Wireless Local Area Network

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
–––––––––––––––––

Computer Networks Seminar
Đề tài: Wireless Local Area Network

Sinh viên thực hiện :
Lớp

:

ĐỖ VIỆT THANH
LÝ HOÀI NAM
ĐIỆN TỬ 8 – K48

HÀ NỘI 3 – 2007


NỘI DUNG
1. TỔNG QUAN
2. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN
3. LỢI ÍCH, ƯU ĐIỂM CỦA WLAN
4. NHƯỢC ĐIỂM CỦA WLAN
5. CÔNG NGHỆ TRONG WLAN
a)
b)
c)
d)

IEEE 802.11

IEEE 802.11a
IEEE802.11b
IEEE802.11g

6. XU THẾ PHÁT TRIỂN CỦA WLAN

2


1. TỔNG QUAN
Mạng LAN không dây viết tắt là WLAN (Wireless Local Area Network), là một
mạng dùng để kết nối hai hay nhiều máy tính với nhau mà khơng sử dụng dây dẫn.
WLAN dùng công nghệ trải phổ, sử dụng sóng vơ tuyến cho phép truyền thong giữa
các thiết bị trong một vùng nào đó cịn được gọi là Basic Service Set. Nó giúp cho
người sử dụng có thể di chuyển trong một vùng bao phủ rộng mà vẫn kết nối được
với mạng.
Đối với những người sử dụng tại nhà thì WLAN ngày càng trở nên phổ biến vì sự dễ
dàng cài đặt, và vì các chiếc laptop càng ngày càng được phổ biến. Trong kinh doanh
và kinh doanh công cộng như các cửa hàng cafe hay các trung tâm buôn bán lớn đã
bắt đầu cung cấp dịch vụ truy cập khơng dây tới khách hàng, thậm chí một số nơi
cung cấp dịch vụ miễn phí. Những dự án mạng không dây lớn đang được triển khai ở
các thành phố lớn. Ví dụ như Google cung cấp dịch vụ miễn phí ở Mountain View,
California, San Francisco. New York cũng đang bắt đầu chương trình triển khai dịch
vụ truy cập Internet khơng dây, phủ sóng tồn bộ 5 khu vực của thành phố.

Vào tháng 7/1997, IEEE đã đưa ra chuẩn cho WLAN. Chuẩn này có tên là IEEE
802.11, và vào tháng 9/1999 IEEE đã thông qua chuẩn 802.11b (tốc độ cao).
WLAN là một hệ thống truyền dữ liệu mềm dẻo, nó được sử dụng trong những ứng
dụng cần sự di dộng. Sử dụng sóng điện từ, WLAN gửi và nhận dữ liệu qua khơng
khí mà khơng cần bất cứ một đường truyền vật lí nào. Cơng nghệ WLAN hiện nay có

3


thể đạt tới tốc độ 11Mbps. Một cách tổng thể có thể nói rằng WLAN sẽ là một cơng
nghệ truyền thông đầy hứa hẹn trong tương lai.
Sự phát triển của máy tính cá nhân vào những năm 80 đã dẫn tới sự phát minh ra
mạng nội bộ (LAN) đã đặt nền móng cho phép truyền thơng vơ tuyến chẳng hạn như
truyền thơng giữa các ơ tơ trong tồn thành phố.
Giống như máy tính cá nhân vào những năm 80 và Internet vào những năm 90, mạng
LAN không dây (WLAN) đang cung cấp một sự phát triển của công nghệ ở thế hệ
tiếp theo.
WLAN dễ dàng kết nối nhanh và hiệu quả với mạng LAN có dây hay chuẩn LAN.
Chỉ cần đơn giản thiết lập một điểm truy cập (access point) trong mạng LAN có dây,
các máy tính cá nhân và những chiếc laptop được trang bị các card mạng không dây
do đó có thể kết nối với mạng LAN có dây với tốc độ cao và có thể cách 300 yards so
với access point.

Vài năm trở lại đây, hầu hết các mạng WLAN đều được triển khai theo chuẩn
802.11b hoạt động ở tần số trải phổ là 2.4 GHz. Chuẩn 802.11b cho phép tốc độ kết
nối lớn tới 11Mbps – đủ nhanh để nhận những e-mail dung lượng lớn và chạy những
ứng dụng cần băng thông lớn như hội thảo truyền hình. Trong khi chuẩn 802.11b hiện
nay đang chiếm ưu thế trên thị trường mạng LAN khơng dây, thì các chuẩn khác của
802.11 như là 802.11a hay 802.11g đang được phát triển để tăng tốc độ kết nối. Các
nhà cung cấp dịch vụ WLAN đang cung cấp các chuẩn khác nhau.
4


2. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN
Năm 1971, những nhà nghiên cứu tại Đại học Hawaii đã phát triển hệ thống WLAN
đầu tiên có tên là ALOHAnet (mạng ALOHA). Mạng hình sao 2 hướng của hệ thống

bao gồm 7 máy tính được dàn trải trên 4 đảo để giao tiếp với máy tính trung tâm đặt
trên đảo Oahu mà không sử dụng đường dây điện thoại.
Phần cứng của WLAN nguyên thủy đắt đến nỗi nó chỉ được sử dụng thay thế cho
mạng LAN có dây khi mạng triển khai mạng LAN có dây là khó khăn và khơng thể
thực hiện được. Sự phát triển đầu tiên bao gồm những giải pháp cụ thể trong công
nghiệp và những giao thức độc quyền, nhưng đến cuối những năm 90 chúng được
thay thế bởi những chuẩn, chủ yếu là những phiên bản khác nhau của IEEE 802.11
(Wi-Fi).
Trong khi việc nối mạng Ethernet hữu tuyến đã diễn ra từ 30 năm trở lại đây thì nối
mạng khơng dây vẫn cịn là tương đối mới đối với thị trường gia đình. 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 (Institue of Electric and Electronic Engineers) IEEE phê chuẩn chỉ 8
năm trước đây (năm 1999). Vào thời điểm đó, phần cứng nối mạng khơng dây cịn rất
đắt và chỉ những cơng ty giàu có và có nhu cầu bức thiết mới có đủ khả năng để nối
mạng khơng dây. Một điểm truy nhập (hay trạm cơ sở - Access Point), hoạt động như
một cầu nối giữa mạng hữu tuyến và mạng khơng dây, có giá khoảng 1000 đơ la Mỹ
vào thời điểm năm 1999, trong khi các card không dây máy khách giành cho các máy
tính sổ 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 sổ tay-thậm chí cả những máy thuộc loại cấu hình thấp-bây giờ cũng
có sẵn card mạng khơng dây được tích hợp, vì vậy bạn khơng cần phải mua một card
máy khách nữa.
Mạng không dây là cả một q trình phát triển dài, giống như nhiều cơng nghệ khác,
cơng nghệ mạng khơng dây là do phía qn 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 khơng dây
trong tồn hệ thống mạng. Cơng nghệ khơng 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 khơng dây trong tồn mạng, nếu
chuyển hồn tồn qua sử dụng mạng không dây, sẽ tránh được sự lan man và sẽ tiết
kiệm thời gian
và tiền
của công
ty.
bạc

5


Mạng khơng dây trong trường học
Trong gia đình có thu nhập thấp, mạng khơng dây vẫn cịn là một cơng nghệ mới mẻ.
Bây giờ nhiều người đã tạo cho mình những mạng không dây mang lại thuận lợi trong
công việc, trong văn phịng hoặc giải trí tại nhà.
Khi cơng 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 khơng dây, sự
khơng 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.
Năm 1997, the Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) phác thảo
chuẩn 802.11 cho WLANs (Wireless Local Area Networking).
WLAN là mạng cục bộ không dây cho phép kết nối không dây ethernet hoạt động
theo chuẩn 802.11 của IEEE (Hiệp hội điện và điện tử Hoa Kỳ).
Năm 1999, chuẩn 802.11b được phác thảo và được công nhận bởi mạng lưới công
nghiệp, và những sản phẩm từ mạng không dây trên khắp tần số 2.4GHz bắt đầu tồn
tại.

WLAN hoạt động trong phổ tần số mà Ủy ban truyền thông của Mỹ (FCC) cho phép
tự do sử dụng không phải đăng ký. Bất kỳ ai cũng có thể vận hành nhiều loại thiết bị
khác nhau trong những băng tần này mà không cần phải tốn kém xin cấp bản quyền.

3. LỢI ÍCH, ƯU ĐIỂM CỦA WLAN
Sự phổ biến của WLAN chủ yếu là do sự thuận tiện của nó, hiệu quả chi phí và sự dễ
dàng tích hợp với các thành phần và hệ thống khác. Lí do chủ yếu mà máy tính được
bán cho khách hàng ngày nay là do nó được trang bị đầy đủ công nghệ WLAN. Với
sự tăng trưởng của số lượng người sử dụng các thiết bị di động địi hỏi phải thực hiện
truyền thơng giữa các người sử dụng một cách nhanh chóng. Đó là lí do vì sao mà
phải phát triển cao độ công nghệ truyền thông không dây, một thị trường đang phát
triển rất nhanh.
Ưu điểm của WLAN bao gồm:
a. Sự thuận tiện: Tính chất khơng dây của mạng cho phép người sử dụng có thể
truy cập tài nguyên từ bất cứ vị trí nào trong mơi trường mạng (ở nhà hoặc văn
phịng). Với sự tăng đến mức bão hịa của các máy tính kiểu laptop (di động), thì sự
thuận tiện trên càng trở nên dễ thực hiện.
b. Sự di động:

6


•

Với sự nổi lên của các mạng không dây công cộng, người sử dụng có thể truy
cập Internet ngay bên ngoài nơi làm việc của họ. Hầu hết tại các quán cafe,
khách hàng có thể truy cập Internet với giá rất thấp hoặc miễn phí.

•

Kết nối Internet bằng WLAN là rất hợp lí cho bất cứ cơng ty nào mà khơng
thể triển khai được mạng LAN có dây ví dụ như bị giới hạn bởi khơng gian
của một tịa nhà, hoặc ở những nơi cho thuê hoặc những nơi tạm thời. Cơng
nghệ WLAN cho phép mạng có thể tới bất cứ nơi đâu mà dây dẫn không thể
tới được. Những người sử dụng các thiết bị di động có thể dễ dàng di chuyển
trong tồn bộ khơng gian mạng phủ sóng mà vẫn kết nối được với mạng
WLAN.

c. Năng suất: Người sử dụng kết nối với mạng khơng dây có thể duy trì một mối
quan hệ gần như khơng thay đổi với mạng khi họ di chuyển từ chỗ này sang chỗ khác.
Đối với kinh doanh, một nhân viên có thể tăng năng suất của cơng việc vì họ có thể
hồn thành cơng việc của họ ở bất cứ vị trí thuận tiện nào.
d. Sự triển khai:
•

Cài đặt ban đầu của một mạng không dây cơ bản yêu cầu thấp hơn so với một
điểm truy cập đơn (access point). Nói cách khác, mạng có dây cần thêm chi
phí và phức tạp hơn khi hoạt động ở nhiều vị trí (ví dụ trong 1 tịa nhà, thậm
chí khơng thể triển khai mạng có dây ở đây).

•

WLAN rõ ràng tốt hơn so với mạng LAN có dây truyền thống trong thời gian
thiết lập. Thời gian cần thiết để thiết lập mạng WLAN là rất ngắn.

•

Tốc độ của các mạng hiện đại là khá cao (có thể lên tới 54 Mbps) bằng cách
sử dụng vùng phổ rộng.

e. Khả năng mở rộng:
•

Mạng khơng dây có thể phục vụ với số lượng tăng lên bất ngờ của các máy
trạm (clients). Cịn đối với mạng có dây thì khi muốn thêm các clients thì yêu
cầu phải thêm dây.

•

Với sự giúp đỡ của các thiết bị khơng dây, mạng WLAN có thể kết nối dễ
dàng với các mạng có dây truyền thống.

f. Chi phí:
•

Trong khi vốn đầu tư ban đầu cho phần cứng của mạng WLAN là cao hơn so
với mạng LAN truyền thống tuy nhiên chi phí cài đặt tổng thể và chi phí tồn
bộ chu trình có thể thấp hơn một cách đáng kể. Lợi ích kinh tế trong một thời
gian dài là rất lớn trong những môi trường động yêu cầu thay đổi và di chuyển
thường xuyên.

7


•

Hầu hết các thiết bị WLAN là các thiết bị plug-and-play (cắm và chơi), do đó
giúp giảm chi phí cho việc cài đặt, duy trì thiết bị và loại bỏ các thiết bị thừa
trong trường hợp hệ thống bị phá hủy.

4. NHƯỢC ĐIỂM CỦA WLAN
Công nghệ mạng LAN không dây, ngoài rất nhiều sự tiện lợi và những ưu điểm được
đề cập ở trên thì cũng có các nhược điểm. Trong một số trường hợp mạng LAN
khơng dây có thể khơng như mong muốn vì một số lý do. Hầu hết chúng phải làm
việc với những giới hạn vốn có của công nghệ.
a. An ninh mạng: Sự nguy hiểm đối với người sử dụng công nghệ không dây ngày
càng tăng nhanh vì cơng nghệ này càng trở nên phổ biến. Ngày nay có một số lượng
lớn những mối nguy hiểm về bảo mật trong công nghệ không dây. Những mối nguy
hiểm đó đang ngày càng tăng nhanh. Những crackers đã biết rằng hệ thống sẽ bị tổn
thương rất lớn nếu bị tấn công vào các giao thức không dây, các phương pháp mã hóa
hay sự bất cẩn và thiếu kinh nghiệm của người sử dụng. Các phương pháp crack cũng
ngày càng tinh vi và sáng tạo hơn. Việc crack cũng ngày càng đơn giản và dễ thực
hiện bằng các công cụ trên nền Windows và Linux, trên các trang web mà ít được
chăm sóc.
b. Phạm vi phủ sóng: Phạm vi phủ sóng điển hình của mạng 802.11g với các thiết
bị chuẩn là vài chục mét. Giới hạn trên chỉ đủ trong phạm vi một ngôi nhà nhưng lại
không đủ trong một khơng gian lớn hơn. Để có phạm vi phủ sóng rộng hơn ta cần
phải mua các bộ lặp hoặc các điểm truy cập (access point). Chi phí cho các thiết bị
này có thể tăng lên rất nhanh. Các cơng nghệ khác đang trong giai đoạn phát triển, tuy
nhiên với thuộc tính tăng phạm vi phủ sóng hy vọng sẽ khắc phục nhược điểm này
một cách thích đáng.
c. Độ tin cậy:
•

Giống như truyền tải sóng radio, tín hiệu mạng khơng dây bị ảnh hưởng bởi
nhiễu rất lớn và các hiệu ứng truyền dẫn vô tuyến (như hiện tượng phân tập đa
đường, đặc biệt là hiện tượng fading) khi ở xa trung tâm điều khiển của quản
trị mạng. Trong các mạng điển hình, người ta thường dùng phương pháp điều
chế khóa dịch pha (PSK) hoặc QAM để làm giảm nhiễu và các hiện tượng thu
phát vô tuyến. Do vậy mà các tài nguyên mạng quan trọng như máy phục vụ

(server) rất hiếm khi được kết nối khơng dây.

•

Các thiết bị WLAN khơng thể gửi và nhận dữ liệu chính xác trong trường hợp
có sương mù dày đặc hoặc bão bụi. Các thiết bị WLAN khó mà gửi và nhận
dữ liệu đúng thời gian khi có một vật thể bay qua khu vực mạng.

•

Hầu hết mơi trường ở văn phịng và ở nhà đều được xây dựng bằng vật liệu
tương đối trong suốt với sóng radio tần số 2.4 GHz vì thế phạm vi sẽ không bị
giới hạn, tuy nhiên chúng lại được bao bọc bởi những môi trường phản xạ và
khúc xạ nên sẽ bị giới hạn cơ bản gây ra bởi hiện tượng phân tập đa đường.
8


•

Thiếu sự tương thích giữa các sản phẩm WLAN của các nhà sản xuất khác
nhau. Sản phẩm WLAN của các nhà sản xuất khác nhau thường là khơng
tương thích với nhau. Chuẩn Ethernet 802.11 cổ điển đã bị bỏ qua trong quá
trình phát triển những sản phẩm WLAN ngày nay.

d. Tốc độ:
•

Tốc độ của hầu hết các mạng khơng dây (điển hình là từ 1 – 54 Mbps) là rất
chậm so với tốc độ chậm nhất của mạng có dây (từ 100Mbps tới vài Gbps).
Tuy nhiên người sử dụng hầu như vẫn chưa khai thác hết tốc độ này, tốc độ

này thường vẫn lớn hơn nhiều so với tốc độ truyền Internet. Ví dụ, tốc độ tối
đa của đường truyền ADSL là 8Mbps được đưa ra bởi các công ty viễn thơng
tới khách hàng thì vẫn chậm hơn nhiều so với tốc độ chậm nhất của mạng
LAN không dây. Ta hồn tồn có thể sử dụng mạng LAN khơng dây để truy
cập Internet tốc độ cao. Tuy nhiên trong một số trường hợp đặc biệt, sử dụng
đường truyền có dây vẫn là cần thiết.

•

Do giới hạn về băng thơng, cơng nghệ WLAN khơng thể hỗ trợ hội nghị
truyền hình Video Teleconference (VTC). Tuy nhiên, những nhà chuyên môn
cho rằng WLAN sẽ hỗ trợ Video Teleconference (VTC) trong những năm tới.

