Đồ án Chuẩn 802.11n và ứng dụng wifi

Thiết bị mạng không dây (WiFi) thế hệ mới hứa hẹn có nhiều cải tiến lớn về tốc độ và tầm phủ sóng. Thế nhưng, kết quả thử nghiệm cho thấy các sản phẩm mới lại có nhiều bất lợi hơn các sản phẩm cũ. “Nhanh hơn 12 lần”, “tầm phủ sóng tăng gấp 4 lần”, “nhanh hơn có dây” đây là những lời mời chào về chuẩn WiFi mới nhất 802.11n từ các nhà sản xuất thiết bị mạng gia đình. WiFi thế hệ mới đã có nhiều hứa hẹn hấp dẫn: tầm phủ sóng rộng hơn, tốc độ lên đến 270Mbps (có thể lên đến 600Mbps). Mặc dù thực tế không được như lý thuyết nhưng các sản phẩm 802.11n có tốc độ và tầm hoạt động dư sức đáp ứng dịch vụ truyền phát video chất lượng cao và VoIP, game trực tuyến có nhiều hình ảnh và các dịch vụ “ngốn” băng thông khác. Các sản phẩm dựa trên chuẩn cuối cùng sẽ xuất hiện trước năm 2008 và sẽ được WiFi Alliance cấp chứng nhận có khả năng làm việc với nhau. Hiện tại, chúng ta đang có các sản phẩm gọi là “dự thảo” (draft-n) đầu tiên, phiên bản chưa hoàn chỉnh. Nhiều sản phẩm có thể không đảm bảo khả năng cập nhật firmware khi có tính năng cuối cùng. Tuy nhiên, sau 7 năm kể từ ngày được đề cập đến, thông số kỹ thuật của 802.11n đã được thay đổi nhiều lần qua hơn chục bản thảo (draft). Các nhà sản xuất đã không đủ kiên nhẫn để chờ đợi và dần đưa Draft N vào trong máy tính xách tay đời mới và nhiều thiết bị khác vài năm qua. Theo Hiệp hội Wi-Fi Alliance, tổ chức kiểm định và chứng nhận các sản phẩm không dây, tất cả các thiết bị sử dụng Wi-Fi Draft N hiện nay vẫn có thể tương thích với chuẩn chính thức và có thể được nâng cấp bằng cách cập nhật firmware.

doc28 trang | Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 3138 | Lượt tải: 14download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Chuẩn 802.11n và ứng dụng wifi, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chuẩn 802.11n và ứng dụng wifi 1.Lời mở đầu Thiết bị mạng không dây (WiFi) thế hệ mới hứa hẹn có nhiều cải tiến lớn về tốc độ và tầm phủ sóng. Thế nhưng, kết quả thử nghiệm cho thấy các sản phẩm mới lại có nhiều bất lợi hơn các sản phẩm cũ. “Nhanh hơn 12 lần”, “tầm phủ sóng tăng gấp 4 lần”, “nhanh hơn có dây” … đây là những lời mời chào về chuẩn WiFi mới nhất 802.11n từ các nhà sản xuất thiết bị mạng gia đình. WiFi thế hệ mới đã có nhiều hứa hẹn hấp dẫn: tầm phủ sóng rộng hơn, tốc độ lên đến 270Mbps (có thể lên đến 600Mbps). Mặc dù thực tế không được như lý thuyết nhưng các sản phẩm 802.11n có tốc độ và tầm hoạt động dư sức đáp ứng dịch vụ truyền phát video chất lượng cao và VoIP, game trực tuyến có nhiều hình ảnh và các dịch vụ “ngốn” băng thông khác. Các sản phẩm dựa trên chuẩn cuối cùng sẽ xuất hiện trước năm 2008 và sẽ được WiFi Alliance cấp chứng nhận có khả năng làm việc với nhau. Hiện tại, chúng ta đang có các sản phẩm gọi là “dự thảo” (draft-n) đầu tiên, phiên bản chưa hoàn chỉnh. Nhiều sản phẩm có thể không đảm bảo khả năng cập nhật firmware khi có tính năng cuối cùng. Tuy nhiên, sau 7 năm kể từ ngày được đề cập đến, thông số kỹ thuật của 802.11n đã được thay đổi nhiều lần qua hơn chục bản thảo (draft). Các nhà