ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

NGUYỄN ĐỨC DŨNG NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO AN NINH
AN TOÀN CHO MẠNG KHÔNG DÂY Ngành: Công nghệ thông tin
Chuyên ngành: Truyền dữ liệu và Mạng máy tính
Mã số: 60.48.15
LUẬN VĂN THẠC SĨ

các thầy, cô giáo phản biện đã dành thời gian đọc luận văn và đóng góp nhiều ý kiến
bổ ích cho tôi.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè, những người luôn
khuyến khích và giúp đỡ tôi trong mọi hoàn cảnh khó khăn. Tôi xin cảm ơn cơ quan và
các đồng nghiệp đã hết sức tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và làm
luận văn này.

Hà Nội, ngày 28 tháng 04 năm 2009
Học viên
Nguyễn Đức Dũng

1

MỤC LỤC
Mục lục Trang
Danh mục các chữ viết tắt 3
Danh mục các bảng 5
Danh mục các hình vẽ 6
MỞ ĐẦU 8
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY 10
1.1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY VÀ CÁC CÔNG NGHỆ ỨNG
DỤNG TRONG MẠNG KHÔNG DÂY 10
1.1.1. Sự phát triển của mạng không dây 10
1.1.2. Các công nghệ ứng dụng trong mạng không dây 19
1.1.3. Các kỹ thuật điều chế trải phổ 20
1.2. MÔ HÌNH MẠNG WLAN 23
1.2.1. Giới thiệu 23
1.2.2. Ưu điểm của mạng WLAN 23
1.2.3. Hoạt động của mạng WLAN 24
1.2.4. Các mô hình của mạng WLAN 24
1.2.5. Cự ly truyền sóng, tốc độ truyền dữ liệu 25

3.1.1. Giới thiệu 74
3.1.2. Thực trạng và các yêu cầu đặt ra đối với mạng WLAN ngành công an 74
3.1.3. Đề xuất giải pháp đảm bảo an ninh cho mạng WLAN ngành công an 75
3.2. THIẾT KẾ VÀ LẬP TRÌNH ỨNG DỤNG 83
3.2.1. Thiết kế ứng dụng 83
3.2.2. Lập trình ứng dụng 83
3.3. MỘT SỐ TÍNH NĂNG ĐẠT ĐƯỢC CỦA CHƯƠNG TRÌNH 101
3.4. KẾT CHƯƠNG 103
KẾT LUẬN 104
TÀI LIỆU THAM KHẢO 105
3DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Từ gốc Nghĩa tiếng Việt
AES Advanced Encryption Standard Chuẩn mã hóa tiên tiến
AMPS Advanced Mobile Phone System Hệ thống điện thoại di động
tiên tiến
AP Access Point Điểm truy cập
BS Base Station Trạm cơ sở

Mã chứng thực gói tin
MIC Message Integrity Code Mã toàn vẹn gói tin
4

MPDU MAC Protocol Data Unit Đơn vị dữ liệu giao thức MAC
MSC Mobile Switching Center Trung tâm chuyển mạch di
động
MSDU MAC Service Data Unit Đơn vị dữ liệu dịch vụ MAC
MTS Mobile Telephone System Hệ thống điện thoại di động
NMT Nordic Mobile Telephony Hệ thống điện thoại di động
Bắc Âu
OFDM Orthogonal Frequency Division
Multiplexing
Ghép kênh phân chia theo tần
số trực giao
PAN Personal Area Network Mạng vùng cá nhân
PBX Private Brach Exchange Tổng đài nhánh riêng
PHS Personal Handy-phone System Hệ thống điện thoại cầm tay cá
nhân
PSTN Packet Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch
gói
RF Radio Frequency Tần số sóng vô tuyến
SMS Short Message Service Dịch vụ nhắn tin ngắn
STA Wireless Station Thiết bị có hỗ trợ mạng không
dây
TACS Total Access Communication System Hệ thống truyền thông truy cập
hoàn toàn
TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo
thời gian
TKIP Temporal Key Integrity Protocol Giao thức toàn vẹn khóa thời


