無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)復(fù)習(xí)提綱

復(fù)習(xí)提綱——第一章無線網(wǎng)絡(luò)概述、分類1復(fù)習(xí)提綱試分析和比較無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)，可以從傳輸方式、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行比較。2有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方式無論采用哪種傳輸技術(shù),無線網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基本上是一樣,可歸結(jié)為兩個(gè)基本類:無中心拓?fù)浜陀兄行耐負(fù)涓鶕?jù)無線接入點(diǎn)AP的不同功用,可實(shí)現(xiàn)不同的組網(wǎng)方式點(diǎn)對點(diǎn)模式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)模式多AP模式無線網(wǎng)橋模式無線中繼模式Mesh模式3點(diǎn)對點(diǎn)模式無中心拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),由無線工作站（主機(jī)/終端）組成,用于一臺無線工作站和另一臺或多臺其他無線工作站的直接通訊,該網(wǎng)絡(luò)無法接入到有線網(wǎng)絡(luò)中,只能獨(dú)立使用.無需AP,安全由各個(gè)客戶端自行維護(hù)點(diǎn)對點(diǎn)模式中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)必須能同時(shí)”看”到網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn),否則就認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)中斷,因此對等網(wǎng)絡(luò)只能用于少數(shù)用戶的組網(wǎng)環(huán)境,比如4至8個(gè)用戶.4自組網(wǎng)絡(luò)AEDCBF源結(jié)點(diǎn)目的結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)模式由無線接入點(diǎn)AP、無線工作站以及分布式系統(tǒng)構(gòu)成。無線接入AP用于在無線工作站和有線網(wǎng)絡(luò)之間接收、緩存和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，所有無線通信都經(jīng)過AP完成，是有中心拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。AP可連接有線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)5AP因特網(wǎng)分布系統(tǒng)DS基本服務(wù)集BSSBSSID多AP模式由多個(gè)AP以及連接它們的分布式系統(tǒng)組成的基礎(chǔ)架構(gòu)模式網(wǎng)絡(luò)相同SSID的無線網(wǎng)絡(luò)間可以漫游6AP1AAP2AESS擴(kuò)展服務(wù)集SSIDBSSBSS無線網(wǎng)橋模式利用一對無線網(wǎng)橋連接兩個(gè)有線或者無線局域網(wǎng)網(wǎng)段7WB1AWB2A以太網(wǎng)以太網(wǎng)無線中繼模式無線中繼器用來在通信路徑的中間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，從而延伸系統(tǒng)的覆蓋范圍8AP1AAP2A以太網(wǎng)以太網(wǎng)WBMesh結(jié)構(gòu)讓網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以發(fā)送和接收信號基站和基站之間的無線互聯(lián)有多條路徑連在一起形成網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)有多條路徑形成回聯(lián)如果某一條路徑失敗，可以切換到另外一條路徑上，不會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)中斷9復(fù)習(xí)提綱——第二章無線電頻譜、特點(diǎn)及可用范圍無線電頻譜資源的價(jià)值微波傳輸?shù)奶厥庑詳U(kuò)頻技術(shù)工作原理、類型、區(qū)別天線及其參數(shù)、天線方向性信號損傷的多徑問題10無線電頻譜、特點(diǎn)及可用范圍無線電頻譜是一種特殊的自然資源無線電頻譜資源是有限的無線電頻譜資源在一定時(shí)間、地區(qū)和頻域內(nèi)，可以被設(shè)備共享無線電頻譜可以被利用但不會(huì)被消耗掉，是一種非消耗的資源無線電波有固有的傳播特性，它不受行政區(qū)域、國家邊界的限制無線電頻譜資源極易受到污染ITU國際電信聯(lián)盟給出適宜于無線通信的波長是從長波至微波不等,即3kHz至3000GHz不等。11無線電頻譜資源的價(jià)值頻譜資源是運(yùn)營商最重要的戰(zhàn)略資源之一,其擁有的頻譜資源的多少直接決定了其網(wǎng)絡(luò)能夠承載多少用戶頻譜資源為什么值錢?12電磁波在同一頻段的干擾造成了無線電頻譜資源的有限性,各種無限制式對有限的頻譜資源的爭奪造成了它的高價(jià)值微波傳輸?shù)奶厥庑晕⒉ㄊ且环N波長很短的無線電波具有類似光的傳播特性微波在自由空間只能像光波一樣沿直線傳播，繞射能力很弱在傳播過程中遇到不均勻介質(zhì)時(shí)，將產(chǎn)生折射和反射現(xiàn)象13微波通信地面上進(jìn)行遠(yuǎn)距離微波通信需要采用“中繼”方式地球是個(gè)橢球體，地面是個(gè)球面。地面上某點(diǎn)發(fā)出的沿直線傳播的微波射束，經(jīng)過一定地段后，就會(huì)離開地平線而逐漸射向遠(yuǎn)方空間。因此，在地平線以遠(yuǎn)的地點(diǎn)自然就接收不到微波信號了。無線電波在空間傳播過程中，能量要受到損耗。頻率越高，衰減越大。微波射束的能量，經(jīng)過一定地段損耗后，將大為減少14微波通信欲實(shí)現(xiàn)地面上A、B兩地間的遠(yuǎn)距離微波通信，也必須采用“接力”方式，逐段收發(fā)放大，最終到達(dá)遠(yuǎn)距離收信端。15微波通信“接力”就是“中繼”。微波中繼通信也叫微波接力通信例如，為了實(shí)現(xiàn)北京至上海之間的微波通信，必須在北京和上海之間設(shè)置若干個(gè)中間接力站，每個(gè)中間接力站把上一站發(fā)來的微波信號接收下來，放大等處理后，轉(zhuǎn)發(fā)到下一站，如此一站接續(xù)一站，最終到達(dá)上海(或北京)收信端16擴(kuò)頻技術(shù)工作原理、類型、區(qū)別復(fù)用與擴(kuò)頻技術(shù)的直觀印象17擴(kuò)頻技術(shù)擴(kuò)頻原始信號和比它速率高得多的擴(kuò)頻序列相乘，從而延展它的頻帶18跳頻擴(kuò)頻19跳頻技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)頻譜擴(kuò)展每一跳頻駐留時(shí)間的瞬時(shí)所占的信道帶寬是窄帶頻譜依照跳頻圖案隨時(shí)間的變化，這些瞬時(shí)窄帶頻譜在一個(gè)很寬的頻帶內(nèi)跳變，形成一個(gè)跳頻帶寬。由于跳頻速率很快，從而在宏觀上實(shí)現(xiàn)了頻譜的擴(kuò)展。2021直接序列擴(kuò)頻直接序列擴(kuò)頻(DirectSequenceSS，DSSS)用具有高碼率的擴(kuò)頻碼序列在發(fā)送方直接擴(kuò)展信號頻譜，而接收方則用相同擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行解擴(kuò)，即把拓寬的擴(kuò)頻信號還原成原始信息。DSSS中，原始信號中的每一位在傳輸信號中以多位表示，即使用擴(kuò)展編碼。例如說在發(fā)射端將“1”用11000100110，而將“0”用00110010110去代替，這個(gè)過程就實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)頻，而在接收機(jī)處只要把收到的序列是11000100110就恢復(fù)成“1”是00110010110就恢復(fù)成“0”，這就是解擴(kuò)。擴(kuò)展編碼能將信號擴(kuò)展至更寬的頻帶范圍上，該頻帶范圍與使用位數(shù)成正比。

