Đồ Án Mạng Viễn Thông

Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
-----o0o-----

ĐỒ ÁN MẠNG VIỄN THÔNG
Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

: TS.ĐỖ XUÂN THU.

SINH VIÊN THỰC HIỆN

:ĐỖ TIẾN THÀNH.
NGUYỄN MẠNH CƯỜNG.

Lớp

: 65DCDT23.

Khóa

: 2014 –2019.

Hệ

: Chính quy.

Hà Nội, Tháng 8/2017.

GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

1


Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”
MỞ ĐẦU

Ưu điểm của mạng máy tính đã được thể hiện khá rõ trong mọi lĩnh vực của cuộc
sống. Đó chính là sự trao đổi, chia sẻ, lưu trữ và bảo vệ thông tin. Bên cạnh nền tảng
mạng máy tính có dây, mạng máy tính không dây ngay từ khi ra đời đã thể hiện nhiều
ưu điểm nổi bật về độ linh hoạt, tính giản đơn, khả năng tiện dụng. Trước đây, do chi
phí còn cao nên mạng không dây còn chưa phổ biến, ngày nay khi mà giá thành thiết
bị phần cứng ngày một hạ, khả năng xử lý ngày càng tăng thì mạng không dây đã được
triển khai rộng rãi, ở một số nơi đã thay thế được mạng máy tính có dây khó triển.
Càng ngày công nghệ thế giới càng phát triển nên các công nghệ trong mạng
không dây ngày càng đi lên. Chính vì thế nhóm em chọn đề tài tìm hiểu kỹ thuật trong
mạng không dây để giới thiệu, nghiên cứu sâu hơn về các đặc điểm của mạng không
dây.

LỜI CẢM ƠN
Để đề tài được hoàn thành theo đúng thời gian yêu cầu của nhà trường cũng
như của khoa và đạt được kết quả trên không chỉ là sự nỗ lực của bản thân chúng em
mà còn cósự giúp đỡ, chỉ bảo của thầy (cô) giáo và các bạn sinh viên.
Chúng em xin chân thành cảm ơn :
GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

2

Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”
Sự chỉ dẫn và góp ý của thầy Đỗ Xuân Thu và các thầy (cô) trong khoa đã nhiệt tình
cung cấpthông tin hướng dẫn và hỗ trợ em kiểm tra, khắc phục một số thông tin chưa
chính xác.
Trong quá trình thực hiện đề tài này, mặc dù chúng em đã rất cố gắng, xong sẽ
không tránh khỏi thiếu xót. Rất mong nhận được sự góp ý, phê bình, chỉ dẫn của các
thầy(cô), các bạn sinh viên và bạn đọc.

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ
(Của người hướng dẫn)
……………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

3


Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Điểm.....................................................(bằng chữ:...................................)
Đồng ý/Không đồng ý cho sinh viên bảo vệ trước hội đồng chấm đồ án môn học:
............., ngày

tháng

năm 20

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
(ký, ghi rõ họ tên)

GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

4


Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN MẠNG WIRELESS NETWORK
1.1. Thế nào là mạng máy tính không dây
1.1.1 Giới thiệu
Thuật ngữ “mạng máy tính không dây” nói đến công nghệ cho phép hai hay
nhiều máy tính giao tiếp với nhau dùng những giao thức mạng chuẩn nhưng không cần
dây cáp mạng. Nó là một hệ thống mạng dữ liệu linh hoạt được thực hiện như một sự
mở rộng hoặc một sự lựa chọn mới cho mạng máy tính hữu tuyến ( hay còn gọi là
mạng có dây ). Các mạng máy tính không dây sử dụng các sóng điện từ không gian

(sóng vô tuyến hoặc sóng ánh sáng) thu, phát dữ liệu qua không khí, giảm thiểu nhu
cầu về kết nối bằng dây. Vì vậy, các mạng máy tính không dây kết hợp liên kết dữ liệu
với tính di động của người sử dụng.
Công nghệ này bắt nguồn từ một số chuẩn công nghiệp như là IEEE 802.11 đã
tạo ra một số các giải pháp không dây có tính khả thi trong kinh doanh, công nghệ chế
tạo, các trường đại học… khi mà ở đó mạng hữu tuyến là không thể thực hiện được.
Ngày nay, các mạng máy tính không dây càng trở nên quen thuộc hơn, được công nhận
như một sự lựa chọn kết nối đa năng cho một phạm vi lớn các khách hàng kinh doanh.

GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

5


Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”

Hình 1.1. Mô hình mạng wireless
1.1.2. Ưu điểm của mạng máy tính không dây
Mạng máy tính không dây đang nhanh chóng trở thành một mạng cốt lõi trong
các mạng máy tính và đang phát triển vượt trội. Với công nghệ này, những người sử
dụng có thể truy cập thông tin dùng chung mà không phải tìm kiếm chỗ để nối dây
mạng, chúng ta có thể mở rộng phạm vi mạng mà không cần lắp đặt hoặc di chuyển
dây. Các mạng máy tính không dây có ưu điểm về hiệu suất, sự thuận lợi, cụ thể như
sau:
- Tính di động : những người sử dụng mạng máy tính không dây có thể truy
nhập nguồn thông tin ở bất kỳ nơi nào. Tính di động này sẽ tăng năng suất và tính kịp
thời thỏa mãn nhu cầu về thông tin mà các mạng hữu tuyến không thể có được.
- Tính đơn giản : lắp đặt, thiết lập, kết nối một mạng máy tính không dây là rất
dễ dàng, đơn giản và có thể tránh được việc kéo cáp qua các bức tường và trần nhà.
- Tính linh hoạt : có thể triển khai ở những nơi mà mạng hữu tuyến không thể

triển khai được.
- Tiết kiệm chi phí lâu dài : Trong khi đầu tư cần thiết ban đầu đối với phần
cứng của một mạng máy tính không dây có thể cao hơn chi phí phần cứng của một
mạng hữu tuyến nhưng toàn bộ phí tổn lắp đặt và các chi phí về thời gian tồn tại có
thể thấp hơn đáng kể. Chi phí dài hạn có lợi nhất trong các môi trường động cần phải
di chuyển và thay đổi thường xuyên.
- Khả năng vô hướng : các mạng máy tính không dây có thể được cấu hình theo
các topo khác nhau để đáp ứng các nhu cầu ứng dụng và lắp đặt cụ thể. Các cấu hình
dễ dàng thay đổi từ các mạng ngang hàng thích hợp cho một số lượng nhỏ người sử
dụng đến các mạng có cơ sở hạ tầng đầy đủ dành cho hàng nghìn người sử dụng mà có
khả năng di chuyển trên một vùng rộng.
1.1.3. Hoạt động của mạng máy tính không dây
Các mạng máy tính không dây sử dụng các sóng điện từ không gian (vô tuyến
hoặc ánh sáng) để truyền thông tin từ một điểm tới điểm khác. Các sóng vô tuyến
GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

