Tài liệu Báo cáo bài tập lớn phân lớp mac trong ieee 802.11n

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com C VI N CÔNG NGH B U CHÍNH VI N THÔNG KHOA VI N THÔNG 1 -------***------- BÁO CÁO BÀI T P L N PHÂN L P MAC TRONG IEEE 802.11n Giáo viên h ng d n: Th.S Nguy n Vi t Hùng Sinh viên th c hi n: 1. ào Nh Ng c 2. oàn V n Tr nh 3. Nguy n Tr ng c p: D04VT1 Hà N i, 11-2007 Nhóm 7 – l p D04VT1 1 i nóiMerge u and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDF I NÓI U Xã h i càng phát tri n, nhu c u v i s ng ngày càng cao, con ng i càng c n có nhi u ph ng ti n th a mãn nh ng nhu c u v công vi c và sinh ho t. S phát tri n a các ng d ng phân tán trên n n m ng mà có xu h ng ngày càng d a trên môi tr ng vô tuy n ã thúc y s ra i c a các công ngh m i gi i quy t các v n yêu c u ó. Các m ng không dây ngày nay theo các chu n IEEE 802.11 a/b/g ã th a mãn ph n nào nhu c u thi t y u c a con ng i. Tuy nhiên theo th i gian và s phát tri n c a xã h i yêu c u c n có nh ng m ng không dây t c các yêu c u v kh ng di ng, tin c y, tính s n sàng c a m ng, thông l ng cao và b o m t t t. Nh n th y rõ u ó IEEE n m 2004 thành l p TGn có nhi m v xây d ng m t chu n m i 802.11n áp ng nhu c u v thông l ng cao lên n 600 Mbps th hi n s v t tr i so i các chu n khác ã có. Tháng 6/2007, Wifi Alliance ã a ra b n draft 2.0 cho 802.11n xác nh các thông s c b n i v i các thi t b tuân theo chu n này. IEEE a h n s thông qua b n 802.11n chính th c vào n m 2009. Tài li u này t p chung tìm hi u các c tính c b n c a phân l p MAC trong chu n IEEE 802.11n. Tài li u c trình bày thành 3 ch ng g m: Ø Ch Ø Ch Ø Ch ng 1: Gi i thi u chung v chu n IEEE 802.11n ng 2: Gi i thi u phân l p 802.11n MAC trong mô hình OSI ng 3: Ch c n ng phân l p 802.11n MAC Cu i cùng chúng em xin chân thành c m n s h ng d n và t o u ki n c a th y ThS. Nguy n Vi t Hùng trong quá trình chúng em làm bài t p l n này. Nhóm 7 – l p D04VT1 i c l Merge c Simpo PDF and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com CL C I NÓI U ................................................................................................................... i C L C ........................................................................................................................ ii DANH M C HÌNH V .................................................................................................. iii THU T NG VI T T T ............................................................................................... iv CH NG I: GI I THI U CHUNG V IEEE 802.11n.................................................. 1 CH NG II: GI I THI U PHÂN L P 802.11n MAC TRONG MÔ HÌNH OSI ........ 3 2.1. Kh i ch c n ng DCF ............................................................................................. 3 2.2. Kh i ch c n ng PCF .............................................................................................. 4 2.3. Giao th c, thu t toán và ho t ng ........................................................................ 4 2.3.1. Giao th c CSMA/CA ...................................................................................... 4 2.3.2. Giao th c RTS/CTS ........................................................................................ 5 2.3.3. Thu t toán th i gian ch ng u nhiên ............................................................... 7 2.3.4. Quá trình truy n thông trong ch PCF ....................................................... 8 CH NG III: CH C N NG PHÂN L P 802.11n MAC ........................................... 10 3.1. Các ch c n ng k th a t các chu n tr c .......................................................... 10 3.1.1. Ch c n ng quét tìm thi t b ........................................................................... 10 3.1.2. Ch c n ng xác th c ....................................................................................... 