Đề tài Nâng cấp hệ thống mạng không dây

Nâng cấp hệ thống mạng không dây Hệ thống mạng Wi-Fi phổ thông thường không được doanh nghiệp (DN) chọn làm phương tiện kết nối chính trong quy trình hoạt động do một số nguyên nhân về chi phí, vùng phủ sóng. Lời giải cho bài toán không dây trong DN có thể là công nghệ mạng lưới không dây (Wireless Mesh Network).Sóng Wi-Fi chưa ổn địnhSóng của mạng không dây Wi-Fi - thực chất là sóng radio, thường yếu dần khi khoảng cách giữa trạm phát và máy tính kết nối cách xa nhau. Sóng Wi-Fi cũng bị yếu khi gặp vùng nhiễu hoặc các vật cản. Thông thường các thiết bị truy nhập Wi-Fi được trang bị hệ thống an-ten đa hướng (omni-directional antennas). Các an-ten này được thiết kế để truyền và nhận sóng từ mọi hướng và mọi thời điểm. Nếu một điểm phát sóng(Access Point - AP) giao tiếp với một người dùng (user) tại vị trí cụ thể, các nguồn nhiễu xung quanh sẽ ảnh hưởng đến khả năng truyền sóng, từ đó làm giảm tốc độ truyền cũng như độ ổn định của kết nối. Hình 1. Trong các môi trường văn phòng với nhiều vách ngăn và các thiết bị phát từ gây nhiễu, mức độ phủ sóng và khả năng duy trì kết nối của một AP có thể giảm, làm giảm hiệu suất truyền dữ liệu. Và hệ quả là trong phần lớn các DN đều tồn tại một hệ thống cáp mạng kết nối đến từng bàn làm việc, nhằm đảm bảo quá trình làm việc không bị gián đoạn.Tuy nhiên, hệ thống mạng hữu tuyến này cũng có những khuyết điểm nhất định. Có thể thấy rõ nhất là hệ thống này thiếu tính linh hoạt về số lượng user và vị trí của máy tính được nối mạng. Việc thiết lập thêm kết nối hữu tuyến cho user mới sẽ làm tiêu tốn nhiều thời gian và công sức của nhân viên quản trị mạng. Ngoài ra, nhằm đảm bảo yêu cầu thẩm mỹ, cáp mạng thường được đi âm trong tường hoặc dưới sàn, từ đó dẫn đến chi phí phụ trội nếu có nhu cầu điều chỉnh hay sửa chữa.Tăng hiệu suất mạngĐối với một số nhóm ngành dịch vụ đặc biệt như giáo dục, y tế hay du lịch, việc thiết lập một hệ thống mạng hữu tuyến cho toàn bộ user là hầu như không thể thực hiện được. Nhóm người truy cập của các loại hình dịch vụ này thường có yêu cầu kết nối linh động về số lượng và vị trí ở mức cao. Lời giải cho bài toán này là hệ thống mạng lưới không dây Wireless Mesh Network, kết hợp với khả năng điều tiết kết nối chủ động dựa trên công nghệ định hướng tại từng AP.Trong Wireless Mesh Network, khái niệm “định hướng” có thể diễn giải thành hai phần. Đó là sử dụng an-ten phát sóng có định hướng đến user trong từng AP, đồng thời sử dụng nhóm các AP tự động định tuyến với nhau trong cùng hệ thống mạng. Mục đích chính của công nghệ này nhằm tối ưu hóa khả năng kết nối giữa AP và user, cũng như thiết lập kết nối không dây tối ưu giữa các AP với nhau, từ đó giảm số lượng AP cần thiết và tiết kiệm chi phí cho DN.Để định hướng đến user, các AP thông minh (SmartAP) trong hệ thống Wireless Mesh Network có cấu tạo tích hợp hệ thống “an-ten rắn” với nhiều thành tố an-ten khác nhau, có khả năng kết hợp thành nhiều dạng thức an-ten chuyên biệt (antenna patterns). Các dạng thức này cho phép SmartAP tập trung tín hiệu radio hướng trực tiếp đến từng user, thay vì phát tán trên một vùng rộng như mô hình AP truyền thống. Điều này cũng tương tự như việc tập trung ánh sáng thành luồng của đèn pin so với phát tán ánh sáng của bóng đèn tròn. (Xem hình 1)Các AP sẽ tự thu thập mô hình tất cả các đường đi đến các user kèm theo hiệu suất, chủ động. Sau đó, AP sẽ định hướng đường truyền tối ưu và dạng thức an-ten được sử dụng để kết nối với từng user. Nếu do một nguyên nhân nào đó, đường truyền lựa chọn bị suy yếu, hệ thống sẽ tự động chuyển sang một đường truyền khác tốt hơn. Thậm chí, nếu cần thiết có thể tự chủ động đổi AP cho user. Bằng cách này, mạng lưới Wi-Fi có thể xác định đường truyền vòng để tránh nhiễu và đảm bảo hiệu suất kết nối cũng như tầm phủ sóng ổn định. (Xem hình 2)Hình 2Mạng cục bộ linh hoạtCòn giữa các AP trong hệ thống Wireless Mesh Network, quá trình kết nối cũng được thực hiện qua đường truyền Wi-Fi, hoàn toàn không sử dụng cáp nối. Do đó, gần như không có giới hạn về điều kiện địa hình như cách kết nối bằng cáp thông thường, và chỉ cần có nguồn cung cấp điện. Mô hình này rất phù hợp với các DN trong lĩnh vực du lịch, hoặc các DN có văn phòng làm việc quy mô lớn.Bằng việc ứng dụng công nghệ tự định tuyến tại các AP, hệ thống Wireless Mesh Network sẽ có khả năng tự động thiết lập, tối ưu hóa và khắc phục lỗi. Các AP sẽ liên tục cập nhật lượng thông tin có khả năng truyền dẫn được (throughput) về một Root AP (AP gốc) được lựa chọn. Khi xảy ra tình trạng AP bị lỗi, toàn mạng sẽ tự động điều chỉnh mô hình để định tuyến lưu lượng đi vòng qua AP lỗi này, tiếp tục duy trì khả năng kết nối ổn định của toàn mạng. (Xem hình 3)Khả năng tự xác định lại mô hình kết nối giữa các AP cũng cho phép không chỉ các user trong vùng phủ sóng có thể di chuyển, mà các AP cũng có thể chuyển đổi vị trí. Do đó, nếu DN xác định thiết lập một AP cụ thể cho một phòng ban, khi di chuyển địa điểm hoặc tiến hành tái cấu trúc sẽ không cần chỉnh sửa, họ chỉ cần khởi động hệ thống là các AP sẽ tự động xác định lại mô hình kết nối tối ưuHình 3Hiện bản quyền sáng chế mảng an-ten định hướng thông minh trong AP và phần mềm điều khiển hướng sóng đang thuộc sở hữu của Ruckus Wireless.