Các chuẩn trong công nghệ Wireless

Hiện nay tiêu chuẩn chính cho Wireless là một họ giao thức truyền tin qua mạng không dây IEEE 802.11. Do việc nghiên cứu và đưa ra ứng dụng rất gần nhau nên có một số giao thức đã thành chuẩn của thế giới, một số khác vẫn còn đang tranh cãi và một số còn đang dự thảo. Một số chuẩn thông dụng như: 802.11b (cải tiến từ 802.11), 802.11a, 802.11g, 802.11n.

image

Hình 1.1 Phạm vi của WLAN trong mô hình OSI


1.Chuẩn IEEE 802.11b

Chuẩn này được đưa ra vào năm 1999, nó cải tiến từ chuẩn 802.11.

  • Cũng hoạt động ở dải tần 2,4 Ghz nhưng chỉ sử dụng trải phổ trực tiếp DSSS.
  • Tốc độ tại Access Point có thể lên tới 11Mbps (802.11b), 22Mbps (802.11b+).
  • Các sản phẩm theo chuẩn 802.11b được kiểm tra và thử nghiệm bởi hiệp hội các công ty Ethernet không dây (WECA) và được biết đến như là hiệp hội Wi-Fi, những sản phẩm Wireless được WiFi kiểm tra nếu đạt thì sẽ mang nhãn hiệu này.
  • Hiện nay IEEE 802.11b là một chuẩn được sử dụng rộng rãi nhất cho Wireless LAN. Vì dải tần số 2,4Ghz là dải tần số ISM (Industrial, Scientific and Medical: dải tần vô tuyến dành cho công nghiệp, khoa học và y học, không cần xin phép) cũng được sử dụng cho các chuẩn mạng không dây khác như là: Bluetooth và HomeRF, hai chuẩn này không được phổ biến như là 801.11. Bluetooth được thiết kế sử dụng cho thiết bị không dây mà không phải là Wireless LAN, nó được dùng cho mạng cá nhân PAN(Personal Area Network). Như vậy Wireless LAN sử dụng chuẩn 802.11b và các thiết bị Bluetooth hoạt động trong cùng một dải băng tần.

Bảng 1Một số thông số kỹ thuật của chuẩn IEEE 802.11b

Release Date

Op. Frequency

Data Rate (Typ)

Data Rate (Max)

Range (Indoor)

October 1999

2.4 GHz

4.5 Mbit/s

11 Mbit/s

~35 m

2 Chuẩn IEEE 802.11a

Đây là một chuẩn được cấp phép ở dải băng tần mới. Nó hoạt động ở dải tần số 5 Ghz sử dụng phương thức điều chế ghép kênh theo vùng tần số vuông góc (OFDM). Phương thức điều chế này làm tăng tốc độ trên mỗi kênh (từ 11Mbps/1kênh lên 54 Mbps/1 kênh).

Có thể sử dụng đến 8 Access Point (truyền trên 8 kênh Non-overlapping,kênh không chồng lấn phổ), đặc điểm này ở dải tần 2,4Ghz chỉ có thể sử dụng 3 Access Point (truyền trên 3 kênh Non – overlapping).

Hỗ trợ đồng thời nhiều người sử dụng với tốc độ cao mà ít bị xung đột.

Các sản phẩm của theo chuẩn IEEE 802.11a không tương thích với các sản phẩm theo chuẩn IEEE 802.11 và 802.11b vì chúng hoạt động ở các dải tần số khác nhau. Tuy nhiên các nhà sản xuất chipset đang cố gắng đưa loại chipset hoạt động ở cả 2 chế độ theo hai chuẩn 802.11a và 802.11b. Sự phối hợp này được biết đến với tên WiFi5 ( WiFi cho công nghệ 5Gbps).

Bảng 2 Một số thông số kỹ thuật của chuẩn IEEE 802.11a

Release Date

Op. Frequency

Data Rate (Typ)

Data Rate (Max)

Range (Indoor)

October 1999

5 GHz

23 Mbit/s

54 Mbit/s

~35 m

3 IEEE 802.11g

Bản dự thảo của tiêu chuẩn này được đưa ra vào tháng 10 – 2002.

Sử dụng dải tần 2,4 Ghz, tốc độ truyền lên đến 54Mbps.

Phương thức điều chế: Có thể dùng một trong 2 phương thức

  • Dùng OFDM (giống với 802.11a) tốc độ truyền lên tới 54Mbps.
  • Dùng trải phổ trực tiếp DSSS tốc độ bị giới hạn ở 11 Mbps.

Tương thích ngược với chuẩn 802.11b.

Bị hạn chế về số kênh truyền.

Bảng 3 Một số thông số kỹ thuật của chuẩn IEEE 802.11g

Release Date

Op. Frequency

Data Rate (Typ)

Data Rate (Max)

Range (Indoor)

June 2003

2.4 GHz

23 Mbit/s

54 Mbit/s

~35 m

1.2.4 Chuẩn IEEE 802.11n

clip_image003

Hình 2 Logo Wi-fi

Chuẩn 802.11n đang được xúc tiến để đạt tốc độ 100 Mb/giây, nhanh gấp 5 lần chuẩn 802.11g và cho phép thiết bị kết nối hoạt động với khoảng cách xa hơn các mạng Wi-Fi hiện hành.

Winston Sun, giám đốc công nghệ của công ty không dây Atheros Communications, nhận xét, một thiết bị tương thích 802.11n có thể truy cập các điểm hotspot với tốc độ 150 MB/giây với khoảng cách lý tưởng dưới 6m, khả năng liên kết càng giảm khi người dùng ở cách xa điểm truy cập đó.

802.11n chưa thể sớm trở thành chuẩn Wi-Fi thế hệ mới vì một số mạng Wi-Fi không thuộc thông số 802.11n cũng được giới thiệu. Theo Sun, các chuẩn Wi-Fi mới được ra mắt có thể tự động dò tần sóng thích hợp để kết nối Internet. Chính vì thế, thiết bị hỗ trợ 802.11n không thể “độc chiếm” phổ Wi-Fi và phải “nhường” sóng cho các mạng kết nối khác.

Ông Sun cho biết, tốc độ truy cập Wi-Fi giảm tỷ lệ nghịch với khoảng cách từ thiết bị tới hotspot vẫn cho phép các máy cầm tay, như iTV của Apple stream được các đoạn video clip nhưng không thể stream video nén có độ nét cao .

Bảng 1.4 Một số thông số kỹ thuật của chuẩn IEEE 802.11n

Release Date

Op. Frequency

Data Rate (Typ)

Data Rate (Max)

Range (Indoor)

June 2009 (est.)

5 GHz and/or 2.4 GHz

74 Mbit/s

300 Mbit/s (2 streams)

~70 m

clip_image005

Hình 3 Tốc độ truyền tải so với các chuẩn khác

5 So sánh các chuẩn IEEE 802.11x

Wi-Fi còn có tên gọi khác là IEEE 802.11 (hay ngắn gọn là 802.11) cũng chính là nhóm các tiêu chuẩn kỹ thuật của công nghệ kết nối này do liên minh Wi-Fi (Wi-Fi Alliance: http://www.wi-fi.org) quy định. Hiện tồn tại các xác thực sau được đưa ra bởi Wi-Fi Alliance:

Bảng 5 So sánh các chuẩn IEEE 802.11x

Chuẩn

Phân loại

Tính năng chính
Định nghĩa

Chú thích

IEEE 802.11

Kết nối

Tần số: 2,4 GHz
Tốc độ tối đa: 2 mbps
Tầm hoạt động: không xác định

Chuẩn lý thuyết

IEEE 802.11a

Kết nối

Tần số: 5 GHz
Tốc độ tối đa: 54 mbps
Tầm hoạt động: 25-75 m

Xem thêm 802.11d và 802.11h

IEEE 801.11b

Kết nối

Tần số: 2,4 GHz
Tốc độ tối đa: 11 mbps
Tầm hoạt động: 35-100 m

Tương thích với 802.11g

IEEE 802.11g

Kết nối

Tần số: 2,4 GHz
Tốc độ tối đa: 54 mbps
Tầm hoạt động: 25-75 m

Tương thích ngược với 802.11b, xem thêm 802.11d và 802.11h

IEEE 8021.11n

Kết nối

Tần số: 2,4 GHz
Tốc độ tối đa: 540 mbps
Tầm hoạt động: 50-125 m

Tương thích ngược với 802.11b/g
Dự kiến sẽ được thông qua vào tháng 11/2008

IEEE 802.11d

Tính năng bổ sung

Bật tính năng thay đổi tầng MAC để phù hợp với các yêu cầu ở những quốc gia khác nhau