•

Yếu điểm của WLAN là nhạy cảm với nhiều dạng của các giao tiếp ngồi và
chi phí của các trạm truyền dẫn. Thêm vào đó, Mĩ, những nhà chức trách quốc
tế và những hiệp ước đã qui định một cách nghiêm khắc hầu hết băng thơng
có thể hỗ trợ truyền tốc độ cao. Sử dụng những băng thơng này địi hỏi phải có
bản quyền rất đắt tiền

5. CƠNG NGHỆ TRONG WLAN
a) Chuẩn IEEE 802.11 Wireless LAN

9


Cấu trúc giao thức - PHY
Các chức năng của lớp PHY( Chức năng vật lý )
- Mã hoá và giải mã tín hiệu

- Tiếp nhận và truyền tải bit
- Bao gồm chỉ dẫn kỹ thuật về địa hình và cách thức truyền tải
Cấu trúc giao thức -MAC
-Các chức năng của lớp MAC :
+Chi phối truy cập đến môi trường truyền dẫn LAN
+Khi truyền dẫn, MAC lắp ráp dữ liệu vào một khung với các trường địa chỉ và sửa lỗi
+ Có khả năng phát hiện lỗi và xố các khung bị lỗi
- Định dạng khung MAC
+Điều khiển MAC : bao gịm thơng tin về giao thức MAC
+ Địa chỉ MAC đích : Điểm gán vật lý đích
+Địa chỉ MAC nguồn : Điểm gán vật lý nguồn
+Dữ liệu :bao gồm thông tin điều khiển từ lớp LLC
+CRC : kiểm tra mã vòng
-Dạng thức chung của khung MAC :
10


Cấu trúc giao thức-LLC
- Chức năng lớp điều khiển kết nối logic(LLC):
+Cung cấp giao diện tới lớp cao hơn
+ Điều khiển luồng và lỗi
+Truyền lại các khung không thành công
- Các đặc tính của LLC khơng có trong các giao thức điều khiển khác :
+Tiếp nhận một vài chi tiết của truy nhập kết nối bởi lớp MAC
+Phải hỗ trợ đa truy nhập
-Không giống các giao thức lớp kết nối lớpkhác , 802.11 kết hợp cùng ACKs
: Tất cả các khung được phát phải là ACK
-Các dịch vụ LLC :
+Dịch vụ mất kết nối không được thừa nhận
- Cơ chế điều khiển lỗi và khơng dịng

- Phân phối dữ liệu không đảm bảo
+Dịch vụ mẫu kết nối
- Thiết lập kết nối logic giữa 2 người sử dụng
- Điều khiển lỗi và dịng được cung cấp
+Dịch vụ khơng kết nối được thừa nhận
-Hỗ trợ giữa 1-2
-Biểu đồ thừa nhận
-Không thiết lập ưu tiên logic
Phân biệt LLC và MAC
-Mức logic cần thiết để quản lý truy cập tới một môi trường chia sẻ kết nối khơng tồn tại
trong các lớp điển hình (điều khiển kết nối dữ liệu)
11


-Với cùng LLC, có thể cung cấp vài lựa chọn MAC
Chuẩn IEEE 802

802.2 LLC

802.3
MAC

802.3
PHY

MAC
Layer

802.11 MAC

802.5
MAC

802.5
PHY

LLC
Layer

802.11
FHSS
PHY

802.11
DSSS
PHY

802.11a
OFDM
PHY

802.11b
HR/DSS
PHY

PHY
Layer

Ethernet
Token ring

Cấu trúc IEEE 802.11
-Mạng 802.11 bao gồm 4 thiết bị vật lý chính sau :
+ Hệ thống phân phối
+Điểm truy cập
+Môi trường không dây
+Trạm

Trạm

Hệ thống
phân phối

Điểm truy
cập

Môi trường
không dây

12


1.Hệ thống phân phối (DS)
- Thiết bị logic của 802.11 được dùng để nối các khung tới đích của chúng : Bao gồm kết
nối giữa động cơ và môi trường DS ( ví dụ như mạng xương sống )
- 802.11 không xác định bất kỳ công nghệ nhất định nào đối với DS
- Hầu hết trong các ứng dụng quảng cáo , Ethernet được dùng như là môi trường DS
- Trong ngôn ngữ của802.11 , xương sống Ethernet là môi trường hệ thống phân phối .
Tuy nhiên , khơng có nghĩa nó hồn tồn là DS
- Để tìm phần cịn lại của DS , cần tìm được các điểm truy cập (Aps )
+Hầu hết các APs quảng cáo đều hoạt động như các cầu nối

+Chúng có ít nhất một giao diện mạng khơng dây và ít nhất một giao diện mạng Ethernet
2.Điểm truy cập (APs)

-Khung của mạng 802.11 phải được chuyển đổi thành 1 dạng khung dùng cho phân
phối
-APs có chức năng cầu nối giữa khơng dây thành có dây
3.Mơi trường không dây
-Được sử dụng để chuyển khung từ các trạm với nhau
-Một vài lớp vật lý khác nhau được xác định dùng hỗ trợ cho MAC 802.11
-Trên thực tế , hai lớp RF PHY và 1 lớp IR PHY được dùng để xác định
4.Trạm
-Tính tốn các thiết bị với các giao diện mạng
+Các thiết bị di động dùng pin như máy tính xách tay
+Các trạm có thể được coi như là các thiết bị “tĩnh”
5.Các kiểu mạng
-Các khối cơ bản của mạng 802.11 được gọi là BSS - Dạng dịch vụ cơ sở
+ Vùng dịch vụ cơ bản
-BSSs có thừa hưởng 2 tính năng :
+ IBSS : mạng BSS độc lập

13


+Mạng BSS hạ tầng cơ sở
+Mạng IBSS đối lập với mạng BSS hạ tầng cơ sở
6.Các dạng mạng
-Để cung cấp các loại không dây từ phạm vi tới các vùng lớn hơn , khi đó ESS ( Dạng
dịch vụ mở rộng ) phải cần đến .
-ESS được tạo ra bằng cách kết nối 1 vài BSSs với 1 mạng xương sống
-ESSs là một mức độ cao nhất hỗ trợ cho mạng 802.11

Dịch vụ IEEE 802.11
-802.11 cung cấp 9 loại dịch vụ
-Ba dịch vụ dành cho chuyển tải dữ liệu
-Sáu dịch vụ dùng để quản trị :
+ Theo dõi các nút di động
+ Phân phối các khung phù hợp
Các dịch vụ mức phân phối
Các dịch vụ mức trạm
-Phân phối
-Xác nhận
-Hội nhập
-Không xác nhận
-Kết hợp
-Bản quyền
-Tái kết hợp
-Phân phối MSDU
-Phân tách
Dịch vụ mức phân phối
-Phân phối
+Được dùng cho các trạm di động trong mạng hạ tầng cơ sở mỗi khi gửi thông tin
+Một khi khung được AP chấp nhận , nó sẽ sử dụng dịch vụ này để phân phối khung cho
nơi tiếp nhận
-Hội nhập
+Dịch vụ do DS cung cấp
-Cho phép kết nối của DS tới mạng không phải IEEE802.11
-Xác định DS đang sử dụng
-Chuẩn 802.11 không xác định trừ khi các dịch vụ yêu cầu
-Kết hợp
+Các phân phối của khung tới các trạm di động được tạo ra do việc đăng ký cuả trạm di
động đó với AP

-DS vì thế sử dụng thông tin đăng ký để phân phối khung cho một MU
-Các đơn vị khơng kết hợp sẽ khơng có trên mạng , giống như các trạm làm việc
khơng có kết nối cáp Ethernet
-Tái kết hợp
+Luôn bắt đầu với các đơn vị di động
+Xảy ra khi các trạm di động chuyển b/w BSSs trong ESS đơn .
-Phân tách
+Để kết thúc một kết hợp hiện tại :
-Công việc này thực hiện trong suốt q trình đóng cửa của trạm
-MAC được thiết kế để tiếp nhận các trạm việc cho phép mạng mà khơng cần việc phân
tách chính thức
+Bất kỳ 1 dữ liệu di động nào được bảo lưu trữ trong DS sẽ được huỷ khi một trạm yêu
cầu dịch vụ phân tách

14


Dịch vụ mức chạm
-Xác nhận
+Những việc cần phải có trước khi kết hợp
+Trong thực tế , nhiều AP được định hình cho các xác nhận “hệ thống mở”
-Khơng xác nhận
+Chấm dứt một quan hệ đã được xác nhận : Vì mạng sử dụng chỉ được phép khi có xác
nhận , do đó một hiệu ứng khác của việc khơng xác nhận là chấm dứt bất kỳ một hợp tác
hiện hành nào .
-Bản quyền :
+Dịch vụ WEP
+Mục đích là cung cấp các bản quyền cho mạng dùng dây bằng cách mã hố các khung
khi chúng sử dụng giao diện khơng gian 802.11
-Phân phối MSDU

+Các trạm cung cấp dịch vụ phân phối đơn vị dữ liệu dịch vụ MAC
+Trách nhiệm trong việc chuyển dữ liệu tới điểm cuối thật sự
Hỗ trợ di động IEEE 802.11
-Di động là động cơ thúc đẩy cho việc triển khai mạng 802.11
-Các trạm có thể di chuyển trong khi được kết nối tới mạng và truyền tải các khung trong
khi chuyển động
-802.11 cung cấp di động lớp liên kết dữ liệu trong ESS nhưng chỉ được khi mạng xương
sống là miền lớp đơn
+Lưu ý rằng AP hoạt động như các cầu nối
+Môi trường không dây phải hoạt động giống như kết nối lớp liên kết đơn
-Không chuyển tiếp
Khi các trạm khơng thốt khỏi vùng dịch vụ của AP hiện thời
-Chuyển tiếp BSS
Yêu cầu sự hợp tác của AP
-Chuyển tiếp BSS
-Các trạm với ID ESS giống nhau có thể kết nối với nhau
+Các trạm có thể ở những vùng BSS khác nhau và có thể di chuyển giữa các BSS

ESS

BSS 1
BSS 3

AP

BSS 2

BSS 4

AP

AP

AP

Route

-Chuyển tiếp ESS :
15


DS

BSS 1

ESS 1

BSS 2

BSS 3

BSS 4

ESS 2

Lớp MAC IEEE 802.11
1.Chỉ dẫn các đặc tính kỹ thuật của 802.11
+Nó dựa trên lớp PHY và điều khiển việc truyền tải của dữ liệu sử dụng trong không gian
+Cung cấp hoạt động khung thiết yếu
+Cung cấp sự tương tác với xương sống là mạng có dây
2.Ba chức năng

+Phân phối dữ liệu đáng tin cậy
+Điều khiển truy cập môi trường
+Bảo mật
MAC-Phân phối dữ liệu đáng tin cậy
1.WLAN chỉ sử dụng lớp PHY và MAC của IEEE 802.11 sẽ không đáng tin cậy do :
+Nhiễu
+Giao thoa
+Các vấn đề về truyền phát
2.Ngay cả với các mã sửa sai , một loạt các khung MAC có thể khơng được tiếp nhận
thành cơng
3.Nhiều nỗ lực khi đối phó với các lỗi ở lớp MAC hơn là ở lớp cao hơn ( ví dụ như TCP )
4.Giao thức chuyển khung
+Trạm nguồn truyền dữ liệu
+Đích phản hổi với ACK
+Nếu nguồn khơng tiếp nhận ACK , nó sẽ truyền lại khung
5.Bốn loại chuyển khung
+Nguồn phát ra yêu cầu truyền (RTS)
+Đích phản hồi lại với CTS
+Nguồn phát ra dữ liệu
+Đích phản hồi lại với ACK
MAC-Điều khiển truy cập môi trường

16


802.11 MAC logic

17

IFS( Khoảng cách liên khung)
1.IFS ngắn
+IFS ngắn nhất
+Sử dụng cho các hoạt động phản hồi ngay lập tức
2.IFS chức năng hợp điểm (PIFS)
+IFS trung bình
+Sử dụng bằng cách tập trung hóa bộ điều chỉnh ở PCF phối hợp khi sử dụng các thăm
dò
3.IFS chức năng hợp phân bố
+IFS dài nhất
+Sử dụng khi có sự trì hỗn nhỏ nhất của hoạt động khung không đồng bộ cho truy cập
Cách dùng IFS

18


1.SIFS
+ACK
+CTS
+Phản hồi cực
2.PIFS
+Được sử dụng bởi bộ điều chỉnh tập trung hố trong việc phát đi thăm dị
3.DIFS
+Được sử dụng cho tất cả các hoạt động không đồng bộ
Định dạng khung MAC 802.11

Khung MAC-Trường địa chỉ

Tới DS

Từ DS

IBSS

0

0

Khơng có AP,DS

Địa chỉ
1
DA

Địa chỉ
2
SA

MAC#2

Chức năng

Địa chỉ
3
BSSID

MAC#1

Địa chỉ 4
Không dùng

Chức năng

Tới DS

Từ DS

Địa chỉ
1

Địa chỉ
2

Địa chỉ
3

Địa chỉ 4

TớiAP(hồng ngoại
)

1

0

BSSID

SA

DA

Không dùng

19


BSSID được tạo ra ngẫu nhiên
802.11

AP

Khách

Máy chủ

RA/BSSID

SA/TA

Tới DS

Chức năng
Từ AP(hồng ngoại
)
WDS (Cầu nối )

Từ DS

Địa chỉ
1

Địa chỉ
2

Địa chỉ
3

0

1

DA

BSSID

SA

1

1

RA

TA

DA

DS
Server

AP
TA/BSSID

Clien
t
RA/DA

TA

Địa chỉ
4
Không
dùng
SA

SA

802.11

SA

DA

DS

R
A

802.11

AP

DA

AP
Máy chủ

Hệ thống phân phối không dây
Lớp PHY IEEE 802.11
1.Môi trường PHY được xác định bởi chuẩn 802.11
+Quang phổ rộng liên tục trực tiếp
-Hoạt động trong dải ISM 2.4 GHz
-Dữ liệu có tốc độ trong khoảng 1 và 2 Mbps
-13 kênh (Châu âu ) và 1 ( Nhật Bản )

20


+Trải phổ nhảy tần
-Hoạt động trong dải ISM 2.4 GHz
-Dữ liệu có tốc độ 1 và 2 Mbps
-23 kênh ( Nhật) và 70 ở Mỹ
3.Hồng ngoại
+1 và 2 Mbps
+Sóng dài từ 850 đến 950 nm

21


802.11

802.11a

802.11b

802.11g

Độ
rộng
dải
sẵn
có

83.5MHz

300MHz

83.5MHz

83.5MHz

Hoạt
động
liên
tục
khơng
cấp
phép

2.42.4835GHz

DSSS,FHSS

5.15-5.35GHz
OFDM
5.725-5.825GHz
OFDM

2.4-2.4835GHz
DSSS

2.4-2.4835GHz
DSSS,OFDM

Số
lượng
các
kênh
khơng
phủ
nhau

3(trong
nhà/ngồi
trời)

4trong
nhà
4(trong
nhà/ngồi
trời)

4ngồi trời

3(trong
nhà/ngồi trời)

3(trong nhà/ngồi trời)

Tốc
độ dữ
liệu
trên
mỗi
kênh

1,2Mbps

6,9,12,18,24,36,48,54
Mbps

1,2,5.5,11Mbps

1,2,5.5,6,9,11,12,18,24,36,48,54Mbps

Độ
tương
thích

802.11

W i-fi5

Wi-fi

Wi-fi
và thấp hơn

ở

11Mbps

b) IEEE 802.11a
1.Cấu trúc kênh
+Sử dụng dải U-NII liên tục
+Tiêu chuản xác định mặt phổ truyền

22


-Mục đích là để ràng buộc các vùng của phổ của tín hiệu truyền đi (ví dụ như các tín hiệu ở

các kênh liền kề không ảnh hưởng với nhau )
2.Cấu trúc kênh
+Các kênh sẵn có

3.Mã hố và Điều chế
+Sử dụng OFDM
23


-Đồng thời cũng được gọi là việc điều chỉnh đa sóng mang

-Sử dụng các tín hiệu đa sóng mang ở các tần số khác nhau , gửi một vài bit trong mỗi kênh
-Các truyền sóng thứ cấp được điều chế để sử dụng BPSK , QPSK , 16-QAM hoặc 64-QAM

Tỷ lệ dữ liệu

Điều chỉnh

Tỷ lệ mã hố

6Mbps
9Mbps
12Mbps
18Mbps
24Mbps
36Mbps
48Mbps
54Mbps

BPSK
BPSK
QPSK
QPSK
16-QAM
16-QAM
64-QAM
64-QAM

2-Jan
4-Mar
2-Jan

4-Mar
2-Jan
4-Mar
3-Feb
4-Mar

Bit
được
mã hố
trên mỗi
truyền
sóng
thứ cấp
1
1
2
2
4
4
6
6

Bit mã
hoá trên
mỗi
OFDM

Bit dữ
liệu mỗi
OFDM

48
48
96
96
192
192
288
288

24
36
48
72
96
144
192
216

c) IEEE802.11b
1.Là mở rộng của 802.11 DSSS
2.Cung cấp dữ liệu tỷ lệ trong khoảng 5.5 và 11 Mbps trong dải ISM
3.Sử dụng chip tỷ lê 11 MHz vì vậy có độ rộng dải giống như DSSS bản gốc
4.Tỷ lệ dữ liệu cao hơn đạt được bằng cách sử dụng CCK khi điều chỉnh
5.Cấu trúc kênh

24


1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

1

1

1

1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

1

1

1

1

d) IEEE802.11g
1.Là mở rộng của 802.11b
+Đạt được tỷ lệ dữ liệu từ trên 20Mbps đến 54Mbps
+Hoạt động trong vùng 2.45GHz
+Tương thích với 802.11b

Tỷ lệ
(Mbps)
1
2
5.5
6
9
11
12

dữ

liệu

Hoạt động điều chế

Tốc độ dữ liệu (Mbps)

Lược đồ điều chế

DSSS
DSSS
CCK hoặc PBCC
ERP-OFDM
ERP-OFDM
CCK hoặc PBCC
ERP-OFDM

18
22

24
33
36
48
54

ERP-OFDM
ERP-PBCC
ERP-OFDM
ERP-PBCC
ERP-OFDM
ERP-OFDM
ERP-OFDM

25