6


Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”
thường được xem như các sóng mang vô tuyến do chúng chỉ thực hiện chức năng cung
cấp năng lượng cho một máy thu ở xa. Dữ liệu đang được phát được điều chế trên
sóng mang vô tuyến (thường được gọi là điều chế sóng mang nhờ thông tin đang được
phát) sao cho có thể được khôi phục chính xác tại máy thu.
Nhiễu sóng mang vô tuyến có thể tồn tại trong cùng không gian, tại cùng thời
điểm mà không can nhiễu lẫn nhau nếu các sóng vô tuyến được phát trên các tần số vô
tuyến khác nhau. Để nhận lại dữ liệu, máy thu vô tuyến sẽ thu trên tần số vô tuyến của
máy phát tương ứng.
Trong một cấu hình mạng máy tính không dây tiêu chuẩn, một thiết bị thu/phát
(bộ thu/phát) được gọi là một điểm truy cập, nối với mạng hữu tuyến từ một vị trí cố

định sử dụng cáp tiêu chuẩn. Chức năng tối thiểu của điểm truy cập là thu, làm đệm,
và phát dữ liệu giữa mạng máy tính không dây và cơ sở hạ tầng mạng hữu tuyến. Một
điểm truy cập đơn có thể hỗ trợ một nhóm nhỏ người sử dụng và có thể thực hiện chức
năng trong một phạm vi từ một trăm đến vài trăm feet. Điểm truy cập (hoặc anten
được gắn vào điểm truy cập) thường được đặt cao nhưng về cơ bản có thể được đặt ở
bất kỳ chỗ nào miễn là đạt được vùng phủ sóng mong muốn.
Những người sử dụng truy cập vào mạng máy tính không dây thông qua các bộ
thích ứng máy tính không dây như các Card mạng không dây trong các vi máy tính,
các máy Palm, PDA. Các bộ thích ứng máy tính không dây cung cấp một giao diện
giữa hệ thống điều hành mạng (NOS – Network Operation System) của máy khách và
các sóng không gian qua một anten. Bản chất của kết nối không dây là trong suốt đối
với hệ điều hành mạng.
1.1.4.Phân loại mạng không dây
Hai chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản để phân loại mạng không dây là phạm vi phủ sóng
và giao thức báo hiệu.
Trên cơ sở phạm vi phủ sóng ta có 4 loại mạng sau:
• WPAN ( Wireless Personal Area Network)
• WLAN ( Wireless Local Area Network)
• WMAN ( Wireless Metropolitan Area Network)
• WWAN( Wireless Wide Area Network)

GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

7


Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”

Hình 1.2. Chuẩn không dây toàn cầu
1.1.5. Các loại mạng không dây

A.Mạng WPAN
•

WPANs là mạng wireless hoạt động trong phạm vi POS (Personal Operation
Space ), khoảng cách giữa các thiết bị thường dưới 10m.

Hình 1.3. Mô hình mạng WPAN
Nghiên cứu đầu tiên về mạng WPAN bắt nguồn từ dự án nghiên cứu của tập đoàn
IBM vào năm 1996, gọi là ‘Near-field Intra-body Communication PAN (NIC PAN) là
công nghệ sử dụng con người làm môi trường truyềndẫn.
•

1994: dự án Bluetooth bởi tập đoàn Ericson nghiên cứu về giải pháp liên lạc

•

không giây giữa các điện thoại. Bluetooth trở thành chuẩn của mạng WPAN.
1999: SIG tung ra Version 0.1 của Bluetooth. 2001: Version 1.1 of Bluetooth

được giới thiệu
• Cả 2 phiên bản này đều hỗ trợ tốc độ 64 Kbps cho kênh thoại và tốc độ tối đa
cho kênh dữ liệu bất đồng bộ và bất đối xứng là 721 kbps cho một hướng và
57.6 kbps cho hướng còn lại, nếu là đối xứng thì tốc độ tối đa cho cả 2 hướng là
432 kbps. Bluetooth sử dụng điều chế Frequency Hopping Spread Spectrum
•

(FHSS) ở dải tần ISM 2.4 GHz
1997: Một chuẩn khác của mạng WPAN được phát triển bởi tổ chức Home RF

working.

• 1999: Version 1.0 Home RF thích hợp hơn Bluetooth trong việc truyền âm
thanh, hình ảnh, video hay dữ liệu chất lượng cao được giới thiệu. Tuy nhiên,
Home RF đã không nhận được nhiều tài trợ từ các tập đoàn công nghiệp như
GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

8


Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”
Bluetooth. Cũng giống như Bluetooth, Home RF hỗ trợ âm thanh thoại và kênh
truyền dữ liệu bất đồng bộ sử dụng.
Sau này tổ chức IEEE cũng quyết định tham gia vào lĩnh vực phát triển công
nghệ mạng WPAN.
• Ứng dụng:

Kĩ thuật mạng PAN có thể được tích họp, cài đặt trong nhiều thiết bị khác nhau
như điện thoại tế bào, pagers, headphones, giao diện PC,… để chia sẻ những thông tin
không dây.
B. Mạng không dây cục bộ WLAN
 WLAN là mô hình mạng được sử dụng cho một khu vực có phạm vi nhỏ như:

một tòa nhà, khuôn viên của một công ty, trường học,.. Là loại mạng linh hoạt
có khả năng cơ động cao thay thế cho mạng cáp đồng, WLAN ra đời và bắt đầu
phát triển vào giữa thập kỉ 80 của thế kỷ 20 bởi tổ chức FCC (Federal
Communications Commission).
 WLAN sử dụng sóng vô tuyến hay hồng ngoại để truyền và nhận dữ liệu thông

qua không gian, xuyên qua tường trần và các cấu trúc khác mà không cần cáp.
WLAN là mạng phù hợp cho việc phát triển điều khiển thiết bị từ xa, cung cấp
mạng dịch vụ ở nơi công cộng, khách sạn, văn phòng,…

 Trên thị trường hiện nay có rất nhiều sản phẩm phục vụ cho WLAN theo các

chuẩn khác nhau như: IrDA (Hồng ngoại), Open Air, IEEE 802.11b,IEEE
802.11a, IEEE 802.11g (Wi-Fi),… Trong đó mỗi chuẩn có một đặc điểm khác
nhau.

