• If this is your first visit, be sure to check out the FAQ by clicking the link above. You may have to register before you can post: click the register link above to proceed. To start viewing messages, select the forum that you want to visit from the selection below.
Xin chào ! Nếu đây là lần đầu tiên bạn đến với diễn đàn, xin vui lòng danh ra một phút bấm vào đây để đăng kí và tham gia thảo luận cùng VnPro.

Announcement

Collapse
No announcement yet.

802.11 n

Collapse
X
 
  • Filter
  • Time
  • Show
Clear All
new posts

  • 802.11 n

    I.WLAN là gì?



    WLAN là một loại mạng máy tính nhưng việc kết nối giữa các thành phần trong mạng không sử dụng các loại cáp như một mạng thông thường, môi trường truyền thông của các thành phần trong mạng là không khí. Các thành phần trong mạng sử dụng sóng điện từ để truyền thông với nhau.



    II.Lịch sử ra đời:



    Công nghệ WLAN lần đầu tiên xuất hiện vào cuối năm 1990, khi những nhà sản xuất giới thiệu những sản phẩm hoạt động trong băng tần 900Mhz. Những giải pháp này (không được thống nhất giữa các nhà sản xuất) cung cấp tốc độ truyền dữ liệu 1Mbps, thấp hơn nhiều so với tốc độ 10Mbps của hầu hết các mạng sử dụng cáp hiện thời.

    Năm 1992, những nhà sản xuất bắt đầu bán những sản phẩm WLAN sử dụng băng tần 2.4Ghz. Mặc dầu những sản phẩm này đã có t ốc độ truyền dữ liệu cao hơn nhưng chúng vẫn là những giải pháp riêng của mỗi nhà sản xuất không được công bố rộng rãi. Sự cần thiết cho việc hoạt động thống nhất giữa các thiết bị ở những dãy tần số khác nhau dẫn đến một số tổ chức bắt đầu phát triển ra những chuẩn mạng không dây chung.


    Năm 1997, Institute of Electrical and Electronics Engineers(IEEE) đã phê chuẩn sự ra đời của chuẩn 802.11, và cũng đư ợc biết với tên gọi WIFI (Wireless Fidelity) cho các mạng WLAN. Chuẩn 802.11 hỗ trợ ba phương pháp truyền tín hiệu, trong đó có bao gồm phương pháp truyền tín hiệu vô tuyến ở tần số 2.4Ghz.


    Năm 1999, IEEE thông qua hai sự bổ sung cho chuẩn 802.11 là các chuẩn 802.11a và 802.11b (định nghĩa ra những phương pháp truyền tín hiệu). Và những thiết bị WLAN dựa trên chuẩn 802.11b đã nhanh chóng tr ở thành công nghệ không dây vượt trội. Các thiết bị WLAN 802.11b truyền phát ở tần số 2.4Ghz, cung cấp tốc độ truyền dữ liệu có thể lên tới 11Mbps. IEEE 802.11b được tạo ra nhằm cung cấp những đặc điểm về tính hiệu dụng, thông lượng (throughput) và bảo mật để so sánh với mạng có dây.

    Năm 2003, IEEE công bố thêm một sự cải tiến là chuẩn 802.11g mà có thể truyền nhận thông tin ở cả hai dãy tần 2.4Ghz và 5Ghz và có thể nâng tốc độ truyền dữ liệu lên đến 54Mbps. Thêm vào đó, những sản phẩm áp dụng 802.11g cũng có thể tương thích ngược với các thiết bị chuẩn 802.11b. Hiện nay chuẩn 802.11g đ ã đạt đến tốc độ 108Mbps-300Mbps.

    802.11n

    Năm 2007, IEEE cho ra đời 802.11n có tốc độ lý thuyết lên đến 600Mbps và vùng phủ sóng rộng khoảng 250m. Hiện nay IEEE 802.11n vẫn còn đang trong giai đoạn thử nghiệm nhưng hầu hết mọi thiết bị trên thị trường điều có chuẩn này.

    Chuẩn Wi-Fi mới nhất trong danh mục Wi-Fi là 802.11n. 802.11n được thiết kế để cải thiện tính năng của 802.11g về tổng băng thông được hỗ trợ bằng cách tận dụng nhiều tín hiệu không dây và anten (gọi là công nghệ MIMO-multiple-input and multiple-output).

    Ưu điểm của 802.11n là tốc độ nhanh nhất, vùng phủ sóng tốt nhất; trở kháng lớn hơn để chống nhiễu từ các tác động của môi trường. Nhược điểm của 802.11n là chưa được phê chuẩn cuối cùng; giá cao hơn 802.11g; sử dụng nhiều luồng tín hiệu có thể gây nhiễu với các thiết bị 802.11b/g kế cận.



    III. Điểm mới của chuẩn 802.11n

    Một trong những điều mong đợi nhất của người dùng thiết bị đầu cuối Wi-Fi không gì khác ngoài tốc độ và tầm phủ sóng. Theo đặc tả kỹ thuật, chuẩn 802.11n có tốc độ lý thuyết lên đến 600Mbps (cao hơn 10 lần chuẩn 802.11g) và vùng phủ sóng rộng khoảng 250m (cao hơn chuẩn 802.11g gần 2 lần, 140m). Hai đặc điểm then chốt này giúp việc sử dụng các ứng dụng trong môi trường mạng Wi-Fi được cải tiến đáng kể, phục vụ tốt cho nhu cầu giải trí đa phương tiện, nhiều người dùng có thể xem phim chất lượng cao (HD, Full HD, Full HD 3D...), gọi điện thoại qua mạng Internet (VoIP), tải tập tin dung lượng lớn đồng thời... mà chất lượng dịch vụ và độ tin cậy vẫn luôn đạt mức cao.

    Bên cạnh đó, chuẩn 802.11n vẫn đảm bảo khả năng tương thích ngược với các sản phẩm trước đó, chẳng hạn, nếu sản phẩm Wi-Fi chuẩn n sử dụng đồng thời hai tần số 2,4GHz và 5GHz thì sẽ tương thích ngược với các sản phẩm chuẩn 802.11a/b/g.

    Chuẩn 802.11n đã được IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) phê duyệt đưa vào sử dụng chính thức và cũng đã được Hiệp hội Wi-Fi (Wi-Fi Alliance) kiểm định và cấp chứng nhận cho các sản phẩm đạt chuẩn. Chứng nhận chuẩn Wi-Fi 802.11n là bước cập nhật thêm một số tính năng tùy chọn cho 802.11n dự thảo 2.0 (draft 2.0, xem thêm bài viết ID:
    A0905_100) được Wi-Fi Alliance bắt đầu từ hồi tháng 6/2007; các yêu cầu cơ bản (băng tầng, tốc độ, MIMO, các định dạng khung, khả năng tương thích ngược) không thay đổi. Đây là tin vui cho những ai đang sở hữu thiết bị đạt chứng nhận 802.11n draft 2.0. Chứng nhận Wi-Fi n vẫn đảm bảo cho hơn 700 sản phẩm được cấp chứng nhận draft 2.0 trước đây (gồm máy tính, thiết bị điện tử tiêu dùng như tivi, máy chủ đa phương tiện (media server) và các thiết bị mạng). Tất cả thiết bị được cấp chứng nhận dạng draft n có đủ điều kiện để sử dụng logo "Wi-Fi CERTIFIED n" mà không cần phải kiểm tra lại (xem hình 1).
    Vậy đâu là những công nghệ quan trọng của chuẩn 802.11n? Một công nghệ mới luôn gắn liền với các cải tiến để nâng cao chất lượng dịch vụ và Wi-Fi 802.11n cũng vậy. Mục tiêu chính của công nghệ này là tăng tốc độ và tầm phủ sóng cho các thiết bị bằng cách kết hợp các công nghệ vượt trội và tiên tiến nhất (xem hình 2).


    a. MIMO trở thành bắt buộc
    Với đặc tả kỹ thuật được phê chuẩn, MIMO (tham khảo ID: A0905_100) là công nghệ bắt buộc phải có trong các sản phẩm Wi-Fi 802.11n. MIMO có thể làm tăng tốc độ lên nhiều lần thông qua kỹ thuật đa phân chia theo không gian (spatial multiplexing) - chia một chuỗi dữ liệu thành nhiều chuỗi dữ liệu nhỏ hơn và phát nhiều chuỗi nhỏ song song đồng thời trong cùng một kênh - tương tự các làn xe trên xa lộ. Ngoài ra, MIMO còn giúp cải thiện phạm vi phủ sóng và độ tin cậy (giảm tỉ lệ lỗi) của thiết bị thông qua một kỹ thuật được gọi là phân tập không gian (spatial diversity). Kết hợp với công nghệ MIMO là 2 kỹ thuật (tùy chọn): Mã hóa dữ liệu STBC (Space Time Block Coding) giúp cải thiện việc thu/phát tín hiệu trên nhiều anten; và chế độ HT Duplicate (MCS 32) - cho phép gửi thêm gói tin tương tự cùng lúc lên mỗi kênh 20MHz khi thiết bị hoạt động ở chế độ 40MHz – giúp tăng độ tin cậy cho thiết bị phát (xem hình 3).

    b. Nâng cao tần số
    Ngoài những lợi ích đạt được từ MIMO, công nghệ 802.11n còn sử dụng một số kỹ thuật khác nhằm tăng tốc độ dữ liệu nhanh hơn bằng cách sử dụng kênh (channelization) rộng hơn. Thay vì chỉ sử dụng kênh 20MHz như các chuẩn 802.11a/b/g trước đây, chuẩn 802.11n sử dụng cả hai kênh 20MHz và 40MHz. Các kênh 40MHz giúp tốc độ truyền dữ liệu tăng gấp đôi, lên đến 150Mbps/một chuỗi dữ liệu không gian (spatial stream), xem bảng tốc độ của chuẩn 802.11n (xem hình 4 và bảng tốc độ).


    c. Tăng cường hiệu năng


    Ngoài công nghệ MIMO, các thiết bị còn có thể được tích hợp thêm một số kỹ thuật khác để tăng tốc độ. Đầu tiên là kỹ thuật SGI (Short Guard Interval) cũng có thể góp phần cải thiện tốc độ bằng cách giảm kích thước của khoảng cách giữa các symbol (ký hiệu). Bên cạnh đó là một số kỹ thuật trên lớp vật lý với các cải tiến nhằm giảm overhead (gói tin mào đầu) - trực tiếp góp phần cải thiện tốc độ. Để giảm overhead, 802.11n dùng kỹ thuật tập hợp khung (frame aggregation - FA) - ghép hai hay nhiều khung (frame) thành một frame đơn để truyền đi. Chuẩn 802.11n sử dụng 2 kỹ thuật ghép frame: A-MSDU (Aggregation - MAC Service Data Units) hay viết gọn là MSDU - làm tăng kích thước khung dùng để phát các frame qua giao thức MAC (Media Access Control) và A-MPDU (Aggregation - MAC Protocol Data Unit) - làm tăng kích thước tối đa của các frame 802.11n được phát đi lên đến 64K byte (chuẩn trước chỉ có 2304byte).
    Một cách cải thiện thông lượng bổ sung khác là giảm kích thước frame ACK xuống còn 8byte (chuẩn cũ là 128byte). Ngoài ra, một kỹ thuật được gọi là SGI (Short Guard Interval) cũng có thể góp phần cải thiện 10% tốc độ bằng cách giảm khoảng cách giữa các symbol (ký hiệu) từ 4 nano giây xuống còn 3,6 nano giây. Cuối cùng là kỹ thuật GreenField Preamble được sử dụng để rút ngắn gói tin đầu tiên của frame (preamble) nhằm cải thiện hiệu năng và công suất tiêu thụ cho thiết bị.

    d. Hiện thực phần cứng với 802.11n
    Các hãng sản xuất chip Wi-Fi lớn như Atheros, Broadcom đã xu ất xưởng các chip hỗ trợ chuẩn 802.11n và đã đạt được chứng nhận của Wi-Fi Alliance, chẳng hạn chip BCM943224HMS, BCM94313HMGB của Broadcom, chip AR5B195 của Atheros. Các chip này hỗ trợ đầy đủ 4 chuẩn 802.11a/b/g/n với rất nhiều tính năng tùy chọn (Short Guard Interval, Greenfield Preamble, A-MPDU, STBC, 40MHz trên tần số 2,4GHz hay 5GHz...), chế độ bảo mật WPA2 cao cấp, tính năng WMM (Wi-Fi Multimedia) hỗ trợ giải trí đa phương tiện và các tính năng tiện ích khác như cài đặt mã hóa Wi-Fi nhanh theo dạng PIN (Personal Identification Number) hay PBC
    (Push button configuration) ...
    Các hãng sản xuất thiết bị phần cứng cũng đã trình làng sản phẩm 802.11n đầu tiên của mình. Tra cứu trong danh sách các sản phẩm được Wi-Fi Alliance (www.wi-fi.org) cấp chứng nhận, bạn sẽ thấy rất nhiều hãng quen thuộc đã s ẵn sàng với 802.11n, ví dụ Apple A1355, Buffalo Nfiniti Router WHR-G300N, Cisco AIR-CT5500 và AP801-AGN-K9, D-Link DWA-525/ DWA-525EU/ DWA525US, DrayTek Vigor2930n/ Vigor2930Vn/ Vigor2930VSn/ Vigor2820Series/ Vigor2110FSeries, Huawei EchoLife WS310, Netgear DGN3500B... Đặc biệt, ngoài các sản phẩm là bộ định tuyến, Access Point, card mạng không dây còn có sản phẩm tích hợp Wi-Fi dành cho giải trí khác cũng được Wi-Fi Alliance cấp chứng nhận, nổi bật là đầu Blu-ray của các hãng LG, Panasonic, Sony, Samsung...

    e. Chọn sản phẩm
    Để chọn sản phẩm đạt chất lượng tốt, bạn cần quan tâm đến nhiều yếu tố. Đầu tiên là chọn nơi cung cấp sản phẩm uy tín, kế tiếp phải xem sản phẩm đó có đạt chứng nhận của Wi-Fi Alliance không (để đảm bảo nhiều yếu tố như công nghệ sử dụng trên thiết bị, khả năng tương thích ngược, độ tin cậy ... ).
    Để xem sản phẩm cần mua đạt chứng nhận hay chưa, bạn truy cập vào website của Wi-Fi Alliance (www.wi-fi.org), vào mục "Wi-Fi Certified Products", sau đó tìm kiếm sản phẩm của hãng cần xem (Search Product). Tại đây, bạn có thể xem các tính năng của sản phẩm (link đến hãng) và xem chứng nhận của sản phẩm (View Wi-Fi Certifications) như hình 6.
    Với cách làm này, ngoài việc biết sản phẩm đã đạt chuẩn quy định, bạn còn có thể biết khá đầy đủ thông tin về sản phẩm, từ các chuẩn mà thiết bị đạt được (chuẩn IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11g, IEEE 802.11n) cho đến các tính năng tùy chọn (Short Guard Interval, TX A-MPDU, 40MHz hoạt động trên tần số 5GHz); số spatial stream thu phát (3x3), 2 tần số 2,4GHz và 5GHz hoạt động đồng thời; bảo mật WPA2 với các loại EAP...
    Lâm Văn Tú
    Email :
    cntt08520610@gmail.com
    Viet Professionals Co. Ltd. (VnPro)
    149/1D Ung Văn Khiêm P25 Q.Bình thạnh TPHCM
    Tel: (08) 35124257 (5 lines)
    Fax (08) 35124314
    Tập tành bước đi....


Working...
X