Đồ án Thiết Kế Mạng Thoại WLAN

k-off counter cũng được diễn tả theo dải giá trị ( từ CWmin đến CWmax ) Hình 1.12 : Dải giá trị từ CWmin đến Cwmax tùy theo chuẩn sử dụng Point Control Function Inter-Frame Spacing ( PIFS ) : Point Control Function là 1 cơ chế hiếm khi được sử dụng , dùng để hỗ trợ những lưu lượng của các ứng dụng nhạy cảm về mặt thời gian như video và voice . Trong PCF , access point nắm quyền điều khiển 1 cách định kỳ đối với kênh truyền . Khoảng thời gian này được gọi là khoảng thời gian không tranh chấp Contention-Free ( CF ) . Khoảng thời gian dùng để gửi các thông điệp điều khiển là PIFS . Khoảng thời gian PIFS thì bằng 1 PIFS cộng với 1 khe thới gian , nên nó dài hơn SIFS nhưng lại ngắn hơn DIFS . Trong suốt khoảng thời gian CF , access point thăm dò mỗi trạm với lưu lượng nhạy cảm về mặt thời gian , khi kết thúc khoảng thời gian CF mạng sẽ trở về chế độ hoạt động tranh chấp DCF Hình 1.13 : Các khoảng thời gian của 802.11 Inter-Frame Spacing Contention Window ( CW )/Back-off Window : đây là phần tử ngẫu nhiên hóa trong DIFS . Contention Window đóng vai trò trong 2 trường hợp Khi kênh truyền đang bận và 1 client cố gắng truy cập kênh truyền Khi 1 client cố gắng gửi frame nhưng không thành công Hình : 1.14 : Inter-Frame Spacing Trong những trường hợp này , client muốn gửi hoặc gửi lại frame sẽ thiết lập khoảng thời gian chờ để truyền của bộ đếm back-off với 1 số khe thời gian ngẫu nhiên nằm giữa CWmin và CWmax . Sau đó client sẽ đợi khoảng thời gian 1 DIFS ( 1 SIFS cộng với 2 khe thời gian ) sau khi kênh truyền trở về rỗi và bắt đầu giảm bộ đếm back-off của mình . Khi bộ đếm back-off kết thúc , trạm sẽ gửi frame ngay lập tức . Giá trị CW luôn luôn theo qui tắc nhân 2 cộng 1 ( tức là có giá trị như sau : 31 , 63 , 127 , 255 , 511 và 1023 ) . Bộ đếm sẽ tăng lên con số lớn hơn tiếp theo với mỗi lần truy cập đường truyền không thành công của client Nếu kênh truyền được kích hoạt trong suốt thời gian back-off ( tức là có 1 trạm bắt đầu sử dụng kênh truyền để truyền dẫn ) thì tất cả các bộ đếm chờ để truyền back-off sẽ được đóng băng và bắt đầu chạy lại sau khoảng thời gian 1 DIFS sau khi kênh truyền trở về rỗi. Nếu như bộ đếm back-off không được đóng băng và vẫn còn chạy trong suốt 1 phiên truyền dẫn nào đó thì xung đột có thể xảy ra Network Allocation Vector ( NAV ) : NAV là vector cấp phát mạng hay bộ định thời trong mỗi trạm và được sử dụng cho virtual carrier sense . NAV được thiết lập nhờ giá trị duration trong mỗi frame header , nó làm cho trạm xem kênh truyền như là đang bận trong khoảng thời gian này dù cho nó cũng không cảm nhận được việc truyền dẫn . Trong PCF , AP dành sẵn 1 khoảng thời gian cho kênh truyền bằng cách gửi frame clear-to-send ( CTS ) để thiết lập giá trị NAV trong tất cả các trạm trên mạng . Khi giá trị NAV được thiết lập , trạm sẽ không cố gắng khởi tạo bất kỳ truyền dẫn nào trong khoảng thời gian đó và nếu có bất kỳ trạm nào đang chạy bộ đếm back-off thì bộ đếm này sẽ bị đóng băng. Hoạt động của DCF Trong mạng 802.11 WLAN , 1 kênh tần số vô tuyến được sử dụng cho cả 2 hướng : hướng đi vào ( tới AP ) và hướng đi ra ( từ AP ) . Thậm chí mặc dù AP đóng vai trò là trạm điều khiển trong mô hình mạng BSS hoặc ESS WLAN thì nó vẫn tranh chấp quyền truy cập kênh truyền trên cùng cơ sở như tất cả các trạm khác Hoạt động của DCF khi kênh truyền đang rỗi DCF nghĩa là tất cả các trạm sẽ cộng tác với nhau để không xảy ra xung đột . Khi kênh truyền đang rỗi , quá trình làm việc cơ bản như sau : 1. Trạm muốn gửi frame trước tiên phải xác định kênh truyền có rỗi hay không trước khi truyền . Nó sử dụng 2 cách sau để xác định việc này a. Carrier Sense : cảm nhận hoạt động truyền dẫn trên kênh truyền vô tuyến b. Virtual Carrier Sense : trạm sẽ tham khảo vector cấp phát mạng NAV của nó . Nếu NAV được thiết lập đến giá trị lớn hơn 0 thì trạm sẽ cho là kênh truyền đang bận trong khoảng thời gian đó 2. Nếu trạm cảm nhận là không có hoạt động truyền dẫn nào trên kênh truyền và giá trị NAV là zero thì nó sẽ cho là kênh truyền đang rỗi 3. Một khi trạm đã xác định được kênh truyền là đang rỗi , nó phải đợi ít nhất 1 khoảng thời gian là 1 DIFS rồi sau đó mới truyền . Nếu 2 trạm cảm nhận kênh truyền chính xác tại cùng 1 thời điểm , chúng sẽ xung đột với nhau nhưng việc này hiếm khi xảy ra 4. Trạm nhận ( receiving station ) sẽ copy frame vào bộ nhớ đệm buffer và tính toán lại frame check sequence ( 32 bit CRC ) để kiểm tra frame vừa nhận có lỗi hay không . Nếu frame không có lỗi , trạm nhận sẽ truyền gửi trở lại thông điệp báo nhận ACK ( 14 byte ) sau 1 khoảng thời gian SIFS . Nếu phát hiện ra frame vừa nhận có lỗi trong frame ( frame không đầy đủ hoặc FCS không chính xác ) thì đơn giản là nó sẽ loại bỏ frame và không gửi thông điệp trả lời kiểu như NAK message Hình 1.15: Định dạng thông điệp ACK 5. Nếu trạm gửi không nhận được thông điệp báo nhận ACK thì nó cho là có trục trặc hoặc xung đột xảy ra trên đường truyền . Do trạm không thể cảm nhận hay nghe đường truyền trong khi nó đang gửi frame nên nó phải xem là có xung đột hoặc trục trặc trong truyền dẫn xảy ra . Trong trường hợp đó trạm gửi sẽ thiết lập lại bộ đếm back-off của nó hay khởi động lại bộ đếm back-off sau khoảng thời gian 1 DIFS , rồi truyền lại ngay lập tức sau khi bộ đếm kết thúc . Nếu có bất kỳ trạm nào đó bắt đầu truyền trong khi bộ đếm đang chạy thì bộ đếm sẽ bị đóng băng và khởi chạy lại sau khoảng thời gian 1 DIFS sau khi kênh truyền trở về rỗi Thiết kế của hệ thống định thời ( timer system ) đảm bảo rằng 1 phiên truyền dẫn nào đó sẽ có độ ưu tiên hơn so với những phiên khác . Bất kỳ trạm nào muốn gửi frame cũng phải đợi ít nhất khoảng thời gian 1 DIFS , còn trạm muốn gửi thông điệp báo nhận ACK thì phải đợi khoảng thời gian là 1 SIFS . Cho nên nếu có 1 trạm đang đợi gửi frame và 1 trạm khác đang đợi gửi thông điệp báo nhận ACK thì thông điệp ACK sẽ luôn luôn được gửi đi trước Hoạt động của DCF khi kênh truyền đang bận Trong phần trước chúng ta đã tìm hiểu frame được gửi đi như thế nào khi 1 trạm tìm thấy kênh truyền đang rỗi . Khi kênh truyền đang bận , trạm muốn gửi dữ liệu sẽ trải qua thêm vài bước để tránh xảy ra xung đột . Quá trình làm việc như sau : Nếu kênh truyền đang bận , trạm muốn gửi dữ liệu sẽ thiết lập bộ đếm back-off với số ngẫu