Đang tải... (xem toàn văn)
Mạng cục bộ không dây (WLAN) và mạng Ad hoc (MANET)
Chương 5: Mạng cục bộ không dây (WLAN) và mạng Ad hoc (MANET) Nội dung chương•WLAN–Giới thiệu–Tôpô của WLAN–Tầng vật lý–Tầng MAC•MANET–Giới thiệu–Ứng dụng của mạng ad hoc–Tầng mạng và định tuyến WLAN•Giới thiệu–Quyết định cho phép sử dụng công cộng băng ISM đã kích hoạt sự phát triển của WLAN–Các sản phẩm không tương thích dẫn đến yêu cầu của một tiêu chuẩn–Nhóm làm việc 802.11 chịu trách nhiệm phát triển một chuẩn chung–Ba tiêu chuẩn thuộc nhóm 802.11 hoàn thành vào cuối năm 1999 WLAN•Lợi ích của mạng LAN không dây–Mạng có dây đòi hỏi kết nối cố định gây ra sự khó khăn cho việc cài đặt mạng và không đáp ứng được nhu cầu di động–Không phải đi dây mạng giảm thời gian cài đặt và giá thành mạng–Sử dụng mạng LAN không dây giảm được các vấn đề bảo trì đường dây như mạng ngừng hoạt động và giá thành thay đổi dây WLAN•Các ứng dụng của WLAN–Mở rộng mạng LAN–Truy nhập không dây–Mạng ad hoc–Kết nối các mạng LAN WLAN•Các vấn đề của mạng LAN không dây–Nhược điểm chính của truyền không dây là tỉ lệ lỗi bit cao, gấp khoảng mười lần tỉ lệ đó của mạng LAN–Nhược điểm thứ hai là tôpô của mạng không thể xác định do vấn đề trạm bị che giấu và trạm bị phô bày. WLAN–Phát hiện lỗi không thể thực hiện được trong mạng WLAN–Nguồn điện cung cấp cho một trạm có giới hạn, cần giảm tiêu thụ điện năng, thỏa hiệp giữa hiệu suất và duy trì nguồn–Rất nhiều giao thức được thiết kế cho mạng có dây. Ví dụ TCP sẽ giảm hiệu suất hoạt động trong môi trường không dây–Cài đặt WLAN đòi hỏi phải tính đến môi trường trong đó tín hiệu lan truyền–Bảo mật luôn là một vấn đề của mạng không dây Các thành phần của 802.11•Station (trạm)–Wireless network interface–Laptop, thiết bị cầm tay, desktop•Access point (Điểm truy nhập)–Các khuông (frame) của mạng 802.11 phải được chuyển thành các dạng khuông khác trước khi gửi đi–Cầu (bridge)•Wireless medium (phương tiện truyền dẫn không dây)–Sóng radio (Radio Frequency – RF)–Tia hồng ngoại Tôpô của mạng WLAN•Khối căn bản của mạng 802.11 là BSS (Basic Service Set) bao gồm một nhóm các trạm truyền thông với nhau•BSS gồm có hai loại: Independent BSS (Ad hoc) và Infrastructure BSS (BSS) Tôpô của mạng WLAN•Ad hoc: Một số lượng không lớn các trạm lập ra mạng tạm thời để trao đổi dữ liệu, vd. hội nghị, hội họp•BSS–Sử dụng AP (Access Point)–Hai trạm truyền thông cho nhau qua AP: cần 2 hop, từ MH đến AP và từ AP đến MH–Các trạm phải nằm trong tầm phủ của AP–Ưu điểm của BSS•Sử dụng AP làm giảm sự phức tạp tại MH do không phải duy trì mối quan hệ với các nốt liền kề trong mạng•AP có thể hỗ trợ các trạm giảm tiêu thụ điện bằng cách yêu cầu các trạm tắt thiết bị thu phát [...]...Tơpơ của mạng WLAN • Extended Service Set – ESS - Tập dịch vụ mở rộng – Cung cấp vùng phủ lớn hơn – Nối nhiều BSS với một mạng xương sống, vd. Ethernet Chương 5: Mạng cục bộ không dây (WLAN) và mạng Ad hoc (MANET) WLAN • Lợi ích của mạng LAN khơng dây – Mạng có dây địi hỏi kết nối cố định gây ra sự khó khăn cho việc cài đặt mạng và không đáp ứng được nhu cầu di động – Không phải đi dây mạng. .. của các nốt trong mạng MANET • Tầng mạng cần giải quyết hai vấn đề cơ bản – Tìm ra đường đi từ nốt phát đến nốt nhận – Duy trì đường đi • Tìm hiểu một giao thức định tuyến – DSR Dynamic Source Routing Mạng ad hoc • Mạng ad hoc đặc trưng bởi các đặc điểm sau: – Một tập hợp các host hình thành mạng ad hoc – Các host truyền tin sử dụng các kênh không dây – Các nốt trong mạng ad hoc sử dụng các nốt... 802.11 hồn thành vào cuối năm 1999 PCF • BS thăm dị các trạm và hỏi xem trạm có cần truyền dữ liệu • Khơng có xung đột Mạng ad hoc • Tơ pơ của mạng ad hoc là một đồ thị trong đó các đỉnh là các host, cạnh giữa hai host biểu thị sự trong phạm vi liên lạc của hai host • Tên khác của mạng ad hoc là MANET (Mobile Ad hoc NETwork) • MANET đã được xác định có các đặc tính: – Tơ pơ mạng động: Các nốt... động – Không phải đi dây mạng giảm thời gian cài đặt và giá thành mạng – Sử dụng mạng LAN khơng dây giảm được các vấn đề bảo trì đường dây như mạng ngừng hoạt động và giá thành thay đổi dây 802.11 MAC (Media Access Control) • 802.11 dùng CSMA/CA Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance để điều khiển sự truy nhập đến đường truyền (khơng dây) • Distributed Foundation Wireless MAC (DFWMAC)... thiết • Các nốt trong mạng ad hoc tình nguyện chuyển tiếp gói tin cho các nút khác trong mạng • Đường kính của mạng ad hoc là số các bước nhảy nhỏ nhất cần thiết cho một nốt nằm ở rìa có thể liên lạc với một nốt nằm ở phía rìa bên kia: vd. 2 • Các nốt di chuyển với tốc độ vừa phải • Các nốt có thể hoạt động ở chế độ không phân loại (promiscuous - phần cứng gửi mọi gói tin nhận được lên tầng mạng mà khơng... của mạng ad hoc – Tầng mạng và định tuyến Tầng vật lý của 802.11 • Phổ điện từ – Phần phổ điện từ được sử dụng trải từ 10 7 đến 10 11 MHz có thể tăng vùng phủ sóng nhưng giảm khả năng bảo mật và tăng sự giao thoa. – Khoảng phổ này được sử dụng bởi rất nhiều thiết bị, tăng thêm sự giao thoa • Các sản phẩm của WLAN hoạt động với các băng tần ISM và bắt buộc sử dụng kỹ thuật trải rộng phổ và điện... Spectrum DHSS • Tín hiều truyền trên một dải tần rộng – Sử dụng bộ trải tần spreader để làm mỏng biên độ của tín hiệu băng hẹp dọc theo dải tần rộng hơn – Sử dụng bộ tương liên correlator để phục hồi lại tín hiệu ban đầu Q trình tương liên trải rộng tín hiệu ồn noise DSR - Giới thiệu • DSR là giao thức định tuyến cho mạng ad hoc, mạng khơng dây khơng có cơ sở hạ tầng • DSR bao gồm hai cơ chế chính – Phát... nhưng bản thân đã có trong tuyến của gói tin yêu cầu Tầng vật lý của 802.11 • Frequency-hopping (FH) Spread Spectrum (SS) • Direct-sequence (DS) Spread Spectrum (SS) • Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) Một ví dụ của mạng ad hoc • Các vấn đề có thể xảy ra trong dàn cảnh trên: – Mạng bị phân tách do các host di chuyển hoặc mất gói tin – Vùng truyền thơng hạn chế, do đó cần có sự hợp... point (Điểm truy nhập) – Các khng (frame) của mạng 802.11 phải được chuyển thành các dạng khuông khác trước khi gửi đi – Cầu (bridge) • Wireless medium (phương tiện truyền dẫn khơng dây) – Sóng radio (Radio Frequency – RF) – Tia hồng ngoại Cơ chế phát hiện đường đi căn bản • Khi nút nguồn có gói tin gửi đến nút đích: – Nút nguồn tìm đường đi thích hợp trong bộ lưu đệm (route cache) – Thực hiện chu... đi: – Nốt nguồn lưu đệm các gói tin cần gửi khi chưa có tuyến vào bộ đệm gửi (sending buffer) và đặt thời gian chấm dứt lưu (SendBufferTimeout) – Nốt nguồn thỉnh thoảng khởi động lại chu trình phát hiện đường đi cho các gói tin trong bộ đệm gửi (exponential backoff: gấp đôi thời gian chờ cho mỗi lần khởi động sau) Direct Sequence Spread Spectrum DHSS • Điều biến áp dụng dãy chip: 11 chip Một số . 5: Mạng cục bộ không dây (WLAN) và mạng Ad hoc (MANET) Nội dung chương•WLAN–Giới thiệu–Tôpô của WLAN–Tầng vật lý–Tầng MAC•MANET–Giới thiệu–Ứng dụng của mạng. di động Không phải đi dây mạng giảm thời gian cài đặt và giá thành mạng Sử dụng mạng LAN không dây giảm được các vấn đề bảo trì đường dây như mạng ngừng
