计算机网络原理梳理丨无线与移动网络

目录

1. 无线网络
2. 移动网络
3. IEEE802.11
4. 蜂窝网络
5. 移动IP网络
6. 其它典型无线网络介绍

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无线网络

无线网络的基本结构

1. 无线主机
2. 无线链路
3. 基站
4. 网络基础设施
5. 自组织网络（Ad Hoc网络）

无线链路与无线网络特性

无线链路与有线链路主要区别：
1.信号强度的衰弱
2.干扰
3.多径传播
4.隐藏终端

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移动网络

1. 不同的移动性需求
2. 网络层地址保持不变的重要性
3. 有线基础设施的支持

寻址

• 永久地址
• 转交地址

移动节点的路由选择

1. 间接路由选择：由归属代理转发数据给外部代理
   

2. 直接路由选择：由通信代理通过归属代理获得转交地址，直接发送到外部代理

   
   
   

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无线局域网 WIFI（IEEE802.11）

IEEE 802.11 体系结构

1.基站AP
2.基本服务集BSS

AP发现：

• 主动扫描，探测帧
• 被动扫描，信标帧

IEEE 802.11 的MAC协议

带碰撞避免的CSMA：CSMA/CA

CSMA/CA通过RTS和CTS帧的交换，可以实现新到的预先占用，避免数据帧传输过程的冲突

IEEE 802.11 帧

IEEE 802.11 的帧控制：控制帧、数据帧、管理帧

MAC首部：长度30字节，包括4个地址字段，主要使用目的地址、源地址、AP地址

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蜂窝网络

蜂窝网络体系结构

• 基站系统BSS：基站控制器、收发基站
• 移动交换中心 MSC
• 网关 MSC

蜂窝网络中的移动性管理

间接路由选择方法

移动通信2G/3G/4G/5G网络

• 2G网络：信令和语音信道都是数字式的
• 3G网络：无线通信与互联网等多媒体通信结合
• 4G网络：高速率数据业务，不同频段、不同业务环境间的无缝漫游
• 5G网络：超高容量、超可靠性、随时随地可接入性

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移动IP网络（移动互联网）

代理发现 的 两种方式

• 代理通告：外部代理通过归属代理使用一种现有路由器发现协议的扩展协议来通告其服务。周期性的在所有连接的链路上广播一个类型字段为9（路由器发现）的ICMP报文

• 代理请求：移动节点广播一个代理请求报文，该报文是一个类型值为10的ICMP报文。收到该请求的代理将直接想该移动节点单薄一个代理通告。

向归属代理注册

移动节点和/或外部代理向一个移动节点的归属代理注册或注销COA所使用的协议

归属代理注册流程：

1. 移动节点向外部代理发送一个移动IP注册报文
2. 外部代理记录移动节点的永久IP地址，并发送注册请求给归属代理
3. 归属代理接受注册请求并发送注册应答
4. 外部代理接受注册应答，然后将其转发给移动节点

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其它典型无线网络介绍

• WIMax：IEEE 802.16，城域网技术，传输距离更远，接入带宽更高
• 蓝牙：IEEE 802.15.1，小范围，自组织，低功率，低成本
• ZigBee：IEEE 802.15.4，低功率，低数据速率，低工作周期（耗电量低，所以非常适合用在物联网通信）

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