Nghiên cứu xây dựng mạng thông tin vô tuyến đa người dùng tốc độ cao và ứng dụng tại trường đại học kỹ thuật công nghệ cần thơ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN HIẾU NGHĨA

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MẠNG THÔNG TIN
VÔ TUYẾN ĐA NGƯỜI DÙNG TỐC ĐỘ CAO VÀ
ỨNG DỤNG TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ CẦN THƠ

C
C

R
L
T.

U
D

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử
Mã số: 8520203

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS NGUYỄN VĂN TUẤN
2. PGS.TS NGUYỄN LÊ HÙNG

Đà Nẵng, 2019


LỜI CAM ĐOAN

C
C

U
D

R
L
T.


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 1
1. Tính cần thiết của đề tài.................................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ........................................................................................................ 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .................................................................................... 2
4. Phương pháp nghiên cứu: ................................................................................................. 2
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.......................................................................... 2
6. Cấu trúc của luận văn ....................................................................................................... 3
Chương 1 -TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNGTIN VỐ TUYẾN ĐA NGƯỜI
DÙNG .................................................................................................................................. 4
1.1. Giới thiệu chương .......................................................................................................... 4

C
C

1.2. Ứng dụng và lợi ích của mạng WLAN.......................................................................... 4

R

L
T.

1.2.1. Các ứng dụng của mạng WLAN ................................................................................ 4
1.2.2. Các lợi ích của mạng WLAN ..................................................................................... 5

U
D

1.2.3. Hạn chế của mạng WLAN ......................................................................................... 6
1.2.4 Bảng so sánh ưu và nhược điểm giữa mạng không dây và có dây.............................. 6
1.3. Truyền dẫn trong WLAN và các thiết bị mạng WLAN ................................................ 8
1.3.1. Truyền dẫn trong WLAN ........................................................................................... 8
1.3.1.1. Sóng vơ tuyến (radio) .............................................................................................. 8
1.3.1.2. Sóng viba ................................................................................................................. 8
1.3.2. Thiết bị truyền dẫn mạng WLAN .............................................................................. 9
1.3.2.1. Card PCI Wireless ................................................................................................... 9
1.3.2.2. Card PCMCIA Wireless .......................................................................................... 9
1.3.2.3. Card USB Wireless.................................................................................................. 9
1.3.2.4. Anten thu phát ......................................................................................................... 9
1.3.2.5. Các cầu nối của WLAN ......................................................................................... 10
1.4. Bảo mật trong mạng WLAN ....................................................................................... 11
1.5. Kết luận chương .......................................................................................................... 12
Chương 2 - CHUẨN IEEE 802.11.AC WAVE2 CHO MẠNG VÔ TUYẾN .............. 13
ĐA NGƯỜI DÙNG TỐC ĐỘ CAO ................................................................................ 13
2.1. Giới thiệu chương ........................................................................................................ 13


2.2. Các tiêu chuẩn của mạng WLAN ................................................................................ 13
2.2.1 Giới thiệu về các tiêu chuẩn ...................................................................................... 13

2.2.2. Chuẩn IEEE 802.11AC ............................................................................................ 18
2.2.2.1. Các thành phần kiến trúc ....................................................................................... 18
2.2.2.2. Mô tả các lớp chuẩn IEEE 802.11 và 802.11 ac ................................................... 22
2.2.2.4. Các chứng thực mức MAC .................................................................................... 24
2.2.2.5. Phân đoạn và Tái hợp ............................................................................................ 24
2.3. Các mơ hình mạng WLAN .......................................................................................... 25
2.3.1 Giới thiệu ................................................................................................................... 25
2.3.2. Mơ hình mạng WLAN.............................................................................................. 26
2.4. Bảo mật trong mạng WLAN ....................................................................................... 28

C
C

2.4.1. Giới thiệu .................................................................................................................. 28

R
L
T.

2.4.2. Bảo mật bằng WEP (Wired Equivalent Privacy) ..................................................... 29
2.4.3 Bảo mật bằng WPA (Wifi Protected Access) ........................................................... 29
2.5. Kết luận chương .......................................................................................................... 31

U
D

Chương 3 - TÍNH TỐN THIẾT KẾ MẠNG WLAN CỦA ........................................ 32
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CẦN THƠ .................................. 32
3.1 Giới thiệu chương ......................................................................................................... 32
3.2. Các vấn đề cơ bản trong việc tính toán thiết kế mạng WLAN.................................... 32

3.2.1 Xem xét các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng tín hiệu trong mạng WLAN ............. 32
3.3. Cấu hình mạng WLAN của Trường Đại học Kỹ thuật - Công nghệ Cần Thơ............ 39
3.3.1. Hiện trạng mạng LAN tại Trường Đại học Kỹ thuật - Công nghệ Cần Thơ ............ 39
3.3.2 Phương án triển khai mạng WLAN ........................................................................... 42
3.3.3. Đề xuất về tính năng cơ bản của thiết bị mới........................................................... 43
3.3.4. Phương án triển khai mạng WLAN đa người dùng tốc độ cao tại Trường Đại học
Kỹ thuật - Công nghệ Cần Thơ. .......................................................................................... 44
3.4. Tính tốn thiết kế ......................................................................................................... 49
3.4.1. Kết nối từ nguồn phát tới thiết bị người dùng ở bên ngoài (sân trường)................. 49
3.4.2. Kết nối từ nguồn phát tới thiết bị người dùng trong nhà (trong phòng học) ........... 51
3.5. Kết luận chương .......................................................................................................... 51


Chương 4 - TÍNH TỐN, MƠ PHỎNG MẠNG WLAN ............................................. 53
TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CẦN THƠ .......................... 53
SỬ DỤNG PHẦN MỀM CHUYÊN DỤNG EKAHAU................................................. 53
4.1. Giới thiệu chương ........................................................................................................ 53
4.2. Thông tin chung về phần mềm ESS (EKAHAU SITE SURVEY) ............................ 53
4.3. Ứng dụng phần mềm chuyên dụng Ekahau site survey để làm sáng tỏ tính tốn mạng
WLAN tại Trường Đại học Kỹ thuật - Công nghệ Cần Thơ .............................................. 54
4.3.1. Giao diện phần mềm và thao tác nhập dữ liệu......................................................... 54
4.3.2. Kết quả thực nghiệm sau khi nhập dữ liệu tính tốn thiết kế mạng WLAN tại
Trường Đại học Kỹ thuật - Công nghệ Cần Thơ ................................................................ 57
4.4. Thiết lập các bước bảo mật nâng cao và mô phỏng diễn giải các chức năng bảo mật
nâng cao quản trị mạng theo phương thức phần mềm ứng dụng unifi controller .............. 63

C
C

R

L
T.