11 3.1.3. Quá trình k t h p ........................................................................................... 14 3.1.4. Tính n ng giám sát ngu n n ..................................................................... 15 3.1.5. S c t m nh khung. ....................................................................................... 18 3.2. Các ch c n ng riêng có trong 802.11n (d ng ngh ) ........................................ 19 3.2.1. K t h p khung ............................................................................................... 19 3.2.2. Báo nh n theo kh i (Block ACK) ................................................................. 22 3.3. B o m t ................................................................................................................ 22 3.3.1. Thi t l p khoá ................................................................................................ 22 3.3.2. Nh n th c ...................................................................................................... 25 3.3.3. S bí m t ........................................................................................................ 28 3.3.4. S toàn v n .................................................................................................... 29 T LU N .................................................................................................................... 30 TÀI LI U THAM KH O .............................................................................................. 31 Nhóm 7 – l p D04VT1 ii c hình SimpoDanh PDF m Merge andv Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com DANH M C HÌNH V Hình 2.1: Mô hình OSI và ki n trúc phân l p MAC ........................................................ 3 Hình 2.2 : Ho t ng c a giao th c RTS/CTS ................................................................. 5 Hình 2.3: Ho t ng c a RTS/CTS gi a m t máy tr m không dây và m t máy tr m có dây..................................................................................................................................... 6 Hình 2.4: Ho t ng c a RTS/CTS gi a hai máy tr m không dây .................................. 7 Hình 2.5: L c ho t ng c a m t máy tr m trong ch DCF ................................ 8 Hình 3.1: Ph ng pháp quét b ng .............................................................................. 10 Hình 3.2: Quét ch ng................................................................................................. 11 Hình 3.3: Quá trình xác th c OSA ................................................................................. 12 Hình 3.4: Quá trình xác th c SKA ................................................................................. 13 Hình 3.5: Quá trình k t h p ............................................................................................ 15 Hình 3.6: PSP Mode in a BSS ........................................................................................ 17 Hình 3.7: Fragmentation burst ........................................................................................ 19 Hình 3.8: Khi không th c hi n ph ng pháp k t h p khung ......................................... 20 Hình 3.9: Ph ng pháp k t h p khung ........................................................................... 20 Hình 3.10: K t h p MSDU ............................................................................................. 21 Hình 3.11: K t h p khung MPDU.................................................................................. 21 Hình 3.12: Key Generation in WEP, WPA and WPA2 ................................................. 23 Hình 3.13: Per-Packet Key Generation .......................................................................... 25 Hình 3.14: Authentication Architecture ......................................................................... 