无线通讯-互联网


互联网的出现给计算机的使用和信息搜索带来了革命性的变化。互联网影响了传统的信息交流方式,现在几乎每个城市、每个乡镇、每一条街道都接入了互联网。

如今,家庭、学校和企业使用各种不同的方法连接到互联网。其中一种方法是无线互联网服务,无需地下铜线、光纤或其他形式的商业网络布线即可为客户提供互联网接入。与 DSL 和有线互联网等更成熟的有线服务相比,无线技术为计算机网络带来了更多便利和移动性。

以下部分描述了可用的每种流行的无线互联网服务类型。

卫星互联网

卫星于 20 世纪 90 年代中期推出,成为第一个主流消费者无线互联网服务。与其他形式的无线互联网服务相比,卫星享有可用性的优势。卫星只需要一个小碟形天线、卫星调制解调器和订阅计划,就可以在几乎所有其他技术无法提供服务的农村地区使用。

然而,卫星还提供性能相对较低的无线互联网。由于信号必须在地球和轨道站之间传输长距离,卫星会遭受高延迟连接。卫星还支持相对适度的网络带宽。

公共 Wi-Fi 网络

一些城市已经使用Wi-Fi技术建立了公共无线互联网服务。这些所谓的网状网络将众多无线接入点连接在一起,以跨越更大的城市地区。个别 Wi-Fi 热点还在特定地点提供公共无线互联网服务。

相对于其他形式的无线互联网服务,Wi-Fi 是一种低成本选择。设备价格低廉(许多较新的计算机内置了所需的硬件),并且 Wi-Fi 热点在某些地区仍然免费。

固定无线宽带

固定无线是一种宽带,利用指向无线电发射塔的安装天线。

手机宽带

手机已经存在了几十年,但直到最近,蜂窝网络才发展成为无线互联网服务的主流形式。通过安装蜂窝网络适配器,或者通过将手机连接到笔记本电脑,可以在任何有蜂窝塔覆盖的区域保持互联网连接。如果没有某些提供商的互联网数据订阅,移动宽带服务将无法运行。

经典的有线网络催生了TELNET、FTP、SMTP等多种应用协议。无线应用协议 (WAP) 架构旨在弥合无线用户与向他们提供的服务之间应用层的差距。

无线互联网

无线互联网是指互联网向移动用户提供的服务的延伸,使他们无论身在何处都能够访问信息数据。与无线域、节点移动性以及互联网中使用的现有协议的设计相关的固有问题需要多种解决方案来使无线互联网成为现实。

无线互联网要考虑的主要问题如下 -

  • 地址移动性
  • 传输层协议效率低下
  • 应用层协议效率低下

地址移动性

互联网中使用的网络层协议是互联网协议(IP),它是为具有固定节点的有线网络而设计的。IP 采用具有全球唯一的 32 位地址的分层寻址,该地址由网络标识符主机标识符两部分组成。

网络标识符是指主机所连接的子网地址。该寻址方案用于减少互联网核心路由器中的路由表大小,该路由器仅使用 IP 地址的网络部分来进行路由决策。

这一寻址方案可能无法直接在互联网的无线扩展中工作,因为移动主机可能从一个子网移动到另一个子网,但是寻址到移动主机的数据包可能被传送到该节点最初附着的旧子网。

传输层协议效率低下

传输层在互联网中非常重要,它确保建立和维护端到端连接、可靠的端到端数据包传送、流量控制拥塞控制。TCP 是有线网络的主要传输层协议,尽管某些应用程序使用UDP(一种无连接的不可靠传输层协议)。

无线互联网需要传输层协议的高效运行,因为无线介质由于其随时间变化和环境相关的特性而本质上不可靠。传统 TCP 调用拥塞控制算法来处理网络拥塞。如果数据包或ACK包丢失,则TCP认为丢失是由于拥塞造成的,并将拥塞窗口的大小减小一半。

随着每次连续的数据包丢失,拥塞窗口都会减少,因此 TCP 的无线链路性能会下降。即使在由于链路错误冲突导致丢包的情况下,TCP 也会调用拥塞控制算法,从而导致吞吐量非常低。

识别导致数据包丢失的真正原因对于提高无线链路上的 TCP 性能非常重要。传输层问题的一些解决方案包括 -

  • 间接 TCP (ITCP)
  • 监听 TCP 和
  • 移动TCP

应用层协议效率低下

互联网中使用的传统应用层协议(例如HTTP、TELNET、简单邮件传输协议 ( SMTP ))以及多种标记语言(例如HTML)都是针对有线网络进行设计和优化的。其中许多协议在与无线链路一起使用时效率不高。

阻止 HTTP 在无线互联网中使用的主要问题是其无状态操作、字符编码导致的高开销、HTTP 请求中携带的冗余信息以及每次事务都打开新的 TCP连接

手持设备的功能有限,因此难以处理计算和带宽方面昂贵的应用协议。无线应用协议 ( WAP ) 和对传统 HTTP 的优化是应用层问题的一些解决方案。