TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÀI TẬP LỚN MÔN MẠNG MÁY TÍNH ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ MẠNG KHÔNG DÂY VÀ CÁC CHUẨN CHO MẠNG KHÔNG DÂY Giảng viên hướng dẫn: Th.S NGUYỄN THỊ NGỌC TÚ Sinh viên thực hiện: KIM VĂN SÁNG NGUYỄN ĐỨC GIANG NGUYỄN MINH KHUÊ Lớp: D9CNPM Chuyên ngành : Công nghệ phần mềm Hà Nội, tháng 12 năm 2015 LỜI NÓI ĐẦU Kính gửi giảng viên hướng dẫn Th.S Nguyễn Thị Ngọc Tú Qua trình tìm hiểu, tham khảo từ nguồn chắt lọc, chúng em có đề tài “Công nghệ mạng không dây chuẩn không dây” hoàn chỉnh Đề tài trình bày vấn đề công nghệ mạng không dây chuẩn cho mạng không dây thông dụng Tuy nhiên trình làm thiếu sót tránh khỏi Chúng em mong nhận thông cảm cô Chúng em cảm ơn cô truyền đạt kiến thức hướng dẫn để chúng em hoàn thành đề tài Chúng em mong nhận ý kiến phê bình góp ý cô Kim Văn Sáng (Các mạng không dây chuẩn 2G) Nguyễn Đức Giang(Phần 1.7, 1.8 3G) Nguyễn Minh Khuê(Phần 1.1 đến 1.4, 1.6 2.1) Nhóm làm đề tài Kim Văn Sáng Nguyễn Đức Giang Nguyễn Minh Khuê MỤC LỤC CÔNG NGHỆ MẠNG KHÔNG DÂY 1.1 Mạng không dây 1.2 Lịch sử mạng không dây 1.3 Dải tần số không dây 1.4 Liên kết không dây 1.5 Các mạng không dây 1.5.1 Wireless PAN 1.5.2 Wireless LAN 1.5.2.1 Wifi 1.5.3 Wireless mesh networ 1.5.4 MAN không dây 1.5.5 Wireless WAN 1.5.5.1 GPRS 10 1.5.5.2 3G 10 1.5.6 Mạng toàn cầu 10 1.5.7 Mạng Không gian 11 1.6 Thuộc tính mạng không dây 11 1.6.1 Thuộc tính chung 11 1.6.2 Hiệu suất 11 1.6.3 Không gian 12 1.6.4 Wireless Network Elements 12 1.7 Ưu nhược điểm hệ thống mạng không dây 12 1.7.1 Ưu điểm 12 1.7.2 Nhược điểm 13 1.8 Mạng không dây với sức khỏe người 13 CÁC CHUẨN CHO MẠNG KHÔNG DÂY 2.1 Chuẩn IEEE 802.11 802.11a/b/g/n 2.1.1 Chuẩn 802.11 2.1.2 Chuẩn 802.11b 2.1.3 Chuẩn 802.11a 2.1.4 Chuẩn 802.11g 2.1.5 Chuẩn 802.11n 2.2 Chuẩn 2G 2.3 Chuẩn 3G 2.3.1 UMTS (W-CDMA) 2.3.2 CDMA 2000 2.3.3 TD-SCDMA 2.3.4 Wideband CDMA 14 14 14 15 15 15 16 17 17 17 17 18 CÔNG NGHỆ MẠNG KHÔNG DÂY 1.1 Mạng không dây gì? Mạng không dây (tiếng Anh: wireless network) mạng điện thoại mạng máy tính sử dụng kết nối liệu không dây để kết nối nút mạng, dùng sóng radio làm sóng truyền dẫn Việc thực diễn mức vật lý (layer) mô hình OSI cấu trúc mạng 1.2 Lịch sử mạng không dây Do Guglielmo Marconi sáng lập Năm 1894, Marconi bắt đầu thử nghiệm năm 1899 gửi điện báo băng qua kênh đào Anh mà không cần sử dụng loại dây Thành tựu “chuyển tin tín hiệu” đánh dấu tiến lớn dấu hiệu cho đời hệ thống giá trị mang tính thực tiễn cao Ba năm sau đó, thiết bị vô tuyến Marconi chuyển nhận điện báo qua Đại Tây Dương Công nghệ không dây mà Marconi phát triển pha tạp điện báo có dây truyền thống sóng Hertz (được đặt tên sau Heinrich Hertz phát minh chúng) Trong chiến tranh giới I, lần sử dụng chiến Boer năm 1899 năm 1912, thiết bị vô tuyến sử dụng tàu Titanic Trước thập niên 1920, điện báo vô tuyến trở thành phương tiện truyền thông hữu hiệu cho phép gửi tin nhắn cá nhân băng qua lục địa Cùng với đời radio (máy phát thanh), công nghệ không dây tồn cách thương mại hóa Năm 1991 đời mạng điện thoại di động 2G Tháng năm 1997 chuẩn IEEE 802.11 cho WLANs đời Những năm gần mạng không dây ngày phát triển, công nghệ có sức ảnh