計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第四版第6章課件

1、無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)1第6章 無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)Wireless and Mobile Networks計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：自頂向下方法 (原書第三版)陳鳴譯，機(jī)械工業(yè)出版社，2005年Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet, 3rd edition. Jim Kurose, Keith RossAddison-Wesley, July 2004. 無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)2第6章 無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)背景: r無(wú)線電話用戶的數(shù)量超過(guò)了有線電話用戶的數(shù)量!r計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò): 膝上電腦, 掌上電腦, PDA, 因特網(wǎng)使能電話希望任何時(shí)間連接因特網(wǎng)

2、訪問(wèn)r兩個(gè)重要的(但不同的)挑戰(zhàn)m經(jīng)無(wú)線鏈路通信m處理移動(dòng)用戶改變與網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)3第6章 概要6.1 概述 無(wú)線r6.2 無(wú)線鏈路, 特性mCDMAr6.3 IEEE 802.11 無(wú)線局域網(wǎng) (“wi-fi”)r6.4 蜂窩因特網(wǎng)接入m體系結(jié)構(gòu)m標(biāo)準(zhǔn) (如 GSM)無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)4無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的要素網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施r膝上機(jī), PDA, IP電話r運(yùn)行應(yīng)用程序r可以是固定的 (非移動(dòng)的) 或移動(dòng)的m無(wú)線并不總意味著移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)5無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的要素網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施 r通常與有線網(wǎng)絡(luò)連接r中繼 負(fù)責(zé)在它的”區(qū)域“的有線網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線主機(jī)之間發(fā)送分組m如信元塔 802.11 接入點(diǎn) 無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)6無(wú)

3、線網(wǎng)絡(luò)的要素網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施 r通常用于連接移動(dòng)用戶到基站r也用作主干鏈路r多個(gè)接入?yún)f(xié)議協(xié)調(diào)鏈路接入r各種數(shù)據(jù)速率，傳輸距離無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)7部分無(wú)線鏈路標(biāo)準(zhǔn)的特性384 Kbps56 Kbps54 Mbps5-11 Mbps1 Mbps802.15802.11b802.11a,gIS-95 CDMA, GSMUMTS/WCDMA, CDMA2000 .11 p-to-p link2G3G室內(nèi)10 30m室外50 200m中距離室外200m 4Km長(zhǎng)距離室外5Km 20Km無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)8無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的要素網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施模式r基站連接移動(dòng)用戶到有線網(wǎng)絡(luò)r切換: 移動(dòng)用戶改變與有線網(wǎng)絡(luò)連接的基站無(wú)線

4、網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)9無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的要素r無(wú)基站r在鏈路覆蓋的范圍內(nèi)節(jié)點(diǎn)僅能傳輸?shù)搅硗獾墓?jié)點(diǎn)r節(jié)點(diǎn)將它們組織成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)：在它們自己中選路無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)10無(wú)線鏈路的特征不同于有線鏈路.m衰減的信號(hào)強(qiáng)度：當(dāng)無(wú)線電信號(hào)傳播通過(guò)物質(zhì)時(shí)，信號(hào)削弱(路徑損失)m來(lái)自其他源的干擾: 標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)頻率 (如2.4 GHz)由其他設(shè)備共享 (如電話); 設(shè)備(發(fā)動(dòng)機(jī)) 干擾m多徑傳播: 無(wú)線電信號(hào)反射離開(kāi)物體，以稍微不同的時(shí)間到達(dá)目的地. 使得通信跨越 (甚至點(diǎn)對(duì)點(diǎn))無(wú)線鏈路 非常 “困難” 無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)11無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的特性多個(gè)無(wú)線發(fā)送方和接收方產(chǎn)生另外的問(wèn)題 (不同于多路訪問(wèn)):ABC隱終端問(wèn)題rB, A 彼此聽(tīng)到r

