Các tính toán căn bản để thiết lập mạng Wireless Lan

Các tính toán cơ bản để thiết lập mạng wireless lan

           Các bước cơ bản để thiết lập một mạng wireless Lan

Bước 1 : Đặt kế hoạch ( Khảo sát mạng ). Bước này dựa vào nhu cầu của khách hàng tôi sẽ tìm hiểu sau đó đi đến quyết định tư vần cho khách hàng. Bước này phải trả lời các câu hỏi sau :

•     Điều gì khiến cho bạn quyết định triển khai mạng không dây
•  Nếu triển khai mạng không dây thì bạn sẽ triển khai theo mô hình nào dưới đây :

o         Mô hình Adhoc( Peer to Peer ) : mô hình này thích hợp với mạng nhỏ số lượng vài máy tính, không cần điểm truy nhập Access Point, chỉ cần máy tính có card không dây là có thể chia sẻ tài nguyên

o         Mô hình Infrastructure : Mô hình này áp dụng cho hệ thống vừa và lớn. Yêu cầu có điểm truy cập Access Point( hoặc Gateway Access Point). Mô hình này vừa có thể là không dây hoàn toàn, vừa có thể là dùng chung với hệ thống mạng có dây .

•   Tần số sử dụng cho các thiết bị mạng không dây như Acccess Point, desktop, laptop , PDA là dải tần nào?
• Bao nhiêu User có thể sử dụng một Access Point (hoặc Gateway AP )
• Tổng số thiết bị dùng mạng không dây như PC, laptop, PDA, Printer Server... dùng mạng không dây là bao nhiêu
•  Từ đó tính được số Access Point ( Gateway AP)cần dùng

Bước 2 : Chọn loại thiết bị mạng không dây

• Chọn Card mạng không dây : USB, PCI, PCI CIA...
• Chọn Access Point ( hoặc Gateway AP ) : tốc độ theo chuẩn nào, có các tính năng gì , chẳng hạn như DHCP, lọc MAC, bán kính phủ sóng, tính security..., (nếu là Gateway AP thì có tính năng gì, chẳng hạn như DHCP, NAT, VPN...)

Bước 3 : Triển khai mạng

•   Cài đặt và kết nối các Access Point ( hoặc Gateway Access Point )vào mạng
• Cài đặt card mạng không dầy sau đó kết nối vào hệ thống mạng

             Bước 4 : Triển khai an ninh mạng. Áp dụng các biện pháp an ninh mạng  không dây như :

• Dùng mã hoá Wep Key
•   Mã hoá Shared Key
• Mã hoá WPA - PSK
• Mã hoá WPA ( Wireless  Proteccted Access) dùng kết hợp Radius Server nhận thực và mã hoá người dùng

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình truyền sóng

Dưới đây là sơ đồ qúa trình truyền sóng từ phía phát đến phía thu , các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình truyền sóng :

•  Công suất đầu ra thiết bị phát. Yếu tố này phụ thuộc vào Access point (AP), chuẩn AP, tốc độ truyền dẫn của AP. Các thông số này thường đi kèm với tài liệu thuyết minh về sản phẩm
•      Tổn hao tín hiệu trên cáp phía phát . Tuỳ từng loại cáp dài hay ngắn , khi sản xuất thường ghi sẵn độ suy hao của loại cáp này.
• Khuếch đại tín hiệu trên angten phía phát. Yếu tố này phụ thuộc vào từng loại Angten và khi sản xuất thường ghi sẵn độ khuếch đại
• Tổn hao tín hiệu trên đường truyền từ phía phát tới phía thu . Thông số này có công thức để tính toán ( 32,4 + 20 log F ( Mhz) + 20 log R ( km ) ) 
•  Khuếch đại tín hiệu trên Angten thu
• Tổn hao tín hiệu trên cáp phía thu
•   Độ nhậy của thiết bị phía thu : Độ nhậy của thiết bị phía thu do công nghệ sản xuất sản phẩm, thông số này càng nhỏ thì càng tốt.

                                            Sơ đồ quá trình truyền sóng từ bên phát đến bên thu

Một số bài toán cụ thể trong mô hình kết nối mạng Lan to Lan ở chế độ bridge

Bài toán 1 : Dùng Wap 4000 tốc độ 54 Mb/s của PLANET , angten Yagi 20dBi , tính toán khoảng cách tối đa khi kết nối 2 mạng Lan giữa 2 toà nhà :

-                      Wap 4000 hoạt động ở dải tần 2,4 Ghz ( = 2400 Mhz) , với tốc độ 54 Mb/s thì độ nhậy thu là – 68 dBm ( thông số này tuỳ vào tốc độ truyền ), công suất đầu ra là 13 dB

-                      Công thức tính suy hao khoảng cách = 32,4 + 20 log F ( Mhz ) + 20 log R(km) = 32.4 + 20 log 2400 + 20 log R = 100 + 20 log R

-                      Tổn hao trên cáp phía phát là -3,5 dB

-                      Khuếch đại trên angten thu là 20 dB ( Angten Yagi 20 dBi)

-                      Thông số EIRP là thông số tổng cộng để tính toán bài toán có đạt yêu cầu không, thông thường EIRP > = 5 là tốt . Ở đây ta lấy = 5

Tất cả các thông số này được tính toán như bảng dưới dây . Bảng này áp dụng cho tất cả các trường hợp tính toán liên quan đến angten trong mô hình Lan to Lan ( Bridge) :

Cộng tất cả các thông số trong bảng trên để tinh được R

EIRP = 5 = 13-7+40+68- ( 100+20logR ) => R = 2,81km . Như vậy khi dùng Wap 4000 tốc độ 54 Mb/s , angten 20 dBi thì khoảng cách truyền tối đa được 2,81 km

Chú ý : xem thêm  Sơ đồ quá trình truyền sóng từ phía phát đến phía thu để hiểu rõ hơn về các thông số trong bảng đã tính ở trên đồng thời phải xem thêm thông số kỹ thuật của sản phẩm để biết các thông số về công suất phát, độ nhậy thu, tổn hao tín hiệu trên cáp …

Bài toán 2 : Yêu cầu về tốc độ và khoảng cách . Giả sử yêu cầu tốc độ mạng không dây phải đạt được là 36 Mb/s , khoảng cách truyền là 10 , thiết bị nào của PLANET đáp ứng được yêu cầu này ?

-                      Giả sử chọn thiết bị là Wap 4000, angten định hướng Yagi có độ khuếch đại 20 dBi. Dựa vào bài toán 1 ta sẽ tính tất cả các thông số sau đó cộng lại ta được tổng là EIRP , EIRP này phải > = 5 nếu không thoả mãn ta sẽ phải chọn thiết bị khác.

-                      Công thức tính suy hao khoảng cách = 32,4 + 20 log F( Mhz) + 20 log R( km) = 32,4 + 20 log 2400 + 20 log 10 = 120 dB

-                      Xem thông số của Access Point Wap 4000 nếu truyền ở tốc độ 36 Mb/s thì công suất phát la 15 dBm, độ nhậy thu là -76 dBm

Cộng tất cả các thông số trong bảng ta được EIRP = 4 không thoả mãn . Như vậy ta có thể tăng độ khuếch đại Angten hoặc là thay đổi Access Point có độ nhạy thu và công suất phát cao hơn. Ở trường hợp này ta có thể thay angten 20 dB