1
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Lờ i mở đầ u
Wifi - Wireless Fidelity là tên gọi mà các nhà sản xuất đặt cho một chuẩn kết
nối không dây (IEEE 802.11), công nghệ sử dụng sóng radio để thiết lập hệ thống
kết nối mạng không dây. Đây là công nghệ mạng đƣợc thƣơng mại hóa tiên tiến
nhất thế giới hiện nay.
Một mạng Internet không dây thƣờng gồm ba bộ phận cơ bản: điểm truy cập
(Access Point - AP); card giao tiếp mạng (Network Interface Card - NIC); và bộ
phận thu phát, kết nối thông tin tại các nút mạng gọi là Wireless CPE (Customer
Premier Equipment). Trong đó, Access Point đóng vai trò trung tâm của toàn
mạng, là điểm phát và thu sóng, trao đổi thông tin với tất cả các máy trạm trong
mạng, cho phép duy trì kết nối hoặc ngăn chặn các máy trạm tham gia vào mạng.
Một Access Point có thể cho phép tới hàng nghìn máy tính trong vùng phủ sóng
truy cập mạng cùng lúc.
Tuy nhiên, hệ thố ng mạ ng không dây tồ n tạ i nhiề u hạ n chế :
- Sóng của mạng không dây thực chất là sóng radio, thƣờng yếu dần khi khoảng
cách giữa trạm phát và máy tính kết nối cách xa nhau. Sóng Wi-Fi cũng bị yếu
khi gặp vùng nhiễu hoặc các vật cản. Thông thƣờng các thiết bị truy nhập Wi-Fi
đƣợc trang bị hệ thống an-ten đa hƣớng (omni-directional antennas). Các an-ten
này đƣợc thiết kế để truyền và nhận sóng từ mọi hƣớng và mọi thời điểm. Nếu
một điểm phát sóng (Access Point - AP) giao tiếp với một ngƣời dùng (user) tại
2
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

vị trí cụ thể, các nguồn nhiễu xung quanh sẽ ảnh hƣởng đến khả năng truyền

sóng, từ đó làm giảm tốc độ truyền cũng nhƣ độ ổn định của kết nối.
- Trong các môi trƣờng văn phòng với nhiều vách ngăn và các thiết bị phát từ gây
nhiễu, mức độ phủ sóng và khả năng duy trì kết nối của một AP có thể giảm,
làm giảm hiệu suất truyền dữ liệu. Và hệ quả là trong phần lớn các doanh nghiệ p
đều tồn tại một hệ thống cáp mạng kết nối đến từng bàn làm việc, nhằm đảm
bảo quá trình làm việc không bị gián đoạn.
Chnh vì vậy, hệ thống mạng không dây thƣờng không đƣợc nhiề u doanh nghiệp
lƣ̣ a chọn làm phƣơng tiện kết nối chính trong quy trình hoạt động. Mộ t giả i phá p
đƣợ c đƣa ra nhằ m khc phục các hạn chế của mạng không dây là xây dựng một hệ
thố ng mạ ng lƣớ i không dây (Wireless Mesh network ) nhằ m nâng cao hiệ u suấ t
mạng và tăng tnh linh hoạt của mạng cục bộ.
1- Đi tƣng v phm vi nghiên cứu
2.1. Đi tƣng
Nghiên cƣ́ u tổ ng quan về kiế n trú c hệ thố ng mạ ng lƣớ i không dây.
Bài toán đặt gateway trong mạng lƣới không dây.
Tìm hiểu các vấn đề về mạng không dây để triển khai nâng cấp lên hệ thống
mạng lƣới không dây.

3
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

2.2. Phm vi nghiên cƣ́ u
Hệ thố ng mạ ng không dây và hệ thố ng mạ ng lƣớ i không dây .
3- Hƣớ ng nghiên cƣ́ u luậ n văn
Tìm hiểu chi tiết về hệ thống mạng lƣới không dây
Cách thức triển khai hệ thống
4- Phƣơng phá p nghiên cƣ́ u
Thu thập, phân tích và tổng hợp các tài liệu, thông tin có liên quan đến luậ n văn.

5- Ý nghĩa khoa học của đề tài
- Là tài liệu tham khảo về lĩnh vực mạ ng lƣớ i không dây.
- Thử nghiệm và ứng dụng của việc triển khai tạ i Khoa Ngoạ i ngƣ̃ – Đạ i họ c
Thái Nguyên.








4
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


CHƢƠNG 1
KIẾN TRÚC CỦA MẠNG LƢỚI KHÔNG DÂY
1.1 Giới thiệu về mng lƣới không dây
Khái niệm mạng hình lƣới (Mesh Network) nói chung đƣợc sử dụng trong một
số lĩnh vực của ngành công nghệ thông tin. Kỹ thuật mạng hình lƣới là cách thức
truyền tải dữ liệu, âm thanh và câu lệnh giữa các nút xử lý, cho phép truyền tả i liên tục
và tự xác định lại cấu hình xung quanh đƣờng đi bị che chn bằng cách “nhảy” từ nút
này sang nút khác cho đến khi thiết lập đƣợc kết nối. Mạng lƣới có khả năng tự hàn
gn và tạo ra mạng có độ tin cậy cao; có thể hoạt động khi có một nút bị lỗi hoặc chất
lƣợng kết nối mạng kém. Trong lĩnh vực mạng không dây, mạng lƣới đƣợc áp dụng để
nới rộng phạm vi phủ sóng của mạng không dây truyền thống. Các nút trong mạng
truyền thông trực tiếp với các nút khác và tham gia trong mạng lƣới. Nếu một nút có

thể kết nối với một nút lận cận khác thì sẽ có kết nối với toàn mạng.
Mạng WMN chuyển tiếp dữ liệu gói thông qua các chặng vô tuyến. Mỗi một nút
lƣới hoạt động giống nhƣ một điểm chuyển tiếp hay một router với các nút lƣới khác
trong mạng. Mạng WMN đƣợc dùng trong những mô hình nhƣ mạng truy nhập công
cộng và những mạng không dây trong thành phố nơi mà các điểm truy cập là các nút
lƣới của mạng.
Mạng ngoài (Internet)
`
Gateway
Mesh Router
AP
Station

