ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG

GIÁO TRÌNH
Cơng nghệ mạng khơng dây
NGHỀ QUẢN TRỊ MẠNG MÁY TÍNH
Trình độ cao đẳng
(Ban hành theo Quyết định số:70/QĐ-CĐN ngày 11 tháng 01 năm 2019
của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề An Giang)

Tên tác giả : Lê Thị Ngọc Trâm
Năm ban hành: 2019


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể
được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và
tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.


LỜI GIỚI THIỆU
Có thể nói thập kỷ vừa qua chính là thập kỷ của CNTT, với sự bùng nổ mạnh
mẽ của ngành CNTT. Ngày nay, khái niệm về mạng không dây khơng cịn là một
khái niệm cịn xa lạ với bất kỳ đối tượng nào trong xã hội nữa mà nó đã trở thành
một cơng cụ gần như khơng thể thiếu của tất cả các ngành nghề, công việc. Song
song với sự phát triển đó thì hệ thống mạng cũng không được nâng cấp và cải tiến
một trong những đột biến chính là việc đưa hệ thống mạng khơng dây vào sử dụng

và ngày càng phổ biến trong các doanh nghiệp và cá nhân . Chính vì sự tiện lợi của
nó mà mạng khơng dây đang dần thay thế một số hệ thống mạng đi dây hiện tại.
Mạng không dây nói chung và mạng WLAN nói riêng đều bộc lộ nhiều ưu
điểm cũng như sự hạn chế. Ưu điểm lớn nhất của mạng WLAN đó là tính linh
hoạt, di động. Nó tạo ra sự thoải mái trong việc truyền tải qua các thiết bị hỗ trợ
khơng có sự ràng buộc chặt chẽ về khoảng cách và không gian như mạng có dây
thơng thường. Đồng thời giá thiết bị ngày càng rẻ, chất lượng đường truyền ngày
càng nâng cao và việc lắp đặt, nâng cao mạng không dây ngày càng trở nên dễ
dàng. Chính những điều này đã làm góp phần làm cho mạng không dây ngày càng
trở nên phổ biến. Trong xu thế phát triển môi trường làm việc tương tác, năng
động, các tổ chức doanh nghiệp có xu hướng chuyển đổi sang trạng thái di động,
việc này vừa làm tăng năng suất, hiệu quả làm việc của nhân viên và cịn làm giảm
diện tích văn phịng, tiết kiệm được thời gian, công sức lắp đặt các điểm. Với
WLAN người dùng có thể truy cập vào cơ sở dữ liệu của cơng ty, cơ quan của
mình tại văn phịng hay bên ngồi và có thể duy trì liên tục các kết nối internet.
Ngoài ra, mạng WLAN đã thể hiện rõ tính ưu việt về khả năng mở rộng và quản lý
do đặc tính dễ bổ sung các điểm truy cập mà khơng mất thêm chi phí đi dây so với
hệ thống mạng LAN truyền thống.
Tuy nhiên, mạng WLAN cũng bộc lộ điểm hạn chế đó là việc bảo mật rất khó
khăn vì việc truyền tin đó chính là việc truyền tín hiệu sóng radio nên bất kỳ ai
nằm trong phạm vi phủ sóng với thiết bị cũng có thể bắt và xử lý các gói tin. Ngồi
ra, mạng WLAN khơng có phạm vi ranh giới rõ ràng cho nên rất khó quản lý.
Nội dung cuốn sách được dùng để giảng dạy bậc cao đẳng và trung cấp
chuyên ngành công nghệ thơng tin. Giúp cho sinh viên có kiến thức cơ bản nhất về
mạng khơng dây.
Do thời gian cịn hạn chế, tài liệu chắc chắn khơng thể tránh khỏi những thiếu
sót. Rất mong nhận được các ý kiến đóng góp và xây dựng của bạn đọc.
Xin chân thành cảm ơn!
An Giang, ngày tháng
năm 2018

Tham gia biên soạn
1. Chủ biên: Lê Thị Ngọc Trâm
2. Phản biện: Huỳnh Thị Mỹ Ngọc
3. Phản biện: Ngơ Thị Tím

1


MỤC LỤC
ĐỀ MỤC
TRANG
LỜI GIỚI THIỆU .......................................................................................... 1
BÀI 1: TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ KHÔNG DÂY ....................................... 5
I. ĐỊNH NGHĨA MẠNG KHÔNG DÂY VÀ CÁC ỨNG DỤNG .............. 5
II. PHÂN LOẠI CÁC MẠNG KHÔNG DÂY WLAN, WMAN, WWAN.. 5
1. Vấn đề kỹ thuật trong mạng không dây .................................................... 5
2. Sơ nét về một số mạng không dây ............................................................ 6
3. Xu hướng ứng dụng công nghệ mạng không dây trong tương lai ............ 7
BÀI 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG WLAN ................................................ 11
I. ĐỊNH NGHĨA, PHẠM VI VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG ............... 11
1. Định nghĩa, phạm vi, ứng dụng và nguyên lý họat động WLAN ........... 11
2. Ưu, khuyết điểm của WLAN .................................................................. 13
II. CÁC THÀNH PHẦN TRONGWLAN .................................................. 14
1. Stations (các máy trạm) ........................................................................... 14
2. Access points (các điểm truy cập)........................................................... 15
3. Wireless medium (môi trường không dây) ............................................. 15
4. Distribution system (hệ thống phân phối) ............................................... 15
III. CÁC TIÊU CHUẨN CỦA MẠNG WLAN ......................................... 15
1. Nguồn gốc ra đời của IEEE 802.11a/b/g/I .............................................. 15
2. Các chuẩn khác của IEEE 802.11 ........................................................... 17

BÀI 3: THIẾT KẾ, XÂY DỰNG MẠNG KHÔNG DÂY AD HOC,
INFRASTRUCTURE.......................................................................................... 32
I. THIẾT LẬP MỘT MẠNG AD - HOC (PEER TO PEER) ..................... 32
1. Định nghĩa, ứng dụng .............................................................................. 32
2. Ưu, khuyết điểm ...................................................................................... 33
II. THÊM BỘ ĐỊNH TUYẾN ACCESS POINT (AP) ............................... 43
1. Định nghĩa, ứng dụng .............................................................................. 43
2. Ưu, khuyết điểm ...................................................................................... 44
3. Các thiết bị sử dụng trong mạng khơng dây ........................................... 63
BÀI 4: CẤU HÌNH WEP, WPA ................................................................. 68
I. WEP, WPA LÀ GÌ ? ............................................................................... 68
1. Định nghĩa ............................................................................................... 68
2. Ưu, nhược điểm của WEP, WPA............................................................ 69
II. THIẾT LẬP WEP, WPA TRÊN WLAN ............................................... 70
1. Thiết lập WEP trên WLAN ..................................................................... 70
2. Thiết lập WPA trên WLAN .................................................................... 70
III. CÁC CHÍNH SÁCH BẢO MẬT CHO WLAN ................................... 73
1. Các hình thức tấn cơng phổ biến trong WLAN ...................................... 73
2. Các kiểu Chứng thực ............................................................................... 78
3. Quá trình mã hố WEP. .......................................................................... 82
BAI 5: KẾT HỢP GIỮA MẠNG KHÔNG DÂY VA HỮU TUYẾN ....... 87
I. MỞ RỘNG CÁC MẠNG KHƠNG DÂY ............................................... 87
1. Mở rộng mạng khơng dây với tính năng Bridge ..................................... 87
2


2. Mở rộng mạng khơng dây với tính năng Repeater ................................. 89
II. TẠO CẦU NỐI KHÔNG DÂY ............................................................. 99
1. Cài đặt cơ bản cho Access Point ở chế độ Bridge .................................. 99
2. Cấu hình Access Point ở chế độ Bridge ................................................ 100

CÁC THUẬT NGỮ CHUYÊN MÔN ...................................................... 107
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................... 108

3


GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN

Tên mơ đun: CƠNG NGHỆ MẠNG KHƠNG DÂY
Mã mơ đun: MĐ 14
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơn học/mơ đun:
- Vị trí: Mơ đun được bố trí sau khi sinh viên học xong mơn học, mơ đun Mạng

máy tính; Thiết kế mạng Lan.
- Tính chất: Là mơn học chun ngành bắt buộc.

- Ý nghĩa và vai trị của mơn học/mơđun:
Mục tiêu của mơn học/mơ đun:
- Về Kiến thức: Trình bày được xu hướng sử dụng công nghệ mạng không dây

trong thời đại mới.

- Về kỹ năng:

+ Thiết kế, xây dựng được các loại mơ hình mạng khơng dây dạng ad hoc và
Infrastructure.
+ Lắp đặt và cấu hình cho các thiết bị mạng khơng dây.
+ Quản lý người dùng, nhóm người dùng và sử dụng được các tài nguyên chia sẻ
trên mạng không dây.
+ Lựa chọn các giải pháp và kỹ thuật sử dụng để bảo mật cho mạng không dây.

+ Thực hiện mở rộng hệ thống mạng không dây.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Cẩn thận, thao tác nhanh chuẩn xác, tự
giác trong học tập.

Nội dung của môn học/môđun: Được thể hiện qua các bài sau:
- Bài 1: Tìm hiểu công nghệ không dây.
- Bài 2: Tổng quan mạng WLAN.
- Bài 3: Thiết kế, xây dựng mạng không dây ad hoc, infrastructure.
- Bài 4: Cấu hình WEP, WPA.
- Bài 5: Kết hợp giữa mạng không dây và hữu tuyến.

4


BÀI 1: TÌM HIỂU CƠNG NGHỆ KHƠNG DÂY

Giới thiệu
Qua bài này trình bày được khái niệm về mạng khơng dây, phân loại được các
kiểu mạng không dây và xu hướng ứng dụng công nghệ mạng không dây trong
tương lai.
Mục tiêu:
- Trình bày được khái niệm mạng khơng dây.
- Phân loại các kiểu mạng khơng dây PAN, WLAN, WMAN, WWAN.
- Trình bày được xu hướng ứng dụng công nghệ mạng không dây trong tương
lai.
- Thực hiện các thao tác an toàn với máy tính.
Nội dung chính:
I. ĐỊNH NGHĨA MẠNG KHƠNG DÂY VÀ CÁC ỨNG DỤNG
Mạng máy tính từ lâu đã trở thành một thành phần không thể thiếu đối với
nhiều lĩnh vực đời sống xã hội, từ các hệ thống mạng cục bộ dùng để chia sẻ tài

nguyên trong đơn vị cho đến hệ thống mạng toàn cầu như Internet. Các hệ thống
mạng hữu tuyến và vô tuyến đang ngày càng phát triển và phát huy vai trị của
mình.
Mặc dù mạng không dây đã xuất hiện từ nhiều thập niên nhưng cho đến
những năm gần đây, với sự bùng nổ các thiết bị di động thì nhu cầu nghiên cứu và
phát triển các hệ thống mạng không dây ngày càng trở nên cấp thiết. Nhiều công
nghệ, phần cứng, các giao thức, chuẩn lần lượt ra đời và đang được tiếp tục nghiên
cứu và phát triển.
Mạng khơng dây có tính linh hoạt cao, hỗ trợ các thiết bị di động nên không
bị ràng buộc cố định về phân bố địa lý như trong mạng hữu tuyến. Ngồi ra, ta cịn
có thể dễ dàng bổ sung hay thay thế các thiết bị tham gia mạng mà khơng cần phải
cấu hình lại tồn bộ topology của mạng. Tuy nhiên, hạn chế lớn nhất của mạng
không dây là tốc độ truyền chưa cao so với mạng hữu tuyến. Bên cạnh đó, khả
năng bị nhiễu và mất gói tin cũng là vấn đề rất đáng quan tâm.
Hiện nay, những hạn chế trên đang dần được khắc phục. Những nghiên cứu
về mạng không dây hiện đang thu hút các viện nghiên cứu cũng như các doanh
nghiệp trên thế giới. Với sự đầu tư đó, hiệu quả và chất lượng của hệ thống mạng
không dây sẽ ngày càng được nâng cao, hứa hẹn những bước phát triển trong
tương lai.
II. PHÂN LOẠI CÁC MẠNG KHÔNG DÂY WLAN, WMAN, WWAN
Đối với hệ thống mạng khơng dây, chúng ta cũng có sự phân loại theo quy mô
và phạm vi triển khai tương tự như hệ thống mạng hữu tuyến: WPAN (Wireless
Personal Area Network), WLAN (Wireless Local Area Network), WMAN
(Wireless Metropolitan Area Network), WWAN (Wireless Wide Area Network).
1. Vấn đề kỹ thuật trong mạng không dây
Trong các hệ thống mạng hữu tuyến, dữ liệu được truyền từ thiết bị này sang
thiết bị khác thông qua các dây cáp hoặc thiết bị trung gian. Cịn đối với mạng
khơng dây, các thiết bị truyền và nhận thơng tin thơng qua sóng điện từ: Sóng radio
hoặc tín hiệu hồng ngoại. Trong WLAN và WWAN thì sóng radio được sử dụng
rộng rãi hơn.

5


Tín hiệu được truyền trong khơng khí trong một khu vực gọi là vùng phủ
sóng. Thiết bị nhận chỉ cần nằm trong vùng phủ sóng của thiết bị phát thì sẽ nhận
được tín hiệu.
2. Sơ nét về một số mạng không dây
a. WPAN
* Giới thiệu
Bluetooth là một công nghệ không dây cho phép các thiết bị điện, điện tử giao
tiếp với nhau bằng sóng radio qua băng tần chung ISM (Industrial, Scientific,
Medical) 2.4 GHz. Năm 1994 hãng Ericsson đề xuất việc nghiên cứu và phát triển
giao diện vô tuyến công suất nhỏ, chi phí thấp, sử dụng sóng vơ tuyến để kết nối
không dây giữa các thiết bị di động với nhau và các thiết bị điện tử khác, tổ chức
SIG (Special Interest Group) đã chính thức giới thiệu phiên bản 1.0 của Bluetooth
vào tháng 7 năm 1999.
* Đặc điểm
- Cho phép các thiết bị kết nối tạm thời khi cần thiết (ad hoc).
- Khoảng cách tối đa 10m.
- Hỗ trợ giao thức TCP/IP và OBEX.
- Băng thông tối đa 1 Mbps được chia sẻ cho tất cả kết nối trên cùng 1 thiết
bị.
- Hỗ trợ tối đa 8 kết nối đồng thời với các thiết bị khác.
b. WLAN
* Giới thiệu
Wireless LAN (Wireless Local Area Network) sử dụng sóng điện từ (thường
là sóng radio hay tia hồng ngoại) để liên lạc giữa các thiết bị trong phạm vi trung
bình. So với Bluetooth, Wireless LAN có khả năng kết nối phạm vi rộng hơn với
nhiều vùng phủ sóng khác nhau, do đó các thiết bị di động có thể tự do di chuyển
giữa các vùng với nhau. Phạm vi hoạt động từ 100m đến 500m với tốc độ truyền

dữ liệu trong khoảng 11Mbps-54Mbps.
* Ưu khuyết điểm
- Ưu điểm:
o Dễ cấu hình và cài đặt mạng.
o Tiết kiệm chi phí khi mở rộng mạng.
o Khả năng cơ động cao.
- Khuyết điểm:
o Tốc độ còn chậm so với LAN.
o Dễ bị nhiễu.
o Tốn kém chi phí khi cài đặt thành phần cơ sở.
c. WWAN
* Giới thiệu
Hệ thống WWAN được triển khai bởi một công ty hay tổ chức trên phạm vi
rộng, khai thác băng tần đã đăng ký trước với cơ quan chức năng và sử dụng các
chuẩn mở như AMPS, GSM, TDMA và CDMA. Khoảng cách hàng trăm km, từ
5Kbps đến 20Kbps
* Ưu khuyết điểm
- Ưu điểm:
6


o Dễ dàng mở rộng mạng.
o Tránh được các giới hạn của việc dùng cáp và các thiết bị phần cứng
khác.
o Khả năng cơ động cao. Các thiết bị di động có thể di chuyển trong
phạm vi rộng.
- Khuyết điểm:
o Dễ bị ảnh hưởng bởi những tác động của môi trường.
o Khơng an tồn, thơng tin dễ bị thất lạc hoặc mất. Chất lượng mạng
chưa được cao.

o Chi phí cao trong việc thiết lập cơ sở hạ tầng.
3. Xu hướng ứng dụng công nghệ mạng không dây trong tương lai
a. WiMAX
Để hỗ trợ các công nghệ không dây liên thông với nhau, IEEE đã phác thảo
nên một hệ thống chuẩn bao gồm: IEEE 802.15 dành cho mạng cá nhân (PANPersonal Area Network), IEEE 802.11 dành cho mạng cục bộ (LAN-Local Area
Network), 802.16 dành cho mạng nội thị (MAN-Metropolitan area network), và đề
xuất 802.20 cho mạng diện rộng (WAN-Wide Area Network). Đây là cơng nghệ
khơng dây mang tính cách mạng trong ngành công nghiệp dịch vụ không dây băng
rộng. Chuẩn 802.16, giao tiếp dành cho hệ thống truy cập không dây băng rộng cố
định còn được biết đến với tên chuẩn giao tiếp không dây IEEE WirelessMAN.
Chuẩn được thiết kế mới hoàn toàn với mục tiêu cung cấp những trục kết nối
trực tiếp trong mạng nội thị (Metropolitan Area Network-MAN) đạt băng thông
tương đương cáp, DSL, trục T1 phổ biến hiện nay.

