slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Šesto poglavlje Bežične i mobilne mreže PowerPoint Presentation
Download Presentation
Šesto poglavlje Bežične i mobilne mreže

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 63

Šesto poglavlje Bežične i mobilne mreže - PowerPoint PPT Presentation


  • 110 Views
  • Uploaded on

Šesto poglavlje Bežične i mobilne mreže. Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet , 3 rd edition. Jim Kurose, Keith Ross Addison-Wesley, July 2004. Background:

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Šesto poglavlje Bežične i mobilne mreže' - honorato-nguyen


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

Šesto poglavljeBežične i mobilne mreže

Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet, 3rd edition. Jim Kurose, Keith RossAddison-Wesley, July 2004.

6: Bežične i mobilne mreže

poglavlje 6 be i ne i mobilne mre e
Background:

broj bežičnih (mobilnih) telefonskih pretplatnika sada prelazi broj pretplatnika koji koriste žičane telefonske veze!

računarske mreže: laptops, palmtops, PDAs, telefoni koji pružaju Internet usluge, omogućuju u bilo koje vreme pristup Internet-u

dva važna (različita) problema

komunikacija bežičnom vezom

rad sa mobilnim korisnikom koji menja tačku pristupa mreži

Poglavlje 6: Bežične i mobilne mreže

6: Bežične i mobilne mreže

poglavlje 6 sadr aj
6.1 Uvod

Bežične

6.2 Bežične veze, karakteristike

CDMA

6.3 IEEE 802.11 bežične LAN mreže (“wi-fi”)

6.4Cellular-ni Internet pristup

arhitektura

standardi (npr. GSM)

Mobiline

6.5 Principi: adresiranje i rutiranje mobilnih korisnika

6.6 Mobilni IP

6.7Mobilnost kod cellular-nih mreža

6.8 Mobilnost i protokoli višeg nivoa

6.9Zaključak

Poglavlje 6: sadržaj

6: Bežične i mobilne mreže

element i be i nih mre a

bežični host-ovi

  • laptop, PDA, IP telefon
  • izvršavaju aplikacije
  • mogu biti stacionarni ili mobilni
    • bežično ne znači uvek mobilno

network

infrastructure

Elementi bežičnih mreža

6: Bežične i mobilne mreže

element i be i nih mre a1

bazna stanica

  • tipično povezana na

žičanu mrežu

  • relej - odgovorna za slanje paketaizmeđužičanih mreža i bežičnog host-(a, ova) u njenoj“zoni”
    • npr. cell towers (mob. tel.)i access points (802.11)

network

infrastructure

Elementi bežičnih mreža

6: Bežične i mobilne mreže

element i be i nih mre a2

network

infrastructure

Elementi bežičnih mreža

bežična veza

  • tipično korišćena za povezivanje mobilnih uređaja na baznu stanicu
  • takođe se koristi kao backbone link
  • protokol bežičnog pristupa koordinira pristup vezi
  • različite brzine podataka i rastojanja transmisije

6: Bežične i mobilne mreže

element i be i nih mre a3

infrastructure mod

  • bazna stanica konektuje mobilne uređaje na žičanu mrežu
  • handoff: mobilni host menja baznu stanicu obezbeđujući konekciju sa žičanom mrežom

network

infrastructure

Elementi bežičnih mreža

6: Bežične i mobilne mreže

element i be i nih mre a4
Elementi bežičnih mreža

Ad hoc mod

  • nema baznih stanica
  • čvorovi mogu samo da transmituju ka drugim čvorovima unutar pokrivenosti veze
  • čvorovi se organizuju sami u mrežu: rutiraju između sebe

6: Bežične i mobilne mreže

karakteristike be i nih veza
Karakteristike bežičnih veza

Razlike u odnosu na žičane veze ….

