Công Nghệ Mạng
I. Sô logic và mạng không dây
Mạng không dây là một trong những bước tiến lớn nhất của ngành máy tính. Coù hàng
chục triệu thiết bị Wi-Fi đã được tiêu thụ vôùi khoảng 100 triệu người sử dụng. Con đường
phát triển của công nghệ này từ quy mô hẹp ra phạm vi lớn thực ra mới chỉ bắt đầu cách đây 5
năm.
Năm 1985, Ủy ban liên lạc liên bang Mỹ FCC (cơ quan quản lý viễn thông của nước
này), quyết định “mở cửa” một số băng tần của giải sóng không dây, cho phép sử dụng chúng
mà không cần giấy phép của chính phủ. Đây là một điều khá bất thường vào thời điểm đó.
Song, trước sự thuyết phục của các chuyên viên kỹ thuật, FCC đã đồng ý “thả” 3 giải sóng
công nghiệp, khoa học và y tế cho giới kinh doanh viễn thông.
Ba giải sóng này, gọi là các “băng tần rác” (900 MHz, 2,4 GHz, 5,8 GHz), được phân bổ
cho các thiết bị sử dụng vào các mục đích ngoài liên lạc, chẳng hạn như lò nướng vi sóng sử
dụng các sóng vô tuyến radio để đun nóng thức ăn. FCC đã đưa các băng tần này vào phục vụ
mục đích liên lạc dựa trên cơ sở: bất cứ thiết bị nào sử dụng những dải sóng đó đều phải đi
vòng để tránh ảnh hưởng của việc truy cập từ các thiết bị khác. Điều này được thực hiện bằng
công nghệ gọi là phổ rộng (vốn được phát triển cho quân đội Mỹ sử dụng), có khả năng phát
tín hiệu radio qua một vùng nhiều tần số, khác với phương pháp truyền thống là truyền trên
một tần số đơn lẻ được xác định rõ.
Dấu mốc quan trọng cho Wi-Fi diễn ra vào năm 1985 khi tiến trình đi đến một chuẩn
chung được khởi động. Trước đó, các nhà cung cấp thiết bị không dây dùng cho mạng LAN
như Proxim và Symbol ở Mỹ đều phát triển những thiết bò sản phẩm độc quyền, tức là thiết bị
của hãng này không thể liên lạc được với của hãng khác. Nhờ sự thành công của mạng hữu
tuyến Ethernet, một số công ty bắt đầu nhận ra rằng việc xác lập một chuẩn không dây chung
là rất quan trọng. Vì người tiêu dùng khi đó sẽ dễ dàng chấp nhận công nghệ mới nếu họ
không còn bị bó hẹp trong sản phẩm và dịch vụ của một hãng cụ thể.
Năm 1988, công ty NCR, vì muốn sử dụng dải tần “rác” để liên thông các máy rút tiền
qua kết nối không dây, đã yêu cầu một kỹ sư của họ có tên Victor Hayes tìm hiểu việc thiết lập
chuẩn chung. Ông này cùng với chuyên gia Bruce Tuch của Trung tâm nghiên cứu Bell Labs
đã tiếp cận với Tổ chức kỹ sư điện và điện tử IEEE, nơi mà một tiểu ban có tên 802.3 đã xác
lập ra chuẩn mạng cục bộ Ethernet phổ biến hiện nay. Một tiểu ban mới có tên 802.11 đã ra
đời và quá trình thương lượng hợp nhất các chuẩn bắt đầu.
Thị trường phân tán ở thời điểm đó đồng nghĩa với việc phải mất khá nhiều thời gian để
các nhà cung cấp sản phẩm khác nhau đồng ý với những định nghĩa chuẩn và đề ra một tiêu
chí mới với sự chấp thuận của ít nhất 75% thành viên tiểu ban. Cuối cùng, năm 1997, tiểu ban
này đã phê chuẩn một bộ tiêu chí cơ bản, cho phép mức truyền dữ liệu 2 Mb/giây, sử dụng
một trong 2 công nghệ dải tần rộng là frequency hopping (tránh nhiễu bằng cách chuyển đổi
liên tục giữa các tần số radio) hoặc direct-sequence transmission (phát tín hiệu trên một dài
gồm nhiều tần số).
1
Công Nghệ Mạng
Chuẩn mới chính thức được ban hành năm 1997 và các kỹ sư ngay lập tức bắt đầu nghiên
cứu một thiết bị mẫu tương thích với nó. Sau đó có 2 phiên bản chuẩn, 802.11b (hoạt động
trên băng tần 2,4 GHz) và 802.11a (hoạt động trên băng tần 5,8 GHz), lần lượt được phê duyệt
tháng 12 năm 1999 và tháng 1 năm 2000. Sau khi có chuẩn 802.11b, các công ty bắt đầu phát
triển những thiết bị tương thích với nó. Tuy nhiên, bộ tiêu chí này quá dài và phức tạp với 400
trang tài liệu và vấn đề tương thích vẫn nổi cộm. Vì thế, vào tháng 8/1999, có 6 công ty bao
gồm Intersil, 3Com, Nokia, Aironet (về sau được Cisco sáp nhập), Symbol và Lucent liên kết
với nhau để tạo ra Liên minh tương thích Ethernet không dây WECA.
Mục tiêu hoạt động của tổ chức WECA là xác nhận sản phẩm của những nhà cung cấp phải
tương thích thực sự với nhau. Tuy nhiên, các thuật ngữ như “tương thích WECA” hay “tuân thủ
IEEE 802.11b” vẫn gây bối rối đối với cả cộng đồng. Công nghệ mới cần một cách gọi thuận
tiện đối với người tiêu dùng. Các chuyên gia tư vấn đề xuất một số cái tên như “FlankSpeed”
hay “DragonFly”. Nhưng cuối cùng được chấp nhận lại là cách gọi “Wi-Fi” vì nghe vừa có vẻ
công nghệ chất lượng cao (hi-fi) và hơn nữa người tiêu dùng vốn quen với kiểu khái niệm như
đầu đĩa CD của công ty nào thì cũng đều tương thích với bộ khuếch đại amplifier của hãng
khác. Thế là cái tên Wi-Fi ra đời. Cách giải thích “Wi-Fi có nghĩa là wireless fidelity” về sau này
người ta mới nghĩ ra. Gần đây, nhiều chuyên gia cũng đã viết bài khẳng định lại Wi-Fi thực ra
chỉ là một cái tên đặt ra cho dễ gọi chứ chả có nghĩa gì ban đầu.
Như vậy là công nghệ kết nối cục bộ không dây đã được chuẩn hóa, có tên thống nhất
và đã đến lúc cần một nhà vô địch để thúc đẩy nó trên thị trường. Wi-Fi đã tìm được Apple,
nhà sản xuất máy tính nối tiếng với những phát minh cấp tiến. “Quả táo” tuyên bố nếu hãng
Lucent có thể sản xuất một bộ điều hợp adapter với giá chưa đầy 100 USD thì họ có thể tích
hợp một khe cắm Wi-Fi vào mọi chiếc máy tính xách tay. Lucent đáp ứng được điều này và
vào tháng 7/1999, Apple công bố sự xuất hiện của Wi-Fi như một sự lựa chọn trên dòng máy
iBook mới của họ, sử dụng thương hiệu AirPort. Điều này đã hoàn toàn làm thay đổi thị trường
mạng không dây. Các nhà sản xuất máy tính khác lập tức ồ ạt làm theo. Wi-Fi nhanh chóng
tiếp cận với người tiêu dùng gia đình trong bối cảnh chi tiêu cho công nghệ ở các doanh
nghiệp đang bị hạn chế năm 2001.
Wi-Fi sau đó tiếp tục được thúc đẩy nhờ sự phổ biến mạnh mẽ của kết nối Internet băng
rộng tốc độ cao trong các hộ gia đình và trở thành phương thức dễ nhất để cho phép nhiều
máy tính chia sẻ một đường truy cập băng rộng. Khi công nghệ này phát triển rộng hơn, các
điểm truy cập thu phí gọi là hotspot cũng bắt đầu xuất hiện ngày một nhiều ở nơi công cộng
như cửa hàng, khách sạn, các quán café. Trong khi đó, Ủy ban liên lạc liên bang Mỹ FCC một
lần nữa thay đổi các quy định của họ để cho phép một phiên bản mới của Wi-Fi có tên 802.11g
ra đời, sử dụng kỹ thuật dải phổ rộng tiên tiến hơn gọi là truy cập đa phân tần trực giao OFDM
(orthogonal frequency-division multiplexing) và có thể đạt tốc độ lên tới 54 Mb/giây ở băng tần
2,4 Ghz.
Những người ưa thích Wi-Fi tin rằng công nghệ này sẽ gạt ra lề hết những kỹ thuật kết
nối không dây khác. Ví dụ, họ cho rằng các điểm truy cập hotspot sẽ cạnh tranh với các mạng
điện thoại di động 3G vốn hứa hẹn khả năng truyền phát dữ liệu tốc độ cao. Tuy nhiên những
2
Công Nghệ Mạng
suy luận như trên đã bị thổi phồng. Wi-Fi chỉ là một công nghệ sóng ngắn và sẽ không bao giờ
có thể cung cấp được khả năng bao trùm rộng như mạng di động, nhất là khi các mạng này
đang ngày một phát triển mạnh hơn về quy mô nhờ những dịch vụ chuyển vùng (roaming) và
các thỏa thuận tính cước liên quốc gia.
Tuy nhiên, chỉ trong một vài năm nữa, thế hệ mạng đầu tiên dựa trên công nghệ mới
WiMax, hay gọi theo tên kỹ thuật là 802.16, sẽ ra đời và trở nên phổ dụng. Như chính cái tên
của mạng này cho thấy, WiMax chính là phiên bản phủ sóng diện rộng của Wi-Fi với thông
lượng tối đa có thể lên đến 70 Mb/giây và tầm xa lên tới 50 km, so với 50 m của Wi-Fi hiện
nay. Ngoài ra, trong khi Wi-Fi chỉ cho phép truy cập ở những nơi cố định có thiết bị hotspot
(giống như các hộp điện thoại công cộng) thì WiMax có thể bao trùm cả một thành phố hoặc
nhiều tỉnh thành giống như mạng điện thoại di động.
Ở thời điểm này, Wi-Fi là công nghệ mạng thống lĩnh trong các gia đình ở những nước
phát triển. TV, đầu đĩa, đầu ghi và nhiều thiết bị điện tử gia dụng có khả năng dùng Wi-Fi đang
xuất hiện ngày một nhiều. Điều đó cho phép người sử dụng truyền nội dung khắp các thiết bị
trong nhà mà không cần dây dẫn. Điện thoại không dây sử dụng mạng Wi-Fi cũng đã có mặt ở
các văn phòng nhưng về lâu dài, công nghệ truy cập không dây này có vẻ khó là kẻ chiến
thắng trong cuộc đua đường dài trên các thiết bị này. Hiện nay, Wi-Fi tiêu tốn khá nhiều năng
lượng của các thiết bị cầm tay và thậm chí ,chuẩn 802.11g không thể hỗ trợ ổn định cho hơn
một đường phát video. Và thế là một chuẩn mới, có tên 802.15.3 hay còn gọi là WiMedia, đã
được xúc tiến để trở thành chuẩn tầm ngắn cho mạng gia đình tốc độ cao, chủ yếu phục vụ
thiết bị giải trí.
Quá trình phát triển của công nghệ Wi-Fi cũng đã cho thấy việc thống nhất cho ra một
chuẩn chung có thể tạo nên một thị trường mới. Điều này càng được khẳng định thông qua
quyết tâm của các công ty đang xúc tiến chuẩn WiMax. Trước đây các công nghệ mạng không
dây tầm xa đều do các công ty lớn thao túng với những chuẩn bản quyền riêng và không cái
nào được chấp nhận rộng rãi. Chính nhờ sự thành công của Wi-Fi mà những “người khổng lồ”
giờ đây đã hợp lực với nhau để phát triển WiMax, một chuẩn phổ thông dễ tiếp cận đối với
người tiêu dùng mà các hãng phát triển hy vọng sẽ giúp mở rộng thị trường và tăng doanh thu.
Khó dự báo tương lai của Wi-Fi nhưng chắc chắn nó đã tạo nên một hướng đi cho nhiều công
nghệ khác.
II. Coâng ngheä Wifi
Trong thời gian gần đây chúng ta thường nghe nói về WiFi và Internet không dây. Thực ra,
WiFi không chỉ được dùng để kết nối Internet không dây mà còn dùng để kết nối hầu hết các
thiết bị tin học và viễn thông quen thuộc như máy tính, máy in, PDA, điện thọai di động (ĐTDĐ)
mà không cần dây cáp nối, rất thuận tiện cho người sử dụng.
1. Tìm hieåu veà Wifi
3
Công Nghệ Mạng
Wi-Fi viết tắt từ Wire
W eless Fidelity hay mạng 802.11 là hệ thố
ống mạng
không dây sử dụ sóng vô tuyến, giố như điệ thoại di đ
g ụng ô ống ện động, truyề hình và
ền
radio.
.
Hệ thống này đã hoạ động ở m số sân bay, quán café, thư v
ạt một viện hoặc
khách sạn. Hệ th
h hống cho phép truy cậ Internet tại những k vực có sóng của
p ập khu
hệ thố này, hoàn toàn không cần đ cáp nố Ngoài cá điểm kết nối công
ống k đến ối. ác t
cộng (hotspots), WiFi có thể được thiế lập ngay tại nhà riên
ết ng.
Tên gọi 8
802.11 bắt nguồn từ viện IEE (Institut of Elect
t ừ EE te trical and
ronics Engineers). Việ này tạo ra nhiều chuẩn cho nhiều giao thức kỹ
Electr ện o o
thuật khác nhau và nó sử dụng mộ hệ thống số nhằm phân loại chúng; 3
u, ử ột g
chuẩn thông dụn của WiF hiện nay l 802.11a/
n ng Fi là /b/g.
o huẩn 802.11b là phiê bản đầu tiên trên thị trường Đây là
Ch ên u g.
chuẩn chậm nhất và rẻ tiền nhất, và nó trở thành ít phổ biế hơn so
c ó h ến
với các chuẩn khá 802.11b phát tín hiệu ở tần số 2.4 GHz, nó có thể
ác. ố
xử lý đến 11 meg
gabit/giây, và nó sử d
dụng mã C
CCK (comp
plimentary
code ke
eying).
o Ch
huẩn 802.11g cũng ph ở tần số 2.4 GHz nhưng nh
hát s z, hanh hơn
so với chuẩn 802.11b, tốc độ xử lý đạt 54 m
megabit/giây Chuẩn
y.
802.11g nhanh hơ vì nó sử dụng mã OFDM (or
g ơn ử rthogonal fr
requency-
division multiplexin một côn nghệ mã hóa hiệu quả hơn.
ng), ng ã
o Ch
huẩn 802.11a phát ở tần số 5 GHz và có thể đạ đến 54
ạt
megabit giây. Nó cũng sử d
t/ dụng mã O
OFDM. Nhữ
ững chuẩn mới hơn
hanh hơn chuẩn 802.11a, nhưng 802.11n
sau này như 802.11n còn nh
y c g
vẫn chư phải là c
ưa chuẩn cuối c
cùng.
