計算機網路 6無線網路和流動網路

2021-08-17 20:34:12 字數 3680 閱讀 4984

無線鏈路

兩種無線網路

其他性質

蜂窩網移動管理

移動ip

對高層的影響

無線鏈路(wireless communication link)。主機連線基站或另一台主機。

基站(base station)。主機和基站關聯:主機位於基站的無線通訊覆蓋範圍,且主機使用基站中繼和更大的網路的資料。例如,蜂窩網中的 蜂窩塔(cell tower),wifi中的接入點(access point)。

網路基礎設施。與主機通訊的更大的網路。

與基站關聯的主機以基礎設施模式(infrastructure mode)執行,傳統網路服務(位址分配、路由選擇)通過基站提供給主機。

自組織網路(ad hoc network)中,主機不與基站相連,主機本身提供這些服務。

無線網路型別。標準:無線網分組跨越的無線跳、是否有基礎設施。 

單跳、基於基礎設施。802.11、3g蜂窩網等。

單跳、無基礎設施。藍芽、自組織模式的802.11

多跳、基於基礎設施。結點通過無線結點中繼通訊,連線到基站,如無線網狀網路。

多跳、無基礎設施。移動自組織網路,包括車載自組織網路。

兩台主機不足以相互檢測到對方的傳輸,由於 

其他源的干擾。如2.4ghz的802.11b受到對應無線**和環境電子噪音影響。

多徑傳播。由於地面發射通過多條路徑傳播,接收的訊號模糊。

對於給定的snr,較高位元傳輸速率的調製技術具有較高的ber。

物理層可以根據通道條件動態選擇調製技術。

注意點 

cdma**編碼**選擇。通常需要正交。

不同傳送方的訊號強度可能不同。

基本服務集

(basic service set,

bss),乙個bss包括多個無線站點和乙個

接入點(access point,

ap, **

基站)。802.11站點可以自己組合成乙個自組織網路。

802.11頻段2.4~2.4835ghz,分為11個部分重疊的通道,其中只有3個非重疊通道,在同乙個物理網路中可以連線3個ap,然後連線到乙個交換機上。

無線站點**關聯**ap 

被動掃瞄。掃瞄通道,監聽信標幀(beacon frame)。

主動掃瞄。向主機範圍內的所有ap**廣播探測幀,ap用探測響應幀**應答。

之後無線主機向ap傳送關聯請求幀,ap以關聯響應幀響應。

鏈路層確認/重傳(arq)。

未實現碰撞檢測而用碰撞避免的原因: 

802.11介面卡上,接收訊號強度通常遠小於傳送訊號的長度,檢測碰撞代價大。

介面卡會由於隱藏終端和衰減無法檢測到所有碰撞。

目的站點收到乙個通過crc的幀後,等待乙個短幀間間隔(short inter-frame spacing, sifs),發回確認幀。如果給定時間內未收到確認幀,重傳該幀,若干次重傳未確認,則放棄重傳丟棄該幀。

傳送幀的步驟: 

站點監聽到通道空閒,等待乙個分布式幀間間隔(distributed inter-frame space, difs)後傳送幀,等確認。

否則,站點選取乙個隨機回退值(二進位制指數回退),並在偵聽到通道空閒之後遞減該值,通道忙時該值不變。當計數為0時,傳送幀,等確認。

收到確認後若有幀要傳送,繼續第一步。若未收到確認,進入第二步的回退階段。

即使通道空閒,csma/ca也使用倒計數抑制傳輸。 

處理終端隱藏 

有效載荷。通常小於1500位元組。

位址。處於互聯需要3個位址,位址4在自組織模式中使用。 

位址2。傳送該幀的站點mac位址。

位址1。接收該幀的站點的mac位址。

位址3。bss是乙個子網或者一部分,需要與路由器介面相連,位址3位路由器介面的mac位址。

序號。區分新傳輸的幀和重傳的幀。

持續期。預約通道的時間,包括傳輸資料幀和傳輸確認的時間。

控制字段。 

幀位址的變化

r1到h1 

h1到r1 

位址3允許ap構建乙太網幀時確定目的mac位址,在bss和有線區域網互聯中起作用。

功率管理。乙個結點可以明顯的在睡眠和喚醒狀態之間交替。 

蜂窩**進行擴充套件,不光可以傳播語音,還可以傳輸ip資料報。

歸屬**(home agent):歸屬網路中代表移動結點執行移動管理功能的實體。

外部網路(foreign network):移動結點當前所處網路,也稱為被訪網路(visited network)。

外部**(foreing agent):外部網路中代表結點移動管理的實體。

通訊者(correspondent):希望與移動結點通訊的實體。

外部**可以告訴歸屬**,該移動結點在他的外部網路和他的coa。

歸屬**將原始資料報封裝(encapsulate)成大資料報,交付到移動結點的coa。

擁有該coa的外部**接收並拆封大資料報,向移動結點**原始資料報。

移動結點使用永久位址為源位址,通訊者位址為目的位址,直接傳送資料報到通訊者。

使用者移動到新的網路時,註冊新的coa,更新原本歸屬**中的coa。

存在三角路由選擇問題,即使通訊者和移動結點之間有更有效的路徑,也會先發給歸屬**,再發到外部網路。

通訊者**使用隧道技術經過外部**發往移動結點。

移動結點移動到另乙個外部網路時 

移動結點向新的外部**註冊。

新的外部**向錨外部**(首次發現移動結點時對應的外部**)提供移動結點新的coa。

錨外部**收到發往該移動結點的資料報後,使用新的coa重新封裝資料報,並且發向移動結點。

如果移動結點又移動到新的外部網路,對應的外部**需要隨後建立和錨**的聯絡。

**請求。移動結點廣播型別10的icmp報文,收到請求的**單播乙個**通告。

向歸屬**註冊。移動結點收到coa後,該位址必須向歸屬**註冊。 

收到外部**通告之後,移動結點向外部**傳送註冊報文,放入埠號434的udp資料報中,包括:通告的coa、歸屬**位址(ha)、移動結點永久位址(ma)、請求註冊壽命、註冊標識。

外部**收到註冊後記錄永久ip(封裝的資料報的目的位址為該永久ip,則該資料報需要解封)。向歸屬**傳送註冊報文。

歸屬**接收後驗證,將移動結點的永久ip和coa繫結(到達永久ip的資料報被封裝,隧道方式經外部**發給coa)。歸屬**傳送註冊回答。

外部**接收註冊回答,**個移動結點。

資料報的間接路由選擇。

傳送方知曉無線鏈路。區分出擁塞丟包,僅對該情況擁塞控制。

分離連線方法。有線部分使用標準tcp,無線部分使用運輸層選擇性重傳協議。

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