nhiên giữa 0 và CWmin để chỉ ra số khe thời gian cố định mà trạm sẽ phải đợi trước khi cố gắng truyền . Bộ đếm sẽ chưa bắt đầu chạy cho đến khi đợi hết khoảng thời gian 1 DIFS sau khi kênh truyền rỗi . Việc sử dụng các khoảng thời gian có độ dài khác nhau để truy cập kênh truyền sau 1 phiên truyền dẫn là 1 trong những cơ chế chính để tránh xung đột Nếu trạm khác bắt đầu gửi frame trong khi bộ đếm back-off đang chạy thì bộ đếm sẽ dừng lại hay bị đóng băng trong khi việc gửi dữ liệu đang được tiến hành và khởi động lại 1 lần nữa sau 1 DIFS sau khi kênh truyền trở về rỗi . Trạm luôn luôn đợi khoảng thời gian 1 DIFS trước khi khởi động lại bộ đếm để thông điệp báo nhận ACK được gửi đi Khi bộ đếm kết thúc ( đếm ngược trở về 0 ) , trạm lập tức gửi dữ liệu và sau đó đợi khoảng thời gian 1 SIFS cho thông điệp báo nhận ACK được gửi trở lại Nếu không nhận được thông điệp báo nhận ACK , trạm sẽ cho là có trục trặc trong truyền dẫn hoặc có xung đột xảy ra . Sau đó nó sẽ thiết lập lại bộ đếm back-off với việc gia tăng đến số tiếp theo lớn hơn trong khoảng giá trị CWmin à CWmax ( 31 , 63 , 127 , 255 , 511 và 1023 ) và lập lại tiến trình trên . Bộ đếm back-off được thiết lập lại đến con số lớn hơn tiếp theo sau mỗi lần truyền dẫn thất bại Hình 1.16 : Hoạt động của DCF khi kênh truyền đang bận RTS/CTS ( request-to-send/clear-to-send ) Quá trình trì hoãn truyền dẫn của 1 trạm khi có trạm khác đang truyền được cho là trạm đó không thể nghe tất cả các trạm trên mạng wireless LAN của nó cho nên phải trì hoãn truyền dẫn khi kênh truyền đang bận . Tuy nhiên trạm không có khả năng cảm nhận tất cả truyền dẫn . Bằng cách thiết kế access point phải có khả năng nghe tất cả các trạm , nhưng 2 trạm thì có thể không nghe được lẫn nhau vì lý do khoảng cách giữa chúng hoặc do chướng ngại vật trên đường truyền Hình 1.17 : Vấn đề nút ẩn Tình huống mà 2 trạm đều có thể nghe được access point nhưng không thể nghe được lẫn nhau được gọi là vấn đề nút ẩn . Rắc rối với vấn đề nút ẩn là ở chỗ nó sẽ gia tăng khả năng xảy ra xung đột khi trạm này gửi dữ liệu trong khi trạm kia cũng đang sử dụng kênh truyền để gửi dữ liệu . Để giải quyết vấn đề nút ẩn , người ta đưa ra cơ chế RTS/CTS ( request-to-send/clear-to-send ) Hoạt động của RTS/CTS Trạm muốn gửi dữ liệu trong chế độ RTS/CTS trước tiên phải gửi frame RTS ( 20 byte ) sau khi đợi khoảng thời gian 1 DIFS sau khi kênh truyền trở về rỗi . Nếu kênh truyền đang bận , trạm sẽ gửi frame RTS theo qui tắc hoạt động của kênh truyền đang bận RTS là 1 thông điệp điều khiển mà gồm có địa chỉ của người gửi , địa chỉ của người nhận và giá trị duration là khoảng thởi gian mà nó có để gửi thông điệp này . Do trạm hoạt động trong chế độ RTS/CTS nên không thể nghe tất cả các truyền dẫn , thông điệp RTS có thể xung đột với các truyền dẫn khác nên trong trường hợp đó trạm sử dụng tiến trình back-off trước khi cố gắng gửi lại thông điệp RTS Sau khoảng thời gian 1 SIFS , trạm vừa nhận thông điệp RTS sẽ trả về frame điều khiển CTS ( 16 byte ) bao gồm địa chỉ trạm nhận và giá trị duration như hình vẽ dưới đây . Do thông điệp CTS được gửi đi sau khoảng thời gian 1 SIFS nên nó sẽ có