Tải bản đầy đủ (.pdf) (22 trang)

Bài tập môn các mạng thông tin vô tuyến (38)

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.04 MB, 22 trang )

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG

Khoa Viễn thơng 1

BÀI BÁO CÁO
MƠN HỌC
“Các mạng thơng tin vơ tuyến”
Đề tài
“Tìm hiểu và thiết kế mạng Wifi”
Giảng viên : Thầy Nguyễn Viết Đảm
Họ và tên:
Lớp:
Mã Sinh Viên:
Nhóm:

Lê Trung Hiếu
D18DCVT06-B
B18DCVT150
03

Hà Nội, 05/2022


Mục lục
I. Tổng quan về mạng Wifi
1. Wifi………………………………………………………………………………………………….
2 Mạng Wifi……………………………………………………………………………………………
3. Các chuẩn công nghệ Wifi………………………………………………………………………......

II. Thiết kế mạng Wifi cho gia đình và doanh nghiệp
1. Phân tích các chỉ tiêu kỹ thuật cho thiết kế Wifi…………………………………………………….


2. Thơng số cấu hình của 1 thiết bị Wifi………………………………………………………………..

III. Lắp đặt, thiết lập triển khai mạng Wifi
1. Tiến hành khảo sát……………………………………………………………………………………
2. Tiến hành lắp đặt……………………………………………………………………………………...


I. Tổng quan về mạng WiFi
1. WiFi
Wifi là viết tắt của Wireless Fidelity được hiểu là sử dụng sóng vơ tuyến để truyền tín
hiệu, là cơng nghệ khơng dây được sử dụng để kết nối máy tính, máy tính bảng, điện
thoại thông minh và các thiết bị khác với internet. Nó thường được coi là mạng LAN
khơng dây (WLAN).
Cơng nghệ WiFi cho phép các mạng cục bộ hoạt động mà khơng cần cáp và dây. Nó
đang trở thành một lựa chọn phổ biến cho các mạng gia đình và doanh nghiệp. Bộ điều
hợp khơng dây của máy tính chuyển dữ liệu thành tín hiệu vơ tuyến và chuyểndữ
liệu vào ăng-ten cho người dùng.

2. Mạng WiFi
Mạng WiFi chỉ đơn giản là một kết nối internet được chia sẻ với nhiều thiết bị trong
gia đình hoặc cơ sở kinh doanh thơng qua bộ định tuyến không dây. Bộ định tuyến
được kết nối trực tiếp với modem internet của bạn và hoạt động như một trung tâm để
phát tín hiệu internet đến tất cả các thiết bị hỗ trợ Wi-Fi của bạn. Điều này giúp bạn
linh hoạt trong việc kết nối Internet miễn là bạn đang ở trong vùng phủ sóng của mạng.

1. Các chuẩn cơng nghệ WiFi
WiFi dựa trên dịng tiêu chuẩn IEEE 802.11 và chủ yếu là công nghệ mạng cục bộ
(LAN) được thiết kế để cung cấp phạm vi phủ sóng băng thơng rộng trong tịa nhà.
Chuẩn 802.11
Trong tất cả các chuẩn 802.x, đặc tả của 802.11 bao gồm hoạt động của các lớp PHY

và MAC. Như thấy trong hình 3, 802.11 định nghĩa một phân lớp của MAC, các dịch
vụ và các giao thức của MAC và 3 lớp vật lý.

Hình 1. 1: Khn dạng của chuẩn 802.11

Ba lựa chọn lớp vật lý cho 802.11 là PHY băng tần cơ sở hồng ngoại và hai PHY vô
tuyến. Do các giới hạn nhìn thẳng, nên PHY hồng ngoại được triển khai rất ít. Lớp vật lý
bao gồm FHSS và DSSS trong băng tần 2,4 GHz. Tất cả 3 lớp vật lý hoạt động tại 1 hoặc
2 Mb/s. Hầu hết các ứng dụng của 802.11 sử dụng phương pháp DSSS.


FHSS (Trải phổ nhảy tần) hoạt động thông qua việc gửi các cụm số liệu qua nhiều tần số.
Như tên của phương pháp này đã thể hiện rõ nó nhảy giữa các tần số. Cụ thể, các thiết bị
sử dụng tới 4 tần số đồng thời để phát thông tin và chỉ trong một khoảng thời gian ngắn
trước khi nhảy tới các tần số khác. Các thiết bị sử dụng FHSS phù hợp với các tần số đang
được sử dụng. Thực tế, do sử dụng chu kỳ thời gian của tần số ngắn và sự phù hợp của
các tần số của thiết bị nên nhiều mạng độc lập có thể cùng tồn tại trong cùng một không
gian vật lý.
DSSS (Trải phổ trực tiếp) có chức năng chia số liệu thành các phần nhỏ và gửi đồng thời
các phần số liệu này trên nhiều tần số ở mức cho phép, không giống như FHSS chỉ gửi trên
một số tần số đã được định trước. Quá trình này cho phép các tốc độ truyền dẫn cao hơn
FHSS nhưng nó dễ bị nguy hiểm khi có mặt nhiều can nhiễu. Lý do là do tại một
thờiđiểmcho trước số liệu trải trên một phần khá lớn của phổ tần so với FHSS. Thực chất,
DSSS chiếm toàn bộ phổ tần tại một thời điểm trong khi đó FHSS phát có lựa chọn một
số tần số xác định.

