Wi-Fi là gì?

Hãy tưởng tượng bạn làm việc hay nhận e-mail bằng máy tính xách tay ở mọi chỗ trong nhà mình. Hãy tưởng tượng bạn có khả năng kết nối với mạng máy tính của văn phòng từ sân bay hay quán cà phê. Hãy tưởng tượng bạn nhận file hay các bài thuyết trình từ mạng máy tính của công ty, lùng sục các ngõ ngách trên Internet hay gửi tin nhắn tới đồng nghiệp - tất cả đều từ căng tin hay phòng họp của công ty chứ không phải từ bàn làm việc của bạn.

Và bây giờ hãy tưởng tượng bạn làm tất cả các việc trên thật dễ dàng và nhanh chóng, không phải lo lắng tìm cách kết nối vào mạng bằng dây cáp. Đó chính là Wi-Fi.

Hãy tưởng tượng bạn có khả năng chuyển văn phòng mà không làm mất khoản đầu tư vào lắp đặt mạng, hay thêm nhân viên mới mà không phải thay đổi dây cáp mạng hay lắp thêm các bộ hub hay router phức tạp. Đó chính là Wi-Fi.

Wi-Fi là viết tắt của cụm từ Wireless Fidelity - Công nghệ kết nối không dây phổ biến với các chuẩn 802.11a, 802.11b, 802.11g, băng thông kép (dual-band) v.v...

Mạng Wi-Fi có thể sử dụng để kết nối với nhau, với Internet, và với mạng cáp. Nó là một công nghệ không dây giống như điện thoại di động � Wi-Fi cho phép các máy tính gửi và nhận dữ liệu trong nhà cũng như ngoài trời, ở bất cứ điểm nào trong vùng phủ sóng của trạm gốc. Nó cũng có tốc độ hoạt động thực tương đương mạng cáp Ethernet 10BaseT hiện có trong rất nhiều văn phòng. Và điều hay hơn cả là nó rất nhanh, nhanh hơn nhiều lần các kết nối modem cáp nhanh nhất.

Các chuẩn 802.11a và 802.11b

Công nghệ Wi-Fi rất mạnh mẽ. Các mạng Wi-Fi sử dụng các công nghệ vô tuyến gọi là IEEE 802.11a, 802.11b và 802.11g (Riêng chuẩn 802.11g sẽ được trình bày ở phần sau) để cung cấp khả năng kết nối không dây tốc độ cao ổn định và an toàn. Các tính năng chính của chỉ tiêu kỹ thuật của 802.11a và 802.11b được mô tả tóm tắt dưới đây:

• 802.11a � Là một mở rộng của công nghệ 802.11 và được triển khai trong các môi trường mạng LAN không dây. Nó có thể cung cấp tốc độ 54 Mbps trên 12 kênh sử dụng băng tần 5Ghz.
• 802.11b  -- Đây cũng là một mở rộng của công nghệ 802.11. Giống như 802.11a, nó cũng được triển khai trong môi trường mạng LAN không dây nhưng có tốc độ tới 11 Mbps trên 3 kênh sử dụng băng tần 2.4 GHz. Đây là tần số sử dụng chung với các công nghệ không dây khác như Bluetooth, HomeRF, một vài điện thoại nối dài.

Chuẩn 802.11g

Chuẩn không dây thứ 3 của IEEE được nhắc đến nhiều trong thời gian đây, chuẩn 802.11g, có thể sẽ được phê chuẩn trong năm nay. Nhiều tổ chức, doanh nghiệp đang chờ đợi sự ra đời của chuẩn này vì nó tổ hợp cả hai chuẩn 802.11a và b - nó sẽ có tốc độ truyền dữ liệu cao, cấu trúc dữ liệu gói và điều chế đa sóng mang của chuẩn 802.11a cộng với khoảng cách hoạt động xa hơn và sức đâm xuyên của tín hiệu mạnh hơn chuẩn 802.11b.