4.4.1. Giới thiệu phần mềm ứng dụng unifi controller ...................................................... 63
4.4.2. Cơ chế bảo mật và cấu hình bảo mật với phần mềm unifi controller ...................... 63

U
D

4.5. Kết luận chương .......................................................................................................... 66
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................................ 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 68
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI........................................... Error! Bookmark not defined.
PHỤ LỤC ........................................................................................................................... 70
[18] Kết quả tính tốn thiết kế mạng theo phần mềm chuyên dụng Ekahau...................... 70
[19]Hướng dẫn cài đặt phần mềm mô phỏng unifi controller vào thực tiễn mạng Wlan . 81
Bước 3: Trường hợp UniFi Controller cài đặt trên máy tính local (Local Controller) .... 89
1. Site: ................................................................................................................................ 89
2. Adopt: ............................................................................................................................. 89
3. Set inform: :8080/inform ............................................................... 89
Bước 4: Kết nối UniFi Access Point (AP) với mạng LAN ................................................ 90


NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MẠNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN ĐA NGƯỜI DÙNG
TỐC ĐỘ CAO VÀ ỨNG DỤNG TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC
KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CẦN THƠ
Học viên: Nguyễn Hiếu Nghĩa

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử

Mã số: 8520203 Khóa: K36 KTĐTCT

Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN

Tóm tắt - Luận văn này nghiên cứu xây dựng mạng thông tin vô tuyến đa người dùng tốc
độ cao và ứng dụng tại Trường Đại học Kỹ thuật - Công nghệ Cần Thơ. Luận văn đề xuất
giải pháp xây dựng mạng WLAN dựa vào tiêu chuẩn IEEE 802.1lac WAVE2 cho mạng vô
tuyến đa người dùng tốc độ cao. Tiếp đến, dựa vào hiện trạng sử dụng mạng WLAN tại
Trường và các thông số kỹ thuật của các trang thiết bị, luận văn đề xuất cấu hình và lập
phương án triển khai theo nhu cầu sử dụng mạng WLAN tại Trường Đại học Kỹ thuật Cơng nghệ Cần Thơ. Để kiểm chứng độ chính xác của các kết quả tính tốn thiết kế, luận
văn sử dụng phần mềm thiết kế chuyên dụng Ekahau (Ekahau site survey) mơ tả tính tốn
thiết kế kết nối từ nguồn phát tới thiết bị người dùng ở bên ngoài (sân trường) và kết nổi từ
nguồn phát tới thiết bị người dùng trong nhà (trong phịng học). Sau đó, luận văn sử dụng
phần mềm chuyên dụng Unifi để cài đặt, nâng cao tính bảo mật cho mạng WLAN của Trường.

C
C

R
L
T.

U
D

Từ khóa - ứng dụng WLAN; IEEE 802.1lac WAVE2, mạng vơ tuyến đa người dùng tôc
độ cao; bảo mật;
STUDY ON BUILDING HIGH-SPEED MULTI –USERS WIRELESS
LOCAL AREA NETWORK (WLAN) AND ITS APPLICATION AT CAN THO
UNIVERSITY OF ENGINEERING AND TECHNOLOGY

Abstract - This thesis studies the building of a high-speed multi-user Wireless Local Area
Network (WLAN) and its application at Can Tho University of Engineering and
Technology. This thesis proposes solution for building a new WLAN based on IEEE
802.11ac Wave2 standard for high-speed multi-user WLAN. Then, the thesis proposes its
configuration and deployment plan based on the current structure and available equipment
of WLAN at the university. In order to check the accuracy of calculating and designing
results, the thesis uses specialized design software named Ekahau (Ekahau Site Survey)
that carry out calculating and designing from the source to the outdoor user devices (at
school yard) and from the source to the indoor user devices (in classroom). After that, the
thesis uses specialized software named Unifi to set up and enhance the security of this new
WLAN.
Keywords - WLAN application; IEEE 802.1lac WAVE2, high-speed multi-user Wireless
Local Area Network; security.


CÁC TỪ VIẾT TẮT
Thuật ngữ
ACK
Ad-hoc
ADSL
AES
AP
AR
BER
BSSs
BSS
BSSID
CA
CD
CRC

CTS
DCF
DBPSK
DES
DFIR
DHCP
DS
DSSS
EAP
ESS
ESSID
EP
FHSS
IBSSs
IEEE
IFS
IP
ISO
LAN

Nghĩa tiếng Anh
Acknowledgement
Ad-hoc network
Asymmetric Digital Subscriber Line
Advanced Encryption Standard
Access Point
Association Request
Bit Error Rate
Basis Service Set
Broadcasting Support Service

Basis Service Set Identification
Collision Avoidance
Collision Detection
Cyclic Redundancy Check
Clear To Send
Distributed Coordination Function
Differential Binary Phase Shift Keying
Data Encryption Standard
Diffused Infrared
Dynamic Host Configuration Protocol
Distribution System
Direct Sequence Spread Spectrum
Extensible Authentication Protocol
Extended Service Set
ESS Identification
Extension Point
Frequency Hopping Spread Spectrum
Independent Basic Service Set
Institute of Electrical and Electronic
Engineering
Interframe Space
Internet Protocol
International Standards Organization
Local Area Network

Nghĩa tiếng Việt
Xác nhận
Mạng Ad-hoc
Đường dây thuê bao số không đối xứng
Chuẩn mã hoá tiên tiến

Điểm truy nhập
Yêu cầu kết hợp
Tỉ lệ lỗi bít
Bộ dịch vụ cơ sở
Dịch vụ hỗ trợ quảng bá
Nhận dạng BSS
Tránh xung đột
Phát hiện xung đột
Kiểm tra dư vịng
Xố để phát
Chức năng phối hợp phân bố
Khoá dịch pha nhị phân vi sai
Chuẩn mã hoá dữ liệu
Hồng ngoại khuếch tán
Giao thức cấu hình host động
Hệ thống phân bố
Trải phổ chuỗi trực tiếp
Giao thức nhận thực mở rộng
Bộ dịch vụ mở rộng
Nhận dạng ESS
điểm mở rộng
Trải phổ nhảy tần
Bộ dịch vụ cơ sở độc lập

C
C

R
L
T.