độ ưu tiên hơn bất kỳ truyền dẫn mới nào Hình 1.18 :Định dạng frame RTS/CTS Cả 2 thông điệp điều khiển RTS và CTS đều chứa giá trị duration . Do access point luôn luôn liên quan trong hoạt động RTS/CTS nên nó sẽ biết được lúc nào kênh truyền sẽ bận . Tất cả các trạm sử dụng giá trị duration để thiết lập NAV của chúng và trong suốt khoảng thời gian đó chúng sẽ không truy cập kênh truyền . Ngoài ra bất kỳ bộ đếm back-off nào đang chạy sẽ bị đóng băng và khởi chạy lại sau khoảng thời gian 1 DIFS sau khi NAV trở về zero tức là kênh truyền trở về rỗi Trạm ban đầu gửi thông điệp RTS sau khi nhận được thông điệp CTS sẽ gửi trở lại thông điệp báo nhận ACK CTS – Only Mode Chế độ chỉ sử dụng thông điệp CTS là 1 tùy chọn khác được thiết kế cho mạng hỗn hợp 802.11b/g . Do tất cả các trạm có thể nghe AP nên không có lý do gì để AP quảng bá thông điệp RTS và sau đó đợi thông điệp CTS để khởi tạo phiên truyền . CTS-Only nghĩa là khi AP cần gửi frame , nó có thể thực hiện việc này sau khi gửi thông điệp CTS mà không có thông điệp RTS nào được gửi đi Point Control Function ( PCF ) – Chức năng điều khiển điểm Tùy chọn thứ 3 trong điều khiển truy cập đường truyền 802.11 nguyên bản là PCF. PCF là phương pháp truy cập không tranh chấp , nghĩa là nó đảm bảo chỉ có 1 trạm có thể gửi frame trong suốt 1 khoảng thời gian nào đó nên không xảy ra xung đột . PCF được thiết kế để hỗ trợ các ứng dụng nhạy cảm về mặt thời gian như video hoặc thoại thời gian thực . Hiện tại hầu hết các sản phẩm 802.11 đều thôi không hỗ trợ PCF . Có 1 tùy chọn tương tự gọi là Hybrid Controlled Channel Access ( HCCA ) được tích hợp trong chuẩn 802.11e QoS PCF là chế độ truyền cho phép các frames trên WLAN được truyền một cách tự do (không cần phải đấu tranh giành lấy quyền truy cập như ở trong chế độ DCF) bằng cách sử dụng cơ chế thăm dò. Điểm thuận lợi của PCF là nó bảo đảm một độ trễ xác định trước, vì thế các ứng dụng đòi hỏi chất lượng dịch vụ như âm thanh, hình ảnh … có thể sử dụng ở chế độ này. Khi sử dụng PCF, AP thực hiện việc thăm dò. Vì lý do này mà mạng Ad-hoc không thể sử dụng chế độ PCF, bởi vì mạng Ad-hoc không có AP để thực hiện việc thăm dò. Trước tiên, các client phải thông báo với AP là nó có khả năng trả lời trong quá trình thăm dò . Sau đó, AP sẽ hỏi (thăm dò) từng client xem chúng có dữ liệu cần truyền hay không. Thông qua quá trình thăm dò , PCF sẽ phát sinh một lượng overhead khá lớn vào mạng WLAN. Có một khuyến cáo là khi sử dụng chế độ PCF, bạn chỉ nên để 1 AP vào mỗi kênh không trùng lặp (kênh 1, 6, 11) để tránh giảm hiệu năng sử dụng vì nhiễu đồng kênh. DCF có thể sử dụng mà không cần PCF nhưng PCF không thể sử dụng nếu thiếu DCF. DCF có thể mở rộng được vì nó được thiết kế dựa trên việc đấu tranh, trong khi PCF giới hạn khả năng mở rộng bởi vì nó phát sinh nhiều overhead cho các frames thăm dò Access Point (AP) sử dụng PIFS chỉ khi mạng đang ở trong chế độ PCF (Point Control Function). PIFS có khoảng thời gian ngắn hơn DIFS, vì thế, AP sẽ luôn luôn chiếm quyền điều khiển đường truyền trước khi các trạm bắt đầu đấu tranh giành quyền truy cập trong chế độ DCF. PCF chỉ làm việc với DCF, nó