直接序列擴(kuò)頻原理22一個(gè)周期直接序列擴(kuò)頻原理23擴(kuò)頻的應(yīng)用擴(kuò)頻碼如何區(qū)分手機(jī)1與手機(jī)2的信號？24擴(kuò)頻的應(yīng)用手機(jī)2接收端的解擴(kuò)碼為W2解擴(kuò)后信號變成了低頻信號，只應(yīng)有兩個(gè)碼元同一個(gè)碼元內(nèi)高低電平的變化會(huì)進(jìn)行積分，積分的值才是最終值25什么是天線？把從導(dǎo)線上傳下來的電流信號做為無線電波發(fā)射到空間收集無線電波并產(chǎn)生電信號26天線參數(shù)解析天線參數(shù)方向性：輻射的方向增益：集中輻射的能力波束寬度：描述輻射方向與抗干擾能力極化：調(diào)整振子方向以提高增益27天線參數(shù)——方向性發(fā)射器設(shè)備通過發(fā)射天線向空間發(fā)射電磁波，是有方向性的發(fā)射天線的作用就是將電磁能量會(huì)聚到一個(gè)很窄的方向上發(fā)射出去，形成一個(gè)電磁波束，天線的指向就是波束指向。如果天線轉(zhuǎn)到某個(gè)方向上時(shí)，發(fā)現(xiàn)了目標(biāo)回波，那么天線所指的方向就是目標(biāo)所在的方向。

28天線的方向性天線對空間不同方向具有不同的輻射或接收能力，這就是天線的方向性根據(jù)方向性的不同，天線有全向和定向兩種全向天線，即在水平方向圖上表現(xiàn)為360°都均勻輻射，也就是平常所說的無方向性，在垂直方向圖上表現(xiàn)為有一定寬度的波束定向天線，在水平方向圖上表現(xiàn)為一定角度范圍輻射，也就是平常所說的有方向性，在垂直方向圖上表現(xiàn)為有一定寬度的波束全向天線會(huì)向四面八方發(fā)射信號，前后左右都可以接受到信號，定向天線就好像在天線后面罩一個(gè)碗壯的反射面，信號只能向前面?zhèn)鬟f，射向后面的信號被反射面擋住并反射到前方，加強(qiáng)了前面的信號強(qiáng)度29天線的方向性廣播電視發(fā)射天線，移動(dòng)通訊基站天線等，要求在水平面內(nèi)為全向方向圖，而在垂直面內(nèi)有一定的方向性以提高天線增益，見圖(a)；對微波中繼通訊、遠(yuǎn)程雷達(dá)、射電天文、衛(wèi)星接收等用途的天線，要求為筆形波束方向圖，見圖(b)；對搜索雷達(dá)、警戒雷達(dá)天線則要求天線方向圖為扇形波束，見圖(c)等。30信號損傷多徑：在發(fā)送器和接收器之間產(chǎn)生了不止一條，而是許多條不同的路徑。3132復(fù)習(xí)提綱——第三章無線局域網(wǎng)定義、標(biāo)準(zhǔn)和組成IEEE802.11MAC設(shè)計(jì)目標(biāo)可靠數(shù)據(jù)傳送訪問接入控制、CSMA/CA原理33無線局域網(wǎng)定義、標(biāo)準(zhǔn)和組成WLAN的基本元素——BSS

BSS1BSS2STA1STA2STA3STA5STA6STA4APAP能互相進(jìn)行無線通信的STA可以組成一個(gè)BSS（BasicServiceSet）BSS是802.11網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)Stations(STA)：任何的無線終端設(shè)備。34DS（DistributionSystem）：連接多個(gè)BSS網(wǎng)絡(luò)及有線網(wǎng)絡(luò)BSS2APBSS1APDS無線局域網(wǎng)的組成基本元素——DSAP1SSID＝“marketing”SSID：ServiceSetID服務(wù)集識別碼STASTASTA無線局域網(wǎng)的組成ESSBSS2AP2Servicesetidentify(SSID1)BSS1AP1Servicesetidentify(SSID1)DS無線局域網(wǎng)的組成ESS（ExtendedServiceSet）是采用相同的SSID的多個(gè)BSS形成的更大規(guī)模的虛擬BSS。AP1AP2BSSID1<->SSIDSSID＝“marketing”SSID＝“marketing”ESSBSSID1<->SSIDSSID是一個(gè)ESS的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識BSSID是一個(gè)BSS的標(biāo)識1208E1208E無線局域網(wǎng)的組成38IEEE802.11MAC設(shè)計(jì)目標(biāo)IEEE802.11MAC39可靠數(shù)據(jù)傳送IEEE802.11使用幀交換協(xié)議。當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)收到從另一個(gè)站點(diǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)幀時(shí)，它向源站點(diǎn)返回一個(gè)確認(rèn)(ACK)幀。此交換被作為一個(gè)原子單元處理，它不會(huì)被其他站點(diǎn)發(fā)出的傳送打斷。如果因?yàn)閿?shù)據(jù)幀被損壞或因?yàn)榉祷氐腁CK被損壞，源站點(diǎn)在一個(gè)短的時(shí)間周期中沒有收到ACK，它會(huì)重發(fā)該幀。為了更進(jìn)一步地增強(qiáng)可靠性，可以使用四幀交換。（RTS/CTS）40隱終端(Hiddenterminal)效應(yīng)偵聽到信道“閑”可能結(jié)果不正確，由于：(a)隱蔽站問題----在發(fā)送方偵聽不到:A,C不能互相聽到，中間有障礙物、信號衰減，A、C于是都發(fā)給B，B處此時(shí)會(huì)產(chǎn)生沖突。(b)信號強(qiáng)度衰減問題----C在發(fā)送，由于信號傳輸衰減，傳到A處時(shí)，A聽不到，A以為聽到信道閑，也發(fā)，接收站B處此時(shí)產(chǎn)生沖突。

隱終端是指在接收者的通信范圍內(nèi)而在發(fā)送者通信范圍外的終端。LocationSignalstrengthABC41暴露終端(Exposedterminal)效應(yīng)當(dāng)節(jié)點(diǎn)B向節(jié)點(diǎn)A發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，節(jié)點(diǎn)C也希望向節(jié)點(diǎn)D發(fā)送數(shù)據(jù)。節(jié)點(diǎn)C偵聽信道，它將聽到節(jié)點(diǎn)B正在發(fā)送數(shù)據(jù)，于是錯(cuò)誤地認(rèn)為它此時(shí)不能向節(jié)點(diǎn)D發(fā)送數(shù)據(jù)，但實(shí)際上它的發(fā)送不會(huì)影響節(jié)點(diǎn)A的數(shù)據(jù)接收，這就導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)C所謂暴露終端問題的出現(xiàn)。暴露終端是指在發(fā)送者的通信范圍之內(nèi)而在接收者通信范圍之外的終端。ABCD42隱終端問題解決方式節(jié)點(diǎn)A欲發(fā)送一數(shù)據(jù)包給節(jié)點(diǎn)B,首先A發(fā)送一RTS給B;B發(fā)送CTS;A收到CTS后發(fā)送數(shù)據(jù);C監(jiān)聽到CTS，知道有節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)，A和B數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間C不會(huì)發(fā)數(shù)據(jù)包。

43暴露終端問題解決方式1、發(fā)送者發(fā)送RTS。2、接收者返回CTS。3、鄰居節(jié)點(diǎn)：如果收到CTS（信道busy）則保持安靜，不能傳輸數(shù)據(jù)。如果只收到RTS而沒收到CTS,可以傳輸數(shù)據(jù)。

44接入控制無線接入過程45STA(工作站）啟動(dòng)初始化、開始正式使用AP傳送數(shù)據(jù)幀前，要經(jīng)過三個(gè)階段才能接入:(1)掃描(SCAN)(2)認(rèn)證(Authentication)(3)關(guān)聯(lián)(Association)

無線接入第一階段:掃描（SCAN)階段若無線站點(diǎn)STA設(shè)成Ad-hoc模式：STA先尋找是否已有BSS（與STA所屬相同的SSID）存在，如有，則參加（join）；若無,則會(huì)自己創(chuàng)建一個(gè)BSS，等其他站來join。若無線站點(diǎn)STA設(shè)成Infrastructure模式：1、主動(dòng)掃描方式（特點(diǎn)：能迅速找到） STA依次在11個(gè)信道發(fā)出ProbeRequest幀，尋找與STA所屬有相同SSID的AP，若找不到有相同SSID的AP，則一直掃描下去…2、被動(dòng)掃描方式（特點(diǎn)：找到時(shí)間較長，但STA節(jié)電）STA被動(dòng)等待AP每隔一段時(shí)間定時(shí)送出的Beacon信標(biāo)幀，該幀提供了AP及所在BSS相關(guān)信息：“我在這里”…接入控制46

無線接入第二階段:認(rèn)證（Authentication）階段當(dāng)STA找到與其有相同SSID的AP，在SSID匹配的AP中，根據(jù)收到的AP信號強(qiáng)度，選擇一個(gè)信號最強(qiáng)的AP，然后進(jìn)入認(rèn)證階段。只有身份認(rèn)證通過的站點(diǎn)才能進(jìn)行無線接入訪問。802.11提供幾種認(rèn)證方法，有簡單有復(fù)雜，如采用802.1x/EAP認(rèn)證方法時(shí)大致為：

STA向AP發(fā)送認(rèn)證請求AP向認(rèn)證服務(wù)器發(fā)送請求信息要求驗(yàn)證STA的身份認(rèn)證服務(wù)器認(rèn)證完畢后向AP返回相應(yīng)信息如果STA身份不符，AP向STA返回錯(cuò)誤信息如果STA身份相符，AP向STA返回認(rèn)證響應(yīng)信息

接入控制47

無線接入第三階段:關(guān)聯(lián)（Association）階段當(dāng)AP向STA返回認(rèn)證響應(yīng)信息、身份認(rèn)證獲得通過后，進(jìn)入關(guān)聯(lián)階段。STA向AP發(fā)送關(guān)聯(lián)請求AP向STA返回關(guān)聯(lián)響應(yīng)至此，接入過程才完成，STA初始化完畢，可以開始向AP傳送數(shù)據(jù)幀。接入控制48無線接入過程示意圖AuthenticationServerAPSTAProbeRequestProbeResponse●●●ProbeRequestProbeResponseSSID比較AuthenticationRequestAuthenticationResponseAssociationRequestAssociationResponse掃描認(rèn)證關(guān)聯(lián)Y49MAC層通過協(xié)調(diào)功能來確定在基本服務(wù)集BSS中的移動(dòng)站在什么時(shí)間能發(fā)送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù)。接入控制50分布協(xié)調(diào)功能DCF----爭用服務(wù)（必選項(xiàng)）(DistributedCoordinationFunction) DCF在每一個(gè)結(jié)點(diǎn)使用CSMA機(jī)制的分布式接入算法，讓各個(gè)站通過爭用信道來獲取發(fā)送權(quán)。因此DCF向上提供爭用服務(wù)。

點(diǎn)協(xié)調(diào)功能

PCF----無爭用服務(wù)（可選項(xiàng)）

(PointCoordinationFunction) PCF使用AP集中控制的接入算法將發(fā)送數(shù)據(jù)權(quán)輪流交給各個(gè)站從而避免了沖突的產(chǎn)生接入控制51CSMA/CACSMA/CA+ACK接收方在CRC正確時(shí)立即返回ACK沒有接收到ACK則在隨機(jī)退讓時(shí)間后重傳數(shù)據(jù)幀52CSMA/CA問題53當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載大時(shí)競爭窗口越小，站點(diǎn)選擇的隨機(jī)值越接近導(dǎo)致太多沖突當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載輕時(shí)競爭窗口越大，站點(diǎn)等待時(shí)間越長

導(dǎo)致不必要的延遲IEEE802.11優(yōu)化技術(shù)Q：無線站點(diǎn)監(jiān)聽時(shí)如何判定信道“忙”？A：802.11標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在物理層的空中接口進(jìn)行載波監(jiān)聽，通過收到的相對信號強(qiáng)度是否超過一定的門限數(shù)值來判定是否有其他的無線站點(diǎn)在信道上發(fā)送數(shù)據(jù)。CSMA的基礎(chǔ)是載波監(jiān)聽虛擬載波偵聽VCS物理載波偵聽PCS網(wǎng)卡在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)首先對通信介質(zhì)上的載波進(jìn)行監(jiān)聽。如果發(fā)現(xiàn)信號強(qiáng)度超過一定閾值（出現(xiàn)載波）則認(rèn)為其他站點(diǎn)正在傳送信息，繼續(xù)監(jiān)聽。54虛擬載波監(jiān)聽虛擬載波監(jiān)聽(VirtualCarrierSense)源站將它還要占用信道的時(shí)間（包括目的站發(fā)回確認(rèn)幀所需時(shí)間）在其MAC幀首部字段“持續(xù)時(shí)間”中填入指示給所有其他站，其他所有站會(huì)在這段時(shí)間都停止發(fā)送數(shù)據(jù),這樣大大減少了沖突的機(jī)會(huì)?！疤摂M”是指其他站并沒有真正監(jiān)聽信道，而是檢測到源站發(fā)送幀中的“持續(xù)時(shí)間”才不發(fā)送數(shù)據(jù)，這種效果好像是其他站都監(jiān)聽了信道。當(dāng)一個(gè)站檢測到正在信道中傳送的MAC幀首部的“持續(xù)時(shí)間”字段時(shí)，就調(diào)整自己的網(wǎng)絡(luò)分配向量NAV(NetworkAllocationVector)，NAV指出了必須經(jīng)過多少時(shí)間才能完成數(shù)據(jù)幀的這次傳輸，才能使信道轉(zhuǎn)入到空閑狀態(tài)。55IEEE802.11優(yōu)化技術(shù)Q：當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)的位置發(fā)生改變后，如何進(jìn)行通信？A：使用移動(dòng)IP機(jī)制，1）不必改變地址就可以實(shí)現(xiàn)不間斷的通信；2）不必采用主機(jī)路由，不會(huì)造成路由表的膨脹等問題；3）可以在多種媒介之間提供移動(dòng)功能；4）可以實(shí)現(xiàn)任意大范圍內(nèi)對移動(dòng)性的支持。移動(dòng)IPv4工作原理移動(dòng)檢測使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動(dòng)節(jié)點(diǎn)外地代理移動(dòng)檢測使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動(dòng)節(jié)點(diǎn)外地代理①代理公告轉(zhuǎn)交地址配置使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動(dòng)節(jié)點(diǎn)外地代理①代理公告使用外地代理轉(zhuǎn)交地址綁定注冊使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動(dòng)節(jié)點(diǎn)外地代理②注冊請求②注冊請求③注冊應(yīng)答③注冊應(yīng)答處理注冊請求和應(yīng)答接收/發(fā)送分組使用外地代理轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動(dòng)節(jié)點(diǎn)外地代理代理ARP和免費(fèi)ARP隧道IP頭標(biāo)IP數(shù)據(jù)IP頭標(biāo)IP數(shù)據(jù)IP頭標(biāo)家鄉(xiāng)代理處IP-in-IP封裝外地代理處IP-in-IP解封裝源：家鄉(xiāng)代理地址目的：外地代理地址分組分組分組分組知道移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)地址移動(dòng)檢測使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動(dòng)節(jié)點(diǎn)外地代理移動(dòng)檢測使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動(dòng)節(jié)點(diǎn)外地代理①代理公告轉(zhuǎn)交地址配置使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動(dòng)節(jié)點(diǎn)外地代理①代理公告通過DHCP等方式獲取配置轉(zhuǎn)交地址綁定注冊使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動(dòng)節(jié)點(diǎn)外地代理②注冊請求③注冊應(yīng)答注冊過程與外地代理無關(guān)接收/發(fā)送分組使用配置轉(zhuǎn)交地址家鄉(xiāng)代理通信對端移動(dòng)節(jié)點(diǎn)外地代理代理ARP和免費(fèi)ARP隧道分組分組分組IP頭標(biāo)IP數(shù)據(jù)IP頭標(biāo)IP數(shù)據(jù)IP頭標(biāo)家鄉(xiāng)代理處IP-in-IP封裝移動(dòng)節(jié)點(diǎn)處IP-in-IP解封裝源：家鄉(xiāng)代理地址目的：配置轉(zhuǎn)交地址三角路由問題通過家鄉(xiāng)地址來唯一標(biāo)識移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，使得通信對端不需要知道移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置信息移動(dòng)節(jié)點(diǎn)和通信對端的通信始終使用家鄉(xiāng)地址,使得移動(dòng)對于通信對端以及IP層以上的應(yīng)用是透明的,但是同時(shí)也帶來了三角路由問題移動(dòng)節(jié)點(diǎn)直接向通信對端發(fā)送分組到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的分組通過家鄉(xiāng)代理轉(zhuǎn)發(fā)家鄉(xiāng)代理通信對端移動(dòng)節(jié)點(diǎn)外地代理此外，還存在入口過濾問題:當(dāng)移動(dòng)到外地時(shí)，防火墻可能過濾源地址為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)家鄉(xiāng)地址的分組三角路由問題移動(dòng)IPv6基本工作過程移動(dòng)檢測和地址自動(dòng)配置家鄉(xiāng)代理通信對端移動(dòng)節(jié)點(diǎn)接入路由器家鄉(xiāng)地址：HoA轉(zhuǎn)交地址：CoA移動(dòng)檢測和地址自動(dòng)配置家鄉(xiāng)代理通信對端移動(dòng)節(jié)點(diǎn)接入路由器家鄉(xiāng)地址：HoA轉(zhuǎn)交地址：CoA①路由器公告無狀態(tài)地址自動(dòng)配置生成CoA到家鄉(xiāng)代理綁定注冊家鄉(xiāng)代理通信對端移動(dòng)節(jié)點(diǎn)接入路由器家鄉(xiāng)地址：HoA轉(zhuǎn)交地址：CoA綁定更新(BindingUpdate)綁定應(yīng)答(BindingAck)綁定緩存HoA<->CoA綁定注冊過程不需要接入路由器參與和通信對端通信過程：不支持任何移動(dòng)IPv6功能家鄉(xiāng)代理通信對端移動(dòng)節(jié)點(diǎn)IPv6-in-IPv6隧道IP頭標(biāo)IP數(shù)據(jù)IP頭標(biāo)IP數(shù)據(jù)IP頭標(biāo)家鄉(xiāng)代理處

IPv6-in-IPv6封裝移動(dòng)節(jié)點(diǎn)處IPv6-in-IPv6解封裝源：家鄉(xiāng)代理地址目的：CoAIP頭標(biāo)IP數(shù)據(jù)IP頭標(biāo)IP數(shù)據(jù)IP頭標(biāo)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)處

IPv6-in-IPv6封裝家鄉(xiāng)代理處IPv6-in-IPv6解封裝源：CoA目的：家鄉(xiāng)代理地址家鄉(xiāng)地址：HoA轉(zhuǎn)交地址：CoA分組分組分組分組這種通信模式也稱為雙向隧道模式代理鄰機(jī)發(fā)現(xiàn)知道家鄉(xiāng)地址和通信對端通信過程：支持移動(dòng)IPv6功能家鄉(xiāng)代理通信對端移動(dòng)節(jié)點(diǎn)綁定緩存HoA<->CoA家鄉(xiāng)地址：HoA轉(zhuǎn)交地址：CoA綁定更新綁定更新列表通信對端IPv6地址這種通信模式也稱為路由優(yōu)化模式和通信對端通信過程：支持移動(dòng)IPv6功能家鄉(xiāng)代理通信對端移動(dòng)節(jié)點(diǎn)家鄉(xiāng)地址：HoA轉(zhuǎn)交地址：CoA分組分組綁定更新列表通信對端IPv6地址綁定緩存HoA<->CoA這種通信模式也稱為路由優(yōu)化模式使用轉(zhuǎn)交地址移動(dòng)IPv6的優(yōu)勢克服三角路由的問題，提高了效率；充足的地址空間，可以保證地址的唯一性良好的安全特性。復(fù)習(xí)提綱——第四章無線廣域網(wǎng)概述GSM網(wǎng)絡(luò)部署結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)WCDMA網(wǎng)絡(luò)部署結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)75無線廣域網(wǎng)76無線廣域網(wǎng)77無線廣域網(wǎng)圖1和圖2：各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)傳輸速率與移動(dòng)速度、覆蓋范圍之間的關(guān)系。3G可以提供廣覆蓋、高移動(dòng)性和中等數(shù)據(jù)傳輸速率；MBWA可以提供廣覆蓋、高移動(dòng)性和高數(shù)據(jù)傳輸速率；WiMAX可以提供城域覆蓋和高數(shù)據(jù)傳輸速率；WiFi可以提供熱點(diǎn)覆蓋、低移動(dòng)性和高數(shù)據(jù)傳輸速率；WPAN可以提供超近距離的無線高速率連接；WiFi、WiMAX、MBWA和3G是互補(bǔ)的；競爭關(guān)系&共存關(guān)系。78IEEE802.20技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提供高速率數(shù)據(jù)傳輸MIMO技術(shù)支持高速移動(dòng)降低多徑引發(fā)的衰落OFDM支持高速移動(dòng)切換79OFDM的基本過程將高速的串行信號通過串并轉(zhuǎn)換變成了低速的并行信號將N列并行信號調(diào)制到N個(gè)正交的子載波中IEEE802.20協(xié)議純IP架構(gòu)移動(dòng)終端是IP主機(jī);而基站也是所謂的“IP基站”,它扮演著類似于有線接入網(wǎng)絡(luò)中的接入路由器的角色。IP基站一方面利用空中接口與移動(dòng)終端相連接,另一方面通過有線鏈路與移動(dòng)核心IP網(wǎng)絡(luò)相連。從有線鏈路這一側(cè)看,IP基站與普通的接入路由器沒有本質(zhì)區(qū)別。80GSM（全球移動(dòng)通信系統(tǒng)GlobalSystemforMobileCommunication）81GSM的時(shí)隙與TDMA幀頻域200kHz時(shí)域0.577ms7個(gè)時(shí)隙（1~7號時(shí)隙）用來承載業(yè)務(wù)，1個(gè)時(shí)隙（0號時(shí)隙）管理控制系統(tǒng)82WCDMA（寬帶碼分多址WidebandCodeDivisionMultipleAccess）83WCDMA的技術(shù)WCDMA相對GSM，空中接口的變革GSMWCDMA空中接口FDMA、TDMACDMAGSM25MHz切成200kHz時(shí)間切成8塊WCDMA擴(kuò)頻碼區(qū)別用戶正交擴(kuò)頻因子OVSF當(dāng)一個(gè)用戶選取擴(kuò)頻碼時(shí)，只要這個(gè)擴(kuò)頻碼的上一級碼樹上沒有碼子被占用，下一級也沒有碼子被占用就可以使用84復(fù)習(xí)提綱——第五章移動(dòng)Adhoc網(wǎng)絡(luò)的定義MANET體系結(jié)構(gòu)MANET路由協(xié)議8586Adhoc網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)單機(jī)單天線單機(jī)多天線(Transceiver)87Adhoc網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（續(xù)）Adhoc網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（續(xù)）8889平面結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)簡單所有節(jié)點(diǎn)能力相同健壯性（魯棒性）只要存在路徑就能通信相對安全節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍較小缺點(diǎn)路由開銷大可擴(kuò)展性差90層次結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)簇的普通成員(regularmember)功能簡單路由信息本地化易于節(jié)點(diǎn)定位可擴(kuò)展性好缺點(diǎn)簇頭需要(動(dòng)態(tài))選擇所有數(shù)據(jù)傳輸都通過簇頭簇頭是性能瓶頸耗電量大、負(fù)載重91MANET路由協(xié)議分類平面路由無需建立具有特殊簇頭功能節(jié)點(diǎn)的層次結(jié)構(gòu)；不劃分區(qū)域以及所謂的區(qū)內(nèi)/外不同路由所有的節(jié)點(diǎn)在路由機(jī)制中地位平等尋址方式是平面的層次路由節(jié)點(diǎn)功能不同尋址方式是分層進(jìn)行的地理信息輔助路由利用地理信息進(jìn)行路由選擇根據(jù)節(jié)點(diǎn)的地理位置信息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)9293按需（on-demand）路由反應(yīng)式（reactive）路由在源端需要時(shí)候通過路由發(fā)現(xiàn)過程來確定路由控制信息采用泛洪方式路由發(fā)現(xiàn)延遲大路由開銷低兩種實(shí)現(xiàn)技術(shù)源路由（報(bào)文頭攜帶完整的路由信息）逐跳(hop-by-hop)路由典型協(xié)議：DSR、AODV94表驅(qū)動(dòng)（tabledriven）路由協(xié)議先應(yīng)式（proactive）路由傳統(tǒng)的分布式最短路徑路由協(xié)議鏈路狀態(tài)或者距離向量協(xié)議所有節(jié)點(diǎn)連續(xù)更新“可達(dá)”信息每個(gè)節(jié)點(diǎn)維護(hù)到網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的路由所有路由都已經(jīng)存在并且隨時(shí)可用無初始路由請求延遲協(xié)議開銷非常高典型協(xié)議——DSDV復(fù)習(xí)提綱——第六章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)過程、定向擴(kuò)散協(xié)議95無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

易于部署

隨機(jī)部署在感興趣的地方而無需事先規(guī)劃

降低安裝成本和增加部署靈活性

范圍擴(kuò)展

許多分布的小型無線傳感器覆蓋的范圍超過一個(gè)有線

傳感器的覆蓋范圍

容錯(cuò)能力

單個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)的故障不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的性能（臨近節(jié)點(diǎn)

感測的數(shù)據(jù)類似）

移動(dòng)性

節(jié)點(diǎn)可進(jìn)行重新分布以便分布均勻（相對ad

hoc節(jié)點(diǎn)

的移動(dòng)速度慢）969798節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)采集模塊傳感器ADC微處理器存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)及信號處理模塊基帶處理射頻模塊無線射頻模塊電源模塊圖3-節(jié)點(diǎn)硬件結(jié)構(gòu)示意圖99BS層次體系特點(diǎn)由一個(gè)強(qiáng)大的基站和圍著它的一系列傳感節(jié)點(diǎn)組成與跳數(shù)相同的節(jié)點(diǎn)位于同一層次2-hop

layer1-hop

layer層次網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

3-hop

layer100分簇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

分簇體系特點(diǎn)

傳感節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)cluster

每個(gè)cluster由一個(gè)head控制

每個(gè)節(jié)點(diǎn)與各自head交換信息

Head與BS交換信息

BS與有線網(wǎng)絡(luò)連接headheadhead任何消息發(fā)送到BS至多2跳101Source