Hình 2.10: Mã hóa chuỗi
Hình 2.11: Sự kết hợp của IV với khóa
Hình 2.12: Thêm ICV
Hình 2.13: Thêm IV và KeyID
Hình 2.14: Tạo và so sánh giá trị MAC (hoặc MIC)
Hình 2.15: Quá trình tạo khóa để mã
Hình 2.16: Quá trình xử lý ở bên phát
Hình 2.17: Quá trình xử lý ở bên thu
Hình 2.18: Quá trình hoạt động của ECB Mode
Hình 2.19: Ví dụ về Counter Mode
Hình 2.20: Quá trình xử lý gói tin trong CCMP
Hình 2.21: Trình tự xử lý một MPDU
Hình 2.22: Phần đầu CCMP
Hình 2.23: Mã hóa và giải mã
Hình 2.24: Bên trong khối mã hóa CCMP
Hình 2.25: MPDU sau quá trình mã (CH=CCMP Header)
Hình 2.26: Định dạng của khối đầu tiên để đưa vào CBC-MAC
Hình 2.27: Thành phần của khối đầu tiên để đưa vào CBC-MAC
7

Hình 2.28: Kết hợp số đếm Ctr trong CCMP AES Counter Mode
Hình 3.1: Mô hình tổng thể mạng máy tính BCA
Hình 3.2: Kết hợp các phương án mã hóa
Hình 3.3: Giải pháp đảm bảo an ninh mạng WLAN ngành công an
Hình 3.4: Mô hình triển khai mạng WPA (WPA2) Enterprise Mode
Hình 3.5: Các Module chính của chương trình
Hình 3.6: Thiết kế cửa sổ chính của chương trình
Hình 3.7: Thiết kế Form mã hóa
Hình 3.8: Thiết kế Form giải mã
Hình 3.9: Chọn người nhận mail trong danh sách
8MỞ ĐẦU
Cuộc sống của con người ngày nay thực sự đã bước sang một kỷ nguyên mới,
một kỷ nguyên của khoa học công nghệ và truyền thông. Trong đó không thể không kể
đến sự ra đời và phát triển của mạng Internet, nó đã tác động mạnh mẽ đến đời sống
của chúng ta. Thông qua đó con người trên toàn thế giới xích lại gần nhau hơn, đơn
giản chỉ với một cái click chuột đã có thể liên lạc được với một người ở cách xa chúng
ta đến hàng ngàn dặm.
Cùng với các công nghệ mới thúc đẩy sự phát triển của mạng Internet thì mạng
không dây cũng đã có một chuyển biến mạnh mẽ, trong đó có mạng WLAN. Các thiết
bị trong mạng này kết nối với nhau không phải bằng các phương tiện truyền dẫn hữu
tuyến mà là bằng sóng vô tuyến. Ích lợi mà mạng này mang lại là khả năng thiết lập
kết nối tới các thiết bị không phụ thuộc vào hạ tầng dây dẫn. Cũng nhờ vào đặc điểm
của mạng không dây mà chi phí cho việc lắp đặt, duy trì, bảo dưỡng hay thay đổi
đường dây đã được giảm đi rất nhiều, đồng thời, tính linh hoạt được áp dụng một cách
khá hiệu quả, ở bất cứ đâu trong phạm vi phủ sóng của thiết bị chúng ta đều có thể kết
nối vào mạng.
Trong những năm gần đây, giới công nghệ thông tin đã chứng kiến sự bùng nổ
của nền công nghiệp mạng không dây. Khả năng liên lạc không dây đã gần như tất yếu
trong các thiết bị cầm tay, máy tính xách tay, điện thoại di động và các thiết bị số khác.
Với các tính năng ưu việt về vùng phục vụ kết nối linh động, khả năng triển
khai nhanh chóng, giá thành ngày càng giảm, mạng WLAN đã trở thành một trong
những giải pháp cạnh tranh có thể thay thế mạng Ethernet LAN truyền thống. Tuy