26 Hình 3.15: EAPOL ......................................................................................................... 26 Hình 3.16: Authentication Overview ............................................................................. 27 Hình 3.17: AES Counter Mode ...................................................................................... 28 Hình 3.18: CBC MAC .................................................................................................... 29 Nhóm 7 – l p D04VT1 iii ng vi and t t tSplit Unregistered Version - http://www.simpopdf.com SimpoThu PDFt Merge THU T NG VI T T T A ACK AES AP ATIM Acknownledgement Advanced Encription Standard Access Point Ad-hoc TIM B BSS Basic Service Set C CAM Continuous Aware Mode CCMP Cipher Block Chainning Message CFP Contension Free Periord CP Contension Periord CSMA/CA Carrier Sense Multiple Access/ Collision Avoidance D DCF Distributed Coordination Function DSSS Directed Sequence Spread Spectrum E EAPoL EAP over LAN ESS Extended service sets I IBSS Independent BSS IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers M MAC Medium Access Control MIMO Multiple Input Multiple Output MPDU Message Protocol Data Units MSDU MAC Service Data Units N NAV Network Allocation Vector O OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing OSA Open System Authentication Nhóm 7 – l p D04VT1 Báo nh n Chu n mã hóa tiên ti n m truy nh p TIM c a m ng Ad-hoc p d ch v c s Ch nh n th c liên ti p B n tin chu i kh i mã hóa Chu k không xung t Chu k xung t a truy nh p c m nh n sóng mang nh m tránh xung t Kh i ch c n ng DCF Tr i ph chu i tr c ti p EAP trong m ng LAN p d ch v m r ng BSS không ph thu c Vi n các k s n nt u khi n truy nh p môi tr ng Công ngh MIMO n v d li u giao th c b n tin n v d li u d ch v MAC Vector nh v m ng Ghép kênh phân chia theo t n s tr c giao Xác th c h th ng m iv ng vi and t t tSplit Unregistered Version - http://www.simpopdf.com SimpoThu PDFt Merge P PCF PMK PSP PTK Point Coordination Function Pair-wise Master Key Power Save Polling Pair-wise Transient Key Kh i ch c n ng PCF Khóa PMK Th m dò ti t ki m n ng l Khóa PTK SDM R Request to Send/ Clear to Send S Space Division Multiplexing SIFS SKA SSID STA Short Interframe Space Shared Key Authentication Service Set Identifier Station A RTS/CTS ng Giao th c RTS/CTS Ghép kênh phân chia theo không gian Kho ng cách liên khung ng n Xác th c h th ng m Nh n d ng t p d ch v Máy tr m A T TIM Traffic Indication Map ch th l u l ng W WEP WLAN WPA Wired Equivalent Privacy Wireless LAN Wifi Protected Access Nhóm 7 – l p D04VT1 t mã t ng ng h u tuy n ng LAN không dây Công ngh mã hóa WPA c a Wifi v 1: Giand i thi u chung v IEEE 802.11n SimpoCh PDFng Merge Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com CH NG I: GI I THI U CHUNG V IEEE 802.11n áp l i nhu c u th tr ng ngày càng gia t ng v i vi c yêu c u th c hi n cao h n a WLAN, IEEE ã hình thành nhóm làm vi c 802.11n. Ph m vi làm vi c c a nhóm này là nh ngh a u ch nh l p v t lý và l p MAC chuy n giao m t giá tr nh nh t 100Mbps thông qua m t m truy nh p d ch v MAC (SAP). 802.11n s d ng m t quan m phát tri n ang s d ng t i các công ngh hi n h u. trong khi gi i thi u công ngh m i ó chúng cung c p hi u qu làm vi c s phát tri n th y c yêu c u c a vi c phát tri n nh ng ng d ng. S d ng l i nh ng công ngh quý báu nh OFDM, mã hóa s a l i t phía tr c, an xen và ánh x u bi n biên u ph ng ã c s a và gi a l i, giá c gi m xu ng và hoàn toàn t ng thích v i công ngh tr c ó. Có 3 khóa vùng c c n xem xét khi t ng a ch trong s ho t ng c a WLAN. u tiên là s c i t o trong công ngh vô tuy n ó là t ng t c truy n v t lý. Th 2 là ch m i qu n lý có hi u qu nh ng ki u th c hi n l p v t lý t ng c ng ph i c phát tri n. Th 3 là c i ti n trong hi u l c truy n d li u c n gi m b t c i thi n theo p v i s t ng trong t c truy n v t lý. N y sinh hi