Bài giảng môn học Mạng không dây

Chia sẻ: Codon_03 Codon_03 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:148

Thêm vào BST

Báo xấu

150
lượt xem 27
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng môn học Mạng không dây với mục tiêu tìm hiểu nhiều mặt của công nghệ không dây, mạng không dây, kiến trúc và các ứng dụng; nắm vững các lý thuyết về công nghệ truyền dữ liệu không dây; hiểu biết về các thiết bị phát, thu của môi trường truyền dẫn không dây;...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng môn học Mạng không dây

Môn học Mạng không dây (Wireless Network) 01/2011
Giới thiệu môn học  Mã học phần: 2201012168  Số tín chỉ: 4(3,2,7)  Lên lớp: 60 tiết  Dự lớp: trên 75%  Bài tập: trên lớp và ở nhà, tiểu luận môn học  Kiểm tra thường xuyên  Thi giữa kỳ và cuối kỳ  Khác: Theo yêu cầu của giảng viên 2
Mục tiêu của môn học  Tìm hiểu nhiều mặt của công nghệ không dây, mạng không dây, kiến trúc và các ứng dụng  Nắm vững các lý thuyết về công nghệ truyền dữ liệu không dây.  Hiểu biết về các thiết bị phát, thu của môi trường truyền dẫn không dây  Nắm được các mô hình hệ thống mạng không dây  Xây dựng được hệ thống mạng nội bộ không dây (ad-hoc, access service)  Hiểu biết lý thuyết và cài đặt được bảo mật trong hệ thống mạng không dây (shared key, địa chỉ MAC, chứng thực dùng certificate) 3
Tài liệu tham khảo -Sách, giáo trình chính:  Wireless Network, P. Nicopolitidis - Aristotle University, Greece, 2003 John Wiley & Sons Ltd, -Tài liệu tham khảo:  Borko Furht và Mohammad Ilyas, Wireless Internet Handbook: Technologies, Standards, and Applications, Auerbach Publications, 2003  Andrew S. Tanenbaum, Computer Networks, Fourth edition, Prentice Hall, 2003  Seshan, S., Low latency handoff for cellular data networks, Ph.D. diss., University of California, Berkeley, 1995  James F. Kurose, Keith W. Ross, Computer Networking: A top-down Approach Featuring the Internet, Addison- Wesley, 2003 4
CHƯƠNG 1: Wireless communications principles and fundamentals (Nguồn gốc của truyền thông không dây và các nguyên tắc cơ bản) 5
Hình ảnh mạng không dây
Hình ảnh mạng không dây
Hình ảnh mạng không dây
1. Introduction (Giới thiệu)  Cho đến gần đây Mạng không dây vẫn còn là tương đối mới đối với thị trường gia đình.  Chuẩn không dây 802.11b, được sử dụng rộng rãi đầu tiên, được IEEE phê chuẩn vào năm 1999.  Vào thời điểm đó, phần cứng nối mạng không dây còn rất đắt (1000USD/1 Access point)  Ngày nay giá thành phần cứng cho mạng không dây đã giảm.  Nhiều thiết bị di động đã được hỗ trợ công nghệ mạng không dây. 9
1. Introduction (tiếp)  Được sử dụng rộng rãi trong truyền thông chỉ trong vòng 15-20 năm đến nay  Là một trong các lĩnh vực phát triển nhất của công nghiệp truyền thông  Hai đặc điểm mang lại ưu thế cho mạng không dây là sự di động và tiết kiệm giá thành (ngày càng hạ)  Sự di động  Khái niệm không dây và di động rất khó tách rời  Sự di động có nhiều ưu thế 10
1. Introduction (tiếp)  Tiết kiệm giá thành  Cài đặt mạng không dây rõ ràng đòi hỏi rất ít dây so với mạng có dây truyền thống  Không sử dụng dây đặc biệt có lợi trong các tình huống  Lắp đặt mạng rất khó khăn trong các vùng rộng lớn: qua sông, biển hoặc các khu vực nhiễm độc  Không được phép đi dây: các khu vực lịch sử  Triển khai mạng tạm: sử dụng trong thời gian ngắn 11