Hình 1.4. Mô hình mạng WLAN
GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

9


Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”
 Vào giữa thập niên 1980, sự phát triển của công nghệ WLAN bắt đầu và được

thúc đẩy bởi quyết định của tổ chức the US Federal Commission (FFC) cho
phép sử dụng rộng rãi trong cộng đồng dải băng tần ISM( Industrial, Scientific
and Medical).
 1984: chuẩn IEEE Working Group 802.4 ra đời chịu trách nhiệm cho sự phát
triển của phương thức token-passing bus access method.
 1997: chuẩn 802.11đầu tiên được phát triển để phục vụ cho vấn đề kĩ thuật lẫn
thị trường.
 . Giao thứcWLAN:
-

BSSs (Basic servicesets)

Hình 1.5. Giao thức BSSs
IBSS cũng được cho là một dạng kết nối mạng Ad-hoc vì nó chủ yếu là mạng
peer-to-peer (ngang hàng) WLAN. Việc thông tin được thiết lậpkhông dây giữa các

máy chủ mà không cần Access Point.
-

-

BSS (Infrastructure basic service set): Đòi hỏi phải có một station chuyên
dụng hay còn gọi là Access Point.

Hình 1.6. Giao thức BSS
ESSs (Extended servicesets)

GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

10


Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”

Hình 1.7. Giao thức ESSs
Nhiều infrastructure BSSs có thể được kết nối với nhau qua giao diện uplink.
Trong thế giới của 802.11, giao diện uplink kết nối BSS với hệ thống phân phối
distribution system (DS). Tập hợp các BSSs được kết nối với DS được gọi là ESS.
D.Mạng WMAN (Công nghệ Wimax)
Là mạng cho phép giao tiếp trong khu vụ đô thị, rộng hơn nhiều so với WLAN.
`Sử dụng công nghệ Wimax, tên là từ viết tắt của Worlwide Interoperability for
Microwave Access có nghĩa 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 phát triển trên phạm vi rộng và
được coi là có tiềm năng to lớn để trở thành giải pháp lý tưởng nhằm mang lại khả
năng kết nói internet tốc độ cao tới các gia đình và công sở.

 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.

1) Mô hình ứng dụng cố định (Fixed Wimax)

-

Mô hình cố định sử dụng các thiết bị theo tiêu chuẩn IEEE 802.16. 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.

-

Sơ đồ kết cấu mạng Wimax này bộ phận vô tuyến gồm các trạm gốc
Wimax BS (làm việc với anten đặt trên tháp cao) và các trạm phụ SS

GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

11


Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”
(SubStation).Các trạm Wimax BS nối với mạng đô thị MAN hoặc mạng
PSTN.

Hình 1.8. Mô hình ứng dụng cố định
2) 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 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 3G có thể tạo thành mạng di động có vùng phủ
sóng rộng.

Hình 1.9. Mô hình ứng dụng di động
E. Mạng WWAN
Mạng WAN có kết nối rộng lớn, bao phủ cả một quốc gia, hay toàn cầu.
Thường được sử dụng ở công ty đa Quốc gia …Cụ thể là mạng Internet. Mạng
WAN là sự kết hợp giữa mạng LAN & MAN nối lại với nhau thông qua vệ tinh, cáp
quang, cáp điện thoại….
Mạng WAN có thể kết nối thành mạng riêng của một tổ chức, hay có thể phải
kết nối qua nhiều hạ tầng mạng công cộng và củacác công ty viễn thông khác nhau.
Mạng WAN có thể dùng đường truyền có giải thông thay đổi trong khoảng rất lớn từ
56Kbps đến T1 với 1.544 Mbps hay E1 với 2.048 Mbps,….và đến Giga bít-Gbps là
các đường trục nối các quốc gia hay châu lục.
GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

12


Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”

Hình 1.10. Mô hình mạng WAN
1.1.6. Các cấu trúc liên kết mạng không dây

 Point to Point

Hình 1.11. Mô hình Point-to-Point
 Star topology

GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

13


Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”
Hình 1.12. Mô hình star
 Tree topology

Hình 1.13. Mô hình tree
 Mesh network topology

Hình 1.14.Mô hình lưới
1.1.7.Giới thiệu một số các công nghệ không dây
A.Công nghệ sử dụng sóng hồng ngoại
Sử dụng ánh sáng hồng ngoại là một cách thay thế các sóng vô tuyến để kết nối
các thiết bị không dây, bước sóng hồng ngoại từ khoảng 0.75-1000 micromet. Ánh
sáng hồng ngoại không truyền qua được các vật chắn sáng, không trong suốt. Về hiệu
suất ánh sáng hồng ngoại có độ rộng băng tần lớn, làm cho tín hiệu có thể truyền dữ
liệu với tốc độ rất cao, tuy nhiên ánh sáng hồng ngoại không thích hợp như sóng vô
tuyến cho các ứng dụng di động do vùng phủ sóng hạn chế. Phạm vi phủ sóng của nó
khoảng 10m, một phạm vị quá nhỏ. Vì vậy mà nó thường ứng dụng cho các điện thoại
di động, máy tính có cổng hồng ngoại trao đổi thông tin với nhau với điều kiện là đặt
sát gần nhau.
B. Công nghệ Bluetooth

Bluetooth hoạt động ở dải tần 2.4Ghz, sử dụng phương thức trải phổ FHSS.
Trong mạng Bluetooth, các phần tử có thể kết nối với nhau theo kiểu Adhoc ngang
GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

14


Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”
hàng hoặc theo kiểu tập trung, có 1 máy xử lý chính và có tối đa là 7 máy có thể kết
nối vào. Khoảng cách chuẩn để kết nối giữa 2 đầu là 10 mét, nó có thể truyền qua
tường, qua các đồ đạc vì công nghệ này không đòi hỏi đường truyền phải là tầm nhìn
thẳng (LOS - Light of Sight). Tốc độ dữ liệu tối đa là 740Kbps (tốc độ của dòng bit lúc
đó tương ứng khoảng 1Mbps. Nhìn chung thì công nghệ này còn có giá cả cao.
C. Công nghệ HomeRF
Công nghệ này cũng giống như công nghệ Bluetooth, hoạt động ở dải tần
2.4GHz, tổng băng thông tối đa là 1,6Mbps và 650Kbps cho mỗi người dùng.
HomeRF cũng dùng phương thức điều chế FHSS (Frequency-hopping spread
spectrum) . Điểm khác so với Bluetooth là công nghệ HomeRF hướng tới thị trường
nhiều hơn. Việc bổ xung chuẩn SWAP - Standard Wireless Access Protocol cho
HomeRF cung cấp thêm khả năng quản lý các ứng dụng multimedia một cách hiệu quả
hơn.
D. Công nghệ Wimax
Wimax là mạng WMAN bao phủ một vùng rộng lớn hơn nhiều mạng WLAN,
kết nối nhiều toà nhà qua những khoảng cách địa lý rộng lớn. Công nghệ Wimax dựa
trên chuẩn IEEE 802.16 và HiperMAN cho phép các thiết bị truyền thông trong một
bán kính lên đến 50km và tốc độ truy nhập mạng lên đến 70 Mbps.
E. Công nghệ WiFi
WiFi là mạng WLAN bao phủ một vùng rộng hơn mạng WPAN, giới hạn đặc
trưng trong các văn phòng, nhà hàng, gia đình,… Công nghệ WiFi dựa trên chuẩn
IEEE 802.11 cho phép các thiết bị truyền thông trong phạm vi 100m với tốc độ 54