Chuẩn 802.11a
Các thành phần của 802.11a hoạt động ở tần số 5 GHz. Tốc độ số liệu lên tới 54
Mb/s.
FCC đã ấn định 300 MHz băng tần vô tuyến cho các hoạt động không cần đăng ký

ở băng tần 5 GHz, 200 MHz của băng 5,15 – 5,35 GHz (UNII) và 100 MHz ở băng
5,725 – 5,825 GHz (ISM).
802.11a là sự mở rộng của lớp vật lý theo tiêu chuẩn 802.11. Nó khơng dùng kỹ
thuật trải phổ mà sử dụng kỹ thuật mã hố OFDM. Tất cả có 8 kênh không chồng
lấn lên nhau được định nghĩa cho hai băng thấp, mỗi kênh có băng thơng 20 MHz.
Mỗi kênh này con được chia thành 52 sóng mang con với độ rộng băng thơng của
từng sóng mang con là 300 MHz. Các bit thơng tin trong từng sóng mang con được
mã hóa và được điều chế và sau đó 52 sóng mang con được ghép chung và được
truyền “đồng thời”. Vì thế tốc độ số liệu cao đạt được nhờ kết hợp nhiều sóng
mang con có tốc độ số liệu thấp.
Ngoài việc cung cấp tốc độ số liệu cao hon và tính khả định cỡ tốt hơn, một ưu điểm
đáng kể nữa của kỹ thuật OFDM là nó cải thiện khả năng kháng nhiễu đốivới
phađinh đa đường.
Các chuẩn 802.11a yêu cầu các thiết bị hỗ trợ 6 ,12 và 24Mbp. Các tốc độ số nhiệu
kahcs nhau lên đến 54 Mbps. Các tốc độ số liệu khác nhau dẫn đến bảng sau’
Tốc độ số liệu

Sơ đồ điều chế

Tỷ lệ mã hóa kênh

6

BPSK

½


9


BPSK



12

QPSK



18

QPSK



24

16 QAM



36

16 QAM



48


64 QAM

2/3

54

64 QAM

3/4

Tc s liu bt buc
Chun 802.11b
Tiêu chuẩn 802.11b còn được gọi là WiFi, là một bộ phận của các tiêu chuẩn IEEE
802.11 WLAN. Đây là hệ thống WLAN thương mạị đầu tiên và được sử dụng rộng
rãi trên tồn thế giới. Nó tương thích ngược với 802.11 và có thể cung cấp tốc độ số
liệu từ 1 đến 11 Mbps trong một WLAN chia sẻ.
Thế hệ đầu tiên của chuẩn 802.11 WLAN hỗ trợ 3 đặc tả lớp vật lí : FHSS, DSSS, IR
trong băng tần 2,4MHz, tốc độ số liệu ban đầu được thiết kế là 1-2Mbps. Ngày
16/9/1999, IEEE đã cho ra một phiên bản chuẩn 802.11 được gọi là 802.11b tốc độ cao
(HR/DSSS). Chuẩn này cho phép cung cấp tốc độ số liệu cao hơn rất nhiều mà vẫn giữ
lại những giao thức cơ bản của chuẩn 802.11.
Những đóng góp của chuẩn 802.11b vào tiêu chuẩn WLAN là việc chuẩn hố lớp vật
lí hỗ trợ cho 2 tốc độ mới: 5,5 Mps và 11 Mb/s. Để đạt được điều này, người ta đã phải
chọn DSSS là kĩ thuật duy nhất cho lớp vật lí.
Phương pháp điều chế được lựa chọn cho 802.11b là CCK (Complementary Code
Keying: khóa chuyển mã bù) cho phép đạt được tốc độ số liệu cao hơn và nhạy cảm
với truyền sóng đa đường. CCK là một kỹ thuật điều chế mới để vượt qua các giới hạn
tốc độ mang 2 Mb/s trong các chuẩn trước đó. Kỹ thuật này được chấp nhận trong
chuẩn IEEE 802.11b mới và hiện được sử dụng bởi hầu hết các nhà cung cấp.
Giống như các chuẩn 802.11, 802,11b sử dụng giao thức MAC (Medium Access

Contrrol: điều khiển truy nhập mô trườn) dựa trên CSMA-CA. Đối với các mạng
WLAN sử dụng DSSS, tổng cộng có 11 kênh có thể được sử dụng cho truyền dẫn vơ
tuyến
Mỗi kênh có độ rộng 22 MHz và tất cả các kênh được gộp lại với nhau sẽ bằng toàn bộ
phổ tần mà có thể được sử dụng cho các mạng WLAN 802.11- trong trường hợp dải
tần 2,4 GHz của các băng ISM. Để tránh chống lấn tần số trên các kênh sử dụngchỉ


