Đồ Án Giao diện vô tuyến trong mạng wi-fi

LỜI NÓI ĐẦU
Xã hội càng phát triển nhu cầu trao đổi thông tin của con người càng cao. Mạng thông tin đáp ứng cho các nhu cầu đó của con người cũng nhờ đó mà phát triển không ngừng đáp ứng được các yêu cầu ngày càng khắt khe của người dùng. Hiện nay, các mạng thông tin có vai trò to lớn trong đời sống xã hội. Đặc biệt là mạng máy tính nó thâm nhập vào tất cả các lĩnh vực của cuộc sống (khoa học, giáo dục, y tế, công nhiệp, thương mại .v.v ). Mạng máy tính hữu tuyến đã phát triển và bộc lộ một số hạn chế như: hữu tuyến, không có khả năng di động, tốn kém, khó bảo trì, khả năng nâng cấp . . . Đăc biệt khi công nghệ máy tính phát triển, nhu cầu có một mạng máy tính cung cấp dịch vụ cho người dùng ở khắp nơi và hỗ trợ họ khi họ di chuyển. Công nghệ mạng vô tuyến phát triển để đáp ứng nhu cầu này.
Hiện nay, công nghệ mạng vô tuyến đang phát triển rất nhanh với rất nhiều công nghệ mới cung cấp tốc độ truyền dẫn và khả năng di động cao, khu vực phủ sóng rộng. So với mạng máy tính cố định, mạng máy tính vô tuyến có một khác biệt lớn, ở chỗ mạng mạng sử dụng sóng vô tuyến thay cho cáp để truyền dữ liệu, tức là có giao diện vô tuyến. Mọi vấn đề phức tạp nhất trong mạng máy tính vô tuyến đều tập trung ở đây.
Đi sâu nghiên cứu mạng máy tính vô tuyến, bước đầu để làm cơ sở, tôi làm đồ án tốt nghiệp: Giao diện vô tuyến trong mạng Wi-Fi, tập trung nghiên cứu giao điện vô tuyến trong mạng vô tuyến cục bộ (viết tắt là WLAN, tên gọi khác là WiFi), một mạng máy tính vô tuyến được phát triển đầu tiên và đã được cải tiến rất nhiều. Đồ án gồm 3 chương kêt cấu như sau:
Chương 1: Giới thiệu các hệ thống vô tuyến
Chương 2: Các mạng dữ liệu vô tuyến tốc độ cao
Chương 3: Giao diện vô tuyến trong mạng Wi-Fi (WLAN)
Do thời gian, tài liệu và khả năng nghiên cứu của bản thận còn hạn chế nên đồ án này mới chỉ đưa ra được cái nhìn tổng quan về các hệ thông vô tuyến, về các mạng dữ liệu vô tuyến tốc độ cao và một phần đã đi sâu vào nghiên cứu các giải pháp được thực hiện trong giao diện vô tuyến. Không khỏi tránh được những thiếu sót, rất mong được sự góp ý của các thầy cô giáo và bạn đọc để đồ án được hoàn thiện hơn và bản thân tôi có được những kiến thức chính xác và sâu rộng hơn.
Nhân đây em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Thầy Giáo, Đại tá, Tiến Sỹ Đỗ Quốc Trinh – Chủ nhiệm bộ môn Thông Tin – khoa Vô Tuyến Điện Tử - Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự, về sự tận tình chỉ bảo và giúp đỡ của thầy cho em trong quá trình thực hiện đồ án cũng như sự chỉ bảo dạy dỗ của các thầy cô trong quá trình chúng em học tập tại trường.
MỤC LỤC
Lời nói đầu 01
Chương 1. Giới thiệu các hệ thống vô tuyến 03
1.1 Kiểu kiến trúc hệ thống vô tuyến tổng quát 04
1.1.1 Đăng ký và khởi xướng cuộc gọi 06
1.1.2 Quản lý tính di động 06
1.1.3 Phân phối cuộc gọi 07
1.1.4 Chuyển giao 08
1.2 Định tuyến lưu lượng trong các mạng vô tuyến 08
1.3 Mạng vô tuyến tế bào thế hệ thứ nhất và thế hệ thứ hai 10
1.4 Những thiếu sót của hệ thống vô tuyến thế hệ thứ nhất
và thế hệ thứ hai 12
1.5 Mạng tế bào thế hệ thứ hai cung cấp các dịch vụ dữ liêu
vô tuyến 13
1.6 Mạng vô tuyến thế hệ thứ ba và mạng vô tuyến khu vực cục bộ 14
1.7 Các lựa chọn truyền tải cho các mạng đường trục vô tuyến 17
1.8 Ngăn xếp giao thức tổng thức tổng thể 22
1.8.1 Dịch vụ chuyển mạch kênh 22
1.8.2 Dịch vụ dữ liệu gói 23
1.9 Các chức năng RLC/MAC 25
Chương 2. Các mạng dữ liệu vô tuyến tốc độ cao 31
2.1 Mạng cố định 32
2.2 Mạng du cư 33
2.3 Mạng di động 35
2.4 Những giải pháp dựa trên chuẩn và các giải pháp riêng 35
2.5 Tổng quan về chuẩn 802.11 IEEE 36
2.6 Tổng quan về chuẩn 802.16 IEEE 44
2.7 Các kỹ thuật 10-66 GHz 47
2.8 Chuẩn 2-11 GHz 47
2.9 Tổng quan về chuẩn 802.20 IEEE 48
2.10 Các giải pháp riêng 49
Chương 3. Giao diện vô tuyến trong mạng Wi-Fi (WLAN) 51
3.1 Tổng quan về mạng Wi-Fi (WLAN) 51
3.2 Các chuẩn và các tốc độ truyền dẫn 52
3.3 Các cấu hình WLAN: từ ad-hoc đến cầu vô tuyến 55
3.3.1 Ad-hoc, BSS, ESS, và cầu vô tuyến 55
3.3.2 SSID và chọn tần số 60
3.4 Các hoạt động quản lý 64
3.5 Lớp MAC 73
3.5.1 Điều khiển truy cập giao diện vô tuyến 73
3.5.2 Mào đầu MAC 78
3.6 Lớp vật lý 79
3.6.1 Chuẩn 802.11b IEEE – 11 Mbit/s 79
3.6.2 Chuẩn 802.11g IEEE với tốc độ 54 Mbit/s 84
3.6.3 Chuẩn 802.11a IEEE với tốc độ 54 Mbit/s 87
3.7 An ninh WLAN 87
3.7.1 Sự bảo mật tương đương hữu tuyến (WEP) 88
3.7.2 Truy cập bảo vệ vô tuyến (WPA), WPA2, và chuẩn
802.11i 90
3.8 So sánh WLAN và UMTS 93
KẾT LUẬN. 101