5、B, C彼此聽(tīng)到rA, C彼此不能聽(tīng)到意味著A, C不知道它們?cè)贐的干擾ABCAs signalstrengthspaceCs signalstrength信號(hào)衰退:rB, A彼此聽(tīng)到rB, C彼此聽(tīng)到rA, C 不能聽(tīng)到在B的干擾無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)12碼分多址(CDMA)r用于幾種無(wú)線廣播信道中(蜂窩, 衛(wèi)星等)標(biāo)準(zhǔn)r獨(dú)特的”編碼“分配給每個(gè)用戶; 即編碼集合分割r所有用戶共享相同頻率，但每個(gè)用戶具有自己的”碼片速率碼片速率 “序列 (即編碼)以對(duì)數(shù)據(jù)編碼r編碼信號(hào) = (原始數(shù)據(jù)) X (碼片速率序列 )r解碼: 編碼的信號(hào)和碼片速率序列 的內(nèi)積r允許多個(gè)用戶”共存“并以最小的干擾同時(shí)傳輸 (

6、如果編碼是 “正交的”)無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)13CDMA編碼/解碼時(shí)隙 1時(shí)隙 0d1 = -11 1 111 -1 -1 -1 -Zi,m= di.cmd0 = 11 1 111 -1 -1 -1 -1 1 111 -1 -1 -1 -1 1 111 -1 -1 -1 -時(shí)隙 0信道輸出時(shí)隙 1信道輸出信道輸出 Zi,m發(fā)送方編碼數(shù)據(jù)比特時(shí)隙1時(shí)隙0d1 = -1d0 = 11 1 111 -1 -1 -1 -1 1 111 -1 -1 -1 -1 1 111 -1 -1 -1 -1 1 111 -1 -1 -1 -時(shí)隙 0信道輸出時(shí)隙 1信道輸出接收方編碼接收的輸入Di = S Zi,m.cmm

7、=1MM無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)14CDMA: 兩個(gè)發(fā)送方的干擾發(fā)送方接收方無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)15第6章 概要6.1 概述 無(wú)線r6.2 無(wú)線鏈路特性mCDMAr6.3 IEEE 802.11 無(wú)線局域網(wǎng) (“wi-fi”)r6.4 蜂窩因特網(wǎng)接入m體系結(jié)構(gòu)m標(biāo)準(zhǔn) (e.g., GSM)無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)16IEEE 802.11 無(wú)線 LANr802.11bm2.4-5 GHz無(wú)執(zhí)照無(wú)線電頻譜m高達(dá)11 Mbpsm在物理層的直接序列擴(kuò)頻 (DSSS) 所有主機(jī)使用相同的碼片速率序列 m廣泛設(shè)置，使用基站r802.11a m5-6 GHz范圍m高達(dá) 54 Mbpsr802.11g m2.4-5 GHz范圍m高達(dá)

8、54 Mbpsr對(duì)多路訪問(wèn)都使用CSMA/CAr都具有基站和自組織版本無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)17802.11 LAN 體系結(jié)構(gòu)r無(wú)線主機(jī)使用基站通信m基站 = 接入點(diǎn) (AP)r基本服務(wù)集 (BSS) (又稱為 “單元”)在基礎(chǔ)設(shè)施模式中包含:m無(wú)線主機(jī)m接入點(diǎn)(AP): 基站m自組織模式: 僅有主機(jī)BSS 1BSS 2Internethub, switchor 路由器APAP無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)18802.11:信道, 關(guān)聯(lián)r802.11b: 2.4GHz-2.485GHz頻譜劃分為11個(gè)不同的頻率 的信道m(xù)AP管理為AP選擇頻率 m可能干擾：信道能夠與臨近AP選擇相同的信道!r主機(jī): 必須與AP關(guān)聯(lián)m掃

9、描信道，監(jiān)聽(tīng)包括該AP的SSID和MAC地址的信標(biāo)幀m選擇AP去關(guān)聯(lián)m可能執(zhí)行鑒別 第8章m通常運(yùn)行DHCP以得到在AP子網(wǎng)中的IP地址無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)19IEEE 802.11: 多路訪問(wèn)r避免碰撞: 2+ 節(jié)點(diǎn)同時(shí)傳輸r802.11: CSMA 在傳輸前感知m不與其他節(jié)點(diǎn)正在進(jìn)行的碰撞r802.11: 無(wú)碰撞檢測(cè)!m當(dāng)傳輸時(shí)由于接收的信號(hào)變?nèi)?衰退)，難以接收(感知碰撞)m在任何場(chǎng)合不能感知所有碰撞：隱終端，衰退m目標(biāo): 避免碰撞: CSMA/C(ollision)A(voidance)ABCABCAs signalstrengthspaceCs signalstrength無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)2

10、0IEEE 802.11 MAC協(xié)議: CSMA/CA802.11發(fā)送方1 如果感知信道空閑則 在DIFS (Distributed Inter-幀 Space)后，傳輸整個(gè)幀 (無(wú)碰撞檢測(cè))2 如果感知信道忙，則啟動(dòng)隨機(jī)回退時(shí)間定時(shí)器倒計(jì)時(shí)直到信道空閑當(dāng)定時(shí)器超時(shí)傳輸如果無(wú)ACK, 增加隨機(jī)回退間隔跳轉(zhuǎn)2802.11接收方- 如果針接收OK 在SIFS后返回后返回ACK (由于隱終端問(wèn)題，需要ACK) 發(fā)送方接收方DIFSdataSIFSACK無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)21避免碰撞(續(xù))思想: 允許發(fā)送方“預(yù)約”信道，而不是數(shù)據(jù)幀的隨機(jī)訪問(wèn)：避免長(zhǎng)數(shù)據(jù)幀的碰撞r發(fā)送方首先使用CSMA向BS傳輸小請(qǐng)求發(fā)送

11、 (RTS)分組mRTS仍可能與其他碰撞(但它們較短)rBS為響應(yīng)RTS廣播允許發(fā)送 CTSrRTS為所有站點(diǎn)聽(tīng)到m發(fā)送方傳輸數(shù)據(jù)幀m其他站點(diǎn)推遲傳輸使用小預(yù)約分組，避免數(shù)據(jù)幀完全碰撞!無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)22碰撞避免: RTS-CTS交換APAB時(shí)間RTS(A)RTS(B)RTS(A)CTS(A)CTS(A)DATA (A)ACK(A)ACK(A)預(yù)約碰撞推遲無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)23幀控制持續(xù)期地址1地址2地址4地址3有效載荷CRC22666260 - 23124序號(hào)控制802.11幀: 編址地址2:無(wú)線主機(jī)或AP 傳輸該幀的MAC 地址地址1:無(wú)線主機(jī)或接收該幀AP的MAC 地址地址3: 與AP連接的

12、路由器接口的MAC地址地址4: 僅用于自組織模式無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)24因特網(wǎng)路由器APH1R1AP MAC地址 H1 MAC地址 R1 MAC地址地址1地址2地址3802.11R1 MAC地址 AP MAC地址dest. 地址source 地址802.3幀802.11幀: 編址無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)25幀控制持續(xù)期地址1地址2地址4地址3有效載荷CRC22666260 - 23124序號(hào)控制類型來(lái)自AP子類型到AP更多標(biāo)識(shí)WEP更多數(shù)據(jù)功率管理重試Rsvd協(xié)議版本22411111111802.11幀: 其他預(yù)約傳輸時(shí)間(RTS/CTS)的長(zhǎng)度幀序號(hào)(用于可靠的ARQ)幀類型(RTS, CTS, ACK,

13、數(shù)據(jù))無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)26集線器或交換機(jī)AP 2AP 1H1BBS 2BBS 1802.11:在相同子網(wǎng)中的移動(dòng)路由器rH1停留在相同的IP子網(wǎng)中: IP 地址能夠維持相同r交換機(jī): 哪個(gè)AP與H1關(guān)聯(lián)?m自學(xué)習(xí)(第5章): 交換機(jī)將看到來(lái)自H1的幀并 “記住”哪個(gè)交換機(jī)端口能被用于到達(dá) H1無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)27M覆蓋半徑SSSPPPPMS主設(shè)備從設(shè)備停用設(shè)備 (不活動(dòng)的)P802.15: 個(gè)人域網(wǎng)絡(luò)r小于10 m直徑r替代電纜 (鼠標(biāo), 鍵盤，耳機(jī))r自組織: 無(wú)基礎(chǔ)設(shè)施r主/從設(shè)備:m從設(shè)備(向主設(shè)備)請(qǐng)求發(fā)送許可m主設(shè)備同意請(qǐng)求r802.15: 由藍(lán)牙規(guī)格參數(shù)演化而來(lái)m2.4-2.5 GHz