Hỗ trợ bởi một số thiết bị 802.11a và 802.11a/g

IEEE 802.11h

Tính năng bổ sung

Chọn tần số động (dynamic frequency selection: DFS) và điều khiển truyền năng lượng (transmit power control: TPC) để hạn chế việc xung đột với các thiết bị dùng tần số 5 GHz khác

Hỗ trợ bởi một số thiết bị 802.11a và 802.11a/g

WPA Enterprise

Bảo mật

Sử dụng xác thực 802.1x với chế độ mã hóa TKIP và một máy chủ xác thực

Xem thêm WPA2 Enterprise

WPA Personal

Bảo mật

Sử dụng khóa chia sẻ với mã hóa TKIP

Xem thêm WPA2 Personal

WPA2 Enterprise

Bảo mật

Nâng cấp của WPA Enterprise với việc dùng mã hóa AES

Dựa trên 802.11i

WPA2 Personal

Bảo mật

Nâng cấp của WPA Personal với việc dùng mã hóa AES

Dựa trên 802.11i

EAP-TLS

Bảo mật

Extensible Authentication Protocol Transport Layer Security

Sử dụng cho WPA Enterprise

EAP-TTLS/MSCHAPv2

Bảo mật

EAP-Tunneled TLS/Microsoft Challenge Authentication Handshake Protocol

Sử dụng cho WPA/WPA2 Enterprise

EAP-SIM

Bảo mật

Một phiên bản của EAP cho các dịch vụ điện thoại di động nền GSM

Sử dụng cho WPA/WPA2 Enterprise

WMM

Multimedia

Xác thực cho VoIP để quy định cách thức ưu tiên băng thông cho giọng nói hoặc video

Một thành phần của bản thảo 802.11e WLAN Quality of Service

IEEE 802.11 chưa từng được ứng dụng thực tế và chỉ được xem là bước đệm để hình thành nên kỷ nguyên Wi-Fi. Trên thực tế, cả 24 kí tự theo sau 802.11 đều được lên kế hoạch sử dụng bởi Wi-Fi Alliance. Như ở bảng trên, các IEEE 802.11 được phân loại thành nhiều nhóm, trong đó hầu như người dùng chỉ biết và quan tâm đến tiêu chuẩn phân loại theo tính chất kết nối (IEEE 802.11a/b/g/n…).

Một số IEEE 802.11 ít phổ biến khác: 

  • IEEE 802.11c: các thủ tục quy định cách thức bắt cầu giữa các mạng Wi-Fi. Tiêu chuẩn này thường đi cặp với 802.11d.
  • IEEE 802.11e: đưa QoS (Quality of Service) vào Wi-Fi, qua đó sắp đặt thứ tự ưu tiên cho các gói tin, đặc biệt quan trọng trong trường hợp băng thông bị giới hạn hoặc quá tải.
  • IEEE 802.11F: giao thức truy cập nội ở Access Point, là một mở rộng cho IEEE 802.11. Tiêu chuẩn này cho phép các Access Point có thể “nói chuyện” với nhau, từ đó đưa vào các tính năng hữu ích như cân bằng tải, mở rộng vùng phủ sóng Wi-Fi…
  • IEEE 802.11h: những bổ sung cho 802.11a để quản lý dải tần 5 GHz nhằm tương thích với các yêu cầu kỹ thuật ở châu Âu.
  • IEEE 802.11i: những bổ sung về bảo mật. Chỉ những thiết bị IEEE 802.11g mới nhất mới bổ sung khả năng bảo mật này. Chuẩn này trên thực tế được tách ra từ IEEE 802.11e. WPA là một trong những thành phần được mô tả trong 802.11i ở dạng bản thảo, và khi 802.11i được thông qua thì chuyển thành WPA2 (với các tính chất được mô tả ở bảng trên).
  • IEEE 802.11j: những bổ sung để tương thích điều kiện kỹ thuật ở Nhật Bản.
  • IEEE 802.11k: những tiêu chuẩn trong việc quản lí tài nguyên sóng radio. Chuẩn này dự kiến sẽ hoàn tất và được đệ trình thành chuẩn chính thức trong năm nay.
  • IEEE 802.11p: hình thức kết nối mở rộng sử dụng trên các phương tiện giao thông (vd: sử dụng Wi-Fi trên xe buýt, xe cứu thương…). Dự kiến sẽ được phổ biến vào năm 2009.
  • IEEE 802.11r: mở rộng của IEEE 802.11d, cho phép nâng cấp khả năng chuyển vùng.
  • IEEE 802.11T: đây chính là tiêu chuẩn WMM như mô tả ở bảng trên.
  • IEE 802.11u: quy định cách thức tương tác với các thiết bị không tương thích 802 (chẳng hạn các mạng điện thoại di động).
  • IEEE 802.11w: là nâng cấp của các tiêu chuẩn bảo mật được mô tả ở IEEE 802.11i, hiện chỉ trong giải đoạn khởi đầu.

Các chuẩn IEEE 802.11F và 802.11T được viết hoa chữ cái cuối cùng để phân biệt đây là hai chuẩn dựa trên các tài liệu độc lập, thay vì là sự mở rộng / nâng cấp của 802.11, và do đó chúng có thể được ứng dụng vào các môi trường khác 802.11 (chẳng hạn WiMAX – 802.16).

Trong khi đó 802.11x sẽ không được dùng như một tiêu chuẩn độc lập mà sẽ bỏ trống để trỏ đến các chuẩn kết nối IEEE 802.11 bất kì. Nói cách khác, 802.11 có ý nghĩa là “mạng cục bộ không dây”, và 802.11x mang ý nghĩa “mạng cục bộ không dây theo hình thức kết nối nào đấy (a/b/g/n)”.

Hình thức bảo mật cơ bản nhất ở mạng Wi-Fi là WEP là một phần của bản IEEE 802.11 “gốc”.

Bạn dễ dàng tạo một mạng Wi-Fi với lẫn lộn các thiết bị theo chuẩn IEEE 802.11b với IEEE 802.11g. Tất nhiên là tốc độ và khoảng cách hiệu dụng sẽ là của IEEE 802.11b. Một trở ngại với các mạng IEEE 802.11b/g và có lẽ là cả n là việc sử dụng tần số 2,4 GHz, vốn đã quá “chật chội” khi đó cũng là tần số hoạt động của máy bộ đàm, tai nghe và loa không dây… Tệ hơn nữa, các lò viba cũng sử dụng tần số này, và công suất quá lớn của chúng có thể gây ra các vẫn đề về nhiễu loạn và giao thoa.

Tuy chuẩn IEEE 802.11n chưa được thông qua nhưng khá nhiều nhà sản xuất thiết bị đã dựa trên bản thảo của chuẩn này để tạo ra những cái gọi là chuẩn G+ hoặc SuperG với tốc độ thông thường là gấp đôi giới hạn của IEEE 802.11g. Các thiết bị này tương thích ngược với IEEE 802.11b/g rất tốt nhưng tất nhiên là ở mức tốc độ giới hạn. Bên cạnh đó, bạn phải dùng các thiết bị (card mạng, router, access point…) từ cùng nhà sản xuất.

Khi chuẩn IEEE 802.11n được thông qua, các nốt kết nối theo chuẩn b/g vẫn được hưởng lợi khá nhiều từ khoảng cách kết nối nếu Access Point là chuẩn n.

Cần lưu ý, bất kể tốc độ kết nối Wi-Fi là bao nhiêu thì tốc độ “ra net” của bạn cũng chỉ giới hạn ở mức khoảng 2 mbps (tốc độ kết nối Internet). Với môi trường Internet công cộng (quán cafe Wi-Fi, thư viện…), ắt hẳn lợi thế tốc độ truyền file trong mạng cục bộ xem như không tồn tại.

(Sưu tầm)

Posted on 22/10/2010, in Tổng quan công nghệ and tagged , , , . Bookmark the permalink. 1 Phản hồi.

Gửi phản hồi

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s

%d bloggers like this: