華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件-第6章-無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第6章無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第6章無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)1目錄概述無(wú)線鏈路和網(wǎng)絡(luò)特征Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN移動(dòng)管理:原理移動(dòng)IP無(wú)線和移動(dòng)性:對(duì)高層協(xié)議的影響2目錄概述26.1概述背景知識(shí)無(wú)線(移動(dòng))電話的用戶數(shù)現(xiàn)在已超過(guò)了有線電話的用戶數(shù)!計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò):便攜機(jī),掌上型電腦,PDAs,IP電話允許隨時(shí)、無(wú)縫地接入因特網(wǎng)。兩個(gè)重要的挑戰(zhàn):無(wú)線特性：基于無(wú)線鏈路的通信；移動(dòng)特性：移動(dòng)用戶的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)是變化的。36.1概述背景知識(shí)36.1概述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的元素?zé)o線主機(jī)可以是便攜機(jī),PDA,IP電話；能運(yùn)行程序；本身既可能是固定，也可能是移動(dòng)的.網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施46.1概述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的元素?zé)o線主機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施46.1概述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的元素網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施無(wú)線鏈路典型的作用是用于連接無(wú)線主機(jī)和基站;也可以用于骨干鏈路；與鏈路訪問(wèn)相匹配的多址訪問(wèn)協(xié)議；多種數(shù)據(jù)傳輸速率和傳輸距離56.1概述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的元素網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施無(wú)線鏈路56.1概述幾種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的鏈路特性384Kbps56Kbps54Mbps5-11Mbps1Mbps802.15802.11b802.11{a,g}IS-95CDMA,GSMUMTS/WCDMA,CDMA2000

.11p-to-plink2G3G室內(nèi)10–30m室外50–200m室外中距200m–4Km室外長(zhǎng)距離5Km–20Km66.1概述幾種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的鏈路特性384Kbps566.1概述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的元素網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施基站典型的作用是用于連接無(wú)線網(wǎng)絡(luò);負(fù)責(zé)向其覆蓋范圍內(nèi)的主機(jī)發(fā)送和接收分組，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線主機(jī)之間起鏈路層中繼作用。如：蜂窩塔、802.11接入點(diǎn)76.1概述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的元素網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施基站76.1概述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的元素網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施模式無(wú)線局域網(wǎng)可分為兩大類(lèi):有固定基礎(chǔ)設(shè)施和自組網(wǎng)絡(luò)(adhoc網(wǎng)絡(luò))?；A(chǔ)設(shè)施模式是指預(yù)先建立起來(lái)的、能夠覆蓋一定地理范圍的一批固定基站。移動(dòng)主機(jī)通過(guò)基站接入有線網(wǎng)絡(luò);切換:移動(dòng)主機(jī)的移動(dòng)可能會(huì)改變與之相關(guān)聯(lián)的基站。