14、 無(wú)線電波段m高達(dá) 721 kbps無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)28第6章 概要6.1 概述 無(wú)線r6.2 無(wú)線鏈路, 特性mCDMAr6.3 IEEE 802.11 無(wú)線局域網(wǎng) (“wi-fi”)r6.4 蜂窩因特網(wǎng)接入m體系結(jié)構(gòu)m標(biāo)準(zhǔn) (e.g., GSM)無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)29移動(dòng)用戶 交換中心公共電話網(wǎng)和因特網(wǎng)移動(dòng)用戶 交換中心蜂窩網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的組件q 將cells與廣域網(wǎng)相連q 管理呼叫建立(詳情見(jiàn)后!)q 處理移動(dòng) (詳情見(jiàn)后!)移動(dòng)交換中心MSCq 覆蓋地理區(qū)域q基站 (BS)類比802.11 APq 移動(dòng)用戶通過(guò)BS與網(wǎng)絡(luò)相連q 空中接口: 在移動(dòng)用戶和BS之間的物理和鏈路層協(xié)議發(fā)射區(qū)cell有

15、線網(wǎng)絡(luò)無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)30蜂窩網(wǎng): 第一跳共享移動(dòng)用戶到BS無(wú)線電頻譜的兩種技術(shù)rFDMA/TDMA結(jié)合: 將頻譜劃分為頻道，再將每個(gè)頻道劃分為時(shí)隙rCDMA: 碼分多址頻段時(shí)隙無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)31蜂窩標(biāo)準(zhǔn): 簡(jiǎn)要概述2G系統(tǒng):語(yǔ)音信道rIS-136 TDMA: FDMA/TDMA結(jié)合 (北美)rGSM (移動(dòng)通信全球系統(tǒng)): FDMA/TDMA結(jié)合m廣泛部署rIS-95 CDMA: 碼分多址IS-136GSMIS-95GPRSEDGECDMA-2000UMTSTDMA/FDMA不要淹死在字母湯的碗里：僅使用它們作用參考無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)32Cellular 標(biāo)準(zhǔn):簡(jiǎn)要概述2.5 G系統(tǒng): 語(yǔ)音和數(shù)據(jù)

16、信道r提供給那些等不及3G服務(wù)的人: 2G擴(kuò)展r通用分組無(wú)線電服務(wù) (GPRS)m從 GSM演化而來(lái)m數(shù)據(jù)在多個(gè)信道發(fā)送(如果可能的話)rEnhanced Data rates for Global Evolution (EDGE)m也從GSM演化而來(lái), 使用增強(qiáng)調(diào)制 m數(shù)據(jù)率高達(dá) 384KrCDMA-2000 (階段1)m數(shù)據(jù)率高達(dá) 144Km從 IS-95演化而來(lái)無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)33Cellular 標(biāo)準(zhǔn):簡(jiǎn)要概述3G系統(tǒng): 語(yǔ)音/數(shù)據(jù)r通用移動(dòng)電信服務(wù) (UMTS)mGSM下一步, 但使用 CDMArCDMA-2000 . 由于更多(并且更為有趣)蜂窩網(wǎng)主題 設(shè)計(jì)到移動(dòng)性無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)34

17、第6章 概要移動(dòng)r6.5 原則：移動(dòng)用戶的編址與選路r6.6 移動(dòng)IPr6.7 在蜂窩網(wǎng)中的處理移動(dòng)r6.8 移動(dòng)和較高層協(xié)議r6.9 小結(jié)無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)35What is 移動(dòng)?r移動(dòng)譜, 從 網(wǎng)絡(luò) 的角度:無(wú)移動(dòng)高度移動(dòng)性移動(dòng)無(wú)線用戶，使用相同的接入點(diǎn)移動(dòng)用戶，在維持進(jìn)行中的連接時(shí)通過(guò)多個(gè)接入點(diǎn)(像移動(dòng)電話一樣移動(dòng)用戶，使用DHCP與網(wǎng)絡(luò)連接/斷連無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)36移動(dòng): 詞匯歸屬網(wǎng)絡(luò): 移動(dòng)用戶的永久的“家”(如 128.119.40/24)永久地址: 在歸屬網(wǎng)絡(luò)中的地址，總能被用于到達(dá)移動(dòng)用戶，如 128.119.40.186歸屬代理: 當(dāng)移動(dòng)用戶在遠(yuǎn)地，代表它執(zhí)行移動(dòng)功能的實(shí)體廣域網(wǎng)

18、通信者無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)37移動(dòng): 詞匯（續(xù)）轉(zhuǎn)交地址: 在被訪網(wǎng)絡(luò)中的地址.(如 79,129.13.2) 廣域網(wǎng)被訪網(wǎng)絡(luò):移動(dòng)用戶當(dāng)前駐留的網(wǎng)絡(luò) (如 79.129.13/24)永久地址: 保持不變 (如128.119.40.186)歸屬代理: 在被訪網(wǎng)絡(luò) 中代表移動(dòng)用戶執(zhí)行移動(dòng)功能的實(shí)體通信者: 要與移動(dòng)用戶通信無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)38你怎樣與云游的朋友聯(lián)系？r搜索所有的電話簿?r給她父母打電話?r期待她主動(dòng)聯(lián)系你?我想知道Alice 現(xiàn)在到達(dá)了何處?設(shè)想朋友經(jīng)常改變地址，你怎樣找到她?無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)39移動(dòng): 方法r讓選路處理: 路由器使用通常的選路表交換，通告移動(dòng)用戶在駐留地的節(jié)點(diǎn)永久地址m選

19、路表指示移動(dòng)用戶位于的地方m對(duì)端用戶無(wú)改變r(jià)讓端系統(tǒng)處理: m間接選路: 從通信者到移動(dòng)用戶的通信經(jīng)過(guò) 歸屬代理, 然后向遠(yuǎn)地轉(zhuǎn)發(fā)m直接選路: 通信者得到移動(dòng)用戶的外部地址, 直接向移動(dòng)用戶發(fā)送無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)40移動(dòng): 方法r讓選路處理: 路由器使用通常的選路表交換，通告移動(dòng)用戶在駐留地的節(jié)點(diǎn)永久地址m選路表指示移動(dòng)用戶位于的地方m對(duì)端用戶無(wú)改變r(jià)讓端系統(tǒng)處理: m間接選路: 從通信者到移動(dòng)用戶的通信經(jīng)過(guò) 歸屬代理, 然后向遠(yuǎn)地轉(zhuǎn)發(fā)m直接選路: 通信者得到移動(dòng)用戶的外部地址, 直接向移動(dòng)用戶發(fā)送對(duì)數(shù)以百萬(wàn)計(jì)移動(dòng)用戶無(wú)擴(kuò)展性無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)41移動(dòng): 注冊(cè)End result:r外部代理 know

20、s about 移動(dòng)用戶r歸屬代理 knows location of 移動(dòng)用戶廣域網(wǎng)歸屬網(wǎng)絡(luò)被訪網(wǎng)絡(luò)1移動(dòng)用戶 contacts 外部代理 on entering 被訪網(wǎng)絡(luò)2外部代理 contacts 歸屬代理 home: “this 移動(dòng)用戶 is resident in my network”無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)42移動(dòng)經(jīng)間接選路wide area network歸屬網(wǎng)絡(luò)被訪網(wǎng)絡(luò)3241通信者使用移動(dòng)用戶的歸屬地址來(lái)尋址歸屬代理 截取分組，轉(zhuǎn)發(fā)給外部代理外部代理接收分組，轉(zhuǎn)發(fā)給移動(dòng)用戶移動(dòng)用戶直接回答 通信者無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)43間接選路:解釋r移動(dòng)用戶 使用兩個(gè)地址:m永久地址: 由通信者所用(

21、因此移動(dòng)用戶位置對(duì)通信者是透明的)m轉(zhuǎn)交地址: 由歸屬代理所用，以將數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)給移動(dòng)用戶r外部代理功能可以由移動(dòng)用戶自己做r三角形選路: 通信者-歸屬網(wǎng)絡(luò)-移動(dòng)用戶m當(dāng)通信者和移動(dòng)用戶位于相同網(wǎng)絡(luò)時(shí)，低效無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)44間接選路: 在網(wǎng)絡(luò)間移動(dòng)r假定移動(dòng)用戶移動(dòng)到另外的網(wǎng)絡(luò)m注冊(cè)到新的外部代理m新的外部代理向歸屬代理注冊(cè)m歸屬代理更新移動(dòng)用戶的轉(zhuǎn)交地址m分組繼續(xù)向移動(dòng)用戶轉(zhuǎn)發(fā)(但具有新的轉(zhuǎn)交地址)r移動(dòng)、改變外部網(wǎng)絡(luò)是透明的：進(jìn)行中的連接能被維護(hù)！無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)45經(jīng)直接選路移動(dòng)wide area network歸屬網(wǎng)絡(luò)被訪網(wǎng)絡(luò)4251通信者請(qǐng)求，接收移動(dòng)用戶的外部地址通信者 轉(zhuǎn)發(fā)到外部代理

22、外部代理接收分組，轉(zhuǎn)發(fā)到 移動(dòng)用戶移動(dòng)用戶直接響應(yīng) 通信者3無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)46經(jīng)直接選路移動(dòng): 解釋r克服三角形選路問(wèn)題r對(duì)通信者非透明: 通信者必須從歸屬代理得到轉(zhuǎn)交地址m如果移動(dòng)用戶改變被訪網(wǎng)絡(luò)會(huì)怎樣?無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)47廣域網(wǎng)1在會(huì)話開(kāi)始時(shí)訪問(wèn)的外部網(wǎng)絡(luò)錨外部代理24新的外部代理35通信者代理通信者新的外部網(wǎng)絡(luò)直接選路適應(yīng)移動(dòng)r錨外部代理: FA位于首個(gè)被訪網(wǎng)絡(luò)中r數(shù)據(jù)總是首先路由到錨FAr當(dāng)移動(dòng)用戶移動(dòng): 新的FA安排讓數(shù)據(jù)從舊的FA(鏈接)轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)48第6章 概要移動(dòng)r6.5 原則：移動(dòng)用戶的編址與選路r6.6 移動(dòng)IPr6.7 在蜂窩網(wǎng)中的處理移動(dòng)r6.8 移動(dòng)和較高層協(xié)議

23、r6.9 小結(jié)無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)49移動(dòng)用戶IPrRFC 3220r我們已經(jīng)看到了許多特性: m歸屬代理、外部代理s、外部代理注冊(cè)、轉(zhuǎn)交地址、 封裝(分組在一個(gè)分組中)r標(biāo)準(zhǔn)的三個(gè)部分:m數(shù)據(jù)報(bào)的間接選路m代理發(fā)現(xiàn)m對(duì)歸屬代理注冊(cè)無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)50移動(dòng)用戶 IP: 間接選路永久地址: 128.119.40.186轉(zhuǎn)發(fā)地址: 79.129.13.2dest: 128.119.40.186由通信者發(fā)送的分組dest: 79.129.13.2dest: 128.119.40.186由歸屬代理向外部代理發(fā)送的分組：一個(gè)分組在另一個(gè)分組中dest: 128.119.40.186外部代理到移動(dòng)用戶分組無(wú)線網(wǎng)和

24、移動(dòng)網(wǎng)51移動(dòng)用戶IP: 代理發(fā)現(xiàn)r代理通告: 外部/歸屬代理通過(guò)廣播ICMP報(bào)文通告服務(wù) (類型字段 = 9)R比特: 請(qǐng)求注冊(cè)H,F比特: 歸屬和/或外部代理 RBHFMGV 比特 保留 type = 16 類型 = 9 編碼 = 0 = 9 檢查和 路由器地址 標(biāo)準(zhǔn)ICMP字段 移動(dòng)代理通告擴(kuò)展 長(zhǎng)度 序號(hào) 注冊(cè)壽命 0或更多的轉(zhuǎn)交地址 0 8 16 24 無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)52移動(dòng)用戶IP: 注冊(cè)例子 被訪網(wǎng)絡(luò): 79.129.13/24 歸屬代理 HA: 128.119.40.7 外部代理 COA: 79.129.13.2 COA: 79.129.13.2 . ICMP agent ad

25、v. 移動(dòng)代理 MA: 128.119.40.186 注冊(cè)請(qǐng)求. COA: 79.129.13.2 HA: 128.119.40.7 MA: 128.119.40.186 Lifetime: 9999 identification:714 . 注冊(cè)請(qǐng)求 COA: 79.129.13.2 HA: 128.119.40.7 MA: 128.119.40.186 Lifetime: 9999 identification: 714 encapsulation format . 注冊(cè)回答 HA: 128.119.40.7 MA: 128.119.40.186 Lifetime: 4999 Identi

26、fication: 714 encapsulation format . 注冊(cè)回答 HA: 128.119.40.7 MA: 128.119.40.186 Lifetime: 4999 Identification: 714 . 時(shí)間 無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)53第6章 概要移動(dòng)r6.5 原則：移動(dòng)用戶的編址與選路r6.6 移動(dòng)IPr6.7 在蜂窩網(wǎng)中的處理移動(dòng)r6.8 移動(dòng)和較高層協(xié)議r6.9 小結(jié)無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)54蜂窩網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的組成通信者M(jìn)SCMSCMSCMSCMSC有線公共電話網(wǎng)不同的蜂窩網(wǎng)，由不同提供商運(yùn)營(yíng)回想:無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)55處理蜂窩網(wǎng)中的移動(dòng)r歸屬網(wǎng)絡(luò): 你注冊(cè)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)提供商(如Sp

27、rint PCS, Verizon)m歸屬位置注冊(cè)器 (HLR):歸屬網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)庫(kù)，包含永久蜂窩電話號(hào)，配置信息(服務(wù)，參數(shù)選擇，賬單), 有關(guān)當(dāng)前位置的信息(能夠位于另一個(gè)網(wǎng)絡(luò))r被訪網(wǎng)絡(luò):移動(dòng)用戶當(dāng)前駐留的網(wǎng)絡(luò)m訪問(wèn)者位置注冊(cè) (VLR): 對(duì)每個(gè)在網(wǎng)中的用戶具有表項(xiàng)的數(shù)據(jù)庫(kù)m能夠是歸屬網(wǎng)絡(luò)無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)56公共交換電話網(wǎng)移動(dòng)用戶歸屬移動(dòng)用戶交換中心HLR歸屬網(wǎng)絡(luò)被訪網(wǎng)絡(luò)通信者移動(dòng)用戶 交換中心VLRGSM:移動(dòng)用戶的間接選路1呼叫選路到歸屬網(wǎng)絡(luò)2歸屬M(fèi)SC參考HLR, 得到移動(dòng)用戶在被訪網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)號(hào)碼3歸屬M(fèi)SC建立到被訪網(wǎng)絡(luò)中的MSC的2nd 呼叫路段4在被訪網(wǎng)絡(luò)中的MSC 完成從

28、基站到移動(dòng)用戶的呼叫無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)57移動(dòng)用戶 交換中心VLR舊BSS新BSS舊的選路 新的選路GSM: 通用MSC的切換r切換目標(biāo)：經(jīng)新基站路由呼叫 (不必中斷)r切換的原因:m到/來(lái)自新BSS的更強(qiáng)的信號(hào) (持續(xù)連接，較少的電池消耗)m負(fù)載平衡: 在當(dāng)前BSS中釋放高符合信道m(xù)GSM不強(qiáng)制執(zhí)行切換的原因(策略) ，僅關(guān)注如何做(機(jī)制)r由舊BSS發(fā)起的切換無(wú)線網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)58移動(dòng)用戶 Switching CenterVLRold BSS13245678GSM:通用MSC的切換new BSS1.舊BSS通知切換迫近，提供了 1+ 新的BSS的列表2. MSC建立一條到新BSS的路徑(分配資源)3. 新BSS分配為移動(dòng)用戶使用的無(wú)線電信道4. 新BSS通知MSC, 舊BSS: 準(zhǔn)備好 5. 舊BSS告訴移動(dòng)用戶: 執(zhí)行到新BSS的切換6. 移動(dòng)用戶, 新BSS發(fā)信號(hào)激活新信道7. 移動(dòng)用戶發(fā)的信號(hào)經(jīng)新BSS到MSC: