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Chapter6_4th_ed
Chapter 6 outline 6.1 Introduction Wireless 6.2 Wireless links, characteristics CDMA 6.3 IEEE 802.11 wireless LANs (“wi-fi”) 6.4 Cellular Internet Access architecture standards (e.g., GSM) Mobility 6.5 Principles: addressing and routing to mobile users 6.6 Mobile IP 6.7 Handling mobility in cellular networks 6.8 Mobility and higher-layer protocols 6.9 Summary Chapter 6: 无线与移动网络 背景: 无线电话使用者的数量已经超过了有线电话使用者的数量! 计算机网络: 笔记本, 掌上型电脑, PDAs, 可以访问Internet 的电话需要随时可用的、无固定接入位置的 Internet 访问 两个重要的 (但不相同的) 挑战 无线: 通过无线链路进行通信 移动性: 解决移动用户改变连接到网络的连接点的问题 无线网络的构成要素 无线网络的构成要素 无线网络的构成要素 部分无线链路标准的特性 无线网络的构成要素 无线网络的构成要素 无线网络分类 无线链路特性 (1) 与有线链路的差异 …. 信号强度衰减: 无线电信号随着传播距离的扩展变弱 (路径损耗) 其他源的干扰: 标准无线网络频率 (e.g., 2.4 GHz) 是设备共享的 (e.g., phone); 设备间互相干扰 多径传播: 无线电信号在物体表面反射,到达目的地的存在轻微的时间差异 …. 通过无线链路进行通信 (哪怕只是一个节点到另一个节点)困难得多 无线链路特性 多个无线发送方和接收方带来额外的问题 (不止是多路访问): IEEE 802.11 Wireless LAN 802.11b 2.4-5 GHz 无限制频段 up to 11 Mbps 物理层采用直接序列扩频 (DSSS) all hosts use same chipping code 802.11a 5-6 GHz range up to 54 Mbps 802.11g 2.4-5 GHz range up to 54 Mbps 802.11n: 多天线 2.4-5 GHz range up to 200 Mbps 802.11 LAN 体系结构 IEEE 802.11: 多路访问 碰撞避免: 2+ 节点同时传输 802.11: CSMA – 传输前感知 不与其他节点正在进行的传输碰撞 802.11: 无冲突检测! 传送的同时难以接收(进行冲突检测),因为微弱的接收信号 (衰减) 并非所有情况下都能感知到碰撞: 隐藏终端, 衰减 目标: 避免碰撞: CSMA/C(ollision)A(voidance) IEEE 802.11 MAC Protocol: CSMA/CA 802.11 sender 1 if sense channel idle for DIFS then transmit entire frame (no CD) 2 if sense channel busy then start random backoff time timer counts down while channel idle transmit when timer expires if no ACK, increase random backoff interval, repeat 2 802.11 receiver - if frame received OK return ACK after SIFS (ACK needed due to hidden terminal problem) 避免碰撞 (more) idea: 允许发送方“预约”信道而不是随机访问: 避免长数据帧的冲突 发送方首先使用CSMA 发送小的请求发送 (RTS)数据包到 BS RTS包依然可能互相碰撞 (但是它们很短) BS 广播可以发送 CTS 数据包响应 RTS 所有节点都能收到RTS 发送者传送数据帧 其他节点推迟传输 直径 10 m 以内 取代电缆 (mouse, keyboard, headphones) ad hoc: 无基础设施 主/从设备: 从设备请求许可发送 (到主设备) 主设备许可请求 802.15: 由 Bluetooth 标准进化而来 2.4-2.5 GHz radio band up to 721 kbps 蜂窝网
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