u hi u l c khác t nh ng ph n t tr c trong ó nó cung c p m t s a ng h th ng ch n l c và h t c d li u thô c c i. u này cho phép tiêu chu n cung c p s th c hi n m t ng c b n nh ng tham s có t t c các thi t b 802.11n, trong khi các công ty ch p nh n t ng c ng nh ng kh n ng ng d ng khác nhau và giá khác nhau. Ph n c ng c a WLAN không c n h tr các tùy ch n t ng h p v i chu n. Yêu c u u tiên s h tr m t s thi hành OFDM c phát tri n trên d a trên 802.11a/g s d ng t c mã l n nh t cao h n và nh p d i thông r ng h n. S thay i c i thi n cao nh t có th t ct c d li u thô có th t 54 t i 65 Mbps trong các tiêu chu n ã có. MIMO là công ngh nhi u u vào nhi u u ra c s d ng trong 802.11n phát tri n giao di n v t lý OFDM có s n ã c th c hi n trên 802.11a/g. s khai thác MIMO a ng v i m t công ngh ã bi t nh vi c gh p kênh phân chia không gian SDM. Truy n thông qua thi t b WLAN phân chia m t lu ng d li u thành nhi u ph n truy n trong nhi u dòng không gian.Vi c phân chia nh ng anten t ng ng các anten thu có th nh n c d li u.802.11n hi n th i cung c p t i 4 lu ng không gian c dù phù h p v i ph n c ng không c yêu c u th c hi n v i nhi u ng. Vi c t ng g p ôi s l ng lu ng không gian t m t t i 2 có hi u qu g p ôi trong vi c t ng t c d li u thô. T i ây có s cân b ng tuy nhiên, gi ng nh vi c t ng công su t tiêu th , và t i m t kho ng nh h n v giá. B n li t kê 802.11n bao g m m t ch ti t ki m công su t,gi m nh công su t tiêu th khi s d ng a ng ch nh ng Nhóm 7 – l p D04VT1 1 1: Giand i thi u chung v IEEE 802.11n SimpoCh PDFng Merge Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com ng truy n thông có ích m i c th c hi n.H th ng ti t ki m công su t MIMO òi i c m c ch ra trong 802.11n. Có 2 c tính c ch ra ma t p trung vào vi c c i thi n vi c th c hi n MIMO: (1) o chùm tia (2) phân t p là m t k thu t h i t tín hi u vô tuy n tr c ti p trên anten ích do ó làm t ng kh n ng s p x p và th c hi n b i vi c gi i h n giao thoa. Nhi u anten khai thác s phân t p b ng vi c k t h p nhi u u ra hay l a ch n m t t p con t t nh t trong m t s l n các anten. So v i yêu c u nh n c m t s lu ng không gian. 802.11n c ng h tr lên t i 4 anten. H th ng tùy ch n khác trong 802.11n có hi u qu cao g p ôi t c d li u b i vi c t ng g p ôi b ng t n c a WLAM|N t 20 t i 40 MHz. S cân b ng s c p m t vài kênh có s n ít h n m i thi t b khác nhau. Trong tr ng h p s d ng b ng 2.4Ghz, t i ó có ch cho 3 kênh 20Mhz không ch ng lên nhau. M t kênh 40Mhz không th có nhi u ch cho nh ng thi t b khác nhau k t n i ho c lan truy n gi ng nh trong không khí. u này có ngh a là thông minh h n. Vi c qu n lý ng ó là ch ra nh ng l i m b o r ng các tùy ch n c a kênh 40Mhz c c i thi n toàn b . S at ngc c a WLAN g n li n v i s cân b ng c a nh ng d i thông cao c a m s khách hàng v i nh ng nhu c u c a m t s khách hàng khác k t n i t i m ng. M t trong nh ng c tính quan tr ng nh t trong 802.11n c ch ra phát tri n vi c th c hi n ch tr n c g i là s h i t . T t h n là vi c g i i m t khung d li u n, các khách hàng c g p l i vào chung m t khung và truy n i. Vì v y s h i làm t ng hi u qu c a vi c khôi ph c % d li u ang c truy n trên m ng. 802.11n ch ra qúa trình phát tri n v i nh ng tiêu chu n tr c ó trong tr ng thái luôn b o m tính t ng thích v i h n 200 tri u thi t b wi-fi hi n th i (802.11b) ang c s d ng. M t m truy c p 802.11n s giao ti p v i m t trong nh ng thíêt b 802.11 trên b ng t n 5GHz c ng nh ph n c ng c a 802.11b/g ho t ng trên t n s 2.4Ghz. Ngòai kh n ng v n hành v i nhau, thi t b 802.11n c ng cung c p cho m ng kh n ng l n h n trong s pha tr n trên nh ng cái 802.11g ã xu t. B i vì nó ch a d i thông l n h n hi u, ph m vu h at ng t t h n, tin c y cao.802.11n có tác d ng trong r t nhi u c u hình m ng. và t ó n y sinh các ng d ng m tay c a m ng trong nhà, m t s gia t ng áng k c a s khách hàng s th y c 802.11n không ch là m t s nâng cao các ti n ích c a nó mà còn là m t nhu c u thi t u. M