Cải thiện chất lượng kết nối vô tuyến bằng chế độ dự trữ dùng tần số kép

Cải thiện chất lượng kết nối vô tuyến bằng chế độ dự trữ dùng tần số kép iới thiệu Theo một báo cáo của VDC gần đây thì hơn 40% người sử dụng các thiết bị không dây lo ngại về nhiễu ảnh hưởng tới chất lượng kết nối. Vấn đề này lại càng quan trọng hơn với các ứng dụng công nghiệp và các ứng dụng đặc biệt. Nhiễu thường xảy ra ở một tần số cụ thể, do đó, nếu chúng ta có thể sử dụng hai hoặc nhiều tần số khác nhau để giao tiếp cùng một lúc thì việc truyền dữ liệu sẽ vẫn duy trì ngay cả khi có sự can thiệp của nhiễu vào một tần số nào đó. Trong bài này, chúng tôi giải thích về kiến trúc truyền thông truyền thống (sử dụng một tần số vô tuyến) và kiến trúc hiện đại (sử dụng tần số kép). Tiếp đó, bài báo sẽ nói tới các sản phẩm sử dụng tần số kép của hãng Moxa. Hình 1. Cấu trúc truyền thông truyền thống: chỉ dùng một tần số Hình 2. Mô hình dự trữ cho mạng Ethernet có dây Kiến trúc truyền thông không dây một tần số Hình 1 mô tả kiến trúc tiêu biểu của một cơ sở hạ tầng không dây trong đó các điểm truy cập (AP) được sử dụng để kết nối nhiều khách hàng với một mạng Ethernet. Ở đó, các điểm truy cập và khách hàng được kết nối không dây với nhau chỉ dùng một tần số. Nếu kết nối vô tuyến không thành công thì hệ thống và mạng phía sau khách hàng sẽ bị ngắt. Hình 3. Cấu hình chế độ dự trữ dùng tần số kép Kiến trúc truyền thông sử dụng tần số kép: cách tiếp cận mới Một cách để đạt được sự dự trữ mạng mà không cần phải thay đổi cấu trúc hiện có của mạng LAN là sử dụng các điểm truy nhập (AP) và máy trạm (khách) có hỗ trợ việc sử dụng tần số kép. Tần số kép thường dùng được đặt là 2,4 GHz và 5 GHz (khá xa nhau) để tránh nhiễu. Để đảm bảo rằng dữ liệu có thể được chuyển giao giữa điểm truy nhập và máy trạm của khách hàng ngay cả khi có can nhiễu vào một trong hai tần số này thì thiết bị của Moxa có hỗ trợ một giao thức đặc biệt với thời gian chuyển mạch cực nhỏ, coi như bằng không. Nếu ứng dụng của bạn không chỉ cần sự dự trữ trong kết nối vô tuyến thì sự dự trữ kết nối Ethernet (Ethernet là kết nối có dây) cũng có thể được sử dụng kết hợp. Hai mô hình RSTP hoặc Turbo Ring là hai mô hình tiêu biểu cho mô hình dự trữ Ethernet có dây của mạng. Hình 4. Kết nối với khách hành sử dụng kết nối truyền thống Hình 5. Mạng không dây kiểu lưới Giải pháp sử dụng tần số kép của Moxa Dòng sản phẩm tiên tiến: điểm truy nhập/máy trạm AWK-5000/6000 của Moxa là dòng sản phẩm hỗ trợ sử dụng tần số kép. Việc cấu hình được thực hiện rất dễ dàng. Bạn cần thiết lập dự phòng cho điểm truy nhập (AP) và khách hang một cách riêng rẽ. Sau đó bạn thiết lập một SSID riêng cho mỗi kết nối vô tuyến. Những thông số dưới đây minh hoạ giao diện điều khiển dạng Web của AWK Moxa-5222, trong đó WLAN1 được thiết lập là SSID1 và WLAN2 được thiết lập là SSID2. Nếu cả khách hàng sử dụng kết nối truyền thống (một tần số) và khách hàng sử dụng kết nối tần số kép hoạt động trên cùng một mạng, điểm truy nhập (AP) của AWK-5000/6000 có thể kết nối cả hai loại khách hàng với một mạng Ethernet. Hình 4 dưới đây mô tả việc nhập SSID (Moxa_1_1) ở hang thứ 2 cho điểm truy nhập để kết nối không dây cho khách hàng truyền thống này SSID với điểm truy nhập (AP). Ngoài các chế độ dự trữ không dây, AWK-5000/6000 còn cung cấp tính năng bắc cầu. Ở chế độ này cho phép thiết lập hệ thống phân tán không dây (WDS) có thông lượng được tính như sau: 25 Mps Thông lượng = -------- (n-1) Ở đó n là số nút trong hệ thống WDS. Ví dụ như thông lượng sẽ là 8 Mbps với một lưới gồm 4 nút như hình 5. Khi hoạt động ở chế độ này thì chúng ta có thể giữ thông lượng ở mức 10 tới 15 Mbps. Việc cấu hình rất đơn giản: chỉ việc lựa chọn như hình 6: Chế độ bắc cầu cũng có thể tạo kết nối không dây cho các máy trạm tới một SSID khác (hình 7). Ưu điểm của cách làm này là thiết bị có thể hoạt động ở những nơi mà ngay cả các điểm truy nhập cũng không phục vụ được. Hình 6. Chế độ bắc cầu Hình 7. Chế độ bắc cầu cho các điểm truy nhập mở rộng Kết luận Một trong những sản phẩm mới nhất của Moxa sử dụng tần số kép cho môt điểm truy nhập nhằm mở rộng phạm vi hoạt động và chất lượng dịch vụ tốt hơn. Sản phẩm này được đóng gói bằng các hộp kim loại sao cho có thể sử dụng với dải nhiệt độ rất rộng, đáp ứng được yêu cầu thực tế. Sản phẩm hỗ trợ chuẩn 802.11a/b/g và đáp ứng tốt các yêu cầu về hiệu suất của các ứng dụng công nghiệp.