Mbps. Hiện nay công nghệ này khá phổ biến ở những thành phố lớn mà đặc biệt là
trong các quán cafe.
F. Công nghệ 3G
3G là mạng WWAN - mạng không dây bao phủ phạm phạm vi rộng nhất. Mạng
3G cho phép truyền thông dữ liệu tốc độ cao và dung lượng thoại lớn hơn cho những
người dùng di động. Những dịch vụ tế bào thế hệ kế tiếp cũng dựa trên công nghệ 3G.

CHƯƠNG II: CHUẨN MẠNG KHÔNG DÂY
GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

15


Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”

2.1. Giới thiệu
IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers nghĩa là "Học Viện
kỹ nghệ Điện và Điện Tử") (phát âm trong tiếng Anh như i triple e), là tổ chức chuyên
môn kỹ thuật lớn nhất trên thế giới với mục tiêu thúc đẩy sự sáng tạo và chuyên ngành
công nghệ vì lợi ích con người, được thành lập vào năm 1884 bởi một số các chuyên
gia điện như Thomas Edison, Alexander Graham Bell…ở New York, Mỹ.Tổ chức này
chính thức hoạt động đầu năm 1963. IEEE là tổ chức hàng đầu trong các lĩnh vực từ
các hệ thống không gian vũ trụ, máy tính và viễn thông đến kỹ thuật hóa sinh, năng
lượng điện, điện tử tiêu dùng… với 39 hội chuyên ngành. IEEE đang ngày càng lớn
mạnh, hiện nay đã có 380.000 hội viên là các nhà khoa học, các nhà giáo dục, các
chuyên gia đầu ngành, các kỹ sư trong nhiều ngành nghề từ hơn 150 nước, hoạt động
trong 325 chi hội ở 10 vùng lãnh thổ trên toàn thế giới. Với 1300 tiêu chuẩn đã ban
hành và hơn 400 tiêu chuẩn đang được soạn thảo. IEEE còn là cơ quan phát triển các
tiêu chuẩn quốc tế hàng đầu trong các lĩnh vực Viễn thông, Công nghệ thông tin, Thiết
bị sản xuất năng lượng và dịch vụ,…

Tổ chức IEEE đã thành lập một ủy ban chuẩn hóa riêng cho mạng LAN/MAN
được gọi là IEEE 802. Ủy ban này đã tiến hành chuẩn hóa các thành phần cũng như
từng chi tiết trong cấu trúc mạng LAN/MAN và các quá trình kết nối giữa chúng. Các
tiêu chuẩn do ủy ban này chuẩn hóa được chia thành các nhóm nhỏ, tương ứng với
từng lĩnh vực của các chuẩn đó. Ủy ban chuẩn hóa mạng LAN/MAN IEEE802 có một
nguyên tắc cơ bản là duy trì và khuyến khích sử dụng các chuẩn hóa IEEE/ANSI và
các chuẩn tương ứng IEC/ISO JTC trong lớp 1 và lớp 2 của mô hình tham chiếu OSI.
Ủy ban này gặp nhau ít nhất 3 lần một năm từ khi được thành lập năm 1980. Theo yêu
cầu của một số nước thành viên, tập các chuẩn IEEE 802 được quốc tế hóa trong
chuẩn JTC1. Tập các chuẩn này được biết đến với ký hiệu là 802.xxx và các chuẩn
tương ứng của JTC1 được kí hiệu là 8802-nm. IEEE 802 quan niệm khái niệm “local”
(trong LAN) nghĩa là các khu trường học, cơ quan,… còn khái niệm “metropolitan”
(trong MAN) nghĩa là trong một thành phố, đô thị.
Trong họ chuẩn IEEE 802, IEEE đã đưa ra các chuẩn về công nghệ Ethernet
đầu tiên, các công nghệ về mạng LAN không dây (Wireless LAN, WPAN, WiMAX),
…
2.2.Các tiêu chuẩn IEEE
2.2.1.Giới thiệu
IEEE 802 là các họ chuẩn IEEE dành cho các mạng LAN và mạng MAN. Cụ
thể hơn, các chuẩn IEEE 802 được giới hạn cho các mạng mang gói tin có kích thước
đa dạng. (Khác với các mạng này, dữ liệu trong các mạng cell-based được truyền theo
các đơn vị nhỏ có cùng kích thước được gọi là cell. Các mạng Isochronous, nơi dữ liệu
được truyền theo một dòng liên tục các octet, hoặc các nhóm octet, tại các khoảng thời
gian đều đặn, cũng nằm ngoài phạm vi của chuẩn này).
GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

16


Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”