hưởng vô mạnh mẽ 3G, 4G đời Hiện số công ty số tổ chức giới nghiên cứu thử nghiệm thành công mạng 5G với tốc độ truyền dẫn lớn 1.3 Dải tần số không dây Thiết bị không dây bắt buộc phải hoạt động dải tần đó, dải có băng thông (là khoảng rộng tần số dải) Băng thông hiểu theo nghĩa rộng số đo dung lượng liệu kết nối Đối với mạng điện thoại Analog sử dụng độ rộng dải 20kHz, tín hiệu TV sử dụng độ rộng băng thông lên đến MHz Việc sử dụng phổ radio nhà nước quản lý, muốn sử dụng sóng radio phải đăng ký với đơn vị quản lý tần số nhà nước Giữa năm 80 kỷ XX, Ủy ban truyền thông liên bang (FCC) thay đổi phần 15 quy định phổ radio, khống chế thiết bị không quyền Sự thay đổi xác nhận sản phẩm không dây sử dụng điều chế phổ trải rộng hoạt động dải tần công nghiệp, khoa học y tế (ISM) Dạng điều chế trước quy định dùng cho mục đích quân Tần số ISM có băng khác dải tần số 900 MHz, 2.4 GHz, GHz Một điển hình dải tần ISM cho phép người sử dụng dải tần không dây mà không cần xác nhận quyền sử dụng tần số, nhiên vài quốc gia, có Việt nam sử dụng dải tần số phải xin giấy phép sử dụng tần số Sau số dải tần sử dụng công nghệ mạng không dây 1.3.1 Dải tần 900 MHz Dải tần số thấp 900 MHz thường sử dụng dải công nghiệp, nghiên cứu y học (ISM) Tổng độ rộng băng 26 MHz, tín hiệu dải bước sóng xấp xỉ 30 cm Những tín hiệu có khả xuyên qua nhiều chứng ngại vật, ví dự nhỏ, đồi thấp đủ mạnh để thu phát khoảng cách vài km 1.3.2 Dải tần 2.4 GHz Dải tần 2.4 GHz dải ISM, tổng độ rộng dải 83 MHz Tín hiệu dải có bước sóng xấp xỉ 12 cm Tín hiệu có khả xuyên qua chướng ngại vật, không mạnh, xuyên qua tường có khả gây suy hao 10 tới 12 dB Độ suy hao qua phụ thuộc vào vóc dáng tán ướt hay khô, trung bình qua mét suy hao khoảng 0,5 dB, với đường kính 10m có độ suy hao lên đến dB, độ suy hao dB giảm chiều dài kết nối ½ so với độ dài không bị suy hao, qua vài cây, khoảng cách giảm hàng chục mét 1.3.3 Dải tần 3.5 GHz Giải tần sử dụng, nhiên vài dải 3.3 4.0 GHz sử dụng số nước Dải đề cập thiết bị dải nayfng số trường hợp giống với thiết bị dải tần 2.4 GHz Tín hiệu dải có bước sóng khoảng cm Đặc trưng truyền số trường hợp giống với dải tần 2.4 GHz, độ suy hao qua vật cản lớn 1.3.4 Dải tần số GHz Có dải tần GHz (ở vài nước giới dải tần số tự do), qua băng tần gối lên cho loại Có dải ISM từ 5725 đến 5850 MHz có băng tần (U-NII) 5150 đến 5250 MHz, 5250 đến 5350 MHz, 5725 đến 5825 MHz, băng tần ISM có độ rộng 125 MHZ băng tần thược dạng U-NII 100 MHZ Tín hiệu dải tần số GHz bước sóng khoảng cm Mỗi băng tần GHz có độ rộng lớn băng tần 2.4 GHz Các thiết bị dải tần GHz có nhiều băng thông Độ suy hao qua mét 1.2 dB Với đường kinh 10m ta có độ suy hao chiều dài kết nói không dây lên đến 75% 1.3.5 Dải tần 60 GHz Bảng ISM từ 59 tới 64 GHz sử dụng Mỹ vào năm 1999, tổng độ rộng băng lên đến GHz Tín hiệu băng có bước sóng khoảng ½ cm Tín hiệu tần số bị suy hao bới có mặt Oxy không khí khoảng cách nối xa dải tần đạt 800m Tín hiệu bị ngăn chặn hoàn toàn xuyên qua chướng ngại vật Đặc điểm bật dải tần thiết bị cung cấp tốc độ truyền liệu kiểu điểm – điểm đạt 622 MBPS 1.4 Liên kết không dây Terrestrial microwave: lò vi sóng thông tin liên lạc mặt đất sử dụng máy phát Trái