không phải là một chế độ hoạt động độc lập, vì thế, một khi AP kết thúc việc bầu chọn, các trạm khác có thể tiếp tục đấu tranh giành quyền truy cập đường truyền trong chế độ DCF. Hoạt động của PCF Khi PCF được sử dụng , access point nắm quyền điều khiển mạng 1 cách định kỳ . Khoảng thời gian khi access point chiếm quyền điều khiển được gọi là khoảng thời gian không tranh chấp – contention free ( CF ) . Trong khoảng thời gian không tranh chấp này , access point sẽ thăm dò các trạm muốn gửi dữ liệu ( thường là lưu lượng của các ứng dụng thời gian thực ) . Quá trình như sau : AP broadcast thông điệp điều khiển sau khoảng thời gian 1 PIFS ( 1 SIFS cộng với 1 khe thời gian ) làm cho tất cả các trạm thiết lập vector cấp phát mạng NAV của mình để tạo ra 1 khoảng thời gian không tranh chấp – contention free ( CF ) . Do hoạt động theo cơ chế RTS/CTS nên thiết lập NAV sẽ ngăn cấm trạm gửi dữ liệu trong 1 khoảng thời gian cụ thể Trong suốt khoảng thời gian không tranh chấp CF , AP thăm dò mỗi trạm xem có dữ liệu cần truyền hay không . Các trạm chỉ có thể truyền dữ liệu nếu như nó trả lời thăm dò. Khi kết thúc khoảng thời gian không tranh chấp CF , mạng sẽ tự động trở về chế độ hoạt động tranh chấp đường truyền DCF Tính năng tiết kiệm năng lượng AP được cấp nguồn thông qua bộ chỉnh lưu 2 chiều – AC adapter hoặc qua tính năng PoE ( Power over Ethernet ) nhưng các thiết bị di động được cấp nguồn bời pin và thời gian cung cấp năng lượng của pin trở thành yếu tố giới hạn việc truy cập của các client vào mạng WLAN Trong việc giải quyết vấn đề cung cấp năng lượng từ pin , chúng ta thấy rằng cả khi phát và thu tín hiệu thì đều tiêu hao năng lượng nhưng khi phát sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng hơn . Các chuẩn 802.11 bây giờ có 2 cơ chế để gia tăng thời gian sử dụng của pin đó là : Power Save Mode và Automatic Power Save Delivery ( APSD )/WMM Power Save Power Save Mode Chuẩn 802.11 nguyên bản có tính năng tiết kiệm năng lượng hướng dữ liệu . Nếu 1 trạm chưa được kích hoạt , nó sẽ thông báo cho AP biết là nó đang ở trạng thái ngủ hay trạng thái tiết kiệm năng lượng bằng cách thiết lập Power Save trong trường Frame Control của frame cuối cùng nó gửi đi . Access Point ghi nhận trạm nào đang ngủ và đệm các gói tin vào bộ nhớ đệm dành cho chúng . Các trạm đang ngủ phải thức dậy mỗi 100 msec để nhận các thông điệp Beacon và theo sau có thể là 1 thông điệp ATIM nhằm thông báo trạm nào có frame dữ liệu mà AP đang giữ của chúng Trạm nào có frame trong bộ nhớ đệm buffer của AP sẽ duy trì việc thức dậy và gửi frame điều khiển Power Save Poll để AP truy lục mỗi frame . Sau khi tất cả các frame được download về , trạm sẽ trở về trạng thái ngủ . Thông điệp Beacon cũng cung cấp khoảng thời gian giữa những lần truyền frame Beacon trong trường Beacon Interval để trạm đó biết khi nào cần thức dậy và kiểm tra lưu lượng đến APSD/WMM Power Save Chúng ta gặp phải 1 số vấn đề với tính năng tiết kiệm năng lượng nêu trên . Trước tiên , tất cả các trạm phải thức dậy 10 lần mỗi giây để nghe thông điệp Beacon và gửi thông điệp Power Save Poll do đó nó làm tiêu hao năng lượng pin của thiết bị