3 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN DUY TÂN ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG AD HOC VÔ TUYẾN Ngành: Công Nghệ Thông Tin Chuyên ngành: Truyền liệu Mạng máy tính Mã số: 60 48 15 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TRẦN HỒNG QUÂN Hà Nội 2009 MỤC LỤC MỤC LỤC .3 DANH MỤC HÌNH BẢNG KÝ HIỆU CÁC TỪ VIẾT TẮT CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG VÔ TUYẾN 13 1.1 Giới thiệu chung 13 1.2 Phân loại mạng không dây 14 1.3 Mạng cá nhân WPAN (Wireless Personal Area Networks) [5]-[7]-[8]-[12] .15 1.4 Mạng cục WLAN (Wireless Local Area Network) [5]-[7]-[8]-[12] .16 1.4.1 Lịch sử đời mạng WLAN 16 1.4.2 Một số ƣu điểm mạng WLAN .17 1.4.3 Nhƣợc điểm WLAN 18 1.4.4 Mạng WLAN có sở hạ tầng 19 1.4.5 Mạng Ad Hoc (MANET) [5]-[7]-[8]-[12] 20 1.4.5.1 Khái niệm số đặc điểm chung mạng Ad Hoc 20 1.4.5.2 Một số mạng Ad hoc điển hình 21 1.4.5.3 Các ứng dụng mạng Ad hoc 22 1.5 Mạng đô thị không dây WMAN [7]-[14] 23 1.6 Tóm tắt chƣơng 25 CHƢƠNG II: MÔ HÌNH KIẾN TRÚC MẠNG KHÔNG DÂY 802.11 26 2.2 Mô hình kiến trúc mạng không dây so với mô hình OSI [8] 26 2.3 Kiến trúc giao thức mạng WLAN theo chuẩn 802.11 [8]-[7]-[11]-[14] 28 2.3.1 IEEE 802.11b .28 2.3.2 IEEE 802.11a .29 2.3.4 IEEE 802.11i 30 2.3.5 IEEE 802.11n Error! Bookmark not defined 2.4 Lớp Vật Lý (Physical Layer) Error! Bookmark not defined 2.4.1 Kỹ thuật trải phổ nhảy tần [3]-[8]-[13] Error! Bookmark not defined 2.4.2 Kỹ thuật trải phổ trực tiếp (DSSS - Direct Sequence Spread Spectrum) [3]-[8]-[13] Error! Bookmark not defined 2.4.3 Kỹ thuật sử dụng hồng ngoại (Infrared Physical Layer) [3]-[4] Error! Bookmark not defined 2.4.4 Kỹ thuật OFDM [3]-[8]-[10]-[14] Error! Bookmark not defined 2.5 Lớp điều khiển truy cập môi trƣờng truyền [7]-[10] Error! Bookmark not defined 2.5.1 Giao thức truy cập CSMA/CA [8] Error! Bookmark not defined 2.5.2 Chức phối hợp phân tán Error! Bookmark not defined 2.5.2.1 DCF sử dụng phương pháp CSMA/CD [8]-[11] Error! Bookmark not defined 2.5.2.2 Sử dụng gói tin điều khiển RTS/CTS Error! Bookmark not defined 2.5.2.3 DCF sử dụng gói tin RTS/CTS để giải vấn đề Hidden Terminal Error! Bookmark not defined 2.5.3 Chức phối hợp theo điểm [8]-[11] Error! Bookmark not defined 2.6 Định dạng gói tin tầng MAC [8] Error! Bookmark not defined 2.6.1 Khuôn dạng gói tin tầng MAC Error! Bookmark not defined 2.6.2 Định dạng gói tin điều khiển ACK, RTS, CTS Error! Bookmark not defined 2.7 Lớp quản lý tầng MAC (MAC Management) Error! Bookmark not defined 2.7.1 Sự đồng hóa (Synchronization) [11] Error! Bookmark not defined 2.7.2 Quản lý lƣợng (Power Management) Error! Bookmark not defined 2.7.3 Quản lý chuyển vùng (Handoff) Error! Bookmark not defined CHƢƠNG III: ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG VÔ TUYẾN AD HOC Error! Bookmark not defined 3.1 Giới thiệu định tuyến mạng Ad hoc [9]-[10]-[11]-[12] Error! Bookmark not defined 3.2 Các yêu cầu thuật toán định tuyến cho mạng Ad hoc không dây Error! Bookmark not defined 3.2 Phân loại thuật toán định tuyến cho mạng Ad Hoc [11]-[12] Error! Bookmark not defined 3.2 Định tuyến theo vecter khoảng cách đích (DSDV - Destination Sequenced Distance Vector) [4]-[5]-[10]-[11]-[12] Error! Bookmark not defined 3.3 Định tuyến theo trạng thái đƣờng liên kết tối ƣu [5]-[11]-[12] Error! Bookmark not defined 3.4 Ad Hoc On-Demand Distance Vector (AODV) [5]-[11]-[12] Error! Bookmark not defined 3.5 Định tuyến nguồn động (DSR - Dynamic Source Routing) [5]-[10]-[11] Error! Bookmark not defined 3.6 Giao thức định tuyến vùng (ZRP - Zone Routing Protocol) [11]-[12] Error! Bookmark not defined 3.7 Tóm tắt Error! Bookmark not defined CHƢƠNG IV: XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH ĐỂ ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG CỦA CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN Error! Bookmark not defined 4.1 Bộ mô mạng NS2 [2]-[15]-[20] Error! Bookmark not defined 4.1.1 Giới thiệu Error! Bookmark not defined 4.1.2 Sự liên kết C++ OTCL Error! Bookmark not defined 4.1.3 Mô hình kiến trúc NS2 Error! Bookmark not defined 4.1.4 Các đặc điểm NS2 Error! Bookmark not defined 4.1.5 Khả mô NS Error! Bookmark not defined 4.2 Mô mạng di động không dây 802.11 NS [18]-[20]-[21] Error! Bookmark not defined 4.2.1 Các mô hình truyền sóng vô tuyến Error! Bookmark not defined 4.2.1.1 Mô hình FreeSpace Error! Bookmark not defined 4.2.1.2 Mô hình hai tia mặt đất (Two Ray Ground) Error! Bookmark not defined 4.2.1.3 Mô hình Shadowing Error! Bookmark not defined 4.2.2 Tạo nút di động (Mobile Node) Error! Bookmark not defined 4.2.3 Tạo chuyển động cho Node (Creating Node movements) Error! Bookmark not defined 4.2.4 Tạo lập lịch kiện (Creating Event Scheduler) Error! Bookmark not defined 4.2.5 Ghi lại vết kiện mô (vào file *.tr, *.nam) Error! Bookmark not defined 4.2.6 Tạo kết nối TCP nguồn sinh lƣu lƣợng Error! Bookmark not defined 4.2.7 Tạo kết nối UDP nguồn sinh lƣu lƣợng Error! Bookmark not defined 4.3 Cấu trúc tệp vết mạng di động không dây theo chuẩn 802.11 [16]-[18][19]-[20]-[21] Error! Bookmark not defined 4.4 Các công cụ xử lý sau mô Error! Bookmark not defined 4.4.1 Sử dụng Grep Error! Bookmark not defined 4.4.2 Xử lý file liệu với Awk Error! Bookmark not defined 4.4.3 Xử lý file liệu với Perl Error! Bookmark not defined 4.3.5 Vẽ đồ thị với gnuplot [26] Error! Bookmark not defined 4.3.6 Vẽ đồ thị với xgraph [27] Error! Bookmark not defined 4.3.7 Tổng hợp liệu với Trace graph [23]-[24]-[25] Error! Bookmark not defined 4.5 Mô mạng Ad hoc theo chuẩn IEEE 802.11 Error! Bookmark not defined 4.5.1 Thiết lập topo mạng Ad hoc Error! Bookmark not defined 4.5.2 Thực mô Error! Bookmark not defined 4.5.3 Đánh giá hiệu giao thức mạng Error! Bookmark not defined 4.5.3.1 Thông lượng trung bình Error! Bookmark not defined 4.5.3.2 Độ trễ trung bình Error! Bookmark not defined 4.5.3.3 Thăng giáng độ trễ trung bình Error! Bookmark not defined 4.5.3.4 Tỷ lệ gói tin Error! Bookmark not defined 4.5.4 Đánh giá tuyến đường thiết lập thời gian mô Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO .30 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Tổng quan mạng vô tuyến 14 Hình 1.2 : Tổng quát chuẩn mạng không dây 15 Hình 1.3: Mô hình mạng không dây có sở hạ tầng 19 Hình 1.4: Mô hình mạng không dây Ad hoc 21 Hình 1.5: Mạng Ad Hoc điển hình 21 Hình 2.1: Các chuẩn giao thức IEEE 802 mô hình OSI 27 Hình 2.2: Mô hình kiến trúc theo chuẩn 802.11 28 Hình 2.3: Các lựa chọn chuẩn 802.11b 29 Hình 2.4: Định dạng frame quy định FHSS 802.11 PHYError! Bookmark not defined Hình 2.5: Các kênh dải tần số hoạt động trùng đáng kể Error! Bookmark not defined Hình 2.6: Các kênh không xung đột khu vựcError! Bookmark not defined Hình 2.7: Định dạng frame quy định DSSS 802.11Error! Bookmark not defined Hình 2.8: Trực giao sóng mang OFDM miền tần số Error! Bookmark not defined Hình 2.9 Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)Error! Bookmark not defined Hình 2.10 : Quá trình mã hóa điều chế theo OFDM Error! Bookmark not defined Hình 2.11: Tầng MAC tầng vật lý theo chuẩn 802.11Error! Bookmark not defined Hình 2.12: Định nghĩa khoảng thời gian truy cập môi trƣờng truyền Error! Bookmark not defined Hình 2.13: Minh họa khoảng tranh chấp truy cập CSMA/CA Error! Bookmark not defined Hình 2.14: Minh họa giao thức truy cập CSMA/CA với trạmError! Bookmark not defined Hình 2.16: Gửi liệu unicast theo DFWMAC Error! Bookmark not defined Hình 2.17: Phân mảnh gói tin gửi liệu unicast theo DFWMACError! Bookmark not defined Hình 2.18: DCF sử dụng giao thức CSMA/CA Error! Bookmark not defined Hình 2.19: DCF sử dụng gói tin RTS/CTS Error! Bookmark not defined Hình 2.20: Hiện tƣợng đầu cuối ẩn .Error! Bookmark not defined Hình 2.21: Giải tƣợng đầu cuối ẩn Error! Bookmark not defined Hình 2.22: Hiện tƣợng trạm cuối lộ Error! Bookmark not defined Hình 2.23:Cơ chế RTS/CTS giải vấn đề trạm cuối ẩn Error! Bookmark not defined Hình 2.24: Mô tả chu kỳ hoạt động PCF Error! Bookmark not defined Hình 2.25: Khuôn dạng gói tin tầng MAC Error! Bookmark not defined Hình 2.26: Khuôn dạng gói tin ACK Error! Bookmark not defined Hình 2.27: Khuôn dạng gói tin RTS Error! Bookmark not defined Hình 2.28: Khuôn dạng gói tin CTS Error! Bookmark not defined Hình 2.29: AP gửi gói tin beacon mạng không dây sở hạ tầngError! Bookmark not defined Hình 2.29: Truyền gói tin beacon mạng ad-hoc Error! Bookmark not defined Hình 2.30: Quản lý lƣợng mạng dựa sở hạ tầngError! Bookmark not defined Hình 2.31: Quản lý lƣợng mạng ad-hoc Error! Bookmark not defined Hình 3.1: Ví dụ việc phân chia vùng mạng Ad Hoc Error! Bookmark not defined Hình 3.2: Phân loại giao thức định tuyến mạng Ad hoc Error! Bookmark not defined Hình 3.3: Minh họa bảng định tuyến DSDV Error! Bookmark not defined Hình 3.4: Bộ chuyển tiếp đa điểm (Multipoint relays) Error! Bookmark not defined Hình 3.5: AODV Khám phá trì tuyến Error! Bookmark not defined Hình 3.6: DSR trình khám phá tuyến .Error! Bookmark not defined Hình 3.7: ZRP bán kính vùng Error! Bookmark not defined Hình 3.8: Ví dụ khám phá đƣờng ZRP Error! Bookmark not defined Hình 4.1 Mô hình tổng quan mô NS-2 Error! Bookmark not defined Hình 4.2: C++ OTcl, hai thành phần đối ngẫu Error! Bookmark not defined Hình 4.3: Kiến trúc NS Error! Bookmark not defined Hình 4.4: Một mobilenode dƣới chuẩn wireless Monarch CMU mở rộng NS .Error! Bookmark not defined Hình 4.5: Một SRNode dƣới chuẩn wireless Monarch CMU mở rộng NS .Error! Bookmark not defined Hình 4.6: Đồ hình mô 50 node mạng ah hoc Error! Bookmark not defined Hình 4-7: Thông lƣợng trung bình toàn mạng Error! Bookmark not defined Hình 4-8: Độ trễ trung bình toàn mạng Error! Bookmark not defined Hình 4-9: Thăng giáng độ trễ trung bình toàn mạngError! Bookmark not defined Hình 4-10: Tỷ lệ gói tin toàn mạng