5
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Hnh 1.1: Mô hì nh mạ ng lướ i không dây

Sự tin cậy và hiệu năng của mạng là 2 tiêu chí chính của mạng WMN, đặc biệt
trong môi trƣờng kênh vô tuyến. Tnh di động của nút mạng thƣờng không đƣợc xem
xét đến. Những nút cố định có thể nằm trên những đế đèn, hay gn liền đối với nhà
cửa, v.v… , nơi đƣợc cung cấp năng lƣợng đầy đủ. Nhƣ vậy, các giao thức định tuyến
có thể đƣợc tối ƣu theo sự tin cậy và hiệu năng của mạng. Các giao thức định tuyến có
thể đƣợc mở rộng để sử dụng những tham số định tuyến đặc biệt. Và thậm chí chúng
có thể nằm trên lớp 2 để có thể truy cập tốt hơn thông tin lớp MAC và lớp vật lý.
Các nút mt lƣới có thể có nhiều giao diện vô tuyến để gia tăng khả năng của
mạng mt lƣới không dây. Các giao diện vô tuyến giảm thiểu sự suy giảm thông lƣợng
bởi các gói nhận và chuyển tiếp tuần tự trong các nút mt lƣới với chỉ một giao diện vô

tuyến. Điều này cũng có thể sử dụng nhiều kênh. Dung lƣợng tuỳ biến của mạng WMN
là giới hạn nhƣng sự cài đặt đơn giản và tính mềm dẻo vẫn là những ƣu điểm của
mạng.
Gần đây các thiết bị khách hàng ngày càng đóng vai trò nhƣ là một nút mt lƣới.
Điều này mở rộng mạng WMN về vùng mạng tuỳ biến không dây cổ điển.
Có 3 kiểu mạng WMN, đó là : WMN hạ tầng, WMN khách hàng, và WMN lai
ghép. WMN hạ tầng bao gồm các thiết bị chuyên dụng của hạ tầng mạng, nhƣ là các
điểm truy nhập hay chuyển tiếp. Các thiết bị khách hàng không tham gia vào việc định
tuyến ở nút lƣới. Thay vào đó , chúng kết nối vào các điểm truy nhập bằng công nghệ
truy nhập vô tuyến truyền thống. WMN khách hàng bao gồm các thiết bị khách hàng
nhƣ máy tính xách tay. Các thiết bị khách hàng tham gia vào việc định tuyến ở nút
lƣới. Hơn nữa chúng có thể thực hiện chức năng nhƣ một thiết bị hạ tầng. WMN lai
ghép bao gồm cả hai loại thiết bị trên.
6
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Các mạng mesh không dây là tập hợp các node cố định và di động kết nối thông
qua các liên kết không dây để tạo nên một mạng không dây đa chặng (multihop).
Trong khi các mạng không dây truyền thống nhƣ WLAN, WAN, mạng tế bào
cần có một thiết bị trung tâm (điểm truy cập hoặc trạm cơ sở) cho truyền thông không
dây, mạng WMN không cần một thiết bị trung tâm nhƣ vậy. Trong mạng WMN, mỗi
node đóng vai trò là máy khách và router. Nó chuyển tiếp các gói tin tới các node khác
khi máy nguồn và máy đch cách nhau nhiều hơn một chặng.
Mạng WMN có khả năng tự cấu hình và tự tổ chức. Khi một node tham gia vào
mạng hay dời đi khỏi mạng, mạng có khả năng cấu hình lại để thích nghi với những
thay đổi trong mạng. Thiết lập mạng là tự động và trong suốt đối với ngƣời dùng. Khi
thêm một node vào mạng, node này sẽ tự động tìm các router không dây khác và
đƣờng tới mạng có dây. Các router không dây trong mạng cũng tự cấu hình lại cho phù

hợp. Vì lý do này mà mạng WMN có thể dễ dàng mở rộng.
Các li ích của mng WMN
Ngày nay các kết nối Internet băng thông rộng sử dụng dây cáp hay các đƣờng
thuê bao số (DSL) . Tuy nhiên, một số lƣợng lớn dân số (đặc biệt ở các vùng nông
thôn, các thành phố lớn, thậm chí ở các nƣớc đã phát triển) không có cơ sở hạ tầng
băng thông rộng cần thiết (dây cáp vô tuyến hay dây cáp điện thoại chất lƣợng tốt) để
kết nối Internet. Hơn nữa việc cài đặt các cơ sở hạ tầng yêu cầu (đặc biệt là việc cài đặt
các dây cáp mới) là cực kỳ đt đặc biệt là đối với các nhà cung cấp dịch vụ Internet
ISP.
Các mạng WMN cung cấp công nghệ truy cập Internet băng thông rộng với rất
nhiều lợi ích:
Đầu tư ban đầu thấp
7
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Vì không cần cài đặt cáp, kinh ph đầu tƣ ban đầu giảm đi đáng kể. Một mạng
WMN cơ bản cung cấp một vùng phủ tối thiểu có thể đƣợc sử dụng để phục vụ các
khách hàng đầu tiên; khi số khách hàng tăng lên, mạng có thể đƣợc nâng cấp lên.
Ngoài ra, các sóng radio 802.11 đã trở nên khá rẻ nhƣng các sóng radio vẫn là một
trong những phần đt nhất của một mạng. Trong khi đó, mỗi node trong mạng mesh
hoạt động vừa nhƣ một client vừa nhƣ một repeater, nhƣ vậy sẽ tiết kiệm đƣợc số các
radio cần thiết.
Độ phủ khách hàng cao
Vì khả năng định tuyến đa chặng của mạng, client không cần phải kết nối trực tiếp
với một trạm cơ sở đơn miễn là một client có kết nối tới bất kỳ một client khác, nó có
thể truy cập tới Internet.
Ngƣời ta đã chỉ ra rằng, đặc biệt đối với các trƣờng hợp có vật cản lớn (tòa nhà cao
tầng hay cây cối), một mạng WMN có thể tăng độ phủ của mạng lên đáng kể so với

