Tài liệu Tìm hiểu wifi tầm xa

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG Khoa Viễn thông 1 ------------o0o------------ TIỂU LUẬN MẠNG TRUY NHẬP TÌM HIỂU WIFI TẦM XA Giáo viên hƣớng dẫn : Th.S Dƣơng Thanh Tú Sinh viên : Nguyễn Ngọc Tú Mã số sinh viên : 091C650118 Lớp : C9VT1 Hà Nội, tháng 03- 2012 WiFi tầm xa Lời nói đầu LỜI NÓI ĐẦU FPT Telecom thiết lập các thành phố WiFi Hà Nội và TP. HCM ICTnews - Công ty FPT Telecom ngày 06/06/2007 công bố 5.000 điểm kết nối Internet không dây miễn phí của hệ thống WiFi FPT Telecom tại TP. HCM và Hà Nội. Chương trình có tổng số vốn đầu tư 1,5 triệu USD với mục tiêu biến TP. HCM và Hà Nội thành các thành phố WiFi. Sóng WiFi sẽ phủ khắp bảo đảm cho người sử dụng có thể kết nối Internet mọi nơi, mọi lúc. Đích ngắm của doanh nghiệp làm dự án thành phố Wi-Fi là một cộng đồng sử dụng đủ lớn, tạo nguồn thu cho các dịch vụ giá trị gia tăng trên nền internet và di động . Những người sử dụng thiết bị cầm tay tích hợp WiFi như máy tính xách tay, thiết bị trợ giúp cá nhân (PDA), điện thoại thông minh (smartphone) đều có thể kết nối Internet từ các điểm truy cập của FPT Telecom. Trong thành phố wifi, người dân có thể thoải mái kết nối internet ở bất cứ địa điểm nào, trong nhà hay ngoài phố, với laptop hay điện thoại di động, bởi vì mạng lưới wifi được phủ kín. Các địa điểm công cộng tham gia chương trình này của FPT Telecom sẽ được: - Lắp đặt miễn phí 1 đường truyền ADSL 4M - Cung cấp miễn phí modem router WiFi Zyxel 660 H - Thông tin về địa điểm trong dịch vụ Tìm kiếm Điểm kết nối Các khách hàng kết nối Internet không dây của FPT Telecom tại các địa điểm này sẽ được tận hưởng tất cả các dịch vụ giải trí và tiện ích do FPT cung cấp. 1 WiFi tầm xa Lời nói đầu Để tìm điểm kết nối gần nhất và xem hướng dẫn sử dụng, xem tại wifi.fpt.net Hình ảnh minh họa Việc bỏ ra 1,5 triệu USD đầu tư cơ sở hạ tầng cho thành phố wifi sẽ tạo ra nhiều lợi nhuận khác cho nhà đầu tư về lâu dài. Việc tạo ra nhiều điểm kết nối internet miễn phí sẽ kích thích người tiêu dùng khai thác nguồn lợi miễn phí này. Đây là cơ hội để bán các dòng sản phẩm điện thoại di động có chức năng lướt web, như điện thoại của Nokia – một đối tác chính của FPT Telecom trong dự án Thành phố wifi. Đương nhiên, điện thoại di động không chỉ đơn giản là điện thoại di động nữa mà sẽ trở thành thiết bị cầm tay đáp ứng nhu cầu nghe, gọi, nhắn tin, truy cập internet, đọc báo, xem phim, xem chương trình tivi, nghe nhạc,... Đây là mảnh đất ươm mầm cho ngành công nghiệp nội dung số phát 2 WiFi tầm xa Lời nói đầu triển mà những mầm đầu tiên là các dịch vụ giá trị gia tăng trên nền internet và điện thoại di động. Đây đích thực là lợi nhuận lâu dài! Để phủ sóng cả một thành phố với một diện diện rộng và nhiều người dùng, cần phải có giải pháp mạng và thiết bị phù hợp. Vậy, Wi-Fi tầm xa cụ thể là như thế nào? Hiện tại và tương lai của Wifi tầm xa tại Việt Nam? Những thông tin trên đã thôi thúc em chọn đề tài tiểu luận lần này là: "Tìm hiểu về Wifi tầm xa". Em rất mong nhận được nhiều góp ý, chỉ bảo, nhận xét từ cô giáo và các thành viên trong lớp để chúng em ngày một hoàn thiện kiến thức hơn nữa. Em xin chân thành cảm ơn ! Hà nội, ngày 10/03/2012 Sinh viên: Nguyễn Ngọc Tú 3 WiFi tầm xa Mục lục MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .......................................................................................................... 1 MỤC LỤC ................................................................................................................. 5 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ....................................................................................... 8 CHƢƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ WIFI TẦM XA .................................................. 9 1.1. Sơ lược về Wifi .................................................................................................. 9 1.1.1. Lịch sử, nguyên nhân ra đời Wifi .......................................................... 9 1.1.2. Khái niệm ............................................................................................ 13 1.1.2.1. Mạng không dây - mạng truy nhập vô tuyến ............................ 13 1.1.2.2. Khái niệm về mạng WLAN ...................................................... 15 1.1.2.3. WMAN và mạng di động thế hệ 3 ............................................ 18 1.1.2.4. Các chuẩn 802.1X ..................................................................... 19 1.1.2.5. Đặc điểm ................................................................................... 28 1.2. Một số công nghệ trong Wifi ............................................................................ 30 1.2.1. Công nghệ MIMO .............................................................................. 30 1.2.2. Tổng quan về OFDM .......................................................................... 34 1.2.3 WDS là gì ? .......................................................................................... 51 1.2.4 Kỹ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp DSSS .............................................. 52 1.2.5 CSMA/CA .......................................................................................... 54 1.2.6 KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ KHÓA MÃ BÙ .......................................... 56 1.3. Wifi tầm xa ........................................................................................................ 56 CHƢƠNG II : BẢO MẬT TRONG WIFI ........................................................... 72 2.1. Phía cung cấp dịch vụ........................................................................................ 72 2.2. Phía người dùng ................................................................................................ 87 CHƢƠNG III : HIỆN TẠI VÀ TƢƠNG LAI CỦA WIFI TẦM XA ............... 91 3.2. Hiện tại và tương lai của Wifi tầm xa trên thế giới .......................................... 91 4 WiFi tầm xa Mục lục 3.2. Hiện tại và tương lai của Wifi tầm xa tại Việt Nam ........................................ 99 KẾT LUẬN: ......................................................................................................... 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO: ................................................................................. 105 5 WiFi tầm xa Thuật ngữ viết tắt THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Từ viết tắt AES Advanced Encryption Standard BPSK Binary Phase Shift Keying BS Base Station CBC Cipher Block Chaining CCA Chosen ciphertext attack CCM Counter with CBC-MAC CPA Chosen- Plaintext attack CRC Cyclic Redundancy Check CS Service-Specific Convergence Sublayer CSMA/CA Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance CTR Counter DES Data Encryption Standard DSL Digital Subcriber Line ETSI European Telecommunications Standards Institute FDD Frequency Division Duplexing FDM Frequency Division Multiplexing FDMA Frequency Division Multiple Access FEC Forward Error Correction FM Feedback Mode 6 WiFi tầm xa Thuật ngữ viết tắt IEEE Institue of Electrical and Electronic Engineers IFFT Inverse Fast Fourier Transform IP Initial Permutation ISI Intersymbol Interference IV Initialization Vector KEK Key Encryption Key LMDS Local Multipoint Distribution Service LOS Line-Of-Sight MAN Metro Area Network MCPS MAC Common Part Sublayer MD Message Digest MPDU MAC Protocol Data Unit NLOS None Line-Of-Sight NNI Network-to-Network Interface NIST National Institute of Standards and Technology NSA National Security Agency OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access OSI Open Systems Interconnection OTP One – time – pad PDU Protocol Data Unit PKM Privacy Key Management PN Packet Number QAM Quadrature Amplitude Modulation 7 WiFi tầm xa Thuật ngữ viết tắt QoS Quality of Service QPSK Quadrature Phase Shift Keying RSA Rivest, Shamir, and Adleman SA Security Association SC Single Carrier SHA Secure Hash Algorith SET Secure Electronic Transmission SS Subcriber Station TDD Time Division Duplexing TDM Time Division Multiplexing TDMA Time Division Multiple Access TEK Traffic Encryption Key UNI User-to-Network Interface VoIP Voice over IP WiFi Wireless Fidelity WIMAX Worldwide Interoperability Microwave Access WLAN Wireless Local Area Network WMAN Wireless Metro Area Network 8 WiFi tầm xa Chương I : Giới thiệu về WiFi tầm xa CHƢƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ WIFI TẦM XA 1.1. Sơ lƣợc về Wifi 1.1.1. Lịch sử Wifi Sự khởi đầu Năm 1985, Ủy ban liên lạc liên bang Mỹ FCC (cơ quan quản lý viễn thông của nước này), quyết định “mở cửa” một số băng tần của dải sóng không dây, cho phép sử dụng chúng mà không cần giấy phép của chính phủ. Đây là một điều khá bất thường vào thời điểm đó. Song, trước sự thuyết phục của các chuyên viên kỹ thuật, FCC đã đồng ý “thả” 3 dải sóng công nghiệp, khoa học và y tế cho giới kinh doanh viễn thông. Ba dải sóng này, gọi là các “băng tần rác” (900 MHz, 2,4 GHz, 5,8 GHz), được phân bổ cho các thiết bị sử dụng vào các mục đích ngoài liên lạc, chẳng hạn như lò nướng vi sóng sử dụng các sóng vô tuyến radio để đun nóng thức ăn. FCC đã đưa các băng tần này vào phục vụ mục đích liên lạc dựa trên cơ sở: bất cứ thiết bị nào sử dụng những dải sóng đó đều phải đi vòng để tránh ảnh hưởng của việc truy cập từ các thiết bị khác. Điều này được thực hiện bằng công nghệ gọi là phổ rộng (vốn được phát triển cho quân đội Mỹ sử dụng), có khả năng phát tín hiệu radio qua một vùng nhiều tần số, khác với phương pháp truyền thống là truyền trên một tần số đơn lẻ được xác định rõ. Hợp nhất tiêu chí Dấu mốc quan trọng cho Wi-Fi diễn ra vào năm 1985 khi tiến trình đi đến một chuẩn chung được khởi động. Trước đó, các nhà cung cấp thiết bị không dây dùng cho mạng LAN như Proxim và Symbol ở Mỹ đều phát triển những thiết sản phẩm độc quyền, tức là thiết bị của hãng này không thể liên lạc được với của hãng khác. Nhờ sự thành công của mạng hữu tuyến Ethernet, một số công ty bắt đầu nhận ra rằng việc xác lập một chuẩn không dây chung là rất 9 WiFi tầm xa Chương I : Giới thiệu về WiFi tầm xa quan trọng. Vì người tiêu dùng khi đó sẽ dễ dàng chấp nhận công nghệ mới nếu họ không còn bị bó hẹp trong sản phẩm và dịch vụ của một hãng cụ thể. Năm 1988, công ty NCR, vì muốn sử dụng dải tần “rác” để liên thông các máy rút tiền qua kết nối không dây, đã yêu cầu một kỹ sư của họ có tên Victor Hayes tìm hiểu việc thiết lập chuẩn chung. Ông này