Đất thu giống phương tiện truyền hình vệ tinh Lò vi sóng mặt đất phạm vi-gigahertz thấp, làm hạn chế tất thông tin liên lạc để dòng-of-sight Trạm chuyển tiếp cách khoảng 48 km (30 dặm) Truyền thông vệ tinh - vệ tinh liên lạc qua sóng vô tuyến sóng, mà không chệch hướng bầu khí Trái đất Các vệ tinh đóng không gian, thông thường quỹ đạo địa tĩnh 35.400 km (22.000 dặm) đường xích đạo Những hệ thống Trái đất quay xung quanh có khả tiếp nhận chuyển tiếp tín hiệu thoại, liệu, TV Cellular PCS hệ thống sử dụng số công nghệ thông tin liên lạc vô tuyến Các hệ thống phân chia khu vực bao phủ thành nhiều khu vực địa lý Mỗi khu vực có máy phát công suất thấp thiết bị ăng-ten vô tuyến chuyển tiếp để chuyển tiếp gọi từ khu vực đến khu vực Đài phát lây lan phổ công nghệ - mạng nội không dây sử dụng công nghệ vô tuyến tần số cao tương tự kỹ thuật số di động công nghệ vô tuyến tần số thấp Mạng LAN không dây sử dụng công nghệ quang phổ rộng phép giao tiếp nhiều thiết bị khu vực hạn chế IEEE 802.11 định nghĩa hương vị chung công nghệ sóng radio không dây tiêu chuẩn mở gọi Wifi Không gian tự truyền thông quang học sử dụng ánh sáng nhìn thấy vô hình cho truyền thông Trong hầu hết trường hợp, line-of-sight tuyên truyền sử dụng, hạn chế vị trí vật lý thiết bị giao tiếp 1.5 Các mạng không dây Hình 1: Các mô hình mạng không dây 1.5.1 Wireless PAN Wireless vùng mạng cá nhân (WPANs) thiết bị kết nối phạm vi khu vực tương đối nhỏ, mà thường tầm tay người [3] Ví dụ, Bluetooth radio vô hình hồng ngoại ánh sáng cung cấp WPAN cho kết nối tai nghe với máy tính xách tay ZigBee hỗ trợ ứng dụng WPAN [4] Wi-Fi chảo trở nên phổ biến (2010) nhà thiết kế thiết bị bắt đầu để tích hợp Wi-Fi vào loạt thiết bị điện tử tiêu dùng Intel "My WiFi" Windows "Vitual Wi-Fi" khả thực Wi-Fi chảo đơn giản dễ dàng để thiết lập cấu hình 1.5.2 Wireless LAN Một mạng nội không dây (WLAN) liên kết hai hay nhiều thiết bị khoảng cách ngắn cách sử dụng phương pháp phân phối không dây, thường cung cấp kết nối thông qua điểm truy cập để truy cập internet Việc sử dụng trải phổ OFDM công nghệ cho phép người sử dụng để di chuyển khu vực bao phủ địa phương, trì kết nối với mạng 1.5.2.1 Wifi Wi-Fi (hoặc WiFi) mạng máy tính nội công nghệ không dây cho phép thiết bị điện tử để kết nối vào mạng, chủ yếu sử dụng 2,4 gigahertz (12 cm) UHF gigahertz (6 cm) SHF băng tần ISM Các Wi-Fi Alliance định nghĩa Wi-Fi "mạng nội không dây" (WLAN) sản phẩm dựa Viện Điện Điện tử (IEEE) chuẩn 802.11 Tuy nhiên, thuật ngữ "Wi-Fi" sử dụng tổng hợp tiếng Anh từ đồng nghĩa với "WLAN" hầu hết mạng WLAN đại dựa tiêu chuẩn "Wi-Fi" thương hiệu Liên minh Wi-Fi Các "Wi-Fi Certified" thương hiệu sử dụng sản phẩm Wi-Fi mà thành công hoàn Wi-Fi Alliance khả tương tác thử nghiệm chứng nhận Nhiều thiết bị sử dụng Wi-Fi, ví dụ máy tính cá nhân, máy chơi game, điện thoại thông minh, máy ảnh kỹ thuật số, máy tính bảng máy nghe nhạc kỹ thuật số Đây kết nối với nguồn tài nguyên mạng Internet thông qua điểm truy cập mạng không dây Như điểm truy cập (hoặc hotspot) có phạm vi khoảng 20 mét (66 feet) nhà phạm vi lớn trời Phủ sóng Hotspot nhỏ phòng với tường chặn sóng radio, lớn nhiều số vuông đạt cách sử dụng điểm truy