một giải pháp điểm-tới-nhiều điểm (ví dụ IEEE 802.16).
Dễ dàng và đơn giản
Các router đƣợc cấu hình tự động, nên việc cài đặt là đơn giản. Thêm một khác
hàng mới tới vào một mạng WMN đã tồn tại có thể chỉ mất vài giờ đồng hồ thay vì vài
tháng khi cài đặt các dây mới cho cáp hay DSL.
Tin cậy
Đặc trƣng của topo mesh và định tuyến adhoc làm cho mạng có khả năng đối phó
đƣợc với những thay đổi của điều kiện môi trƣờng và lỗi xảy ra ở các node. Đặc biệt
nếu đa gateway đƣợc sử dụng, tất cả các điểm lỗi đơn bị loại bỏ. Một giao thức định
tuyến có thể định tuyến lại nhanh chóng xung quanh điểm hoặc node bị lỗi, và trong
trƣờng hợp gateway lỗi, nó có thể phân phối lại các node cho gateway gần nhất.
8
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Năng lượng
Các node của một mạng mesh – ngoại trừ những node duy trì một đƣờng up-link
với Internet - có thể đƣợc xây dựng với yêu cầu năng lƣợng thấp.
Tích hợp
Mạng WMN có thể dễ dàng tích hợp với các công nghệ mạng đã có (mạng tế bào,
mạng Wi-Fi, Wi-MAX, mạng cảm biến).
1.2 Kiến trúc của mng lƣới không dây
Kiế n trú c củ a mạ ng lƣớ i là một bƣớc đầu tiên để hƣớng tới việ c cung cấp chi ph
hiệu quả và năng động cao hơn một khu vực phủ sóng cụ thể. Kiến trúc lƣớ i duy trì
cƣờng độ tn hiệu bằng cách phá vỡ những khoảng cách xa vào một loạt các bƣớc nhảy
ngn hơn.
Mạng lƣới không dây có một cấu trúc liên kết tƣơng đối ổn định, ngoại trừ cho sự
thất bại thƣờng xuyên của các nút, bổ sung các nút mới.
Giao thức truyền thông giữa các nút là yếu tố kỹ thuật cốt lõi của mạng. Mạng có

khả năng tự phục hồi tốt cũng nhƣ tìm đƣợc đƣờng đi tối ƣu hay không là nhờ vào giao
thức truyền dữ liệu giữa các nút xử lý trong mạng. Có một số kỹ thuật đang đƣợc đề
xuất làm giao thức truyền thông cho mạng lƣới nhƣ: AODV (Ad-hoc On Demand
Distance Vector), PWRP (Predictive Wireless Routing Protocol), OLSR (Optimized
Link State Routing Protocol), TORA (Temporally-Ordered Routing Algorithm),
Mạng Mesh thƣờng sử dụng sơ đồ kết nối dạng “ từ ngƣời sử dụng đến ngƣời sử
dụng” (peer to peer) hoặc “ thông tin đa chiều – vừa gửi vừa nhận” (many to many).
Để có thể cập nhật và tối ƣu hóa mỗi kết nối liên tục theo thời gian thì về lý thuyết, một
mạng Mesh cho phép tất cả các thiết bị trong mạng hoạt động nhƣ một router và một
bộ lặp repeater đối với tất cả các thuê bao. Do đó, thêm một bƣớc nhảy nữa từ một bộ
9
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

định tuyến đến một bộ định tuyến kế tiếp trƣớc khi đạt đến điểm backhaul để kết nối
tới một mạng lớn hơn.
Mạng Mesh có thể đƣợc triển khai với một trong hai cấu hình: dạng mesh toàn
phần và dạng mesh một phần. Trong một mạng Mesh toàn phần, mỗi một nút đƣợc kết
nối trực tiếp với những nút khác; trong khi đó, trong cấu hình Mesh một phần, mỗi một
nút đƣợc kết nối trực tiếp tới chỉ một số nút khác.
Mạng WMN bao gồm hai loại node: mesh router và mesh client.
Mesh router: Có chức năng định tuyến các gói tin trong mạng. Chúng có một số
giao diện không dây có thể có công nghệ giống nhau hoặc khác nhau. Hơn nữa chúng
có chức năng của gate/bridge làm cho mạng có khả năng tch hợp với các mạng không
dây đã có nhƣ mạng tế bào, Wi-Fi, Wi-MAX, mạng cảm biến (sensor network).
Mesh client: Là các thiết bị không dây nhƣ laptop, máy tnh để bàn, PDA, Pocket
PC, điện thoại cầm tay đƣợc trang bị một card giao diện mạng không dây (NIC) và có
thể kết nối trực tiếp tới các mesh router. Các máy khách không có NIC không dây có
thể truy cập vào mạng bằng cách kết nối với các mesh router thông qua Ethernet.

Có 3 loại kiến trúc mạng WMN: mạng infrastructure mesh, mạng client mesh và
mạng mesh lai.
Mạng Infrastructure mesh
Trong kiến trúc này các mesh router hình thành nên mạng mesh cung cấp đƣờng
backbone cho các máy client và có khả năng tch hợp các mạng không dây đã có nhƣ
mạng Wi-Max, Wi-Fi, mạng tế bào, mạng cảm biến. Các client có thể kết nối với mạng
WMN thông qua kết nối có dây hoặc không dây.
10
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Hnh 1.2: Mạng Infrastructure mesh
Mạng client mesh
Trong mạng client mesh, các client kết nối trực tiếp với nhau và hình thành nên
mạng ngang hàng. Không cần có mesh router trong kiến trúc này. Các client có chức
năng của cả các router nhƣ định tuyến và tự cấu hình.