Các dịch vụ và giao thức đặc tả trong IEEE 802 ánh xạ tới hai tầng thấp (tầng
liên kết dữ liệu và tầng vật lý của mô hình 7 tầng OSI). Thực tế, IEEE 802 chia tầng
liên kết dữ liệu OSI thành hai tầng con LLC (điều khiển logic liên kết) và MAC (điều
khiển truy cập môi trường truyền). Cụ thể, ta có thể liệt kê như sau:
• Tầng liên kết dữ liệu
 Tầng con LLC
 Tầng con MAC
• Tầng vật lý
Họ chuẩn IEEE 802 được bảo trì bởi LMSC (Ban Tiêu Chuẩn LAN/MAN IEEE
802) được thành lập năm 1980. LMSC đã phát triển rất nhiều tiêu chuẩn cho mạng
LAN/MAN trong đó phổ biến nhất là các tiêu chuẩn dành cho họ Ethernet, Token
Ring, mạng LAN không dây. Mỗi lĩnh vực có một Working Group độc lập tập trung
nghiên cứu.
Họ chuẩn IEEE 802 hiện có 3 tiêu chuẩn được chuẩn hóa:
• Tiêu chuẩn 802-2001 IEEE cho các mạng LAN và MAN: tổng quan và kiến
trúc chung, tiêu chuẩn này là một phần của họ tiêu chuẩn 802 LAN/MAN và
nêu tổng quan về họ giao thức này. Đồng thời định nghĩa sự tuân thủ với họ tiêu
chuẩn IEEE 802, mô tả mối quan hệ của các tiêu chuẩn IEEE 802 với mô
hình tham chiếu OSI và mối quan hệ của những tiêu chuẩn này với các giao
thức lớp cao hơn. Tiêu chuẩn này cũng đưa ra một kiến trúc chuẩn về địa chỉ
LAN MAC và sự nhận dạng các giao thức chung, riêng và chuẩn.
• Tiêu chuẩn IEEE 802a-2003 cho mạng LAN và MAN nói về các loại Ethernet
cho các loại giao thức khác nhau và triển khai đặc thù của từng nhà cung cấp
thiết bị.
• Tiêu chuẩn IEEE 802b-2004 cho mạng LAN và MAN nói về quá trình đăng ký
và nhận dạng các mục tiêu.
• P802/D29 (C/LM) nói về tổng quan và kiến trúc của mạng LAN và MAN.
Trong dự án này nhằm điểm lại các chuẩn có liên quan đã xuất bản trước đó
cũng như thảo luận về các chuẩn này.
2.2.2.Các bộ tiêu chuẩn thuộc họ IEEE 802

IEEE là tổ chức đi tiên phong trong lĩnh vực chuẩn hóa mạng cục bộ với dự án
IEEE 802 bất đầu được triển khai và kết quả là hàng loạt chuẩn họ IEEE 802 ra đời,
tạo nền tảng quan trọng cho việc thiết kế và cài đặt mạng cục bộ trong thời gian qua.
Vị trí của họ chuẩn này càng cao hơn khi ISO đã xem xét và tiếp nhận chúng thành
chuẩn quốc tế mang tên ISO 8802.x. Đến nay họ IEEE 802 bao gồm các bộ tiêu chuẩn
sau:
Bảng 1.1.Các bộ tiêu chuẩn thuộc họ chuẩn IEEE 802
Tiêu chuẩn
GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

Lĩnh vực nghiên cứu
17

Trạng thái hoạt động


Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”
IEEE 802.1
IEEE 802.2
IEEE 802.3
IEEE 802.4
IEEE 802.5
IEEE 802.6

Các giao thức LAN tầng cao
Điều khiển liên kết logic
Ethernet
Token Bus
Token Ring
Metropolitan Area Network

IEEE 802.7

Broadband LAN using
Coaxial Cable
Fiber Optic TAG
Integrated Services LAN
Interoperable LAN
Security
Wireless LAN (Wi-Fi
certification)
Công nghệ 100 Mbits/s
plus

IEEE 802.8
IEEE 802.9
IEEE 802.10
IEEE 802.11
IEEE 802.12
IEEE 802.13
IEEE 802.14
IEEE 802.15
IEEE 802.15.1
IEEE 802.15.4
IEEE 802.16
IEEE 802.16e
IEEE 802.17
IEEE 802.18
IEEE 802.19
IEEE 802.20

IEEE 802.21
IEEE 802.22

Đã ngừng phát triển
Đã giải tán
Đã giải tán
Đã giải tán
Đã giải tán
Đã giải tán
Đã giải tán

Modem cáp
Wireless PAN
Bluetooth certification
ZigBee certification
Broadband Wireless
Access (WiMAX
certification)
(Mobile) Broadband
Wireless Access
Resilient packet ring
Radio Regulatory TAG
Coexistence TAG
Mobile Broadband
Wireless Access
Media Independent
Handoff
Wireless Regional Area
Network

2.2.3.Quan hệ giữa các chuẩn IEEE và mô hình OSI
Ngoài mô hình OSI dùng cho việc chuẩn hóa các mạng nói chung, việc chuẩn
hóa mạng LAN/MAN cũng đã được thực hiện trong một khoảng thời gian dài. Do đặc
trưng riêng, việc chuẩn hóa mạng LAN/MAN chỉ được thực hiện trên hai tầng thấp
nhấp, tương ứng với tầng vật lý và tầng liên kết dữ liệu trong mô hình OSI.

GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

18


Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”

Hình 2.1.Mô hình phân tầng của mạng LAN
Trong LAN, tầng liên kết dữ liệu được chia làm hai tầng con: LLC và MAC.
LLC đảm bảo tính độc lập của việc quản lý các liên kết dữ liệu với đường truyền vật lý
và phương pháp truy cập đường truyền MAC. Tầng con LLC trùng với nhiều môi
trường truyền vật lý khác nhau (chẳng hạn Ethernet, token ring, WLAN). Trong khi
đó, MAC quản lý truy cập đường truyền, hoạt động với vai trò một giao diện giữa tầng
con LLC và tầng vật lý của mạng.
Hình 2.2 sau sẽ mô tả sẽ so sánh vị trí tương đối của một số chuẩn IEEE 802.x
trên khi so sánh với mô hình OSI:

Hình 2.2. Quan hệ giữa một số chuẩn IEEE và mô hình OSI
Bảng sau sẽ mô tả các thí dụ khác nhau về cách tiếp cận của tổ chức IEEE đối
với mô hình OSI

Bảng 1.2.Thí vụ về cách tiếp cận đối với mô hình OSI
GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

19


Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”

2.3.Sơ lược về một số bộ tiêu chuẩn trong họ IEEE 802
2.3.1.Chuẩn hóa mạng LAN/MAN hữu tuyến
Bao gồm các bộ chuẩn IEEE 802.1, .2, .3, .4, .5, .6, .9, .12, .14, .17. Những bộ
chuẩn này chủ yếu chuẩn hóa về mạng LAN/MAN hữu tuyến, về công nghệ Ethernet
cũng như các phương thức truy nhập và báo hiệu vật lý cho các cho các công nghệ
mạng LAN/MAN hữu tuyến gồm: Token Bus, Token Ring, DQDB, các dịch vụ tích
hợp, ưu tiên theo yêu cầu.
Cụ thể như sau:
2.3.1.1.IEEE 802.1 - các giao thức LAN tầng cao
IEEE 802.1 là chuẩn đặc tả kiến trúc mạng, kết nối giữa các mạng và việc quản
trị mạng đối với các mạng cục bộ. Tiêu chuẩn IEEE 802.1 được phát triển cho các lĩnh
vực sau: kiến trúc mạng LAN/WAN, kết nối giữa các mạng LAN, mạng MAN và các
mạng lưới rộng khu vực khác, bảo mật, tổng thể mạng lưới quản lý và giao thức các
lớp phía trên MAC và LLC.
Trong họ tiêu chuẩn này hiện đã có nhiều chuẩn cụ thể cho từng vấn đề như:
• chuẩn IEEE P802.1AB/D10 là phiên bản nháp hiện chưa được thông qua nói về
các trạm và quá trình khám phá điều khiển truy nhập môi trường.
• Chuẩn IEEE 802.1F-1993 (R2004) nói về các định nghĩa và các thủ tục chung
cho thông tin quản lý IEEE 802
• chuẩn IEEE 802.1D-2004 về cầu nối điều khiển truy nhập môi trường (MAC).
• Chuẩn IEEE 802.1G, 1998 nói về kỹ thuật thông tin, viễn thông và quá trình
trao đổi thông tin giữa các hệ thống.
• Chuẩn IEEE 802.1X-2001 nói về điều khiển truy nhập mạng dựa vào cổng.
• Chuẩn IEEE P802.1X/D11 là phiên bản nháp hiện vẫn chưa được thông qua
cũng nói về điều khiển truy nhập mạng dựa trên cổng.

• P802.1t/D10 (C/LM) là chuẩn về kỹ thuật thông tin, viễn thông và trao đổi
thông tin giữa các hệ thống – mạng LAN và mạng MAN-các đặc tính chung phần 3: các cầu nối điều khiển truy nhập môi trường (MAC)- các hiệu chỉnh về
kỹ thuật và nội dung.
• P802.1w/D10 (C/LM) chuẩn này cũng như chuẩn P802.1t/D10 ở trên, tuy nhiên
phần này nói về quá trình cấu hình lại nhanh.
• P802.1X/D11(C/LM) nói về điều khiển truy nhập mạng dựa trên cổng.
GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

20


Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”
P802.1y (C/LM) nói về cầu nối điều khiển truy nhập môi trường trong mạng
LAN/MAN - bản sửa đổi thứ 3: Các hiệu chỉnh về nội dung và kỹ thuật và được
thông qua vào tháng 12 năm 2005.
• P802.1aa (C/LM) nói về điều khiển truy nhập mạng dựa trên cổng trong mạng
LAN và mạng MAN
•

2.3.1.2.IEEE 802.2 – điều khiển liên kết logic (LLC)
IEEE 802.2 là chuẩn đặc tả tầng LLC (dịch vụ, giao thức) của mạng LAN.
Có 3 kiểu giao thức LLC chính được định nghĩa:
o LLC type 1: Là giao thức kiểu không liên kết, không báo nhận.
o LLC type 2: Là giao thức kiểu có liên kết.
o LLC type 3: Là giao thức dạng không liên kết, có báo nhận.
Các giao thức này được xây dựng dựa theo phương thức cân bằng của giao thức
HDLC và có các khuôn dạng dữ liệu và các chức năng tương tự, đặc biệt là trong
trường hợp LLC – type 2.
Hiện tại, bộ tiêu chuẩn này không còn hoạt động nữa.
2.3.1.3. IEEE 802.3 – tiêu chuẩn cho công nghệ Ethernet:

IEEE 802.3 là tập hợp các chuẩn IEEE định nghĩa lớp vật lý và lớp con MAC
dùng trong mạng Ethernet có dây. Nhóm làm việc IEEE 802.3 chính là nhóm đã chuẩn
hóa giao thức CSMA/CD (Ethernet), nên IEEE 802.3 còn được dùng để chỉ chuẩn
Ethernet.
2.3.1.4. IEEE 802.4, .5, .6, .9, .12, .14:
Các phương thức truy nhập và báo hiệu vật lý cho các cho các công nghệ mạng
MAN/LAN hữu tuyến gồm: Token Bus, Token Ring, DQDB, các dịch vụ tích hợp, ưu
tiên theo yêu cầu. Những chuẩn như 802.4, 802.5, 802.6, 802.9 và 802.12 hiện đang bị
lãng quên và không hoạt động còn 802.14 vừa bị giải tán.
Một số thông tin về các chuẩn này:
IEEE 802.4
IEEE 802.4 là chuẩn đặc tả mạng cục bộ với tình trạng bus sử dụng token để
điều khiển truy cập đường truyền. IEEE 802.4 cũng bao gồm cả tầng vật lý và tầng con
MAC với các đặc tả sau:
o Đặc tả dịch vụ MAC
o Giao thức MAC
o Đặc tả dịch vụ tầng vật lý
o Đặc tả đường truyền
Nguyên lý phương pháp truy nhập có điều khiển: Để cấp phát quyền truy nhập
đường truyền cho các trạm đang có nhu cầu truyền dữ liệu, một token được lưu chuyển
trên một vòng logic thiết lập bởi các trạm đó. Token là đơn vị dữ liệu đặc biệt dùng để
cấp phát quyền truyền dữ liệu. Các đối tượng có nhu cầu truyền dữ liệu sẽ “bắt tay”
với nhau tạo thành một vòng logic và token sẽ được lưu truyền trong vòng logic này.
GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

21


Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”
Sau khi truyền xong data hoặc hết thời gian cầm token thì token được chuyển sang

trạm kế tiếp trong vòng logic. Đây thực chất là phương pháp thâm nhập mạng theo
kiểu phát tán tín hiệu thăm dò token qua các trạm và đường truyền bus.
IEEE 802.5
IEEE 802.5 là chuẩn đặc tả mạng LAN với hình trạng vòng sử dụng thẻ bài để
điều khiển truy cập đường truyền. IEEE 802.5 cũng bao gồm cả tầng vật lý và tầng
con MAC với các đặc tả sau:
o Đặc tả dịch vụ MAC.
o Giao thức MAC.
o Đặc tả thực thể tầng vật lý.
o Đặc tả nối trạm.
Nguyên lý: IEEE 802.5 dùng cho mạng dạng xoay vòng và trên cơ sở dùng tín
hiệu thăm dò token. Mỗi trạm khi nhận được tín hiệu thăm dò token thì tiếp nhận
token và bắt đầu quá trình truyền thông tin dưới dạng các frame. Phương pháp xâm
nhập mạng này quy định nhiều mức ưu tiên khác nhau cho toàn mạng và cho mỗi
trạm, việc quy định này vừa do người thiết kế vừa do người sử dụng tự quy định.
IEEE 802.6
IEEE 802.6 là chuẩn đặc tả một mạng tốc độ cao nối kết nhiều LAN thuộc các
khu vực khác nhau của một đô thị. Mạng này sử dụng cáp quang với hình trạng dạng
bus kép (dual-bus), vì thế còn được gọi là DQDB. Lưu thông trên mỗi bus là một chiều
và khi cả cặp bus cùng hoạt động sẽ tạo thành một cấu hình chịu lỗi. Phương pháp điều
khiển truy cập dựa theo một giải thuật xếp hàng phân tán có tên là QPDS (QueuedPacket, Distributed-Switch).
Đây là một cải tiến của một tiêu chuẩn cũ hơn (được tạo bởi ANSI) mà nó sử
dụng cấu trúc mạng FDDI. Các tiêu chuẩn dựa trên FDDI bị thất bại do thực hiện tốn
kém và thiếu tính tương thích với các chuẩn LAN hiện hành. Các tiêu chuẩn IEEE
802.6 sử dụng DQDB nên nó hổ trợ lên tới 150 Mbit/s tốc độ truyền tải. Tiêu chuẩn
này không thành công, chủ yếu là do tiêu chuẩn FDDI mà nó dựa theo cũng không
thành công.
IEEE 802.9
IEEE 802.9 là chuẩn đặc tả một mạng tích hợp dữ liệu và tiếng nói bao gồm 1
kênh dị bộ 10 Mbps cùng với 95 kênh 64 Kbps. Giải thông tổng cộng 16 Mpbs. Chuẩn

này được thiết kế cho các môi trường có lưu lượng lưu thông lớn và cấp bách. Tiêu
chuẩn này thường được gọi là isoEthernet. Có một số nhà cung cấp hổ trợ cho
isoEthernet, nhưng nó bị mất thị trường do việc phát triển nhanh chóng của Fast
Ethernet và các nhóm làm việc phát triển bộ tiêu chuẩn này đã giải tán.
IEEE 802.12
IEEE 802.12 là chuẩn đặc tả mạng cục bộ dựa trên công nghệ được đề xuất bởi
AT&T, IBM và HP, gọi là 100 VG – AnyLAN. Mạng này sử dụng hình trạng mạng
GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

22


Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”
hình sao và một phương pháp truy cập đường truyền có điều khiển tranh chấp. Khi có
nhu cầu truyền dữ liệu, trạm sẽ gởi yêu cầu đến hub và trạm chỉ có thể truyền dữ liệu
khi được hub cho phép.
Chuẩn này nhằm cung cấp một mạng tốc độ cao (100 Mbps và có thể lớn hơn)
có thể hoạt động trong các môi trường hỗn hợp Ethernet và Token Ring, bởi thế nó
chấp nhận của hai dạng khung. 100VG – AnyLAN là đối thủ cạnh tranh đáng gờm của
100BASE-T (Fast Ethernet) nhờ một số tính năng nổi trội hơn, chẳng hạn về khoảng
cách đi cáp tối đa cho phép.
IEEE 802.14
Vào những năm 1990, Ủy ban IEEE 802 thành lập một tiểu ban (802.14) để
phát triển một tiêu chuẩn cho các hệ thống modem cáp. Trong khi tiến bộ đáng kể,
nhóm này bị giải tán khi các nhà điều hành hệ thống Bắc Mỹ đã ủng hộ các đặc điểm
kỹ thuật mới mẻ, non trẻ hơn là DOCSIS.
2.3.1.5.IEEE 802.17
IEEE 802.17 hay là RPR (Resilient Packet Ring), giao thức lớp MAC đang
được IEEE chuẩn hóa, là giải pháp cho vấn đề bùng nổ nhu cầu kết nối tốc độ cao và
chi phí thấp trong khu vực thành phố. Bằng cách ghép thống kê gói IP truyền trên hạ

tầng vòng sợi quang, có thể khai thác hiệu quả dạng vòng quang và tận dụng ưu điểm
truyền gói như Ethernet. Khi có lỗi node hay liên kết xảy ra trên vòng sợi quang, RPR
thực hiện chuyển mạch bảo vệ thông minh để đổi hướng lưu lượng đi xa khỏi nơi bị lỗi
với độ tin cậy đạt tới thời gian nhỏ hơn 50 ms.
RPR sử dụng vòng song hướng gồm hai sợi quang truyền ngược chiều nhau, cả
hai vòng đồng thời được sử dụng để truyền gói dữ liệu và điều khiển. RPR cho phép
nhà cung cấp dịch vụ giảm chi phí thiết bị phần cứng cũng như thời gian và chi phí của
việc giám sát mạng. Trong RPR không có khái niệm khe thời gian, toàn bộ băng thông
được ấn định cho lưu lượng. Bằng cách tính toán khả năng mạng và dự báo yêu cầu
lưu lượng, RPR ghép thống kê và phân phối công bằng băng thông (fairness) cho các
node trên vòng để tránh tắc nghẽn có thể mang lại lợi ích hơn nhiều so với vòng
SDH/SONET dựa trên ghép kênh phân chia theo thời gian.
RPR là giao thức lớp MAC vận hành ở lớp 2 của mô hình OSI, nó không nhận
biết lớp 1 nên độc lập với truyền dẫn nên có thể làm việc với WDM, SDH hay truyền
dẫn dựa trên Ethernet (sử dụng GBIC - Gigabit Interface Converter). Ngoài ra, RPR đi
từ thiết bị đa lớp đến dịch vụ mạng thông minh lớp 3 như MPLS. MPLS kết hợp thiết
bị rìa mạng IP lớp 3 với thiết bị lớp 2 như ATM, Frame Relay. Sự kết hợp độ tin cậy và
khả năng phục hồi của RPR với ưu điểm quản lý lưu lượng và khả năng mở rộng của
MPLS VPN và MPLS TE được xem là giải pháp xây dựng MAN trên thế giới hiện
nay.
Một nhược điểm của các phiên bản đầu tiên RPR là nó đã không cung cấp tái sử
dụng không gian để truyền frame đến từ địa chỉ MAC không có mặt trên vòng. Vấn đề
này được giải quyết bởi IEEE 802.17b, trong đó xác định một không gian tầng con tùy
chọn (SAS). Điều này cho phép tái sử dụng không gian để truyền frame đến từ địa chỉ
MACkhông có mặt trong vòng.
GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

23

Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”

Hiện nay RPR là vấn đề khá phức tạp và chưa được chuẩn hoá đầy đủ, nhiều
nhà sản xuất có sản phẩm RPR 802.17 nhưng khả năng tương thích giữa sản phẩm của
các hãng khác nhau là không chắc chắn.

Hình 2.3.Vòng RPR
2.3.2.Chuẩn hóa mạng LAN/MAN không dây
Bao gồm các bộ tiêu chuẩn IEEE 802.11, .15, .16, .17, .20, .21, .22. Những bộ
chuẩn này chủ yếu tập trung vào các mạng LAN không dây như các mạng WLAN,
WPAN, WRAN, … cũng như quy định và các chuẩn công nghệ như công nghệ WiFi
(802.11), Bluetooth, ZigBee (802.15), WiMax (802.16),… Cụ thể như sau:
2.3.2.1.IEEE 802.11 – công nghệ WiFi
IEEE 802.11 là một tập các chuẩn bao gồm các đặc điểm kỹ thuật liên quan đến
hệ thống mạng không dây. Chuẩn IEEE 802.11 mô tả một giao tiếp “truyền qua không
khí” (tiếng Anh: “over-the-air”), sử dụng sóng vô tuyến để truyền nhận tín hiệu giữa
một thiết bị không dây và tổng đài hoặc điểm truy cập (access point), hoặc giữa hai
hay nhiều thiết bị không dây với nhau(mô hình ad-hoc).
Bộ chuẩn này bao gồm các tiêu chuẩn con như IEEE 802.11a, IEEE 802.11b,
IEEE 802.11g, IEEE 802.11n, …
2.3.2.2.IEEE 802.15 – Công nghệ Bluetooth, ZigBee
IEEE 802.15 là bộ tiêu chuẩn thứ 15 thuộc họ IEEE 802. Bộ tiêu chuẩn này chuyên
về Wireless PAN (Personal Area Network). Nhóm làm việc IEEE 802.15 bao gồm 7
nhóm làm việc con như sau:
o Nhóm 1: WPAN/ Bluetooth – nhóm làm việc chuyên về tiêu chuẩn Bluetooth.
o Nhóm 2:
o Nhóm 3: High Rate WPAN
o Nhóm 4: Low Rate WPAN
o Nhóm 5: Mesh Networking
o Nhóm 6: BAN

o Nhóm 7: VLC
Chi tiết về bộ tiêu chuẩn này sẽ được trình bày ở phần 2.2 chương này.
GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

24


Đề tài: “Tìm hiểu kỹ thuật wireless network và mesh wifi”
2.3.2.3.IEEE 802.16
IEEE 802.16 là hệ thống tiêu chuẩn truy cập không dây băng rộng (Broadband
Wireless Access Standards) cung cấp đặc tả chính thức cho các mạng MAN không dây
băng rộng triển khai trên toàn cầu. Hệ thống tiêu chuẩn này do nhóm làm việc IEEE
802.16 được thành lập năm 1999, nghiên cứu và đề xuất. Nhóm này là một đơn vị của
hội đồng tiêu chuẩn LAN/MAN IEEE 802. Họ tiêu chuẩn IEEE 802.16 chính thức
được gọi là WirelessMAN (WMAN).
Đây là một bộ chuẩn quan trọng của họ chuẩn IEEE 802, sẽ được nghiên cứu chi
tiết ở phần 2.2, chương này.
2.3.2.4.IEEE 802.20
IEEE 802.20 hay là MBWA (Mobile Broadband Wireless Access). Chuẩn này
bắt nguồn từ mạng Wi-Fi, chuyển qua các tiêu chuẩn cũ như IEEE 802.16e, IEEE
802.16m. Tiêu chuẩn này có thể hỗ trợ ngay cả khi đang di chuyển với tốc độ lên đến
250km/h. Trong khi chuyển vùng (roaming) của WiMAX nhìn chung bị giới hạn trong
một phạm vi nhất định, thì chuẩn IEEE 802.20 giống như 3G có khả năng hổ trợ
chuyển vùng toàn cầu. Ngoài ra, cũng giống như WiMAX, IEEE 802.20 cũng hổ trợ
các kỹ thuật QoS nhằm cung cấp những dịch vụ có yêu cầu cao về độ trễ, … Trong
mạng IEEE 802.20, việc đồng bộ đường lên và đường xuống đều được thực hiện hiệu
quả. Dự kiến, chuẩn IEEE 802.20 tương lai sẽ kết hợp với một số tính năng của IEEE
802.16e và các mạng dữ liệu 3G, nhằm cung cấp và tạo ra một mạng truyền thông đa
dạng (rich communication). IEEE 802.20 cùng với IEEE 802.16m, IEEE 802.22 được
xem là những công nghệ tiền 4G.

2.3.2.5.IEEE 802.21
IEEE 802.21 là một tiêu chuẩn IEEE mới còn đang trong quá trình phát triển.
Tiêu chuẩn này hỗ trợ các thuật toán cho phép chuyển giao liền mạng giữa các mạng
cùng loại cũng như bàn giao giữa các loại mạng khác nhau, cũng hay được gọi là MIH
(Media Independent Handover). Tiêu chuẩn này cung cấp thông tin cho phép bàn giao
đến và đi từ các mạng GSM, GPRS, WiFi, Bluetooth, IEEE 802.11, IEEE 802.16
thông qua các cơ chế chuyển giao khác nhau.
Các nhóm làm viêc IEEE 802.21 bắt đầu làm việc vào tháng 3 năm 2004. Nhiều
hơn 30 công ty đã gia nhập nhóm làm việc. Các nhóm đã sản xuất một dự thảo đầu
tiên cho tiêu chuẩn gồm các định nghĩa giao thức. Quá trình bỏ phiếu cũng đã được
thực hiện và bản sửa đổi tiếp theo của dự thảo cũng đang được tiến hành phát triển.
Trong tương lai sẽ có những tiêu chuẩn thuộc bộ IEEE 802.21 ra đời.
2.3.2.6.IEEE 802.22
IEEE 802.22 là một tiêu chuẩn cho WRAN (Wireless Regional Area Network)
sử dụng khoảng trắng trong phổ tần truyền hình – phổ tần mà TV analog không sử
dụng được. Sự phát triển của tiêu chuẩn IEEE 802.22 WRAN là nhằm mục đích sử
dụng kỹ thuật vô tuyến để cho phép sử dụng những phổ tần không sử dụng cho dịch vụ
phát sóng truyền hình, trên cơ sở không can thiệp vào các phổ tần TV analog. Vùng
phủ của công nghệ này có thể lên tầm 40 – 100km, do đó nó mang lại khả năng truy
cập băng rộng đến những vùng địa lý khó khăn, khó tiếp cận, những khu vực có mật
độ dân số thấp, xa xôi. Điều đó làm cho chuẩn IEEE 802.20 có tiềm năng cho một ứng
dụng rộng toàn cầu.
GVHD: TS.Đỗ Xuân Thu

25