  • smanjuju jačinu signala: radio signal slabi kako se prostire (gubici na putanji - path loss)
  • interferencija sa drugim izvorima:može da prouzrokuje gubljenje paketa; standardizovane frekvencije bežičnih mreža (npr. 2.4 GHz) koriste i drugi uređaji (npr. telefon); takođedolazi do interferencije sa drugim uređajima (rad motora)
  • prostiranje sa više putanja - multipath propagation: radio signal se reflektuje od objekata na zemlji, dolazeći do odredišta za neznatno različita vremena

…. čine komunikaciju duž (čak point to point) bežičnih veza “težom”

6: Bežične i mobilne mreže

karakteristike be i nih veza1
Karakteristike bežičnih veza

Više bežičnih pošiljaoca i primaoca kreira dodatne probleme (osim višestrukog pristupa):

Problem skrivenog terminala

  • B, A čuju jedan drugog
  • B, C čuju jedan drugog
  • A, C ne čuju jedan drugog što znači da A, C nisu svesni njihovih uticaja na B

Slabljenje signala-fading:

  • B, A čuju jedan drugog
  • B, C čuju jedan drugog
  • A, C ne čuju jedan drugog zbog interferencijena B

6: Bežične i mobilne mreže

code division multiple access cdma
Code Division Multiple Access (CDMA)
  • korišćen na više bežičnih kanala sa difuznim upućivanjem (cellular, satellite itd.) standardno
  • prvi put je opisan od strane HedyLamarr-ai George Antheil-a 1941. god. kao bezbedni radio link za kontrolu torpeda; ignorisan od strane U.S. Army, zaboravljen do 1980. god.
  • jedinstveni “kod” pridružen svakom korisniku
  • svi korisnici dele istu frekvenciju, ali svaki korisnik ima sopstveni “chipping” niz (tj. kod) za kodovanje podataka
  • kodovani signal = (originalni podaci) X (chipping niz)
  • dekodovanje:unutrašnji-proizvod kodovanog signala i chipping niza
  • dozvoljava da više korisnika "koegzistira" i istovremeno transmituje sa minimalnom interferencijom (ako su kodovi “ortogonalni”)

6: Bežične i mobilne mreže

cdma kodovanje dekodovanje
CDMA kodovanje/dekodovanje

6: Bežične i mobilne mreže

cdma interferencija dva po iljaoca
CDMA: interferencija dva -pošiljaoca

6: Bežične i mobilne mreže

poglavlje 6 sadr aj1
6.1Uvod

Bežične veze

6.2 Bežične veze, karakteristike

CDMA

6.3 IEEE 802.11 bežične LANmreže (“wi-fi”)

6.4 Cellular-ni Internet pristup

arhitektura

standardi (npr. GSM)

Mobiline veze

6.5 Principi: adresiranje i rutiranje mobilnih korisnika

6.6 Mobilni IP

6.7Mobilnost kod cellular-nih mreža

6.8 Mobilnost i protokoli višeg nivoa

6.9Zaključak

Poglavlje 6: sadržaj

6: Bežične i mobilne mreže

ieee 802 11 be i ne lan mre e
802.11b

2.4-2.485 GHz nelicencirani spektar radio signala

do 11 Mbps (u praksi 6-7)

direct sequence spread spectrum (DSSS - tip CDMA-agde u fizičkom sloju svi host-ovi koriste isti chipping code)

široko primenjen koristeći bazne stanice

802.11a

5.1-5.8 GHz opseg

manje interferencije, ali je potrebno više access points

do 54 Mbps (u praksi 25)

802.11g

2.4-2.485 GHz opseg

do 54 Mbps

Svi koriste CSMA/CA za višestruki pristup

Svi imaju razne verzije baznih stanica i ad-hoc mreža

IEEE 802.11 bežične LAN mreže

6: Bežične i mobilne mreže

802 11 arhitektura lan mre e
802.11 arhitektura LAN mreže
  • bežični host komunicira sa baznom stanicom
    • bazna stanica = pristupna tačka (access point - AP)
  • Basic Service Set (BSS) - skup osnovnih servisa (“cell”) u infrastructure modusadrži:
    • bežične hostove
    • access point (AP)
    • ad hoc mod: samo hostovi