11
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Hnh 1.3: Mạng client mesh

Mạng mesh lai
Mạng mesh lai là kết hợp của kiến trúc infrastruture mesh và client mesh. Các
mesh router cung cấp đƣờng backbone cho kết nối tới các mạng không dây khác. Các
client khong dây có thể truy cập tới mạng WMN bằng việc kết nối trực tiếp tới các

mesh router hoặc các client khác.

Hnh 1.4: Mạng mesh lai
Định tuyế n trong WMN
Dù đã có nhiều giao thức định tuyến cho mạng tuỳ biến không dây, những giao
thức định tuyến cho WMN vẫn đƣợc tích cực nghiên cứu vì vài lý do sau:
 Trong đa số WMN, nhiều nút ở một chỗ hay ít di chuyển và không phụ thuộc
vào nguồn pin. Do đó, những thuật toán định tuyến không cần chú ý vào việc
đối phó với sự di động hay tối thiểu dùng nguồn nuôi.
 Khoảng cách giữa những nút có lẽ đã đƣợc ngn lại ở một WMN, do vậy gia
tăng chất lƣợng liên kết và tốc độ truyền. Tuy nhiên, những khoảng cách ngn
cũng tăng ảnh hƣởng giữa các chặng, giảm bớt dải thông sẵn có trên mỗi mối
liên kết. Bởi vậy, những tham số định tuyến mới cần đƣợc tìm hiểu và dùng để
12
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

cải thiện hiệu năng của những giao thức định tuyến ở một mạng WMN với
nhiều chặng và nhiều đƣờng truyền vô tuyến.
 Đối với mạng WMN có nhiều kênh và nhiều đƣờng truyền vô tuyến, giao thức
định tuyến không những cần thiết để lựa chọn đƣờng đi trong những nút khác
nhau, mà còn cần thiết để lựa chọn kênh thích hợp nhất hay đƣờng truyền vô
tuyến cho mỗi nút lƣới. Bởi vậy, những tham số định tuyến cần đƣợc tìm hiểu
và đƣợc dùng để tận dụng nhiều kênh, nhiều đƣờng vô tuyến trong một mạng
mt lƣới không dây.
 Trong một mạng WMN, sự thiết kế xuyên lớp là cần thiết vì sự thay đổi của một
đƣờng định tuyến sẽ liên quan đến chuyển mạch kênh vô tuyến trong nút lƣới
nhiều kênh và nhiều đƣờng truyền vô tuyến.
Dựa trên hiệu năng của các giao thức định tuyến đang dùng cho mạng tuỳ biến và

những yêu cầu đặc biệt của mạng WMN, giao thức định tuyến tối ƣu cho WMN cần
đạt đƣợc những yêu cầu sau:
Dung sai lỗi: Một vấn đề quan trọng của các mạng là khả năng sống của mạng.
Khả năng sống của mạng là khả năng hoạt động của mạng thậm chí khi có nút hoặc
liên kết bị lỗi. WMN có thể bảo đảm chc chn chống lại lỗi liên kết bởi tự nhiên
gây ra. Tƣơng ứng là giao thức định tuyến cũng nên hỗ trợ chọn đƣờng lại tuỳ vào
các liên kết lỗi.
Cân bằng tải: Các bộ định tuyến vô tuyến cho mạng mt lƣới tốt cho cân bằng tải
bởi vì chúng có thể lựa chọn đƣờng đi hiệu quả nhất cho dữ liệu.
Giảm thiểu tiêu đề định tuyến: Sự bảo vệ băng thông là bt buộc cho sự thành
công của bất kì mạng vô tuyến nào. Giảm thiểu tiêu đề định tuyến là điều quan
trọng, đặc biệt bởi một nguyên nhân tái quảng bá.
13
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Khả năng mở rộng: Mạng mt lƣới có khả năng mở rộng và có thể kiểm soát hàng
trăm hàng nghìn nút. Bởi vì nhà điều hành mạng không phụ thuộc vào một điểm
điều khiển trung tâm, cộng thêm các điểm thu thập dữ liệu hoặc gateway là rất tiện
lợi. Điều quan trọng cho mạng WMN với hàng nghìn nút là hỗ trợ khả năng mở
rộng trong các giao thức định tuyến.
Hỗ trợ QoS: Để giới hạn dung lƣợng kênh, ảnh hƣởng của xuyên nhiễu, số lƣợng
lớn các ngƣời dùng và sự nổi trội của các ứng dụng đa phƣơng tiện thời gian thực,
việc hỗ trợ chất lƣợng dịch vụ (QoS) trở nên một yêu cầu quyết định trong các
mạng nhƣ vậy.
1.3 Vấn đề đặt Gateway trong mng lƣới không dây
Mạng lƣới không dây (WMN) đang ngày càng trở nên phổ biến nhƣ một phƣơng
tiện kết nối internet đơn giả n và tiệ n lợ i hơn m ạng dây dành cho ngƣời sử dụng. Trong
những mạng đa chặng (multi-hop) kiểu này, dữ liệu đƣợc chuyển từ các nút mạng đến

cổng hoặc từ cổng đến các nút mạng. Vị trí của cổng thực sự có ảnh hƣởng quan trọng
đến lƣu lƣợng thông tin của mạng. Vì thế, vị trí của cổng trở nên rất quan trọng trong
hệ thố ng mạ ng lƣớ i không dây.
14
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Hnh 1.5: Mạng WMN với các nút mạng được sắp xếp ngẫu nhiên

Mạng WMN với các nút mạng được sắp xếp ngẫu nhiên
Giả sử rằng tất cả các nút đều có khả năng nhƣ nhau, tất cả các nút đều sử dụng
ăng ten đẳng hƣớng với khả năng truyền dữ liệu và tần số nhƣ nhau. Ta có thể nhậ n
thấ y lƣu lƣợng dữ liệu tối đa và lƣu lƣợ ng dƣ̃ liệ u tối thiểu của một mang WMN có
giới hạn trên là A/N (A là lƣợng thông tin tối đa có sẵn trong một nút mạng ), và lƣu
lƣợng tối đa có thể đạt tới ko phụ thuộc và vị trí của cổng. Tuy nhiên, giới hạn này chỉ
có thể đạt tới khi có một năng lƣợng truyền tải cực lớn. Nhìn chung, các nút không thể
sử dụng năng lƣợng quá lớn vì chúng bị giới hạn bởi các quy tc. Khi năng lƣợng
truyền tải đƣợc sử dụng ở mức thấp hoặc trung bình, lƣu lƣợng dữ liệu tối đa và tối
thiểu thấp hơn nhiều so với giới hạn ở trên. Với các loại mạ ng khác nhau, vị trí của
cổng có ảnh hƣởng quan trọng đến lƣu lƣợng dữ liệu có thể đạt tới ở mức độ năng
lƣợng thấp đến trung bình. Tuy nhiên, cần rất nhiều những phép toán phức tạp để có
thể tìm ra vị trí tốt nhất cho cổng.
15
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

1.4 Kế t luậ n

Wireless mesh network là mộ t hệ thố ng mạ ng đả m bả o đƣợ c yêu cầ u kết nối linh
động về số lƣợng và vị trí ở mức cao. Trong WMN, vấ n đề định tuyế ncó thể đƣợ c di ễn
giải thành hai phần. Đó là sử dụng an-ten phát sóng có định hƣớng đến user trong từng
AP, đồng thời sử dụng nhóm các AP tự động định tuyến với nhau trong cùng hệ thống
mạng. Mục đch chnh của công nghệ này nhằm tối ƣu hóa khả năng kết nối giữa AP
và user, cũng nhƣ thiết lập kết nối không dây tối ƣu giữa các AP với nhau, từ đó giảm
số lƣợng AP cần thiết và tiết kiệm chi phí cho DN.
Để định hƣớng đến user, các AP thông minh (SmartAP) trong hệ thống Wireless
Mesh Network có cấu tạo tích hợp hệ thống “an-ten rắn” với nhiều thành tố an-ten
khác nhau, có khả năng kết hợp thành nhiều dạng thức an-ten chuyên biệt (antenna
patterns). Các dạng thức này cho phép SmartAP tập trung tín hiệu radio hƣớng trực
tiếp đến từng user, thay vì phát tán trên một vùng rộng nhƣ mô hình AP truyền thống.
Điều này cũng tƣơng tự nhƣ việc tập trung ánh sáng thành luồng của đèn pin so với
phát tán ánh sáng của bóng đèn tròn.
Kiế n trú c củ a hệ thố ng WMN bao gồ m 03 kiế n trú c cơ bả n là mạ ng Infrastructure ,
mạng client mesh và mạng mesh lai.







16
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên









CHƢƠNG 2
NGHIÊN CƢ́ U KIẾ N TRÚ C MẠ NG WLAN – WIMAX
2.1 Đặt vấn đề
Do mạ ng WMN đƣợ c phá t triể n dƣ̣ a trên nề n tả ng cở sở củ a 2 mạng Wlan và
Wimax nên trong luậ n văn nà y tôi xây dƣ̣ ng hệ thố ng mạ ng lƣớ i không dây WMN trên
cơ sở kiế n trú c củ a 2 hệ thố ng mạ ng trên.
2.2 Kiế n trú c mạ ng Wlan
2.2.1 Mng WLAN theo chuẩn 802.11
WLAN có hai dạng cơ bản là WLAN có cơ sở hạ tầng (infrastructured-
based) và WLAN không có cơ sở hạ tầng (mạng adhoc). Mạng không dây có tính linh
hoạt cao do hai dạng này luôn đƣợc sử dụng kết hợp với nhau. Nghĩa là các máy tính
có thể trao đổi dữ liệu qua một Base Station hoặc cũng có thể truyền thông trực tiếp với
nhau.
17
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Hnh2.1:mô hì nh mạ ng WLAN
2.2.2 Mng WLAN có cơ sở h tầng
Mạng WLAN có cơ sở hạ tầng, các nút mạng truyền thông đƣợc với nhau đều phải
thông qua điểm truy cập chung AP (Access Point), nó còn có một tên gọi khác nữa là
trạm cơ sở - BS (Base Station). Các base station không chỉ cung cấp khả năng kết nối
mạng mà nó còn có chức năng chuyển tiếp, điều khiển các truy cập đƣờng

truyền. Ngoài ra, các base station còn thƣờng đƣợc kết nối với các mạng có dây nên nó
đóng vai trò nhƣ là cầu nối các mạng không dây và có dây với nhau tạo thành một
mạng diện rộng. Tốc độ truyền dữ liệu của mạng không chỉ phụ thuộc vào đặc điểm
của các nút mạng mà còn phụ thuộc vào bán knh phủ sóng của các AP. Các nút mạng
càng gần AP thì tốc độ truyền dữ liệu càng cao. Do đó, việc lựa chọn tốc độ truyền và
phạm vi hoạt động cần phải cân nhc, khi đó ảnh hƣởng trực tiếp tới sự bố tr của các
AP.
2.2.3 Mng adhoc
Các thiết bị di động (máy tnh có hỗ trợ card mạng không dây) tập trung lại trong
một không gian nhỏ để hình thành nên kết nối ngang cấp (peer-to-peer) giữa chúng.
Các thiết bị này có thể trao đổi thông tin trực tiếp với nhau, không cần phải quản trị
mạng. Vì việc thiết lập các mạng adhoc này có thể thực hiện nhanh và dễ dàng nên
chúng thƣờng đƣợc thiết lập mà không cần một công cụ hay kỹ năng đặc biệt nào vì
18
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

vậy nó rất thch hợp để sử dụng trong các hội nghị thƣơng mại hoặc trong các nhóm
làm việc tạm thời. Tuy nhiên chúng có thể có những nhƣợc điểm về vùng phủ sóng bị
giới hạn, mọi ngƣời sử dụng đều phải nằm trong vùng có thể “nghe” đƣợc lẫn nhau.
2.2.4 Kiến trúc giao thức mng WLAN theo chuẩn 802.11
802.11 là một trong những chuẩn thuộc họ 802.x – là họ chuẩn cho các mạng
LAN. IEEE802.11 có nhiều chuẩn nhƣng phổ biến nhất hiện nay là ba chuẩn 802.11
a/b/g:
 Chuẩn 802.11b: Hoạt động ở dải tần 2.4 GHz, tốc độ truyền dữ liệu là 11Mbps,
là dải tần dành cho công nghiệp, khoa học và y tế - ISM (Industrial,
Scientific và Medical). Ở Mỹ, thiết bị hoạt động ở dải tần này không cần phải
đăng ký và đƣợc đảm bảo bởi tổ chức WECA (Wireless Ethernet Compatibility
Alliance).

 Chuẩn 802.11a: Hoạt động ở dải tần 5-6 GHz, tốc độ truyền dữ liệu lên
đến 54Mbps, chuẩn này đang đƣợc một số hãng đầu tƣ nghiên cứu thực
hiện, nhằm hy vọng thay thế cho chuẩn 802.11b. Chuẩn này có đặc điểm
là tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn, nhƣng có điểm yếu là vùng phủ sóng hẹp
do chuẩn này sử dụng dải tần 5GHz (dải tần càng cao thì vùng truyền tn hiệu
càng nhỏ).
 Chuẩn 802.11g: Là phiên bản nâng cấp của 802.11b, đƣợc thông qua bởi
tổ chức IEEE. Nó cũng hoạt động ở dải tần 2.4GHz nhƣng tốc độ truyền có thể
lên tới 54Mbps. Những sản phẩm áp dụng chuẩn này đều có thể tƣơng
thch đƣợc với sản phẩm áp dụng chuẩn 802.11b. Tuy nhiên điểm hạn
chế của nó là chỉ truyền thông đƣợc giữa những đối tƣợng nằm trong khoảng
cách ngn với nhau.
19
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Về kiến trúc, chuẩn 802.11 đƣợc chia làm 2 lớp là lớp vật lý và lớp điều khiển truy
cập môi trƣờng truyền MAC. Trong đó, tầng MAC có nhiệm vụ là thực hiện cơ chế
điều khiển truy nhập môi trƣờng truyền, phân mảnh dữ liệu của ứng dụng ngƣời dùng
và mã hóa. Tầng vật lý đƣợc chia làm hai tầng con (sublayer) với hai chức năng khác
nhau. Đầu tiên là tầng giao thức hội tụ vật lý (Physical Layer Convergence
Protocol - PLCP) có nhiệm vụ cảm nhận sóng mang và cung cấp điểm truy cập dịch vụ
vật lý chung. Thứ hai là tầng phụ thuộc môi trƣờng truyền (Physical Medium
Dependent - PMD) có nhiệm vụ quản lý việc điều chế (mudulation) tín hiệu.

Hnh2.2: Mô hì nh phân lớ p WLAN theo chuẩ n 802.11
2.2.4.1 Lớ p vậ t lý
Chuẩn IEEE hỗ trợ 3 phiên bản khác nhau của tầng vật lý: hai loại sử
dụng công nghệ sóng radio (dải tần 2.4GHz) và loại còn lại sử dụng công nghệ hồng

ngoại.
Cả ba loại đều có chức năng là đánh giá kênh truyền rỗi - CCA (Clear
Channel Assessment) và điểm truy cập dịch vụ vật lý. Chức năng CCA xác định cho
tầng trên biết môi trƣờng truyền có rỗi hay không. Điều này rất cần thiết cho việc điều
20
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

khiển truy nhập môi trƣờng truyền. Chức năng điểm truy cập dịch vụ vật lý cung cấp
thông tin về tốc độ truyền, độc lập với công nghệ truyền thông.
Khi mà tài nguyên tần số sóng vô tuyến ngày càng trở lên cạn kiệt thì ngƣời ta phải
sử dụng kĩ thuật trải phổ nhằm nâng cao hiệu năng sử dụng tần số. Chúng ta có thể so
sánh với công nghệ truyền thông băng hẹp, công nghệ truyền thông ra đời trƣớc công
nghệ trải phổ. Với truyền thông băng hẹp, mạng chỉ sử dụng phổ tần số ở một mức đủ
hoàn thành công việc. Đặc điểm đáng chú ý ở truyền thông băng hẹp là công suất đỉnh
(peak power) cao. Và dải tần số đƣợc sử dụng để truyền dữ liệu càng nhỏ thì công suất
đỉnh lại càng lớn. Điều đó là để đảm bảo cho việc tiếp nhận tín hiệu trong băng hẹp
không bị lỗi. Một đặc điểm nữa của truyền thông băng hẹp là tín hiệu truyền rất dễ bị
tc nghẽn hay nhiễu. Đây chnh là điểm bất lợi của truyền thông băng hẹp. Trong khi
đó, công nghệ trải phổ cho phép chúng ta truyền cùng một lƣợng thông tin nhƣ băng
hẹp nhƣng trải phổ chúng trên một vùng tần số lớn hơn nhiều. Ngoài ra, chúng
ta có thể giảm đƣợc nhiễu và tc nghẽn trong quá trình truyền dữ liệu. Do băng tần của
trải phổ là tƣơng đối rộng nên công suất đỉnh của nó rất thấp. Nhƣ vậy, đặc trƣng của
kĩ thuật trải phổ là băng thông rộng và công suất thấp. Cũng chnh nhờ hai đặc điểm
này mà bên nhận không mong muốn sẽ xem chúng nhƣ những tín hiệu nhiễu (tín hiệu
nhiễu cũng có đặc điểm băng thông rộng và công suất thấp), do đó có thể tránh đƣợc
“sự tò mò” không cần thiết, làm tăng thêm tnh bảo mật khi truyền dữ liệu.
Có hai kĩ thuật trải phổ thông dụng nhất hiện nay là kĩ thuật trải phổ nhảy tần
(FHSS - Frequency Hopping Spread Spectrum) và kĩ thuật trải phổ dãy trực

tiếp (DSSS -Direct Sequence Spread Spectrum ).
 Kĩ thuật trải phổ nhảy tần (FHSS)
Kĩ thuật trải phổ nhảy tần là công nghệ cho phép nhiều mạng không dây có thể
đồng thời hoạt động trong cùng một vùng phủ sóng bằng cách phân chia cho các mạng
21
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

sử dụng những dãy dải tần khác nhau. Trong hệ thống này, sóng mang sẽ thay đổi tần
số tùy thuộc vào một bảng gồm nhiều tần số mà sóng mang có thể nhảy trong một
khoảng thời gian xác định. Bảng này đƣợc gọi là chuỗi giả ngẫu nhiên
(Pseudorandom), bên gửi sử dụng chuỗi này để tìm tần số truyền cho nó. Khoảng thời
gian mà sóng mang tồn tại ở một tần số nào đó đƣợc gọi là dwell time (tính bằng mili
giây), khoảng thời gian mà sóng mang nhảy từ tần số này sang tần số khác đƣợc gọi là
hop time (tính bằng micro giây). Sau khi danh sách tần số đƣợc nhảy hết, phía gửi sẽ
lặp lại chuỗi Pseudorandom từ đầu. Tất nhiên, việc sử dụng trải phổ nhảy tần không
tránh khỏi việc nhiễu, mất mát trong khi truyền. Tuy nhiên, do trải phổ trên nhiều băng
tần nên nếu tín hiệu bị nhiễu trên một băng tần nào đó vẫn có thể đƣợc truyền lại ở tần
số khác. Chuẩn 802.11 xác định tốc độ truyền dữ liệu của FHSS là 1-2 Mbps.
Để tránh hiện tƣợng xung đột trong môi trƣờng dùng chung, hệ thống nhảy tần sử
dụng một khái niệm gọi là kênh (channel). Channel thực chất là một dạng
nhảy (hop pattern) xác định đƣợc quy định bởi một tổ chức có thẩm quyền (ở MỸ là
FCC - Federal Communication Commission) hoặc do đồng bộ hóa hệ thống giữa các
mạng tạo ra.
 Kĩ thuật trải phổ dãy trực tiếp (DSSS)
DSSS là kĩ thuật trải phổ đƣợc sử dụng rỗng rãi nhất trong các các kĩ thuật trải phổ
vì nó dễ cài đặt và có tốc độ cao. Hệ thống truyền và hệ thống nhận của DSSS đều sử
dụng một tập hợp các tần số có độ rộng là 22 MHz. Các kênh rộng này cho phép hệ
thống DSSS có tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn hệ thống FHSS nhiều.

Về nguyên tc hoạt động, DSSS kết hợp tín hiệu dữ liệu tại trạm truyền với một
chuỗi bit dữ liệu tốc độ cao, gọi là chip sequence, mỗi chip tƣơng ứng với 1 bit trong
dãy đó. Mỗi chip sequence bao gồm tối thiểu là 11 chip, từng bit của dãy bit số liệu cần
22
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

truyền đƣợc kết hợp với một chip sequence, tạo thành một mã đƣợc gọi là mã
Baker. Kỹ thuật DSSS làm giảm khả năng bị nhiễu của tín hiệu.
Tiến trình DSSS bt đầu với một sóng mang đƣợc điều chế với một chuỗi mã. Số
lƣợng chip trong một chip sequence sẽ xác định độ trải rộng phổ của hệ thống và tốc độ
của dãy bit đặc biệt này (tính bằng chip trên giây) sẽ xác định tốc độ truyền dữ liệu.
IEEE 802.11 xác định tốc độ truyền dữ liệu của DSSS cũng là 1-2 Mbps.
Giống nhƣ FHSS, hệ thống DSSS cũng sử dụng khái niệm kênh. Nhƣng nếu nhƣ
FHSS sử dụng chuỗi nhảy để xác định kênh thì khái niệm kênh trong DSSS lại đƣợc
quy ƣớc sẵn. Mỗi kênh trong DSSS là một dải tần số liên tục rộng 22 MHz, có tần số
sóng mang cách nhau MHz (giống FHSS). Ví dụ: Kênh 1 hoạt động trong dải tần từ
2.401GHz đến 2.423GHz. Nhƣ vậy, các tần số đƣợc sử dụng để truyền dữ liệu trong
kênh 1 là 2.412 GHz +/- 11 MHz, 2.412GHz +/- 10 MHz, , 2.412 GHz +/-1MHz.

23
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Hnh 2.3: Các kênh và dải tần s hoạt động
Các kênh nằm gần nhau trong DSSS sẽ có tần số trùng nhau một lƣợng đáng kể.
Do đó, việc sử dụng DSSS với các kênh trùng lặp trong cùng một vị trí vật lý sẽ gây
nên nhiễu hệ thống, băng thông của mạng sẽ bị giảm đáng kể. Do tần số trung tâm của

sóng mang đƣợc quy định cách nhau 5 MHz, độ rộng dải tần lại là 22 MHz, nên trên
cũng một khu vực vật lý, các kênh đƣợc bố trí phải có số kênh cách nhau 5 kênh, để
khoảng cách tần số trung tâm của 2 kênh gần nhau nhất tại một địa điểm là 25 MHz.
Ví dụ: kênh 1 và kênh 6, kênh 2 và kênh 7, có thể đƣợc bố trí cùng nhau. Vì thế,
tối đa trên cùng một khu vực theo lý thuyết cũng chỉ có tối đa 3 kênh là kênh 1, kênh 6
và kênh 11 có thể đƣợc bố trí cùng nhau. Trong thực tế, vẫn có thể xảy ra trùng một
phần nhỏ giữa các kênh. Điều này còn phụ thuộc vào thiết bị sử dụng và khoảng cách
giữa các hệ thống.

Hnh 2.4: Các kênh không xung độ t nhau khi cù ng mộ t khu vự c
Về khả năng chống nhiễu khi truyền dữ liệu thì so với FHSS, hệ thống DSSS
chống nhiễu kém hơn do độ rộng dải tần nhỏ hơn (22 MHz so với 79 MHz) và dữ liệu
của DSSS đƣợc truyền đồng thời trên toàn bộ băng tần thay vì truyền trên một băng tần
trong một thời điểm của FHSS.
24
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

 Kĩ thuật sử dụng hồng ngoại
Trong kĩ thuật sử dụng hồng ngoại, bƣớc sóng của ánh sáng nằm khoảng
từ 850-900 nm. Nó có thể hoạt động trong môi trƣờng có ánh sáng khuếch tán, và bán
kính có thể thực hiện truyền thông giữa các thiết bị là 10m. Trong điều kiện có ánh
sáng mạnh nhƣ ánh sáng mặt trời hay là ở những nơi phát nhiệt mạnh, kĩ thuật này
không thể sử dụng đƣợc.
2.2.4.2 Lớp điều khiển truy cập môi trƣờng truyền MAC
 Giao thức CSMA/CA
Nhƣ chúng ta đã biết, CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision
Detect) là cơ chế truy nhập đƣờng truyền trong mạng LAN có dây và hoạt động rất
hiệu. Trong mạng có dây, một máy tính muốn truyền một gói tin, nó sẽ lng nghe xem

đƣờng truyền có bận không. Nếu đƣờng truyền bận, nó sẽ tiếp tục lng nghe cho đến
khi đƣờng truyền rỗi thì truyền gói tin đi với một xác suất nhất định. Đồng thời, trong
lúc truyền, nó vẫn tiếp tục lng nghe để đảm bảo không có xung đột xảy ra với gói tin
đang truyền. Nếu xung đột đƣợc phát hiện trong quá trình truyền, máy sẽ tạm dừng
truyền trong một khoảng thời gian nào đó, trƣớc khi tiếp tục truyền gói tin bị xung đột.
Nhƣ vậy theo cơ chế này, máy tính có thể phát hiện ra xung đột trong khi truyền dữ
liệu. Nhƣng với mạng không dây, do đặc điểm là truyền sóng trong không khí, nên
điều này là không thể thực hiện đƣợc. Do đó, mạng không dây phải sử dụng giao thức
CSMA/CA (Carier Sense Multiple Access/ Collision Avoidance), một giao thức
có nhiều đặc điểm tƣơng tự nhƣ giao thức của mạng LAN có dây.
Để tránh xung đột, giao thức CSMA/CA có những quy tc nghiêm ngặt hơn so với
CSMA/CD. Khi một nút mạng trong mạng muốn truyền một gói tin, nó phải lng nghe
xem trong mạng có nút mạng nào đang thực hiện truyền tin hay không (cảm nhận sóng
mang). Nếu môi trƣờng mạng đang bị chiếm, nút mạng sẽ tính toán một khoảng trễ
25
Nguyễn Đức Quỳnh - Nghiên cứu kiến trúc mạng lưới không dây triển khai ứng dụng tại Khoa NN – ĐHTN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

ngẫu nhiên để lặp lại việc nghe đƣờng truyền. Ngay sau khoảng thời gian trễ đó, nút
mạng lại lng nghe xem môi trƣờng mạng có rỗi hay không. Chính nhờ khoảng thời
gian trễ đó mà nhiều nút mạng trong mạng sẽ không cố gng truyền tin vào cũng một
thời điểm. Đây chnh là cách để mạng không dây tránh xung đột.
Điểm khác biệt lớn nhất giữa hai giao thức này là CSMA/CA tránh xung đột (còn
CSMA/CD phát hiện xung đột) và sử dụng gói tin ACK để xác nhận việc gửi gói tin
thành công hay công. Nếu bên gửi nhận đƣợc gói tin ACK sau khi truyền một gói tin
thì có nghĩa gói tin đã đến bên nhận thành công, ngƣợc lại, nếu không nhận đƣợc gói
tin ACK, bên gửi sẽ coi nhƣ là có tc nghẽn và sẽ truyền lại gói tin.
Các thành phần chnh của giao thức CSMA/CA:
- Cảm nhận sóng mạ ng (carrier sense):

Các nút mạng trong mạng không dây muốn truyền một gói tin phải kiểm tra xem
đƣờng truyền có bận hay không. Nếu bận phải trì hoãn việc truyền lại cho đến khi
đƣờng truyền rỗi. Các nút mạng xác định trạng thái của đƣờng truyền dựa trên hai cơ
chế:
 Kiểm tra lớp vật lý xem có sóng mạ ng hay không?
 Sử dụng chức năng carrier sense ảo là Network Allocation Vector (NAV)
Một nút mạng có thể kiểm tra đƣờng truyền có rỗi hay không nhờ việc kiểm tra lớp
vật lý. Tuy nhiên, trong nhiều trƣờng hợp, đƣờng truyền có thể đƣợc đặt trƣớc thông
qua NAV. NAV thực ra một đồng hồ đếm giờ đƣợc cập nhật bởi các frame dữ liệu
đƣợc gửi đi trong đƣờng truyền.
Ví dụ, trong một hệ thống mạng WLAN có cơ sở hạ tầng gồm 3 nút mạng là N1,
N2 và N3. Giả sử N1 đang truyền một frame đến N2. Do đƣờng truyền không dây là
đƣờng truyền chia sẻ dựa trên quảng bá nên N3 cũng có thể nhận đƣợc frame. Nhƣng