sản xuất đã không đủ kiên nhẫn để chờ đợi và dần đưa Draft N vào trong máy tính xách tay đời mới và nhiều thiết bị khác vài năm qua. Theo Hiệp hội Wi-Fi Alliance, tổ chức kiểm định và chứng nhận các sản phẩm không dây, tất cả các thiết bị sử dụng Wi-Fi Draft N hiện nay vẫn có thể tương thích với chuẩn chính thức và có thể được nâng cấp bằng cách cập nhật firmware. Bảng so sánh các chuẩn của IEEE 802.11 Các đặc điểm kỹ thuật của IEEE 802.11      802.11a  802.11b  802.11g  802.11n   Năm phê chuẩn  Tháng 7/1999  Tháng 7/1999  Tháng 6/2003  Cuối năm 2009   Tốc độ tối đa  54Mbps  11Mbps  54Mbps  300Mbps hay cao hơn   Điều chế  OFDM  DSSS, CCK  DSSS, CCK, OFDM  DSSS, CCK, OFDM, MIMO   Dải tần số trung tần (RF)  5GHz  2,4GHZ  2,4GHZ  2,4GHz hay 5GHz   Spatial Stream  1  1  1  1, 2, 3 hay 4   Độ rộng băng thông  20MHz  20MHz  20MHz  20 MHz hay 40 MHz   2. Mục tiêu đồ án: Chuẩn 802.11n mặc dù đang là chuẩn dự thảo (draft), nhưng đã đang từng bước tiếp cận đến thực tế và được tích hợp vào trong các thiết bị của nhiều nhà sản xuất hiện nay. Do vậy việc nghiên cứu về nó còn hạn chế: Tài liệu ít. Đa số là tài liêu nước ngoài, tuy nhiên vẫn còn mang tính sách vở. Chưa có tài liệu nghiên cứu tiếng Việt chuẩn. Thiết bị đo lường bắt gói đắt tiền và chưa phổ biến ở Việt Nam (card Airpcap N) Với những ưu điểm nhiều hứa hẹn, các kỹ thuật tiên tiến đột phá (Công nghệ MIMO) hơn hẳn các chuẩn trước và đặc biệt đã dần được biết trên thị trường dù vẫn chỉ là bản thảo, chúng em đã bị thu hút bởi chuẩn 802.11n. Cùng các thiết bị đo lường bắt sóng: Wireless N (phát sóng wifi chuẩn n), card AirPcap chuyên dụng (802.11 Wireless Packet Capture) dùng để bắt gói tin wifi chuẩn 802.11n, với kiến thức còn hạn chế nhưng chúng em hi vọng sẽ là đề tài đầu tiên mở đường cho đồ án nghiên cứu chuẩn 802.11n. Chương I. Giới thiệu chuẩn 802.11n 1. Đặc điểm của chuẩn 802.11g Chuẩn 802.11g đã được phê chuẩn chính thức vào tháng 6/2003 và đang được ứng dụng trên thị trường. Dự thảo tiêu chuẩn 802.11g được phát triển từ các đề xuất CCK-OFDM và PBCC-22. Dự thảo tiêu chuẩn 802.11g dựa vào công nghệ chính OFDM, cung cấp tần số dữ liệu 2.4Ghz như 802.11a, yêu cầu bắt buộc thực hiện các chế độ của 802.11b và cung cấp các chế độ tùy chọn CCK-OFDM và PBCC-22. Như vậy, chuẩn 802.11g là sự kết hợp của 802.11a trong băng tần 2.4Ghz, do đó duy trì khả năng tương thích với các cài đặt của thiết bị chuẩn 802.11b. Cũng giống như các thiết bị chuẩn 802.11b, các thiết bị chuẩn 802.11g hoạt động ở băng tần 2.4Ghz và sử dụng công nghệ phân chia tần số trực giao - Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), còn 802.11b sử dụng phương pháp khóa mã bổ sung - Complementary Code Keying (CCK). OFDM cũng được sử dụng trong các thiết bị chuẩn 802.11a mà hoạt động ở tần số 5Ghz. Chuẩn 802.11g cũng hỗ trợ Barker Code và CCK cung cấp các tốc độ dữ liệu 1, 2, 5.5, và 11 Mbps và tương thích ngược với chuẩn 802.11b. OFDM cung cấp tốc độ dữ lệu lên đến 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 và 54 Mbps. Phương pháp mã hóa các gói tùy chọn mã chập nhị phân - Packet Binary Convolution Coding (PBCC) cung cấp tốc độ dữ liệu là 22 và 33 Mbps. Tương tự như tiêu chuẩn 802.11b, các thiết bị 802.11g được giới hạn để ba kênh không chồng chéo và lớp vật lý mới gọi là lớp vật lý mở rộng (Extended Rate Physical (ERP). Chuẩn 802.11g sử dụng CCK và OFDM một cách trình tự và tương thích ngược với các thiết bị trước. 802.11g sử dụng Carrier Sense Multiple Access/ Collision Avoidance (CSMA/CA). CSMA/CA là giao thức cho phép một thiết bị được truyền dữ liệu phát sóng độc quyền. Và không có thiết bị 802.11 nào truyền dữ liệu vào thời điểm đó, và chỉ được phép truyền khi có tín hiệu rõ ràng. Để tránh sự va chạm này, nó phải chờ một khoảng thời gian ngẫu nhiên. Những ảnh hưởng: Với sự lựa chọn của công nghệ 802.11g trong năm 2001, thị trường WLAN đã có một bước ngoặt toàn diện về đặc điểm kỹ thuật cho những sản phẩm thế hệ mới và các hệ thống đa hệ có thể được phát triển. 802.11g là sự bao gồm tất cả những kỹ thuật tốt nhất của cả hai 802.11a và 802.11b ở một tiêu chuẩn mà có thể mang lại phúc lợi cho ngành công nghiệp trong tương lai. Vì 802.11g kết hợp cơ bản các tính năng của cả hai 802.11a và 802.11b, nên nó đã tự phát triển thiết bị để có thể hoạt động với công nghệ của các thế hệ trước. Điều này giải quyết được các nhu cầu cho người sử dụng mạng LAN với chuẩn 802.11b và muốn có tốc độ truyền dữ liệu cao hơn của 802.11a và đồng thời tương thích với các thiết bị mạng. 2. Đặc điểm của chuẩn 802.11n 2.1 Chuẩn 802.11n là gì? 802.11n là một chuẩn WiFi thế hệ mới cho các mạng diện rộng không dây. Thiết bị xây dựng để đặc tả kỹ thuật 802.11n sẽ cung cấp mức hiệu suất cao hơn đáng kể so với các thế hệ trước là 802.11b, 802.11a và 802.11g. 802.11n là một công nghệ đột phá cho phép kết nối mạng lưới WiFi với tốc độ mạnh hơn và tầm phủ sóng diện tích rộng lớn hơn. 802.11n WiFi cung cấp kết nối tốt nhất có thể cho mạng máy tính và các ứng dụng giải trí tương tự - cung cấp phạm vi băng thông, ứng dụng đa phương tiện hiệu quả. Theo đặc tả kỹ thuật, chuẩn 802.11n có tốc độ lý thuyết lên đến 600Mbps (cao hơn 10 lần chuẩn 802.11g) và vùng phủ sóng rộng khoảng 250m (cao hơn chuẩn 802.11g gần 2 lần, 140m).  Logo chứng nhận sản phẩm đạt chuẩn 802.11n 2.2 Đặc tả kỹ thuật của 802.11n So với các chuẩn trước, đặc tả kỹ thuật của 802.11n "thoáng" hơn nhiều: có nhiều chế độ tùy chọn, nhiều cấu hình để có thể cho ra sản phẩm có các mức tốc độ tối đa khác nhau. (Trước đây, tất cả các sản phẩm 802.11b phải có tốc độ 11Mbps; 802.11a và 802.11g phải có tốc độ 54Mbps). Điều này vạch ra ranh giới về hiệu năng trên mỗi thiết bị 802.11n: các nhà sản xuất có thể tăng hoặc điều chỉnh khả năng hỗ trợ ứng dụng, mức giá... Ứng với mỗi tùy chọn, 802.11n có thể hỗ trợ tốc độ lên đến 600Mbps, nhưng phần cứng WLAN (Wireless Local Area Network) không nhất thiết phải áp dụng tất cả các tùy chọn. Ví dụ, năm 2006, hầu hết thiết bị phần cứng WLAN 802.11n draft 1.0 hỗ trợ tốc độ 300Mbps. 2.2.1 OFDM tốt hơn Trong phiên bản 802.11n dự thảo (draft), yêu cầu đầu tiên là phải sử dụng phương pháp ghép kênh phân chia tần số trực giao (OFDM- Orthogonal Frequency Division Multiplexing) dựa trên các cải tiến từ các chuẩn 802.11a/g, sử dụng mã hóa tối đa và băng thông rộng. Những thay đổi này giúp tăng tốc độ lên đến 65Mbps so với 54Mbps của chuẩn 802.11a và 802.11g trước đây. 2.2.2 MIMO cải thiện hiệu năng Một trong những thành phần được biết rộng rãi nhất trong đặc tả kỹ thuật của bản dự thảo là MIMO (Multiple Input Multiple Output). MIMO tận dụng hiện tượng tự nhiên của sóng trung tần được gọi là đa đường: thông tin được phát xuyên qua tường, cửa sổ và các vật chắn khác, anten thu tín hiệu nhiều lần qua các bộ định tuyến khác nhau ở các thời điểm khác nhau. Do đó, tín hiệu đa đường nguyên gốc có thể bị "bóp méo" dẫn đến khó giải mã và kéo theo hiệu năng Wi-Fi kém. MIMO khai thác hiện tượng đa đường với kỹ thuật đa phân chia theo không gian (space-division multiplexing). Thiết bị phát WLAN chia gói dữ liệu ra thành nhiều phần, mỗi phần được gọi là chuỗi dữ liệu (Spatial Stream) và phát từng chuỗi dữ liệu qua các anten riêng rẽ đến các anten thu. Hiện tại, 802.11n dự thảo cung cấp đến 4 chuỗi dữ liệu, cho dù phần cứng không yêu cầu hỗ trợ nhiều như thế. (xem hình 1)  Hình 1. Mỗi màu tương ứng với một chuỗi dữ liệu Gấp đôi số lượng chuỗi dữ liệu đồng nghĩa với việc tăng gấp đôi tốc độ, tuy nhiên sẽ kéo theo công suất tiêu thụ tăng, khả năng mở rộng kém hơn và giá thành sản phẩm cao hơn. Trong khi đặc tả kỹ thuật 802.11n draft yêu cầu phải có chế độ tiết kiệm năng lượng (MIMO power-save). Điều này có nghĩa là chỉ nên sử dụng kỹ thuật đa đường khi đạt được lợi ích về hiệu năng. 2.2.3 Các đặc điểm nổi bật của MIMO Có 2 tính năng trong đặc tả kỹ thuật draft-n nhằm tập trung cải thiện hiệu năng MIMO: cực tạo búp sóng (Beam-forming) và sự phân tập (Diversity). Beam-forming là kỹ thuật điều chỉnh tín hiệu trực tiếp trên anten, giúp tăng vùng phủ sóng và hiệu suất bằng cách hạn chế nhiễu. Diversity khai thác trên nhiều anten bằng cách tổng hợp các tín hiệu đầu ra hoặc chọn tín hiệu tốt nhất trong số các anten. Đây là đặc tả kỹ thuật quan trọng do 802.11n draft có 4 anten, vì thế sẽ gặp phải trường hợp thiết bị có số lượng anten khác với nó. Ví vụ, máy tính xách tay dùng 2 anten có thể kết nối đến access point (AP) có 3 anten. Trường hợp này, chỉ 2 chuỗi dữ liệu được dùng dù AP hỗ trợ đến 3 chuỗi dữ liệu. Với Diversity, thêm càng nhiều anten càng tốt. Thiết bị nhiều anten sẽ có phạm vi phủ sóng xa hơn. Ví dụ, tín hiệu phát ra của 2 anten có thể kết hợp lại để thu một chuỗi dữ liệu ở khoảng cách xa. Ý tưởng này có thể được mở rộng để kết hợp các tín hiệu đầu ra của 3 anten để thu về 2 chuỗi dữ liệu có tốc độ cao, vùng phủ sóng rộng... Diversity không bị giới hạn trong 802.11n và cả WLAN. Thực tế, nó đã được cài đặt cho các sản phẩm chuẩn 802.11a/b/g có 2 anten. Các đặc tả kỹ thuật chủ yếu của 802.11n dự thảo (xem bảng 1). Bảng 1: Các đặc tả kỹ thuật chủ yếu của 802.11n dự thảo   Tính năng  Ý nghĩa  Trạng thái   OFDM tốt hơn  Hỗ trợ băng thông rộng hơn và tốc độ mã hóa cao hơn để tăng tốc độ đạt tối đa 65Mbps  Bắt buộc   Đa phân chia theo không gian  Cải tiến hiệu suất bằng cách phân chia dữ liệu thành nhiều chuỗi phát đến nhiều anten  Tùy chọn đến tối đa 4 chuỗi dữ liệu   Diversity  Khai thác sự có mặt của nhiều anten để cải tiến tầm phủ sóng và độ tin cậy. Hình thức này được thực thi khi số lượng anten ở đầu thu cao hơn số lượng anten ở đầu phát.  Tùy chọn đến tối đa 4 anten   MIMO tiết kiệm năng lượng  Giới hạn công suất tiêu thụ bất lợi của MIMO bằng cách chỉ sử dụng nhiều anten khi cần thiết  Quy định   Các kênh 40MHz  Tăng tốc độ gấp đôi bằng cách tăng độ rộng băng thông từ 20MHz lên 40MHz  Tùy chọn   Sự kết hợp  Cải tiến hiệu suất bằng cách cho phép nhiều gói dữ liệu phát tăng tốc giữa sự truyền thông trên cao  Quy định   Giảm Inter-frame Spacing (RIFS)  Một trong những đặc điểm chung trong thiết kế draft-n là cải tiến hiệu suất. Thời gian trễ trong việc phát OFDM ngắn hơn so với 802.11a, 802.11g  Quy định   Chế độ Greenfield  Cải tiến hiệu suất bằng cách loại các thiết bị 802.11a/b/g ra khỏi mạng draft-n  Tùy chọn hiện thời   2.2.4 Cải tiến lưu lượng và tốc độ truyền dữ liệu Một tùy chọn khác trong 802.11n dự thảo là nhân đôi tốc độ bằng cách tăng băng thông kênh truyền WLAN từ 20MHz lên 40MHz. Điều này làm giảm số lượng kênh gây bất lợi cho các thiết bị khác. Tần số 2,4GHz có đủ không gian cho 3 kênh 20MHz không chồng lấn nhau (non-overlapping), còn kênh 40MHz không có nhiều không gian cho các thiết bị khác tham gia vào mạng hay truyền dữ liệu trên cùng khu vực với chúng. Do đó, việc chọn kênh 40MHz sẽ cải thiện hiệu năng cho toàn WLAN. 2.2.5 Hoạt động hiệu quả cùng WLAN hiện hành Đặc tính kỹ thuật của 802.11n dự thảo có khả năng tương thích với chuẩn trước đó. Access Point 802.11n draft sẽ tương thích ngược với các thiết bị chuẩn 802.11a tần số 5GHz cũng như chuẩn 802.11b và 802.11g tần số 2,4GHz. 802.11n sẽ hỗ trợ tốt hơn với chế độ "mixed" của 802.11g. Thực tế, hiệu suất mạng phụ thuộc vào tỉ lệ băng thông được sử dụng để phát dữ liệu chứ không phải gói tin đầu tiên (Overhead) hay các giao thức được sử dụng để quản lý việc truyền thông mạng. Một trong các tính năng quan trọng nhất trong đặc tả kỹ thuật 802.11n draft để cải tiến hiệu năng ở chế độ hợp nhất (mixed mode) là sự tập hợp. Thay vì gửi từng frame dữ liệu, máy trạm phát một gói gồm nhiều frame chung với nhau. Do đó, việc tập hợp dữ liệu sẽ hiệu quả hơn.  Hình 2. Sự tập hợp cải thiện hiệu quả trong chế độ Mixed Điều này dễ dàng cho các thiết bị 802.11n draft cùng tồn tại với 802.11g và 802.11a vì tất cả đều dùng phương thức điều chế OFDM. Vì thế, có nhiều tính năng trong đặc tả kỹ thuật của thiết bị như tăng hiệu năng cho các mạng chỉ sử dụng OFDM. Chẳng hạn như tính năng giảm khoảng không giữa frame (Reduced Inter-Frame Spacing, hay RIFS), chi tiết này có thời gian trì hoãn giữa 2 lần phát ngắn. Để đạt hiệu năng tốt, đặc tả kỹ thuật của 802.11n draft cung cấp một chế độ gọi là "cánh đồng xanh" (Greenfield) - chỉ các thiết bị 802.11n hoạt động trong mạng. Hiện nay, chưa rõ chế độ này là bắt buộc hay chỉ là tùy chọn của 802.11n dự thảo cuối cùng. 2.3 Các tính năng chính của 802.11n Các tính năng chính của chuẩn 802.11n bao gồm: Một tín hiệu WiFi mạnh mẽ có thể bao trùm toàn bộ một khu vực (home). Chia sẻ một kết nối Internet vào 1 mảng rộng của các thiết bị. Rất nhiều băng thông để chuyển đổi video độ nét cao và âm thanh từ thiết bị đến thiết bị. Những trải nghiệm cho người sử dụng tốt nhất cho các nhu cầu giải trí đa phương tiện có thể xem phim chất lượng cao (HD, Full HD, Full HD 3D…) với các cuộc đàm thoại (VoIP), trò chơi video (video game), và các ứng dụng đa phương tiện khác. Sao lưu các tập tin lớn một cách nhanh chóng. Khả năng tương thích ngược với các sản phẩm trước đó, chẳng hạn, nếu sản phẩm WiFi chuẩn n sử dụng đồng thời 2 tần số 2,4GHz và 5GHz thì sẽ tương thích ngược với các sản phẩm 802.11a/b/g. 3. So sánh 802.11n với các chuẩn trước đây: 3.1 Các chuẩn Wireless – 802.11b, 802.11a, 802.11g và 802.11n Khi chúng ta muốn trang bị một thiết bị định tuyến không dây hay bất kỳ các thành phần khác của mạng WLAN (Wireless Local Area Network), có một điều ta luôn cần phải kiểm tra là chuẩn kết nối mạng. Tại sao chúng ta cần phải kiểm tra các chuẩn kết nối mạng? Vì chuẩn 802.11 định nghĩa tốc độ, phạm vi tối đa và khả năng tương thích của các thiết bị không dây. Ta hãy so sánh sự khác biệt lớn giữa các chuẩn này. 802.11 Năm 1997, Viện kỹ sư điện và điện tử (IEEE- Institute of Electrical and Electronics Engineers) đưa ra chuẩn mạng nội bộ không dây (WLAN) đầu tiên - được gọi là 802.11 theo tên của nhóm giám sát sự phát triển của chuẩn này. Lúc này, 802.11 sử dụng tần số 2,4GHz và dùng kỹ thuật trải phổ trực tiếp (Direct-Sequence Spread Spectrum-DSSS) nhưng chỉ hỗ trợ băng thông tối đa là 2Mbps - tốc độ khá chậm cho hầu hết các ứng dụng. Vì lý do đó, các sản phẩm chuẩn không dây này không còn được sản xuất nữa. 802.11b Từ tháng 6 năm 1999, IEEE bắt đầu mở rộng chuẩn 802.11 ban đầu và tạo ra các đặc tả kỹ thuật cho 802.11b. Chuẩn 802.11b hỗ trợ băng thông lên đến 11Mbps, ngang với tốc độ Ethernet thời bấy giờ. Đây là chuẩn WLAN đầu tiên được chấp nhận trên thị trường, sử dụng tần số 2,4 GHz. Chuẩn 802.11b sử dụng kỹ thuật điều chế khóa mã bù (Complementary Code Keying - CCK) và dùng kỹ thuật trải phổ trực tiếp giống như chuẩn 802.11 nguyên bản. Với lợi thế về tần số (băng tần nghiệp dư ISM 2,4GHz), các hãng sản xuất sử dụng tần số này để giảm chi phí sản xuất. Nhưng khi đấy, tình trạng "lộn xộn" lại xảy ra, 802.11b có thể bị nhiễu do lò vi sóng, điện thoại, và các dụng cụ khác cùng sử dụng tần số 2,4GHz, phạm vi phát sóng 100 feet ~ 31m. Tuy nhiên, bằng cách lắp đặt 802.11b ở khoảng cách hợp lý sẽ dễ dàng tránh được nhiễu. Ưu điểm của 802.11b là giá thấp, tầm phủ sóng tốt và không dễ bị che khuất. Nhược điểm của 802.11b là tốc độ thấp; có thể bị nhiễu bởi các thiết bị gia dụng. 802.11a Song hành với 802.11b, IEEE tiếp tục đưa ra chuẩn mở rộng thứ hai cũng dựa vào 802.11 đầu tiên - 802.11a. Chuẩn 802.11a sử dụng tần số 5GHz, tốc độ 54Mbps, phạm vi phát sóng 50 feet ~ 15m tránh được can nhiễu từ các thiết bị dân dụng. Đồng thời, chuẩn 802.11a cũng sử dụng kỹ thuật trải phổ khác với chuẩn 802.11b - kỹ thuật trải phổ theo phương pháp đa phân chia tần số trực giao (Orthogonal Frequency Division Multiplexing-OFDM). Đây được coi là kỹ thuật trội hơn so với trải phổ trực tiếp (DSSS). Do chi phí cao hơn, 802.11a thường chỉ được sử dụng trong các mạng doanh nghiệp, ngược lại, 802.11b thích hợp hơn cho nhu cầu gia đình. Tuy nhiên, do tần số cao hơn tần số của chuẩn 802.11b nên tín hiện của 802.11a gặp nhiều khó khăn hơn khi xuyên tường và các vật cản khác. Do 802.11a và 802.11b sử dụng tần số khác nhau, hai công nghệ này không tương thích với nhau. Một vài hãng sản xuất bắt đầu cho ra đời sản phẩm "lai" 802.11a/b, nhưng các sản phẩm này chỉ đơn thuần là cung cấp 2 chuẩn sóng Wi-Fi cùng lúc (máy trạm dùng chuẩn nào thì kết nối theo chuẩn đó). Ưu điểm của 802.11a là tốc độ nhanh; tránh xuyên nhiễu bởi các thiết bị khác. Nhược điểm của 802.11a là giá thành cao; tầm phủ sóng ngắn hơn và dễ bị che khuất. 802.11g Năm 2002 và 2003, các sản phẩm WLAN hỗ trợ chuẩn mới hơn được gọi là 802.11g nổi lên trên thị trường; chuẩn này cố gắng kết hợp tốt nhất 802.11a và 802.11b. 802.11g hỗ trợ băng thông 54Mbps và sử dụng tần số 2,4GHz cho phạm vi phủ sóng lớn hơn. 802.11g tương thích ngược với 802.11b, nghĩa là các điểm truy cập (access point -AP) 802.11g sẽ làm việc với card mạng Wi-Fi chuẩn 802.11b... Tháng 7/2003, IEEE phê chuẩn 802.11g. Chuẩn này cũng sử dụng phương thức điều chế OFDM tương tự 802.11a nhưng lại dùng tần số 2,4GHz giống với chuẩn 802.11b. Điều thú vị là chuẩn này vẫn đạt tốc độ 54Mbps và có khả năng tương thích ngược với chuẩn 802.11b đang phổ biến. Ưu điểm của 802.11g là tốc độ nhanh, tầm phủ sóng tốt và không dễ bị che khuất. Nhược điểm của 802.11g là giá cao hơn 802.11b; có thể bị nhiễu bởi các thiết bị gia dụng. 802.11n Chuẩn Wi-Fi mới nhất trong danh mục Wi-Fi là 802.11n. 802.11n được thiết kế để cải thiện tính năng của 802.11g về tổng băng thông được hỗ trợ bằng cách tận dụng nhiều tín hiệu không dây và anten (gọi là công nghệ MIMO-multiple-input and multiple-output). Khi chuẩn này hoàn thành, 802.11n sẽ hỗ trợ tốc độ lên đến 100Mbps. 802.11n cũng cho tầm phủ sóng tốt hơn các chuẩn Wi-Fi trước đó nhờ tăng cường độ tín hiệu. Các thiết bị 802.11n sẽ tương thích ngược với 802.11g. Ưu điểm của 802.11n là tốc độ nhanh nhất, vùng phủ sóng tốt nhất; trở kháng lớn hơn để chống nhiễu từ các tác động của môi trường. Nhược điểm của 802.11n giá cao hơn 802.11g; sử dụng nhiều luồng tín hiệu có thể gây nhiễu với các thiết bị 802.11b/g kế cận. 3.2 So sánh 802.11n và 802.11g Vấn đề quan trọng cơ bản của các thiết bị mạng không dây là biết về sự khác nhau giữa các chuẩn. IEEE 802.11 là thiết lập các tiêu chuẩn được cập nhật một cách định kỳ để kiểm soát sự giao tiếp ở một mạng WLAN thông qua tần số 2.4 GHz, 3.6GHz và 5GHz. Khi nói đến các thiết bị liên lạc không dây như bộ định tuyến không dây, điều cần thiết là một tập hợp các tiêu chuẩn được xác định để thiết lập tính thống nhất giữa các sản phẩm không dây khác nhau được sản xuất bởi các công ty khác nhau trên toàn thế giới. Những tiêu chuẩn đầu tiên đã được chứng nhận vào năm 1997 và kể từ đó nó đã đi qua một loạt các