86.1概述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的元素網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施模式86.1概述Adhoc網(wǎng)絡(luò)無(wú)基站;節(jié)點(diǎn)(移動(dòng)主機(jī))僅僅能夠在其覆蓋范圍內(nèi)向其他節(jié)點(diǎn)傳送數(shù)據(jù);節(jié)點(diǎn)之間相互通信組成的臨時(shí)網(wǎng)絡(luò):在它們內(nèi)部進(jìn)行選路和地址分配.96.1概述Adhoc網(wǎng)絡(luò)96.1概述幾個(gè)概念關(guān)聯(lián)無(wú)線主機(jī)位于某個(gè)基站的無(wú)線通信覆蓋范圍內(nèi)該主機(jī)使用該基站中繼它與更大網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)切換當(dāng)一臺(tái)移動(dòng)主機(jī)移動(dòng)范圍超出一個(gè)基站的覆蓋范圍而到達(dá)另一個(gè)基站的覆蓋范圍后，它將改變其接入更大網(wǎng)絡(luò)的連接點(diǎn)106.1概述幾個(gè)概念106.2無(wú)線鏈路和網(wǎng)絡(luò)特征無(wú)線鏈路的特征遞減的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)自其他源的干擾多徑傳播116.2無(wú)線鏈路和網(wǎng)絡(luò)特征無(wú)線鏈路的特征116.2無(wú)線鏈路和網(wǎng)絡(luò)特征隱藏終端問(wèn)題ABC1、存在障礙物B,C能互相“聽(tīng)見(jiàn)”A,C兩個(gè)站點(diǎn)不能互相“聽(tīng)見(jiàn)”即A,C不知道他們對(duì)B的干擾。ABCA’ssignalstrengthspaceC’ssignalstrength2、信號(hào)衰減B,A能互相“聽(tīng)見(jiàn)”；B,C也能互相“聽(tīng)見(jiàn)”；A,C因?yàn)樗麄冃盘?hào)強(qiáng)度的衰減不能互相“聽(tīng)見(jiàn)”。126.2無(wú)線鏈路和網(wǎng)絡(luò)特征隱藏終端問(wèn)題ABC1、存在障礙物A6.2無(wú)線鏈路和網(wǎng)絡(luò)特征碼分多址訪問(wèn)（CDMA）CDMA(CodeDivisionMutipleAccess):就是每個(gè)用戶可以在同樣的時(shí)間內(nèi)用相同的頻帶進(jìn)行通信。由于各用戶使用經(jīng)過(guò)特殊挑選的不同碼型，因此不會(huì)造成干擾。這種通信信號(hào)具有很高的抗干擾能力。每個(gè)用戶被指派一個(gè)惟一的mbit碼片序列。所有用戶共享相同的頻道,但每個(gè)用戶用自己的“碼片”序列對(duì)數(shù)據(jù)編碼當(dāng)站點(diǎn)發(fā)送比特“1”時(shí)，就發(fā)送指定給該站點(diǎn)的mbit碼片序列；發(fā)送比特“0”時(shí)，發(fā)送此mbit碼片序列的二進(jìn)制反碼習(xí)慣上，將碼片序列中的“0”寫(xiě)成“-1”，“1”寫(xiě)成“+1”允許多個(gè)用戶共存和發(fā)送信號(hào),且相互的干擾極小136.2無(wú)線鏈路和網(wǎng)絡(luò)特征碼分多址訪問(wèn)（CDMA）136.2無(wú)線鏈路和網(wǎng)絡(luò)特征CDMA碼片序列的特點(diǎn)：每一個(gè)站的碼片序列各不相同，互相正交。即任何兩個(gè)站點(diǎn)（如S和T站點(diǎn)）的碼片向量的規(guī)格化內(nèi)積為0。任何碼片向量和自己的規(guī)格化內(nèi)積為1。任何碼片向量和其反碼的規(guī)格化內(nèi)積為－1。146.2無(wú)線鏈路和網(wǎng)絡(luò)特征CDMA碼片序列的特點(diǎn)：每一個(gè)站的6.2無(wú)線鏈路和網(wǎng)絡(luò)特征數(shù)據(jù)碼元比特tttttttS站的碼片序列SS站發(fā)送的信號(hào)SxT站發(fā)送的信號(hào)Tx總的發(fā)送的信號(hào)Sx＋Tx規(guī)格化內(nèi)積S＊Sx規(guī)格化內(nèi)積S＊Tx發(fā)送端接收端110S站的碼片序列是（-1-1-1+1+1-1+1+1），發(fā)送的數(shù)據(jù)是110T站的碼片序列是（-1-1+1-1+1+1+1-1），發(fā)送的數(shù)據(jù)是110設(shè)有S站和T站均以相同頻率發(fā)送數(shù)據(jù)，且接收站希望收到S站的數(shù)據(jù)，如下圖所示。156.2無(wú)線鏈路和網(wǎng)絡(luò)特征數(shù)據(jù)碼元比特tttttttS站的碼6.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN802.11協(xié)議簇概述802.11b工作在不需要許可證的2.4~2.485GHz的無(wú)線頻譜上;最高數(shù)據(jù)速率11Mbps在物理層上采用直接序列擴(kuò)頻(DSSS):所有主機(jī)使用相同的碼片序列廣泛采用,使用基站。802.11a

頻率范圍:5.1~5.8GHz最高數(shù)據(jù)速率:54Mbps802.11g