Hình 1-1 Các chuẩn mạng khơng dây
Tháng 1/2003, IEEE cho phép chuẩn 802.16a sử dụng băng tần từ 2GHz đến
11GHz; rộng hơn băng tần từ 10GHz đến 66GHz của chuẩn 802.16 phát hành
tháng 4/2002 trước đó. Các nhà cung cấp dịch vụ và vận hành có thể triển khai
đường trục dễ dàng, tiết kiệm chi phí đến những vùng địa hình hiểm trở, mở rộng
năng lực mạng tại những tuyến cáp đường trục đang quá tải. Hệ thống 802.16a
chuẩn có thể đạt đến bán kính 48km bằng cách liên kết các trạm có bán kính làm
việc 6-9 km.
7


- Để thúc đẩy các nhà sản xuất đưa ra thiết bị tương thích IEEE 802.16,
WiMAX cũng đã hợp tác chặt chẽ với liên minh Wi-Fi để hỗ trợ tốt chuẩn IEEE
802.11. Để đạt được sự liên thông, WiMAX buộc phải tạo một số System Profile
tương ứng với qui định sử dụng tần số khác nhau của từng khu vực địa lý.
- Sau khi ra đời, 802.16a đã nhanh chóng được triển khai tại châu Âu, Mỹ và

thể hiện một số lợi ích cụ thể.
- Mạng trục: 802.16a là cơng nghệ không dây lý tưởng làm mạng trục nối các
điểm hotspot thương mại và LAN không dây với Internet, cho phép doanh nghiệp
triển khai hotspot 802.11 linh hoạt khi gặp địa hình hiểm trở, địi hỏi thời gian
ngắn và nâng cấp linh hoạt theo nhu cầu thị trường. Chuẩn 802.16a cho phép triển
khai những mạng trục tốc độ cao, chi phí thấp. Đối với các nước đang phát triển thì
giải pháp kết nối không dây 802.16a cho phép nâng cấp năng lực dịch vụ nhanh
chóng theo nhu cầu thực tế mà không phải lo ngại về vấn đề thay đổi kiến trúc hạ
tầng.
- Kết nối mạng không dây doanh nghiệp: Chuẩn 802.16a được dùng làm cơ sở
để liên thông các mạng LAN khơng dây, hotspot WiFi 802.11 hiện có. Doanh
nghiệp có thể tự do mở rộng qui mơ văn phịng mà môi trường mạng cục bộ vẫn
được liên lạc nếu có mạng trung gian khơng dây chuẩn 802.16a.
- Băng rộng theo nhu cầu. Hệ thống không dây cho phép triển khai hiệu quả
ngay cả khi sử dụng ngắn hạn. Nhà cung cấp dịch vụ có thể nâng cấp hoặc giảm
bớt năng lực phục vụ của hệ thống theo nhu cầu thực tế, giúp nâng cao hiệu quả
kinh doanh, tăng tính cạnh tranh của doanh nghiệp.
- Mở rộng nhanh chóng, tiết kiệm. Hệ thống 802.16a cho phép phủ sóng đến
những vùng địa hình hiểm trở. Khơng chỉ triển khai dịch vụ dữ liệu tốc độ cao, hệ
thống còn cho phép triển khai dịch vụ thoại.
- Liên thông dịch vụ. Với công nghệ IEEE 802.16e mở rộng từ 802.16a, trong
tương lai người dùng sẽ được hỗ trợ dịch vụ roaming. Dự kiến đến 2006, cơng
nghệ WiMAX sẽ được tích hợp vào máy tính xách tay, PDA như Wi-Fi hiện nay
và từng bước hình thành nên những vùng dịch vụ khơng dây băng rộng mang tên
"MetroZones".

Hình 1-2 Mơ hình triển khai WiMAX
- Hãng BellSouth sẽ triển khai dịch vụ wireless băng thông rộng tại một vài
địa điểm ở Athens (Hy Lạp) và Georgia (Mỹ) vào tháng 8, sau đó sẽ mở rộng tới
một số thành phố thuộc bang Florida (Mỹ) ngay trong năm 2005. Tuy nhiên những

8


thiết bị như bộ xử lý, thiết bị định tuyến và chip cho IEEE 802.16 vẫn chưa được
kiểm nghiệm và cơng nhận. Q trình kiểm tra bắt đầu vào tháng 7, và sản phẩm
được hy vọng sẽ sớm tới tay các nhà cung cấp dịch vụ Internet không dây và hãng
viễn thông vào cuối 2005. Dịch vụ Internet truy cập nhanh (FastAccess Internet
Service) của BellSouth có khả năng tăng tốc độ truy cập lên tới 1,5 Mb/giây trong
phạm vi 3 đến 5 dặm (5 - 8 km). Kế hoạch mới này nhằm hỗ trợ những vùng xa xôi
hẻo lánh, nơi mà dịch vụ DSL và cáp băng thông rộng không thể tiếp cận được.
- Đó là bước tiếp theo sau khi AT&T xúc tiến dịch vụ WiMax ứng dụng công
nghệ của Navini Networks tại Middletown, New Jersey tháng 5-2005. Trong khi
đó, hãng Sprint cũng sẽ sớm đưa ra kế hoạch phát triển thiết bị WiMax cuối năm
nay.
- Hiệp hội Viễn thơng Mỹ đang xúc tiến chuẩn hóa chỉ số băng tần 3,65 - 3,70
GHz cho WiMax. Nhưng để công nghệ này ngày càng lớn mạnh, cần xây dựng
một hệ thống kinh tế nhằm phát triển thiết bị, ứng dụng, cũng như hỗ trợ việc theo
đuổi thị trường WiMax về sau.
b. WIRELESS USB
Chuẩn USB không dây (WUSB) được phát triển dựa trên chuẩn USB có dây
nhằm đưa ưu điểm của chuẩn này vào thế giới không dây tương lai. Chuẩn WUSB
được thiết kế để kết nối các thiết bị điện tử dân dụng, thiết bị ngoại vi máy tính và
thiết bị di động. Đặc tả WUSB được thiết kế để thay thế các mơ hình đang dùng để
kết nối nhóm thiết bị đến thiết bị chủ, thiết bị-thiết bị trong khoảng cách dưới 10m.
Băng thông USB không dây lúc công bố tương đương với băng thông của chuẩn
USB Hi-Speed hiện tại là 480Mbps. Trong tương lai, băng thơng WUSB có thể đạt
đến 1Gbps khi hịa nhập vào sóng UWB.

Hình 1-3 Mơ hình triển khai WUSB trong gia đình
c. UWB (ULTRA WIDEBAND)

UWB là phổ tần mới và duy nhất được công nhận chính thức gần đây cho
phép dùng băng tần rộng đến 7GHz, trải từ tần số 3,1GHz đến 10,6GHz. Mỗi kênh
9


sóng có thể có băng thơng lớn hơn 500MHz tùy thuộc vào tần số trung tâm. FCC
đã đưa ra các qui định nghiêm ngặt về năng lượng phát sóng sao cho mức năng
lượng mà thiết bị UWB sử dụng không nằm trong vùng năng lượng dành cho thiết
bị băng tần hẹp.
Nhà sản xuất đã rất chú trọng ứng dụng công nghệ CMOS do sự giới hạn về
năng lượng của hệ thống UWB. Công nghệ UWB cho phép tái sử dụng tần số làm
việc. Trong kết nối ngoại vi, UWB kế thừa được hiệu năng và tính dễ dùng của
chuẩn giao tiếp USB. Để tháo bỏ dây nối, chuẩn Bluetooth không dây cũng đã ra
đời trước đây nhưng còn hạn chế về hiệu năng và tính liên tác. Giải pháp WUSB
dựa trên UWB vừa ra đời có thể mang lại hiệu năng tương đương cáp USB và kết
nối không dây. Kết nối USB không dây sẽ là cơ sở quan trọng để UWB tiếp cận
đến mảng thị trường kết nối ngoại vi máy tính hiện nay. Một trong những mục tiêu
mới cơng bố của nhóm xây dựng Wireless USB là đưa ra đặc tả đạt tốc độ
480Mbps (tương đương USB 2.0) trong bán kính 10m.
Vùng phủ của hotspot Internet hiện nay là nền tảng để hình thành thị trường
truy xuất Internet di động từ thiết bị cầm tay. Hai công nghệ hiện tại là WLAN
802.11a/g và WPAN Bluetooth cịn có những hạn chế riêng do chưa cân đối được
hai yếu tố là năng lực cao và năng lượng thấp. Sau khi ra đời, UWB sẽ là công
nghệ đạt được cùng lúc cả hai yếu tố trên nên có tác dụng thúc đẩy mạnh mẽ hơn
nữa thị trường truy cập Internet không dây.
CÂU HỎI ÔN TẬP
1. Nêu định nghĩa mạng WPAN, WLAN, WWAN?
2. Nêu ưu và nhược điểm của WPAN, WLAN, WWAN?
3. Wireless USB là gì? Cơng dụng của Wireless USB?