cùng với chuyên gia Bruce Tuch của Trung tâm nghiên cứu Bell Labs đã tiếp cận với Tổ chức kỹ sư điện và điện tử IEEE, nơi mà một tiểu ban có tên 802.3 đã xác lập ra chuẩn mạng cục bộ Ethernet phổ biến hiện nay. Một tiểu ban mới có tên 802.11 đã ra đời và quá trình thương lượng hợp nhất các chuẩn bắt đầu . Thị trường phân tán ở thời điểm đó đồng nghĩa với việc phải mất khá nhiều thời gian để các nhà cung cấp sản phẩm khác nhau đồng ý với những định nghĩa chuẩn và đề ra một tiêu chí mới với sự chấp thuận của ít nhất 75% thành viên tiểu ban. Cuối cùng, năm 1997, tiểu ban này đã phê chuẩn một bộ tiêu chí cơ bản, cho phép mức truyền dữ liệu 2 Mb/giây, sử dụng một trong 2 công nghệ dải tần rộng là frequency hopping (tránh nhiễu bằng cách chuyển đổi liên tục giữa các tần số radio, còn gọi là truyền chéo) hoặc direct-sequence transmission (phát tín hiệu trên một dài gồm nhiều tần số, còn gọi là truyền thẳng). Chuẩn mới chính thức được ban hành năm 1997 và các kỹ sư ngay lập tức bắt đầu nghiên cứu một thiết bị mẫu tương thích với nó. Sau đó có 2 phiên bản chuẩn, 802.11a (hoạt động trên băng tần 5,8 GHz) và 802.11b (hoạt động trên băng tần 2,4 GHz), lần lượt được phê duyệt tháng 12 năm 1999 và tháng 1 năm 2000. Sau khi có chuẩn 802.11b, các công ty bắt đầu phát triển những thiết bị tương thích với nó. Tuy nhiên, bộ tiêu chí này quá dài và phức tạp với 400 trang tài liệu và vấn đề tương thích vẫn nổi cộm. Vì thế, vào tháng 8/1999, có 6 công ty bao gồm Intersil, 3Com, Nokia, Aironet (về sau được Cisco sáp nhập), Symbol và Lucent liên kết với nhau để tạo ra Liên minh tương thích Ethernet không dây WECA. Tìm một tên gọi phù hợp Mục tiêu hoạt động của tổ chức WECA là xác nhận sản phẩm của những nhà cung cấp phải tương thích thực sự với nhau. Tuy nhiên, các thuật ngữ như “tương thích WECA” hay “tuân thủ IEEE 802.11b” vẫn gây bối rối đối với cả cộng đồng. Công nghệ mới cần một cách gọi thuận tiện đối với người tiêu 10 WiFi tầm xa Chương I : Giới thiệu về WiFi tầm xa dùng. Các chuyên gia tư vấn đề xuất một số cái tên như “FlankSpeed” hay “DragonFly”. Nhưng cuối cùng được chấp nhận lại là cách gọi “Wi-Fi” vì nghe vừa có vẻ công nghệ chất lượng cao (hi-fi) và hơn nữa người tiêu dùng vốn quen với kiểu khái niệm như đầu đĩa CD của công ty nào thì cũng đều tương thích với bộ khuếch đại amplifier của hãng khác. Thế là cái tên Wi-Fi ra đời. Cách giải thích “Wi-Fi có nghĩa là wireless fidelity” về sau này người ta mới nghĩ ra. Gần đây, nhiều chuyên gia cũng đã viết bài khẳng định lại Wi-Fi thực ra chỉ là một cái tên đặt ra cho dễ gọi ban đầu. Đi vào cuộc sống Như vậy là công nghệ kết nối cục bộ không dây đã được chuẩn hóa, có tên thống nhất và đã đến lúc cần một nhà vô địch để thúc đẩy nó trên thị trường. Wi-Fi đã tìm được Apple, nhà sản xuất máy tính nối tiếng với những phát minh cấp tiến. “Quả táo” tuyên bố nếu hãng Lucent có thể sản xuất một bộ điều hợp adapter với giá chưa đầy 100 USD thì họ có thể tích hợp một khe cắm Wi-Fi vào mọi chiếc máy tính xách tay. Lucent đáp ứng được điều này và vào tháng 7/1999, Apple công bố sự xuất hiện của Wi-Fi như một sự lựa chọn trên dòng máy iBook mới của họ, sử dụng thương hiệu AirPort. Điều này đã hoàn toàn làm thay đổi thị trường mạng không dây. Các nhà sản xuất máy tính khác lập tức ồ ạt làm theo. Wi-Fi nhanh chóng tiếp cận với người tiêu dùng gia đình trong bối cảnh chi tiêu cho công nghệ ở các doanh nghiệp đang bị hạn chế năm 2001. Wi-Fi sau đó tiếp tục được thúc đẩy nhờ sự phổ biến mạnh mẽ của kết nối