di động . Hơn nữa , nếu mạng có hỗ trợ lưu lượng thoại thì khoảng thời gian giữa những lần truyền frame Beacon là 100 msec sẽ làm gia tăng đáng kể độ trễ đối với frame thoại . Trong truyền tín hiệu thoại , mục tiêu là giử cho độ trễ truyền thấp hơn 150 msec Để giải quyết những khó khăn này , 1 tính năng tiết kiệm năng lượng mới được tích hợp trong chuẩn 802.11e QoS gọi là Automatic Power Save Delivery ( APSD ) hay còn được gọi là chứng chỉ WMM Power Save Trong chế độ hoạt động này , client thức dậy theo lịch trình của nó và gửi “ trigger frame “ đến AP khởi chạy burst-mode hay chế độ truyền hàng loạt để cho client download tất cả các frame trong bộ đệm dành cho nó và frame cuối cùng được đánh dấu để client có thể trở về trạng thái ngủ . Còn tính năng Power Save Mode thì yêu cầu client gửi thông điệp Power Save Poll để truy lục các frame của nó Đối với lưu lượng thoại , khoảng thời gian thức dậy đề nghị là 20 msec cũng là khoảng thời gian chuẩn để tạo frame thoại . Vì trạm sẽ không cần truy lục frame nên nó sẽ tạo ra ít truyền dẫn hơn và khoảng thời gian thức dậy cũng ngắn hơn . Liên minh Wi-Fi sử dụng tính năng APSD/WMM có thể cải thiện việc tiêu thụ năng lượng từ 15 à 40 % trong khi cũng cải thiện độ trễ đối với lưu lượng thoại Tổng quan các giao thức 802.11 WLAN Không gian wireless bao gồm rất nhiều giao thức được sử dụng . Đặc biệt trong khu vực WLAN , IEEE đã tạo ra 1 số giao thức hay họ giao thức 802.11 để tạo thuận lợi trong việc xử lý truyền thông mạng không dây . Những giao thức này định nghĩa tốc độ , kỹ thuật điều chế và nhiều thông số khác . Việc hiểu biết các giao thức này là điều cần thiết cho những người quản trị mạng không dây Giao thức 802.11 nguyên bản Giao thức này ra đời sớm nhất và wireless LAN sử dụng nó đầu tiên . Ngày nay hiếm khi chúng ta bắt gặp giao thức 802.11 nguyên bản này trong các thiết bị phần cứng mới , điều này là hầu như chắc chắn vì nó chỉ hoạt động ở tốc độ 1 Mbps hoặc 2 Mbps do chuẩn 802.11 sử dụng kỹ thuật trải phổ nhảy tần ( frequency-hopping spread spectrum – FHSS ) và kỹ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp ( direct sequence spread sequence – DSSS ) chỉ hoạt động tại 1 và 2 Mbps . Nếu client hoạt động tại bất kỳ 1 tốc độ nào khác thì được xem như không phù hợp với chuẩn 802.11 Giao thức 802.11 nguyên bản không hoạt động ở băng tần ISM ( industry , scientific , and medical ) và nó chỉ hoạt động ở dải tần 2.4 GHz . Dải tần 2.4 GHz có số kênh lên tới 14 và phụ thuộc vào qui định của mỗi quốc gia . Tại Hoa Kỳ , ủy ban viễn thông liên bang ( Federal Communications Commission – FCC ) cho phép kênh 1 đến kênh 11 được sử dụng . Điều này cho ta có được 3 kênh không bị chồng lên nhau là kênh 1 , 6 và 11 . Điều này là quan trọng do bạn không muốn có nhiều APs và client hoạt động trên cùng kênh đặt gần với nhau vì sợ gây ra nhiễu Hình 1.19 : Ba kênh không gây nhiễu lẫn nhau trong dải tần 2,4GHz Giao thức 802.11b 802.11b là phần bổ sung của giao thức 802.11 . 802.11 được phát triển nhanh chóng bởi vì mạng có dây đã đạt được tốc độ 10 Mbps so với tốc độ 1 hoặc 2 Mbps của 802.11 . Các nhà phát triển phải đưa ra những kỹ thuật tân tiến hơn nhằm đạt được tốc độ cao hơn , nhưng vấn đề nằm ở chỗ tính tương thích vì vậy công việc của IEEE là phải định nghĩa ra 1 chuẩn để các nhà sản xuất có thể tuân theo và dựa vào đó làm cho các sản phẩm của họ được sử dụng rộng rãi 802.11b đem đến tốc độ truyền cao hơn , lên đến 11 Mbps và có khả năng tương thích lùi tại tốc độ 1 và 2 Mbps . Khi hoạt động tại tốc độ 1 và 2 Mbps , nó sử dụng kỹ thuật mã hóa và điều chế giống như 802.11 sử dụng . Khi hoạt động tại tốc độ mới 5.5 Mbps và 11 Mbps thì nó sử dụng kỹ thuật điều chế và mã hóa khác . 802.11 sử dụng mã hóa Baker 11 trong khi 802.11b sử dụng CCK ( Complementary Code Keying ) cho mã hóa . Đối với điều chế 802.11 sử dụng DBPSK trong khi 802.11b sử dụng DQPSK . Kết quả là truyền được nhiều dữ liệu hơn trong cùng 1 khoảng thời gian 802.11b được phê chuẩn vào tháng 9 năm 1999 . Hoa kỳ sử dụng 11 kênh tương tự như 802.11 . Châu Âu sử dụng 13 kênh trong khi Nhật Bản là 14 . 802.11b cho phép thay đổi tốc độ động ( dynamic rate shifting – DRS ) làm cho client có thể thay đổi tốc độ xuống mức thấp hơn khi chúng di chuyển ra xa AP và tăng tốc độ truyền tải lên khi tới gần AP hơn . Ngày nay 802.11b là chuẩn giao tiếp không dây được sử dụng phổ biến nhất và triển khai rộng khắp Giao thức 802.11g IEEE phê chuẩn 802.11g vào tháng 6 năm 2003 . Ngoài bốn tốc độ dữ liệu của 802.11b nó còn thêm vào 8 tốc độ dữ liệu khác . Tốc độ tối đa của nó là 54 Mbps giống như tốc độ tối đa của 802.11a , tuy nhiên nó hoạt động trong dải tần số 2.4 GHz .802.11g vẫn tương thích với 802.11b , dùng cùng kỹ thuật điều chế và mã hóa như 802.11b đối với những tốc độ 1- , 2- , 5.5- và 11-Mbps . Để đạt được tốc độ cao hơn , 802.11 g sử dụng ghép kênh phân chia theo tần số trực giao ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing – OFDM ) là một kỹ thuật điều chế đa sóng mang . 802.11a tương tự cũng sử dụng kỹ thuật điều chế 802.11g tương tác với 802.11b 1 điểm thú vị về 802.11g là mặc dù nó có thể tương thích lùi với các 802.11b client nhưng hầu như chắc chắn chúng ta không muốn điều này xảy ra bởi vì nếu phải hỗ trợ 802.11b client thì toàn bộ mạng của chúng ta sẽ bị giảm hiệu suất . Trong thực tế , nếu băng thông trung bình là 22 Mbps trong mạng 802.11g nếu có 1 client 802.11b xuất hiện thì sẽ làm giảm hiệu suất của mạng bởi vì 802.11b client không hiểu OFDM . Nếu một 802.11b client gửi dữ liệu khi một 802.11g đang gửi dữ liệu thì xung đột sẽ xảy ra và cả 2 client sẽ phải truyền lại Hình 1.20 : Mạng 802.11g khi không có 802.11b client Giả thiết lúc đầu 802.11b client chưa xuất hiện . Hoạt động mặc định của Access Point là gửi thông điệp beacon gồm có thông tin về Access Point và các thông số mạng không dây . Không có 802.11b client , Access Point gửi những thông tin sau trong thông điệp beacon NON_ERP present : no Use Protection : no ERP là Extended Rate Physical – tốc độ vật lý mở rộng . Thông số này dành cho những thiết bị có khả năng mở rộng tốc độ dữ liệu . Hay nói cách khác trong tình huống này NON_ERP là nói về sự hiện diện của 802.11b client Trở lại hình trên , Access Point thông báo với các 802.11g client là không có sự xuất hiện của 802.11b client và không cần sử dụng cơ chế bảo vệ Hình 1.21 : Mạng 802.11g với 1 client 802.11b Sau khi 1 client 802.11b tham gia vào mạng , liên kết với Access Point , sẽ có những thay đổi xảy ra . AP cảnh báo cho phần còn lại của mạng về sự xuất hiện của NON_ERP client. Việc này được thực hiện trong thông điệp beacon mà AP gửi đi Bây giờ các thiết bị di động trong mạng đã biết về 802.11b client . Phương thức mà dữ liệu được gửi trong mạng sẽ thay đổi . Khi một 802.11g client gửi frame , trước tiên nó phải cảnh báo 802.11b client bằng cách gửi thông điệp RTS ( Request To Send ) tại tốc độ của 802.11b nên client 802.11b có thể nghe và hiểu nó , RTS cũng được gửi tới thiết bị nhận frame mà 802.11g client muốn trao đổi dữ liệu . Thiết bị này sau đó trả lời với thông điệp CTS ( Clear To Send ) cũng ở tốc độ của 802.11b Hình 1.22 : 802.11g Cell Using Protection : part 1 Bước 1 : client A biết được sự có mặt của 802.11b client nên trước khi gửi nó đưa ra thông điệp RTS tại tốc độ 802.11b Hình 1.23 : 802.11g Cell Using Protection: Part 2 Bước 2 : 802.11b client nghe được thông điệp RTS trong đó có chỉ ra khoảng thời gian chờ , tức là nó phải đợi cho đến khi khoảng thời gian này kết thúc trước khi muốn gửi dữ liệu thậm chí mặc dù nó không thể nghe dữ liệu 802.11g sẽ được truyền trong suốt khoảng thời gian đó Bước 3 : client B cũng nghe được thông điệp RTS và dự định gửi thông điệp CTS Hình 2.24 : 802.11g Cell Using Protection: Part 3 Bước 4 : client B gửi thông điệp CTS trở lại cho client A , client C cũng nghe được thông điệp này trong bước 5 Hình 1.25 : 802.11g Cell Using Protection: Part 4 Bước 6 : client A gửi dữ liệu đến client B ở tại tốc độ 802.11g , 802.11b client ( client C ) không thể nghe được dữ liệu đang truyền và nó xem như là nhiễu , nhưng vẫn đợi khoảng thời gian trong các thông điệp RTS/CTS trôi qua hết trước khi gửi dữ liệu Giao thức 802.11a 802.11a được phê chuẩn vào năm 1999 và hoạt động ở dải tần số 5-GHz . Điều này làm cho nó không tương thích với 802.11 , 802.11b và 802.11g . Tốc độ lý thuyết tối đa của nó là 54 Mbit/s, với tốc độ tối đa thực tế từ 21 đến 22 Mbit/s. Mặc dù tốc độ tối đa này vẫn cao hơn đáng kể so với thông lượng của chuẩn 802.11b, phạm vi phát huy hiệu lực trong nhà từ 25 đến 75 feet của nó lại ngắn hơn phạm vi của các sản phẩm theo chuẩn 802.11b. Nhưng chuẩn 802.11a hoạt động tốt trong những khu vực đông đúc: Với một số lượng các kênh không gối lên nhau tăng lên trong dải 5 GHz, bạn có thể triển khai nhiều điểm truy nhập hơn để cung cấp thêm năng lực tổng cộng trong cùng diện bao phủ. Một lợi ích khác mà chuẩn 802.11a mang lại là băng thông cao hơn của nó giúp cho việc truyền nhiều luồng hình ảnh và truyền những tập tin lớn trở nên lý tưởng . Trong thực tế, 802.11a và 802.11b được tạo một cách đồng thời. Do giá thành cao hơn nên 802.11a chỉ được sử dụng trong các mạng doanh nghiệp còn 802.11b thích hợp hơn với thị trường mạng gia đình Do 802.11a và 802.11b sử dụng các tần số khác nhau, nên hai công nghệ này không thể tương thích với nhau. Chính vì vậy một số hãng đã cung cấp các thiết bị mạng hybrid cho 802.11a/b nhưng các