có 3 kênh khả dụng là 1,6,11
Có rất nhiều thiết bị khác nhau cạnh tranh trong băng tần vô tuyến 2,4 GHz. Không
may, hầu hết các thiết bị gây nhiễu lại phổ biến trong mơi trường trong nhà ví dụ
như điện thoại khơng dây hay lị vi sóng. Hệ thống 802.11b có thể tồn tại hay khơng
thì phụ thuộc vào số lượng những sản phẩm nói trên có đặt gần các thiết bị hệ thống
hay không.
Chuẩn 802.11g
802.11g cung cấp tốc độ lên đến 54 Mbps ngang bằng với 802.11a. Điều quan trọng
nhất là 802.11g đảm bảo tương thích ngược với 802.11b. Nó hỗ trợ tốc độ số liệu
cao sau đây: 6, 9, 18, 36, 48 và 54 MHz giống như tốc độ mà 802.11a hỗ trợ. Để
tương thích ngược với 802.11b, 802,11g cũng hỗ trợ mã Baker và điều chế CCK để
cung cấp tập tốc độ số liệu: 1, 2, 5,5 và 11 Mbps. Trong số các tốc độ số liệu nói trên
các tốc độ số liệu sau đây là bắt buộc: 1, 2, 5,5, 11, 6, 12 và 24 Mbps. Tương tự như
802.11b, 802,1g chỉ có ba kênh khơng chồng lấn.
802.11g sử dụng cùng kỹ thuật MAC, CSMA-CA, như 802.11b và 802.11a. Mỗi gói
802.11 bao gồm tiền tố, tiêu đề và tải tin. Trong chuẩn 802.11b, tiền tố dài (120𝜇s)
là bắt buộc còn tiền tố ngắn (96𝜇s) là tùy chọn. Trong 802.11g, cả hai tiền tố dài và
ngắn đều được hỗ trợ để cải thiện hiệu quả truyền dẫn và duy trì tương thích ngược.
Chuẩn 802.11n
802.11n bao gồm nhiều tăng cường để tăng vùng phủ WLAN, độ tin cậy và thông
lượng. Các tăng cường trên cho phép tăng tốc độ số liệu lên đến 600 Mbps nhiều
hơn 10 lần so với tốc độ 54 Mbps của 802.11a/g. Các thiết bị 802.11n sử dụng các

kênh có độ rộng 20 MHz và 40 MHz trong băng tần IMS hoặc U-NII. Trong băng
tần 2,4MHz, 802.11n chỉ có thể sử dụng một băng thơng 40MHz, băng cịn lại là

20MHz. Băng 5MHz U-NII có 12 kênh 20MHz, vì thế số kênh 40MHz có thể
được tổ chức nhiều hơn.
802.11n hỗ trợ cơng nghệ MIMO, nó định nghĩa nhiều cấu hình anten “MxN” từ:
“1x1” đến 4x4”, trong đó M ký hiệu cho số anten phát cịn N ký hiệu cho số anten
thu. Chẳng hạn một AP có thể có cấu hình anten 2x3 với hai anten phát và 3 anten
thu.
Các 802.11n AP và các trạm cần đảm phán khả năng thông tin như: số luồng
không gian và độ rộng kênh. Ngoài ra chũng cũng cần thoả hiệp về kiểu điều chế,
tỷ lệ mã hóa và khoảng bảo vệ được sử dụng. Tổng hợp các yếu tố này quyết định
tốc độ lớp vật lý thay đổi từ: 6,5 Mbps đến 600 Mbps. 802.11 n định nghĩa 77 khả
năng kết hợp các yếu tố trên để đạt được tốc độ số liệu cần thiết.
SGI (Symbol Guard Interval: khoảng bảo vệ ký hiệu) là khoảng thời gian giữa


được chèn vào các ký hiệu để giảm ảnh hưởng giảm ISI (Intersymbol Interferrence)
do phaddinh đa đường gây ra. Khoảng bảo vệ trong các tiêu chuản trước 802.11a/g
là 800𝜇s, tuy nhiên 802.11n có thêm tùy chon 40𝜇s. Khoảng bảovệ càng dài thì
càng chống ISI tốt hơn nhưng làm giảm băng thơng và tiêu phícơng suất. Khoảng
bảo vệ ngắn hơn của 802.11n cho phép tăng tốc độ số liệu lên11 % nhưng vẫn đủ
cho hầu hết các môi trường.
Chuẩn 802.11ac
Là chuẩn được IEEE giới thiệu vào đầu năm 2013, hoạt động ở băng tầng 5 GHz.
Chuẩn ac có thể mang đến cho người dùng trải nghiệm tốc độ cao nhất lên đến 1730
Mpbs.
Do vấn đề giá thành cao nên các thiết bị phát tín hiệu cho chuẩn này chưa phổ biến
dẫn đến các thiết bị này sẽ bị hạn chế sự tối ưu do thiết bị phát.
Chuẩn 802.11ad

Được giới thiệu năm 2014, chuẩn wifi 802.11ad được hỗ trợ băng thông lên đến 70
Gbps và hoạt động ở dải tần 60GHz. Nhược điểm của chuẩn này là sóng tín hiệu khó
có thể xuyên qua các bức tường, đồng nghĩa với việc chỉ cần Router khuấtkhỏi
tầm mắt, thiết bị sẽ khơng cịn kết nối tới Wifi được nữa.
Chuẩn 802.11ax
Wi-Fi 6 là bản cập nhật mới nhất cho chuẩn mạng không dây. Wi-Fi 6 dựa trên tiêu
chuẩn IEEE 802.11ax, với tốc độ nhanh hơn, dung lượng lớn hơn và hiệu suất năng
lượng được cải thiện tốt hơn so với các kết nối không dây trước đây. Tên gọi mới
Wifi 6 này sẽ chính thức được áp dụng từ năm 2019.
Chuẩn IEEE
Năm phát
hành
Tần số
Tốc độ tối
đa
Phạm vi
trong nhà
Phạm vi
ngoài trời

802.11a
1999

802.11b
1999

8092.11g
2003

802.11n

2009

802.11ac
2014

802.11x
2019

5Ghz
54Mbps

2.4 Ghz
11 Mbps

2.4 Ghz
54Mbps

2.4/5 Ghz
600 Mbps

5Ghz
1 Gbps

6 Ghz
10 Gps

30m

30m


38m

68m

73m

30m

31m

137m

250m

300m

Chưa công
bố
Chưa công
bố

3. Nguyên tắc hoạt động của hệ thống WiFi
 Tín hiệu vơ tuyến
Tín hiệu vơ tuyến là chìa khóa giúp kết nối mạng WiFi. Các tín hiệu vô tuyến này được
truyền từ ăng-ten WiFi sẽ được thu bởi bộ thu WiFi, chẳng hạn như máy tính vàđiện
thoại di động được trang bị thẻ WiFi. Bất cứ khi nào, một máy tính nhận được bất kỳ
tín hiệu nào trong phạm vi của mạng WiFi, thường là 300 – 500 feet (90- 150m) đối


với ăng-ten, thẻ WiFi sẽ đọc tín hiệu và do đó tạo kết nối Internet giữa người dùng và

mạng mà không cần sử dụng dây.
Các điểm truy cập (AP), bao gồm ăng-ten và bộ định tuyến, là nguồn truyền và nhận
sóng vơ tuyến chính. Ăng-ten hoạt động mạnh hơn và có khả năng truyền sóng vơ tuyến
dài hơn với bán kính 300-500 feet, được sử dụng ở các khu vực công cộngtrong
khi bộ định tuyến yếu hơn nhưng hiệu quả hơn phù hợp hơn cho những ngơinhà có
đường truyền vơ tuyến từ 100-150 feet (31-45m).

Hình 1: Mơ hình hệ thống truy cập WiFi

 Card WiFi
Card Wifi hay còn gọi là card mạng. Nó được coi là sợi dây vơ hình kết nối
máy tính của bạn với ăng-ten để kết nối trực tiếp với internet.
Thẻ WiFi có thể là bên ngồi hoặc bên trong . Nếu thẻ Wi-Fi chưa được lắp
trong máy tính của bạn, thì bạn có thể mua phần đính kèm ăng-ten USB và kết
nối nó bên ngồi với cổng USB của bạn hoặc lắp thẻ mở rộng được trang bị
ăng-ten trực tiếp vào máy tính (như minh họa trong hình trên ). Đối với máy
tính xách tay, thẻ này sẽ là thẻ PCMCIA mà bạn lắp vào khe cắm PCMCIA trên
máy tính xách tay
 WiFi Hotspots
WiFi Hotspots hay cịn gọi là điểm truy cập WiFi. Điểm phát sóng WiFi được tạo
bằngcách cài đặt điểm truy cập vào kết nối internet. Điểm truy cập truyền tín hiệu
khơng dây trong một khoảng cách ngắn. Nó thường bao phủ khoảng 90m. Khi một
thiết bị hỗ trợ WiF gặp một điểm phát sóng, thiết bị sau đó có thể kết nối khơngdây
với mạng đó


Hầu hết các điểm truy cập được đặt ở những nơi công cộng dễ dàng tiếp cận như
sân bay, quán cà phê, khách sạn, cửa hàng sách và môi trường trong khuôn viên
trường. 802.11b là tiêu chuẩn kỹ thuật phổ biến nhất cho các điểm phát sóng trên
tồn thế giới.

Bất kỳ máy tính xách tay nào có tích hợp khơng dây, bộ điều hợp không dây được
nhà sản xuất gắn vào bo mạch chủ hoặc bộ điều hợp không dây như thẻ PCMCIA
đều có thể truy cập mạng khơng dây. Hơn nữa, tất cả các máy tính bỏ túi hoặc máy
Palm có đèn Flash nhỏ gọn, hỗ trợ I / O SD hoặc Wi-Fi tích hợp, đều có thể truy cập
các điểm phát sóng

II. Thiết kế mạng Wifi cho gia đình và doanh nghiệp
1. Phân tích các chỉ tiêu kĩ thuật cho thiết kế Wifi
a. Vùng phủ sóng
Khi thiết kế một mạng Wifi, có lẽ điều đầu tiên nghĩ đến là vùng phủ sóng hoặc
vùng mà người đó dùng có thể kết nối. một thiết kế vùng phủ sóng hoặc vùng mà
từ đó người có thể kết nối. Một thiết kế vùng phủ sóng Wifi thích hợp dựa trên
quan điểm của các máy khahcs. Do đó, chất lượng tín hiệu máy khách nhận được
là cần thiết để cung cấp để cung cấp kết nối tốc độ dữ liệu cao

Tín hiệu nhận

Dựa vào bảng 2.1, phụ thuộc vào khoảng cách giữa AP và máy khách, thì tín hiệu
có thể nhận được từ trong khoảng -30dBm đến -95dBm(tầng nhiễu). Mức tín hiệu
nhận được khuyến nghị cho một kết nối tốt là từ -70dBm trở lên. Khi đó tín hiệu
nhận được được coi là một tín hiệu chất lượng.


Bên cạnh đó cũng lưu ý rằng, khơng phải tất cả các thiết bị đều được thiết kế như
nhau. Ví dụ: tốc độ dữ liệu ước tính cao nhất có thể cho máy khách chuẩn 802.11g
là 54 Mbps, trong khi 802.11n / ac có thể có tốc độ dữ liệu 300 Mbps, hay còn khác
nhau về nhà cung cấp chipset. Do đó, mặc dù bất chấp việc khác nhau về độ nhạy
thu giữa các thiết bị thì mức tín hiệu thu là -70dBm trở lên sẽ đảm bảo thiết bịmáy
khách nhận được tốc độ dữ liệu bảo đảm.
SNR - Signal-to-Noise Ratio