t vài y u t gây ra nh ng ng d ng mà ang u khi n nhu c u cho 802.11n ó là VoIP,load video nh c game l u tr g n li n tr c tíêp trên m ng Nhóm 7 – l p D04VT1 2 2: Giand i thi u phân l p 802.11n MAC trong mô hình OSI SimpoCh PDFng Merge Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com CH NG II: GI I THI U PHÂN L P 802.11n MAC TRONG MÔ HÌNH OSI Phân l p MAC n m trong l p Liên k t d li u (Data Link) c a mô hình OSI. Phân p MAC xác nh cách th c truy n các khung d li u trên môi tr ng truy n d n b ng cách k t h p m t a ch v t lý cho m i thi t b , xác nh topo m ng và th m dò ng truy n. Hình 2.1: Mô hình OSI và ki n trúc phân l p MAC Ki n trúc phân l p MAC bao g m hai kh i ch c n ng: Kh i ch c n ng DCF (Distributed Coordination Function) và kh i ch c n ng PCF (Point Coordination Function). 2.1. Kh i ch c n ng DCF DCF là ph ng pháp truy nh p theo chu n 802.11 cho phép t t c các tr m trong t WLAN tranh ch p nhau nh m dành quy n truy nh p vào môi tr ng truy n d n không dây có tính ch t chia s nh s d ng giao th c CSMA/CA. Các mô hình m ng Nhóm 7 – l p D04VT1 3 2: Giand i thi u phân l p 802.11n MAC trong mô hình OSI SimpoCh PDFng Merge Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com BSS (Basic service sets – trong mô hình này ch có duy nh t m t AP và các máy tr m), ESS (Extended service sets – ây là mô hình m r ng c a BSS cho phép có nhi u AP và các máy tr m), IBSS (Independent basic service sets – mô hình này không có AP mà ch có các máy tr m k t n i tr c ti p v i nhau) u có th s d ng c ch DCF. Các AP trong nh ng mô hình này ho t ng t ng t nh hub trong 802.3 truy n d li u. 2.2. Kh i ch c n ng PCF PCF là m t ch truy n d n cho phép truy n các khung không xung t trong ng WLAN b ng cách s d ng thu t toán th m dò. u m c a PCF là m b o c m t kho ng th i gian tr xác nh vì v y các ng d ng yêu c u v QoS (ví d nh các ng d ng tho i hay truy n hình th i gian th c,…) có th s d ng trên n n ch truy n d n này.Khi s d ng PCF, AP s m nhi m ch c n ng th c hi n thu t toán th m dò do ó các m ng ad hoc (m ng không có AP) không th s d ng ch này. PCF ph i c s d ng k t h p v i DCF. 2.3. Giao th c, thu t toán và ho t ng 2.3.1. Giao th c CSMA/CA th c hi n quá trình truy n thông trong m ng c n ph i có m t t p các th t c và cách th c nh m m b o quá trình truy nh p vào môi tr ng truy n d n t hi u qu cao. Giao th c c s d ng r ng rãi trong m ng WLAN ngày nay là CSMA/CA. Khi m t tr m xác nh r ng không có b t kì m t tr m nào khác ang truy n d n thì nó s ch n m t giá tr th i gian ch ng u nhiên.Tr m này sau ó s i thêm m t kho ng th i gian n a d a vào giá tr th i gian ch mà nó ã ch n, tr c khi b t u truy n d li u. Trong su t kho ng th i gian này nó v n s ti p t c giám sát ch c ch n r ng không có tr m nào khác b t u truy n d li u. B i vì môi tr ng truy n d n vô tuy n là môi tr ng bán song công nên c n m b o t i m t th i m ch có m t thi t b truy n tín hi u trên môi tr ng. CSMA/CA là giao th c nh m m b o u ó. Tuy nhiên th c t xung t v n x y ra khi hai thi t b cùng truy n d n t i cùng m t th i m. CSMA/CA th c hi n nhi u bi n pháp ki m tra và cân b ng nh m gi m thi u t i a s xung t. Ch c n ng c m nh n sóng mang xác nh môi tr ng truy n d n b n hay r i, bao m c m nh n v t lý nh các m ch n t ki m tra v c ng và t n s sóng ph n i nh n ra s xung t hay c m nh n logic nh vào vi c s d ng giao th c RTS/CTS , tr ng NAV, báo nh n ACK. Ch c n ng a truy nh p nh m m b o t t c Nhóm 7 – l p D04VT1 4 2: Giand i thi u phân l p 802.11n MAC trong mô hình OSI SimpoCh PDFng Merge Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com các tr m trong m ng WLAN u có c h i ngang nhau trong vi c tranh ch p s d ng môi tr ng. Ch c n ng tránh s xung t nh m m b o t i m t th i m ch có duy nh t m t thi t b c quy n truy n d li u tránh t i a s xung t nh s d ng thu t toán th i gian ch i ng u nhiên. 