6: Bežične i mobilne mreže

802 11 kanali pridru ivanje
802.11: Kanali, pridruživanje
  • 802.11b: 2.4GHz-2.485GHz spektar je podeljen na 11 kanala na različitim frekvencijama(nepreklapaju se 1, 6 i 11 kanali)
    • AP administrator odabira-setuje frekvenciju za AP
    • moguća je interferencija: kanal može biti isti kao onaj koji je odabrao susedni AP!
  • host: morada se pridružijednom AP-u
    • skanira kanale, osluškujući beacon (upadljiv znak) frejmove (za navođenje) koji sadrže ime AP-a (SSID - ServiceSetIDentifier) i MAC adresu
    • selektuje AP za pridruženje
    • može da izvrši autentifikaciju
    • tipičnose startuje DHCP da bi se dobila IP adresa u AP-ovoj podmreži

6: Bežične i mobilne mreže

ieee 802 11 vi estruki pristup

B

A

C

C

C’s signal

strength

A’s signal

strength

B

A

space

IEEE 802.11: višestruki pristup
  • izbegava se kolizija: 2+čvorova prenose u isto vreme
  • 802.11: CSMA - prepoznavanje pre transmisije
    • ne treba da bude u koliziji sa odlazećom trnasmisijom od drugog čvora
  • 802.11: nema detekcije kolizije za razliku od 802.3Ethernet protokola!
    • težak za prijem (prepoznavanje kolizija) kada transmituje na osnovu slabo primljenih signala (fading)
    • ne može da prepozna sve kolizije u bilo kom slučaju: skriveni terminal, fading

Cilj: izbegavanje kolizija: CSMA/C(ollision)A(voidance)

6: Bežične i mobilne mreže

ieee 802 11 mac protokol csma ca

DIFS

data

SIFS

ACK

IEEE 802.11 MAC protokol: CSMA/CA

sender

receiver

802.11 pošiljalac

1 ako prepozna da je kanal slobodan, nakon kratkog perioda(Distributed Inter-frame Space - DIFS)

-transmituje čitav frejm (nema CD)

2 ako prepozna da je kanal zauzet onda

-startuje"random backoff time"

-tajmer odbrojava dok se kanal ne oslobodi, odnosno transmituje kada vreme na tajmeru istekne

-ako nema ACK, povećava serandom backoff interval, ponovlja 2

802.11 primalac

- ako je primio frejm OK

-vrati se ACK nakonShort SIFS-a (Short Inter-frame Spacing)

-ACK je potreban zbog problema skrivenog terminala

6: Bežične i mobilne mreže

izbegavanje kolizija nastavak
Izbegavanje kolizija (nastavak)

ideja:dozvoliti pošaljaocu da “rezerviše” kanal radije nego da slučajno pristupi frejmovima podataka: izbegavanje kolizija dugih frejmova podataka

  • pošiljalac prvo transmitujemalizahtev-za-slanje (request-to-send RTS, contrl frame) paketa ka BS koristeći CSMA
    • RTSs mogu još uvek da budu u koliziji međusobno (ali one su kratke)
  • BS difuzno upućuju clear-to-send CTS kao odziv na RTS
  • RTS dobijaju svi čvorovi
    • pošiljalac transmituje frejm podataka
    • druge stanice odlažu transmisije

Izbegavanje kolizija frejmova podataka potpuno,

koristeći male rezervisane pakete!

6: Bežične i mobilne mreže

izbegavanje kolizije rts cts zamena

RTS(B)

RTS(A)

reservation collision

RTS(A)

CTS(A)

CTS(A)

DATA (A)

ACK(A)

ACK(A)

Izbegavanje kolizije: RTS-CTS zamena

B

A

AP

defer

time

6: Bežične i mobilne mreže

802 11 fr ejm ad resiranje

6

4

2

2

6

6

6

2

0 - 2312

frame

control

duration

address

1

address

2

address

3

address

4

payload

CRC

seq

control

802.11 frejm: adresiranje

Address 4: used only in ad hoc mode

Address 1: MAC address

of wireless host or AP

to receive this frame

(wireless destination)