Nhờ khả năng hoạt động chung của chuẩn 802.11, cả ba chuẩn 802.11a, b, g có thể hoạt động cùng nhau trên cùng một hệ thống thiết bị. Tuy nhiên thông lượng và tốc độ xử lý trên toàn mạng thay đổi theo tổ hợp thiết bị của người sử dụng. Chúng ta sẽ cùng xem xét từng tình huống cụ thể.

Chỉ sử dụng chuẩn 802.11g

802.11g có tốc độ lý thuyết tối đa la 54 Mbps nhưng một nửa ''tốc độ thô'' này được sử dụng cho đầu gói tin, kiểm tra tổng, bít tạo khung, dữ liệu phục hồi lỗi và các thông tin ''rác'' khác không có ích cho người sử dụng. Thông lượng thực của của chuẩn 802.11g chỉ xấp xỉ một nửa hoặc thấp hơn tốc độ dữ liệu: khoảng 20-26 Mbps trước khi khoảng cách và các vật cản làm tốc độ thực giảm hơn nữa. Mặc dù vậy tốc độ này vẫn còn nhanh hơn thông lượng thực của 802.11b là 5,5 Mbps rất nhiều.

Mạng 802.11g đơn mode hỗ trợ ba kênh không trùng lắp hoặc các kênh phân biệt. Cùng một lúc mỗi kênh có thể truyền dữ liệu với tốc độ 54 Mbps. Thông lượng dữ liệu tổng sẽ là 54 Mbps x 3 kênh, tạo ra tốc độ dữ liệu lý thuyết tối đa là 162 Mbps.

Tuy nhiên, so sánh với các mạng đơn mode khác, chuẩn 802.11g vẫn không phải là chuẩn có tốc độ dữ liệu tổng cao nhất. Chuẩn 802.11a nhờ vào khả năng hỗ trợ tới 12 kênh độc lập (tùy vào từng quốc gia) có thể có tốc độ tối đa tới 54Mbps x 12 = 648 Mbps. Nhưng 802.11g vẫn tốt hơn người họ hàng 802.11b rất nhiều. Với ba kênh, 802.11b chỉ có thể cung cấp tốc độ tối đa 11 Mbps x 3 = 33 Mbps. (Lưu ý là thông lượng có thể sử dụng được giới hạn ở mức một nửa các tốc độ dữ liệu nói trên)

Sử dụng 802.11g với 802.11b

Một điểm mạnh của 802.11g là nó tương thích ngược với chuẩn LAN không dây 802.11b do cả hai cùng hoạt động trên dải tần vô tuyến 2.4Ghz. Một vài tổ chức doanh nghiệp đã nhanh chân triển khai mạng WLAN chuẩn 802.11g và coi đó là ''nâng cấp'' tốc độ mạng lên 5 lần.

Tuy nhiên sự tương thích cũng có giá của nó. Do 802.11g sử dụng các phương pháp mã hóa và nén khác nên nó phải gửi các gói cảnh báo tốc độ thấp đến các thiết bị theo chuẩn 802.11b hoạt động trong vùng phủ sóng của nó trước khi nó truyền dữ liệu qua. Việc này làm giảm rất nhiều thông lượng hiệu dụng tối đa của các thiết bị 802.11g từ tốc độ mạng điển hình vốn đã bị giảm (20-26 Mbps) xuống khoảng 13 Mbps. Chỉ một thiết bị 802.11b có thể làm giảm tốc độ cả mạng 802.11g. Rất may mắn là nếu không có thiết bị 802.11b trong vùng phủ sóng thì mạng 802.11g sẽ chạy hết tốc độ.

Khi được sử dụng cùng nhau, các mạng 802.11g và 802.11b phải chia sẻ thông lượng vì chúng sử dụng cùng dải tần (2.4Ghz). Do 802.11g cần phải tương thích ngược với 802.11b nên có những lúc nó phải hoạt động ở ''chế độ tương thích'' chậm hơn, do vậy tốc độ mạng giảm rất nhiều. Tốc độ dữ liệu tổng có thể giảm xuống (11 Mbps x 3 kênh) + (26 Mbps x 3 kênh) = 111 Mbps. Tốc độ này thực sự thấp hơn chỉ chạy một chuẩn 802.11g (162 Mbps).

802.11g với  802.11a

Các mạng 802.11a và 802.11g hoạt động cùng nhau rất tốt do chúng sử dụng các dải tần khác nhau (5Ghz và 2.4Ghz). Thực tế là hai mạng này không quan tâm đến sự hiện diện của nhau và do đó không gây nhiễu cho nhau. Tốc độ dữ liệu của hai mạng đơn giản là  chồng lên nhau và tạo ra tốc độ tối đa là 648 + 162 = 810 Mbps.

802.11a kết hợp với các cài đặt chế độ hỗn hợp 802.11b nên cũng có tốc độ dữ liệu tổng được ''chồng lên'' thêm: 648 + 33 = 681 Mbps. Việc cài đặt như thế này trên thực tế đã tồn tại.

Nói ngắn gọn thì việc cài đặt tốt nhất là kết hợp các thiết bị chuẩn 802.11a với 802.11g hoặc b. Người sử dụng sẽ có thông lượng tốt nhất cùng với sự thuận tiện và tùy chọn một trong hai mạng độc lập không tranh giành dải tần. Thêm vào đó, nhiễu sẽ giảm rất nhiều do một hệ thống như vậy có thể hỗ trợ tới 15 kênh truyền không dây riêng biệt. Cấu hình này đảm bảo 100% an toàn cho khoản đầu tư vào các thiết bị đồng thời bất cứ lúc nào cũng có thể thêm các thiết bị 802.11 để tăng số lượng người sử dụng mạng mà không bị các tác động nghịch.

Mặt khác, sẽ không hiệu quả lắm nếu thêm các thiết bị 802.11g vào các mạng hỗn hợp 802.11b đang tồn tại vì các thiết bị 802.11b về cơ bản đã sử dụng khoảng không dành cho các thiết bị 802.11g tương lai, làm cho hoạt động của mạng ở mức dưới tối ưu.

Chuẩn 802.11 g vẫn ở dạng ''bản nháp''. Người sử dụng nên cẩn thận chờ cho đến khi nó thực sự được phê chuẩn rồi mới quyết điinh sử dụng thiết bị nào. Do sự hiện diện đồng thời của các chuẩn là mối quan tầm hàng đầu nên điều quan trọng là phải nhận thức được thông lượng hiệu dụng có được khi triển khai các chuẩn này trong môi trường hỗn hợp. Hiểu được các yêu cầu và bản chất của nền tảng xây dựng mạng là điều cốt yếu để tối đa hóa tốc độ mạng WLAN và mở đường cung cấp dịch vụ tốt hơn tới người người sử dụng.

Wi-Fi mọi lúc, mọi nơi

Tất cả mọi người có thể sử dụng Wi-Fi, hầu như tất cả mọi nơi. Hầu hết các thiết bị điện toán, bao gồm máy xách tay, thiết bị trợ giúp cá nhân PDA và điện thoại di động cuối cùng cũng sẽ kết nối với các mạng tuân theo chuẩn 802.11. Do vậy Wi-Fi được kỳ vọng trở thành công nghệ nóng bỏng hơn và phổ biến hơn trong những năm tới.

Mạng Wi-Fi gia đình có thể mang lại một không gian mới hoàn toàn cho việc sử dụng kỹ thuật số trong gia đình. Wi-Fi có thể làm tăng sự hiện diện của máy tính cá nhân ở mọi nơi trong nhà, làm nó mạnh hơn và thú vị hơn. Hãy nghĩ về chuyện này, các dàn nghe nhạc, TV, máy tính, thiết bị làm bếp và các thiết bị điện tử khác trong nhà bạn được kết nối với nhau bằng Wi-Fi, căn nhà của bạn sẽ thành một trung tâm để gia đình bạn học, chơi và giao tiếp trong môi trường nghe nhìn giàu thông tin - và không dây! Bạn đã có thể tạm biệt đống dây cáp lộn xộn trong nhà.

Đối với các doanh nghiệp nhỏ, Wi-Fi có thể là phương tiện kết nối những người bán hàng lưu động, nhân viên xưởng và các phòng ban hỗ trợ phía sau. Khả năng linh hoạt có sẵn của Wi-Fi làm bớt đi việc di chuyển dây cáp và lắp thêm hub, router; nhờ vậy Wi-Fi giúp doanh nghiệp nhỏ dễ dàng và bớt tốn kém hơn trong việc thay đổi và mở rộng quy mô.

Các công ty lớn và trường học có thể sử dụng công nghệ và sản phẩm Wi-Fi cấp doanh nghiệp để mở rộng mạng cáp Ethernet tới các khu vực công cộng. Công ty Intel đã triển khai ngay lập tức mạng Wi-Fi ở tất cả các văn phòng của mình trên khắp thế giới, tạo ra kết nối mọi lúc mọi nơi cho nhân viên làm việc trong các văn phòng này. Nhiều công ty cũng cung cấp mạng không dây tới các công nhân làm việc xa hiện trường hoặc phải đi xa để họ dùng tại nhà hoặc ở những văn phòng xa. Các công ty hoặc trường học lớn dùng Wi-Fi để kết nối giữa các tòa nhà của họ.

Các nhà cung cấp dịch vụ không dây ở Singapore như SingTel, StarHub, Blue Engine và Yellow Spots đã sử dụng công nghệ Wi-Fi để cung cấp kết nối Internet cho các tổ hợp kinh doanh thương mại thông qua khoảng 200 điểm truy cập internet không dây công cộng. Các hotspot (điểm truy cập không dây) được tìm thấy ở các nơi như sân bay quốc tế Changi, toà nhà Suntec City hay các quán Coffee Club ở Singapore. Hotspot có thể sẽ là thị trường dịch vụ Wi-Fi tăng trưởng nhanh nhất vì ngày càng nhiều khách viễn du đòi hỏi truy cập Internet nhanh và bảo mật ở bất cứ nơi nào họ đến. Thực tế là người ta đang chờ đợi các mạng Wi-Fi sẽ tăng trưởng mạnh ở khu vực thành phố để có thể phủ sóng khắp khu trung tâm, các đường cao tốc lớn và như vậy sẽ cho phép những khách du hành có thể truy cập mạng ở mọi lúc mọi nơi.

Đầu tư vào Wi-Fi

Rõ ràng là với Wi-Fi, điện toán mọi lúc mọi nơi không còn là giấc mơ xa vời nữa. Nhưng để biến giấc mơ này thành sự thực, các công ty như Intel đã đầu tư vào việc tăng tốc độ triển khai Wi-Fi trong nhiều năm. Các nỗ lực của họ bao gồm cả những chương trình tập trung vào việc thiết lập các chuẩn kỹ thuật công nghiệp toàn cầu, phát triển các sản phẩm không dây cũng như gây hạt giống cho phát triển thị trường. Intel, thông qua các cánh tay của mình là các công ty đầu tư mạo hiểm, đã đầu tư hơn 25 triệu dollar vào hơn 10 công ty mạng không dây kể từ năm 1999. Gần đây nhất, Intel công bố đầu tư 150 triệu dollar vào các công ty phát triển sản phẩm 802.11. Tất cả những việc này là một phần của nỗ lực lớn hơn nhằm tạo ra các kết nối mạng không dây bảo mật hơn, dễ sử dụng hơn và tạo ra các cơ sơ hạ tầng mạng mạnh mẽ để cho cả gia đình lẫn doanh nghiệp có thể kết nối mạng dễ dàng và an toàn ở mọi lúc, mọi nơi.

Hồng Ngọc