10


BÀI 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG WLAN

Giới thiệu:
Trong bài này trình bày phạm vi, nguyên lý, các thành phần và các tiêu chuẩn
kết nối trong WLAN.
Mục tiêu:
- Trình bày được khái niệm, phạm vi và nguyên lý của mạng không dây WLAN
- Trình bày được các thành phần của WLAN và các tiêu chuẩn kết nối
- Thực hiện các thao tác an tồn với máy tính
Nội dung chính:
I. ĐỊNH NGHĨA, PHẠM VI VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
1. Định nghĩa, phạm vi, ứng dụng và nguyên lý hoạt động WLAN
a. Định nghĩa, phạm vi, nguyên lý hoạt động WLAN
Wirless LAN là mơ hình mạng được sử dụng cho một khu vực có phạm vi nhỏ
như một tịa nhà, khn viên của một cơng ty, trường học. Nó là loại mạng linh
hoạt có khả năng cơ động cao thay thế cho mạng cáp đồng. WLAN ra đời và bắt
đầu phát triển vào giữa thập kỉ 80 của thế kỷ XX bởi tổ chức FCC (Federal
Communications Commission). Wireless LAN sử dụng sóng vơ tuyến hay hồng
ngoại để truyền và nhận dữ liệu thông qua không gian, xuyên qua tường trần và các
cấu trúc khác mà không cần cáp. Wireless LAN cung cấp tất cả các chức năng và
các ưu điểm của một mạng LAN truyền thống như Ethernet hay Token Ring nhưng
lại không bị giới hạn bởi cáp. Ngồi ra, WLAN cịn có khả năng với các mạng có
sẵn, Wireless LAN kết hợp rất tốt với LAN tạo thành một mạng năng động và ổn
định hơn. Wireless LAN là mạng rất phù hợp cho việc phát triển điều khiển thiết bị
từ xa, cung cấp mạng dịch vụ ở nơi công cộng, khách sạn, văn phòng. Trong
những năm gần đây, những ứng dụng viết cho mạng không dây ngày càng được
phát triển mạnh như các phầm mềm quản lý bán hàng, quản lý khách sạn ...càng

cho ta thấy được những lợi ích của Wireless LAN.
Wireless LAN sử dụng băng tần ISM (băng tần phục vụ công nghiệp, khoa học,
y tế : 2,4 GHz – 5 GHz ) vì thế nó khơng chịu sự quản lý của chính phủ cũng như
khơng cần cấp giấy phép sử dụng. Sử dụng Wireless LAN sẽ giúp các nước đang
phát triển nhanh chóng tiếp cận với các cơng nghệ hiện đại, nhanh chóng xây dựng
hạ tầng viễn thơng một cách thuận lợi và ít tốn kém.
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều sản phẩm phục vụ cho WLAN theo các
chuẩn khác nhau như: IrDA (Hồng ngoại), OpenAir, BlueTooth, HiperLAN 2,
IEEE 802.11b (Wi-Fi), …trong đó mỗi chuẩn có một đặc điểm khác nhau. IrDA,
OpenAir, BlueTooth là các mạng liên kết trong phạm vi tương đối nhỏ: IrDA (1m),
OpenAir(10m), Bluetooth (10m) và đồ hình mạng (topology) là dạng peer-to-peer
tức là kết nối trực tiếp không thông qua bất kỳ một thiết bị trung gian nào. Ngược
lại, HiperLAN và IEEE 802.11 là hai mạng phục vụ cho kết nối phạm vi rộng hơn
khoảng 100m, và cho phép kết nối 2 dạng: Kết nối trực tiếp, kết nối dạng mạng cơ
sở (sử dụng Access Point) . Với khả năng tích hợp với các mạng thông dụng như
(LAN, WAN), HiperLAN và Wi-Fi được xem là hai mạng có thể thay thế hoặc
dùng để mở rộng mạng LAN.

11


b. Ứng dụng
Công nghệ mạng ngày nay phát triển rất nhanh, mạng khơng dây (Wireless
Network) là một điển hình. Các thiết bị không dây giảm giá rất nhanh tạo điều kiện
cho các người dùng tiếp xúc nhanh với công nghệ cao này. Khi thiết kế mạng có
dây theo cơng nghệ cổ điển ta gặp rất nhiều khó trong những điều kiện môi trường
và địa lý đặc biệt. Mạng không dây là một giải pháp tốt trong các điều kiện và môi
trường sau:
o Xây dựng các mạng tạm thời.


o Môi trường, địa hình phức tạp khơng thể đi dây được như: Đồi núi,
hải đảo…

o Tiện lợi trong việc xây dựng mạng trên miền núi

Tại nơi có địa hình lịng chảo
o Tồ nhà không thể đi dây mạng hoặc người dùng thường xuyên di
động như: Nhà hàng, khách sạn, bệnh viện…

12


o Những nơi phục vụ Internet công cộng như: Nhà ga, sân bay, trường
học…

Truy cập từ các trường học
2. Ưu, khuyết điểm của WLAN
a. Ưu điểm
Mạng không dây không dùng cáp cho các kết nối, thay vào đó, chúng sử dụng
sóng radio. Ưu thế của mạng khơng dây là khả năng di động và sự tự do, người
dùng không bị hạn chế về khơng gian và vị trí kết nối. Các mạng máy tính khơng
dây có ưu điểm về hiệu suất, sự thuận lợi, cụ thể như sau:
Tính di động: Người sử dụng laptop và máy tính notebook có thể thay đổi vị trí
mà vẫn ln duy trì được kết nối mạng. Điều này cho phép người dùng di động có
thể di chuyển từ địa điểm này đến các địa điểm khác, đi lại trong các cuộc hội thảo,
hành lang, quán cà phê, lớp học mà vẫn có thể truy cập vào dữ liệu mạng. Nếu
khơng có mạng khơng dây, người dùng phải mang theo cáp và bị hạn chế vì phải
làm việc gần với các giắc cắm cáp. Kết nối LAN khơng dây là một cơng nghệ hồn
hảo cho các mơi trường cần đến nhiều sự di động. Ví dụ: Các mơi trường mua bán
lẻ có thể có lợi khi người dùng sử dụng laptop để vào thông tin kiểm kê một cách

trực tiếp trong cơ sở dữ liệu từ các quầy hàng. Thậm chí nếu khơng có cơ sở hạ
tầng khơng dây, các máy tính laptop khơng dây vẫn có thể từ mạng ad hoc truyền
thơng và chia sẻ dữ liệu với các máy tính khác.
Tính đơn giản: Để kết nối mạng trong hai tòa nhà cao tầng được tách biệt bởi
trở ngại về vật lý, hợp lệ và tài chính, bạn có thể sử dụng liên kết được cung cấp
bởi các hãng truyền thông (chi một chi phí cài đặt cố định và giá thành chi phí định
kỳ) hoặc bạn có thể tạo một liên kết khơng dây point-to-point bằng việc sử dụng
công nghệ LAN không dây (chi một chi phí cài đặt cố định mà khơng cần chi phí
13