Address 3: MAC address

of router interface to which AP is attached

Address 2: MAC address

of wireless host or AP

transmitting this frame

(wireless source)

6: Bežične i mobilne mreže

slide24

router

AP

Internet

R1 MAC addr H1 MAC addr

source address

dest. address

802.3frame

AP MAC addr H1 MAC addr R1 MAC addr

address 3

address 2

address 1

802.11 frame

802.11 frejm: adresiranje

H1

R1

6: Bežične i mobilne mreže

slide25

6

4

2

2

6

6

6

2

0 - 2312

frame

control

duration

address

1

address

2

address

3

address

4

payload

CRC

seq

control

2

2

4

1

1

1

1

1

1

1

1

Protocol

version

Type

Subtype

To

AP

From

AP

More

frag

Retry

Power

mgt

More

data

WEP

Rsvd

802.11 frejm: više

frame seq #

(for reliable ARQ)

duration of reserved

transmission time (RTS/CTS)

frame type

(RTS, CTS, ACK, data)

6: Bežične i mobilne mreže

slide26
H1 ostaje u istoj IP podmreži: IP adresa može da ostane ista

switch: koji AP je pridružen sa H1?

samo-učenje: switch će videti frejm sa H1 i “zapamtiti” koji port switch-a može biti korišćen da bi se stiglo do H1

router

802.11: mobilnost unutar iste podmreže

hub or

switch

BBS 1

AP 1

AP 2

H1

BBS 2

6: Bežične i mobilne mreže

slide27

802.15 (wi personal area network)i Bluetooth

P

P

P

P

P

M

M

Master device

Slave device

Parked device (inactive)

S

S

S

S

  • manje od 10 m u prečniku
  • zamena za kablove (miš, tastatura, slušalice)
  • ad hoc: nema infrastructure
  • master/slaves:
    • slaves traže dozvolu za slanje (ka master-u)
    • master odobrava dozvole
  • 802.15: je razvijen iz Bluetooth specifikacije
    • 2.4-2.5 GHz radio opseg
    • TDM, vremenski slot od 625 mikrosekundi
    • do 721 kbps
    • ad hoc mreže

radius of

coverage

6: Bežične i mobilne mreže

wimax
WiMAX
  • WiMAX je skraćenica od Worldwide Interoperability for Microwave Access, i takođe je poznata kao standard definisan od organizacije IEEE pod imenom 802.16.

6: Bežične i mobilne mreže

poglavlje 6 sadr aj2
6.1Uvod

Bežične veze

6.2 Bežične veze, karakteristike

CDMA

6.3IEEE 802.11 bežične LAN mreže (“wi-fi”)

6.4 Cellular-ni Internet pristup

arhitektura

standardi (npr. GSM)

Mobiline veze

6.5 Principi: adresiranje i rutiranje mobilnih korisnika

6.6 Mobilni IP

6.7Mobilnost kod cellular-nih mreža

6.8 Mobilnost i protokoli višeg nivoa

6.9Zaključak

Poglavlje 6: sadržaj

6: Bežične i mobilne mreže

slide30

konektuje cells na wide area net

  • upravlja setup-om poziva
  • rukuje mobilnošću

Mobile

Switching

Center

Mobile

Switching

Center

  • pokriva geografski region
  • bazna stanica (BS) analogno 802.11 AP
  • mobilni korisniciprikačeni na mrežu preko BS
  • air-interface:fizički i link layer protokol između mobilnog uređaja i BS

Public telephone

network, and

Internet

MSC

cell

wired network

Komponente arhitekture cellular-nih mreža

6: Bežične i mobilne mreže

cellular ne mre e

time slots

frequency

bands

Cellular-ne mreže

Dve tehnike za deljenje mobile-to-BS radio spektra

  • kombinacija FDMA/TDMA:podela spektra po frekventnim kanalima, podela svakog kanala na vremenske slotove
  • CDMA: code division multiple access