Một tham số khác là SNR cũng ảnh hưởng đến tốc độ và chất lượng tín hiệu. Việc
truyền dữ liệu có thể bị hỏng với SNR rất thấp. SNR từ 25 dB trở lên được coi là
tốt chất lượng tín hiệu và SNR từ 10 dB trở xuống được coi là chất lượng tín hiệu
kém. Theo khuyến nghị của các nhà cung cấp dịch vụ thì SNR tối thiểu cho truyền
dữ liệu và 20dB và 25dB cho giao tiếp giọng nói.
Trong hầu hết các mơi trường thì tín hiệu -70dBm đều đẩm bảo cho SNR đạt 20dB hoặc
cao hơn

Đối với chỉ tiêu kĩ thuật cho thiết kế truyền thông WiFi giọng nói thì mức tín hiệu 65dBmhoặc cao hơn được khuyến nghị để đạt được chất lượng tốt
SNR cao hơn cũng có thể cần thiết để đạt được tốc độ dữ liệu tối đa cho 802.11ac máy
kháchsử dụng điều chế 256-QAM. Trong tương lai, các thiết bị khách802.11ax có thể
hỗ trợ điều chế 1024-QAM, và SNR là 35 dB rất có thể sẽ cần thiết
Đối với chỉ tiêu kĩ thuật cho thiết kế truyền thơng WiFi giọng nói thì mức tín hiệu 65dBm hoặc cao hơn được khuyến nghị để đạt được chất lượng tốt.


Hình 2. 2: Vùng phủ sóng cho VoWiFi và truyền dữ liệu tốc độ cao

SNR cao hơn cũng có thể cần thiết để đạt được tốc độ dữ liệu tối đa cho 802.11ac
máy khách sử dụng điều chế 256-QAM. Trong tương lai, các thiết bị khách802.11ax
có thể hỗ trợ điều chế 1024-QAM, và SNR là 35 dB rất có thể sẽ cần thiết.
Chuyển đổi tốc độ động - Dynamic Rate Switching

Liệu máy khách có thể giao tiếp với APs nếu tín hiệu thu thấp hơn -70dBm ? Câu
trả lời là có, vì hầu hết các thiết bị khách vẫn có thể giải mã tín hiệu WiFi từ nhận
được với mức SNR 4dB. Nhờ quy trình chuyển đổi tốc độ động này, mà tốc độ dữ
liệu mà máy khách nhận được sẽ tăng giảm phụ thuộc vào chất lượng tín hiệu giữa
2 bên.
Như chúng ta đã biết thì có mối tương quan giữa chất lượng tín hiệu và khoảng cáchtừ AP. Theo
ví dụ trong hình dưới thì một máy khách chuẩn 802.11a/g có thể kết nốivới tốc độ 54 Mbps khi
nhận tín hiệu –70 dBm, nhưng nó có thể chuyển sang truyềnvới tốc độ dữ liệu 6 Mbps nếu tín

hiệu yếu hơn nhiều. Việc truyền có tốc độ 54 Mb/sở 10m nhưng 6 Mb/s ở 30 m


Hình 2. 3: Chuyển đổi tốc độ động (DRS)

Bên cạnh đó thì cách thay đổi và ngưỡng thay đổi sẽ tùy thuộc vào nhà sản xuất
thiết bị 802.11. Trong trường hợp 802.11b thì sẽ thay đổi giữa 4 tốc độ dữ liệu : 1;
2; 5,5 và 11 Mbps, trong khi 802.11n/ac sẽ thay đổi dựa trên phạm vi tốc độ dữ
liệu có sẵn.

Cơng suất phát

Một yếu tố lớn sẽ ảnh hưởng đến cả vùng phủ sóng là cơng suất phát. Mặc dù hầu
hết các AP trong nhà có thể có cài đặt công suất phát đầy đủ cao tới 100 mW, nhưng
chúng hiếm khi được triển khai hết công suất mà chỉ đạt đến tối đa khoảng một phần
ba hoặc bốn. Mơi trường mật độ người dùng cao hơn có thể yêu cầu côngsuất phát
AP được đặt ở cài đặt thấp nhất là 1 mW.
Công suất phát của nhiều AP trong nhà có thể từ 10 mW trở xuống do thiết kế mật
độ cao. Tuy nhiên, hầu hết các ứng dụng khách, chẳng hạn như điện thoại thông
minh và máy tính bảng, có thể truyền ở mức cố định biên độ 15 mW hoặc 20 mW.
Bởi vì máy khách thường truyền ở mức công suất cao hơn các AP và vì các máy
khách là thiết bị di động, nên thường gây ra nhiễu đồng kênh (CCI) bởi một nguồn
điện không phù hợp.


a. Chuyển vùng phủ sóng
Chuyển vùng (Roaming) là phương pháp mà ứng dụng khách di chuyển giữa các ơ
phủ sóng RF một cách liền mạch. Các trạm khách hàng chuyển đổi các kênh thông
tin qua các điểm truy cập khác nhau. Liên lạc liền mạch cho các trạm khách đang
di chuyển giữa các vùng phủ sóng trong một tập hợp dịch vụ mở rộng (ESS) là rất

quan trọng để không bị gián đoạn tính di động.
Việc chuyển vùng giữa các AP này phụ thuộc vào máy khách. Phương pháp mà trạm
khách quyết định chuyển vùng là một tập hợp các quy tắc độc quyền được xác định
bởi nhà sản xuất 802.11, thường được xác định bởi ngưỡng kích hoạt chuyển vùng :
cường độ tín hiệu, SNR và tỷ lệ lỗi bit.

Hình 2. 4: Chuyển vùng

Như trong hình 2.4, sau khi thiết bị đi xa khỏi AP ban đầu, chất lượng tín hiệu thấp
đi giảm xuống dưỡi ngưỡi định trước thì thiết bị sẽ kết nối với AP mới có tín hiệu
tốt hơn.

b. Kênh sử dụng
Một phần quan trọng khác của thiết kế mạng WiFi là việc lựa chọn các kênh thích
hợp để sử dụng giữa nhiều AP ở cùng một vị trí. Mẫu kênh thích hợp hoặc thiết kế
tái sử dụng kênh là cần thiết để đảm bảo chuyển vùng liền mạch cũng như ngăn chặn
nhiễu.
Nhiễu kênh lân cận - Adjacent Channel Interference


Nhiễu kênh lân cận (ACI) để chỉ chỉ sự suy giảm hiệu suất bởi tần số chồng chéo
xảy ra do thiết kế sử dụng kênh không phù hợp. Hai kênh liền kề nhau là hai kênh
có số thứ tự liên tiếp nhau, ví dụ kênh 2 lân cận kênh 3.
Theo tiêu chuẩn 802.11 (2016) của IEEE yêu cầu 25 MHz phân tách giữa các tần
số trung tâm của các kênh 2,4 GHz để chúng được coi là không chồng chéo. Nhưng
theo hình 2.5 thì chỉ các kênh 1, 6 và 11 có thể đáp ứng yêu cầu trong băng tần 2,4
GHz.
Một số quốc gia cho phép sử dụng của tất cả 14 kênh do IEEE 802.11 xác định trong
băng tần 2,4 GHz. Tuy nhiên, vì định vị tần số trung tâm, khơng q 3 kênh có thể
được sử dụng trong khi tránh sự trùng tần số. Ngay cả khi tất cả 14 kênh đềukhả

dụng, hầu hết các chuyên gia thiết kế mạng vẫn chọn sử dụng các kênh 1, 6 và 11 ở
dải tần 2,4 GHz.

Hình 2. 5: Kênh tần số sử dụng trong băng tần 2.4 GHz

Khi thiết kế một mạng LAN khơng dây, cần có các ơ phủ sóng chồng lên nhau để
cung cấp tính năng chuyển vùng. Tuy nhiên, các ơ chồng chéo khơng được có tần số
chồng chéo và ở Hoa Kỳ chỉ nên sử dụng các kênh 1, 6 và 11 trong băng tần ISM
2,4 GHz để có được các kênh khơng chồng chéo, khả dụng nhất. Các ơ phủ sóng
chồng chéo với tần số chồng chéo gây ra hiện tượng được gọi là nhiễu kênh lân cận,
các khung được truyền sẽ bị hỏng.
2.4 GHz Channel Reuse

Để tránh ACI thì, việc thiết kế sử dụng lại kênh là cần thiết. Như đã đề cập trước
đó thì trong băng tần 2.4GHz thì 3 kênh 1, 6 và 11 được sử dụng chủ yếu. Và mơ
hình phân bổ sử dụng lại kênh được để cập ở hình dưới.


Hình 2. 6: Mơ hình 2.4GHz channels reuse

Nếu các điểm truy cập được triển khai trên nhiều tầng trong cùng một tịa nhà, một
mơ hình tái sử dụng sẽ là cần thiết, chẳng hạn như mơ hình trong Hình 2.7

Hình 2. 7: Mơ hình tái sử dụng kênh tần số trong tòa nhà

Nhiễu đồng kênh-Co-Channel Interference

Một trong những sai lầm phổ biến nhất mà nhiều doanh nghiệp mắc phải khi lần đầu
tiên triển khai WLAN là cấu hình nhiều điểm truy cập trên cùng một kênh.Nếu
tất cả các AP đều bật cùng một kênh, sự tranh chấp không cần thiết xảy ra. Theo cơ

chế CSMA/CA thì một bộ phát tín hiệu chỉ được truyền trên 1 kênh tại 1 thời điểm.
Nếu tất cả AP được thiết kế truyền trên 1 kênh, khi một AP trên kênh 1 đang truyền,
tất cả các điểm truy cập lân cận và ứng dụng khách trên cùng một kênh trong phạm
vi lắng nghe sẽ làm trì hỗn q trình truyền phát. Kết quả là thơng


lượng là ảnh hưởng bất lợi: Các ứng dụng khách và AP lân cận phải đợi lâu hơn để
truyền vì chúng phải đến lượt chúng.
5 GHz Channel Reuse

Trong dải dần 5GHz thì có nhiều kênh khả dụng hơn. Tất cả các kênh này về mặt kỹ
thuật được coi là các kênh khơng chồng chéo vì có 20 MHz khoảng cách giữa các
tần số trung tâm. Vì vậy số lượng kênh sử dụng khơng bị giới hạn ở 3 kênh.

Hình 2. 8: Kênh sử dụng trong giải 5GHz

Tái sử dụng lại kênh cũng nên được sử dụng ở dải tần 5 GHz. Nếu tất cả các kênh
5 GHz đều khả dụng để truyền, thì có thể có tổng cộng 25 kênh cho một mẫu sử
dụng lại kênh ở 5 GHz. Tùy thuộc vào khu vực và cách lựa chọn thì 8 kênh, 12
kênh, 17 kênh, 22 kênh hoặc các kết hợp khác có thể được sử dụng cho các mẫu tái
sử dụng kênh 5 GHz.

Hình 2. 9: Mẫu tái sử dụng kênh trong giải 5GHz

Một vài yêu tố nên được cân nhắc khi thiết kế cho các mẫu tái sử dụng kênh trong
dải 5GHz :


 Yếu tố đầu tiên cần xem xét là kênh nào có sẵn hợp pháp ở quốc gia của
bạn.

 Mặc dù theo định nghĩa của IEEE, tất cả các kênh dải 5 GHz đều được coi là
không chồng chéo. Nhưng trong thực tế, thường người ta tuân theo một quy
tắc như: ví dụ một AP đang truyền trên kênh 36 thì AP lân cận truyền trên
kênh 48 là chấp nhận được. Điều này giúp ngăn chặn nhiễu kênh lân cận.
 Bất cứ khi nào có thể, hãy sử dụng càng nhiều kênh ở 5 GHz càng tốt để giảm
CCI. Hình 2.10 mơ tả một mơ hình sử dụng lại kênh bằng cách sử dụng các
kênh 5 GHz có sẵn ở Châu Âu.
 Trong hầu hết các trường hợp, nên sử dụng các kênh lựa chọn tần số động
(DFS). Các tin tốt là hầu hết các thiết bị khách hàng ngày nay đang được
chứng nhận để truyền trên các kênh DFS và việc đưa các kênh DFS vào các
mẫu sử dụng lại kênh đang trở thành phổ biến hơn.

Hình 2. 10: Ngăn ngừa CCI với mẫu sử dụng lại kênh dải 5G

Kênh lựa chọn tần số động – DFS Channels

Như được mơ tả trước đó trong Hình 2.8, tất cả các kênh trong băng tần U-NII-2
(5,25–5,35 GHz) và băng tần U-NII-2e (5,47–5,725 GHz) được gọi là kênh lựa chọn
tần số động (DFS). Việc sử dụng DFS sẽ giúp tránh can nhiễu vào giải tầncho
các hoạt động khác như quân đội, radar,…
Kênh băng thông 40MHz

Trong công nghệ 802.11n giới thiệu khả năng liên kết hai kênh băng thông 20 MHz
để tạo kênh băng thông 40 MHz lớn hơn. Việc tăng băng thông giúp tăng tốc độ.


Như thể hiện trong Hình 2.11, có tổng cộng mười hai kênh 40 MHz khả dụng trong
mẫu tái sử dụng 5 GHz khi triển khai mạng WLAN doanh nghiệp, tùy thuộc vào khu
vực.


Hình 2. 11: Các kênh 40MHz

c. Thiết kế lưu lượng
Khi mạng không dây được thiết kế, hai khái niệm thường đề cập với nhau là công
suất và phạm vi.
Với sự gia tăng của các thiết bị không dây, thiết kế mạng đã thay đổi mạnh mẽ so
với những ngày đầu tiên. Mạng WLAN hiếm khi được thiết kế nghiêm ngặt từ một
phạm vi và quan điểm phủ sóng nữa. Thay vào đó, hầu hết các mạng WLAN được
thiết kế với trọng tâm chính là nhu cầu của khách hàng. Điều này khơng có nghĩa
là thiết kế vùng phủ sóng bây giờ bị bỏ qua. Bạn vẫn phải lập kế hoạch cho tín hiệu
nhận được –70 dBm hoặc tốt hơn, SNR cao, chuyển vùng liền mạch và mơ hình sử
dụng lại kênh thích hợp.
Các mạng WLAN với mật độ người dùng và khách hàng cao đang trở thành mối
quan tâm lớn hơn. Mạng Wi-Fi khơng cịn chỉ là kết nối máy tính xách tay ít dây
hơn. Hầu hết người dùng bây giờ muốn kết nối với mạng WLAN doanh nghiệp với
nhiều thiết bị, bao gồm cả máy tính bảng và điện thoại thơng minh có đài Wi-Fi.
May mắn thay, 802.11n / ac công nghệ đã cung cấp băng thông lớn hơn để xử lý
nhiều máy khách hơn; tuy nhiên, ngay cả 802.11n/ac điểm truy cập có thể trở nên
quá tải nếu khơng có thiết kế cơng suất phù hợp.
Điều chỉnh công suất phát AP để giới hạn vùng phủ sóng hiệu quả được gọi là cell
sizing và là một trong những phương pháp phổ biến nhất để đáp ứng nhu cầu của
khách hàng. Đặc trưng triển khai mạng WLAN trong nhà được thiết kế với các AP
được đặt ở công suất phát khoảng một phần tư đến một phần ba. Môi trường mật độ
người dùng và khách hàng cao hơn có thể yêu cầu nguồn AP truyền được đặt ở thấp
nhất là 1 mW.
Mật độ cao


Câu hỏi lâu đời mà khách hàng sử dụng mạng WLAN ln đặt ra là: Có bao nhiêu
thiết bị khách có thể kết nối với một AP ? Câu hỏi này khó rất đẻ trả lời chính xác.

Cài đặt mặc định của đài WLAN doanh nghiệp có thể cho phép 100–250 kết nối máy
khách. Vì hầu hết các AP doanh nghiệp đều có tần số kép với cả hai dải 2,4 GHz và
5 GHz. Về mặt lý thuyết, 200–500 khách hàng có thể kết hợp với AP đơn lẻ. Nhưng
con số này khơng thực tế vì sẽ dẫn đến tín hiệu bị chậm.
Nếu điểm truy cập đang sử dụng 802.11n/ac với các kênh 20 MHz, một nguyên tắc
tốt là ngón tay cái là mỗi điểm có thể hỗ trợ 35–50 thiết bị đang hoạt động cho mục
đích sử dụng trung bình, chẳng hạn như web duyệt và kiểm tra email. Tuy nhiên, các
con số có thể thay đổi rất nhiều dựa trên nhiều mục đích khác.

d. Anten
Một thành phần khác thường bị bỏ qua trong thiết kế mạng WLAN là việc sử dụng
các ăng ten định hướng. Nhiều triển khai mạng WLAN chỉ sử dụng ăng ten đa hướng
độ lợi thấp mặc định của nhà sản xuất, ăng ten này thường có độ lợi khoảng 2 đến 5
dBi. Ăng-ten đa hướng thường gặp khó khăn trong việc cung cấp vùng phủsóng RF
hiệu quả trong các khu vực có giá đỡ. Có thể sử dụng anten MIMO.

2. Thơng số cấu hình của 1 thiết bị WiFi
Bộ phát sóng Wifi Ruijie RG-EW1200

 Router wifi gia đình
 Tốc độ lên đến 1167Mbps


 Hỗ trợ 2 băng tần 2.4GHz và 5GHz chuẩn 802.11a/b/g/n/ac Wave1/Wave2,
MU-MIMO
 Độ lợi Antenna 4 x 5dBi
 Số lượng người dùng truy cập đồng thời đề xuất là 20+
 1 cổng 10/100M WAN (Auto MDI/MDIX), 3 cổng 10/100 LAN (Auto
MDI/MDIX)
 Kích thước 182x121x32mm (W×D×H, bao gồm cả anten).

- Tính năng chính








Chế độ định tuyến: PPPoE / DHCP / static IP
Chế độ phát lại: dây / không dây
Guest Wi-Fi; smart home Wi-Fi; wireless network isolation
Static DHCP address
Port mapping, DMZ, etc.
DDNS: Oray
UPnP

- Tính năng bảo mật:






WPA-PSK/WPA2-PSK
ARP protection: IP/MAC binding
SSID hiding
Preventing rogue devices (Blacklist/whitelist)
Kiểm soát truy cập


- Nguồn DC 12V 0.6A
- Hỗ trợ Mesh nhiều bộ Wifi với nhau (đề xuất 3 thiết bị)
- Hỗ trợ Roamming Layer 2


III. Lặp đặt, thiết lập triển khai mạng WiFi
1. Tiến hành khảo sát
Việc khảo sát là không thể thiếu đối với quy trình lắp đặt hệ thống mạng WiFi cho
khách hàng. Quan trọng nhất, kết quả cuối cùng của một cuộc khảo sát kỹ lưỡng sẽ
là một mạng WiFi được thiết kế phù hợp đáp ứng tất cả tính di động, phạm vi phủ
sóng và dung lượng nhu cầu dự kiến.
 Khảo sát địa điểm
Tại sao cần khảo sát địa điểm ? Một giải thích rất ngắn gọn về cách tín hiệu RF lan
truyền và suy giảm sẽ cung cấp cho người quản lý hiểu rõ hơn về lý do tại sao cần
phải khảo sát địa điểm RF để đảm bảo phủ sóng và nâng cao hiệu suất. Việc so sánh
giữa 2,4 GHz với 5 GHz cũng có thể cần thiết.
 Mục đích và nhu cầu sử dụng
Câu hỏi đầu tiên được đặt ra là "Mục đích sử dụng của mạng WiFi là gì?". Nếu có
hiểu biết đầy đủ về mục đích sử dụng thì việc thiết kế sẽ được tốt hơn. Ví dụ một
hệ thống mạng VoWiFi khác với mạng chỉ để lướt web gửi mail. Môi trường kho
hàng với hàng máy quét cầm tay rất khác với môi trường văn phòng. Các câu hỏi
nên được đặt ra :
 Những ứng dụng nào sẽ được sử dụng qua mạng ? Một hệ thống mạng sử
dụng để chạy các ứng dụng nặng sẽ cần nhiều băng thông hơn hệ thống
mạng sử dụng cho văn phòng như : truy cập web, gửi mail,..
 Những loại thiết bị nào sẽ kết nối với mạng WLAN ? Phần lớn các thiết bị máy
tính xách tay hoặc thiết bị di động cầm tay. Các thiết bị IoT không dâysẽ
được triển khai? Nhiều thiết bị Wi-Fi IoT chỉ có thể trên băng tần 2,4
GHz. Các khả năng của thiết bị có thể cần để đưa ra quyết định về bảo mật
 Có bất kỳ hạn chế thẩm mỹ về lắp đặt nào khơng? Tính thẩm mỹ là điều quan

trọng trong các địa điểm như khách sạn, bệnh viện,… Ví dụ, các bệnh viện
thường các AP khơng được gắn trong phịng chung và phịng bệnh nhân mà
thay vào đó được gắn ở hành lang. Tuy nhiên theo các chuyên gia thì đặt các
AP trong hành lang không phải là một ý tưởng hay trong hầu hết các trường
hợp.
 Yêu cầu về dung lượng và phạm vi phủ sóng


Sau khi mục đích của mạng đã được xác định rõ ràng, bước tiếp theo là bắt đầu yêu
cầu cần thiết để lập kế hoạch và thiết kế mạng không dây. Mặc dù thiết kế cuối cùng
của một mạng được hoàn thành sau khikhảo sát địa điểm được thực hiện, nhưng thiết
kế dựa trên cơng suất vànhu cầu phủ sóng của khách hàng được đề nghị. Bạn sẽ cần
bản sao sơđồ tầng của tòa nhà và hỏi khách hàng xem họ muốn phủ sóng ở đâu .
Tuy nhiên, nhu cầu phủ sóng có thể khơng cần thiết Họ có cần kết nốitrong sân ngồi trời
khơng? Làm máy qt mã vạch cầm tay sử dụng trong khu vực kho hàngcần truy cập trong
văn phịng? Nếu có thể xác định rằng một số khu vực nhất định của cơ sở không yêu cầu
phủ sóngsẽ giúp tiết kiệm được tiền bạc và thời gian của



×