Truy nhập không dây  Hàng triệu người sử dụng thiết bị cầm tay truy nhập Internet 12
Tình hình hiện nay  Đang nỗ lực nghiên cứu và triển khai mạng không dây và di động  Nâng cao tốc độ truyền dữ liệu của mạng không dây, có dây và các ứng dụng  Các công nghệ: HDTV (High Definition(độ nét) TeleVision), FDDI (Fiber Distributed Data Interface), ISDN, ATM (Asynchronous Transfer Mode), G (Generation) 13
Truy nhập không dây  Biểu đồ tình hình Truy cập Internet di động (Thuê bao Internet) 14
Sự phát triển của mạng không dây  Truyền thông không dây đã có trong lịch sử loài người thời kỳ xa xưa: khói, gương phản chiếu, cờ hiệu, lửa …, trong Hy lạp cổ.  Nguồn gốc của mạng không dây bắt đầu với truyền sóng radio  Năm 1895, bởi Guglielmo Marconi, khoảng cách là 18 dặm  Năm 1901, truyền tín hiệu radio qua biển Đại tây dương  Năm 1902, truyền được hai chiều qua biển  Điện thoại sử dụng sóng radio lần đầu tiên đuợc thực hiện năm 1915: hai tàu biển nói chuyện được với nhau 15
Điện thoại di động thời kỳ ban đầu  Năm 1946, hệ thống điện thoại di động công cộng đầu tiên xuất hiện, Mobile Telephone System (MTS), ở nước Mỹ tại 25 thành phố  Máy thu phát của MTS rất lớn, dùng để các ô tô nói chuyện với nhau  Hệ thống tương tự, bán song công (half-duplex)  Sử dụng BS (Base Station _ trạm cơ sở)  Dùng một máy phát công suất lớn để phủ toàn bộ khu vực hoạt động của hệ thống  Các BS sử dụng cùng một tần số  Các máy điện thoại không truyền trực tiếp đến BS mà truyền đến các điểm nhận  Các cuộc gọi đuợc chuyển mạch thủ công 16
Điện thoại di động thời kỳ ban đầu  Ngoài nhược điểm chuyển mạch cuộc gọi thủ công, số lượng các kênh của MTS rất giới hạn (3 kênh)  Một hệ thống nâng cao của MTS, gọi là Improved Mobile Telephone System (IMTS), được đưa vào hoạt động vào những năm 1960  Chuyển mạch cuộc gọi tự động  Hỗ trợ song công  Số lượng kênh tăng (23 kênh) 17
Điện thoại di động tương tự  Tuy nhiên IMTS có số lượng người dùng nhỏ, không thực tế  Sử dụng phổ điện từ không hiệu quả  Công suất lớn của máy phát gây ra nhiễu cho các hệ thống xung quanh  Các nhà nghiên cứu tại AT&T Bell Laboratories tìm ra khái niệm ngăn tổ ong (cellular)  Khái niệm này đã mang đến một cuộc cách mạng trong lĩnh vực điện thoại di động  Thành công của điện thoại di động vượt quá sự tưởng tượng của những nhà nghiên cứu thời bấy giờ 18
Điện thoại di động tương tự  Khái niệm ngăn tổ ong  Được đề xuất vào năm 1947 bởi D. H. Ring  Thay thế các BS phạm vi phủ rộng bằng các trạm phạm vi phủ nhỏ  Vùng phủ của một BS này được gọi là một “ngăn” (cell)  Phạm vi hoạt động của hệ thống được phân chia thành một tập các ngăn kề nhau và không chồng chéo  Phổ điện từ được chia thành các kênh và mỗi ngăn dùng một tập các kênh riêng  Các ngăn kề nhau dùng các tập kênh khác nhau để tránh nhiễu  Các ngăn cách nhau có thể dùng lại kênh  Sử dụng lại tần số để tăng hiệu quả của việc sử dụng phổ19
Điện thoại di động tương tự  Mỗi BS kết nối qua dây cáp với một thiết bị, gọi là Mobile Switching Center (MSC)  Cần hỗ trợ sự di chuyển của người dùng từ ngăn này sang ngăn khác mà không làm giảm chất lượng của cuộc gọi  Thế hệ đầu tiên của hệ thống điện thoại di động (1G)  Được thiết kế vào cuối những năm 1960 và triển khai vào đầu những năm 1980  Là hậu duệ của MTS/IMTS  Là hệ thống tương tự 20