U
D

LMSC

LAN/MAN Standards Committee

MAC
Mbps
MIC

Media Access Control
Megabits Per Second
Message Integrity Check

Viện kỹ thuật và điện tử
Khoảng trống liên khung
Giao thức Internet
Tổ chức chuẩn hoá quốc tế
Mạng nội bộ
Ủy ban các tiêu chuẩn mạng
LAN/MAN
Điều khiển truy nhập môi trường
Đơn vị đo tốc độ truyền dẫn dữ liệu
Kiểm tra tính tồn vẹn bản tin


MPDU
MSDU

NAV
NIC
OSI
PC
PCI
PDA
PHY
PIFS
PPPoE
PPTP
QoS
RADIUS
RC
RR
RTS
SIFS
SNR
TCP/IP
TS
USB
UHF
VHF
VPN
WDS
WEP
WPA
Wi-Fi
WLAN

Đơn vị dữ liệu giao thức MAC

Đơn vị dịch vụ dữ liệu MAC
Vector cấp phát mạng
Card giao diện mạng
Mơ hình kết nối các hệ thống mở
Máy tính cá nhân
Kết nối thành phần ngoại vi
Thiết bị kỹ thuật số hỗ trợ cá nhân
Lớp vật lý
Khoảng trống liên khung PCF
Giao thức điểm nối điểm qua môi
trường Ethernet.
Giao thức tạo đường ống điểm đến
Point – to – Point Tunneling Protocol
điểm
Quality of Service
Chất lượng dịch vụ
Remote Authentication Dial – In
Dịch vụ người sử dụng quay số nhận
User Service
thực từ xa
Rivest Ciphe
Mật mã học ngẫu nhiên
Reassociation Request
Yêu cầu tái kết hợp
Request to Send
Yêu cầu truyền
Short IFS
IFS ngắn
Signal – to – Noise Ratio
Tỉ số tín hiệu trên tạp nhiễu

Transmission Control
Giao thức Internet/Giao thức điều
Protocol/Internet Protocol
khiển truyền dẫn
Time Slot
Khe thời gian
Universal Serial Bus
Bus nối tiếp chung
Ultra high frequency
Dải tần vô tuyến 300MHz ->3 GHz
Very high frequency
Dải tần vô tuyến ( 30->300) MHz
Virtual Private Network
Mạng riêng ảo
Wireless Distribution System
Hệ thống cho phép liên kết không dây
Wired Equipvalent Privacy
Bảo mật tương ứng hữu tuyến
Wi – Fi Protected Access
Truy nhập được bảo vệ Wi – Fi
Wireless - Fidelity
Vô tuyến - Tính trung thực
Wireless Local Area Network
Mạng nội hạt vơ tuyến
MAC Protocol Data Unit
MAC service data unit
Network Allocation Vector
Network Interface Card
Open System Interconnection
Personal Computer

Peripheral Component Interconnect
Personal Digital Associasion
Physical layer
PCF Interframe Space
Point- toPoint Protocol over Ethernet

C
C

U
D

R
L
T.


MỤC LỤC HÌNH
Hình&Bảng

Tên hình & Bảng

Trang

Hình 1.1

Truyền dữ liệu qua sóng vơ tuyến

8

Hình 1.2

Truyền dữ liệu thơng qua vệ tinh

8

Hình 1.3

Truyền dữ liệu trực tiếp giữa hai thiết bị

8

Hình 1.4

Mơ hình Bridge Mode

11

Hình 1.5

Mơ hình Repeater Mode

11

Hình 2.1

Giai đoạn chuẩn 802.11 phát triển theo thời gian

14

Hình 2.2

So sánh tốc độ và băng thơng các chuẩn 802.11

14

C
C

Hình 2.3

Ứng dụng nhiều người dùng của Multi user-MIMO cung cấp
một số lợi thế đáng kể so với SU-MIMO

15

Hình 2.4

Tính năng truyền dữ liệu bằng cơng nghệ đa ăng ten MIMO

15

Hình 2.5

Tín hiệu phát đa hướng với cơng nghệ beamforming

16

Hình 2.6

R
L
.

UT

D

Biểu đồ bên do Netgear cung cấp cho thấy khoảng phủ sóng
802.11ac

16

Hình 2.7

Thơng số kỹ thuật cơ bản của chuẩn 802.11ac Wave 2

18

Hình 2.8

Thơng lượng tiềm năng của 802.11ac Wave 2

20

Hình 2.9

Cơ sở hạ tầng 802.11ac wave2 được giới thiệu ra thị trường

20

Hình 2.10

Hoạt động SU-MIMO

21

Hình 2.11

Hoạt động MU-MIMO

22

Hình 2.12

Cải thiện hiệu năng của thiết bị chuẩn 802.11n

23

Hình 2.13

Khung MSDU

24

Hình 2.14

Khách hàng và điểm truy cập

25

Hình 2.15

Nhiều điểm truy cập và Roaming

25

Hình 2.16

Cách sử dụng của một điểm mở rộng (EP)

26

Hình 2.17

Cách sử dụng anten định hướng

26


Hình 2.18

Mơ hình mạng Adhoc

27

Hình 2.19

Mạng WLAN cơ sở

27

Hình 2.20

Mơ hình mở rộng mạng

28

Hình 2.21

Sơ đồ mã hóa bằng WEP

29

Hình 2.22

Messages trao đổi trong quá trình authentication

30

Hình 3.1

Hai phương án sử dụng 2,4 GHz và 5 GHz (cùng khoảng
cách)

33

Hình 3.2

Tăng cơng suất phát làm tăng khoảng cách truyền dẫn

34

Hình 3.3

Thay đổi kênh truyền có thể tăng khoảng cách (vùng phủ
sóng)

35

Hình 3.4

Chọn anten có hệ số khuếch đại lớn làm tăng được khoảng
cách truyền dẫn

36

Hình 3.5

Thay đổi hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại làm thay đổi vùng phủ
sóng

36

Hình 3.6

Sử dụng bộ lặp có thể tăng cường vùng phủ sóng

37

Hình 3.7

Giảm nhiễu tín hiệu vơ tuyến cho phép vùng phủ sóng

38

Hình 3.8

Sơ đồ mạng Trường Đại học Kỹ thuật - Cơng nghệ Cần Thơ hiện
tại

39

Hình 3.9

Sơ đồ mạng Trường Đại học kỹ thuật - Cơng nghệ Cần Thơ
được đề xuất

41

Hình 3.10

Sơ đồ thiết kế mơ phỏng lắp đặt trạm phát

44

Hình 3.11

Sơ đồ tổng thể các khu nhà.

45

Hình 4.1

Giao diện chính của phần mềm chuyên dụng

53

Hình 4.2

Nhập sơ đồ vào phần mềm

53

Hình 4.3

Nhập router Unifi AP Pro vào phần mềm

54

Hình 4.4

Định dạng nhập dữ liệu cần sử dụng

54

C
C

R

L
T.

U
D


Hình 4.5

Đặt các router vào phạm vi mạng đã khảo sát tính tốn

55

Hình 4.6

Khai báo thơng số kênh truyền

55

Hình 4.7

Hiển thị thơng tin đã nhập liệu vào phần mềm

56

Hình 4.8

Thơng tin cụ thể cho Voice + data

56

Hình 4.9

Kết quả thực nghiệm mạng WLAN

62

Hình 4.10

Đăng nhập vào router Unifi AP PRO

62

Hình 4.11

Cấu hình bảo mật cho từng sóng phát ra từ router

62

Hình 4.12

Thiết lập bảo mật

63

Hình 4.13

Các tùy chọn bảo mật nâng cao

Hình 4.14

Gán địa chỉ MAC, MAClist

Hình 4.15

Lịch sử người đăng nhập vào router

U
D

R
L
T.

C
C

64
64
64


1
MỞ ĐẦU
1. Tính cần thiết của đề tài
Ngày nay cùng với sự phát triển rất mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật nói chung và
ngành Điện tử Viễn thơng nói riêng, công nghệ không dây đã ra đời và phát triển mạnh mẽ
giúp cho người dùng linh động hơn trong việc liên lạc trao đổi thông tin. Mạng thông tin
vô tuyến đa người dùng tốc độ cao là hệ thống mạng máy tính cho phép người dùng kết nối
với hệ thống mạng hữu tuyến truyền thống thông qua một kết nối khơng dây. Đặc biệt

trường học là nơi có rất nhiều thiết bị sử dụng internet thơng qua sóng Wi-Fi để tìm kiếm
tài liệu phục vụ cho học tập, nghiên cứu cũng như giải trí. Đa số các trường đại học, cao
đẳng, dạy nghề, trung học…đều đang gặp rất nhiều khó khăn với hệ thống cung cấp internet
có dây và khơng dây của mình. Trong thời gian gần đầy, nhu cầu truy cập internet và mạng
LAN của sinh viên, cán bộ viên chức nhà trường rất lớn để trao đổi thông tin bài giảng,
nguồn tài nguyên thư viện, đào tạo trực tuyến từ xa…

C
C

R
L
T.

Tuy nhiên, hạ tầng mạng hiện tại không đáp ứng nổi thời kỳ bùng nổ những thiết bị
thông minh: SmartPhone, Laptop, Tablet cùng các ứng dụng cần nguồn tài nguyên lớn:
Zalo, Skype, FaceTime,… Điều này đặt ra thách thức phải đổi mới trang bị cho một hệ
thống Wi-Fi tốc độ cao hơn và ổn định hơn thay thế cho hệ thống LAN khó quản lý, đồng
thời yêu cầu hệ thống phục vụ nhiều người dùng, tốc độ cao hơn mạng có dây, cần tính bảo
mật cao, vùng phủ sóng rộng lớn và kết nối khơng bị gián đoạn. Những khu vực hạn chế
kéo dây cáp Ethernet cũng cần thay thế phủ sóng Wi-Fi như các khu vực chung, các lớp
học tạm, khu thực hành thí nghiệm hay nhiều nơi khác trong khuôn viên trường. Đội ngũ
nhân viên phụ trách công nghệ thông tin của trường không đáp ứng kịp với khối lượng công
việc quá lớn, nên giải pháp xây dựng mạng không dây WLAN cho trường học là giải pháp
hợp lý, tiết kiệm và hiện đại nhất. Các vấn đề này đã và đang được rất nhiều viện nghiên
cứu, các cơ quan, công ty về bảo mật cũng như những nhà sản xuất thiết bị không dây quan
tâm. Đây là một hướng nghiên cứu mở cho những những người muốn nghiên cứu vấn đề
an toàn trong hệ thống mạng khơng dây, đặc biệt là mạng máy tính khơng dây.

U

D

Do đó, việc thay thế phần nào mạng lan hữu tuyến thành mạng WLAN là hoàn toàn
hợp lý. Bản thân tôi là một cán bộ quản lý về hạ tầng mạng tại Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ Cần Thơ nên đã nhìn thấy rõ những ưu khuyết điểm về hệ thống mạng Wi-Fi,
LAN nội bộ này. Chính những lý đó nên tơi quyết định chọn đề tài: “Nghiên cứu xây dựng
mạng thông tin vô tuyến đa người dùng tốc độ cao và ứng dụng tại Trường Đại học Kỹ
thuật - Công nghệ Cần Thơ”.


2
2. Mục đích nghiên cứu
Từ nhu cầu và tính cấp thiết của mạng WLAN trong việc trao đổi dữ liệu nên trong
luận văn này em sẽ đi vào nghiên cứu thiết kếhạ tầng trang thiết bị, cơ sở vật chất và cấu
hình một mạng WLAN đa người dùng tốc độ cao cho khối nhà hành chính, mở rộng quy
mơ phát wifi đến các phòng học lý thuyết thực hành nhằm đưa ra khuyến nghị ứng dụng
vào thực tế tại Trường đồng thời cấu hình nhiều lớp bảo mật nhằm mục đích nâng cao tính
an tồn cho dữ liệu người sử dụng.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu:
- Kiến thức tổng quan về mạng không dây,
- Các giải pháp nâng cao chất lượng sử dụng mạng LAN - WIFI,

C
C

- Hệ thống mạng internet cho Trường Đại học Kỹ thuật - Công nghệ Cần Thơ.

R
L
T.

Phạm vi nghiên cứu:

- Hạ tầng mạng hiện hữu tại Trường Đại học Kỹ thuật - Công nghệ Cần Thơ.

U
D

- Mạng WLAN đa người dùng tốc độ cao
4. Phương pháp nghiên cứu:

Phương pháp nghiên cứu xuyên suốt của luận văn là kết hợp nghiên cứu lý thuyết với
tính tốn/mơ phỏng để kiểm chứng nội dung đề tài. Các nội dung cụ thể được trình bày như
sau:
- Sưu tập các tài liệu tham khảo, các cơng trình nghiên cứu liên quan đến đề tài
- Phân tích các số liệu và thơng tin liên quan hệ thống LAN - WIFI.
- Tính tốn thiết kế mạng WLAN thỏa mãn yêu cầu đề ra
- Sử dụng phần mềm chuyên dụng để đánh giá, kiểm chứng các nội dung tính tốn
thiết kế mạng.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Bên cạnh thuật toán mang ý nghĩa khoa học trong lĩnh vực thông tin vô tuyến đa người
dùng, luận văn còn đề xuất phương án xây dựng phần mềm chun dụng thiết kế WLAN,
tính tốn tự động giá trị thơng tin, có khả năng áp dụng cho một số chương trình đơn giản
trong thực tế.


3
6. Cấu trúc của luận văn
Luận văn này gồm 4 chương:
Chương 1. Tổng quan về mạng thông tin vô tuyến đa người dùng

Chương này sẽ giới thiệu cơ bản về một mạng WLAN:
- Trình bày về mạng WLAN.
- Các ứng dụng và lợi ích của mạng WLAN mạng lại.
- So sánh ưu và nhược điểm giữa mạng không dây và mạng có dây.
- Phương thức truyền dẫn trong mạng WLAN và các thiết bị mạng WLAN.
- Biện pháp bảo mật trong mạng WLAN.
Chương 2. Chuẩn IEEE 802.11.AC và 802.11 AC wave 2 cho mạng vô tuyến đa
người dùng tốc độ cao

C
C

R
L
T.

Chương này sẽ trình bày các tiêu chuẩn, phân tích mơ hình và bảo mật trong mạng
WLAN của chuẩn IEEE 802.11.AC và 802.11 AC wave 2
Chương 3. Tính tốn thiết kế mạng vô tuyến đa người dùng tốc độ cao

U
D

Chương 4. Tính tốn, mơ phỏng áp dụng vào mạng tại Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ Cần Thơ


4
Chương 1 -TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNGTIN VỐ TUYẾN
ĐA NGƯỜI DÙNG
1.1. Giới thiệu chương

Mạng WLAN là một hệ thống thông tin vô tuyến liên lạc dữ liệu linh hoạt được thực
hiện như phần mở rộng, hoặc thay thế cho mạng LAN hữu tuyến trong nhà hoặc trong các
cơ quan. Sử dụng sóng điện từ, mạng WLAN truyền và nhận dữ liệu qua khoảng không, tối
giản nhu cầu cho các kết nối hữu tuyến. Như vậy, mạng WLAN kết nối dữ liệu với đa người
dùng lưu động và thông qua cấu hình được tinh giản hóa, cho phép xây dựng một mạng
LAN với cấu hình linh hoạt hơn.
Chương tập trung trình bày các nội dung sau đây:
- Tổng quan về mạng WLAN.

C
C

- Các ứng dụng và lợi ích của mạng WLAN mạng lại.

R
L
T.

- So sánh ưu và nhược điểm giữa mạng khơng dây và mạng có dây.
- Phương thức truyền dẫn trong mạng WLAN và các thiết bị mạng WLAN.

U
D

- Biện pháp bảo mật trong mạng WLAN.
1.2. Ứng dụng và lợi ích của mạng WLAN
1.2.1. Các ứng dụng của mạng WLAN

Mạng thông tin vô tuyến WLAN đa người dùng là kỹ thuật thay thế cho mạng LAN
hữu tuyến truyền thống, nó cung cấp mạng cuối cùng với khoảng cách kết nối tối thiểu giữa

một mạng xương sống và mạng trong nhà hoặc người dùng di động trong các cơ quan. Sau
đây là các ứng dụng phổ biến của mạng thông tin vô tuyến WLAN đa người dùng thông
qua tốc độ cao và tính linh hoạt của mạng WLAN:
- Trong lĩnh vực y tế, các y bác sỹ và điều dưỡng trao đổi thông tin về bệnh nhân một
cách tức thời, hiệu quả hơn nhờ các máy tính notebook, Smart phone sử dụng cơng nghệ
mạng thơng tin vơ tuyến WLAN.
- Các nhóm tư vấn bán hàng online làm việc tăng năng suất với khả năng cài đặt mạng
tốc độ cao.
- Nhà quản lý mạng trong các môi trường năng động tối thiểu hóa tổng hao phí đi lại,
bổ sung và thay đổi với mạng WLAN, do đó giảm bớt hơn giá thành sở hữu mạng LAN
truyền thống.


5
- Các cơ sở đào tạo của các công ty và các sinh viên ở các trường đại học cao đẳng sử
dụng kết nối không dây để dễ dàng truy cập thông tin, trao đổi thông tin, và nghiên cứu.
- Các nhà quản lý mạng nhận thấy rằng mạng thông tin vô tuyến WLAN đa người
dùng tốc độ cao là giải pháp cơ sở hạ tầng mạng lợi nhất để lắp đặt nâng cấp các máy tính
nối mạng trong các tòa nhà cũ.
- Nhà quản lý của các cửa hàng bán lẻ sử dụng mạng không dây để đơn giản hóa việc
tái định cấu hình mạng thường xun.
- Các nhà quản lý mạng thực hiện mạng WLAN để cung cấp dự phòng cho các ứng
dụng trọng yếu đang hoạt động trên các mạng nối dây.
- Các cán bộ cấp cao trong các phòng hội nghị cho các quyết định nhanh hơn vì họ sử
dụng thơng tin thời gian thực ngay tại bàn hội nghị.

C
C

1.2.2. Các lợi ích của mạng WLAN

R
L
T.

Sự phát triển mạnh mẽ của các nhà mạng và các dịch vụ trực tuyến là bằng chứng cụ
thể với lợi ích của dữ liệu và chia sẻ nguồn tài nguyên dùng chung. Với mạng thông tin vô
tuyến WLAN, người dùng truy cập thơng tin dùng chung mà khơng cần tìm cáp mạng để
cắm vào để thiết lập hoặc bổ sung mạng mà không lắp đặt hoặc di chuyển dây nối. Mạng
WLAN cung cấp các hiệu suất sau: phục vụ đa người dùng, tiện nghi, và các lợi thế về hao
phí hơn hẳn các mạng nối dây truyền thống.

U
D

- Khả năng di động cải thiện hiệu suất và dịch vụ
- Các hệ thống mạng WLAN cung cấp sự truy cập thông tin thời gian thực tại bất cứ
đâu cho người dùng, hỗ trợ rất tốt về hiệu suất làm việc mà mạng nối dây không thể thực
hiện được.
- Đơn giản và tốc độ cao trong cài đặt (cài đặt hệ thống mạng WLAN nhanh và dễ
dàng và loại trừ nhu cầu kéo cáp qua tường và các trần nhà).
- Linh hoạt trong cài đặt (công nghệ không dây cho phép mạng đi đến các nơi mà
mạng nối dây không thể).
- Giảm bớt giá thành khi thực hiện (trong khi đầu tư ban đầu của phần cứng cần cho
mạng WLAN có giá thành cao hơn các chi phí phần cứng mạng LAN hữu tuyến, nhưng chi
phí cài đặt tồn bộ và giá thành tính theo tuổi thọ thấp hơn đáng kể. Các lợi ích về giá thành
tính theo tuổi thọ là đáng kể trong môi trường năng động yêu cầu thường xuyên di chuyển,
bổ sung, và thay thế).