Hoạt độ
ộng
Má tính xách tay cắm th
áy h hêm thẻ ad
dapter ở cổn PC card đang
ng d
liên lạc với ro
n outer có hai ăng-ten nằ đằng sa
ằm au.
Công Nghệ Mạng
Truyền thông qua mạng không dây là truyền thông vô tuyến hai chiều. Cụ
thể:
• Thiết bị adapter không dây (hay bộ chuyển tín hiệu không dây) của máy
tính chuyển đổi dữ liệu sang tín hiệu vô tuyến và phát những tín hiệu này đi
bằng một ăng-ten.
• Thiết bị router không dây nhận những tín hiệu này và giải mã chúng. Nó
gởi thông tin tới Internet thông qua kết nối hữu tuyến Ethernet.
Qui trình này vẫn hoạt động với chiều ngược lại, router nhận thông tin từ
Internet, chuyển chúng thành tín hiệu vô tuyến và gởi đến adapter không dây
của máy tính
Sóng WiFi
Các sóng vô tuyến sử dụng cho WiFi gần giống với các sóng vô tuyến
sử dụng cho thiết bị cầm tay, điện thoại di động và các thiết bị khác. Nó có thể
chuyển và nhận sóng vô tuyến, chuyển đổi các mã nhị phân 1 và 0 sang sóng
vô tuyến và ngược lại.
Tuy nhiên, sóng WiFi có một số khác biệt so với các sóng vô tuyến khác ở
chỗ:
• Chúng truyền và phát tín hiệu ở tần số 2.5 GHz hoặc 5GHz. Tần số này
cao hơn so với các tần số sử dụng cho điện thoại di động, các thiết bị
cầm tay và truyền hình. Tần số cao hơn cho phép tín hiệu mang theo
nhiều dữ liệu hơn.
• Chúng dùng chuẩn 802.11a/b/g.
Chắc hẳn trong thời gian gần đây ít nhiều bạn cũng đã nghe nói hoặc đã
đọc trên các tạp chí CNTT về dự thảo chuẩn Wi-Fi mới, IEEE 802.11n. Trong
khi chờ đợi sản phẩm chuẩn này chính thức ra đời, bạn có thể tìm hiểu
802.11n mang lại những gì cho người dùng qua các trích dẫn từ Wi-Fi Alliance
Điểm mạnh chính là tốc độ! IEEE 802.11n có tốc độ nhanh ít nhất 4 lần và
có thể lên đến 8 lần so với IEEE 802.11 hiện hành. Sản phẩm ứng dụng chuẩn
802.11n sẽ xuất hiện sau khi đặc tả kỹ thuật được phê chuẩn. Hiện tại, chỉ có
thiết bị ứng dụng chuẩn 802.11n dự thảo và khả năng các sản phẩm dự thảo
từ các hãng khác nhau có thể không làm việc được với nhau. Lưu ý là sản
phẩm theo các bản dự thảo chuẩn này có thể không tương thích ngược với
các sản phẩm theo chuẩn cũ (IEEE 802.11a/b/g).
5
Công Nghệ Mạng
Các s
sản phẩm được Wi-F Alliance cấp chứng nhận nhấ thiết phả có khả
Fi g ất ải
năng tương thíc ngược v các sản phẩm chu trước n Đây là một trong
ch với n uẩn nó.
những yêu cầu được Wi-F Alliance c hướng dẫn để ph triển chuẩn IEEE
Fi cấp hát
802.11n hoàn ch
hỉnh. Vì thế để đảm b khả năng các thiế bị hiện tạ làm việc
ế, bảo ết ại
được với các th bị chuẩ 802.11n tương lai, khách hàn có thể chọn mua
c hiết ẩn ng c
các sản phẩm có logo "Wi- Certified để chắc chắn đây là sản phẩm tốt nhất,
-Fi d" à m
khách hàng có thể vào tran www.wi-fi.org kiểm tra.
h ng
W có thể hoạt động trên cả b tần số và có thể nh qua lại giữa các
WiFi ể g ba à hảy
tần số khác nha một các nhanh c
ố au ch chóng. Việc nhảy qua lại giữa các tần số
c
giúp giảm thiểu sự nhiễu sóng và ch phép nh
ho hiều thiết b kết nối không dây
bị k
cùng một lúc.
Adapter
r
Mộ adapter c
ột cắm vào kh PCI cho máy tính để bàn.
he ể
Cá máy tính nằm trong vùng phủ sóng WiFi cần có cá bộ thu kh
ác h g i ác hông dây,
adapt để có th kết nối v mạng. Các bộ này có thể đư tích hợp vào các
ter, hể vào y ược
máy tính xách ta hay để bàn hiện đạ Hoặc đư thiết kế ở dạng để cắm vào
t ay b ại. ược ế ể
khe P card hoặ cổng US hay khe PCI.
PC ặc SB, e
Kh đã được cài đặt ad
hi dapter khôn dây và phần mềm điều khiển (driver),
ng m n
máy tính có thể tự động nh diện và hiển thị cá mạng không dây đa tồn tại
t hận ác ang
trong khu vực.
Router
Ng
guồn phát s
sóng WiFi là máy tính v
à với:
1. Một cổng để nối cáp hoặc modem ADSL
p
2. Một route (bộ định tuyến)
er t
3. Một hub E
Ethernet
4. Một firewa
all
Công Nghệ Mạng
5. Một access point không dây
Hầu hết các router có độ phủ sóng trong khoảng bán kính 30,5met về mọi
hướng. Có các thiết bị gia tăng hoặc lặp lại độ phủ sóng để làm tăng diện tích
phủ sóng của router. Nhiều router có có thể sử dụng hơn một chuẩn 802.11.
Hầu hết các router đều có một giao diện sử dụng dạng web cho phép thay đổi
cấu hình như: tên của hệ thống mạng, kênh router sử dụng (hầu hết các router
mặc định sử dụng kênh 6, tuy nhiên có thể chuyển kênh để tránh nhiễu với
nguồn phát sóng lân cận nằm cùng kênh), các chế độ bảo mật router (tên truy
cập và mật khẩu cho mạng).
Các chế độ bảo mật của router thường có:
• Wired Equivalency Privacy (WEP) sử dụng công nghệ mã hóa 64 bit
hoặc 128 bit. Mã hóa 128 bit an toàn hơn. Những ai muốn sử dụng mạng đã
được kích hoạt WEP đều phải biết khóa WEP, khóa này thường là mật khẩu
dạng dãy số.
• WiFi Protected Access (WPA) là một bước tiến của WEP và hiện giờ là
một phần của giao thức mạng bảo mật không dây 802.11i. Nó sử dụng giao
thức mã hóa toàn bộ bằng một khóa tạm thời. Giống như WEP, bảo mật WPA
cũng phải đăng nhập bằng một mật khẩu. Hầu hết các điểm truy cập không
dây công cộng hoặc là mở hoàn toàn hoặc bảo mật bằng WPA hay WEP 128
bit.
• Media Access Control (MAC) bảo mật bằng cách lọc địa chỉ của máy
tính. Nó không dùng mật khẩu đối với người sử dụng, nó căn cứ vào phần
cứng vật lý của máy tính. Mỗi một máy tính đều có riêng một địa chỉ MAC độc
nhất. Việc lọc địa chỉ MAC chỉ cho phép những máy đã đăng ký mới được
quyền truy cập mạng. Cần đăng ký địa chỉ của máy tính khi thiết lập trong
router
Khác với Bluetooth chỉ kết nối ở tốc độ 1Mb/s, tầm hoạt động ngắn dưới 10 mét, WiFi cũng
là một công nghệ kết nối không dây nhưng có tầm hoạt động và tốc độ truyền dữ liệu cao hơn
hẳn. Điều đó cho phép bạn có thể duyệt web, nhận email bằng máy tính xách tay, ĐTDĐ, PDA
hay thiết bị cầm tay khác tại những nơi công cộng một cách dễ dàng.