cập nhiều chồng chéo Mô tả thiết bị gửi thông tin không dây với thiết bị khác, hai kết nối với mạng lưới địa phương, để in tài liệu Wi-Fi an toàn so với kết nối có dây, chẳng hạn Ethernet, kẻ xâm nhập không cần kết nối vật lý Các trang web có sử dụng TLS an toàn, truy cập internet không mã hóa dễ dàng phát kẻ xâm nhập Bởi điều này, Wi-Fi thông qua khác mã hóa công nghệ Các mã hóa đầu WEP tỏ dễ vỡ Giao thức chất lượng cao (WPA, WPA2) thêm vào sau Một tính tùy chọn thêm năm 2007, gọi Wi-Fi Cài đặt bảo vệ (WPS), có lỗ hổng nghiêm trọng cho phép kẻ công để khôi phục mật router Các Wi-Fi Alliance cập nhật kế hoạch kiểm tra chương trình chứng nhận để đảm bảo tất thiết bị chứng nhận chống lại công Hình 2: Mạng Lan không dây thường dùng để kết nối nguồn lực địa phương với internet 1.5.3 Wireless mesh networ Một mạng lưới không dây (WMN) mạng lưới thông tin liên lạc tạo thành từ đài phát nút tổ chức lưới topo Nó hình thức không dây mạng ad hoc Mạng lưới không dây thường gồm khách hàng lưới, thiết bị định tuyến lưới cổng Các lưới khách hàng thường máy tính xách tay, điện thoại di động thiết bị không dây khác thiết bị định tuyến lưới chuyển tiếp lưu lượng đến từ cổng mà có thể, không cần, kết nối với Internet Vùng phủ sóng nút radio làm việc mạng gọi đám mây lưới Truy cập vào lưới điện toán đám mây phụ thuộc vào nút radio làm việc hòa hợp với để tạo mạng vô tuyến Một mạng lưới đáng tin cậy cung cấp dự phòng Khi nút không hoạt động, phần lại nút giao tiếp với nhau, trực tiếp thông qua nhiều nút trung gian Mạng lưới không dây tự thức tự chữa bệnh Mạng lưới không dây thực với công nghệ không dây khác bao gồm 802.11, 802.15, 802.16, công nghệ di động kết hợp nhiều loại Hình 3: Sơ đồ cho thấy cấu hình cho mạng lưới không dây, kết nối thông qua liên kết thượng nguồn VSAT 1.5.4 MAN không dây Wireless mạng khu vực đô thị kiểu mạng không dây kết nối nhiều mạng LAN không dây WiMAX loại Wireless MAN mô tả tiêu chuẩn IEEE 802.16 1.5.5 Wireless WAN Wireless Wan mạng không dây mà thường bao gồm khu vực lớn, chẳng hạn thị trấn lân cận, thành phố, thành phố vùng ngoại ô Các mạng lưới sử dụng để kết nối văn phòng chi nhánh doanh nghiệp hệ thống truy cập internet công cộng Các kết nối không dây điểm truy cập thường trỏ đến điểm tuyến vi ba sử dụng thiết bị parabol băng tần 2,4 GHz, ăng-ten đa hướng sử dụng với mạng nhỏ Một hệ thống điển hình có chứa cổng trạm, điểm truy cập rơ le cầu nối không dây Các cấu hình khác 10 hệ thống lưới điểm truy cập đóng vai trò relay Khi kết hợp với hệ thống lượng tái tạo lượng mặt trời ảnh voltaic hệ thống gió họ đứng hệ thống Sau xin giới thiệt số mạng Wireless Wan 1.5.5.1 GPRS General Packet Radio Service (GPRS) dịch vụ liệu di động dạng gói dành cho người dùng Hệ thống thông tin di động toàn cầu (GSM) điện thoại di động IS-136 Nó cung cấp liệu tốc độ từ 56 đến 114 kbps GPRS dùng cho dịch vụ truy cập Giao thức Ứng dụng Không dây (WAP), Dịch vụ tin nhắn ngắn (SMS), Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện (MMS), với dịch vụ liên lạc Internet email truy cập World Wide Web Dữ liệu truyền GPRS thường tính theo megabyte qua, liệu liên lạc thông qua chuyển mạch truyền thống tính theo phút kết nối, người dùng có thực sử dụng dung lượng hay tình trạng chờ GPRS dịch vụ chuyển mạch gói nỗ lực tối đa, trái với chuyển mạch, mức Chất lượng dịch vụ (QoS) bảo đảm suốt trình kết nối người dùng cố định Các hệ thống di động 2G kết hợp với GPRS thường gọi "2.5G", có nghĩa là, công nghệ trung gian hệ điện thoại di động thứ hai (2G) thứ ba (3G) Nó cung cấp tốc độ truyền tải liệu vừa phải, cách sử dụng kênh Đa truy cập theo phân chia thời gian (TDMA) trống, ví dụ, hệ thống GSM Trước có suy nghĩ mở rộng GPRS để bao trùm tiêu chuẩn khác, thay vào mạng chuyển đổi để sử dụng chuẩn GSM, GSM hình thức mạng sử dụng GPRS GPRS tích hợp vào GSM Release 97 phiên phát hành Ban đầu Viện tiêu chuẩn Viễn thông châu Âu (ETSI) đặt tiêu chuẩn, Dự án Đối tác Thế hệ thứ ba (3GPP) 1.5.5.2 3G 3G hệ thứ ba công nghệ viễn thông di động Công nghệ dựa tập hợp tiêu chuẩn sử dụng cho thiết bị di động viễn thông di động sử dụng dịch vụ mạng lưới thực theo Viễn thông-2000 Điện thoại di động quốc tế (IMT -2000) thông số kỹ thuật Liên minh Viễn thông quốc tế 3G tìm thấy ứng dụng dây giọng nói điện thoại, truy cập Internet di động, điện thoại cố định không dây truy cập Internet, gọi video truyền hình di động 3G dịch vụ mạng viễn thông hỗ trợ cung cấp tốc độ truyền tải thông tin 200 kbit / s Sau 3G phát hành, thường ký hiệu 3.5G 3.75G, cung cấp băng thông rộng di động truy cập số Mbit / s cho điện thoại 11 thông minh modem di động máy tính xách tay Điều đảm bảo áp dụng cho điện thoại không dây giọng nói, truy cập Internet di động, truy cập Internet không dây cố định, gọi video công nghệ truyền hình di động Một hệ tiêu chuẩn di động xuất khoảng năm thứ mười kể từ 1G hệ thống giới thiệu 1981/1982 Mỗi hệ đặc trưng băng tần mới, tốc độ liệu cao công nghệ truyền dẫn không tương thích ngược Các mạng 3G giới thiệu vào năm 1998 1.5.6 Mạng toàn cầu Một mạng toàn cầu (GAN) mạng sử dụng để hỗ trợ điện thoại di động qua số tùy ý mạng LAN không dây, vùng phủ sóng vệ tinh, vv Các thách thức chủ yếu truyền thông di động phát thông tin liên lạc người dùng từ vùng phủ sóng địa phương để Trong dự án IEEE 802, điều liên quan đến kế cạn mạng LAN không dây 1.5.7 Mạng Không gian Mạng không gian (Space) mạng lưới sử dụng để liên lạc tàu vũ trụ, thường vùng lân cận Trái đất Các ví dụ mạng mạng không gian NASA 1.6 Thuộc tính mạng không dây 1.6.1 Thuộc tính chung Hiện tại, ngành công nghiệp chấp nhận số công nghệ không dây khác Mỗi công nghệ không dây xác định tiêu chuẩn mô tả chức độc đáo lớp liên kết liệu vật lý mô hình OSI Các tiêu chuẩn khác phương pháp báo hiệu theo quy định họ, phạm vi địa lý , tập quán tần số, số thứ khác khác biệt làm cho số công nghệ phù hợp với mạng gia đình người khác phù hợp với mạng lưới tổ chức lớn 1.6.2 Hiệu suất Mỗi tiêu chuẩn khác phạm vi địa lý, làm cho nhiều tiêu chuẩn lý tưởng tùy thuộc vào cố gắng để hoàn thành với mạng không dây Hiệu suất mạng không dây đáp ứng loạt ứng dụng thoại video Việc sử dụng công nghệ mang lại cho phòng để mở rộng, chẳng hạn từ 2G đến 3G gần 12 nhất, 4G công nghệ, viết tắt cho hệ thứ tư tiêu chuẩn truyền thông di động điện thoại di động Như mạng không dây trở nên phổ biến, tinh tế làm tăng thông qua cấu hình phần cứng phần mềm, công suất lớn để gửi nhận số tiền lớn liệu, nhanh hơn, đạt 1.6.3 Không gian Không gian đặc tính mạng không dây Các mạng không dây cung cấp nhiều lợi so với mạng có dây vấn đề lắp đặt di chuyển Mạng không dây cho phép người sử dụng để không gian định mà mạng giao tiếp với thiết bị khác thông qua mạng lưới Không gian tạo nhà kết việc loại bỏ clutters hệ thống dây điện Công nghệ cho phép cho thay cho phương tiện cài đặt mạng vật lý TPs, coaxes, sợi quang học, mà tốn 1.6.4 Wireless Network Elements Các mạng viễn thông lớp vật lý bao gồm nhiều kết nối dây mạng Elements (NE) Những thực thể hệ thống độc lập hay sản phẩm cung cấp nhà sản xuất nhất, lắp ráp nhà cung cấp dịch vụ (người sử dụng) hệ thống tích hợp với phận từ nhà sản xuất khác NE không dây sản phẩm thiết bị sử dụng tàu sân bay không dây để cung cấp hỗ trợ cho backhaul mạng chuyển mạch Trung tâm Điện thoại di động (MSC) Dịch vụ không dây đáng tin cậy phụ thuộc vào yếu tố mạng lớp vật lý để bảo vệ chống lại tất môi trường hoạt động ứng dụng Được đặc biệt quan trọng thực thể đặt tháp di động cho Base Station (BS) tủ Các phần cứng tập tin đính kèm vị trí ăng-ten nút liên kết / cáp yêu cầu phải có sức mạnh đầy đủ, vững mạnh, chống ăn mòn, mưa / kháng lượng mặt trời cho gió dự kiến, bão, nước đá, điều kiện thời tiết khác Yêu cầu thành phần cá nhân, chẳng hạn phần cứng, dây cáp, đầu nối, đóng cửa, phải vào xem xét cấu trúc để chúng nén 1.7 Ưu nhược điểm hệ thống mạng không dây 1.7.1 Ưu điểm Giá thành giảm nhiều thành phần người sử dụng 13 Công nghệ không dây tích hợp rộng rãi vi xử lý dành cho máy tính xách tay INTEL AMD, tất người dùng máy tính xách tay có sẵn tính kết nối mạng không dây Mạng Wireless cung cấp tất tính công nghệ mạng LAN Ethernet Token Ring mà không bị giới hạn kết nối vật lý (giới hạn cable) Tính linh động: tạo thoải mái việc truyền tải liệu thiết bị có hỗ trợ mà ràng buột khoảng cách không gian mạng có dây thông thường Người dùng mạng Wireless kết nối vào mạng di chuyển nơi phạm vi phủ sóng thiết bị tập trung (Access Point) Mạng WLAN sử dụng sóng hồng ngoại (Infrared Light) sóng Radio (Radio Frequency) để truyền nhận liệu thay dùng Twist-Pair Fiber Optic Cable Thông thường sóng Radio dùng phổ biến truyền xa hơn, lâu hơn, rộng hơn, băng thông cao 1.7.1 Nhược điểm Hệ thống mạng không dây đến chưa thể thay mạng có dây Với hệ thống máy chủ, việc kết nối không dây cho máy chủ không thích hợp Tốc độ mạng không dây bị hạn chế băng thông có sẵn Tốc độ mạng không dây bị giới hạn dải tần số cách điều chế, tốc độ mạng dây đạt tới 10 Gbps tiếp tục tăng Môi trường truyền bị nhiễu tín hiệu bên ngoài, suy hao gặp vật cản môi trường Tính bảo mật chưa cao, cần vùng phủ sóng hệ thống mạng không dây tiếp cận với liệu truyền mạng 1.8 Mạng không dây với sức khỏe người Các Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) thừa nhận "nỗi lo lắng suy đoán" liên quan đến lĩnh vực điện từ (EMFs) ảnh hưởng họ bị cáo buộc y tế công cộng Để đáp ứng mối quan tâm công chúng, WHO thành lập dự án EMF quốc tế vào năm 1996 để đánh giá chứng khoa học ảnh hưởng sức khỏe có EMF dải tần số từ đến 300 GHz Họ tuyên bố nghiên cứu sâu rộng tiến hành vào ảnh hưởng sức khỏe có 14 thể tiếp xúc với nhiều phần phổ tần số, tất ý kiến tiến hành rằng, miễn phơi nhiễm mức giới hạn cho phép ICNIRP (1998) hướng dẫn EMF , bao gồm dải tần số đầy đủ 0-300 GHz, tiếp xúc không tạo hiệu ứng gọi hại cho sức khỏe Tất nhiên, theo định nghĩa giới hạn phơi nhiễm mạnh thường xuyên để EMF độc hại, thực tế làm sở cho loại vũ khí điện từ Hiện vấn đề nghiên cứu thêm CÁC CHUẨN CHO MẠNG KHÔNG DÂY 2.1 Chuẩn IEEE 802.11 802.11a/b/g/n Chuẩn IEEE 802.11 (Wifi) tổ chức Tổ chức IEEE chịu trách nhiệm phát triển chuẩn mạng cục không dây (wireless local area networking standards) 2.1.1 Chuẩn 802.11 Tổ chức IEEE dựa công nghệ mạng cục để phát triển chuẩn cho mạng cục không dây (IEEE 802.11) IEEE 802.11 có framework giống chuẩn Ethernet, điều đảm bảo tương tác tầng mức cao kết nối dễ dàng thiết bị Ethernet WLAN Tuy nhiên, 802.11chỉ hỗ trợ cho băng tần mạng cực đại lên đến 2Mbps – chậm hầu hết ứng dụng Với lý đó, sản phẩm không dây thiết kế theo chuẩn 802.11 ban đầu dần không sản xuất 2.1.2 Chuẩn 802.11b IEEE mở rộng chuẩn 802.11 gốc vào tháng Bảy năm 1999, chuẩn 802.11b Chuẩn hỗ trợ băng thông lên đến 11Mbps, tương quan với Ethernet truyền thống 802.11b sử dụng tần số vô tuyến (2.4 GHz) giống chuẩn ban đầu 802.11 Các hãng thích sử dụng tần số để chi phí sản xuất họ giảm Các thiết bị 802.11b bị xuyên nhiễu từ thiết bị điện thoại không dây (kéo dài), lò vi sóng thiết bị khác sử dụng dải tần 2.4 GHz Mặc dù vậy, cách cài đặt thiết bị 802.11b cách xa thiết bị giảm tượng xuyên nhiễu Ưu điểm 802.11b – giá thành thấp nhất; phạm vi tín hiệu tốt không dễ bị cản trở 15 Nhược điểm 802.11b – tốc độ tối đa thấp nhất; ứng dụng gia đình xuyên nhiễu 2.1.3 Chuẩn 802.11a Trong 802.11b phát triển, IEEE tạo mở rộng thứ cấp cho chuẩn 802.11 có tên gọi 802.11a Vì 802.11b sử dụng rộng rãi nhanh so với 802.11a, nên số người cho 802.11a tạo sau 802.11b Tuy nhiên thực tế, 802.11a 802.11b tạo cách đồng thời Do giá thành cao nên 802.11a sử dụng mạng doanh nghiệp 802.11b thích hợp với thị trường mạng gia đình 802.11a hỗ trợ băng thông lên đến 54 Mbps sử dụng tần số vô tuyến 5GHz Tần số 802.11a cao so với 802.11b làm cho phạm vi hệ thống hẹp so với mạng 802.11b Với tần số này, tín hiệu 802.11a khó xuyên qua vách tường vật cản khác Do 802.11a 802.11b sử dụng tần số khác nhau, nên hai công nghệ tương thích với Chính số hãng cung cấp thiết bị mạng hybrid cho 802.11a/b sản phẩm đơn bổ sung thêm hai chuẩn Ưu điểm 802.11a – tốc độ cao; tần số 5Ghz tránh xuyên nhiễu từ thiết bị khác Nhược điểm 802.11a – giá thành đắt; phạm vi hẹp dễ bị che khuất 2.1.4 Chuẩn 802.11g Vào năm 2002 2003, sản phẩm WLAN hỗ trợ chuẩn 802.11g, đánh giá cao thị trường 802.11g thực kết hợp tốt 802.11a 802.11b Nó hỗ trợ băng thông lên đến 54Mbps sử dụng tần số 2.4 Ghz để có phạm vi rộng 802.11g có khả tương thích với chuẩn 802.11b, điều có nghĩa điểm truy cập 802.11g làm việc với adapter mạng không dây 802.11b ngược lại Ưu điểm 802.11g – tốc độ cao; phạm vi tín hiệu tốt bị che khuất Nhược điểm 802.11g – giá thành đắt 802.11b; thiết bị bị xuyên nhiễu từ nhiều thiết bị khác sử dụng băng tần 2.1.5 Chuẩn 802.11n 16 Chuẩn danh mục Wi-Fi 802.11n Đây chuẩn thiết