6
- Tính linh hoạt của các hệ thống (mạng WLAN được định hình theo các kiểu khác
nhau để đáp ứng các nhu cầu của các ứng dụng và các cài đặt cụ thể. Cấu hình mạng dễ
thay đổi từ các mạng độc lập phù hợp với số nhỏ người dùng đến các mạng cơ sở hạ tầng
với hàng nghìn người sử dụng trong một vùng rộng lớn).
- Khả năng vô hướng (các mạng máy tính khơng dây có thể được cấu hình theo 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, có
khả năng di chuyển trên một vùng rộng)
1.2.3. Hạn chế của mạng WLAN
Mặc dù có nhiều ưu điểm cho thấy mạng Wireless như: tính linh động, tiện lợi, thoải
mái…thì mạng Wireless vẫn khơng thể thay thế được mạng có dây truyền thống.

C
C

- Tốc độ mạng Wireless bị phụ thuộc vào băng thông. Tốc độ của mạng Wireless thấp
hơn mạng cố định, vì mạng Wireless chuẩn phải xác nhận cẩn thận những frame đã nhận
để tránh tình trạng mất dữ liệu.

R
L
T.

- Trong mạng hữu tuyến truyền thống thì tín hiệu truyền trong dây dẫn nên có thể
được bảo mật an tồn hơn. Cịn trên mạng Wireless thì việc “đánh hơi” rất dễ dàng bởi vì
mạng Wireless sử dụng sóng Radio thì có thể bị bắt và xử lí được bởi bất kỳ thiết bị nhận
nào nằm trong phạm vi cho phép, ngồi ra mạng Wireless thì có ranh giới khơng rõ ràng
cho nên rất khó quản lý.

U
D

1.2.4 Bảng so sánh ưu và nhược điểm giữa mạng không dây và có dây
Phạm vi ứng dụng
Mạng có dây
Mạng khơng dây
- Có thể ứng dụng trong tất cả các mơ - Chủ yếu là trong mơ hình mạng nhỏ và
hình mạng nhỏ, trung bình, lớn, rất lớn. trung bình, với những mơ hình lớn vẫn
phải kết hợp với mạng có dây.
- Gặp khó khăn ở những nơi xa xơi, địa - Có thể triển khai ở những nơi khơng
hình phức tạp, những nơi khơng ổn định, thuận tiện về địa hình, khơng ổn định,
khó kéo cáp, đường truyền.
khơng triển khai mạng có dây được.
Độ phức tạp kỹ thuật
Mạng có dây
Mạng khơng dây
- Độ phức tạp kỹ thuật tùy thuộc từng loại - Độ phức tạp kỹ thuật tùy thuộc từng loại
mạng cụ thể.
mạng cụ thể.


7
- Xu hướng tạo khả năng thiết lập các
thông số truyền sóng vơ tuyến của thiết bị
ngày càng đơn giản hơn .
Độ tin cậy
Mạng có dây
Mạng khơng dây
- Khả năng chịu ảnh hưởng khách quan - Bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngồi

bên ngồi như thời tiết, khí hậu tốt.
như mơi trường truyền sóng, can nhiễu do
thời tiết.
- Chịu nhiều cuộc tấn công đa dạng, phức - Chịu nhiều cuộc tấn công đa dạng, phức
tạp, nguy hiểm của những kẻ phá hoại vô tạp, nguy hiểm của những kẻ phá hoại vơ
tình và cố tình.
tình và cố tình, nguy cơ cao hơn mạng có
dây.
- Ít nguy cơ ảnh hưởng sức khỏe.
- Cịn đang tiếp tục phân tích về khả năng
ảnh hưởng đến sức khỏe.
Lắp đặt, triển khai

C
C

R
L
T.

Mạng có dây
Mạng không dây
- Lắp đặt, triển khai tốn nhiều thời gian và - Lắp đặt, triển khai dễ dàng, đơn giản,
chi phí.
nhanh chóng.
Tính linh hoạt, khả năng thay đổi, phát triển

U
D

Mạng có dây
Mạng khơng dây
- Vì là hệ thống kết nối cố định nên tính - Vì là hệ thống kết nối di động nên rất
linh hoạt kém, khó thay đổi, nâng cấp, linh hoạt, dễ dàng thay đổi, nâng cấp, phát
phát triển.
triển.
Chi phí đầu tư
Mạng có dây
Mạng khơng dây
- Giá cả tùy thuộc vào từng mơ hình mạng - Thường thì giá thành thiết bị cao hơn so
cụ thể.
với của mạng có dây. Nhưng xu hướng
hiện nay là càng ngày càng giảm sự chênh
lệch về giá.


8
1.3. Truyền dẫn trong WLAN và các thiết bị mạng WLAN
1.3.1. Truyền dẫn trong WLAN
1.3.1.1. Sóng vơ tuyến (radio)
Sóng radio nằm trong phạm vi từ 10 KHz đến 1 GHz, trong miền này ta có rất nhiều
dải tần ví dụ như: sóng ngắn, VHF (dùng cho tivi và radio FM), UHF (dùng cho tivi). Ở
mỗi quốc gia, nhà nước sẽ quản lý cấp phép sử dụng các băng tần để tránh tình trạng các
sóng bị nhiễu. Nhưng có một số băng tần được chỉ định là vùng tự do có nghĩa là chúng ta
dùng nhưng không cần đăng ký (vùng này thường có dải tần 2,4 Ghz). Tận dụng lợi điểm
này các thiết bị Wireless của các hãng như Cisco, Compex đều dùng ở dải tần này. Tuy
nhiên, chúng ta sử dụng tần số khơng cấp phép sẽ có nguy cơ nhiễu nhiều hơn.[1]

C
C

R
L
T.

Hình 1.1 Truyền dữ liệu qua sóng vơ tuyến
1.3.1.2. Sóng viba

U
D

Truyền thơng viba thường có hai dạng: truyền thông trên mặt đất và các nối kết với
vệ tinh. Miền tần số của viba mặt đất khoảng 21-23 GHz, các kết nối vệ tinh khoảng 11-14
Mhz. Băng thông từ 1-10 MBps. Sự suy yếu tín hiệu tùy thuộc vào điều kiện thời tiết, công
suất và tần số phát. Chúng dễ bị nghe trộm nên thường được mã hóa.