6: Bežične i mobilne mreže

cellular ni standardi kratak pregled
Cellular-ni standardi: kratak pregled

2G sistemi:kanali za prenos glasa

  • IS-136 TDMA: kombinovani FDMA/TDMA (severna amerika)
  • GSM (global system for mobile communications): kombinovani FDMA/TDMA
    • most widely deployed
  • IS-95 CDMA: code division multiple access

TDMA/FDMA

CDMA-2000

EDGE

GPRS

UMTS

IS-95

IS-136

GSM

6: Bežične i mobilne mreže

cellular ni standardi kratak pregled1
Cellular-ni standardi: kratak pregled

2.5 G sistemi:kanali za prenos glasa i podataka

  • proširenje 2G
  • general packet radio service (GPRS)
    • razvijen iz GSM
    • packet-switched, 170 kbps (30-70in practice)
    • podaci se šalju na više kanala (ako je to moguće)
  • CDMA-2000 (faza 1)
    • brzina podataka do 144K
    • razvijen iz IS-95
  • enhanced data rates for global evolution (EDGE)
    • takođe nastao iz GSM-a, koristeći enhanced modulaciju
    • Brzina podataka do 384K, 2.75 G

6: Bežične i mobilne mreže

cellular ni standardi kratak pregled2
Cellular-ni standardi: kratak pregled

3G sistemi:glas(circuit-switched)/podaci(packet-switched)

  • Universal Mobile Telecommunications Service (UMTS)
    • naslednik GSM-a, ali koristeći CDMA
  • CDMA-2000
  • 4G sistemi:10 Mbps and up, mobility between different cellular technologies, mesh networking...

6: Bežične i mobilne mreže

poglavlje 6 sadr aj3
6.1Uvod

Bežične veze

6.2 Bežične veze, karakteristike

CDMA

6.3IEEE 802.11 bežične LAN mreže (“wi-fi”)

6.4Cellular-ni Internet pristup

arhitektura

standardi (npr. GSM)

Mobiline veze

6.5 Principi: adresiranje i rutiranje mobilnih korisnika

6.6 Mobilni IP

6.7Mobilnost kod cellular-nih mreža

6.8 Mobilnost i protokoli višeg nivoa

6.9Zaključak

Poglavlje 6: sadržaj

6: Bežične i mobilne mreže

ta je mobilnost

nema mobilnosti

velika mobilnost

Šta je mobilnost?
  • spektar mobilnosti, iz mrežne perspektive:

korisnik se kreće samo

unutar iste bežične

pristupne mreže

mobilni korisnik, prolazi između više access point-a dokodržavakonekcije (kao cell phone)

korisnik se kreće između pristupnih mreža, isključujući se za to vreme

6: Bežične i mobilne mreže

mobil nost re nik
Mobilnost: rečnik

kućna mreža:permanentna “kućna” mobilnamreža

(128.119.40/24)

kućni agent: entitet koji će izvršiti funkcije mobilnosti kada je mobilni korisnik udaljen

wide area network

Permanentna adresa: adresa u kućnoj mreži, može uvekda bude korišćena da bi se iskoristila mobilna veza npr. 128.119.40.186

correspondent

6: Bežične i mobilne mreže

mobil nost
Mobilnost

posećena mreža:mreža u kojoj se mobilni trenutno nalazi (npr. 79.129.13/24)

Permanentna adresa:ostajekonstantna (npr. 128.119.40.186)

Care-of address: adresa u posećenoj mreži

(npr 79,129.13.2)

wide area network

strani agent: entitet u posećenoj mreži koji izvršava funkcije mobilnosti u korist mobilnog

dopisnik: želi da komunicira sa mobilnim

6: Bežične i mobilne mreže

kako kontaktirate mobilnog prijatelja
Kako kontaktirate mobilnog prijatelja

Razmotrimo primer prijatelja koji često menja adresu, kako ćete ga pronaći?

  • pretražiti sve telefonske knjige?
  • zvati njene roditelje?
  • očekujete da vas obavesti gde je?

Pitam se gde se Alice odselila?