kế để cải thiện cho 802.11g tổng số băng thông hỗ trợ cách tận dụng nhiều tín hiệu không dây anten (công nghệ MIMO) Khi chuẩn đưa ra, kết nối 802.11n hỗ trợ tốc độ liệu lên đến 100 Mbps 802.11n cung cấp phạm vi bao phủ tốt so với chuẩn Wi-Fi trước nhờ cường độ tín hiệu mạnh Thiết bị 802.11n tương thích với thiết bị 802.11g Ưu điểm 802.11n – tốc độ nhanh phạm vi tín hiệu tốt nhất; khả chịu đựng tốt từ việc xuyên nhiễu từ nguồn bên Nhược điểm 802.11n – chuẩn chưa ban bố, giá thành đắt 802.11g; sử dụng nhiều tín hiệu gây nhiễu với mạng 802.11b/g gần 2.2 Chuẩn 2G Mạng 2G chia làm nhánh chính: TDMA (Time Division Multiple Access) CDMA nhiều dạng kết nối mạng tuỳ theo yêu cầu sử dụng từ thiết bị hạ tầng phân vùng quốc gia: GSM (TDMA-based), khơi nguồn áp dụng Phần Lan sau trở thành chuẩn phổ biến toàn Châu lục Và sử dụng 80% nhà cung cấp mạng di động toàn cầu CDMA2000 – tần số 450 MHZ tảng di động tương tự GSM nói lại dựa CDMA cung cấp 60 nhà mạng GSM toàn giới IS-95 hay gọi cdmaOne, (nền tảng CDMA) sử dụng rộng rãi Hoa Kỳ số nước Châu Á chiếm gần 17% mạng toàn cầu Tuy nhiên, tính đến thời điểm có khoảng 12 nhà mạng chuyển dịch dần từ chuẩn mạng sang GSM (tương tự HT Mobile Việt Nam vừa qua) tại: Mexico, Ấn Độ, Úc Hàn Quốc PDC (nền tảng TDMA) Japan iDEN (nền tảng TDMA) sử dụng Nextel Hoa Kỳ Telus Mobility Canada IS-136 hay gọi D-AMPS, (nền tảng TDMA) chuẩn kết nối phổ biến tính đến thời điểm đưọ7c cung cấp hầu hết nước giới Hoa Kỳ 17 2.3 Chuẩn 3G Công nghệ 3G nhắc đến chuẩn IMT-2000 Tổ chức Viễn thông Thế giới (ITU) Ban đầu 3G dự kiến chuẩn thống giới, thực tế, giới 3G bị chia thành phần riêng biệt: 2.3.1 UMTS (W-CDMA) UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), dựa công nghệ truy cập vô tuyến W-CDMA, giải pháp nói chung thích hợp với nhà khai thác dịch vụ di động (Mobile network operator) sử dung GSM, tập trung chủ yếu châu Âu phần châu Á (trong có Việt Nam) UMTS tiêu chuẩn hóa tổ chức 3GPP, tổ chức chịu trách nhiệm định nghĩa chuẩn cho GSM, GPRS EDGE FOMA, thực công ty viễn thông NTT DoCoMo Nhật Bản năm 2001, coi dịch vụ thương mại 3G Tuy dựa công nghệ W-CDMA, công nghệ không tương thích với UMTS (mặc dù có bước tiếp thời để thay đổi lại tình này) 2.3.2 CDMA 2000 Là hệ chuẩn 2G CDMA IS-95 Các đề xuất CDMA2000 đưa bàn thảo áp dụng bên khuôn khổ GSM Mỹ, Nhật Bản Hàn Quốc CDMA2000 quản lý 3GPP2 – tổ chức độc lập với 3GPP Và có nhiều công nghệ truyền thông khác sử dụng CDMA2000 bao gồm 1xRTT, CDMA2000-1xEV-DO 1xEVDV CDMA 2000 cung cấp tốc độ liêu từ 144 kbit/s tới Mbit/s Chuẩn chấp nhận ITU Người ta cho đời thành công mạng CDMA-2000 KDDI Nhận Bản, thương hiệu AU với 20 triệu thuê bao 3G Kể từ năm 2003, KDDI nâng cấp từ mạng CDMA2000-1x lên mạng CDMA20001xEV-DO với tốc độ liệu tới 2.4 Mbit/s Năm 2006, AU nâng cấp mạng lên tốc độ 3.6 Mbit/s SK Telecom Hàn Quốc đưa dịch vụ CDMA2000-1x năm 2000, sau mạng 1xEV-DO vào tháng năm 2002 2.3.3 TD-SCDMA Chuẩn biết đến TD-SCDMA, phát triển riêng Trung Quốc công ty Datang Siemens 2.3.4 Wideband CDMA 18 Hỗ trợ tốc độ 384 kbit/s Mbit/s Giao thức dùng mạng diện rộng WAN, tốc độ tối đa 384 kbit/s Khi dùng mạng cục LAN, tốc độ tối đa 1,8 Mbit/s Chuẩn công nhận ITU 19