Bài giảng Nguyên lý truyền thông không dây - Chương 2: Hệ thống truyền thông không dây hiện đại
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.28 MB, 58 trang )
Chương 2
HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG
KHÔNG DÂY HIỆN ĐẠI
Wireless Technologies
Wireless Personal Area Networks
• Wireless Personal Area Network (WPAN): —
mạng kết nối các thiết bị xung quanh không gian làm
việc của một người, sử dụng kết nối khơng dây.
• Dựa trên chuẩn IEEE 802.15.
• Kết nối các thiết bị trong khoảng một vài mét (10 m).
• Dùng cơng nghệ: IrDA (Infrared Data Association),
Bluetooth, UWB, ZigBee
Wireless Personal Area Networks
Wireless Personal Area Networks: Bluetooth
• Bluetooth: là chuẩn kết nối không dây tầm ngắn sử dụng
băng tần 2.4 Ghz để kết nối các thiết bị cá nhân (điện
thoại, laptop, máy tính bảng) tạo thành mạng cục bộ nhỏ.
• Sử dụng tín hiệu sóng radio để truyền dữ liệu trong phạm
vi hẹp, thường là khoảng 30 mét.
• Khi 2 thiết bị được kết nối với nhau bằng bluetooth có thể
chia sẻ tập tin giữa 2 thiết bị.
Bluetooth: Các chuẩn
Bluetooth
1.0
Bluetooth
2.0 + ERD
Bluetooth
2.1+ ERD
Bluetooth
3.0 + HS
Bluetooth
4.0
Bluetooth
4.1
• Tốc
độ
truyền tải
1Mbs
• Tốc
độ
thực tế chỉ
đạt 720kbs
• Tốc
độ
truyền tải
lên 2.1Mbs
với chế độ
truyền tải
ERD
• Hạn
chế
trên thiết bị
sử dụng
• Hiệu năng
cao
hơn,
giảm điện
năng tiêu
thụ
• Sử
dụng
trên
điện
thoại
di
độn, laptop,
tai nghe
• chưa dùng
truyền tải
các tập tin
có
dung
lượng lớn.
• Tốc
độ
truyền tải,
đạt 24Mbps
• Các thiết bị
có
thể
tương tác
dễ dàng với
nhau hơn,
có thể tự dị
tìm
các
thiết bị ở
gần.
• Tốc
độ
truyền tải
lên
đến
25Mbp,
hiệu năng
tiêu
thụ
thấp.
• Được
sử
dụng trên
hầu hết các
thiết bị hiện
nay.
• Tự
động
nhận diện
và
điều
chỉnh băng
tần
• Khả năng
kết
nối
thơng minh
• giao
tiếp
độc
lập
khơng cần
phụ thuộc
vào trung
tâm
điều
khiển
Bluetooth and Personal Area networks (PANs)
Figure 2.17 Example of a Personal Area Network (PAN) as provided by the Bluetooth standard.
Wireless personal area networks
The Zigbee:
• Cho phép truyền thơng tin tới nhiều thiết bị
cùng lúc thay vì chỉ có 2 sản phẩm tương tác
với nhau như Bluetooth và Wibree.
• Phạm vi hoạt động của Zigbee đang được cải
tiến từ 75 mét lên đến vài trăm mét.
• Năng lượng thấp hơn Bluetooth, tốc độ đạt
256 Kb/giây.
• Được ứng dụng trong hệ thống tự động tại các
hộ gia đình như chiếu sáng và sưởi ấm.
Wireless personal area networks
The Ultra-wideband (UWB):
• Có khả năng truyền lượng lớn dữ liệu kỹ thuật số
trên một phổ tần số rất rộng với năng lượng rất
thấp trong một khoảng cách ngắn.
• Có thể truyền dữ liệu ở tốc độ từ 40 – 60Mbs và
lên đến 1Gbs.
• Truyền tín hiệu radio năng lượng cực thấp với
các xung điện rất ngắn, trong phạm vi pico giây
(1 / 1000th của một nano giây), trên tất cả các tần
số cùng một lúc.
• Do cơng suất thấp nên rất khó phát hiện rất khó
để điều chỉnh. Bởi vì nó mở rộng ra tồn bộ phổ
tần số (được cấp phép và khơng có giấy phép), nó
có thể được sử dụng trong nhà và dưới lịng đất,
So sánh tính năng của UWB và Bluetooth
Wireless Local Area Network (WLAN):
Wireless Local Area Network (WLAN):
• Liên kết 2 hoặc nhiều thiết bị, sử dụng kỹ thuật không dây
và thường cung cấp một kết nối thông qua một access point
tới mạng internet rộng hơn.
• Cung cấp cho người dùng tính di động, di chuyển trong
vùng phủ sóng nội bộ mà vẫn được kết nối với mạng.
• Hầu hết các WLANs hiện nay dựa trên các chuẩn IEEE
802.11, xuất hiện trên thị trường với tên chi nhánh Wi-Fi
(Wireless Fidelity).
• Được sử dụng trong nhà, tòa nhà, văn phòng.
Chuẩn IEEE 802.11
2.4 /5GHz
100-250m
5GHz
.11a: 5GHz/40-100m
.11g: 2.4GHz/80-200m
2,4 GHz
70-150m
2.4GHz
Wireless Local Area Network
Ưu điểm
Nhược điểm
802.11a
- Tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn
(lên đến 54Mbps)
- Hỗ trợ nhiều kết nối đồng thời
- Ít bị nhiễu
- Tầm ngắn (60-100 feet)
- Ít có khả năng thâm nhập vào các
rào cản vật lý
802.11b
- Tốt hơn trên măt rào cản vật lý
- Phạm vi dài (70-150 feet)
- Phần cứng thường là ít tốn kém
- Tốc độ truyền dữ liệu chậm hơn
(11Mbps)
- Không hỗ trợ nhiều kết nối đồng
thời
- Dễ bị can thiệp
802.11g
- Tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn
(lên đến 54Mbps)
- Phạm vi tốt hơn so với chuẩn
802.11b (65-120 feet)
- Dễ bị can thiệp
802.11n
Mặc dù thơng số kỹ thuật có thể thay đổi, nhưng được dự kiến sẽ cho
phép tốc độ truyền tải dữ liệu lên đến 600MBps, và có thể cung cấp
phạm vi lớn hơn.
Wireless Local Area Network
Figure 2.12 Channelization scheme for IEEE 802.11b throughout the world.
Wireless Local Area Network
MODELS
Mạng 802.11 linh hoạt về thiết kế, gồm 3 mơ
hình mạng sau:
1. Basic Service Set (BSS)
2. Independent Basic Service Set (IBSS) - Ad
hoc networks
3. Extended Service Set (ESS)
WLAN: Models
Basic Service Set (BSS)
Là tập hợp tất cả các trạm có thể giao tiếp với nhau.
Có hai loại : Independent BSS and Infrastructure BSS
Mỗi BSS có một ID gọi là BSSID, là địa chỉ MAC của các
điểm truy cập phục vụ BSS.
WLAN: Models
Independent Basic Service Set (IBSS) hay mạng Ad hoc.
• Là mạng đơn giản nhất trong tất cả các mạng IEEE 802.11, không
cần cơ sở hạ tầng. Một IBSS chỉ đơn giản bao gồm một hoặc
nhiều trạm mà giao tiếp trực tiếp với nhau.
• Ad hoc: wireless clients truyền thơng trực tiếp với nhau mà không
dùng wireless AP hay mạng có dây, cịn được gọi là chế độ peerto-peer.
WLAN: Models
Infrastructure Basic Service Set
Một cơ sở hạ tầng BSS có thể giao tiếp với các trạm khác khơng
trong cùng thiết lập dịch vụ cơ bản bằng cách giao tiếp với nhau
thông qua các điểm truy cập.
WLAN: Models
Extended Service Set (ESS)
Một ESS là tập hợp các kết nối BSS. Điểm truy cập trong một bộ
dịch vụ mở rộng được kết nối bởi một hệ thống phân phối. Mỗi
ESS có một ID (gọi là SSID) là chuỗi ký tự 32 byte (tối đa).
Wireless local area networks
Thiết bị mạng không dây (WLAN)
Card PCI Wireless
AP (access point)
Card USB Wireless
Card PCMCIA Wireless
Wide Area Networks
•
•
•
•
2rd Generation (2G) Cellular Networks
3rd Generation (3G) Wireless Networks
4rd Generation (4G) Wireless Networks
Wireless Local Loop (WLL) and Local
Multipoint Distribution Service (LMDS)
Growth Of Cellular Telephone
Figure 2.1 Growth of cellular telephone subscribers throughout the world.