2.3.2. Giao th c RTS/CTS d ng giao th c RTS/CTS nh m th c hi n ch c n ng c m nh n sóng mang logic. m nh n sóng mang logic làm vi c b ng cách s d ng m t tr ng g i là NAV (Network Allocation Vector) ho t ng nh m t b nh gi trên m i máy tr m. Khi m t tr m mu n truy n d li u, nó ph i g i m t khung RTS d i d ng broadcast, khung này ch a tr ng NAV thi t l p trên t t c các tr m nghe c nó m t kho ng th i gian c n thi t tr m này có th hoàn thành quá trình truy n d li u c a mình c ng thêm th i gian nh n khung ACK tr l i t tr m thu. Tr m thu sau khi nh n c khung RTS s i h t m t SIFS và g i tr l i tr m phát b ng khung CTS c ng i d ng broadcast, các tr m còn l i nghe c khung CTS này s c p nh t l i kho ng th i gian NAV c a mình. Tr m phát nh n c khung CTS t tr m thu, i h t m t SIFS và b t u truy n d li u. Sau khi nh n c khung d li u, tr m thu i h t m t SIFS s g i tr l i v tr m phát b n tin ACK báo r ng mình ã nh n d li u. Lúc này kho ng th i gian NAV các tr m khác v a h t hi u l c và t t c các tr m l i ti p c tham gia vào quá trình tranh ch p m i dành quy n chi m d ng môi tr ng truy n thông. Hình 2.2 : Ho t Nhóm 7 – l p D04VT1 ng c a giao th c RTS/CTS 5 2: Giand i thi u phân l p 802.11n MAC trong mô hình OSI SimpoCh PDFng Merge Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Nh c m c a giao th c RTS/CTS là chi m d ng b ng thông truy n d n do truy các b n tin trao i RTS, CTS d i d ng broadcast. Vì lí do này, m c nh giao th RTS/CTS không c phép ho t ng, ch trong m t s tr ng h p c n thi t giao th này m i c b t lên. Khi môi tr ng truy n d n trong m ng WLAN x y ra quá nhi xung t làm gi m b ng thông xu ng m c b t th ng (th ng là h u qu c a hi ng hidden node) thì RTS/CTS s c s d ng. Hình 2.3: Ho t n c c u n ng c a RTS/CTS gi a m t máy tr m không dây và m t máy tr m có dây Nhóm 7 – l p D04VT1 6 2: Giand i thi u phân l p 802.11n MAC trong mô hình OSI SimpoCh PDFng Merge Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Hình 2.4: Ho t ng c a RTS/CTS gi a hai máy tr m không dây khác bi t gi a hai ho t ng hình 3 và hình 4 là nh tr l i b n tin RTS thì AP s ng ra tr l i thay. hình 3 thay vì máy tr m c 2.3.3. Thu t toán th i gian ch ng u nhiên Sau khi máy tr m th c hi n các b c c m nh n sóng mang theo các ph ng pháp logic và v t lý, phát hi n th y môi tr ng r i và giá tr NAV = 0 thì nó b t u quá trình tranh ch p môi tr ng trong m t kho ng th i gian c g i là m t c a s tranh ch p. t u kho ng th i gian này nó ch n m t giá tr th i gian ch ng u nhiên. Giá tr này c ch n m t cách ng u nhiên trong d i t 0 n giá tr c a s tranh ch p kh i t o. Giá tr c a s tranh ch p kh i t o khác nhau tùy thu c vào k thu t tr i ph , ví d DSSS là 31 khe th i gian hay FHSS là 15 khe th i gian.C ng c n l u ý giá tr m i khe th i gian i v i FHSS b ng 50µs còn DSSS b ng 20µs. Sau khi ch n c m t giá tr th i gian ch , nó b t u quá trình m ng c, sau m i khe th i gian giá tr th i gian ch này s gi m i m t n v . Trong su t quá trình này, máy tr m liên t c th c hi n m nh n sóng mang c m i khe th i gian. N u phát hi n môi tr ng chuy n sang tr ng thái b n hay giá tr NAV c thi t l p thì quá trình m lùi này s d ng và máy tr m s quay tr l i giai n c m nh n sóng mang. N u n khi giá tr th i gian ch c m lùi v 0 mà v n không có s thay i tr ng thái môi tr ng thì máy tr m b t u truy n d n. N u sau khi truy n d n mà máy tr m không nh n c b n tin ACK tr i t tr m thu thì máy tr m này coi nh môi tr ng ang x y ra xung t. Giá tr c a a s tranh ch p trong l n ti p sau s t ng theo công th c Tn=2*Tn-1+1. Giá tr l n nh t c a c a s tranh ch p là 1023 khe th i gian. Nhóm 7 – l p D04VT1 7 2: Giand i thi u phân l p 802.11n MAC trong mô hình OSI SimpoCh PDFng Merge Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Hình 2.5: L c ho t ng c a m t máy tr m trong ch 2.3.4. Quá trình truy n thông trong ch DCF PCF Mô hình m ng ho t ng theo ch này ph i th a mãn các yêu c u sau: 1. AP ph i c c u hình th c hi n ch c n ng th m dò. 2. Các máy tr m không dây ph i kh n ng th m dò c. Nhóm 7 – l p D04VT1 c c u hình sao cho AP nh n ra r ng chúng có 8 2: Giand i thi u phân l p 802.11n MAC trong mô hình OSI SimpoCh PDFng Merge Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Quá trình truy n thông c th c hi n nh sau: 1. t u chu k CFP, AP g i các khung beacon (khung qu n lý bao g m các thông tin ng b , các tham s c n thi t cho quá trình truy n thông) d i d ng broadcast. 