6: Bežične i mobilne mreže

mobil nost pristupi
Mobilnost: pristupi
  • Neka rutiranje odradi to: ruteri oglase permanentnu adresu mobilnog-čvora-u-stanu preko uobičajene tabele rutiranja.
    • ruring tabele indiciraju gde je svaki mobilni lociran
    • nema promena ka kraju-sistema
  • Neka kraj-sistema odradi to:
    • indirektno rutiranje:komunikacija od dopisnika do mobilnog ide preko kućnog agenta, onda se prosleđuje do udaljenog
    • direktno rutiranje:dopisnik uzima stranu adresu mobilnog i šalje direktno mobilnom

6: Bežične i mobilne mreže

mobil nost pristupi1
Mobilnost: pristupi
  • Neka rutiranje odradi to: ruteri oglase permanentnu adresu mobilnog-čvora-u-stanu preko uobičajene tabele rutiranja.
    • ruring tabele indiciraju gde je svaki mobilni lociran
    • nema promena ka kraju-sistema
  • Neka kraj-sistema odradi to:
    • indirektno rutiranje:komunikacija od dopisnika do mobilnog ide preko kućnog agenta, onda se prosleđuje do udaljenog
    • direktno rutiranje:dopisnik uzima stranu adresu mobilnog i šalje direktno mobilnom

nije

skalabilan

u odnosu na milione

mobilnih

6: Bežične i mobilne mreže

mobil nost registra cija

mobilni kontaktira stranog agenta nakon ulaska u mrežu koju je posetio

strani agent kontaktira kuću: “ovaj mobilni je u mojoj mreži”

1

2

Mobilnost:registracija

visited network

home network

Krajnji rezultat:

  • Strani agent zna za mobilnog
  • Kućni agent zna lokaciju mobilnog

wide area network

6: Bežične i mobilne mreže

mobil nost preko indirektnog rutiranja

strani agent prima pakete, prosleđujući ih ka mobilnom

kućni agentprima pakete, prosleđujući ih ka stranom agentu

dopisnik adresira pakete koristeći kućnu adresu mobilnog

mobilni odgovara direktno dopisniku

3

2

4

1

Mobilnost preko indirektnog rutiranja

visited

network

home

network

wide area network

6: Bežične i mobilne mreže

indire ktno rutiranje komentari
Indirektno rutiranje: komentari
  • Mobilni koristi dve adrese:
    • permanentnu adresu:koju koristi dopisnik (ovde je lokacija mobilnog transparentnaza dopisnika)
    • care-of-address:koju koristi home agent da bi prosledio datagrame mobilnom
  • funkcije stranog agenta mogu biti date od samog mobilnog
  • trougaono rutiranje:dopisnik-kuća-mreža-mobilni
    • neefikasno kada su dopisnik i mobilni u istoj mreži

6: Bežične i mobilne mreže

indire ktno rutiranje kretanje izme u mre a
Indirektno rutiranje: kretanje između mreža
  • pretpostavimo da se mobilni korisnik kreće u drugoj mreži
    • registrovanje sa novim stranim agentom
    • novi strani agent se registruje sa kućnim agentom
    • kućni agent ažurira care-of-address za mobilnog
    • paketi nastavljaju da se prosleđuju ka mobilnom (ali sa novom care-of-address)
  • mobilnost, menja strane mreže u transparentne: on going konekcije se mogu održavati!

6: Bežične i mobilne mreže

mobil nost preko direktnog rutiranja

strani agent prima pakete, i prosleđuje ih ka mobilnom

mobilni odgovara direktno dopisniku

4

2

4

1

3

Mobilnost preko direktnog rutiranja

dopisnik prosleđuje ka stranom agentu

visited

network

home

network

wide area network

dopisnik zahteva, prima stranu adresu mobilnog

6: Bežične i mobilne mreže

mobil nost preko direktnog rutiranja komentari
Mobilnost preko direktnog rutiranja: komentari
  • prevazilazi problem trougaonog rutiranja
  • nije-transparentan za dopisnika:dopisnik mora da dobije care-of-address od kućnog agenta
    • šta ako mobilni promeni (visited)mrežu?