Hình 1.2 Truyền dữ liệu thơng qua vệ tinh

Hình 1.3 Truyền dữ liệu trực tiếp giữa hai thiết bị


9
1.3.2. Thiết bị truyền dẫn mạng WLAN
1.3.2.1. Card PCI Wireless
Là thành phần phổ biến nhất trong WLAN.Dùng để kết nối các máy trạm vào hệ thống
mạng không dây. Được cắm vào khe PCI trên máy tính. Loại này được sử dụng phổ biến
cho các máy tính để bàn (desktop) kết nối vào mạng không dây.
1.3.2.2. Card PCMCIA Wireless
Trước đây được sử dụng trong các máy tính xách tay(laptop) và cácthiết bị hỗ trợ cá
nhân số PDA(Personal Digital Associasion). Hiện nay nhờ sự phát triển của cơng nghệ nên

PCMCIA wireless ít được sử dụng vì máy tính xách tay và PDA,…. đều được tích hợp sẵn
Card Wireless bên trong thiết bị.
1.3.2.3. Card USB Wireless

C
C

Loại rất được ưu chuộng hiện nay dành cho các thiết bị kết nối vào mạng khơng dây
vì tính năng di động và nhỏ gọn .Có chức năng tương tự như Card PCI Wireless, nhưng hỗ
trợ chuẩn cắm là USB (Universal Serial Bus).Có thể tháo lắp nhanh chóng (không cần phải
cắm cố định như Card PCI Wireless) và hỗ trợ cắm khi máy tính đang hoạt động.
1.3.2.4. Anten thu phát

R
L
T.

U
D

- Anten là một thành phần thiết yếu trong mạng khơng dây, dùng để phát hoặc thu tín
hiệu đã được điều chế qua không gian để hai trạm phát và thu trao đổi tín hiệu cho nhau.
Các anten trên thực tế có rất nhiều loại hình dạng,kích cỡ và có những dặc tính điện từ sau:
+ Phạm vi lan truyền.
+ Công suất phát xạ.
+ Dải tần làm việc.
- Phạm vi truyền dẫn của một anten xác định vùng phủ sóng của anten đó. Một anten
vơ hướng bức xạ lượng điện từ theo tất cả các hướng, trong khi đó một anten định hướng
tập trung hầu hết các lăng lượng theo một hướng cố định. Công suất phát xạ là công suất
phát của một máy phát vô tuyến. Hầu hết các thiết bị Lan không dây hoạt động tại công

suất dưới 5W.
- Một anten định hướng có độ tăng ích (hệ số khuếch đại) lớn hơn so với anten vô
hướng, và có khảlan truyền tín hiệu đã được điều chế xa hơn do nó hội tụ cơng suất theo
một hướng. Độ tăng ích phụ thuộc vào sự định hướng của anten
- Dải tần làm việc là phạm vi tần số mà anten thu và phát làm việc có hiệu quả.


10
- Độ rộng băng tần là một phổ tần hiệu quả mà tín hiệu truyền lan. Chẳng hạn độ rộng
băng tần của tín hiệu thoại là từ 0 đến 4KHz . Các hệ thống sóng vơ tuyến có độ rộng băng
tần lớn hơn tại các tần số cao hơn. Tốc độ dữ liệu và độ rộng băng tần tỷ lệ thuận với nhau,
tốc độ dữ liệu càng lớn thì độ rộng băng tần càng cao.
1.3.2.5. Các cầu nối của WLAN
Có hai loại cầu nối cục bộ là cầu nối cục bộ và cầu nối từ xa. Cầu nối cục bộ kết nối
mạng LAN ở gần nhau, cầu nối từ xa nối các vị trí cách nhau xa hơn nhiều so với khoảng
cách mà các giao thức LAN cho phép.
- Bridge Mode: Chế độ Bridge mode thường được sử dụng khi muốn kết nối 2 đoạn
mạng độc lập với nhau. Trong Bride mode, AP hoạt động hoàn toàn giống với một Bridge
không dây. Thật vậy, AP sẽ trở thành một Bridge khơng dây khi được cấu hình theo cách
này. Chỉ một số ít các AP trên thị trường có hỗ trợ chức năng Bridge, điều này sẽ làm cho
thiết bị có giá cao hơn đáng kể. Bạn có thể thấy từ hình dưới rằng Client khơng kết nối với
Bridge, nhưng thay vào đó, Bridge được sử dụng để kết nối 2 hoặc nhiều đoạn mạng có dây
lại với nhau bằng kết nối khơng dây.

C
C

R
L
T.

U
D

Hình 1.4 Mơ hình Bridge Mode
- Repeater Mode :Access Point trong chế độ repeater kết nối với client như 1 AP và
kết nối như 1 client với AP server. Chế độ Repeater thường được sử dụng để mở rộng vùng
phủ sóng.Trong Repeater mode, AP có khả năng cung cấp một đường kết nối không dây
vào mạng không dây thay vì một kết nối có dây bình thường.Như trong hình dưới, một AP
hoạt động như là một root AP và AP còn lại hoạt động như là một Repeater không dây.AP
trong repeater mode kết nối với các client như là một AP và kết nối với AP khác như là một
client. Việc sử dụng AP trong Repeater mode là hồn tồn khơng nên trừ khi cực kỳ cần
thiết bởi vì các cell xung quanh mỗi AP trong trường hợp này phải chồng lên nhau ít nhất
là 50%. Cấu hình này sẽ giảm trầm trọng phạm vi mà một client có thể kết nối đến repeater
AP. Thêm vào đó, Repeater AP giao tiếp cả với client và đồng thời giao tiếp với AP chính


11
thông qua kết nối không dây, điều này sẽ làm giảm băng thông trên đoạn mạng không dây.
Người sử dụng được kết nối với một Repeater AP sẽ cảm nhận được tốc độ truyền dữ liệu
giữa các client trong Repeater AP với máy chủ thấp hơn nhiều so với kiểu kết nối truyền
thống.

C
C

R
L
T.

U
D

Hình 1.5 Mơ hình Repeater Mode

1.4. Bảo mật trong mạng WLAN

Mạng Wireless là mạng mà việc “đánh bật key” rất dễ dàng bởi vì mạng Wireless sử
dụng sóng Radio thì có thể bị bắt và xử lí được bởi bất kỳ thiết bị nhận nào nằm trong phạm
vi cho phép, ngồi ra mạng Wireless thì có ranh giới khơng rõ ràng cho nên rất khó quản
lý. Vì vậy, khả năng tấn công của người dùng là rất cao.
Những cuộc tấn công mạng xảy ra ngày càng nhiều, phức tạp làm cho cơ sở dữ liệu
người dùng mất an toàn, dễ bị rơi tay những kẻ xấu,…. Điều này làm cho việc đảm bảo an
ninh của hệ thống WLAN là một vấn đề rất quan trọng và luôn được đặt lên hàng đầu. Với
một hệ thống Wire-line ta có thể dễ dàng kiểm soát việc cắm dây vào mạng, nhưng với
WLAN ta không thể ngăn cản việc thu phát sóng Radio trong khu vực phủ sóng của mạng
mình. Điều này làm cho việc đảm bảo an ninh trong mạng WLAN khó hơn nhiều so với
mạng LAN thơng thường.
Chính vì vậy, em sẽ đi vào tìm hiểu và nghiên cứu xây dựng mạng thông tin vô tuyến
đa người dùng tốc độ cao và ứng dụng tại Trường Đại học Kỹ thuật – Công nghệ Cần Thơ.


12
1.5. Kết luận chương
Chương này đã trình bày tổng quan của mạng WLAN bao gồm ưu nhược điểm của
nó đối với mạng có dây, các mơ hình cơ sở của một mạng WLAN. Từ đó nhận thấy được
nhu cầu, tiện ích cũng như sự cần thiết của mạng WLAN trong thời điểm hiện nay.
Với các ưu điểm vượt trội như trình bày trong chương, mạng WLAN sẽ là giải pháp
lựa chọn hiệu quả để xây dựng mạng không dây đa người dùng, tốc độ cao đáp ứng với nhu
cầu thông tin đa dịch vụ, băng tần rộng trong trường đại học và viện nghiên cứu trong tương

lai không xa.

C
C

U
D

R
L
T.


13
Chương 2 - CHUẨN IEEE 802.11.AC WAVE2 CHO MẠNG VÔ TUYẾN
ĐA NGƯỜI DÙNG TỐC ĐỘ CAO
2.1. Giới thiệu chương
Trên cơ sở giới thiệu tổng quan của chương 1, luận văn tập trung trình bày các nội
dung của tiêu chuẩn 802.11.ac wave2 để làm cơ sở cho việc xây dựng mạng WLAN đa
người dùng, tốc độ cao trong trường đại học.
2.2. Các tiêu chuẩn của mạng WLAN
2.2.1 Giới thiệu về các tiêu chuẩn
Các chuẩn mạng Wi-Fi mà chúng ta sử dụng hiện nay đều thuộc bộ tiêu chuẩn IEEE
802.11 đi kèm một hoặc nhiều chữ cái phía sau. IEEE là chữ viết tắt cho Institute of
Electrical and Electronics Engineering, cơ quan có trách nhiệm phê chuẩn cấu hình cũng
như thúc đẩy sự phát triển của Wi-Fi. Từ năm 1999 đến nay, các chuẩn mạng Wi-Fi được
sử dụng rộng rãi bao gồm:

C
C

R
L
T.

(1997) 802.11: Wi-Fi thế hệ thứ nhất, có thể mang lại tốc độ 1Mb/s và 2Mb/s, sử
dụng băng tần 2,4GHz của sóng radio hoặc hồng ngoại.
-

U
D

(1999) 802.11b: Wi-Fi thế hệ thứ hai, có khả năng mang lại tốc độ 11Mb/s ở băng
tần 2.4 GHz trên sóng radio.
-

(1999) 802.11A: Wi-Fi thế hệ thứ ba, tuy nhiên nó lại ra mắt cùng thời điểm với
802.11b. chuẩn A mang lại tốc độ truyền tải nhanh hơn, lên đến 54Mb/s vì sử dụng băng
tần 5GHz nhưng lại bị hạn chế về tầm phủ sóng so với 802.11b.
-

(2003) 802.11g: Wi-Fi thế hệ thứ ba, tốc độ truyền tải 54Mb/s và sử dụng băng tần
2,4GHz. Đây là chuẩn mạng vẫn còn xuất hiện ở nhiều thiết bị đến tận ngày hôm nay.
-

(2009) 802.11n: Wi-Fi thế hệ thứ tư, tốc độ tối đa 600Mb/s (trên thị trường phổ biến
có các thiết bị 150Mb/s, 300Mb/s và 450Mb/s). Chuẩn này có thể hoạt động trên cả hai
băng tần 2,4GHz lẫn 5GHz và nếu router hỗ trợ thì hai băng tần này có thể cùng được phát
sóng song song nhau.
-

(201x) 802.11ac: tốc độ tối đa hiện là 1730Mb/s (sẽ còn tăng tiếp) và chỉ chạy ở
băng tần 5GHz. Một số mức tốc độ thấp hơn (ứng với số luồng truyền dữ liệu thấp hơn)
bao gồm 450Mb/s và 900Mb/s.
-


14

Hình 2.1 Giai đoạn chuẩn 802.11 phát triển theo thời gian [19]
Theo Cisco, hiện nay đang ở giai đoạn Wave 1 của Wi-Fi 802.11ac, sau đó sẽ có
thêm Wave 2 và thậm chí là Wave 3. Với biểu đồ bên dưới, màu đỏ là tốc độ tối thiểu, màu
xanh dương là tốc độ phổ biến. Đường màu đen ghi chữ Product Max là tốc độ tối đa chúng
ta có thể thấy trên các sản phẩm thương mại, còn đường STD Max là tốc độ cao nhất có thể
đạt được theo cấu hình lý thuyết.

C
C

R
L
T.

U
D

Hình 2.2 So sánh tốc độ và băng thông các chuẩn 802.11 [19]
Về mặt lý thuyết, Wi-Fi 802.11ac sẽ cho tốc độ cao gấp ba lần so với Wi-Fi 802.11n
ở cùng số luồng (stream) truyền, ví dụ khi dùng ăng-ten 1x1 thì Wi-Fi ac cho tốc độ
450Mb/s, trong khi Wi-Fi n chỉ là 150Mb/s. Còn nếu tăng lên ăng-ten 3x3 với ba luồng,

Wi-Fi ac có thể cung cấp 1300Mb/s, trong khi Wi-Fi n chỉ là 450Mb/s. Tuy nhiên, những
con số nói trên chỉ là tốc độ tối đa trên lý thuyết, cịn trong đời thực thì tốc độ này sẽ giảm
xuống tùy theo thiết bị thu phát, mơi trường, vật cản, nhiễu tín hiệu... Ngồi tốc độ ra,
802.11ac cịn có điểm gì mới sau:
- Băng thơng rộng hơn giúp việc truyền dữ liệu giữa hai thiết bị được nhanh hơn. Trên
băng tần 5GHz, Wi-Fi 802.11ac hỗ trợ các kênh với độ rộng băng thông 20MHz, 40MHz,
80MHz và tùy chọn 160MHz. Trong khi đó, 802.11n chỉ hỗ trợ kênh 20MHz và 40MHz