Error! Bookmark not defined 10 BẢNG KÝ HIỆU CÁC TỪ VIẾT TẮT ACK AES AODV AP ATIM BSS BSSID CCK CCA CSMA/CA CSMA/CD CTS COFDM CW DCF DIFS DS DSDV DSR Acknowledgement Advanced Encryption Standard Ad Hoc On-Demand Distance Vector Access Point Ad-hoc Traffic Indication Map Basic Service Set Basic Service Set Identifier Complementary Code Keying Clear Channel Assessment Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect Clear To Send Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing Contention Window Distributed Coordination Function DCF Interframe Space Destination Station Destination Sequenced Distance Vector Dynamic Source Routing 11 DSSS DTIM EIRP FCC FEC FHSS GFSK HEC IEEE IARP ISM ISM IERP LAN LLC MAC MANET MPR MPRs NAM NAV NEST NIC NLOS NS2 OFDM OLSR PCF PLCP PMD PHY PSP QoS Direct Sequence Spread Spectrum Delivery Traffic Indication Map Effective Isotropic Radiated Power Federal Communication Commission Forward Error Correction Frequency Hopping Spread Spectrum Gaussian shaped FSK Frequency Shift Keying Header Error Check Institute of Electrical and Electronics Engineers Intrazone Routing Protocol Industry Scientific Medical Industrial, Scientific and Medical band Interzone Routing Protocol Local Area Network Logical Link Control Medium Access Control Mobile Ad Hoc Network Multipoint Relays Multipoint Relays Selector Network Animator Net Allocation Vector Network Simulation Testbed Network Interface Card Non-Line-of-Sight Network Simulation Version 2.0 Orthogonal Frequency Division Multiplexing Optimized Link State Routing Point Coordination Function Physical Layer Convergence Procedure Physical Medium Dependent Physical Power Saving Poll Quality of Service 12 QPSK REAL RREQ RREP RERR RTS SAP SFD SIFS SNAP TIM TKIP TMIM TSF UNII VINT WAN WEP WIFI WiMAX WLAN WMAN WPAN WWAN WWiSE ZRP Quadrature Phase Shift Keying Realistic and Large Route Request Route Reply Route ERRor Request To Send Service Access Point Start Frame Delimiter Short Interframe Space Sub-network Access Protocol Traffic Indication Map Temporal Key Integrity Protocol Traffic Map Indication Map Timing Synchronization Function Unlicensed National Information Infrastructure Virtual InterNetwork Testbed Wide Area Network Wired Encryption Privacy Wireless Fidelity World Interoperability for MicroAccess Wireless Local Area Network Wireless Metropolitan Area Network Wireless Personal Area Networks Wireless Wide Area Network WorldWide Spectrum Efficiency Zone Routing Protocol 18 Năm 1999, IEEE thông qua hai bổ sung cho chuẩn 802.11 chuẩn 802.11a 802.11b (định nghĩa phƣơng pháp truyền tín hiệu) Và thiết bị WLAN dựa chuẩn 802.11b nhanh chóng trở thành công nghệ không dây vƣợt trội Các thiết bị WLAN 802.11b truyền phát tần số 2,4Ghz, cung cấp tốc độ truyền liệu lên tới 11Mbps IEEE 802.11b đƣợc tạo nhằm cung cấp đặc điểm tính hiệu dụng gồm thông lƣợng (throughput) bảo mật (security) để so sánh với mạng có dây Năm 2003, chuẩn 802.11g đƣợc IEEE công bố thêm cải tiến mà truyền nhận thông tin hai dải tần 2,4 Ghz Ghz nâng tốc độ truyền liệu lên đến 54Mbps Thêm vào đó, sản phẩm áp dụng 802.11g tƣơng thích ngƣợc với thiết bị chuẩn 802.11b Hiện chuẩn 802.11g đạt đến tốc độ 108Mbps - 300Mbps 1.4.2 Một số ƣu điểm mạng WLAN - Thuận lợi: Khi truy cập mạng không cần phải có dây cáp mà cần điểm truy cập mạng (Access Point kết nối với Internet) lên việc tạo mạng không dây nhanh chóng đơn giản người sử dụng Nó cho phép người dùng dễ dàng truy xuất tài nguyên từ nơi đâu vùng phủ sóng mạng (một tòa nhà hay văn phòng công ty, ) Đặc biệt thiết bị di động nhỏ dễ dàng di chuyển PDA, Laptop có hỗ trợ thu phát vô tuyến ngày sử dụng nhiều điều vô thuận lợi - Khả linh động: Khả linh động mạng không dây thể rõ việc người dùng không bị ràng buộc dây cáp mà truy cập mạng nơi đâu, ví dụ điển hình nói tới quán càfê wifi, nơi người sử dụng truy cập mạng cách miễn phí - Tính hiệu công việc: Người dùng dễ dàng trì kết nối mạng di chuyển từ nơi đến nơi khác Đối với xã hội ngày việc truy cập mạng di chuyển tiết kiệm nhiều thời gian làm tăng thêm hiệu cho công việc họ - Dễ thiết kế triển khai mạng: Không giống mạng có dây truyền thống, để thiết lập mạng cần có tính toán cụ thể cho mô hình phức tạp với mạng không dây, cần thiết bị tuân theo chuẩn định điểm truy cập, hệ thống mạng hoạt động bình thường - Khả mở rộng: Với mạng không dây có thêm nút gia nhập mạng (hòa nhập vào mạng), điều dễ dàng tiện lợi cần bật thu phát 19 không dây thiết bị kết nối Với hệ thống mạng dùng dây cáp ta cần phải gắn thêm cáp cấu hình - Tính bền vững: Nếu có thiên tai, hay cố đó, việc mạng có dây bị phá hủy, hoạt động điều hoàn toàn bình thường, gần tránh Trong điều kiện vậy, mạng không dây hoạt động bình thường thiết lập lại cách nhanh chóng 1.4.3 Nhƣợc điểm WLAN - Điểm nói tới vấn đề an toàn bảo mật liệu mạng không dây Do truyền thông mạng không dây truyền thông môi trường truyền lan phủ sóng việc truy cập tài nguyên mạng trái phép điều khó tránh khỏi So với mạng có dây tính bảo mật mạng không dây Do đó, vấn đề bảo mật cho mạng không dây vấn đề vô quan trọng đặc biệt quan tâm - Vì thiết bị sử dụng sóng vô tuyến để truyền thông lên việc bị nhiễu, tượng biến đổi cường độ tín hiệu sóng mang (fading), tín hiệu bị suy giảm tác động thiết bị khác (lò vi sóng,….), ảnh hưởng môi trường, thời tiết không tránh khỏi Các tượng làm giảm đáng kể hiệu hoạt động mạng - Chất lượng dịch vụ mạng không dây so với mạng có dây mạng không dây có tốc độ chậm (chỉ đạt từ 1- 10Mbit/s), độ trễ cao hơn, tỉ lệ lỗi nhiều (tỉ lệ lỗi 10-4 so với 10-10 mạng sử dụng cáp quang) Tuy vậy, theo số chuẩn mới, số môi trường truyền đặc biệt, việc truyền thông mạng không dây đạt tốc độ cao đáng kể, ví dụ chuẩn 802.11n việc truyền thông đạt tốc độ từ 100-200Mbit/s - Vấn đề chi phí cho thiết bị mạng WLAN thiết bị mạng WLAN có giá thành cao nhiều so với thiết bị mạng có dây, điều trở ngại cho phát triển mạng không dây - Tiếp vấn đề độc quyền sản phẩm Nhiều thiết bị sản phẩm hoạt động sử dụng phần cứng phần mềm công ty sản xuất đó, phải hoạt động theo quy định quốc gia mà sử dụng Các tần số phát quốc gia quy định nhằm tránh việc xung đột sóng radio mạng khác Do đó, việc sản xuất sản phẩm cho mạng WLAN cần phải ý đến quy định quốc gia - Cuối phạm vi phủ sóng mạng không dây Các mạng không dây hoạt động phạm vi định Nếu khỏi phạm vi phát sóng mạng kết nối mạng 20 1.4.4 Mạng WLAN có sở hạ tầng Mạng WLAN có sở hạ tầng mạng mà nút mạng truyền thông với sử dụng thiết bị trung tâm gọi điểm truy cập chung AP, hay gọi trạm sở BS Các trạm sở không cung cấp khả kết nối mạng mà có chức điều khiển truy cập đường truyền chuyển tiếp thông tin Ngoài ra, điểm truy cập mạng thường kết nối với mạng có dây kết nối với Internet lên đóng vai trò cầu nối mạng không dây mạng có dây với tạo thành mạng diện rộng Tốc độ truyền liệu mạng không phụ thuộc vào đặc điểm nút mạng mà phụ thuộc vào bán kính phủ sóng điểm truy cập mạng Các nút mạng gần điểm truy cập mạng(AP) sóng thu mạnh tốc độ truyền liệu cao Do đó, việc lựa chọn tốc độ truyền phạm vi hoạt động điểm truy cập mạng khiến cần phải cân nhắc, ảnh hưởng trực tiếp tới hiệu hoạt động mạng điểm truy cập mạng Khái niệm Indoor Outdoor: Indoor khái niệm sử dụng sóng vô tuyến phạm vi không gian nhỏ, tòa nhà, văn phòng Outdoor khái niệm sử dụng sóng vô tuyến phạm vi không gian lớn hơn, với WLAN bán kính đến thiết bị mà quản lý từ 5km đến 20 km Hình 1.3: Mô hình mạng không dây có sở hạ tầng 21 1.4.5 Mạng Ad Hoc (MANET) [5]-[7]-[8]-[12] 1.4.5.1 Khái niệm số đặc điểm chung mạng Ad Hoc - Mạng Ad Hoc mạng bao gồm thiết bị di động (máy tính có hỗ trợ card mạng không dây) thiết bị PDA hay điện thoại thông minh(smart phone) tập trung lại không gian nhỏ để hình thành lên kết nối ngang hàng (peer-to-peer) chúng Các thiết bị trao đổi thông tin trực tiếp với nhau, không cần phải thông qua máy chủ (server) quản trị mạng - Mạng Ad Hoc mạng mà nút mạng tự thiết lập, tự tổ chức tự thích nghi có nút gia nhập mạng, nút mạng cần có chế phát nút gia nhập mạng, thông tin nút cập nhật vào bảng định tuyến nút hàng xóm gửi Khi có nút khỏi mạng, thông tin nút xóa khỏi bảng định tuyến hiệu chỉnh lại tuyến, Mạng Ad Hoc có nhiều loại thiết bị khác tham gia mạng lên nút mạng phát khả kết nối thiết bị, mà phải phát loại thiết bị đặc tính tương ứng loại thiết bị (vì thiết bị khác có đặc tính khác ví dụ như: khả tính toán, lưu trữ hay truyền liệu mạng, ) - Mạng Ad hoc coi mạng ngang hàng không dây, mạng máy chủ Các thiết bị vừa máy khách, vừa làm nhiệm vụ router vừa làm máy chủ - Vấn đề sử dụng trì lượng cho nút mạng mạng Ad hoc vấn đề đáng quan tâm nút mạng mạng Ad hoc thường dùng pin để trì hoạt động - Tính bảo mật truyền thông mạng Ad hoc không cao truyền thông không gian sử dụng sóng vô tuyến(radio) lên khó kiểm soát dễ bị công so với mạng có dây nhiều Việc thiết lập mạng Ad hoc thực nhanh chóng dễ dàng lên chúng thường thiết lập để truyền thông tin với mà không cần phải sử dụng thiết bị hay kỹ đặc biệt Vì mạng Ad hoc thích hợp cho việc truyền thông tin nút hội nghị thương mại nhóm làm việc tạm thời Tuy nhiên chúng có nhược điểm vùng phủ sóng bị giới hạn, người sử dụng phải nằm vùng “nghe” lẫn 22 Hình 1.4: Mô hình mạng không dây Ad hoc 1.4.5.2 Một số mạng Ad hoc điển hình Time =t1 Good link: Weak link: Time =t2 Good link: Weak link: Hình 1.5: Mạng Ad Hoc điển hình Hình mô tả mạng Ad hoc đơn giản gồm có nút, nút mạng ký hiệu từ N1 đến N7 Nhìn vào hình vẽ dễ dàng thấy được: thời điểm t1, liên kết từ N1 đến N2, N1 đến N4, N2 đến N3, N4 đến N5, N3 đến N7, N2 đến N6 N6 đến N7 liên kết mạnh (good link), liên kết từ N4 đến N1, N6 đến N2, N5 đến N4 N7 đến N3 những liên kết yếu (weak link) Như đặc điểm mạng Ad Hoc thể rõ Đó liên kết nút mạng mạng không giống dù có chung điểm đầu điểm cuối Hiện tượng gọi tượng liên kết hai chiều không đối xứng Liên kết từ N4 đến N5 liên kết mạnh liên kết từ N5 đến N4 lại liên kết yếu Điều vị trí an-ten nút mạng khác nhau, lượng phát 23 nút mạng mạng khác Tương tự thấy N3 nhận tín hiệu từ N2 liên kết mạnh mà N2 lại không thu tín hiệu từ N3 Sang đến thời điểm t2, lúc topo mạng thay đổi nút di chuyển đến vị trí khác liên kết nút mạng thay đổi theo Lúc này, N1 có liên kết mạnh với N2, liên kết với N4 lại liên kết yếu N1 không thu tín hiệu từ N4 Liên kết từ N2 đến N3 N6 lại liên kết mạnh Lúc này, N2 thu tín hiệu từ N3 liên kết yếu Điều thời điểm t1 Mặt khác thấy hai nút mạng nằm vùng phủ sóng truyền thông trực tiếp cho Ví dụ thời điểm t1, việc truyền thông hai nút mạng N1 N4 trực tiếp với Tuy nhiên không nằm vùng phủ sóng nút mạng hoàn toàn thực việc truyền thông với thông qua nút mạng trung gian Ví dụ N1 thực truyền liệu cho N7 thông qua nút mạng trung gian N2 N3, N6 truyền liệu cho N1 thông qua nút mạng N2 1.4.5.3 Các ứng dụng mạng Ad hoc - Đáp ứng nhu cầu truyền thông mang tính chất tạm thời: Ở địa điểm khoảng thời gian định, giống lớp học, hội thảo hay họp, việc thiết lập mạng mang tính chất tạm thời để truyền thông với diễn khoảng thời gian ngắn Nếu thiết lập mạng có sở hạ tầng, dù mạng không dây tốn tiền bạc nhân lực, vật lực, thời gian Do đó, mạng Ad hoc coi giải pháp tốt cho tình - Hỗ trợ xảy thiên tai, hỏa hoạn dịch họa: Khi xảy thiên tai hỏa hoạn, động đất, cháy rừng nơi đó, sở hạ tầng đường dây, máy trạm, máy chủ, bị phá hủy dẫn đến hệ thống mạng bị tê liệt hoàn toàn khó tránh khỏi Vì thế, việc thiết lập nhanh chóng mạng cần thời gian ngắn mà lại có độ tin cậy cao không cần sở hạ tầng để đáp ứng truyền thông, nhằm giúp khắc phục, giảm tổn thất sau thiên tai, hỏa hoạn cần thiết Khi mạng Ad hoc lựa chọn phù hợp cho tình - Đáp ứng truyền thông nơi xa trung tâm, vùng sâu, vùng xa: nơi xa trung tâm thành phố, nơi có dân cư thưa thớt vùng sâu, vùng xa, việc thiết lập hệ thống mạng có sở hạ tầng khó khăn tốn Vậy 24 nơi này, giải pháp đưa sử dụng mạng vệ tinh mạng Ad Hoc - Tính hiệu quả: Trong số ứng dụng đó, sử dụng dịch vụ mạng có sở hạ tầng hiệu cao việc dùng mạng Ad hoc Ví dụ với mạng có sở hạ tầng, điều khiển điểm truy cập mạng lên nút mạng muốn truyền thông với phải thông qua Ngay hai nút mạng gần nhau, chúng trực tiếp truyền thông với mà phải chuyển tiếp qua điểm truy cập trung tâm(Acess Point) Điều gây lãng phí thời gian băng thông mạng Trong đó, sử dụng mạng Ad Hoc việc truyền thông hai nút mạng lại trở lên vô dễ dàng nhanh chóng Hai nút mạng gần truyền thông trực tiếp với mà không cần phải thông qua thiết bị trung gian khác 1.5 Mạng đô thị không dây WMAN (Wireless Metropolitan Area Network) [7]-[14] Mạng đô thị không dây(WMAN) định nghĩa mạng có qui mô lớn WLAN, bao phủ khu đô thị thành phố, quận, huyện, khu vực dân cư rộng Mạng sử dụng công nghệ dành cho mạng diện rộng (WAN), có tốc độ truyền dẫn cao khả kháng lỗi mạnh WMAN giải pháp mạng không dây mạng MAN Do vậy, gọi WMAN mạng đô thị không dây hay đô thị mà vùng nông thôn, vùng sâu, vùng xa sử dụng mạng WMAN Chuẩn IEEE 802.16 thiết kế để mở tập hợp giao tiếp dựa giao thức tầng MAC lớp vật lý năm 2001 Chuẩn 802.16 đề cập đến công nghệ WiMax công nghệ không dây băng thông rộng phát triển nhanh với khả triển khai phạm vi rộng mang lại khả kết nối Internet tốc độ cao tới gia đình công sở Giao thức lớp MAC chuẩn IEEE 802.16 hỗ trợ truy cập không dây băng rộng điểm - đa điểm với tốc độ truyền liệu cao hai hướng truyền đa người dùng, thời gian cho phép hàng trăm thiết bị kênh, chia sẻ đa người dùng IEEE 802.16 giao diện cho hệ thống truy nhập băng rộng cố định, lớp MAC lớp vật lý (PHY) hoạt động 10 GHz - 66 GHz Chuẩn IEEE 802.16a mở rộng 802.16, đưa năm 2003, truyền thông băng tần từ đến 11GHz, vùng phủ sóng lên tới 30 dặm IEEE 802.16a cung cấp công nghệ không dây để kết nối với mạng 802.11 sửa đổi bổ sung cho 802.16, lớp vật lý sử dụng kỹ thuật ghép kênh phân chia tần số trực giao (OFDM) (OFDMA), có thêm chức lớp MAC hỗ trợ đồ hình mạng lưới 25 Chuẩn 802.16d đưa năm 2004 kết hợp 802.16 802.16a có thay đổi lớp MAC lớp vật lý PHY Chuẩn IEEE 802.16 cho phép đặt anten nhà tất nhiên tín hiệu thu không khỏe anten trời hoạt động băng tần 2,5GHz 3,5GHz với độ rộng băng tầng khoảng 3,5MHz Hình 1.6: Các ứng dụng mạng WMAN chuẩn 802.16 (WiMax) Trong mạng cố định, WiMAX thực kết nối không dây đến điều chế, giải điều chế(modem) cáp, đến đường dây thuê bao mạch xDSL mạch Tx/Ex (truyền phát/chuyển mạch) mạch OC-x (truyền tải qua sóng quang) WiMAX cố định phục vụ cho kiểu người dùng (user) như: xí nghiệp, khu dân cư nhỏ lẻ, mạng cáp truy nhập WLAN công cộng nối tới mạng đô thị, trạm gốc BS mạng thông tin di động mạch điều khiển trạm BS Về cách phân bố theo địa lý, user phân tán địa phương nông thôn vùng sâu vùng xa khó đưa mạng cáp hữu tuyến đến Chuẩn 802.17e đưa năm 2005 có sửa đổi bổ sung chuẩn 802.16d, thay đổi lớp MAC để