6: Bežične i mobilne mreže

prilago avanje mobilnosti sa direktnim rutiranjem

1

2

4

3

5

Prilagođavanje mobilnosti sa direktnim rutiranjem
  • usidren strani agent: FA u prvoj posećenoj mreži
  • podaci se uvek prvo rutiraju ka usidrenom FA
  • kada se mobilni kreće: novi FA sređuje da ima podatke prosleđene od starog FA (ulančavanje)

foreign net visited

at session start

anchor

foreign

agent

wide area network

new

foreign

network

correspondent

agent

new foreign

agent

correspondent

6: Bežične i mobilne mreže

poglavlje 6 sadr aj4
6.1Uvod

Bežične veze

6.2 Bežične veze, karakteristike

CDMA

6.3IEEE 802.11 bežične LAN mreže (“wi-fi”)

6.4Cellular-ni Internet pristup

arhitektura

standardi (npr. GSM)

Mobiline veze

6.5 Principi: adresiranje i rutiranje mobilnih korisnika

6.6 Mobilni IP

6.7 Mobilnost kod cellular-nih mreža

6.8 Mobilnost i protokoli višeg nivoa

6.9Zaključak

Poglavlje 6: sadržaj

6: Bežične i mobilne mreže

mobil ni ip
Mobilni IP
  • RFC 3220
  • ima dosta karakteristika koje smo već videli:
    • kućni agenti, strani agenti, registracija stranog-agenta, care-of-addresses, enkapsulacija (paket-unutar-paketa)
  • Mobilni Ip se sastoji iz tri komponente:
    • indirektno rutiranje datagrama
    • pronalaženje agenta
    • registracija sa domaćim agentom

6: Bežične i mobilne mreže

mobil ni ip indire ktno rutiranje

foreign-agent-to-mobile paket

paket koji je poslao kućni agent stranom agentu: paket unutar paketa

dest: 128.119.40.186

dest: 128.119.40.186

dest: 128.119.40.186

paket poslat od dopisnika

dest: 79.129.13.2

Mobilni IP: indirektno rutiranje

Permanentna adresa: 128.119.40.186

Care-of address: 79.129.13.2

6: Bežične i mobilne mreže

mobil ni ip otkrivanje agent a
Mobilni IP: otkrivanje agenta
  • agent se oglašava:strani/kućni agenti oglašavaju servis difuznim upućivanjem ICMP poruka (typefield = 9 otkrivanje rutera)

H,F bits: home and/or foreign agent

R bit: registration required

6: Bežične i mobilne mreže

mobil ni ip primer registracije
Mobilni IP: primer registracije

6: Bežične i mobilne mreže

slide54

MSC

MSC

MSC

MSC

MSC

Komponente cellular-ne mrežne arhitekture

correspondent

wired public telephone

network

MSC - Mobile Switching Center

različite cellular-ne mreže,

rade sa različitim provajderima

6: Bežične i mobilne mreže

mobilnost u cellular nim mre ama
Mobilnost u cellular-nim mrežama
  • kućna mreža:mreža cellular-nog provajdera na koju ste preplaćeni
    • home location register (HLR):baza podataka u kućnoj mreži koja sadrži stalni cell phone broj, profile informacije (servisi, računi ...), informacije o trenutnoj lokaciji (može biti u drugoj mreži)
  • posećena mreža:mreža u kojoj se mobilni trenutno nalazi
    • visitor location register (VLR):baza podataka sa upisom svakog korisnika koji je trenutno u mreži
    • može biti kućna mreža