10
nhau 18 dặm. Sáu năm sau đó, Marconi truyền thành công một tín hiệu sóng vô tuyến
băng qua Đại Tây Dương từ Cornwall tới Newfoundland và trong năm 1902 sự truyền
thông hai chiều đầu tiên băng qua Đại Tây Dương được thiết lập. Trong suốt những
năm tiếp theo với những hoạt động tiên phong của Marconi, sự truyền dẫn dựa trên
sóng vô tuyến tiếp tục được phát triển. Hệ thống điện thoại dựa trên sóng vô tuyến đầu
tiên có từ sau năm 1915, khi mà cuộc đàm thoại dựa trên sóng vô tuyến đầu tiên được
thiết lập giữa các con tàu.
1.1.1.2. Hệ thống điện thoại di động ban đầu
11

Trong năm 1946, hệ thống điện thoại di động công cộng đầu tiên còn được gọi
là MTS được giới thiệu tại 25 thành phố ở nước Mỹ. Do những hạn chế về công nghệ,
các máy thu phát di động của MTS rất lớn và chỉ có thể được mang theo bằng cách
chuyên chở bằng xe. Vì vậy, nó được sử dụng cho hệ thống điện thoại di động trên xe
ô tô. MTS là một hệ thống tương tự, điều đó có nghĩa rằng nó xử lý thông tin tiếng nói
như một dạng sóng liên tục. Dạng sóng này sau đó được sử dụng để điều biến/khử điều
biến sóng mang RF. Hệ thống này là bán song công, có nghĩa là tại một thời điểm cụ
thể người dùng chỉ có thể nói hoặc lắng nghe. Để chuyển giữa hai chế độ, người sử
dụng phải ấn một nút riêng biệt trên thiết bị đầu cuối.
Sự hạn chế chủ yếu của hệ thống MTS là điều khiển bằng tay các cuộc gọi và
trên thực tế một số lượng rất hạn chế các kênh là sẵn dùng: Trong phần lớn các trường
hợp, hệ thống cung cấp sự hỗ trợ cho 3 kênh, điều đó có nghĩa là chỉ 3 cuộc đàm thoại
có thể được phục vụ tại cùng một thời điểm trong một vùng cụ thể.
Một sự cải tiến của hệ thống MTS được gọi là IMTS, được đưa vào hoạt động
trong những năm 1960. IMTS sử dụng chuyển mạch cuộc gọi tự động và hỗ trợ truyền
song công hoàn toàn, vì vậy loại bỏ được việc làm trung gian của người điều hành
tổng đài trong một cuộc gọi và sự cần thiết phải có nút bấm để thực hiện cuộc nói
chuyện. Hơn nữa, hệ thống IMTS sử dụng 23 kênh.
1.1.1.3. Hệ thống điện thoại tế bào tương tự
Hệ thống IMTS sử dụng quang phổ kém hiệu quả, vì vậy khả năng cung cấp

đầu vào đầu những năm 1980. Những hệ thống này có thể được xem như là sự phát
triển tiếp theo của các hệ thống MTS/IMTS bởi vì chúng cũng là hệ thống tương tự.
Cuộc thử nghiệm dịch vụ đầu tiên của hệ thống di động tương tự hoạt động đầy đủ
được triển khai ở Chicago vào năm 1978. Hệ thống tương tự thương mại đầu tiên ở
Mỹ là AMPS đi vào hoạt động vào năm 1982 chỉ cho phép truyền thoại. Các hệ thống
giống như AMPS cũng được sử dụng ở nhiều nơi khác trên thế giới, như là TACS ở
Vương quốc Anh, Ý, Tây Ban Nha, Áo, Ireland, MCS-L1 ở Nhật Bản và NMT ở vài
quốc gia khác. Hệ thống AMPS vẫn còn được phổ biến ở nước Mỹ nhưng ngày nay
các hệ thống tương tự ít khi được sử dụng ở những nơi khác. Tất cả những chuẩn này
đều sử dụng điều biến tần số cho tiếng nói và thực hiện các quyết định chuyển giao
cho di động tại các trạm BS cơ sở dựa vào khả năng nhận được tại các BS ở gần di
động. Phổ sẵn dùng trong phạm vi mỗi tế bào được phân chia vào một số kênh và mỗi
cuộc gọi được gán cho một cặp kênh. Sự truyền thông bên trong phần có dây của hệ
thống cũng được kết nối với mạng PSTN, sử dụng một mạng chuyển mạch gói.
1.1.1.4. Hệ thống điện thoại tế bào số
Các hệ thống tế bào tương tự là bước đi đầu tiên cho ngành công nghiệp điện
thoại di động. Mặc dù với thành công quan trọng của chúng, chúng vẫn có một số bất
lợi là sự thực thi của hệ thống bị giới hạn. Những bất lợi này đã được làm giảm bớt bởi
thế hệ thứ hai của các hệ thống tế bào (các hệ thống 2G), các hệ thống điển hình cho
dữ liệu số. Hệ thống này thực hiện bằng cách chuyển các tín hiệu giọng nói qua một bộ
biến đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số (bộ biến đổi A/D) và sử dụng dòng bit kết
quả để điều biến sóng mang RF. Tại nơi nhận tín hiệu, quy trình ngược lại được thực
hiện.
So với các hệ thống tương tự, các hệ thống số hóa có một số lợi thế sau:
+ Lưu lượng được số hóa có thể được mã hóa dễ dàng để cung cấp sự riêng tư
và bảo mật. Các tín hiệu đã được mã hóa không thể bị chặn và nghe lỏm bởi những
người tham gia trái phép (ít nhất họ cũng phải có những thiết bị rất mạnh). Khả năng
mã hóa không thể thực hiện được trong các hệ thống tương tự, trong các hệ thống này
hầu hết thời gian truyền dữ liệu không có bất kỳ sự bảo vệ nào. Như vậy, cả cuộc đàm
thoại và tín hiệu báo hiệu mạng có thể dễ dàng bị chặn. Trên thực tế, đây là một vấn đề

thông di động toàn cầu. Kết quả của chuẩn chung là GSM được hình thành từ tên ban
đầu của nhóm nghiên cứu. Ngày nay, công nghệ 2G được ưa chuộng nhiều nhất, vào
năm 1999 cứ mỗi tuần lại có thêm một triệu người thuê bao mới. Tính phổ biến của hệ
thống này không phải chỉ do hiệu suất của nó mà cũng bởi trên thực tế chỉ có 2G là
chuẩn của Châu Âu. Điều này có thể được coi như là một lợi thế bởi vì nó làm đơn giản
hóa sự di chuyển của các thuê bao di động giữa các tổng đài và các nước khác nhau.
Việc triển khai hệ thống GSM thương mại đầu tiên được thực hiện vào năm 1992
và sử dụng dải tần 900 MHz. Hệ thống sử dụng dải tần 1800 MHz được biết đến như là
DCS 1800 nhưng hệ thống này về bản chất vẫn là GMS. GMS cũng có thể hoạt động
trong dải tần 1900 MHz đã được sử dụng ở Mỹ cho vài mạng số và trong dải tần 450
MHz để cung cấp một đường dẫn di trú từ chuẩn NMT 1G (chuẩn sử dụng dải tần 450
MHz) tới các hệ thống 2G.
14

GSM định nghĩa một số các kênh tần số, được tổ chức vào trong các khung và
lần lượt được phân chia vào các khe thời gian. Các khe này được sử dụng để xây dựng
cả kênh cho tải người dùng và kênh cho các thao tác điều khiển như điều khiển chuyển
giao, đăng ký, thiết lập cuộc gọi, … Tải người dùng có thể là thoại hoặc là dữ liệu tốc
độ thấp, khoảng 14.4 kbps.
1.1.1.4.2. HSCSD và GPRS
Lợi thế khác của GSM là sự hỗ trợ của nó cho vài công nghệ mở rộng để đạt
được tốc độ cao hơn cho các ứng dụng dữ liệu. Hai công nghệ đó là HSCSD và GPRS.
HSCSD là một sự nâng cấp đơn giản từ GSM. Trái ngược với GSM, nó đưa ra nhiều
hơn một khe thời gian trên khung tới một người dùng vì thế tốc độ dữ liệu gia tăng.
HSCSD cho phép một điện thoại sử dụng hai, ba hoặc bốn khe thời gian trên khung để
đạt được tốc độ tương ứng 28.8, 43.2 và 57.6 kbps. Hỗ trợ cho mối liên kết bất đối
xứng cũng được cung cấp, nghĩa là tốc độ truyền về có thể khác so với tốc độ truyền
đi. Một vấn đề của HSCSD là trên thực tế nó làm giảm bớt tuổi thọ của pin bởi vì việc
sử dụng nhiều khe thời gian làm cho các thiết bị đầu cuối tiêu tốn nhiều thời gian hơn
trong các chế độ phát và thu. Tuy nhiên, bởi vì thực tế các yêu cầu nhận về dùng ít hơn

Cuối cùng, một mở rộng khác đưa ra khả năng để gửi dữ liệu là dữ liệu gói kỹ thuật số
di động. Đây là chuyển mạch gói phủ lên cả AMPS và D-AMPS, cung cấp tốc độ
giống với D-AMPS+. Lợi thế của nó là rẻ hơn so với D-AMPS+ và đó là cách duy
nhất để đưa ra hỗ trợ dữ liệu trong mạng AMPS tương tự.
1.1.1.4.4. IS-95
Trong năm 1993, IS-95, một hệ thống 2G khác cũng được biết đến như là
cdmaOne đã được tiêu chuẩn hóa và hệ thống thương mại đầu tiên được triển khai tại
phía nam Hàn Quốc và Hồng Kông vào năm 1995, sau đó được triển khai tại Mỹ vào
năm 1996. IS-95 sử dụng cơ chế CDMA. Trong IS-95, có nhiều di động trong một tế
bào mà tín hiệu của nó được phân biệt bởi sự phân bố chúng với các mã khác nhau,
đồng thời sử dụng một kênh tần số. Như vậy, các tế bào láng giềng có thể sử dụng
cùng một tần số, không giống với tất cả các chuẩn khác được thảo luận cho đến lúc
này. IS-95 không tương thích với IS-136 và việc triển khai IS-95 tại nước Mỹ đã được
bắt đầu vào năm 1995. Cả IS-95 và IS-136 hoạt động trong cùng dải tần với AMPS.
IS-95 được thiết kế để hỗ trợ các thiết bị đầu cuối phương thức kép có thể hoạt động
dưới mạng IS-95 hoặc mạng AMPS. IS-95 hỗ trợ tải dữ liệu tại các tốc độ 4.8 và 14.4
kbps. Một sự mở rộng của IS-95, được biết đến như là IS-95b hay cdmaTwo, đưa ra hỗ
trợ cho 115.2 kbps bằng việc cho phép mỗi điện thoại sử dụng tám mã khác nhau để
thực hiện đồng thời tám truyền dẫn.
1.1.1.5. Điện thoại cố định không dây
Điện thoại cố định không dây xuất hiện lần đầu tiên vào những năm 1970 và
sau đó đã trải qua sự phát triển đáng kể. Ban đầu chúng được thiết kế để cung cấp tính
lưu động trong vùng bao phủ nhỏ, như là nhà ở hay văn phòng. Điện thoại cố định
không dây gồm có một máy thu phát cầm tay, liên lạc với một BS kết nối tới mạng
PSTN. Như vậy, điện thoại cố định không dây nhắm mục đích chủ yếu là thay thế kết
nối có dây của điện thoại thông thường bằng một kết nối không dây.
Điện thoại cố định không dây ban đầu là hệ thống tương tự. Kết quả thực tế là
chất lượng cuộc gọi kém. Tình trạng này đã được thay đổi với sự giới thiệu của điện
thoại cố định không dây số thế hệ thứ nhất, chúng cung cấp chất lượng thoại ngang
bằng như với điện thoại có dây.

công trình là đề xuất truyền thông hai chiều giữa các máy tính nằm trải khắp bốn hòn
đảo và một máy tính trung tâm trên đảo Oahu mà không sử dụng đường dây điện thoại.
ALOHA dùng một cấu trúc hình sao với máy tính trung tâm đóng vai trò như một hub.
Bất kỳ hai máy tính nào có thể liên lạc với nhau bằng cách chuyển tiếp tín hiệu truyền
của chúng thông qua hub. Hiệu suất của mạng này là thấp, tuy nhiên lợi thế của hệ
thống là tính đơn giản của nó. Dẫu cho tính di động không phải là một phần của
ALOHA, nhưng ALOHA là cơ sở cho các hệ thống dữ liệu không dây di động ngày nay.
1.1.1.6.1. WLAN
WLAN được sử dụng để cung cấp dữ liệu tốc độ cao trong phạm vi một vùng
tương đối nhỏ, ví dụ như một tòa nhà hoặc một công sở nhỏ. WLAN bắt đầu phát triển
vào giữa những năm 1980 và được khởi sự bởi quyết định của Ủy ban truyền thông liên
bang Mỹ (FCC) cho phép sử dụng đăng ký miễn phí dải tần của các ngành công nghiệp,
khoa học và y học (ISM). Tuy nhiên, những dải tần này có khả năng phải chịu sự giao
thoa đáng kể, vì vậy FCC đặt một giới hạn năng lượng cho mỗi đơn vị dải tần đối với hệ
thống dùng băng thông ISM. Từ quyết định này của FCC, đã có sự phát triển đáng kể
trong phạm vi của WLAN. Tuy nhiên, trong những năm đầu, việc thiếu những chuẩn
chung làm cho sự xuất hiện của nhiều sản phẩm giữ độc quyền dẫn đến thị trường bị
phân chia thành nhiều phần không tương thích.
17

Sự cố gắng đầu tiên để định nghĩa một chuẩn được thực hiện vào cuối những
năm 1980 bởi nhóm làm việc IEEE 802.4, nhóm này chịu trách nhiệm về sự phát triển
của phương pháp truy cập kênh truyền mã thông báo. Nhóm đã nhận thấy rằng truyền
mã thông báo là một phương pháp không có hiệu quả để điều khiển mạng không dây
và đề xuất phát triển một chuẩn thay thế. Kết quả là ban điều hành của dự án IEEE 802
quyết định thành lập nhóm làm việc IEEE 802.11, nhóm đã chịu trách nhiệm từ sự
định nghĩa chuẩn tầng phụ MAC và chuẩn tầng vật lý cho WLAN. Chuẩn 802.11 đầu
tiên cung cấp tốc độ dữ liệu lên tới 2 Mbps sử dụng truyền trải phổ trong dải tần ISM
hoặc truyền hồng ngoại. Vào tháng 9 năm 1999, hai phần bổ sung cho chuẩn chính
được chấp thuận bởi uỷ ban chuẩn IEEE. Chuẩn đầu tiên 802.11b, mở rộng sự thực thi

18

truyền thống bởi vì trên thực tế điều này được tạo ra cho sự truyền tải dữ liệu không
đồng bộ.
Một nỗ lực nhằm phát triển hệ thống WLAN cung cấp các khả năng của WATM
là HIPERLAN 2. Đây là một hệ thống hướng kết nối tương thích với ATM, sử dụng gói
tin kích thước cố định và cung cấp sự truy nhập không dây tốc độ cao (lên tới 54 Mbps
tại tầng vật lý) đến các loại mạng. Bản chất tính hướng kết nối của hệ thống hỗ trợ các
ứng dụng cần phải đảm bảo chất lượng dịch vụ.
1.1.1.6.3. PAN
Mạng PAN là bước kế tiếp ở dưới mạng LAN và các ứng dụng đích yêu cầu
truyền thông trong phạm vi thông rất ngắn (điển hình là trong phạm vi một vài mét).
Nghiên cứu ban đầu về mạng PAN được thực hiện vào năm 1996. Tuy nhiên, nỗ lực
đầu tiên để định nghĩa một chuẩn cho mạng PAN bắt đầu từ dự án Ericsson vào năm
1994. Dự án này có tên là Bluetooth, nhằm mục đích tìm kiếm một giải pháp cho
truyền thông không dây giữa điện thoại di động và các phụ kiện có liên quan. Hiện giờ
nó là một chuẩn công nghiệp mở được chấp nhận bởi hơn 100 công ty và nhiều sản
phẩm Bluetooth đã bắt đầu xuất hiện trên thị trường. Phiên bản gần đây nhất được phát
hành vào năm 2001. Bluetooth hoạt động trong dải tần ISM 2.4 MHz, nó hỗ trợ các
kênh thoại 64 kbps và các kênh dữ liệu không đồng bộ với tốc độ lên tới 721 kbps.
Phạm vi hoạt động được hỗ trợ là 10m (tại công suất truyền 1mW) và 100m (tại công
suất truyền 1mW).
Một dự án PAN khác là HomeRF, phiên bản mới nhất được phát hành vào năm
2001. Phiên bản này cung cấp kết nối thoại 32 kbps và tốc độ dữ liệu lên tới 10 Mbps.
HomeRF cũng hoạt động trong dải tần 2.4 MHz và phạm vi hỗ trợ khoảng chừng 50m.
Tuy nhiên, Bluetooth dường như có nhiều phát triển công nghiệp hơn HomeRF.
Trong năm 1999, IEEE cũng đã hợp nhất vùng tiêu chuẩn hóa PAN với sự hình
thành của nhóm làm việc 802.15. Vì thực tế Bluetooth và HomeRF có trước sáng kiến
của IEEE, mục đích của nhóm làm việc 802.15 sẽ thực hiện được khả năng tương tác
giữa các dự án này.

khoảng 10 m, đây là một phạm vi quá nhỏ. Vì vậy mà nó thường ứng dụng cho các
điện thoại di động, máy tính có cổng hồng ngoại trao đổi thông tin với nhau với điều
kiện là đặt sát gần nhau.
1.1.2.2. Công nghệ Bluetooth
Bluetooth còn gọi là IEEE 802.15.1 là một chuẩn công nghiệp cho mạng vùng
cá nhân sử dụng kết nối dữ liệu không dây. Bluetooth là công nghệ không dây cho
phép các thiết bị điện, điện tử giao tiếp với nhau trong khoảng cách ngắn, bằng sóng vô
tuyến qua băng tần chung ISM trong dãy tần 2.40- 2.48 GHz. Đây là dãy băng tần
không cần đăng ký được dành riêng để dùng cho các thiết bị không dây trong công
nghiệp, khoa học, y tế.
Mạng Bluetooth sử dụng phương thức FHSS. Trong mạng Bluetooth, các phần
tử có thể kết nối với nhau theo kiểu Ad hoc ngang hàng hoặc theo kiểu tập trung, có 1
máy xử lý chính và có tối đa là 7 máy có thể kết nối vào. Khoảng cách chuẩn để kết nối
giữa 2 đầu là 10 m, nó có thể truyền qua tường, qua các đồ đạc vì công nghệ này không
đòi hỏi đường truyền phải là tầm nhìn thẳng. Tốc độ dữ liệu tối đa là 740 Kbps.
1.1.2.3. Công nghệ HomeRF
Công nghệ này cũng giống như công nghệ Bluetooth, hoạt động ở dải tần 2.4
GHz, tổng băng thông tối đa là 1.6 Mbps và 650Kbps cho mỗi người dùng. HomeRF
cũng dùng phương thức điều chế FHSS. Điểm khác so với Bluetooth là công nghệ
HomeRF hướng tới thị trường nhiều hơn. Việc bổ sung chuẩn SWAP - Standard
Wireless Access Protocol cho HomeRF cung cấp thêm khả năng quản lý các ứng dụng
đa phương tiện một cách hiệu quả hơn.
1.1.2.4. Công nghệ HyperLAN
HyperLAN – High Performance Radio LAN theo chuẩn của Châu Âu là tương
đương với công nghệ 802.11. HyperLAN loại 1 hỗ trợ băng thông 20 Mpbs, làm việc
20

ở dải tần 5 GHz. HyperLAN 2 cũng làm việc trên dải tần này nhưng hỗ trợ băng thông
lên tới 54 Mpbs. Công nghệ này sử dụng kiểu kết nối hướng đối tượng hỗ trợ nhiều
thành phần đảm bảo chất lượng, đảm bảo cho các ứng dụng đa phương tiện.

năng hỗ trợ thông lượng cao lên đến 400 Mbps ở phạm vi ngắn tầm 10 m. UWB sẽ có
lợi ích giống như truy nhập USB không dây cho sự kết nối những thiết bị ngoại vi máy
tính tới PC.
1.1.3. Các kỹ thuật điều chế trải phổ
Hầu hết các mạng WLAN sử dụng công nghệ trải phổ. Điều chế trải phổ trải
năng lượng của tín hiệu trên một độ rộng băng tần truyền dẫn lớn hơn nhiều so với độ
rộng băng tần cần thiết tối thiểu. Điều chế trải phổ không hiệu quả về độ rộng băng tần
khi được sử dụng bởi một người sử dụng. Tuy nhiên, do nhiều người sử dụng có thể
dùng chung cùng độ rộng băng tần phổ mà không gây nhiễu với nhau, các hệ thống
trải phổ trở nên có hiệu quả về độ rộng băng tần trong môi trường nhiều người sử
dụng. Điều chế trải phổ sử dụng hai phương pháp trải tín hiệu trên một băng tần rộng
hơn: DSSS và FHSS.
21

1.1.3.1. DSSS
DSSS kết hợp một tín hiệu dữ liệu tại trạm gửi với một chuỗi bit tốc độ dữ liệu
cao hơn nhiều, mà nhiều người xem như một chipping code (còn gọi là một gain xử
lý). Một gain xử lý cao làm tăng khả năng chống nhiễu của tín hiệu. Gain xử lý tuyến
tính tối thiểu mà FCC – Federal Communications Commission cho phép là 10, và hầu
hết các sản phẩm khai thác dưới 20. Nhóm làm việc của IEEE đặt gain xử lý tối thiểu
cần thiết của 802.11 là 11.

Hình 1.1: Hoạt động của DSSS
Hình trên cho thấy một ví dụ về hoạt động của DSSS. Một chipping code được
biểu thị bởi các bit dữ liệu logic 0 và 1. Khi luồng dữ liệu được phát, mã tương ứng
được gửi. Ví dụ, truyền dẫn một bit dữ liệu bằng 1 sẽ dẫn đến chuỗi 00010011100
đang được gửi.
Nhiều sản phẩm DSSS trên thị trường sử dụng nhiều hơn một kênh trên cùng
một khu vực, tuy nhiên số kênh khả dụng bị hạn chế. Với dãy trực tiếp, nhiều sản
phẩm hoạt động trên các kênh riêng biệt bằng cách chia băng tần số thành các kênh tần

OFDM là một kỹ thuật đã ra đời từ nhiều năm trước đây, từ những năm 1960,
1970 khi người ta nghiên cứu về hiện tượng nhiễu xảy ra giữa các kênh, nhưng nó chỉ
thực sự trở nên phổ biến trong những năm gần đây nhờ sự phát triển của công nghệ xử
lý tín hiệu số. OFDM được đưa vào áp dụng cho công nghệ truyền thông không dây
băng thông rộng nhằm khắc phục một số nhược điểm và tăng khả năng về băng thông
cho công nghệ mạng không dây. OFDM được áp dụng cho chuẩn IEEE 802.11a và
chuẩn ETSI HiperLAN/2, nó cũng được áp dụng cho công nghệ phát thanh, truyền
hình ở các nước Châu Âu.

Hình 1.3: Phương thức điều chế OFDM