giới hạn di động Chuẩn 802.16 dành cho công nghệ WiMAX công nghệ nâng cao dựa chuẩn mở thiết kế cho việc truy nhập Internet diện rộng tốc độ cao với giá thành chi phí thấp, cách thức triển khai mềm dẻo 26 Công nghệ WiMAX ngày chia thành công nghệ công nghệ WiMAX cố định theo chuẩn IEEE 802.16d - 2004 công nghệ WiMAX di động theo chuẩn IEEE 802.16e - 2005 Công nghệ WiMAX lớp vật lý(PHY): sử dụng 256 sóng mạng cho phương thức ghép kênh phân chia tần số trực giao OFDM cung cấp giao tiếp đa truy cập tới trạm kết nối đa truy cập dựa theo kỹ thuật phân chia tần số theo thời gian Lược đồ OFDM sử dụng 2046 sóng mang cung cấp giao tiếp đa truy cập việc gán sóng mang cho thiết bị nhận riêng Hỗ trợ điều chế theo QPSK 64-QAM cho WiMAX di động Mỗi frame truyền hết khoảng thời gian 5ms có 48 ký hiệu OFDM có 44 ký hiệu dành cho truyền liệu Trạm sở lập lịch xác định tốc độ truyền liệu phù hợp dựa theo kích thước đệm, điều kiện kênh truyền lan thiết bị nhận WiMAX di động dựa chuẩn 802.16e phù phợp với tần số thấp 2.3GHz 2,5 GHz để làm cho điều kiện tầm nhìn trực tiếp trạm sở (BS) trạm di động Chuẩn 802.16e bao gồm việc tiết kiệm lượng cho thiết bị di động, hỗ trợ việc chuyển vùng mềm cứng, cung cấp cho người dùng kết nối kông dây 1.6 Tóm tắt chƣơng Chương luận văn giới thiệu khái quát lịch sử phát triển mạng Ad hoc công nghệ sử dụng mạng vô tuyến Ad hoc vấn đề định tuyến mạng Ad hoc vấn đề đáng quan tâm định trực tiếp đến hiệu mạng, vấn đề làm định hướng cho việc nghiên cứu chương 27 CHƢƠNG II: MÔ HÌNH KIẾN TRÚC MẠNG KHÔNG DÂY 802.11 2.1 Giới thiệu Chương luận văn tập chung nghiên cứu mô hình kiến trúc mạng không dây dựa sở tiêu chuẩn 802.11 Trong nghiên cứu vấn đề Mô hình kiến trúc mạng không dây, kiến trúc giao thức mạng WLAN, lớp vật lý, lớp điều khiển truy nhập môi trường truyền, định dạng gói tin, tầng MAC, lớp quản lý tầng MAC Sau luận văn nghiên cứu phần một: 2.2 Mô hình kiến trúc mạng không dây so với mô hình OSI [8] Vào cuối năm 1980, mà mạng không dây bắt đầu phát triển, nhóm phát triển IEEE nhận thấy phương thức truy cập CSMA/CD chuẩn LAN 802.3 hiệu áp dụng cho mạng không dây Do nhóm đề nghị xây dựng chuẩn khác để áp dụng cho mạng không dây Kết IEEE định thành lập nhóm 802.11 có nhiệm vụ định nghĩa tiêu chuẩn lớp vật lý (PHY) lớp MAC cho mạng cục không dây Chuẩn IEEE 802.11 đưa năm 1997, chuẩn thuộc dòng 802.x chuẩn dành cho mạng LAN Hình 2.1 mô tả tổng quát chuẩn 802.11 so với mô hình OSI: Một mạng LAN 802.11 kết nối với LAN chuẩn IEEE 802.3 thông qua cổng giao tiếp chuyển đổi (Portal) Các ứng dụng lớp (tính từ tầng Network trở lên mạng không dây có sở hạ tầng từ tầng Transport trở lên mạng không dây sở hạ tầng) không cần quan tâm đến khác biệt mạng LAN không dây mạng LAN có dây băng thông thấp 28 thời gian truy cập cao hơn, tốc độ chậm hơn,… Nói cách khác, ứng dụng lớp coi trạm không dây trạm có dây Như ta thấy hình dưới, phần lớp liên kết liệu tầng liên kết logic LLC Tầng có chức “che đi” khác biệt tầng MAC tầng vật lý mạng không dây mạng có dây Ngày nay, công nghệ mạng LAN phát triển thành nhiều chuẩn khác nhau, tầng liên kết logic đóng vai trò quan trọng trở lên thiếu Tầng mô tả chi tiết giao thức truy cập mạng SNAP công nghệ cầu nối cần thiết để truyền thông mạng chuẩn Hình 2.1: Các chuẩn giao thức IEEE 802 mô hình OSI Chuẩn IEEE 802.11 mô tả tầng vật lý tầng điều khiển truy cập môi trường truyền MAC chuẩn 802.x LAN khác Trong đó, tầng vật lý chia thành hai thành phần thủ tục hội tụ lớp vật lý PLCP thành phần độc lập môi trường truyền PMD mô tả hình 2.1 2.2 Tầng PLCP cung cấp chức cảm nhận sóng mang, hay gọi đánh giá kênh truyền CCA, cung cấp điểm truy cập dịch vụ vật lý chung SAP độc lập với công nghệ truyền thông Tầng PMD quản lý việc điều chế, giải điều chế (Mudulation/DeModulation) tín hiệu Nhiệm vụ tầng MAC bao gồm việc điều khiển truy cập môi trường truyền tránh xung đột, phân mảnh liệu người dùng, kiểm tra chống sai bảo mật liệu 29 Hình 2.2: Mô hình kiến trúc theo chuẩn 802.11 Lớp quản lý tầng vật lý PHY Management thực nhiệm vụ chọn kênh, chọn MIB Lớp quản lý tầng MAC Management đóng vai trò trung tâm trạm IEEE 802.11, cung cấp vài chức Đồng hóa (Synchronization), Quản lý lượng (Power Management) Quản lý chuyển vùng (Roaming) Lớp quản lý trạm (Station Management) lớp gốc tất lớp có chức quản lý Chúng ta tìm hiểu chi tiết tầng MAC mục sau chương 2.3 Kiến trúc giao thức mạng WLAN theo chuẩn 802.11 [8]-[7]-[11]-[14] 2.3.1 IEEE 802.11b Kiến trúc dịch vụ cung cấp IEEE 802.11b giống với chuẩn ban đầu IEEE 802.11 Nó khác so với chuẩn ban đầu tầng vật lý sử dụng kỹ thuật DSSS để truyền dẫn tín hiệu dải tần 2,4GHz IEEE 802.11b cung cấp khả trao đổi liệu cao kết nối hiệu Kỹ thuật mã hoá cho chuẩn 802.11 cung cấp tốc độ từ đến 2Mbps, thấp tốc độ chuẩn 802.3 Kỹ thuật có khả cung cấp tốc độ cao DSSS, lựa chọn chuẩn vật lý hỗ trợ tốc độ đến Mbps hai tốc độ 5,5Mbps 11Mbps Để tăng tốc độ truyền thông cho chuẩn 802.11b, vào năm 1998, Lucent Harris đề xuất chuẩn mã hóa gọi CCK, CCK sử dụng tập 64 word mã 8bit, bit đại diện code word Vì tập hợp code word có đặc tính toán học cho phép chúng bên nhận nhận cách xác với kỹ thuật khác, có diện nhiễu Với tốc độ 5,5 Mbps sử dụng CCK để mã hoá bit sóng mang, với tốc độ 11 Mbps mã hoá bit sóng mang Cả hai tốc độ sử dụng QPSK làm kỹ thuật điều chế tín hiệu 1,375 Mbps Vì FCC điều chỉnh lượng đầu thành watt EIRP Do với thiết bị 802.11, di chuyển khỏi sóng radio, radio thích nghi sử dụng kỹ thuật mã hoá phức tạp để gửi liệu kết tốc độ chậm Một nhược điểm IEEE 802.11b băng tần dễ bị nghẽn hệ thống dễ bị nhiễu hệ thống mạng khác lò vi ba, loại điện thoại hoạt 30 động tần số 2,4GHz mạng Bluetooth Đồng thời IEEE 802.11b có hạn chế như: thiếu khả kết nối thiết bị truyền giọng nói, không cung cấp dịch vụ QoS cho phương tiện truyền thông Mặc dù vài hạn chế nhược điểm chuẩn 802.11b (thường gọi Wifi) chuẩn thông dụng phù hợp môi trường sử dụng mạng không dây 802.11b Standard Options Data Rate Code and Code Length Mudulation Symbol Rate Bits/Symbol Mbps 11 (Barker sequence) BPSK MSps Mbps 11 (Barker sequence) QPSK MSps 5,5 Mbps (CCK) QPSK 1,375 MSps 11 Mbps (CCK) QPSK 1,375 MSps Hình 2.3: Các lựa chọn chuẩn 802.11b 2.3.2 IEEE 802.11a Không giống 802.11b, chuẩn 802.11a thiết kế để hoạt động băng tần GHz hạ tầng sở thông tin toàn cầu không cấp phép (UNII) Không giống dải tần số không cần giấy phép ISM khoảng 83MHz phổ 2,4Ghz, 802.11a sử dụng gấp lần băng tần ISM UNII sử dụng phổ không nhiễu 300MHz, 802.11a sử dụng kỹ thuật FDM Chuẩn IEEE 802.11a có tốc độ truyền liệu nhanh chuẩn 802.11b số kênh tối đa hoạt động đồng thời đạt tới kênh Tốc độ truyền liệu đạt đến 54 Mbps hoạt động dải băng tần 5GHz IEEE 802.11a sử dụng kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM lớp vật lý Chuẩn 802.11a có tốc độ truyền liệu cao thực việc kết hợp nhiều kênh có tốc độ thấp thành kênh có tốc độ cao, 802.11a sử dụng kỹ thuật OFDM định nghĩa tổng cộng kênh không trùng lặp có độ rộng 20MHz thông qua hai băng thấp, kênh chia thành 52 kênh mang thông tin, với độ rộng xấp xỉ 300KHz kênh truyền song song với Việc chỉnh sửa lỗi FEC sử dụng 802.11a (không có 802.11) để đạt tốc độ cao Tất băng tần dùng cho mạng không dây cục không cần đăng ký, dễ dàng dẫn đến xung đột nhiễu Để tránh xung đột này, 801.11a 802.11b có điều chỉnh để giảm mức tốc độ truyền liệu Trong 802.11b có tốc độ truyền liệu 5,5Mbps, 2Mbps Mbps 802.11a có bảy mức (48 Mbps, 36 Mbps, 24 Mbps, 18 Mbps, 12 Mbps, Mbps, Mbps ) 31 2.3.3 IEEE 802.11g Mặc dù chuẩn 802.11a có tốc độ truyền liệu cao 54 Mbps, hoạt động băng tần GHz nhược điểm lớn không tương thích với chuẩn 802.11b Vì thay hệ thống dùng 802.11b mà tốn nhiều Chính mà IEEE cho đời chuẩn 802.11g nhằm cải tiến 802.11b tốc độ truyền băng thông Với 802.11g có hai đặc tính sau đây: - Sử dụng kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực OFDM để cung cấp dịch vụ có tốc độ lên tới 54Mbps Trước đây, FCC Mỹ có cấm sử dụng OFDM 2,4GHz FCC cho phép sử dụng OFDM hai băng tần 2,4Ghz 5GHz - Tương thích với hệ thống 802.11b tồn trước Do chuẩn 802.11g có hỗ trợ CCK thiết bị 802.11g giao tiếp với thiết bị 802.11b có sẵn Một ưu điểm vượt trội 802.11g tương thích với 802.11b (đã sử dụng rộng rãi ) có tốc độ truyền cao 802.11a Tuy nhiên số kênh tối đa mà 802.11g sử dụng 802.11b Bên cạnh đó, hoạt động tần số 2,4 GHz 802.11b, hệ thống sử dụng 802.11g dễ bị nhiễu 802.11b 2.3.4 IEEE 802.11i Chuẩn 908.11i chuẩn bổ sung cho chuẩn 802.11a, 802.11b, 802.11g vấn đề bảo mật Nó mô tả phương pháp mã hóa liệu truyền hệ thống sử TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Đình Việt (2008), Bài giảng đánh giá hiệu mạng máy tính, Trường Đại học Công nghệ - Đại học quốc gia Hà Nội Tiếng Anh AndreaGoldsmith (2005), Wireless Communication, Cambridge University Charles E Perkins and P Bhagwat (1994), Highly Dynamic Destination-Sequenced Distance-Vector Routing (DSDV) for Mobile Computers, SIGCOMM ’94: Computer Communications Review, 24(4), 234–244, October 1994 Dharma Prakash Agrawal-Qing-An Zeng (2006), Introduction to Wirreless and Mobile Systems Jochen H.Schiller (2000), Mobile Communication, Addison Wesley 32 Martin Sauter (2006), Communication Systems for the Mobile Information Society, John Wiley & Sons Lt Matthew Gast (2002), 802.11 Wireless Networks The Definitive Guide, O'Reill Michel Barbeau and Evangelos Kranakis(2007), Principles of Ad Hoc Networking, John Wiley & Sons Ltd P Nicopolitidis, M S Obaidat, G I Papadimitriou and A S Pomportsis (2003), Wireless NetWorks, John Wiley & Sons Ltd 10 Stefano Basagni, Macro Contisilvia giordano and Ivan Stojmenovic (2004), Mobile Ad Hoc Networking, John Wiley & Sons 11 Subir Kumar Sarkar, T G Basavaraju, C Puttamadappa(2008), Ad Hoc Mobile Wireless Networks Principles, Protocols and Applications, Taylor & Francis