- Wi-Fi, hay mạng không dây, đã trở nên rất phổ biến trong đời sống xã hội hiện nay. Gần như mọi thiết bị công nghệ mà chúng ta đang có đều có kết nối không dây.
- Theo thời gian, mạng không dây phát triển, các chuẩn mực dành cho nó cũng phát triển theo. Tốc độ được cải thiện, băng thông rộng hơn, bao phủ một khu vực rộng hơn và hỗ trợ nhiều người truy cập cùng một lúc hơn.
- Trong bài viết này, tôi xin được mô tả những chuẩn Wi-Fi thông dụng cùng các công nghệ đi kèm, so sánh chúng với nhau để giúp các bạn hiểu hơn về công nghệ không dây Wi-Fi và giúp các bạn có cái nhìn sâu sắc và thông minh hơn khi lựa chọn lắp đặt một hệ thống Wi-Fi cho riêng mình.
802.11
Chuẩn WLAN đầu tiên – 802.11 – được viện IEEE (Institute of Electrical & Electronic Engineers) tạo ra vào năm 1997. 802.11 hỗ trợ băng thông mạng tối đa 2 Mbps, dải băng tần 2,4 GHz, bao phủ một khu vực bán kính 20m (trong nhà) hoặc 100m (ngoài trời). Chuẩn này bây giờ đã trở nên quá chậm và bao phủ quá ít để có thể áp dụng cho bất cứ ứng dụng thực tế nào. Do đó ngày nay gần như không còn thiết bị nào sử dụng chuẩn 802.11 gốc nữa.
802.11b
Chuẩn 802.11 được phát triển và nâng cấp, và vào tháng 7 năm 1999, IEEE đưa ra chuẩn 802.11b.
Chuẩn này hỗ trợ băng thông tối đa 11 Mbps, dải băng tần 2,4 GHz tương tự chuẩn gốc (gọi là tần số không kiểm soát) với bán kính phủ rộng lần lượt là 35m (trong nhà) và 140m (ngoài trời). Các nhà sản xuất thường dùng dải băng tần này do tiết kiệm chi phí, và công sức cài đặt. Tuy nhiên dải băng tần này lại va chạm khá nhiều với sóng siêu âm do các thiết bị điện gia dụng khác phát ra, như lò vi sóng, điện thoại không dây và các thiết bị khác cùng sử dụng tần số không kiểm soát 2,4 GHz. Do đó việc lắp đặt thiết bị 802.11b cần đặt xa các thiết bị gia dụng kể trên cho hiệu quả tốt nhất.
- Ưu điểm: giá thành và chi phí lắp đặt, triển khai thấp; tín hiệu sóng tốt, bao phủ rộng, không dễ bị nhiễu.
- Nhược điểm: dễ bị các thiết bị điện gia dụng khác gây đụng độ tín hiệu, tốc độ tối đa thấp nhất trong các chuẩn 802.11
802.11a
Cùng lúc với 802.11b khi nó còn đang được nghiên cứu phát triển, Viện IEEE đã nghiên cứu một nhánh khác mở rộng từ chuẩn 802.11 gốc, đó là 802.11a. Đây là nhận thức sai của nhiều người về chuẩn 802.11a: nó và 802.11b được phát triển cùng một lúc. Nhưng 802.11a được nhắm đến đối tượng khách hàng là những người dùng doanh nghiệp và các công ty, tập đoàn hơn là người dùng cá nhân và hộ gia đình như 802.11b. Và do 802.11b được sử dụng phổ biến hơn nên mọi người lầm tưởng 802.11a là một chuẩn mới phát triển từ nó.
802.11a đạt tốc độ tối đa lên tới 54 Mbps, băng tần 5 GHz, cải thiện hơn rất nhiều và chạy ở tần số cao hơn 802.11b rất nhiều. Nhưng đổi lại cho những cải tiến đó, 802.11a do vậy bao phủ một khu vực khá nhỏ so với 802.11b (120m bán kính ngoài trời). Sau này khi chuẩn IEEE 802.11y-2008 ra mắt, chuẩn 802.11a là trung tâm của chuẩn mới này và được tăng lên 5000m bán kính, mở rộng thêm ở tần số 3.7 GHz. Sóng sử dụng chuẩn 802.11a cũng gặp vấn đề về độ thẩm thấu, tín hiệu sóng thường hay bị các vật cản rắn như tường bê tông, cửa, v.v… cản lại.
Do là chạy trên 2 dải băng tần khác nhau, 802.11a và b không tương thích lẫn nhau. Có nhiều nhà sản xuất đã đưa ra các thiết bị sử dụng chuẩn lai 802.11a/b nhằm giải quyết vấn đề này, tuy nhiên những thiết bị đó chỉ là cài đặt song song 2 chuẩn, và đòi hỏi các thiết bị khác kết nối với nó phải hỗ trợ cả hai, nên rất bất tiện.
- Ưu điểm: tốc độ rất cao, sử dụng dải băng tần cao hơn và do đó tránh được việc xung đột, nhiễu tín hiệu với các thiết bị vi sóng khác.
- Nhược điểm: giá thành rất cao, sóng không bao phủ rộng, tín hiệu không tốt nếu như truyền qua các vật cản rắn và đặc.
802.11g
Chuẩn WLAN mới này xuất hiện trên các thiết bị mới có mặt trên thị trường bắt đầu vào năm 2002-2003, kết hợp đặc tính ưu việt của chuẩn a lẫn chuẩn b.
Chạy trên dải tần số 2,4 GHz để cho hiệu quả bao phủ sóng tốt hơn, tốc độ 54 Mbps ngang ngửa với chuẩn a, chuẩn 802.11g nhanh chóng trở nên phổ biến trong thời gian ngắn. Và một đặc điểm nữa cũng khiến cho 802.11g toả sáng: khả năng tương thích ngược với 802.11b do chạy trên cùng tần số. Các thiết bị đã hỗ trợ chuẩn b đều có thể kết nối theo chuẩn g với các thiết bị mới hơn.
Tuy nhiên thì như chuẩn b và chuẩn gốc từng gặp phải, chuẩn 802.11g cũng gặp vấn đề nhiễu tín hiệu và chặn sóng từ các thiết bị gia dụng sử dụng vi sóng khác, như lò vi sóng hay điện thoại di động.
- Ưu điểm: kết hợp được 2 ưu điểm của chuẩn a và chuẩn b, tốc độ cao & bao phủ rộng.
- Nhược điểm: giá thành khá cao, tín hiệu dễ bị nhiễu bởi các thiết bị vi sóng khác.
802.11n
Chuẩn WLAN tiên tiến này được phát triển dựa vào chuẩn 802.11g. Chuẩn n lần đầu tiên sử dụng công nghệ MIMO-OFDM (Multiple-input, multiple-output orthogonal frequency-division multiplexing) tối ưu hoá nhiều dải băng tần cùng một lúc, thay vì chỉ 1 dải băng tần như trước đây.
Tốc độ băng thông tối đa lên tới 300 Mbps, bán kính bao phủ từ 70m (trong nhà) đến 250m (ngoài trời), chuẩn 802.11n còn cho tín hiệu tốt và ít bị nhiễu hơn các chuẩn trước nhờ công nghệ MIMO tăng cường độ sóng. Các thiết bị sử dụng 802.11n còn có khả năng tương thích ngược với cả chuẩn g lẫn chuẩn b.
- Ưu điểm: tốc độ & bán kính phủ sóng cao nhất trong tất cả các chuẩn, không bị nhiễu bởi các thiết bị sử dụng vi sóng khác
- Nhược điểm: 802.11n chưa thống nhất được chuẩn, điều đó vẫn còn đang được nghiên cứu. Đắt hơn 802.11g và có thể gây nhiễu các thiết bị chuẩn b/g do chạy trên nhiều tần số cùng lúc.
802.11ac
Đây là chuẩn mới & phổ biến nhất hiện nay được sử dụng trong hầu hết các thiết bị kết nối không dây.
802.1ac sử dụng công nghệ không dây song tần (dual-band) để truyền tín hiệu ở cả 2 dải tần số 2.4 GHz và 5 GHz, bán kính bao phủ 35m. Chuẩn ac cũng tương thích ngược với 3 chuẩn b/g/n, với băng thông tốc độ cao lên đến 1300 Mbps (5 GHz) và 450 Mbps (2.4 GHz).
Bluetooth & WiMax
Bluetooth là một công nghệ mạng không dây được phát triển tương đối khác so với các chuẩn 802.11. Chỉ hỗ trợ một bán kính giao tiếp ngắn (khoảng 10 mét), tốc độ thấp (1-3 Mbps), Bluetooth được tối ưu cho các thiết bị cấp thấp và sử dụng ít năng lượng, như điện thoại di động, PDA.
Bluetooth cũng có giá thành khá thấp và do đó rất nhiều nhà sản xuất tích hợp công nghệ Bluetooth vào thiết bị của họ, các bạn có thể dễ dàng tìm thấy kết nối Bluetooth trên bất kì thiết bị cầm tay hay không dây nào.
Tương tự Bluetooth, WiMax cũng được phát triển khác với 802.11, là mạng không dây dành cho kết nối đi xa, thay vì 802.11 cho các kết nối gần và cục bộ.
Ngoài các chuẩn nói trên, vẫn còn một số chuẩn khác, có thể đang trong quá trình phát triển hoặc ít được biết đến. Các bạn có thể tham khảo trang web chính thức của Viện IEEE (ieee.org) để biết thêm chi tiết.
Tư liệu tham khảo: Wikipedia, Livewire.com, ieee.org