2. SỬ DỤNG
2.1 Mô hình mạng sử dụng WiFi
Sơ đồ minh hoạ cho trường hợp bạn đang có một hệ thống mạng cục bộ nối cáp thông thường
và có kết nối Internet ADSL. Bạn muốn các thiết bị di động như máy tính xách tay, PDA hay
7
Công Nghệ Mạng
thậm chí một vài máy tính để bàn được nối vào mạng mà không cần phải nối cáp. Do vậy bạn
cần lắp đặt thêm một trạm thu phát sóng vô tuyến để làm cầu nối không dây giữa các thiết bị di
động với thiết bị mạng trung tâm. Trạm thu phát này còn được gọi là Wireless Access Point và
được nối cáp trực tiếp với thiết bị mạng.
2.2 Thiết lập hệ thống mạng WiFi
Kết nối Wireless Access Point (AP) vào LAN
Bạn dùng một đoạn cáp mạng UTP thông thường với 2 đầu RJ45 để nối vào 2 cổng RJ45
tương ứng lần lượt trên AP và switch.
Khai báo các thông số cho Wireless Access Point
Trong hầu hết trường hợp, bạn chỉ cần bật nguồn cho AP là có thể sử dụng được. Tuy
nhiên nếu bạn muốn có một vài thay đổi, bạn có thể nhập địa chỉ IP của AP trong cử sổ trình
duyệt để mở cửa sổ cấu hình AP thông qua giao diện web.
Những thông số mà bạn nên quan tâm khi cấu hình là SSID, kênh phát sóng, bật/tắt chế độ mã
hóa, username và password truy cập AP…
Máy chủ cấp phát địa chỉ tự động
Đầu tiên, để thuận tiện cho các thiết bị di động tự động kết nối vào mạng khi bật chế độ
WiFi, bạn nên cài đặt trong mạng dịch vụ cấp phát địa chỉ IP tự động - DHCP.
Bạn có thể sử dụng dịch vụ DHCP tích hợp sẵn trong modem ADSL hoặc được cài đặt trên
một máy chủ trong mạng. Trong đó, bạn thiết lập một vài thông số đơn giản như: phạm vi cấp
địa chỉ IP, địa chỉ của cổng kết nối ra Internet của mạng này. Các thiết bị WiFi khi họat động sẽ
nhận các địa chỉ này một cách tự động và nhờ vậy có thể giao tiếp với nhau hay kết nối ra
Internet mà người sử dụng không cần phải thiết lập gì cả.
Kết nối máy tính qua Wifi
Nếu máy tính xách tay của bạn không tích hợp sẵn WiFi bạn cần gắn thêm một thiết bị WiFi
(WiFi Adapter) vào máy tính thông qua giao tiếp PCMCIA hoặc USB.
Kết nối điện thoại di động qua Wifi
Bạn bật tính năng Wifi của điện thoại di động lên, sau đó chờ cho ĐTDĐ dò tìm Wireless
Access Point và thực hiện kết nối.
3. BẢO MẬT
Bảo mật là vấn đề rất quan trọng và đặc biệt rất được sự quan tâm của những doanh
nghiệp. Không những thế, bảo mật cũng là nguyên nhân khiến doanh nghiệp e ngại khi cài đặt
mạng cục bộ không dây (wireless LAN). Họ lo ngại về bảo mật trong WEP(Wired Equivalent
Privacy), và quan tâm tới những giải pháp bảo mật mới thay thế an toàn hơn.
8
Công Nghệ Mạng
IEEE và Wi-Fi Alliance đã phát triển một giải pháp bảo mật hơn là: Bảo vệ truy cập Wi-Fi WPA
(Wi-Fi Protected Access) và IEEE 802.11i (cũng được gọi là "WPA2 Certified" theo Wi-Fi
Alliance) và một giải pháp khác mang tên VPN Fix cũng giúp tăng cường bảo mật mạng không
dây.
Theo như Webtorial, WPA và 802.11i được sử dụng tương ứng là 29% và 22%. Mặt khác,
42% được sử dụng cho các "giải pháp tình thế" khác như: bảo mật hệ thống mạng riêng ảo
VPN (Vitual Private Network) qua mạng cục bộ không dây.
Vậy, chúng ta nên lựa chọn giải pháp bảo mật nào cho mạng không dây?
WEP:
Bảo mật quá tồi
WEP (Wired Equivalent Privacy) có nghĩa là bảo mật không dây tương đương với có dây.
Thực ra, WEP đã đưa cả xác thực người dùng và đảm bảo an toàn dữ liệu vào cùng một
phương thức không an toàn. WEP sử dụng một khoá mã hoá không thay đổi có độ dài 64 bit
hoặc 128 bit, (nhưng trừ đi 24 bit sử dụng cho vector khởi tạo khoá mã hoá, nên độ dài khoá
chỉ còn 40 bit hoặc 104 bit) được sử dụng để xác thực các thiết bị được phép truy cập vào
trong mạng, và cũng được sử dụng để mã hoá truyền dữ liệu.
Rất đơn giản, các khoá mã hoá này dễ dàng bị "bẻ gãy" bởi thuật toán brute-force và kiểu
tấn công thử lỗi (trial-and-error). Các phần mềm miễn phí như Airsnort hoặc WEPCrack sẽ cho
phép hacker có thể phá vỡ khoá mã hoá nếu họ thu thập đủ từ 5 đến 10 triệu gói tin trên một
mạng không dây. Với những khoá mã hoá 128 bit cũng không khá hơn: 24 bit cho khởi tạo mã
hoá nên chỉ có 104 bit được sử dụng để mã hoá, và cách thức cũng giống như mã hoá có độ
dài 64 bit nên mã hoá 128 bit cũng dễ dàng bị bẻ khoá. Ngoài ra, những điểm yếu trong những
vector khởi tạo khoá mã hoá giúp cho hacker có thể tìm ra mật khẩu nhanh hơn với ít gói thông
tin hơn rất nhiều.
Không dự đoán được những lỗi trong khoá mã hoá, WEP có thể được tạo ra cách bảo mật
mạnh mẽ hơn nếu sử dụng một giao thức xác thực mà cung cấp mỗi khoá mã hoá mới cho
mỗi phiên làm việc. Khoá mã hoá sẽ thay đổi trên mỗi phiên làm việc. Điều này sẽ gây khó
khăn hơn cho hacker thu thập đủ các gói dữ liệu cần thiết để có thể bẽ gãy khoá bảo mật.
Giải pháp tình thế:
VPN (Vitual Private Network) Fix
Nhận ra sự yếu kém của WEP, những người sử dụng doanh nghiệp đã khám phá ra một
cách hiệu quả để bảo vệ mạng không dây WLAN của mình, được gọi là VPN Fix. Ý tưởng cơ
9
Công Nghệ Mạng
bản của phương pháp này là coi những người sử dụng WLAN như những người sử dụng dịch
vụ truy cập từ xa.
Trong cách cấu hình này, tất các những điểm truy cập WLAN, và cũng như các máy tính
được kết nối vào các điểm truy cập này, đều được định nghĩa trong một mạng LAN ảo (Vitual
LAN). Trong cơ sở hạ tầng bảo mật, các thiết bị này được đối xử như là "không tin tưởng".
Trước khi bất cứ các thiết bị WLAN được kết nối, chúng sẽ phải được sự cho phép từ thành
phần bảo mật của mạng LAN. Dữ liệu cũng như kết nối của các thiết bị sẽ phải chạy qua một
máy chủ xác thực như RADIUS chẳng hạn... Tiếp đó, kết nối sẽ được thiết lập thành một tuyến
kết nối bảo mật đã được mã hoá bởi một giao thức bảo mật ví dụ như IPSec, giống như khi sử
dụng các dịch vụ truy cập từ xa qua Internet.
Tuy nhiên, giải pháp này cũng không phải là hoàn hảo, VPN Fix cần lưu lượng VPN lớn
hơn cho tường lửa, và cần phải tạo các thủ tục khởi tạo cho từng người sử dụng. Hơn nữa,
IPSec lại không hỗ những thiết bị có nhiều chức năng riêng như thiết bị cầm tay, máy quét mã
vạch... Cuối cùng, về quan điểm kiến trúc mạng, cấu hình theo VPN chỉ là một giải pháp tình
thế chứ không phải là sự kết hợp với WLAN.
Giải pháp bảo mật bằng xác thực
Một sự thật là khi đã khám phá ra những lỗi về bảo mật trong mạng LAN không dây, ngành
công nghiệp đã phải tốn rất nhiều công sức để giải quyết bài toán này. Một điều cần ghi nhớ là
chúng ta cần phải đối diện với 2 vấn đề: xác thực và bảo mật thông tin. Xác thực nhằm đảm
bảo chắc chắn người sử dụng hợp pháp có thể truy cập vào mạng. Bảo mật giữ cho truyền dữ
liệu an toàn và không bị lấy trộm trên đường truyền.
Một trong những ưu điểm của xác thực là IEEE 802.1x sử dụng giao thức xác thực mở rộng
EAP (Extensible Authentication Protocol). EAP thực sự là một cơ sở tốt cho xác thực, và có
thể được sử dụng với một vài các giao thức xác thực khác. Những giao thức đó bao gồm MD5,
Transport Layer Security (TLS), Tunneled TLS (TTLS), Protected EAP (PEAP) và Cisco's
Lightweight EAP (LEAP).
Thật may mắn, sự lựa chọn giao thức xác thực chỉ cần vài yếu tố cơ bản. Trước hết, một cơ
chế chỉ cần cung cấp một hoặc 2 cách xác thực, có thể gọi là sự xác thực qua lại (mutual
authentication), có nghĩa là mạng sẽ xác thực người sử dụng và người sử dụng cũng sẽ xác
thực lại mạng. Điều này rất quan trọng với mạng WLAN, bởi hacker có thể thêm điểm truy cập
trái phép nào đó vào giữa các thiết bị mạng và các điểm truy cập hợp pháp (kiểu tấn công
man-in-the-middle), để chặn và thay đổi các gói tin trên đường truyền dữ liệu. Và phương thức
mã hoá MD5 không cung cấp xác thực qua lại nên cũng không được khuyến khích sử dụng
WLAN.
Chuẩn mã hoá 802.11i hay WPA2
Một giải pháp về lâu dài là sử dụng 802.11i tương đương với WPA2, được chứng nhận
bởi Wi-Fi Alliance. Chuẩn này sử dụng thuật toán mã hoá mạnh mẽ và được gọi là Chuẩn mã
10
Công Nghệ Mạng
hoá nâng cao AES (Advanced Encryption Standard). AES sử dụng thuật toán mã hoá đối xứng
theo khối Rijndael, sử dụng khối mã hoá 128 bit, và 192 bit hoặc 256 bit.
Để đánh giá chuẩn mã hoá này, Viện nghiên cứu quốc gia về Chuẩn và Công nghệ của Mĩ,
NIST (National Institute of Standards and Technology), đã thông qua thuật toán mã đối xứng
này. Và chuẩn mã hoá này được sử dụng cho các cơ quan chính phủ Mĩ để bảo vệ các thông
tin nhạy cảm. Nếu muốn biết chi tiết về cách làm việc của thuật toán Rijndael, bạn có thể ghé
thăm http://en.wikipedia.org/wiki/Rijndael
Trong khi AES được xem như là bảo mật tốt hơn rất nhiều so với WEP 128 bit hoặc 168 bit
DES (Digital Encryption Standard). Để đảm bảo về mặt hiệu năng, quá trình mã hoá cần được
thực hiện trong các thiết bị phần cứng như tích hợp vào chip. Tuy nhiên, rất ít card mạng
WLAN hoặc các điểm truy cập có hỗ trợ mã hoá bằng phần cứng tại thời điểm hiện tại. Hơn
nữa, hầu hết các thiết bị cầm tay Wi-Fi và máy quét mã vạch đều không tương thích với chuẩn
802.11i.
WPA (Wi-Fi Protected Access)
Nhận thấy được những khó khăn khi nâng cấp lên 802.11i, Wi-Fi Alliance đã đưa ra giải
pháp khác gọi là Wi-Fi Protected Access (WPA). Một trong những cải tiến quan trọng nhất của
WPA là sử dụng hàm thay đổi khoá TKIP (Temporal Key Integrity Protocol). WPA cũng sử
dụng thuật toán RC4 như WEP, nhưng mã hoá đầy đủ 128 bit. Và một đặc điểm khác là WPA
thay đổi khoá cho mỗi gói tin. Các công cụ thu thập các gói tin để phá khoá mã hoá đều không
thể thực hiện được với WPA. Bởi WPA thay đổi khoá liên tục nên hacker không bao giờ thu
thập đủ dữ liệu mẫu để tìm ra mật khẩu. Không những thế, WPA còn bao gồm kiểm tra tính
toàn vẹn của thông tin (Message Integrity Check). Vì vậy, dữ liệu không thể bị thay đổi trong
khi đang ở trên đường truyền.
Một trong những điểm hấp dẫn nhất của WPA là không yêu cầu nâng cấp phần cứng.
Các nâng cấp miễn phí về phần mềm cho hầu hết các card mạng và điểm truy cập sử dụng
WPA rất dễ dàng và có sẵn. Tuy nhiên, WPA cũng không hỗ trợ các thiết bị cầm tay và máy
quét mã vạch. Theo Wi-Fi Alliance, có khoảng 200 thiết bị đã được cấp chứng nhận tương
thích WPA.
WPA có sẵn 2 lựa chọn: WPA Personal và WPA Enterprise. Cả 2 lựa chọn này đều sử
dụng giao thức TKIP, và sự khác biệt chỉ là khoá khởi tạo mã hoá lúc đầu. WPA Personal thích
hợp cho gia đình và mạng văn phòng nhỏ, khoá khởi tạo sẽ được sử dụng tại các điểm truy
cập và thiết bị máy trạm. Trong khi đó, WPA cho doanh nghiệp cần một máy chủ xác thực và
802.1x để cung cấp các khoá khởi tạo cho mỗi phiên làm việc.
Trong khi Wi-Fi Alliance đã đưa ra WPA, và được coi là loại trừ mọi lỗ hổng dễ bị tấn
công của WEP, nhưng người sử dụng vẫn không thực sự tin tưởng vào WPA. Có một lỗ hổng
trong WPA và lỗi này chỉ xảy ra với WPA Personal. Khi mà sử dụng hàm thay đổi khoá TKIP
được sử dụng để tạo ra các khoá mã hoá bị phát hiện, nếu hacker có thể đoán được khoá khởi
tạo hoặc một phần của mật khẩu, họ có thể xác định được toàn bộ mật khẩu, do đó có thể giải
11
Công Nghệ Mạng
mã được dữ liệu. Tuy nhiên, lỗ hổng này cũng sẽ bị loại bỏ bằng cách sử dụng những khoá
khởi tạo không dễ đoán (đừng sử dụng những từ như "PASSWORD" để làm mật khẩu).
Điều này cũng có nghĩa rằng kĩ thuật TKIP của WPA chỉ là giải pháp tạm thời , chưa
cung cấp một phương thức bảo mật cao nhất. WPA chỉ thích hợp với những công ty mà không
không truyền dữ liệu "mật" về những thương mại, hay các thông tin nhạy cảm... WPA cũng
thích hợp với những hoạt động hàng ngày và mang tính thử nghiệm công nghệ.
4. KẾT LUẬN
WiFi cùng với các chuẩn kết nối không dây khác như hồng ngoại, Bluetooth ngày càng
được ứng dụng nhiều trong các thiết bị di động và cầm tay do tính thuận tiện, đơn giản và dễ
sử dụng. Mong rằng qua các chuyên đề về các chuẩn kết nối không dây, các bạn sẽ thấy quen
thuộc với các chuẩn này và khai thác tốt hiệu quả của chúng
5. ÖÙng duïng coâng ngheä maïng khoâng daây Wifi
Microsoft đang phát triển một kiến trúc ảo dành cho card mạng LAN không dây
(WLAN) giúp người dùng Wi-Fi có thể kết nối đồng thời một máy tính tới nhiều mạng
không dây khác nhau.
Hiện tại công nghệ VirtualWiFi vẫn đang được Microsoft nghiên cứu; và khi được hoàn
thành, nó có thể giải quyết các vấn đề phát sinh từ thế hệ mạng kế tiếp. Công nghệ mới sẽ cho
phép người dùng có thể kết nối tới máy tính từ một mạng Wi-Fi và lướt Web trên một mạng
không dây khác.
Ngoài khả năng kết nối trên, công nghệ VirtualWiFi còn có khả năng chuyển
tiếp tín hiệu Wi-Fi tới các laptop trong vùng phủ sóng. Và như vậy, những hệ
thống kiểu này có thể đóng vai trò như một điểm truy cập (access point) không
dây, kết nối những máy tính khác nằm ngoài vùng phủ sóng từ điểm truy cập
trung tâm.
Công nghệ mới cũng là một trong những sáng kiến cải tiến
khả năng truy cập và phủ sóng của mạng không dây mà
Microsoft hứa hẹn sẽ mang lại cho người dùng. Tuy nhiên,
vẫn còn quá sớm để hy vọng đón nhận một công nghệ kết
nối không dây tiên tiến như VirtualWiFi trong một hoặc hai
năm nữa
Trong tháng 9 này, hãng Nikon sẽ tung ra
hai model máy ảnh số đầu tiên tích hợp tính
năng kết nối mạng không dây WiFi theo chuẩn
IEEE802.11b/g với mức giá không quá
550USD.
12
Công Nghệ Mạng
Đó là model: Nikon Coolpix P1 và P2, có thể kết
nối trực tiếp vào máy tính để truyền ảnh đã chụp
qua mạng WiFi. Với các máy in hỗ trợ chuẩn in
ấn PictBridge, Nikon cung cấp thêm tùy chọn
card máy in không dây PD-10 có thể lắp thêm
Nikon Coolpix P1 giá 550USD
vào để in trực tiếp ảnh từ Nikon Coolpix P1 và P2
gởi qua.
Việc kết nối qua mạng không dây WiFi cho phép người chụp có thể gởi ngay hình ảnh đã
chụp đến các máy tính nằm ở nơi khác, thay vì phải kết nối bằng cách cắm dây cáp USB vào
máy tính như hiện nay.
Khác với các dòng máy ảnh số chuyên nghiệp
có tùy chọn card WiFi với mức giá cao đến chóng
mặt, hai model P1 và P2 của Nikon là dòng máy
phổ thông tích hợp sẵn chức năng WiFi với mức
giá khá mềm: Coolpix P1 giá 550USD, Coolpix
P2 giá 400USD. Card không dây cho máy in PD- Nikon Coolpix P2 giá 400USD
10 giá 50USD, sẽ được tung ra vào tháng 10 tới.
Trước đó, Nikon cũng đã dẫn đầu thị trường máy ảnh số có khả năng kết nối mạng không
dây như thiết bị tùy chọn cho các dòng máy chuyên nghiệp như bộ
III. Wimax
WiMAX là tên thương mại của chuẩn IEEE 802.16. Ban đầu chuẩn này
được tổ chức IEEE đưa ra nhằm giải quyết các vấn đề kết nối cuối cùng trong
một mạng không dây đô thị WMAN hoạt động trong tầm nhìn thẳng (Line of
Sight) với khoảng cách từ 30 tới 50 km. Nó được thiết kế để thực hiện đường
trục lưu lượng cho các nhà cung cấp dịch vụ Internet không dây, kết nối các
điểm nóng WiFi, các hộ gia đình và các doanh nghiệp….đảm bảo QoS cho các
dịch vụ thoại, video, hội nghị truyền hình thời gian thực và các dịch vụ khác với
tốc độ hỗ trợ lên tới 280 Mbit/s mỗi trạm gốc. Chuẩn IEEE 802.16-2004 hỗ trợ
thêm các hoạt động không trong tầm nhìn thẳng tại tần số hoạt động từ 2 tới
11 GHz với các kết nối dạng mesh (lưới) cho cả người dùng cố định và khả
chuyển. Chuẩn mới nhất IEEE 802.16e, được giới thiệu vào ngày 28/2/2006 bổ
sung thêm khả năng hỗ trợ người dùng di động hoạt động trong băng tần từ 2
13
Công Nghệ Mạng
tới 6 GHz với phạm vi phủ sóng từ 2 - 5 km. Chuẩn này đang được hy vọng là
sẽ mang lại dịch vụ băng rộng thực sự cho những người dùng thường xuyên di
động với các thiết bị như laptop, PDA tích hợp công nghệ WiMAX.
1. Tìm hieåu veà Wimax
WiMAX (viết tắt của Worldwide Interoperability for Microwave Access) là tiêu
chuẩn IEEE 802.16 cho việc kết nối Internet băng thông rộng không dây ở
khoảng cách lớn.
Theo Ray Owen, giám đốc sản phẩm WiMax tại khu vực châu Á-Thái Bình
Dương của tập đoàn Motorola: WiMax hoàn toàn không phải là phiên bản nâng
cấp của Wi-Fi có tiêu chuẩn IEEE 802.11, WiMax và Wi-Fi tuy gần gũi nhưng là
2 sản phẩm khác nhau và cũng không phải phát triển từ WiBro (4G), hay 3G.
WiMAX là kỹ thuật viễn thông cung cấp việc truyền dẫn không dây ở khoảng
cách lớn bằng nhiều cách khác nhau, từ kiểu kết nối điểm - điểm cho tới kiểu
truy nhập tế bào. Dựa trên các tiêu chuẩn IEEE 802.16, còn được gọi là
WirelessMAN. WiMAX cho phép người dùng có thể duyệt Internet trên máy
laptop mà không cần kết nối vật lý bằng cổng Ethernet tới router hoặc switch.
Tên WiMAX do WiMAX Forum tạo ra, bắt đầu từ tháng 6 năm 2001 đề xướng
việc xây dựng một tiêu chuẩn cho phép kết nối giữa các hệ thống khác nhau.
Diễn đàn này cũng miêu tả WiMAX là "tiêu chuẩn dựa trên kỹ thuật cho phép
chuyền dữ liệu không dây băng thông rộng giống như với cáp và DSL."
Khoá họp Hội đồng thông tin vô tuyến 2007 (RA-07) của Liên minh viễn
thông thế giới (ITU), được tổ chức tại Gennève, Thụy Sĩ từ ngày 15-
19/10/2007, đã thông qua việc bổ sung giao diện vô tuyến OFDMA TDD
WMAN (WiMAX di động) vào họ giao diện vô tuyến IMT-2000 (thường vẫn
được biết dưới tên 3G).
Chuẩn IMT-2000 hiện có 5 giao diện vô tuyến CDMA Direct Spread (thường
được biết dưới tên WCDMA), CDMA Multi-Carrier ( thường được biết dưới tên
CDMA 2000), CDMA TDD, TDMA Single-Carrier, FDMA/TDMA. Sau khi được
bổ sung, chuẩn giao diện OFDMA TDD WMAN sẽ là chuẩn giao diện vô tuyến
thứ 6 của họ IMT-2000.
Các chỉ tiêu về đặc tính phát xạ (phát xạ giả, phát xạ ngoài băng) của các
trạm thu phát (BTS) và máy di động (MS) của WiMAX di động cũng đã được
bổ sung vào các chuẩn hiện áp dụng cho IMT-2000.
14
Công Nghệ Mạng
RA-07 cũng thông qua khuyến nghị về việc sử dụng băng tần 2500-2690
MHz cho IMT-2000. Theo đó có 3 phương án (C1, C2, C3) sử dụng băng tần.
Phương án C1 và C2 dành 2x70 MHz (đoạn 2500-2570 MHz và 2620-2690
MHz) sử dụng cho phương thức song công FDD để phù hợp với các công
nghệ di động truyền thống như HSPA, LTE. Phương án C3 cho phép dùng linh
hoạt giữa FDD và TDD, tạo thuận lợi cho việc sử dụng công nghệ TDD như
WiMAX di động. Đây sẽ là cơ sở quan trọng cho việc quy hoạch tần số cho
băng tần 2500-2690 MHz của các nước, cũng như ở Việt Nam.
Sở dĩ Diễn đàn WiMAX và các công ty ủng hộ WiMAX ra sức vận động để
đưa WiMAX di động vào IMT-2000 là do WiMAX di động được phát triển dựa
trên chuẩn 802.16e của IEEE và sản phẩm phải phù hợp với các bộ tiêu chí
(profile) của Diễn đàn WiMAX (mỗi profile gồm nhiều tiêu chí, trong đó có băng
tần sử dụng, phương thức song công). Tuy nhiên, cả IEEE lẫn Diễn đàn
WiMAX lại không có vai trò trong việc đưa ra các quyết định liên quan đến
băng tần số được sử dụng.
Trong khi đó băng tần 2500-2690 MHz, băng tần chính của WiMAX di động,
lại được ITU phân bổ và hiện được nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là Châu
Âu dành cho IMT-2000. Dự kiến đây sẽ là băng tần của các công nghệ mới
phát triển từ công nghệ di động thế hệ 2 (GSM, CDMA) lên như HSPA, LTE,
UMB sử dụng phương thức song công FDD. Vì vậy, WiMAX ít có hoặc không
có cơ hội được sử dụng tại các nước đó.
Do đó, việc được kết nạp vào họ tiêu chuẩn IMT-2000 của ITU, sẽ giúp gạt
bỏ các trở ngại pháp lý, mở ra cơ hội để WiMAX di động có thể được sử dụng
các băng tần dành cho IMT-2000, được tham gia vào một thị trường rộng lớn.
Tuy nhiên, tại RA-07, Trung quốc, Đức và một số nhà sản xuất viễn thông
cho rằng WiMAX di động chưa đáp ứng được các tiêu chí kỹ thuật cần thiết
của IMT-2000 như các tham số về đặc tính phát xạ, hệ số dò kênh lân cận
(ACLR), chất lượng các dịch vụ của mạng chuyển mạch kênh, yêu cầu về
chuyển vùng (seamless handover),.. Vì vậy, mặc dù thông qua việc bổ sung
WiMAX di động, nhưng RA-07 yêu cầu cần tiếp tục nghiên cứu gấp về các vấn
đề còn tồn tại này.
Hơn nữa, việc được kết nạp vào họ IMT-2000 không nghĩa sẽ đảm bảo
được thành công về mặt thương mại cho WiMAX di động. Ngay trong 5 chuẩn
15
Công Nghệ Mạng
của họ IMT-2000 trước đây, chỉ có WCDMA là đang có sự thành công tương
đối trên thị trường, 4 chuẩn còn lại vẫn còn rất ít được sử dụng trong thực tế.
Bên cạnh vấn đề kết nạp WiMAX, RA-07 đã thông qua cách gọi liên quan
đến IMT-2000, các hệ thống sau IMT-2000 và IMT tiên tiến (IMT-2000
Advanced). Do định nghĩa về IMT-2000 (3G) của ITU đã được xây dựng từ
nhiều năm trước, nhiều công nghệ sau này như HSDPA, HSUPA, LTE, WiMAX
di động có khả năng cung cấp tốc độ kết nối cao hơn so với tốc độ do ITU định
nghĩa, nên nhiều hãng đã tận dụng để quảng cáo các hệ thống của mình là
3.5G, 3.9G thậm chí là 4G.
Trong khoá họp lần này, RA-07 đã quyết định cải tổ lại cơ cấu các nhóm
nghiên cứu về thông tin vô tuyến. Theo đó ITU thành lập nhóm nghiên cứu 5
về các nghiệp vụ thông tin vô tuyến mặt đất trên cơ sở sát nhập 2 nhóm nghiên
cứu Nhóm nghiên cứu 8 về các nghiệp vụ thông tin vô tuyến di động, Nhóm
nghiên cứu 9 về nghiệp vụ cố định. Các hoạt động nghiên cứu liên quan đến
vệ tinh nằm rải rác ở Nhóm nghiên cứu 6, 8, 9 cũng được gom về nhóm nghiên
cứu 4 để thành Nhóm nghiên cứu về các nghiệp vụ vệ tinh. Nhiệm vụ chính
của các Nhóm nghiên cứu vô tuyến là nghiên cứu các vấn đề đặt ra trong lĩnh
vực thông tin vô tuyến, quản lý phổ tần từ đó xây dựng các khuyến nghị (ITU-R
Recommendation), các Báo cáo (Report), các Sổ tay (Handbook). Các Nhóm
nghiên cứu của ITU-R còn đống vai trò quan trọng trong việc chuẩn bị nội dung
cho các Hội nghị thông tin vô tuyến thế giới.
Ngay sau khi kết thúc RA-07, Hội nghị thông tin vô tuyến thế giới 2007
(WRC-07) sẽ được tổ chức từ ngày 22/10 đến 16/11/2007 tại ITU
WiMAX hiện là một trong những chủ đề nóng bỏng mà giới công nghệ trên
thế giới cũng như trong nước quan tâm. Có quá nhiều câu hỏi về công nghệ
WiMAX. Vậy công nghệ WiMAX là gì?
16
Công Nghệ Mạng
Wimax cũ mà mới, có lẽ đối với nhiều người, những người quan tâm luôn dõi mắt từng
bước theo sự phát triển của WiMAX thì hiểu về nó rất rõ. Nhưng đối với rất nhiều người thì nó
dường như là một vấn đề khó có thể nắm bắt vì tại Việt Nam chưa có một nhà cung cấp dịch
vụ viễn thông nào chính thức đưa WiMAX vào thương mại hóa, khai thác tiềm năng của nó.
Do vậy, có rất nhiều câu hỏi đặt ra xoay quanh vấn đề này.
Công nghệ WiMAX là gì?
WiMAX là công nghệ dựa trên chuẩn 802.16 cho phép cung cấp các dịch vụ truy nhập
không dây mọi lúc mọi nơi. Các sản phẩm của WiMAX có thể sử dụng trong các loại hình cố
định hoặc di động.
Chuẩn 802.16 được phát triển để cung cấp các kết nối không nằm trong tầm nhìn thẳng
(NLoS) giữa các thuê bao và các trạm phát với bán kính phủ sóng của một Cell có thể từ 3 đên
10 km.
17
Công Nghệ Mạng
Tất cả các trạm phát và các thuê bao sử dụng công nghệ WiMAX phải trải qua quá trình
kiểm tra gaét gao để được cấp chứng nhận của WiMAX Forum. Hệ thống chứng chỉ WiMAX
Forum có thể kỳ vọng vào việc cung cấp dung lượng của WiMAX lên tới 40Mpbs trên một
kênh.
Nó đủ băng thông để hỗ trợ đồng thời hàng trăm doanh nghiệp với tốc độ kết nối T-1 và
hàng nghìn người dùng với tốc độ kết nối của DSL. WiMAX Forum trông đợi triển khai mạng di
động với dung lượng lên tới 15Mpbs trong một Cell tiêu chuẩn có bán kính có thể lên tới 3 Km.
Công nghệ WiMAX đã sẵn sàng kết hợp với máy tính xách tay và các thiết bị cầm tay PDA để
cung cấp dịch vụ truy cập internet không dây di động mọi lúc mọi nơi.
Những dịch vụ gì của WiMAX gì sẽ được đưa tới người dùng?
WiMAX sẽ cung cấp các kết nối băng rộng mọi lúc mọi nơi cho mọi loại thiết bị và trên bất
kỳ hệ thống mạng nào ví dụ như :
- Truy cập internet tốc độ cao tại những vùng hẻo lánh xa xôi.
- Về cơ bản, tăng tốc độ truyền dữ liệu cho các dịch vụ như là Game Online, Streaming
Video, Video Conferecing, VoIP và các dịch vụ cơ bản được xác định khác.
- Đem đến cho thiết bị Internet không dây và cước phí truy nhập một giá cả cạnh tranh
có thể so sánh với các dịch vụ internet qua Cable, DSL và cáp quang.
- …
Những thành phần chính trong của công nghệ WiMAX ?
Một phần chính quan trọng của WiMAX đó là tính khả chuyển giữa các thiết bị được chứng
nhận bởi WiMAX Forum. Các thiết bị từ nhiều hãng khác nhau đều có thể thay thế một cách dễ
18
Công Nghệ Mạng
dàng, điều này đảm bảo cho sự hoạt động của các nhà cung cấp dịch vụ khi mua thiết bị từ
các nhà cung cấp khác.
WiMAX Forum đã xây dựng một liên minh các nhà lãnh đạo trong lĩnh vực máy tính và viễn
thông để đưa ra một nền tảng phát triển chung cho sự phát triển toàn cầu của các dịch vụ
không dây băng rộng trên nền IP. Các thành phần chính khác như là :
- Chi phí thaáp
- Vùng phủ sóng rộng hơn: Công nghệ đằng sau WiMAX đã được tối ưu
để cung cấp vùng phủ sóng NLoS tốt hơn. Các ưu điểm của NloS là phủ sóng
ở những vùng rộng rãi, bán kính vùng phủ sóng tốt hơn so với dự kiến và chi
phí thấp hơn điều đó có nghĩa là với số lượng trạm phát và backhaul ít hơn,
quy hoạch tần số đơn giản, nhà trạm thấp hơn và thời gian cài đặt CPE nhanh
hơn. Những kỹ thuật nâng cao vùng phủ sóng NLoS lên như là : Diversity, mã
hóa theo không gian và thời gian, kỹ thuật tự động truyeàn lại các yêu cầu
(ARQ).
- Dung lượng cao hơn: Một ưu điểm chính của công nghệ WiMAX là sử
dụng phương pháp điều chế phân chia tần số trực giao qua Edge, GPRS,
HSPA để cung cấp hiệu quả sử dụng băng thông cao hơn và vì thế tốc độ
truyền dữ liệu cơ hơn, với nhiều hơn 1Mpbs downstream và tốc độ dữ liệu
cao. Quá trình điều chế thích nghi cũng làm tăng cường độ tin cậy của kết nối
cho hoạt động của lớp truyền dẫn và có thể giữa mức độ điều chế cao ôû
khoảng cách xa.
- Tiêu chuẩn cho các mô hình sử dụng (Cố định và di động): Công nghệ WiMAX
sẽ trở thành giải pháp hiệu quả về mặt kinh tế nhất cho các nhà cung cấp khi triển
khai cho bất kỳ mô hình sử dụng nào từ cố định cho đến di động. WiMAX Forum
chứng nhận các sản phẩm có tính khả chuyển và thích nghi dựa trên tiêu chuẩn
IEEE802.16.
Chuẩn 802.16 dùng trong mạng Wimax
Có hai chuẩn chúng ta quan tâm đó là 802.11 và 802.16. Chuẩn IEEE 802.16 là chuẩn
dùng cho mạng Wimax còn chuẩn IEEE 802.11 là chuẩn dùng cho mạng Wi-Fi.
Trong phần này chúng ta sẽ tập trung xem xét về chuẩn 802.16. Chuẩn 802.16 dựa trên kỹ
thuật RF gọi là phân chia đa tần số trực giao (OFDM) có hiệu quả cao trong việc truyền dữ liệu.
802.16 bao gồm các chuẩn 802.16, 802.16a, 802.16c, 802.16d, 802.16e, 802.16f, 802.16g ...
được minh họa trên Hình 2.
19
Công Nghệ Mạng
Hình 2. Chuẩn 802.16
Chuẩn 802.16 được đưa ra năm 2001 với băng tần 10-66 GHz và chỉ ứng dụng trong phạm
vi nhìn thẳng (LOS) điểm-điểm. Năm 2002 có thêm chuẩn 802.16, 802.16c. Năm 2003, được
bổ sung chuẩn 802.16a chủ yếu cho truy cập không dây băng rộng trong dải tần 2-11GHz ứng
dụng được cả trong tầm nhìn hạn chế (NLOS) điểm đa điểm. 802.16d được đưa ra năm 2004
cho các ứng dụng di động và cố định trong dải tần từ 2-66GHz và cuối cùng chuẩn 802.16e
cung cấp cho khả năng di động tốc độ cao với băng tần từ 2-66GHz có khả năng chuyển vùng
(roaming).
802.16 về cơ bản là khác 802.11 và hệ thống di động không dây như GSM, CDMA và
UMTS. 802.16 là hệ thống truy cập không dây cung cấp cho việc truy cập băng thông rộng với
nhiều thuê bao. Nó sử dụng phương tiện truyền dẫn cơ bản là sóng vi ba. Ngoài ra nó còn có
khả năng thích nghi và chuẩn hoá với các kỹ thuật hiện tại cho các dịch vụ băng rộng.
Hình 3. Vị trí 802.16 trong mạng
Diễn đàn WiMax đã thừa nhận các tính chất ưu việt này và cho phép chuẩn 802.16 hoạt
động với tần số 2.5GHz, 3.5GHz và 5.8GHz.WiMax có một số ưu điểm sau:
- Thích hợp cho các ứng dụng IP yêu cầu dải tần lớn cho cả di động và cố định.
- Giá cả thấp và vùng phủ sóng rộng hơn hệ thống tế bào hiện nay.
- Kết hợp tốt với cả mạng cố định và di động hiện tại; có thể chia sẻ lõi IP và các ứng dụng
văn phòng.
20
Copyright by webtailieu.net