2. Trong su t chu k CFP, AP th ng xuyên phát các tín hi u th m dò máy tr m nào c n g i d li u không. 3. xem có u m t máy tr m c n g i d li u nó s g i m t khung tr l i v AP. Ng c l i u máy tr m không c n g i d li u thì nó s g i m t khung r ng v AP hay n gi n là l i, không tr l i. 4. Khi chu k CFP k t thúc, AP g i khung CF-End t i các máy tr m thông báo t thúc chu k CFP và AP d ng quá trình th m dò. Chu k CP b t u, t t c các máy tr m và AP chuy n sang ho t ng ch DCF. 5. t thúc chu k CP, m t chu trình m i l i b t Nhóm 7 – l p D04VT1 u. 9 3: Chandc nSplit ngUnregistered phân l p 802.11n MAC SimpoCh PDFng Merge Version - http://www.simpopdf.com CH NG III: CH C N NG PHÂN L P 802.11n MAC 3.1. Các ch c n ng k th a t các chu n tr c 3.1.1. Ch c n ng quét tìm thi t b t máy tr m mu n k t n i t i AP thì u u tiên nó ph i phát hi n c AP. Ph ng pháp mà máy tr m dùng phát hi n AP có th là ph ng pháp quét ch ng hay quét b ng. M t máy tr m có th l ng nghe AP (quét b ng) hay tìm ki m AP (quét ch ng). 3.1.1.1. Quét b ng Dùng ph ng pháp này máy tr m s l ng nghe các khung beacon phát ra t AP mà có ch a tr ng SSID (Service Set Identifier – m t chu i s g m 2-32 kí t c dùng nh n d ng m ng WLAN) gi ng v i SSID c c u hình t tr c trên máy tr m. Trong tr ng h p máy tr m nghe th y nhi u khung beacon t các AP khác nhau mà có cùng giá tr tr ng SSID gi ng v i mình thì máy tr m s xác nh AP nào có ch t l ng tín hi u t t nh t nó s th k t n i n AP ó. Ph ng pháp quét b ng không cs ng trong m ng ad hoc vì trong m ng này không có s tham gia c a AP. Hình 3.1: Ph Nhóm 7 – l p D04VT1 ng pháp quét b ng 10 3: Chandc nSplit ngUnregistered phân l p 802.11n MAC SimpoCh PDFng Merge Version - http://www.simpopdf.com 3.1.1.2. Quét ch ng Trong ph ng pháp này, máy tr m s ch ng phát i các khung probe request, các khung này có th ch a m t giá tr SSID c a m ng mà máy tr m c n k t n i t i ho c b t kì m ng nào. Tr ng h p máy tr m mu n k t n i t i b t k m ng nào thì trong khung probe request tr ng SSID s c thi t l p là null. T t c các AP nghe c khung probe request này n u nh n th y giá tr tr ng SSID phù h p mà nó h tr thì AP s tr i b ng cách g i tr l i máy tr m b ng m t khung probe response. Khung probe response ch a t t c nh ng thông tin c n thi t cung c p cho máy tr m th c hi n k t i t i AP tham gia vào BSS. u m t khung probe request ch a giá tr tr ng SSID b ng null thì t t c các AP nghe c khung này s g i tr l i m t khung probe response. Vì lí do b o m t, thông th ng AP c c u hình l i các khung probe request lo i này. u này giúp ng n ch n nh ng ng i s d ng không c c p quy n truy nh p vào m ng, tuy nhiên ây ch là m t bi n pháp b o m t s ng ch y u ch c dùng làm gi m các k t n i không mong mu n vô tình tham gia vào m ng không nh m m c ích phá ho i. Hình 3.2: Quét ch ng 3.1.2. Ch c n ng xác th c Xác th c là b c u tiên trong hai b c c n th c hi n k t n i vào m ng. Quá trình xác th c v th c ch t là quá trình k t n i v t lý gi a máy tr m và AP hay các máy Nhóm 7 – l p D04VT1 11 3: Chandc nSplit ngUnregistered phân l p 802.11n MAC SimpoCh PDFng Merge Version - http://www.simpopdf.com tr m khác (m ng ad hoc). Có hai ph ng pháp xác th c c s d ng trong m ng WLAN g m: Xác th c h th ng m (OSA – Open System Authentication) và Xác th c khóa chia s (SKA – Shared Key Authentication). 3.1.2.1. Xác th c h th ng m (OSA) Xác th c OSA là m t ph ng pháp xác th c r ng và m c nh c cài t trong các thi t b WLAN. Xác th c r ng ngh a là m t máy tr m có th k t h p v i b t kì AP nào c ng s d ng xác th c OSA mi n là có cùng SSID. Quá trình xác th c OSA di n ra nh sau: 1. Máy tr m g i m t khung yêu c u xác th c n AP. 2. AP g i tr l i b ng khung ACK báo nh n. 3. AP g i khung xác th c v phía máy tr m . kh ng nh quá trình xác th c h p 4. Máy tr m g i tr l i b ng khung ACK báo nh n. Quá trình xác th c k t thúc. Hình 3.3: Quá trình xác th c OSA WEP có th c dùng cùng v i xác th c OSA. Tuy nhiên WEP ch c dùng mã hóa các d li u l p trên sau khi quá trình xác th c và k t h p ã hoàn thành. Chính i vì s n gi n c a mình mà xác th c OSA th ng c s d ng cùng v i m t vài ph ng pháp b o m t tiên ti n h n nh WPA, 802.1X/EAP cho các m ng yêu c u c n có môi tr ng b o m t. 3.1.2.2. Xác th c khóa chia s (SKA) Nhóm 7 – l p D04VT1 12 3: Chandc nSplit ngUnregistered phân l p 802.11n MAC SimpoCh PDFng Merge Version - http://www.simpopdf.com Xác th c SKA s d ng WEP xác th c các máy tr m và yêu c u các khóa WEP nh ph i c c u hình trên c máy tr m và AP. Quá trình xác th c SKA di n ra nh sau: 1. Máy tr m g i khung yêu c u xác th c n AP. 2. AP g i tr l i b ng khung ACK báo nh n. 3. AP g i ti p m t khung xác th c th 2 trong ó có ch a m t octet d i d ng không mã hóa. n b n tin 128 4. Máy tr m g i tr l i b ng khung ACK báo nh n. 5. Máy tr m dùng khóa WEP c a mình th c hi n mã hóa n b n tin 128 octet nh n c t AP sau ó g i n b n tin ã c mã hóa vào trong khung xác th c th 3 tr l i v AP. 6. AP g i tr l i b ng khung ACK báo nh n. 7. AP th c hi n gi i mã n b n tin mã hóa nh n c t máy tr m. N u nb n tin sau khi gi i mã phù h p v i n b n tin 128 octet kh i t o thì AP g i khung xác th c cu i cùng v phía máy tr m kh ng nh quá trình xác th c h p l . Trong tr ng h p không th y s phù h p, AP g i khung xác th c ch ra r ng khóa WEP không h p l , quá trình xác th c không thành công. 8. Máy tr m g i tr l i b ng khung ACK báo nh n. Quá trình xác th c k t thúc. Hình 3.4: Quá trình xác th c SKA Nhóm 7 – l p D04VT1 13 3: Chandc nSplit ngUnregistered phân l p 802.11n MAC SimpoCh PDFng Merge Version - http://www.simpopdf.com Xác th c SKA b o m t kém h n xác th c OSA. Trong quá trình xác th c SKA, khóa WEP c dùng mã hóa n b n tin 128 octet. N u m t ng i mu n xâm nh p vào m ng trái phép, ng i ó có th s d ng thi t b nghe tr m b t và phân tích các khung xác th c trao i gi a máy tr m và AP tìm ra khóa WEP c dùng, sau ó s d ng chính khóa này k t n i vào m ng. 3.1.3. Quá trình k t h p M t khi client ã c xác th c thì nó s th c hi n k t n i v i AP. c k t h p là tr ng thái trong ó client ã c cho phép truy n d li u thông qua AP. N u PC card ab n ã c k t h p v i m t AP, thì có ngh a là b n ã k t n i v i AP ó và c ng là v i m ng không dây. Ti n trình tr nên ck th p c mô t nh sau: Khi m t client mu n k t n vào m ng, client ó s g i m t Khung yêu c u xác th c n AP và nh n tr l i m khung tr l i xác th c. Sau khi quá trình xác th c ã c hoàn thành, máy tr m s g t khung yêu c u k t h p n AP và AP s tr l i l i cho client m t khung tr l i k p trong ó cho phép ho c không cho phép k t h p. i t i t Toàn b ti n trình k t h p bao g m 3 tr ng thái khác nhau + Không c xác th c và không + ã c xác th c và không + ã c xác th c và Không c xác th c và không ck th p ck th p ck th p ck th p Trong tr ng thái kh i u này, các node không dây hoàn toàn ch a k t n i v i m ng và không th truy n d li u qua AP. AP l u gi m t b ng các tr ng thái k t n i c a client c g i là b ng K t h p. u quan tr ng c n chú ý là các nhà s n xu t khác nhau s c p n các tr ng thái Không c xác th c và không c k t h p trong AP c a h m t cách khác nhau. B ng này s a ra tr ng thái “không c xác th c” cho b t k client nào ch a hoàn thành ti n trình xác th c ho c quá trình xác th c b l i. ã c xác th c và không ck th p Trong tr ng thái th 2 này, các client không dây ã v t qua quá trình xác th c thành công, nh ng v n ch a th t s k t h p v i AP. Trong tr ng thái này thi client v n Nhóm 7 – l p D04VT1 14