Tweet
Wireless LAN cells
Một AP có thể cung cấp kết nối WLAN đến các client chỉ trong tầm vực phát sóng của nó. Phạm vi tín hiệu có thể được định nghĩa một cách tương đối bởi loại ăn ten đang được dùng cho AP. Trong môi trường không khí, phạm vi này có thể là một hình cầu bao bọc xung quanh một ăn ten vô hướng. Ít nhất, phạm vi phủ sóng sẽ xuất hiện như một vòng tròn trên mặt bằng của sàn. Bạn cũng cần nhớ rằng, phạm vi phủ sóng là ba chiều, nghĩa là cũng ảnh hưởng đên các sàn bên trên và bên dưới, trong trường hợp bạn triển khai trong một toà nhà nhiều tầng.
Vị trí đặt AP phải được hoạch định kỹ lưỡng sao cho phạm vi phủ sóng đạt được mức cần thiết. Mặc dù bạn thiết kế vị trí đặt AP theo một sơ đồ nào đó, hoạt động thật sự của wireless lan sẽ luôn hoạt động trong tình trạng thay đổi. Điều đó là do mặc dù vị trí của AP là cố định, các máy trạm không dây có thể thay đổi vị trí thường xuyên.
Vấn đề di chuyển của các máy trạm có thể làm cho phạm vi phủ sóng của AP trở nên khó khăn hơn dự kiến. Các máy trạm có thể di chuyển vòng quanh và phía sau những vật cản trong một phòng, phía sau tường, cửa…trong một tòa nhà. Giải pháp tốt nhất để thiết kế vị trí đặt AP và phạm vi phủ sóng là thực hiện một site survey - khảo sát mạng. Trong tiến trình site survey, một AP dùng để kiểm tra sẽ được đặt ở vị trí mong muốn hoặc dự kiến, trong khi một máy trạm không dây sẽ di chuyển xung quanh để đo chất lượng và độ mạnh của tín hiệu. Ý tưởng là thử nghiệm AP bằng chính môi trường thật, với những vật cản thật. Những vật cản thật này có thể gây ảnh hưởng lên hoạt động của máy client.
Phạm vi phủ sóng của một AP được gọi là một cell. Các client trong một cell có thể kết hợp với AP và sau đó truy cập mạng wlan. Khái niệm trên được mô tả trong hình dưới đây. Một máy ra khỏi cell bởi vì nó ra ngoài tầm tín hiệu của AP.
Giả sử một AP loại dùng trong nhà có bán kính phủ sóng là 100 feet, bao phủ vài phòng hay một phần của hành lang. Máy client có thể di chuyển thoải mái bên trong phạm vi (cell) đó và truy cập mạng không dây từ bất kỳ vị trí nào. Tuy nhiên, chỉ có một vùng phủ sóng thì hơi bị hạn chế bởi vì các máy trạm có thể hoạt động trong những phòng lân cận hoặc trên những tầng lầu khác. Các máy này dĩ nhiên không muốn mất kết nối khi đang ở những vị trí khác nhau.
Để mở rộng toàn bộ vùng phủ sóng của WLAN, các cell khác có thể che phủ các phòng lân cận bằng cách đặt thêm các AP trong toàn bộ khu vực tòa nhà. Ý tưởng là ta sẽ đặt AP sao cho các cell có thể bao phủ mọi vùng mà một máy client có thể đặt ở vị trí đó. Thật ra, các cell nên có những vùng chồng lấp lên nhau theo một tỉ lệ phần trăm nhỏ, như trong hình vẽ dưới đây:
Khi các cell là chồng lấp lên nhau, các AP láng giềng không thể dùng cùng tần số.
Nếu hai AP láng giềng sử dụng cùng một tần số, tự nó sẽ gây nhiễu lẫn nhau. Thay vào đó, các tần số được dùng trên các AP láng giềng phải không trùng lắp hoặc phải lệch nhau cho toàn khu vực.
Khi một máy trạm đã kết nối đến một AP, nó có thể tự do di chuyển xung quanh. Khi một máy trạm di chuyển từ một cell của AP sang một cell khác, kết nối cũng sẽ được chuyển từ AP sang AP khác. Việc di chuyển từ một AP sang một AP khác được gọi là chuyển vùng (roaming).
Sự chuyển động này được mô tả trong hình vẽ bên dưới. Khi máy trạm di chuyển dọc theo con đường, nó đi qua vùng phủ sóng của vài AP. Khi một máy trạm di chuyển từ một AP sang một AP khác, nó phải thiết lập lại kết nối với AP mới. Ngoài ra, các dữ liệu mà một máy trạm đang gửi trước khi ở trong trạng thái roaming cũng sẽ được tạm trung chuyển từ AP cũ sang AP mới. Theo cách này, bất kỳ máy trạm không dây nào khi thực hiện kết nối thì chỉ thông qua một AP ở một thời điểm. Điều này cũng giảm thiểu khả năng mất dữ liệu đang gửi hoặc đang nhận khi quá trình roaming diễn ra.
Khi bạn thiết kế một mạng không dây, bạn có thể cố gắng bao phủ một vùng lớn nhất có thể cho một AP. Bạn có thể cấu hình AP ở công suất phát tối đa của nó. Nếu làm như vậy, có thể bạn sẽ giảm số lượng AP cần thiết để bao phủ một vùng. Và vì vậy, sẽ giảm chi phí tổng thể. Tuy nhiên, bạn cũng nên xem xét một số yếu tố bất lợi khác nếu làm như trên.
Khi một AP được cấu hình để bao phủ một vùng rộng lớn, nó cũng tiềm tàng một khả năng là có quá nhiều máy kết nối vào. Tuy nhiên, bạn cần nhớ rằng một cell thì chỉ là một môi trường dùng chung mà tất cả các máy đều phải chia sẻ theo chế độ bán song công (half duplex). Khi số lượng máy trạm kết nối vào tăng lên, tổng số băng thông và thời gian cho mỗi máy sẽ giảm xuống.
Thay vào đó, hãy xem xét việc giảm kích thước của cell (bằng cách giảm công suất phát) sao cho chỉ có những máy trạm trong khoảng cách đủ gần có thể kết nối và dùng băng thông. Lúc này, AP cũng có thể giúp kiểm soát số lượng máy trạm đang kết nối ở một thời điểm bất kỳ nào đó. Điều này trở nên quan trọng cho các ứng dụng đòi hỏi băng thông cao hay thời gian đáp ứng thấp như voice, video hay các phần mềm y tế.
Khi kích thước của cell là giảm nhỏ, nó được gọi là microcells. Khái niệm này có thể được mở rộng trong những môi trường cần kiểm soát cao như các sàn chứng khoán. Trong những trường hợp này, công suất phát của AP và kích thước cell đựơc giảm thiểu, lúc này các cell được gọi là picocell.
bài 6: Cơ bản về sóng vô tuyến (còn tiếp)
Một AP có thể cung cấp kết nối WLAN đến các client chỉ trong tầm vực phát sóng của nó. Phạm vi tín hiệu có thể được định nghĩa một cách tương đối bởi loại ăn ten đang được dùng cho AP. Trong môi trường không khí, phạm vi này có thể là một hình cầu bao bọc xung quanh một ăn ten vô hướng. Ít nhất, phạm vi phủ sóng sẽ xuất hiện như một vòng tròn trên mặt bằng của sàn. Bạn cũng cần nhớ rằng, phạm vi phủ sóng là ba chiều, nghĩa là cũng ảnh hưởng đên các sàn bên trên và bên dưới, trong trường hợp bạn triển khai trong một toà nhà nhiều tầng.
Vị trí đặt AP phải được hoạch định kỹ lưỡng sao cho phạm vi phủ sóng đạt được mức cần thiết. Mặc dù bạn thiết kế vị trí đặt AP theo một sơ đồ nào đó, hoạt động thật sự của wireless lan sẽ luôn hoạt động trong tình trạng thay đổi. Điều đó là do mặc dù vị trí của AP là cố định, các máy trạm không dây có thể thay đổi vị trí thường xuyên.
Vấn đề di chuyển của các máy trạm có thể làm cho phạm vi phủ sóng của AP trở nên khó khăn hơn dự kiến. Các máy trạm có thể di chuyển vòng quanh và phía sau những vật cản trong một phòng, phía sau tường, cửa…trong một tòa nhà. Giải pháp tốt nhất để thiết kế vị trí đặt AP và phạm vi phủ sóng là thực hiện một site survey - khảo sát mạng. Trong tiến trình site survey, một AP dùng để kiểm tra sẽ được đặt ở vị trí mong muốn hoặc dự kiến, trong khi một máy trạm không dây sẽ di chuyển xung quanh để đo chất lượng và độ mạnh của tín hiệu. Ý tưởng là thử nghiệm AP bằng chính môi trường thật, với những vật cản thật. Những vật cản thật này có thể gây ảnh hưởng lên hoạt động của máy client.
Phạm vi phủ sóng của một AP được gọi là một cell. Các client trong một cell có thể kết hợp với AP và sau đó truy cập mạng wlan. Khái niệm trên được mô tả trong hình dưới đây. Một máy ra khỏi cell bởi vì nó ra ngoài tầm tín hiệu của AP.
Giả sử một AP loại dùng trong nhà có bán kính phủ sóng là 100 feet, bao phủ vài phòng hay một phần của hành lang. Máy client có thể di chuyển thoải mái bên trong phạm vi (cell) đó và truy cập mạng không dây từ bất kỳ vị trí nào. Tuy nhiên, chỉ có một vùng phủ sóng thì hơi bị hạn chế bởi vì các máy trạm có thể hoạt động trong những phòng lân cận hoặc trên những tầng lầu khác. Các máy này dĩ nhiên không muốn mất kết nối khi đang ở những vị trí khác nhau.
Để mở rộng toàn bộ vùng phủ sóng của WLAN, các cell khác có thể che phủ các phòng lân cận bằng cách đặt thêm các AP trong toàn bộ khu vực tòa nhà. Ý tưởng là ta sẽ đặt AP sao cho các cell có thể bao phủ mọi vùng mà một máy client có thể đặt ở vị trí đó. Thật ra, các cell nên có những vùng chồng lấp lên nhau theo một tỉ lệ phần trăm nhỏ, như trong hình vẽ dưới đây:
Khi các cell là chồng lấp lên nhau, các AP láng giềng không thể dùng cùng tần số.
Nếu hai AP láng giềng sử dụng cùng một tần số, tự nó sẽ gây nhiễu lẫn nhau. Thay vào đó, các tần số được dùng trên các AP láng giềng phải không trùng lắp hoặc phải lệch nhau cho toàn khu vực.
Khi một máy trạm đã kết nối đến một AP, nó có thể tự do di chuyển xung quanh. Khi một máy trạm di chuyển từ một cell của AP sang một cell khác, kết nối cũng sẽ được chuyển từ AP sang AP khác. Việc di chuyển từ một AP sang một AP khác được gọi là chuyển vùng (roaming).
Sự chuyển động này được mô tả trong hình vẽ bên dưới. Khi máy trạm di chuyển dọc theo con đường, nó đi qua vùng phủ sóng của vài AP. Khi một máy trạm di chuyển từ một AP sang một AP khác, nó phải thiết lập lại kết nối với AP mới. Ngoài ra, các dữ liệu mà một máy trạm đang gửi trước khi ở trong trạng thái roaming cũng sẽ được tạm trung chuyển từ AP cũ sang AP mới. Theo cách này, bất kỳ máy trạm không dây nào khi thực hiện kết nối thì chỉ thông qua một AP ở một thời điểm. Điều này cũng giảm thiểu khả năng mất dữ liệu đang gửi hoặc đang nhận khi quá trình roaming diễn ra.
Khi bạn thiết kế một mạng không dây, bạn có thể cố gắng bao phủ một vùng lớn nhất có thể cho một AP. Bạn có thể cấu hình AP ở công suất phát tối đa của nó. Nếu làm như vậy, có thể bạn sẽ giảm số lượng AP cần thiết để bao phủ một vùng. Và vì vậy, sẽ giảm chi phí tổng thể. Tuy nhiên, bạn cũng nên xem xét một số yếu tố bất lợi khác nếu làm như trên.
Khi một AP được cấu hình để bao phủ một vùng rộng lớn, nó cũng tiềm tàng một khả năng là có quá nhiều máy kết nối vào. Tuy nhiên, bạn cần nhớ rằng một cell thì chỉ là một môi trường dùng chung mà tất cả các máy đều phải chia sẻ theo chế độ bán song công (half duplex). Khi số lượng máy trạm kết nối vào tăng lên, tổng số băng thông và thời gian cho mỗi máy sẽ giảm xuống.
Thay vào đó, hãy xem xét việc giảm kích thước của cell (bằng cách giảm công suất phát) sao cho chỉ có những máy trạm trong khoảng cách đủ gần có thể kết nối và dùng băng thông. Lúc này, AP cũng có thể giúp kiểm soát số lượng máy trạm đang kết nối ở một thời điểm bất kỳ nào đó. Điều này trở nên quan trọng cho các ứng dụng đòi hỏi băng thông cao hay thời gian đáp ứng thấp như voice, video hay các phần mềm y tế.
Khi kích thước của cell là giảm nhỏ, nó được gọi là microcells. Khái niệm này có thể được mở rộng trong những môi trường cần kiểm soát cao như các sàn chứng khoán. Trong những trường hợp này, công suất phát của AP và kích thước cell đựơc giảm thiểu, lúc này các cell được gọi là picocell.
bài 6: Cơ bản về sóng vô tuyến (còn tiếp)