Internet băng rộng tốc độ cao trong các hộ gia đình và trở thành phương thức dễ nhất để cho phép nhiều máy tính chia sẻ một đường truy cập băng rộng. Khi công nghệ này phát triển rộng hơn, các điểm truy cập thu phí cũng bắt đầu xuất hiện ngày một nhiều ở nơi công cộng như cửa hàng, khách sạn, các quán cafe. Trong khi đó, Ủy ban liên lạc liên bang Mỹ FCC một lần nữa thay đổi các quy định của họ để cho phép một phiên bản mới của Wi-Fi có tên 802.11g ra đời, sử dụng kỹ thuật dải phổ rộng tiên tiến hơn gọi là truy cập đa phân tần trực giao OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing - còn gọi là ghép kênh chia tần số trực giao) và có thể đạt tốc độ lên tới 54 Mb/giây ở băng tần 2,4 Ghz . Hiện tại 11 WiFi tầm xa Chương I : Giới thiệu về WiFi tầm xa Ở thời điểm này, Wi-Fi là công nghệ mạng thống lĩnh trong các gia đình ở những nước phát triển. TV, đầu đĩa, đầu ghi và nhiều thiết bị điện tử gia dụng có khả năng dùng Wi-Fi đang xuất hiện ngày một nhiều. Điều đó cho phép người sử dụng truyền nội dung khắp các thiết bị trong nhà mà không cần dây dẫn. Khó dự báo tương lai của Wi-Fi nhưng chắc chắn nó đã tạo nên một hướng đi cho nhiều công nghệ khác. Quá trình phát triển của công nghệ Wi-Fi cũng đã cho thấy việc thống nhất cho ra một chuẩn chung có thể tạo nên một thị trường mới. Thiết bị đầu cuối được coi là một mắt xích quan trọng nhất để làm nên thành công của wifi.Wifi nơi công sở, wifi trong quán cafe, thậm chí wifi tại mỗi gia đình... những không gian kết nối không dây hiện diện mọi nơi khiến người ta quên một điều rằng, công nghệ này cũng từng được đón nhận khá "lạnh nhạt" trong thời kỳ đầu. Chuỗi ngày ảm đạm của công nghệ này chỉ thực sự kết thúc khi những nhà cung cấp mang công nghệ kết nối đến từng máy tính xuất xưởng, thậm chí trong các thiết bị di động cầm tay. Laptop, máy tính bảng, điện thoại không dây sử dụng mạng Wi-Fi cũng đã có mặt ở khắp nơi. Theo ông Thân Trọng Phúc - Trưởng đại diện Intel VN và Đông Dương: "Đối với wifi chúng ta không cần phải chờ tần số; trong phạm vi hẹp, tần số hay thiết bị phát sóng với wifi không phải là vấn đề quá lớn, nên khi có nhiều thiết bị đầu cuối, wifi trở thành công nghệ phổ biến và mọi người sử dụng rất nhiều". Bài toán thiết bị đầu cuối được giải thành công, đã tháo bỏ rào cản và đưa wifi trở nên ngày càng phổ biến như hiện nay. 12 WiFi tầm xa Chương I : Giới thiệu về WiFi tầm xa 1.1.2. Khái niệm 1.1.2.1. Mạng không dây - mạng truy nhập vô tuyến Mạng không dây là hệ thống mạng cho phép các thiết bị không dây truy cập đến hệ thống mạng cục bộ cũng như mạng internet thông qua môi trường truyền sóng radio Hình 1: Mạng không dây Với anten tích hợp mở rộng vùng phủ sóng và cơ chế chuyển vùng linh hoạt đảm bảo kết nối ổn định khi di chuyển trong công ty mà không cần đi dây mạng. Các điểm truy cập không dây ngoài trời được thiết kế giảm thiểu tối đa ảnh hưởng của thời tiết, với khả năng kết nối các Anten định hướng và vô hướng giúp kết nối không dây giữa trụ sở và các chi nhánh lân cận trở nên đơn giản Phân loại mạng không dây : 13 WiFi tầm xa Chương I : Giới thiệu về WiFi tầm xa Hai chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản để phân loại mạng không dây là phạm vi phủ sóng và giao thức báo hiệu. Trên cơ sở phạm vi phủ sóng , chúng ta có 4 loại mạng sau: Mạng cá nhân không dây WPAN (Wireless Personal Area Network) : Nhóm này bao gồm các công nghệ vô tuyến có vùng phủ nhỏ tầm vài mét đến hàng chục mét tối đa. Các công nghệ này phục vụ mục đích nối kết các thiết bị ngoại vi như máy in, bàn phím, chuột, đĩa cứng, khóa USB, đồng hồ,...với điện thoại di động, máy tính. Các công nghệ trong nhóm này bao gồm: Bluetooth, Wibree, ZigBee, UWB, Wireless USB, EnOcean,... Đa phần các công nghệ này được chuẩn hóa bởi IEEE, cụ thể là nhóm làm việc (Working Group) 802.15. Do vậy các chuẩn còn được biết đến với tên như IEEE 802.15.4 hay IEEE 802.15.3 ... Mạng cục bộ không dây WLAN (Wireless Local Area Network) : Nhóm này bao gồm các công nghệ có vùng phủ tầm vài trăm mét. Nổi bật là công nghệ Wifi với nhiều chuẩn mở rộng khác nhau thuộc gia đình 802.11 a/b/g/h/i/... Công nghệ Wifi đã gặt hái được những thành công to lớn trong những năm qua. Bên cạnh WiFi thì còn một cái tên ít nghe đến là HiperLAN và HiperLAN2, đối thủ cạnh tranh của Wifi được chuẩn hóa bởi ETSI. Mạng đô thị không dây WMAN (Wireless Metropolitan Area Network) : Đại diện tiêu biểu của nhóm này chính là WiMAX. Ngoài ra còn có công nghệ băng rộng BWMA 802.20. Vùng phủ sóng của nó tới vài km (tầm 45km tối đa). Mạng khu vực WWAN (Wireless Wide Area Network): Nhóm này đại diện là công nghệ 802.22 đang được nghiên cứu và phát triển bởi IEEE. Vùng phủ có nó sẽ lên tầm 40-100km. Mục đích là mang công nghệ truyền thông đến các vùng xa xôi hẻo lánh, khó triển khai các công nghệ khác. Nó sẽ sử dụng băng tần mà TV analog không dùng để đạt được vùng phủ rộng. 14 WiFi tầm xa Chương I : Giới thiệu về WiFi tầm xa Hình 2: Phân loại mạng vô tuyến Dựa trên giao thức mạng ta có hai loại mạng sau: Mạng có sử dụng giao thức báo hiệu được cung cấp bởi người quản lý viễn thông cho hệ thống di động.Ví dụ mạng 3G. Mạng không sử dụng giao thức báo hiệu như là Ethernet. Internet là ví dụ điển hình cho loại mạng này. Mạng sử dụng giao thức báo hiệu có thể đảm bảo băng tần cố định và chất lượng gói dữ liệu với cơ chế chuyển mạch. Khi một kết nối được thiết lập chuyển mạch sẽ thực hiện sự trao đổi giữa nguồn và đích. Trong mạng chuyển mạch gói kết nối được thực hiện thông qua chuyển mạch ảo. Trong mạng không sử dụng giao thức báo hiệu, các gói trao đổi thông qua băng thông như nhau và có sự chia sẻ. Ưu điểm của loại mạng này là đơn giản và dễ thực hiện cũng như phát triển mạng. 1.1.2.2. Khái niệm về mạng WLAN WLAN là gì ? 15 WiFi tầm xa Chương I : Giới thiệu về WiFi tầm xa WLAN là một mạng không dây gia đình “điển hình”. Sở dĩ như vậy là do WLAN là một mạng LAN không dây, tức một nhóm các máy tính nối mạng liên quan đến nhau, được đặt gần nhau về mặt vật lý. Mạng LAN có thể tìm thấy trong nhiều gia đình, trường học, doanh nghiệp. Về mặt kỹ thuật có thể sử dụng nhiều mạng LAN cho một gia đình. Nhưng thực tế, điều này rất ít xảy ra. Trong mạng WLAN, chỉ có mạng Hiperlan II mới đáp ứng được yêu cầu này. Mạng này sử dụng chuẩn Wi-Fi. Họ chuẩn Wi-Fi cho phép thiết lập mạng không dây với khoảng cách ngắn. Chuẩn này có thể kết nối trực tiếp theo kiểu điểm - điểm. Mạng WiFi thường khó khăn trong việc thích nghi với mạng di động. Khi thiết bị di động với tốc độ cao(vài km/giờ) chúng sẽ bị mất tín hiệu. Có rất nhiều chuẩn Wi-Fi được mô tả thông qua Tổng quan về cấu hình mạng cục bộ không dây (WLAN) Cấu hình truy nhập cơ bản của một mạng WLAN theo chuẩn IEEE 802.11 bao gồm một nhóm các trạm phát sóng (Acccess Point - AP) được kết nối với nhau trong vùng dịch vụ cơ bản BSS (Basic Service Set), được xác định bởi các tính truyền dẫn của môi trường vô tuyến. Một trạm AP trong miền dịch vụ cơ bản có thể kết nối với các AP khác trong cùng BSS hoặc BSS khác. Cấu hình mạng WLAN có thể chia thành 3 loại: Cấu hình mạng WLAN độc lập (Independent basic service set (IBSS)) Cấu hình mạng WLAN phụ thuộc : Infrastructure Basic service sets (BSS) Cấu hình mạng WLAN mở rộng: Extended service sets (ESSs) 16 WiFi tầm xa Chương I : Giới thiệu về WiFi tầm xa 1. Cấu hình mạng WLAN độc lập Các trạm trong IBSS kết nối trực tiếp với nhau và do đó cần phải nằm trong phạm vi kết nối trực tiếp (xem hình 3). Một IBSS còn được xem như là một kiểu cấu hình "ad hoc" vì nó không cần thông qua một hạ tầng mạng nào cả mà chỉ là kết nối peer-to-peer (từng đôi một). Hai máy tính có lắp đặt card mạng wifi (Network Interface Card NIC), sẽ có thể tạo thành một mạng WLAN (giống như kết nối 2 máy tính bằng cáp). Hình 3: Cấu hình mạng WLAN độc lập 2. Cấu hình mạng WLAN phụ thuộc Một BSS là một nhóm các thiết bị 802.11 (station) kết nối với nhau. Khác với cấu hình ad hoc, cấu hình phụ thuộc đòi hỏi phải có một thiết bị đặc biệt làm tâm điểm, gọi là trạm truy nhập AP (Access Point). AP là điểm trung tâm liên lạc cho mọi thiết bị trong cùng một vùng dịch vụ cơ bản. Các thiết bị sẽ không liên lạc trực tiếp nhau, mà liên lạc thông qua AP. Thông tin sẽ chuyển đến AP, tiếp đó AP sẽ chuyển tiếp thông tin đến thiết bị đến. AP có thể kết nối với một mạng có dây. Do phải có một AP nên cấu hình này còn gọi là cấu hình "infrastructure" BSS. Xem hình minh họa 4 dưới đây. 17 WiFi tầm xa Chương I : Giới thiệu về WiFi tầm xa Hình 4: Cấu hình mạng WLAN phụ thuộc 3. Cấu hình mạng WLAN mở rộng Nhiều mạng BSS phụ thuộc có thể kết nối với nhau thông qua giao diện uplink. Trong thế giới 802.11, giao diện uplink kết nối với một hệ thống phân bố DS (distribution system). Tập hợp các BSS mà kết giao với nhau qua DS được gọi là Extended Service Sets (ESSs), hay cấu hình mở rộng. Hình 3 thể hiện một cấu hình mạng WLAN mở rộng thông dụng. Giao diện uplink để kết nối với DS không nhất thiết phải bằng dây dẫn mà có thể sử dụng không dây. Hình 5: Cấu hình mạng WLAN mở rộng 1.1.2.3. WMAN và mạng di động thế hệ 3 Có ba họ lớn gồm: WiMAX: WiMAX dựa trên chuẩn IEEE 802.16 và chuẩn ETSI HiperMAN châu Âu. Tốc độ lý thuyết 70 Mbit/s trong phạm vi tối đa là 50 km. Mạng di động thế hệ thứ 3: Mạng 3G là mạng quốc gia nhưng yêu cầu quan tâm đến kích thước các ô. Sau mạng di động thế hệ thứ nhất (mạng điện thoại tương tự), mạng di động thế hệ thứ hai (GSM) và GPRS (gọi là 2,5G), mạng di động thế hệ thứ 3 kết hợp truyền cả dữ liệu 18 WiFi tầm xa Chương I : Giới thiệu về WiFi tầm xa và âm thanh với tốc độ cao.Chuẩn 3G được kết hợp trong chuẩn IMT2000. Mạng di động băng rộng MBWA: Dựa trên chuẩn IEEE 802.20, MBWA cho phép thiết lập mạng di động với tốc độ 250 km/h. Tần số sử dụng của mạng MBWA thấp hơn 3,5GHz, tốc độ tối đa 1Mbit/s cho đường xuống và 300 Kbit/s cho đường lên với phạm vi mỗi ô tối đa 2,5 km. Một phiên bản khác sử dụng tần số 5 MHz có thể cho phép đạt tốc độ 4 Mbit/s đường xuống và 1,2 Mbit/s cho đường lên với mỗi người sử dụng. Mạng MBWA có khả năng tương thích tốt với âm thanh và dữ liệu tương đương với mạng 3G. Nó được sử dụng tốt trong kỹ thuật điều khiển như dịch tần, OFDM, anten thích nghi.... Hình 6: Sự phát triển của các mạng tế bào 1.1.2.4. Các chuẩn 802.1X Tên gọi 802.1X bắt nguồn từ viện IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). Viện này tạo ra nhiều chuẩn cho nhiều giao thức kỹ thuật khác nhau, và nó sử dụng một hệ thống số nhằm phân loại chúng. Chuẩn IEEE 802.16 là chuẩn dùng cho mạng Wimax còn chuẩn IEEE 802.11 là chuẩn dùng cho mạng Wi-Fi 19