2.4~2.485GHz范圍最高數(shù)據(jù)速率54Mbps都是使用CSMA/CA協(xié)議實(shí)現(xiàn)多路訪問(wèn)；都可以用于有固定基礎(chǔ)設(shè)施模式和自組網(wǎng)絡(luò)模式。166.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN802.11協(xié)6.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN802.11體系結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件模塊——基本服務(wù)集（BSS）一個(gè)基本服務(wù)集BSS包括一個(gè)基站和若干個(gè)移動(dòng)站。所有的站在本BSS以?xún)?nèi)都可以直接通信，但在和本BSS以外的站通信時(shí)都必須通過(guò)本BSS的基站。一個(gè)基本服務(wù)集BSS所覆蓋的地理范圍叫作一個(gè)基本服務(wù)區(qū)BSA?；痉?wù)區(qū)BSA和無(wú)線移動(dòng)通信的蜂窩小區(qū)相似。在無(wú)線局域網(wǎng)中，一個(gè)基本服務(wù)區(qū)BSA的范圍可以有幾十米的直徑?；痉?wù)集里面的基站叫做接入點(diǎn)AP，其作用和交換機(jī)相似。一個(gè)基本服務(wù)集可以是孤立的，也可通過(guò)接入點(diǎn)AP連接到一個(gè)主干分配系統(tǒng)DS，然后再接入到另一個(gè)基本服務(wù)集，這樣就構(gòu)成了一個(gè)擴(kuò)展服務(wù)集ESS。176.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN802.11體6.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN有固定基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線局域網(wǎng)基本服務(wù)集BSS擴(kuò)展的服務(wù)集ESS基本服務(wù)集BSSAB漫游接入點(diǎn)AP接入點(diǎn)AP分配系統(tǒng)DS門(mén)橋門(mén)橋802.x局域網(wǎng)因特網(wǎng)186.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN有固定基礎(chǔ)設(shè)施有固定基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線局域網(wǎng)基本服務(wù)集BSS擴(kuò)展的服務(wù)集ESS基本服務(wù)集BSSAB接入點(diǎn)AP接入點(diǎn)AP分配系統(tǒng)DS門(mén)橋門(mén)橋802.x局域網(wǎng)因特網(wǎng)一個(gè)基本服務(wù)集BSS包括一個(gè)基站和若干個(gè)移動(dòng)站，所有的站在本BSS以?xún)?nèi)都可以直接通信，但在和本BSS以外的站通信時(shí)都要通過(guò)本BSS的基站。19有固定基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線局域網(wǎng)基本服務(wù)集擴(kuò)展的服務(wù)集ESS基本有固定基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線局域網(wǎng)基本服務(wù)集BSS擴(kuò)展的服務(wù)集ESS基本服務(wù)集BSSAB接入點(diǎn)AP接入點(diǎn)AP分配系統(tǒng)DS門(mén)橋門(mén)橋802.x局域網(wǎng)因特網(wǎng)基本服務(wù)集中的基站叫做接入點(diǎn)AP(AccessPoint)20有固定基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線局域網(wǎng)基本服務(wù)集擴(kuò)展的服務(wù)集ESS基本擴(kuò)展的服務(wù)集ESS基本服務(wù)集BSS基本服務(wù)集BSSAB接入點(diǎn)AP接入點(diǎn)AP分配系統(tǒng)DS門(mén)橋門(mén)橋802.x局域網(wǎng)因特網(wǎng)一個(gè)基本服務(wù)集可以是孤立的，也可通過(guò)接入點(diǎn)AP連接到一個(gè)主干分配系統(tǒng)DS(DistributionSystem)，然后再接入到另一個(gè)基本服務(wù)集，構(gòu)成擴(kuò)展的服務(wù)集ESS(ExtendedServiceSet)。21擴(kuò)展的服務(wù)集ESS基本服務(wù)集基本服務(wù)集AB接入點(diǎn)AP接入擴(kuò)展的服務(wù)集ESS基本服務(wù)集BSS基本服務(wù)集BSSAB接入點(diǎn)AP接入點(diǎn)AP分配系統(tǒng)DS門(mén)橋門(mén)橋802.x局域網(wǎng)因特網(wǎng)ESS還可通過(guò)叫做門(mén)橋(portal)為無(wú)線用戶提供到非802.11無(wú)線局域網(wǎng)（例如，到有線連接的因特網(wǎng)）的接入。門(mén)橋的作用就相當(dāng)于一個(gè)網(wǎng)橋。22擴(kuò)展的服務(wù)集ESS基本服務(wù)集基本服務(wù)集AB接入點(diǎn)AP接入擴(kuò)展的服務(wù)集ESS基本服務(wù)集BSS基本服務(wù)集BSSAB接入點(diǎn)AP接入點(diǎn)AP分配系統(tǒng)DS門(mén)橋門(mén)橋802.x局域網(wǎng)因特網(wǎng)移動(dòng)站A從某一個(gè)基本服務(wù)集漫游到另一個(gè)基本服務(wù)集，而仍然可保持與另一個(gè)移動(dòng)站B進(jìn)行通信。23擴(kuò)展的服務(wù)集ESS基本服務(wù)集基本服務(wù)集AB接入點(diǎn)AP接入無(wú)固定基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線局域網(wǎng)