6: Bežične i mobilne mreže

slide56

home

Mobile

Switching

Center

Mobile

Switching

Center

home MSC konsultuje HLR,

dobija roaming broj mobilnog u

posećenoj mreži

poziv rutiran

na kućnu mrežu

home MSC se dalje stara o pozivu

ka posećenoj mreži

VLR

HLR

1

4

3

2

MSC u posećenoj mreži kompletira poziv

kroz baznu stanicu ka mobilnom

GSM: indirektno rutiranje ka mobilnom

home

network

correspondent

Public switched

telephone

network

mobile

user

visited

network

6: Bežične i mobilne mreže

slide57
handoff se pojavljuje kada mobilni menja stanicu koja mu je pridružena pri prelasku iz jedne bazne stanice u drugu za vreme poziva

cilj handoff-a: rutiranje poziva preko nove bazne stanice (bez prekida)

razlozi za handoff:

jači signal ka/iz novog BSS-a (nastavak konekcije, manji trošak baterija)

balansiranje opterećenja: oslobađanje kanala u tekućem BSS-u

za GSM nije važno zašto da se izvrši handoff (politika), već kako (mehanizam)

handoff je iniciran od starog BSS-a

Mobile

Switching

Center

VLR

Handoffs u GSM-u

new

routing

old

routing

old BSS

new BSS

6: Bežične i mobilne mreže

slide58

Mobile

Switching

Center

1

3

2

4

5

6

7

8

VLR

GSM: handoff sa zajedničkim MSC-om

1. stari BSS informiše MSC o predstojećem handoff-u, dajući listu novih BSSs

2. MSC postavlja putanju (alocira resurse) ka novom BSS-u

3. novi BSS alocira radio kanal za korišćenje od strane mobilnog

4. novi BSS signalizira MSC, starom BSS: ready

5. stari BSS kaže mobilnom: izvrši handoff ka novom BSS-u

6. mobilni i novi BSS signaliziraju razmenom poruka da bi aktivirali novi kanal u novom BS-u

7. mobilni signalizira preko novog BSS ka MSC: handoff complete. MSC reroutes call

8 MSC-stari-BSS resursi se oslobađaju

old BSS

new BSS

6: Bežične i mobilne mreže

slide59
"usidreni" MSC:prvi MSC posećen za vreme poziva

poziv ostaje rutiran kroz anchor MSC

novi MSCs dodati na kraju MSC lanca kako se mobilni pomera ka novom MSC-u

IS-41 dozvoljava opcionu putanju minimizirajući korake za najkraći multi-MSC lanac

Home MSC

home network

MSC

MSC

MSC

GSM: handoff između MSC-ova

correspondent

anchor MSC

PSTN

(a) pre handoff-a

6: Bežične i mobilne mreže

slide60

Home MSC

home network

MSC

MSC

MSC

GSM: handoff između MSC-ova

correspondent

anchor MSC

PSTN

(b) nakon handoff-a

6: Bežične i mobilne mreže

mobil nost gsm u odnosu na m obil ni ip
Mobilnost: GSM u odnosu na mobilni IP

6: Bežične i mobilne mreže

be i ne mobil nost uticaj na protokole vi eg sloja
Bežične, mobilnost: uticaj na protokole višeg sloja
  • logično, uticaj trebada bude minimalan …
    • model servisa najboljeg pokušaja ostaje nepromenjen
    • TCP i UDP rade na bežičnim, mobilnim mrežama
  • … ali karakteristike:
    • gubici/kašnjenje paketa zbog bit-errors (odbačeni paketi, kašnjenja za link-layer retransmisije), i handoff
    • TCP interpretira gubitke kao congestion
    • zbog kašnjenja, slabljenja za saobraćaj u realnom vremenu
    • ograničena širina opsega bežičnih veza

6: Bežične i mobilne mreže

poglavlje 6 zaklju ak
Bežične veze

bežične veze:

kapacitet, rastojanje

slabljenja kanala

CDMA

IEEE 802.11 (“wi-fi”)

CSMA/CA

cellular-ni pristup

arhitektura

standardi (npr. GSM, CDMA-2000, UMTS)

Mobilne veze

principi: adresiranja, rutiranja ka mobilnim korisnicima

kuća, posećene mreže

direktni, indirektni ruting

care-of-adresiranje

case studies

mobilni IP

mobilnost u GSM-u

uticaj na protokole višeg nivoa

Poglavlje 6:Zaključak

6: Bežične i mobilne mreže