Group 12 T.S Rappaport (1996), Wireless communications, principles and practice, Prentice Hall 13 Vijay K Garg(2007), Wireless Communication and NetWorking, Morgan Kaufmann Publishers 14 http://stargazer.bridgeport.edu/sed/fcourses/cpe481/Lectures 15 http://www.ietf.org/html.charters/manet-charter.html 16 http://www.ietf.org/rfc/rfc2501.txt 17 http://www.isi.edu/nsnam/vint/ 18 http://users.crhc.illinois.edu/nhv/ 19 Kevin Fall and Kannan Varadhan (2005), http://www.isi.edu/nsnam/ns/nsdocumentation.html 20 http://nsnam.isi.edu/nsnam/index.php/Main_Page 21 http://www.cs.binghamton.edu/~nael/cs527/notes 22 http://www.geocities.com/tracegraph/ 23 http://tower.t16.ds.pwr.wroc.pl/~wido/tracegraph.php 24 http://brylant.ists.pwr.wroc.pl/~jmalek/tracegraph.php [...]... trì năng lượng cho các nút mạng của mạng Ad hoc là vấn đề đáng quan tâm vì các nút mạng trong mạng Ad hoc thường dùng pin để duy trì sự hoạt động của mình - Tính bảo mật trong truyền thông của mạng Ad hoc là không cao do truyền thông trong không gian sử dụng sóng vô tuyến( radio) lên khó kiểm soát và dễ bị tấn công hơn so với mạng có dây rất nhiều Việc thiết lập các mạng Ad hoc có thể thực hiện nhanh... các nút mạng thường chủ yếu là pin Do đó, cùng với vấn đề bảo mật của mạng không dây thì vấn đề định tuyến trong mạng vô tuyến Ad Hoc cũng là vấn đề vô cùng quan trọng Nó quyết định rất lớn đến hiệu năng hoạt động của toàn hệ thống mạng 15 Hình 1.1: Tổng quan về mạng vô tuyến 1.2 Phân loại mạng không dây Nếu sự phân loại của mạng có dây dựa vào quy mô hoạt động cũng như phạm vi ứng dụng như: mạng LAN,... giới thiệu khái quát về lịch sử phát triển của mạng Ad hoc cũng như những công nghệ hiện đang được sử dụng trong mạng vô tuyến Ad hoc và vấn đề định tuyến trong mạng Ad hoc là vấn đề rất đáng được quan tâm vì nó quyết định trực tiếp đến hiệu năng của mạng, vấn đề đó đã làm định hướng cho việc nghiên cứu các chương tiếp theo 27 CHƢƠNG II: MÔ HÌNH KIẾN TRÚC MẠNG KHÔNG DÂY 802.11 2.1 Giới thiệu Chương 2... Ad Hoc là mạng mà các nút trong mạng có thể tự thiết lập, tự tổ chức và tự thích nghi khi có một nút mới gia nhập mạng, các nút trong mạng cần có cơ chế phát hiện nút mới gia nhập mạng, thông tin về nút mới sẽ được cập nhật vào bảng định tuyến của các nút hàng xóm và gửi đi Khi có một nút ra khỏi mạng, thông tin về nút đó sẽ được xóa khỏi bảng định tuyến và hiệu chỉnh lại tuyến, Mạng Ad Hoc có nhiều... quốc gia quy định nhằm tránh việc xung đột sóng radio của các mạng khác nhau Do đó, việc sản xuất các sản phẩm cho mạng WLAN cần phải chú ý đến quy định của từng quốc gia - Cuối cùng là phạm vi phủ sóng của mạng không dây Các mạng không dây chỉ hoạt động trong phạm vi nhất định Nếu ra khỏi phạm vi phát sóng của mạng thì chúng ta không thể kết nối mạng 20 1.4.4 Mạng WLAN có cơ sở hạ tầng Mạng WLAN có... động của mạng và của điểm truy cập mạng Khái niệm Indoor và Outdoor: Indoor là khái niệm sử dụng sóng vô tuyến trong phạm vi không gian nhỏ, như trong một tòa nhà, một văn phòng Outdoor là khái niệm sử dụng sóng vô tuyến trong phạm vi không gian lớn hơn, với WLAN thì bán kính đến các thiết bị mà nó quản lý có thể từ 5km đến 20 km Hình 1.3: Mô hình mạng không dây có cơ sở hạ tầng 21 1.4.5 Mạng Ad Hoc (MANET)... hệ thống mạng có cơ sở hạ tầng là rất khó khăn và tốn kém Vậy ở 24 những nơi này, giải pháp được đưa ra là sử dụng các mạng vệ tinh hoặc mạng Ad Hoc - Tính hiệu quả: Trong một số ứng dụng nào đó, nếu sử dụng dịch vụ mạng có cơ sở hạ tầng có thể không có hiệu quả cao bằng việc dùng mạng Ad hoc Ví dụ như với một mạng có cơ sở hạ tầng, do được điều khiển bởi một điểm truy cập mạng lên các nút mạng muốn... của mạng Ad Hoc - Mạng Ad Hoc là mạng bao gồm các thiết bị di động (máy tính có hỗ trợ card mạng không dây) các thiết bị PDA hay các điện thoại thông minh(smart phone) tập trung lại trong một không gian nhỏ để hình thành lên kết nối ngang hàng (peer-to-peer) giữa chúng Các thiết bị này có thể trao đổi thông tin trực tiếp với nhau, không cần phải thông qua máy chủ (server) quản trị mạng - Mạng Ad Hoc. .. cho mạng không dây dần thoát khỏi sự phụ thuộc hoàn toàn vào mạng cơ sở hạ tầng Một trong những mô hình mạng được đề xuất đó chính là mạng Ad Hoc thường được viết tắt là MANET Việc các mạng không dây ít phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng là một điều rất thuận lợi nhưng lại có những vấn đề khác đặt ra như tốc độ truyền thông không cao, mô hình mạng không ổn định như mạng có dây truyền thống do các nút mạng. .. hay kỹ năng đặc biệt nào Vì vậy mạng Ad hoc rất thích hợp cho việc truyền thông tin giữa các nút trong các hội nghị thương mại hoặc trong các nhóm làm việc tạm thời Tuy nhiên chúng có thể có những nhược điểm về vùng phủ sóng bị giới hạn, mọi người sử dụng đều phải nằm trong vùng có thể “nghe” được lẫn nhau 22 Hình 1.4: Mô hình mạng không dây Ad hoc 1.4.5.2 Một số mạng Ad hoc điển hình Time =t1 Good link: