Khóa luận Nghiên cứu và phát triển ứng dụng trên mạng không dây - Phần 2

t để mã hoá kí tự. 
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, không 
cung cấp dịch vụ QoS (Quality of Service) cho các phương tiện truyền thông. 
Mặc dù vẫn còn 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 môi trường sử dụng mạng không dây. 
2.2.1.3 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 không trùng lắp 
có độ rộng 20MHz thông 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 (không có trong 802.11) để có thể đạt được tốc độ cao hơn. 
Tất cả các băng tần dùng cho Wireless LAN là không 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 
15 
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. 
2.2.1.4 IEEE 802.11g 
Mặc dù chuẩn 802.11a có tốc độ nhanh (54 Mbps), hoạt động tại băng tần 
cao (6 GHz ) nhưng nhược điểm lớn nhất của nó là không 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 thông. 
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 đô lên tới 
54Mbps. Trước đây, FCC (Federal Communication Commission-
USA) có cấm sử dụng OFDM tại 2,4GHz. Nhưng hiện nay FCC đã 
cho phép sử dụng OFDM tại cả hai băng tần 2,4GHz và 5GHz. 
• 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. 
2.2.1.5 IEEE 802.11i 
Nó là chuẩn bổ sung cho các chuẩn 802.11a, 802.11b về vấn đề bảo mật. Nó 
mô tả cách mã hóa dữ liệu truyền giữa các hệ thống sử dụng 2 chuẩn này. 802.11i 
16 
định nghĩa một phương thức mã hoá mới gồm Temporal Key Integrity Protocol 
(TKIP) và Advanced Encryption Standard (AES). 
2.2.1.6 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 vô 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. 
2.2.2 HiperLAN 
Sự phát triển của thông tin vô tuyến băng rộng đã đặt ra những yêu cầu mới 
về mạng LAN vô tuyến. Đó là nhu cầu cần hỗ trợ về QoS, bảo mật, quyền sử 
dụng,… ETSI (European Telecommunications Standards Institute _ Viện tiêu chuẩn 
viễn thông châu Âu ) đã nghiên cứu xây dựng bộ tiêu chuẩn cho các loại LAN hiệu 
suất cao (High Performance LAN), tiêu chuẩn này xoay quanh mô tả các giao tiếp ở 
mức thấp và mở ra khả năng phát triển ở mức cao hơn. 
17 
Hình 2-2 OSI và Hiperlan 
2.2.2.1 Lịch sử phát triển của HiperLAN 
Khoảng vào giữa năm 1991, ETSI thành lập nhóm RES10. Nhóm này bắt 
đầu công việc nghiên cứu vào đầu năm 1992. Nhóm RES10 đã xây dựng tiêu chuẩn 
HIPERLAN cụ thể là thông tin liên lạc số không dây tốc độ cao ở băng tần 5,1-5,3 
GHz và băng tần 17,2 - 17,3 GHz. Có 4 loại HIPERLAN đã được đưa ra: 
HIPERLAN/1, HIPERLAN/2, HIPERCESS và HIPERLINK.vào năm 1996. 
Các tiêu chuẩn của ETSI HIPERLAN 
 HIPERLAN 1 HIPERLAN 2 HIPERLAN 3 HIPERLAN 4 
Ứng dụng Wireless LAN 
Truy nhập 
WATM 
Truy nhập 
WATM 
cố định từ xa 
Kết nối point-to-
point WATM 
Băng tần 2,4 GHz 5 GHz 5 GHz 17 GHz 
18 
Tốc độ 
đạt được 
23,5 Mbps 54 Mbps 54 Mbps 155 Mbps 
2.2.2.2 HiperLAN2 
Trong các chuẩn của HiperLAN, HiperLAN2 là chuẩn được sử dụng rộng rãi 
nhất bởi những đặc tính kỹ thuật của nó. Những đặc tính kỹ thuật của HiperLAN2: 
• Truyền dữ liệu với tốc độ cao 
• Kết nối có định hướng 
• Hỗ trợ QoS 
• Cấp phát tần số tự động 
• Hỗ trợ bảo mật 
• Mạng và ứng dụng độc lập 
• Tiết kiệm năng lượng 
Tốc độ truyền dữ liệu của HiperLAN2 có thể đạt tới 54 Mbps. Sở dĩ có thể 
đạt được tốc độ đó vì HiperLAN2 sử dụng phương pháp gọi là OFDM (Orthogonal 
Frequence Digital Multiplexing - bộ điều chế trực giao). OFDM có hiệu quả trong 
cả các môi trường mà sóng radio bị phản xạ từ nhiều điểm. 
HiperLAN Access Point có khả năng hỗ trợ việc cấp phát tần số tự động 
trong vùng phủ sóng của nó. Điều này được thực hiện dựa vào chức năng DFS 
(Dynamic Frequence Selection) 
Kiến trúc HiperLAN2 thích hợp với nhiều lại mạng khác nhau. Tất cả các 
ứng dụng chạy được trên một mạng thông thường thì có thể chạy được trên hệ 
thống mạng HiperLAN2. 
2.2.3 Các chuẩn khác 
2.2.3.1 HomeRF 
HomeRF là chuẩn hoạt động tại phạm vi băng tần 2.4 GHz, cung cấp băng 
thông 1.6 MHz với thông lượng sử dụng là 659 Kb/s. Khoảng cách phục vụ tối đa 
19 
của HomeRF là 45m.HomeRF cũng sử dụng cơ chế trải phổ FHSS tại tầng vật lý. 
HomeRF cũng tổ chức các thiết bị đầu cuối thành mạng ad–hoc (các máy trao đổi 
trực tiếp với nhau) hoặc liên hệ qua một điểm kết nối trung gian như Bluetooth. 
Điểm khác biệt giữa Bluetooth và HomeRF hướng tới một mục tiêu duy nhất 
là thị trường phục vụ các mạng gia đình. Tổ chức tiêu chuẩn giao thức truy cập vô 
tuyến SWAP của HomeRF thành lập ra nhằm nâng cao hiệu quả khả năng các ứng 
dụng đa phương tiện của HomeRF. SWAP kết hợp các đặc tính ưu việt của 802.11 
là giao thức tránh xung đột CSMA/CA với đặc tính QoS của giao thức DECT 
(Digital Enhanced Cordless Telecommunications) để cung cấp một kỹ thuật mạng 
hoàn chỉnh cho các hộ gia đình. 
Phiên bản SWAP 1.0 (Shared Wireless Access Protocol) cung cấp khả năng 
hỗ trợ 4 máy trong một mạng ad – hoc, và cung cấp cơ chế bảo mật là mã hóa 40 bit 
tại lớp MAC. 
Phiên bản SWAP 2.0 mở rộng băng thông lên tới 10Mbps, cung cấp khả 
năng roaming trong truy cập công cộng. Nó cũng hỗ trợ 8 máy trong một mạng ad– 
hoc. Đặc tính QoS cũng được nâng cấp bởi việc thêm vào 8 luồng ưu tiên hỗ trợ cho 
các ứng dụng đa phương tiện như video. SWAP 2.0 cũng có cơ chế bảo mật như 
SWAP 1.0 nhưng có mã hóa 128 bit. 
2.2.3.2 OpenAir 
OpenAir là sản phẩm độc quyền của Proxim. Proxim là một trong những 
công ty sản xuất thiết bị vô tuyến lớn nhất thế giới. Proxim đang cố gắng để 
OpenAir cạnh tranh với 802.11 thông qua WLIF (Wireless LAN Interoperability 
Forum). Proxim nắm giữ hết các thông tin chi tiết về OpenAir, tất cả các sản phẩm 
OpenAir đều dựa trên các module của chính Proxim. 
OpenAir là một giao thức trước 802.11, sử dụng kỹ thuật nhảy tần (2FSK và 
4 FSK), có tốc độ 1,6Mbps. OpenAir MAC dựa trên CSMA/CA và RTS/CTS như 
802.11. Tuy nhiên OpenAir không thực hiện việc mã hóa tại lớp MAC, nhưng lại có 
20 
ID mạng dựa trên mật khẩu. OpenAir cũng không cung cấp chức năng tiết kiệm 
công suất. 
2.2.3.3 BlueTooth 
2.2.3.3.1 Bluetooth là gì? 
Bluetooth là tên của một chuẩn sử dụng kết nối bằng sóng radio tần số ngắn 
nhằm mục đích thay thế việc kết nối các thiết bị điện tử bằng cáp. Điểm đặc trưng 
của công nghệ này là sự thiết thực, đơn giản, năng lượng nhỏ và chi phí thấp. Công 
nghệ này cũng cho phép kết nối không dây với mạng LAN, mạng điện thoại di 
động, và internet. 
2.2.3.3.2 Lịch sử phát triển của Bluetooth 
• Năm 1994, lần đầu tiên Ericsson đề xướng việc nghiên cứu phát triển một giao 
diện vô tuyến công suất nhỏ, rẻ tiền, sử dụng sóng radio nhằm kết nối không 
dây giữa máy di động cầm tay và các bộ phận thông tin, điện tử khác. 
• Năm 1997, Ericsson tiếp xúc và thảo luận với một số nhà sản xuất thiết bị điện 
tử cầm tay về việc nghiên cứu, phát triển và thúc đẩy các sản phẩm không dây 
cự ly ngắn. 
• Năm 1998, năm công ty nổi tiếng thế giới là Ericsson, IBM, Intel, Nokia và 
Toshiba đã cùng nhau thành lập nhóm đặc biệt quan tâm đến Bluetooth (gọi là 
SIG – Special Interest Group) 
• Tháng 7/1999, các chuyên gia của SIG cho ra đời các chỉ tiêu và tính năng kỹ 
thuật đầu tiên của Bluetooth - kỹ thuật Bluetooth 1.0. 
• Năm 2000, SIG bổ xung thêm 4 thành viên mới là 3Com, Lucent 
Technologies, Microsoft và Motorola. Sản phẩm Bluetooth đầu tiên được tung 
ra thị trường.Từ đó các thế hệ sản phẩm Bluetooth liên tục ra đời. Công nghệ 
không dây Bluetooth đã trở thành một trong nhũng công nghệ phát triển nhanh 
nhất của thời đại.