ liêu từ 144 kbit/s tới trên 3 Mbit/s. Chuẩn
này đã được chấp nhận bởi ITU.
Người ta cho rằng sự ra đời thành công nhất của mạng CDMA-2000 là tại
KDDI của Nhận Bản, dưới thương hiệu AU với hơn 20 triệu thuê bao 3G. Kể từ
năm 2003, KDDI đã nâng cấp từ mạng CDMA2000-1x lên mạng CDMA20001xEV-DO với tốc độ dữ liệu tới 2.4 Mbit/s. Năm 2006, AU nâng cấp mạng lên
tốc độ 3.6 Mbit/s. SK Telecom của Hàn Quốc đã đưa ra dịch vụ CDMA2000-1x
đầu tiên năm 2000, và sau đó là mạng 1xEV-DO vào tháng 2 năm 2002.
2.3.3 TD-SCDMA

Chuẩn được ít được biết đến hơn là TD-SCDMA, được phát triển riêng tại
Trung Quốc bởi công ty Datang và Siemens.
2.3.4 Wideband CDMA
18


Hỗ trợ tốc độ giữa 384 kbit/s và 2 Mbit/s. Giao thức này được dùng trong
một mạng diện rộng WAN, tốc độ tối đa là 384 kbit/s. Khi nó dùng trong một
mạng cục bộ LAN, tốc độ tối đa chỉ là 1,8 Mbit/s. Chuẩn này cũng được công
nhận bởi ITU.

19