自組網(wǎng)絡(luò)(adhocnetwork)

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)自組網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有上述基本服務(wù)集中的接入點(diǎn)AP而是由一些處于平等狀態(tài)的移動(dòng)站之間相互通信組成的臨時(shí)網(wǎng)絡(luò)。24無(wú)固定基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線局域網(wǎng)

自組網(wǎng)絡(luò)(adhocnetw6.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN802.11b的信道劃分2.4GHz—2.485GHz，共85MHz劃分為11個(gè)部分重疊的信道集兩個(gè)信道僅當(dāng)中間相隔4個(gè)及以上的信道時(shí)，無(wú)重疊1、6、11三個(gè)信道不重疊，可同時(shí)工作802.11b中主機(jī)關(guān)聯(lián)AP的過(guò)程每個(gè)AP周期性發(fā)送信標(biāo)幀，包括AP的SSID和MAC主機(jī)對(duì)11個(gè)信道進(jìn)行掃描，獲取所有可用的AP的信標(biāo)幀主機(jī)選擇其中一個(gè)AP進(jìn)行關(guān)聯(lián)，加入其所屬子網(wǎng)主機(jī)向關(guān)聯(lián)AP發(fā)送DHCP發(fā)現(xiàn)報(bào)文，獲取IP地址可能需要身份鑒別256.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN802.11b6.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN802.11的MAC協(xié)議——CSMA/CA802.11不采用沖突檢測(cè)的原因檢測(cè)碰撞的能力要求站點(diǎn)具有同時(shí)發(fā)送和接收的能力。而802.11適配器上，接收信號(hào)的強(qiáng)度可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于發(fā)送信號(hào)的強(qiáng)度，從而被淹沒(méi)，無(wú)法檢測(cè)到，如果一定要實(shí)現(xiàn)，則硬件代價(jià)會(huì)非常大即使站點(diǎn)具備同時(shí)發(fā)送和監(jiān)聽(tīng)的能力，也會(huì)由于隱蔽終端和衰減的問(wèn)題無(wú)法檢測(cè)到所有的碰撞266.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN802.11的6.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN802.3和802.11鏈路層MAC協(xié)議的區(qū)別802.11采取碰撞避免而非碰撞檢測(cè)由于無(wú)線信道相對(duì)較高的比特差錯(cuò)率，802.11使用鏈路層確認(rèn)/重傳（ARQ）機(jī)制276.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN802.3和86.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN發(fā)送方的工作流程如果偵聽(tīng)到信道閑置了DISF秒，則傳輸整個(gè)幀(無(wú)沖突檢測(cè))如果偵聽(tīng)到信道忙，則選擇一個(gè)隨機(jī)避退值作為定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間，并在偵聽(tīng)信道閑置時(shí)遞減該值。定時(shí)時(shí)間一到且信道空閑就發(fā)送數(shù)據(jù)如果收到確認(rèn)，且站點(diǎn)要繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，則執(zhí)行第2步如果沒(méi)有收到確認(rèn)（ACK）,則在更大范圍內(nèi)選取隨機(jī)值,重復(fù)第2步接收方如果幀收到則OK，等待SIFS秒后返回ACK(ACK是必須的因?yàn)殡[蔽站問(wèn)題)發(fā)送方接收方DIFS數(shù)據(jù)SIFSACK286.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN發(fā)送方的工作流6.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN沖突避免思路:允許發(fā)送方“預(yù)約”信道而非隨機(jī)訪問(wèn):避免長(zhǎng)的數(shù)據(jù)幀沖突發(fā)送方在發(fā)送數(shù)據(jù)幀之前首先使用CSMA協(xié)議發(fā)送一個(gè)短的請(qǐng)求發(fā)送RTS(request-to-send)幀給AP：RTS也可能仍會(huì)相互沖突(但時(shí)間很短)AP廣播一個(gè)允許發(fā)送CTS（clear-to-send）幀響應(yīng)RTSRTS被所有節(jié)點(diǎn)偵聽(tīng)到發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)幀其他站點(diǎn)推遲發(fā)送使用短的預(yù)約幀可以完全避免數(shù)據(jù)幀發(fā)生沖突!296.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN沖突避免使用短6.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN沖突避免306.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN沖突避免306.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LANAPABtimeRTS(A)RTS(B)RTS(A)CTS(A)CTS(A)數(shù)據(jù)(A)ACK(A)ACK(A)reservationcollisiondefer316.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LANAPABtim6.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN802.11MAC幀格式地址2:無(wú)線主機(jī)或AP發(fā)送該幀的MAC地址地址1:無(wú)線主機(jī)或AP接收該幀的MAC地址地址3:與AP連接的路由器接口的MAC地址地址4:僅僅在adhoc模式中使用幀控制持續(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326.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN802.11M6.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LANInternet路由器APH1R1APMAC地址H1MAC地址R1MAC地址地址1地址2地址3802.11幀R1MAC地址APMAC地址目的地址源地址802.3

幀336.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LANInterne6.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN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(lèi)型從AP子類(lèi)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22411111111預(yù)約發(fā)送時(shí)間(RTS/CTS)的持續(xù)期幀序號(hào)#(為可靠ARQ)幀類(lèi)型(RTS,CTS,ACK,數(shù)據(jù))346.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN幀控制持續(xù)期地6.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN802.11同一子網(wǎng)內(nèi)的移動(dòng)性H1仍然在同一IP子網(wǎng)中:IP地址也可能相同交換機(jī):哪個(gè)AP與H1關(guān)聯(lián)呢?自學(xué)習(xí)(Ch.5):交換機(jī)將看到來(lái)自H1的幀并“記住”能到達(dá)H1的哪個(gè)交換機(jī)端口hub或交換機(jī)AP2AP1H1BSS2BSS1路由器356.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN802.11同6.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN802.15——無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)半徑小于10米取代那些電纜(鼠標(biāo),鍵盤(pán),耳機(jī))是自組網(wǎng):無(wú)固定基礎(chǔ)設(shè)施采用跳頻擴(kuò)頻FHSS方式傳輸信號(hào)主/從式:從設(shè)備請(qǐng)求允許向主設(shè)備發(fā)送；主設(shè)備同意請(qǐng)求。802.15:從藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范演變而來(lái)2.4-2.5GHz無(wú)線電波段最大數(shù)據(jù)速率721kbpsM覆蓋半徑SSSPPPPMS主設(shè)備從設(shè)備寄放設(shè)備P366.3Wi-Fi:802.11無(wú)線LAN802.15—6.5移動(dòng)管理:原理用戶如何移動(dòng)？無(wú)移動(dòng)性高移動(dòng)性移動(dòng)用戶在相同的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)移動(dòng)用戶在接入網(wǎng)絡(luò)之間移動(dòng)，同時(shí)維持正在進(jìn)行中的連接(象蜂窩電話一樣)移動(dòng)用戶在接入網(wǎng)絡(luò)之間移動(dòng)，在使用DHCP時(shí)連接或斷開(kāi)網(wǎng)絡(luò).376.5移動(dòng)管理:原理用戶如何移動(dòng)？無(wú)移動(dòng)性高移動(dòng)性移動(dòng)6.5移動(dòng)管理:原理移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的地址是否有必要始終保持不變？取決于你的應(yīng)用需要有哪些可用的有線基礎(chǔ)設(shè)施的支持？假設(shè)存在固定的基礎(chǔ)設(shè)施讓移動(dòng)用戶連接家庭的ISP網(wǎng)絡(luò)辦公室的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)沿高速公路的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)無(wú)固定的基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)自組織網(wǎng)絡(luò)386.5移動(dòng)管理:原理移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的地址是否有必要始終保持不6.5移動(dòng)管理:原理你怎樣與一個(gè)移動(dòng)的朋友聯(lián)系呢？搜索所有的電話薄?給她的父母打電話?盼望她會(huì)告訴你她在哪兒?我想知道Alice現(xiàn)在移動(dòng)到哪里了?如果朋友不停地改變地址,你怎么找到她?396.5移動(dòng)管理:原理你怎樣與一個(gè)移動(dòng)的朋友聯(lián)系呢？搜索6.5移動(dòng)管理:原理歸屬網(wǎng)絡(luò):移動(dòng)用戶永久的“家”(e.g.,128.119.40/24)永久地址:歸屬網(wǎng)絡(luò)中的地址,用它一定可以找到移動(dòng)用戶e.g.,128.119.40.186歸屬代理（HA）:當(dāng)移動(dòng)用戶在遠(yuǎn)程時(shí),代表移動(dòng)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行移動(dòng)管理功能的實(shí)體.廣域網(wǎng)通信者406.5移動(dòng)管理:原理歸屬網(wǎng)絡(luò):移動(dòng)用戶永久的“家”6.5移動(dòng)管理:原理轉(zhuǎn)交地址（COA）:在被訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)中的地址.(e.g.,79,129.13.2)廣域網(wǎng)被訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò):移動(dòng)用戶當(dāng)前所在的網(wǎng)絡(luò)(e.g.,79.129.13/24)永久地址（MA）:保持不變(e.g.,128.119.40.186)外部代理:在被訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)中幫助移動(dòng)節(jié)點(diǎn)完成移動(dòng)管理功能的實(shí)體.通信者:希望與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通信的實(shí)體416.5移動(dòng)管理:原理轉(zhuǎn)交地址（COA）:在被訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)6.5移動(dòng)管理:原理移動(dòng)性的兩種解決方法讓路由器處理:路由器通過(guò)通常的路由表交換方式向鄰居通告移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的永久地址.路由表指明移動(dòng)用戶的位置不需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)做重大改變讓終端處理:間接路由:通信者如果需要與移動(dòng)用戶通信,歸屬代理首先截獲這些數(shù)據(jù)報(bào),然后通過(guò)移動(dòng)用戶的COA將數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)給外部代理，然后從該外部代理轉(zhuǎn)發(fā)給移動(dòng)用戶。直接路由:通信者獲取移動(dòng)用戶的外部地址,然后直接將數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)給移動(dòng)用戶。無(wú)法擴(kuò)展到百萬(wàn)移動(dòng)用戶426.5移動(dòng)管理:原理移動(dòng)性的兩種解決方法無(wú)法擴(kuò)展到百萬(wàn)6.5移動(dòng)管理:原理移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的注冊(cè)廣域網(wǎng)歸屬網(wǎng)絡(luò)被訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)1移動(dòng)用戶進(jìn)入被訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)向外部代理注冊(cè)2外部代理向歸屬代理注冊(cè)移動(dòng)用戶的COA:“這個(gè)移動(dòng)用戶在我的網(wǎng)絡(luò)中”436.5移動(dòng)管理:原理移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的注冊(cè)廣域網(wǎng)歸屬網(wǎng)絡(luò)被訪問(wèn)6.5移動(dòng)管理:原理移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的間接選路廣域網(wǎng)歸屬網(wǎng)絡(luò)被訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)3241通信者將數(shù)據(jù)報(bào)指向移動(dòng)用戶的歸屬地址，并將數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中。歸屬代理首先截獲數(shù)據(jù)報(bào),并將其封裝在一個(gè)目的地址為COA的數(shù)據(jù)報(bào)內(nèi)，然后將這些數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)給外部代理。外部代理收到數(shù)據(jù)報(bào),從中取出通信者的原始數(shù)據(jù)報(bào)，然后轉(zhuǎn)發(fā)給移動(dòng)用戶。移動(dòng)用戶直接響應(yīng)通信者446.5移動(dòng)管理:原理移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的間接選路廣域網(wǎng)歸屬被訪問(wèn)6.5移動(dòng)管理:原理移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的直接選路廣域網(wǎng)歸屬網(wǎng)絡(luò)被訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)4241通信者向歸屬代理請(qǐng)求,然后收到移動(dòng)用戶的外部地址通信者將數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)給外部代理外部代理收到數(shù)據(jù)報(bào),然后轉(zhuǎn)發(fā)給移動(dòng)用戶移動(dòng)用戶直接響應(yīng)通信者3456.5移動(dòng)管理:原理移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的直接選路廣域網(wǎng)歸屬被訪問(wèn)6.5移動(dòng)管理:原理直接選路帶來(lái)的問(wèn)題對(duì)通信者來(lái)說(shuō)是非透明的:通信者必須從歸屬代理那里得到轉(zhuǎn)交地址COA如果移動(dòng)用戶從一個(gè)被訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)會(huì)怎樣呢?466.5移動(dòng)管理:原理直接選路帶來(lái)的問(wèn)題466.5移動(dòng)管理:原理解決方案廣域網(wǎng)1在會(huì)話開(kāi)始時(shí)被訪問(wèn)的外部網(wǎng)絡(luò)錨外部代理24新外部代理35通信者代理通信者新外部網(wǎng)絡(luò)476.5移動(dòng)管理:原理解決方案廣域網(wǎng)1在會(huì)話開(kāi)始時(shí)被訪問(wèn)6.6移動(dòng)IP支持移動(dòng)性的因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議統(tǒng)稱(chēng)為移動(dòng)IP（RFC3220）移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的組成代理發(fā)現(xiàn)向歸屬代理注冊(cè)數(shù)據(jù)報(bào)的間接路由486.6移動(dòng)IP支持移動(dòng)性的因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議統(tǒng)稱(chēng)為移動(dòng)I6.6移動(dòng)IP數(shù)據(jù)報(bào)的間接路由永久地址:128.119.40.186轉(zhuǎn)交地址:79.129.13.2dest:128.119.40.186通信者發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)dest:79.129.13.2dest:128.119.40.186歸屬代理向外部代理發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào):原始數(shù)據(jù)報(bào)封裝在一個(gè)新數(shù)據(jù)報(bào)內(nèi)dest:128.119.40.186外部代理向移動(dòng)用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)496.6移動(dòng)IP數(shù)據(jù)報(bào)的間接路由永久地址:128.119.6.6移動(dòng)IP代理發(fā)現(xiàn)代理通告:外部/歸屬代