định kỳ). Việc loại bỏ được các gánh nặng về truyền thơng định kỳ có thể tiết kiệm
một cách đáng kể các chi phí cho tổ chức. Cơng nghệ mạng LAN khơng dây có thể
được sử dụng để tạo một mạng tạm thời, điều này có ý nghĩa đối với các nhiệm vụ
nào đó chỉ diễn ra trong một thời điểm ngắn. Ví dụ: Mạng sử dụng cho hội nghị
hoặc các trình chiếu mang tinh chất thương mại có thể ứng dụng loại hình mạng
khơng dây này, hiển nhiên là nó linh hoạt hơn việc triển khai bằng các đường
truyền cáp với kiểu nối mạng chạy dây Ethernet truyền thống. Nhiều tịa nhà như
các tịa nhà có từ lâu đời có thể khơng được phép chạy dây, vì việc này có thể dẫn
đến làm xấu đi tịa nhà. Chính vì vậy nếu áp dụng giải pháp không dây ở đây sẽ là
một lựa chọn cần thiết. Khía cạnh khơng dây của mạng LAN không dây cũng rất
hấp dẫn với bất kì gia đình nào, người có điều kiện kết nối máy tính trong nhà cùng
nhau mà khơng cần đục lỗ, kéo dây cáp qua các bức tường và trần nhà.
Tiết kiệm chi phí lâu dài: Trong khi đầu tư cần thiết ban đầu đối với phần
cứng của một mạng máy tính khơng dây có thể cao hơn chi phí phần cứng của một
mạng hữu tuyến nhưng tồn bộ phí tổn lắp đặt và các chi phí về thời gian tồn tại có
thể thấp hơn đáng kể. Chi phí dài hạn có lợi nhất trong các mơi trường động cần
phải di chuyển và thay đổi thường xuyên.
Khả năng vô hướng: Các mạng máy tính khơng dây có thể được cấu hình
theo các topo khác nhau để đáp ứng các nhu cầu ứng dụng và lắp đặt cụ thể. Các

cấu hình dễ dàng thay đổi từ các mạng ngang hàng thích hợp cho một số lượng nhỏ
người sử dụng đến các mạng có cơ sở hạ tầng đầy đủ dành cho hàng nghìn người
sử dụng mà có khả năng di chuyển trên một vùng rộng.
Dễ dàng truy cập tại các địa điểm Internet cơng cộng. Xa hơn nữa là các
tịa nhà cao tầng của nhiều công ty, truy cập Internet và thậm chí là truy cập vào
các trang của cơng ty có thể được thực hiện thông qua các mạng hot spot không
dây công cộng. Các sân bay, nhà hàng, bến xe lửa và các vùng cơng cộng khác
trong tồn thành phố có thể được cung cấp với các loại hình dịch vụ khơng dây
này. Khi một ai đó đi đến đích trong chuyến cơng tác của họ có lẽ việc gặp một
khách hàng tại văn phịng cơng ty của họ mà bị giới hạn thì việc giới hạn về truy
cập có thể được cung cấp bằng một mạng không dây cục bộ. Mạng này có thể nhận
ra người dùng này là từ một công ty khác và tạo một kết nối được cơ lập với cơng
ty đó nhưng vẫn có thể truy cập Internet cho người dùng mới đến này. Nhà cung
cấp cơ sở hạ tầng không dây đang cho phép việc kết nối không dây trong các vùng
công cộng xung quanh thế giới. Nhiều sân bay, các trung tâm hội thảo, khách sạn
cung cấp truy cập không dây cho khách của họ.
b. Khuyết điểm
- Nhiễu:
Do truyền thông qua môi trường sóng vì vậy sẽ có rủi ro nhiễu từ các sản
phẩm khác sử dụng chung một tần số.
- Bảo mật:
Việc vơ tình truyền dữ liệu ra khỏi mạng của cơng ty mà không thông qua lớp
vật lý điều khiển khiến người khác có thể nhận tín hiệu và truy cập mạng trái phép.
Tuy nhiên Wireless LAN có thể dùng mã truy cập mạng để ngăn cản truy cập, việc
sử dụng mã tuỳ thuộc vào mức độ bảo mật mà người dùng u cầu. Ngồi ra người
ta có thể sử dụng việc mã hóa dữ liệu cho vấn đề bảo mật.
14


II. CÁC THÀNH PHẦN TRONG WLAN

1. Stations (các máy trạm)
Các mạng được xây dựng để truyền dữ liệu giữa các trạm, station là các thiết
bị tính tốn có giao tiếp mạng khơng dây, điển hình như các máy tính để bàn hay
máy tính xách tay sử dụng pin. Trong một số môi trường, mạng không dây được sử
dụng nhằm tránh phải kéo cáp mới và các máy để bàn được kết nối với mạng LAN
không dây. Những khu vực lớn hơn cũng có lợi khi sử dụng mạng khơng dây như
xưởng sản xuất sử dụng mạng cục bộ không dây để kết nối các bộ phận. 802.11
nhanh chóng trở thành chuẩn thực tế để liên kết những người sử dụng thiết bị điện
tử với nhau.
2. Access points (các điểm truy cập)
Các khung dữ liệu trên mạng 802.11 phải được chuyển thành dạng khung dữ
liệu khác để phân phối trong các mạng khác. Thiết bị được gọi là điểm truy cập thể
hiện các chức năng chuyển đổi từ không dây sang có dây (điểm truy cập bao gồm
nhiều chức năng khác nhau, nhưng thực hiện chuyển đổi là chức năng quan trọng
nhất). Các chức năng điểm truy cập được đặt tại những thiết bị độc lập.Tuy nhiên,
nhiều sản phẩm mới hơn tích hợp các giao thức 802.11 vào hai loại access point
cấp thấp (thin access point) và bộ điều khiển access point (access point Controller).
3. Wireless medium (môi trường không dây)
Để chuyển các khung dữ liệu từ trạm này sang trạm khác trong môi trường
không dây, người ta xây dựng nhiều chuẩn vật lý khác nhau. Nhiều lớp vật lý được
phát triển để hỗ trợ 802.11 MAC, lớp vật lý vô tuyến (radio frequency) và lớp vật
lý hồng ngoại được chuẩn hóa.
4. Distribution system (hệ thống phân phối)
Khi các điểm truy cập được kết nối với nhau trong một khu vực, chúng phải
liên lạc với nhau để kiểm sốt q trình di chuyển của các thiết bị di động. Hệ
thống phân tán là một thành phần logic của 802.11 được dùng để chuyển các
khung dữ liệu đến đích. 802.11 khơng u cầu bất cứ kỹ thuật riêng biệt nào cho hệ
thống phân phối. Đối với hầu hết các sản phẩm thương mại, hệ thống phân phối
bao gồm các phần tử chuyển đổi và mơi trường hoạt động phân tán, chính là mạng
đường trục được dùng để chuyển tiếp khung dữ liệu giữa các điểm truy cập. Trong

các sản phẩm thương mại chiếm lĩnh thị trường thì Ethernet được sử dụng làm
mạng đường trục chính.

Mơ hình thành phần trong WLAN
15


III. CÁC TIÊU CHUẨN CỦA MẠNG WLAN
1. Nguồn gốc ra đời của IEEE 802.11a/b/g/i
Viện kỹ thuật điện – điện tử Mỹ (IEEE _ Institute of Electrical and Electronic
Enginrneers-IEEE) là tổ chức nghiên cứu, phát triển và cho ra đời nhiều chuẩn
khác nhau liên qua đến mạng LAN như: 802.3 cho Ethernet, 802.5 Token Ring,
802.3z 100BASE - T .IEEE được chia thành các nhóm phát triển khác nhau :
802.1, 802..2, …..Mỗi nhóm đảm nhận nghiên cứu về một lĩnh vực riêng. Cuối
những năm 1980, khi mà mạng không dây bắt đầu được phát triển, nhóm 802.4 của
IEEE nhận thấy phương thức truy cập token của chuẩn LAN khơng có hiệu quả khi
áp dụng cho mạng khơng dây. Nhóm này đã đề nghị xây dựng một chuẩn khác để
áp dụng cho mạng không dây. Kết quả là IEEE đã quyết định thành lập nhóm
802.11 có nhiệm vụ định nghĩa tiêu chuẩn lớp vật lý (PHY – Physical ) và lớp
MAC (Medium Access Control) cho WirelessLAN.

IEEE 802.11 và ISO
Chuẩn đầu tiên mà IEEE cho ra đời là IEEE 802.11 vào năm 1997. Tốc độ đạt
được là 2Mbps sử dụng phương pháp trả phổ trong băng tần ISM ( Băng tần dành
cho công nghiệp, khoa học và y học). Tiếp sau đó là các chuẩn IEEE 802.11a,
IEEE802.11b, IEEE802.11g. Và mới đây nhất là sự ra đời của chuẩn IEEE802.11i.
a. IEEE 802.11b
Kiến trúc , đặc trưng, và các dịch vụ cung cấp cơ bản của 802.11b giống với
chuẩn ban đầu 802.11. Nó chỉ khác so với chuẩn ban đầu ở tầng vật lý. 802.11b
cung cấp khả năng trao đổi dữ liệu cao hơn và kết nối hiệu quả hơn. Sự khác biệt

chính là 801.11b đạt đến hai tốc độ truyền dữ liệu mới là 5.5 Mbps và 11MBps so
với 2 Mbps của chuẩn đầu tiên. IEEE 802.11b đạt được tốc độ cao hơn các chuẩn
802.11 trước đó nhờ sử dụng CCK (Complementary Code Keying). CCK là một
chuỗi các mã mà có thể sử dụng mã hố tín hiệu, cần 6 bit để có thể miêu tả một từ
mã hoá. Từ mã hoá theo CCK sau đó được điều chỉnh với kỹ thuật QPSK
(Quadrature Phase Shift Keying) sử dụng DSSS (Direct sequence spread spectrum)
2Mbps. Điều này cho phép thêm 2 bit để mã hố kí tự.
16


Một trong những nhược điểm của IEEE 802.11b là bằng tần dễ bị nghẽn và hệ
thống dễ bị nhiễu bởi các hệ thống mạng khác, lò vi ba, các loại điện thoại hoạt
động ở tần số 2.4 GHz và các mạng BlueTooth. Đồng thời IEEE 802.11b cũng có
những hạn chế như: thiếu khả năng kết nối giữa các thiết bị truyền giọng nói,
khơng cung cấp dịch vụ QoS (Quality of Service) cho các phương tiện truyền
thơng. Mặc dù vẫn cịn một vài hạn chế và nhược điểm nhưng chuẩn 802.11b
(thường gọi là Wifi) là chuẩn thông dụng nhất hiện nay bởi sự phù hợp của nó
trong các mơi trường sử dụng mạng khơng dây.
b. IEEE 802.11a
Chuẩn IEEE 802.11a có tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn chuẩn 802.11b và số
kênh tối đa hoạt động đồng thời có thể đạt tới 8 kênh. Tốc độ truyền dữ liệu đạt 54
Mbps và hoạt động tại băng tần 5GHz. 802.11a sử dụng trải phổ trực giao OFDM
(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) tại lớp vật lý. Tốc độ cao này thực
hiện được bởi việc kết hợp nhiều kênh có tốc độ thấp thành một kênh có tốc độ
cao. 802.11a sử dụng OFDM định nghĩa tổng cộng 8 kênh khơng trùng lắp có độ
rộng 20MHz thơng qua 2 băng thấp; mỗi một kênh được chia thành 52 kênh mang
thông tin, với độ rộng xấp xỉ 300KHz. Mỗi một kênh được truyền song song. Việc
chỉnh sửa lỗi phía trước FEC (Forward Error Correction) cũng được sử dụng trong
802.11a (khơng có trong 802.11) để có thể đạt được tốc độ cao hơn.
Tất cả các băng tần dùng cho Wireless LAN là khơng cần đăng ký, vì thế nó

dễ dàng dẫn đến sự xung đột và nhiễu. Để tránh sự xung đột này, cả 801.11a và
802.11b đều có sự điều chỉnh để giảm các mức của tốc độ truyền dữ liệu. Trong
khi 802.11b có các tốc độ truyền dữ liệu là 5.5, 2 và 1 Mbps thì 802.11a có bảy
mức (48, 36, 24, 18, 12, 9, và 6).
Hiện nay, 23 quốc gia phê duyệt cho phép sử dụng các sản phẩm 802.11a,
trong đó châu Âu chiếm tới 14 quốc gia, bao gồm: Mỹ, Úc, Áo, Đan Mạch, Pháp,
Thụy Điển, New Zealand, Ireland, Nhật Bản, Bỉ, Hà Lan, Phần Lan, Ba Lan, Thụy
Sĩ và Mexico.
c. IEEE 802.11g
Mặc dù chuẩn 802.11a có tốc độ nhanh (54 Mbps), hoạt động tại băng tần cao
(5 GHz ) nhưng nhược điểm lớn nhất của nó là khơng tương thích với chuẩn
802.11b. Vì thế sẽ không thể thay thế hệ thống đang dùng 802.11b mà không phải
tốn kém quá nhiều. IEEE đã cho ra đời chuẩn 802.11g nhằm cải tiến 801.11b về
tốc độ truyền cũng như băng thơng. 802.11g có hai đặc tính chính sau đây:
- Sử dụng kỹ thuật trải phổ OFDM (Orthogonal Frequency Division
Multiplexing), để có thể cung cấp các dịch vụ có tốc độ lên tới 54Mbps.
- Tương thích với các hệ thống 802.11b tồn tại trước. Do đó, 802.11g cũng có
hỗ trợ CCK và thiết bị 802.11g cũng có thể giao tiếp với thiết bị 802.11b có sẵn
Một thuận lợi rõ ràng của 802.11g là tương thích với 802.11b (được sử dụng
rất rộng rãi) và có được tốc độ truyền cao như 802.11a. Tuy nhiên số kênh tối đa
mà 802.11g đạt được vẫn là 3 như 802.11b. Bên cạnh đó, do hoạt động ở tần số 2,4
GHz như 802.11b, hệ thống sử dụng 802.11g cũng dễ bị nhiễu như 802.11b.
d. IEEE 802.11i
Nó là chuẩn bổ sung cho các chuẩn 802.11a, 802.11b về vấn đề bảo mật. Nó
mơ tả cách mã hóa dữ liệu truyền giữa các hệ thống sử dụng 2 chuẩn này. 802.11i
17


định nghĩa một phương thức mã hoá mới gồm Temporal Key Integrity Protocol
(TKIP) và Advanced Encryption Standard (AES).

2. Các chuẩn khác của IEEE 802.11
- IEEE 802.11h: Hướng tới việc cải tiến công suất phát và lựa chọn kênh của
chuẩn IEEE 802.11a, nhằm đáp ứng các tiêu chuẩn của thị trường châu Âu.
- IEEE 802.11j: Sự hợp nhất trong việc đưa ra phiên bản tiêu chuẩn chung của
hai tổ chức tiêu chuẩn IEEE và ETSI (European Telecommunications Standards
Institute) trên nền IEEE 802.11a và HiperLAN/2.
- IEEE 802.11k: Cung cấp khả năng đo lường mạng và sóng vơ tuyến thích
hợp cho các lớp cao hơn.
- IEEE 802.11n: Mở rộng thông lượng (>100Mbps tại MAC SAP) trên băng
2,4GHz và 5GHz.
 Các chỉ tiêu kỹ thuật của mạng WLAN
So với mạng LAN hữu tuyến, mạng WLAN linh hoạt hơn trong cài đặt, định
cấu hình và tự do vốn có trong mạng lưu động. Các khách hàng mạng WLAN cũng
như các nhân viên kỹ thuật cần xem xét các chỉ tiêu kỹ thuật sau.
 Phạm vi/Vùng phủ sóng
Khoảng cách mà qua đó các sóng RF truyền thông là một nhiệm vụ của việc
thiết kế sản phẩm (bao gồm thiết kế máy thu và công suất phát) và đường truyền
dẫn mạng LAN, đặc biệt trong môi trường trong nhà. Các tương tác với các đối
tượng xây dựng tiêu biểu, bao gồm tường nhà, kim loại, và thậm chí cả con người,
ảnh hưởng đến cách truyền năng lượng, và như vậy tính được phạm vi và vùng phủ
sóng của hệ thống. Đa số các hệ thống mạng WLAN sử dụng sóng RF vì các sóng
vơ tuyến thâm nhập qua tường và các bề mặt trong nhà. Phạm vi (hoặc bán kính
phủ sóng) tiêu biểu của hệ thống mạng WLAN thay đổi từ dưới 30,48m tới hơn
152,4m. Vùng phủ sóng được mở rộng, và sự tự do đích thực của khả năng lưu
động thông qua roaming, được cung cấp qua các microcell.
 Lưu lượng
Như các hệ thống mạng LAN hữu tuyến, lưu lượng thực tế trong mạng
WLAN là sản phẩm và cơ cấu phụ thuộc. Các nhân tố ảnh hưởng tới lưu lượng bao
gồm sự tắc nghẽn sóng (số lượng người dùng), các hệ số truyền, kiểu hệ thống
mạng WLAN sử dụng, cũng như gốc trễ và các cổ chai trên các phần nối dây của

mạng WLAN. Tốc độ dữ liệu tiêu biểu từ 1 đến 11 Mbps.
Mạng WLAN cung cấp lưu lượng đủ cho các ứng dụng văn phòng phổ biến
trên nền mạng LAN, bao gồm sự trao đổi email, truy cập để chia sẻ thiết bị ngoại
vi, và các truy cập tới cơ sở dữ liệu và các ứng dụng nhiều người dùng.
 Sự toàn vẹn và độ tin cậy
Các công nghệ dữ liệu không dây đã được chứng minh qua hơn năm mươi
năm sử dụng các ứng dụng không dây trong các hệ thống cả thương mại lẫn quân
đội. Nhiễu vô tuyến gây ra sự giảm sút lưu lượng, nhưng chúng hiếm có tại nơi
làm việc. Các thiết kế nổi bật của công nghệ mạng WLAN và giới hạn khoảng
cách tín hiệu truyền dẫn tại các kết nối của mạng này mạnh hơn các kết nối điện
thoại tế bào, và mạng cung cấp khả năng thực hiện toàn vẹn dữ liệu bằng hoặc hơn
mạng nối dây.
18


 Khả năng kết nối với cơ sở hạ tầng mạng nối dây
Đa số các hệ thống mạng WLAN cung cấp kết nối chuẩn công nghiệp với các
hệ thống nối dây, bao gồm Ethernet (IEEE 802.3) và Token Ring (IEEE 802.5).
Khả năng kết nối trên nền chuẩn làm các phần khơng dây của mạng trong suốt
hồn tồn với phần cịn lại của mạng. Các nút mạng WLAN lần lượt hỗ trợ bởi các
hệ điều hành mạng theo cách giống như các nút mạng LAN khác qua trình điều
khiển. Một khi được cài đặt, các hệ điều hành mạng xem các nút mạng như mọi
thành phần khác của mạng.
 Khả năng kết nối với cơ sở hạ tầng mạng khơng dây
Có thể có vài kiểu kết nối giữa các mạng WLAN. Điều này phụ thuộc cả cách
lựa chọn công nghệ lẫn cách thực hiện của nhà cung cấp thiết bị cụ thể. Các sản
phẩm từ các nhà cung cấp khác nhau sử dụng cùng công nghệ và cùng cách thực
hiện cho phép trao đổi giữa các card giao tiếp và các điểm truy cập. Mục đích của
các chuẩn cơng nghiệp, như các đặc tả kỹ thuật IEEE 802.11, sẽ cho phép các sản
phẩm tương hợp vận hành với nhau mà không có sự hợp tác rõ ràng giữa các nhà

cung cấp.
 Nhiễu
Đối với các WLAN hoạt động ở băng tần vô tuyến 2,4 GHz các lị vi sóng là
một nguồn nhiễu quan trọng. Các lị vi sóng cơng suất lên tới 750W với 150 xung
trên giây và có bán kính bức xạ hoạt động khoảng 10 m. Như vậy đối với tốc độ dữ
liệu 2 Mbit/s độ dài gói lớn nhất phải nhỏ hơn 20.000 bit hoặc 2.500 octet. Bức xạ
phát ra quét từ 2,4 GHz đến 2,45 GHz và giữ ổn định theo chu kỳ ngắn ở tần số
2,45 GHz. Cho dù các khối bị chắn thì phần lớn năng lượng vẫn gây nhiễu tới
truyền dẫn WLAN. Các nguồn nhiễu khác trong băng tần 2,4 GHz gồm máy
photocopy, các thiết bị chống trộm, các mô tơ thang máy và các thiết bị y tế.
 Tính đơn giản và dễ dàng trong sử dụng
Người dùng cần rất ít thơng tin mới để nhận được thuận lợi của mạng WLAN.
Vì bản chất không dây của mạng WLAN là trong suốt đối với hệ điều hành mạng
người dùng, nên các ứng dụng hoạt động giống như chúng hoạt động trên mạng
LAN hữu tuyến. Các sản phẩm mạng WLAN hợp nhất sự đa dạng của các cơng cụ
chẩn đốn để hướng vào các vấn đề liên quan đến các thành phần không dây của
hệ thống; tuy nhiên, các sản phẩm được thiết kế để hầu hết các người dùng hiếm
khi cần đến các công cụ này.
Mạng WLAN đơn giản hóa nhiều vấn đề cài đặt và định cấu hình mà rất
phiền tối đối với các nhà quản lý mạng. Chỉ khi các điểm truy cập của mạng
WLAN yêu cầu nối cáp, các nhà quản lý mạng được giải phóng khỏi việc kéo cáp
cho các người đầu cuối mạng WLAN. Khơng có nối cáp cũng làm di chuyển, bổ
sung, và thay đổi các hoạt động bình thường trên mạng WLAN. Cuối cùng, bản
chất di động của mạng WLAN cho phép các nhà quản lý mạng định cấu hình trước
và sửa lỗi tồn bộ mạng trước khi lắp đặt chúng tại các vị trí từ xa. Một kho được
định cấu hình, mạng WLAN được di chuyển từ chỗ này đến chỗ khác mà ít hoặc
khơng có sự cải biến nào.
 Bảo mật
Vì cơng nghệ khơng dây bắt nguồn từ các ứng dụng trong quân đội, nên từ lâu
độ bảo mật đã là một tiêu chuẩn thiết kế cho các thiết bị vô tuyến. Các điều khoản

19


bảo mật điển hình được xây dựng bên trong mạng WLAN, làm cho chúng trở nên
bảo mật hơn so với hầu hết các mạng LAN hữu tuyến. Các máy thu khơng mong
muốn (các người nghe trộm) khó có khả năng bắt được tin đang lưu thông trong
mạng WLAN. Kỹ thuật mã hóa phức tạp làm cho các giả mạo tốt nhất để truy cập
không phép đến lưu thông mạng là khơng thể. Nói chung, các nút riêng lẻ phải cho
phép bảo mật trước khi chúng được phép để tham gia vào lưu thơng mạng.
 Chi phí
Một mạng WLAN thực hiện đầy đủ bao gồm cả chi phí cơ sở hạ tầng, cho các
điểm truy cập khơng dây, lẫn chi phí người dùng, cho các card giao tiếp mạng
WLAN. Các chi phí cơ sở hạ tầng phụ thuộc chủ yếu vào số lượng điểm truy cập
được triển khai; khoảng chi phí của các điểm truy cập từ 800$ tới 2000$. Số lượng
điểm truy cập phụ thuộc tiêu biểu vào vùng phủ sóng được yêu cầu và/hoặc số và
kiểu người dùng được dịch vụ. Vùng phủ sóng tỉ lệ bình phương với phạm vi sản
phẩm. Các card giao tiếp mạng WLAN được yêu cầu trên nền máy tính chuẩn, và
khoảng chi phí từ 200$ tới 700$. Chi phí lắp ráp và bảo trì một mạng WLAN nói
chung thấp hơn giá lắp ráp và bảo trì của một mạng LAN hữu tuyến truyền thống,
vì hai lý do. Đầu tiên, một mạng WLAN loại trừ các chi phí trực tiếp của việc nối
cáp và chi phí lao động liên quan đến lắp ráp và sửa chửa nó. Thứ hai, vì mạng
WLAN đơn giản hóa việc di chuyển, bổ sung, và thay đổi, nên chúng giảm bớt các
chi phí gián tiếp về thời gian nghỉ của người dùng và tổng phí hành chính.
 Tính linh hoạt
Các mạng không dây được thiết kế để đơn giản vô cùng hoặc khá phức tạp.
Các mạng không dây hỗ trợ số lượng nút mạng và/hoặc các vùng vật lý lớn bằng
cách thêm các điểm truy cập vào vùng phủ sóng được mở rộng hoặc tăng.
 Tuổi thọ nguồn pin cho các sản phẩm di động
Các sản phẩm không dây của người dùng đầu cuối có khả năng được giải
phóng hoàn toàn dây nhợ, và hoạt động quá nguồn pin trong máy tính notebook

hoặc máy tính cầm tay chủ. Các nhà cung cấp mạng WLAN dùng các kỹ thuật thiết
kế đặc biệt để làm tăng tuổi thọ pin và cách dùng nguồn năng lượng của máy tính
chủ.
 An tồn
Cơng suất ra của các hệ thống mạng WLAN rất thấp, ít hơn nhiều điện thoại
tế bào cầm tay. Khi các sóng vơ tuyến yếu dần nhanh chóng qua khoảng khơng thì
có rất ít hướng để năng lượng RF cung cấp đến các vùng của hệ thống LAN không
dây. Mạng WLAN phải thích hợp với sự quản lý nghiêm và các quy tắc cơng
nghiệp để đảm bảo an tồn. Mạng WLAN khơng có hại cho sức khỏe cộng đồng.
 Kỹ thuật truyền tín hiệu trong mạng khơng dây
 Giới thiệu

20


Các kỹ thuật dùng trong chuẩn 802.11
Chuẩn 802.11 định nghĩa một số phương thức và kỹ thuật truyền khác nhau
cho mạng nội bộ không dây. Chuẩn này bao gồm cả kỹ thuật RF (Radio Requency)
và IR (Infra Red). Các kỹ thuật truyền dùng trong mạng không dây dựa trên
nguyên lý trải phổ, thay vì truyền trên một tần số dễ bị nhiễu và mất mát dữ liệu thì
chúng ta truyền tín hiệu trên nhiều tần số song song hoặc luân phiên. Kỹ thuật trải
phổ được dùng rất nhiều trong mạng khơng dây vì kỹ thuật này chống nhiễu và bảo
mật tốt. Các kỹ thuật truyền tín hiệu dùng trong 802.11:
- Kỹ thuật trải phổ nhảy tần (Frequency Hopping Spread Spectrum – FHSS).
- Kỹ thuật trải phổ tuần tự trực tiếp (Direct Sequence Spread Spectrum –
DSSS).
- Kỹ thuật truyền song song các sóng mang có tần số trực giao với nhau
(Orthogonal Frequency Division Multiplexing – OFDM).
Các thiết bị không dây hiện nay trên thị trường hầu hết đều sử dụng kỹ thuật
truyền tín hiệu DSSS, do đó chúng ta chỉ tập trung tìm hiểu sâu về kỹ thuật này,

các kỹ thuật khác chúng ta có thể tham khảo tại địa chỉ:
/> DSSS – Direct Sequence Spread Spectrum
DSSS là kỹ thuật cho phép tín hiệu truyền đi được trải trên nhiều tần số hoạt
động đồng thời nhằm giảm đến mức tối thiểu sự nhiễu và mất mát dữ liệu. Tín hiệu
ban đầu được kết hợp với một tín hiệu hệ thống (tín hiệu này gọi là chipping code)
trước khi truyền trên môi trường sóng. Tín hiệu được trải trên 7 hoặc 11 tần tùy
theo chiều dài của chipping code. Theo tổ chức FFC (Federal Communications
Commission) quy định băng tần hoạt động của DSSS là 900 MHz (902 - 928MHz)
và 2.4GHz (2.4 - 2.483GHz).

21


Mô tả kỹ thuật DSSS
Dữ liệu dạng bit của người dùng tại máy gởi kết hợp với giá trị chip code
(trong hình trên thì chiều dài chip code là 7 bit) của hệ thống với phép toán XOR,
Kết quả đạt được là 7 bit sẽ được truyền trên 7 tần số khác nhau. Khi đến máy nhận
các bit này cũng sẽ kết hợp với chip code với phép toán XOR, nếu số bit 1 trong
kết quả nhận được nhiều hơn số bit 0 thì dữ liệu được nhận là bit 1, ngược lại dữ
liệu nhận được là bit 0. Với cách hoạt động trên kỹ thuật DSSS có độ bảo mật cao
vì các máy nhận dữ liệu phải biết trước chip code, đồng thời khi có tác nhân làm
nhiễu một phần của dãy tần thì hệ thống vẫn hoạt động tốt.
 Các frame trong Wireless Network
Các frame wireless có thể thay đổi về kích thước. Khi một frame được truyền,
làm thế nào để các máy khác biết là frame đã được truyền hồn tất và đường truyền
(sóng vơ tuyến) là rảnh cho các máy khác sử dụng? Rõ ràng, các máy trạm chỉ có
thể lắng nghe trong yên lặng, nhưng nếu làm thế thì khơng phải ln ln là hiệu
quả. Các máy trạm khơng dây khác có thể cũng lắng nghe và cũng có thể truyền ở
cùng một thời điểm.
Chuẩn 802.11 yêu cầu tất cả các máy trạm phải chờ một khoảng thời gian.

Khoảng thời gian này được gọi là khoảng thời gian giữa các frame DCF (DCF
interframe space). Sau khoảng thời gian này, các máy trạm mới có thể truyền.
Bên máy truyền có thể chỉ ra một khoảng thời gian dự kiến để gửi đi hết một
frame bằng cách chỉ ra trong một trường của frame 802.11. Khoảng thời gian này
chứa số timeslot (thường tính bằng đơn vị microseconds) cần thiết để truyền frame.
Các máy trạm khác phải xem giá trị chứa trong header này và phải chờ khoảng thời
gian đó trước khi truyền cho chính nó.
Bởi vì tất cả các frame phải chờ cùng một khoảng thời gian chỉ ra trong
frame, tất cả các máy đó có thể sẽ quyết định cùng truyền khi khoảng thời gian đó
trơi qua. Điều này có thể dẫn đến hiện tượng xung đột, chính là một hiện tượng cần
tránh.
Bên cạnh thơng số thời gian nêu trên, các trạm không dây cũng phải triển khai
một bộ định thời gian ngẫu nhiên. Trước khi truyền một frame, máy tính đó phải
chọn một số ngẫu nhiên time slot phải chờ. Con số này sẽ nằm trong khoảng từ
zero đến kích thước tối đa cửa sổ cạnh tranh. Ý tưởng cơ bản của cách làm này là
22


khi một máy muốn truyền, mỗi máy sẽ chờ một khoảng thời gian ngẫu nhiên, giảm
số trạm cố gắng truyền đồng thời cùng lúc.
Tồn bộ tiến trình này được gọi là chức năng phối hợp phân phối. Chức năng
này được mơ tả trong hình dưới đây. Ba người dùng wireless có cùng một frame
phải truyền ở các khoảng thời gian khác nhau. Một chuỗi các sự kiện sau sẽ xảy ra:
- Người dùng A lắng nghe và xác định rằng khơng có người dùng nào khác
đang truyền. Người dùng A truyền frame của nó, đồng thời quảng bá khoảng thời
gian để truyền frame.
- Người dùng B cũng có frame để truyền. Anh ta phải chờ cho đến khi nào
frame của người dùng A là hồn tất. Sau đó, phải chờ hết khoảng thời gian DIFS
(thời gian phối hợp phân phối) hoàn tất.
- Người dùng B phải chờ một khoàng thời gian ngẫu nhiên trước khi cố gắng

truyền.
- Khi người dùng B đang chờ, người dùng C có frame phải truyền. Anh ta
lắng nghe và phát hiện rằng khơng có ai đang truyền. Người dùng C phải chờ một
khoảng thời gian ngẫu nhiên. Khoảng thời gian này là ngắn hơn khoảng thời gian
ngẫu nhiên của người dùng B.
- Người dùng C truyền frame và quảng bá khoảng thời gian để truyền.
- Người dùng B phải chờ khoảng thời gian truyền frame của người dùng C
cộng với khoảng thời gian giữa các frame DIFS trước khi cố gắng truyền lại một
lần nữa.
 Truy nhập kênh truyền, cơ chế đa truy nhập CSMA/CA
Một trạm khơng dây muốn truyền khung, đầu tiên nó sẽ nghe trên mơi trường
khơng dây để xác định hiện có trạm nào đang truyền hay khơng (nhạy cảm sóng
mang). Nếu môi trường này hiện dang bị chiếm, trạm không dây tính tốn một
khoảng trễ lặp lại ngẫu nhiên. Ngay sau khi thời gian trễ đó trơi qua, trạm khơng
dây lại nghe xem liệu có trạm nào đang truyền hay khơng. Bằng cách tạo ra thời
gian trễ ngẫu nhiên, nhiều trạm đang muốn truyền tin sẽ không cố gắng truyền lại
tại cùng một thời điểm (tránh xung đột). Những va chạm có thể xảy ra và khơng
giống như Ethernet, chúng khơng thể bị phát hiện bởi các node truyền dẫn. Do đó,
802.11b dùng giao thức Request To Send (RTS)/ Clear To Send (CTS) với tín hiệu
Acknowlegment (ACK) để đảm bảo rằng một khung nào đó đã được gửi và nhận
thành cơng.

Kỹ thuật cảm sóng đa truy cập tranh đụng độ

23