BI TP LN MN : MNG MY TNH TI : Dch Chapter 6 Wireless and Mobile Networks, Addison-Wesley.Computer.Networking,.A.Top-Down.Approach.6th.(2013) Nhm 5H v tn MSSV 1.Phan Vn ng 201125752.Nguyn Mnh Linh 201126193.Ninh Quc t 201113854.Phm Ngc Qung 201119855.Phan B Duy 20111348

MC LC6.1 Gii thiu 6.2 Lin kt khng dy v c im mng 6.2.1 CDMA6.3 WIFI :802.11 wireless LANs 6.3.1 The 802.11 Architecture 6.3.2 Giao thc MAC 802.11 6.3.3 Khung IEEE 802.11 6.3.4 Di ng trong cng mt mng con IP6.4 Truy cp Internet di ng 6.4.1 Tng quan v kin trc mng di ng 6.4.2 Mng d liu di ng 3G : M rng mng internet cho thu bao di ng 6.4.3 4G: LTE6.5 Sp xp tnh di ng: Nguyn tc 6.5.1 nh a ch 6.5.2 nh tuyn mt nt di ng6.6 IP di ng6.7 Qun l Mobility trong Cellular Networks 6.7.1 nh tuyn cuc gi n mt ngi dng di ng 6.7.2 Bn giao trong GSM6.8 Tm tt6.9 Homework Problems and Questions

CHNG 6 : KHNG DY V MNG Trong th gii in thoi, 15 l nhng nm vng ca in thoi di ng. S lng thu bao di ng trn ton th gii tng t 34 triu nm 1993 ln gn 5,5 t thu bao vo nm 2011, vi s lng cc thu bao di ng hin nay vt qua s lng cc dng in thoi c dy,c nhiu li th ca in thoi di ng nh s dng c tt c mi ni, mi lc, truy cp vo cc mng in thoi ton cu thng qua mt thit b gn nh cm tay.Vi s ra i ca my tnh xch tay, my tnh b ti, in thoi thng minh, s dn n mt cuc bng n tng t trong vic s dng cc thit b Internet khng dy sp sy ra?Bt chp s pht trin trong tng lai ca cc thit b Internet khng dy khc,cc mng khng dy v cc dch v di ng lin quan vn pht trin.T mt lp trng mng, nhng thch thc t ra bi cc mng, c bit ti tng lin kt v tng mng, rt khc vi mng my tnh c dy truyn thng v th mt chng ring nghin cu khng dy v cc mng in thoi l rt hp lChng ti s bt u chng ny vi mt cuc tho lun ca nhng ngi s dng in thoi di ng, kt ni khng dy, v mng, v mi quan h ca chng vi cc mng ln hn (thng c dy) m chng kt ni. Chng ti s ch ra s khc bit gia nhng thch thc t ra bi bn cht khng dy ca kt ni thng tin trong nhng mng ny , v bi di ng c kh nng kt ni khng dy.Ch ra s khc bit gia khng dy v di ng s cho php chng ta d c lp hn, xc nh, v nm vng cc khi nim quan trng trong tng khu vc. Lu rng c thc s nhiu mi trng mng trong cc nt mng l khng dy nhng khng di ng (v d, cc mng khng dy gia nh hoc vn phng vi cc my trm v mn hnh ln), v c nhng dng gii hn v tnh di ng m khng cn phi kt ni khng dy (v d, mt cng nhn ang s dng mt my tnh xch tay kt ni c dy ti nh sau tt my tnh xch tay v li xe i lm v kt ni my tnh xch tay vi mng c dy ca cng ty). Tt nhin, c nhiu mi trng mng m ngi s dng va khng dy va di ng.Cho mt v d: mt ngi s dng in thoi di ng (ni gh sau ca xe) duy tr mt cuc gi thoi qua phng thc IP v nhiu kt ni TCP ang din ra trong khi li xe xung cao tc 160 km mi gi. y, ti ch giao nhau gia khng dy v di ng chng ta s tm thy nhng thch thc k thut th v nht!Chng ti s bt u thng qua m t cc thit lp trong chng ti s xem xt thng tin lin lc khng dy v mt mng di ng khng dy (v c th l in thoi di ng) ni ngi s dng c kt ni vo c s h tng mng li ln hn bng cch kt ni khng dy ti cc ra mng cnh. Sau chng ti s xem xt cc c im ca lin kt khng dy ny ti mc 6.2. Chng ti a vo mt gii thiu ngn gn v a truy cp phn chia theo m (CDMA), Giao thc truy cp chia s trung gian thng c s dng trong cc mng khng dy, ti mc 6.2. Trong phn 6.3, chng ti s xem xt cc kha cnh cp lin kt ca tiu chun Lan khng dy IEEE 802.11 (WiFi) c chiu su; chng ti cng s ni mt vi li v Bluetooth v cc mng vng c nhn khng dy khc. Trong phn 6.4, chng ti s cung cp mt ci nhn tng quan v truy cp Internet di ng, bao gm c 3G v 4G cng ngh di ng mi ni cung cp c thoi v truy cp Internet tc cao. Trong Phn 6.5, chng ti s ni n tnh di ng, tp trung vo cc vn ca vic nh v ngi s dng in thoi di ng, nh tuyn n ngi s dng in thoi di ng, v chuyn nhng ngi s dng in thoi di tch cc di chuyn t mt mnh ny ti cc mng khc. Chng ti s xem xt lm th no cc dch v di ng c thc hin trong cc tiu chun di ng IP v GSM, ti mc 6.6 v 6,7 tng ng. Cui cng, chng ta s xem xt cc tc ng ca kt ni khng dy v di ng trn giao thc tng truyenf dn v cc ng dng mng ti mc 6.8.6.1 Gii thiuHnh 6.1 cho thy cc thit lp trong chng ti s xem xt cc ch ca truyn d liu khng dy v di ng. Chng ti s bt u bng cch gi chung cuc tho lun ca chng ta bao qut gm mt phm vi rng ca cc mng, bao gm c cc mng LAN khng dy nh IEEE 802.11 v cc mng di ng nh mng 3G; chng ta s i su vo tho lun chi tit hn v kin trc khng dy c th phn sau. Chng ti c th xc nh cc yu t tip theo trong mt mng khng dy: my ch khng dy. Nh trong trng hp ca cc mng c dy, my ch l cc thit b u cui h thng chy cc ng dng. Mt my ch khng dy c th l mt my tnh xch tay, palmtop, in thoi thng minh, hoc my tnh bn. Cc my ch c hoc khng phi l in thoi di ng.QU TRNH LCH S TRUY CP WIFI CNG CNG: SP C CT N CNH BN?WiFi hotspot l a im cng cng ni ngi dng c th tm thy truy cp khng dy 802.11 -ngy cng tr nn ph bin trong cc khch sn, sn bay, v qun c ph trn ton th gii. Nht l cc trng i hc cung cp truy cp khng dy mi ni, v tht kh tm c mt khch sn khng cung cp truy cp Internet khng dy.Trong thp k va qua mt s thnh ph thit k, trin khai, v hot ng cc mng WiFi thnh ph. Tm nhn ca vic cung cp truy cp WiFi ph bin cho cng ng nh mt dch v cng cng (ging nh n ng) -helping thu hp khong cch k thut s bng vic cung cp truy cp Internet cho tt c cng dn v thc y pht trin kinh t. Nhiu thnh ph trn ton th gii, bao gm c Philadelphia, Toronto, Hong Kong, Minneapolis, London, v Auckland, c k hoch cung cp khng dy ph bin trong thnh ph, hoc lm nh vy vi mc khc nhau. Mc tiu Philadelphia l phi "bin Philadelphia thnh hotspot WiFi ln nht ca quc gia gip ci thin gio dc, thu hp khong cch k thut s, thc y pht trin khu vc ln cn , v lm gim chi ph ca chnh ph. -chng trnh y tham vng- mt tha thun gia cc thnh phWireless Philadelphia (mt thc th phi li nhun), v the Internet Service Provider Earthlink-xy dng mt mng li hot ng ca cc hotspots 802.11b trn cc ct n ng v thit b iu khin giao thng 80 phn trm ca thnh ph. Nhng vn ti chnh v hot ng dn n mng c bn cho mt nhm cc nh u t t nhn vo nm 2008, nhng ngi sau ny bn mng tr li cho thnh ph trong nm 2010. Cc thnh ph khc, chng hn nh Minneapolis, Toronto,Hng Kng, v Auckland, thnh cng vi quy m nh hn.Thc t l 802,11 mng hot ng trong vng khng c giy php (v do c th c trin khai m khng cn mua quyn s dng) c v nh lm choh thy hp dn v ti chnh. Tuy nhin, im truy cp 802,11 (xem phn 6.3) c phm vi ngn hn nhiu so vi cc trm gc di ng 3G (xem Phn 6.4), i hi s lng ln hn thit b u cui c trin khai bao ph cc khu vc a l. D liu mng di ng cung cp truy cp Internet, mt khc, hot ng trong ph cp phpngi cung cp dch v di ng phi tr hng t la cho quyn truy cp ph tn mng to thnh mt doanh nghip mng d liu di ng ch khng phi l ch trng ca thnh ph. lin kt khng dy: Mt my ch kt ni vi mt trm gc (c nh ngha di y) hoc vi mt my ch khng dy khc thng qua mt lin kt truyn thng khng dy.Cc cng ngh lin kt khng dy khc nhau c tc truyn dn khc nhau v c th truyn qua khong cch khc nhau. Hnh 6.2 cho thy hai c im quan trng (vng ph sng v tc lin kt) ca nhng tiu chun mng khng dy ph bin. (Con s ny ch c ngha c tnh cho nhng c im ny. V d, mt s loi mng mi ch c trin khai, v tc lin kt c th tng hoc gim vt qu gi tr hin th ty thuc vo khong cch, iu kin knh, v s lng ngi s dng trong cc mng khng dy

Chng ti s gii thiu cc tiu chun trong na u ca chng ny; chng ti cng s xem xt cc c im lin kt khng dy khc (Chng hn nh t l li bit v nhng nguyn nhn ca li bit) ti mc FTrong hnh 6.1, lin kt khng dy kt ni ti my ch khng dy nm ra ca mng vo c s h tng mng ln hn. Kt ni khng dy i khi cng c s dng trong mt mng li kt ni router, switch, v khc thit b mng. Tuy nhin, trng tm ca chng ti trong chng ny l s dng thng tin lin lc khng dy ra Trm Gc: Cc trm gc l mt phn quan trng ca c s h tng mng khng dy.Khng ging nh cc my ch khng dy v kt ni khng dy, mt trm gc khng c bn sao r rng trong mt mng c dy. Mt trm gc chu trch nhim cho vic gi v nhn d liu (v d :cc gi tin) n v i t mt my ch khng dy c kt hp vi trm gc. Mt trm gc thng s chu trch nhim iu phi vic truyn ti ca nhiu my ch khng dy c lin quan. Khi chng ta ni mt my ch khng dy c "kt hp"vi mt trm gc c ngha l (1) my ch trong khong giao tip khng dy ca trm gc v (2) cc my ch s dng trm gc chuyn tip d liu gia n (my ch) v cc mng ln hn. Cc thp di ng trong mng di ng v cc im truy cp mng LAN khng dy 802.11 l nhng v d ca cc trm gc

Hnh 6.2 c im lin kt ca cc tiu chun mng khng dy Trong hnh 6.1, cc trm gc c kt ni vi cc mng ln hn (v d, Internet,cng ty hoc mng gia nh hoc mng in thoi), do hot ng nh mt link-layer chuyn tip gia cc my ch khng dy v phn cn li ca th gii m my ch giao tip. Cc my ch lin kt vi mt trm gc thng c gi l hot ng trong ch c s h tng, v tt c cc dch v mng truyn thng (v d, gn a ch v nh tuyn) c cung cp bi cc mng m mt my ch c kt ni thng qua trm gc. Trong cc mng ad -hoc, cc trm khng dy khng c c s h tng kt ni. Trong trng hp khng c c s h tng nh vy, my mnh phi cung cp cc dch v nh nh tuyn, gn a ch, DNS ging nh dch tn, v nhiu hn na.Khi mt my ch di chuyn vt ra ngoi phm vi ca mt trm gc v vo phm vi ca trm gc khc, n s kt ni vo cc mng ln hn (Tc l, thay i trm gc m n c lin kt) Qu trnh gi l chuyn giao .Tnh di ng nh t ra nhiu cu hi y thch thc. Liu mt my ch c th di chuyn,lm th no tm v tr hin ti cc my ch ca in thoi di ng trong mng li d liu c th c chuyn tip n my ch in thoi di ng? Lm th no a ch c th hin, cho rng mt my ch c th mt trong nhiu a im c th ? Nu my ch di chuyn trong mt kt ni TCP hoc cuc gi thoi, lm th no d liu c nh tuyn kt ni khng b gin on? C s h tng mng: l mng ln m mt my ch khng dy mun lin lc vi.Tm hiu v nhng thnh phn ca mt mng khng dy .Ta thy rng nhng thnh phn ny c th kt hp theo nhiu cch khc nhau to thnh cc mng khng dy. Bn c th tm thy mt nguyn tc phn loi ca cc loi mng khng dy hu ch khi bn c chng ny, hoc c / tm hiu thm v mng khng dy ngoi cun sch ny. cp cao nht, chng ti c th phn loi cc mng khng dy theo hai tiu ch: (i) liu rng mt gi d liu trong mng khng dy i qua ng mt chng hay nhiu chng , v (ii) liu c c s h tng nh mt trm gc trong mng n chng, c s h tng gc . Cc mng ny c mt trm c kt ni vi mt mng khng dy ln hn (nh Internet). Hn na, tt c cc thng tin lin lc gia trm gc ny v mt my ch khng dy c truyn qua mt chng. Cc mng 802.11 s dng trong cc lp hc, qun c ph, hoc th vin; v cc mng d liu di ng 3G m chng ta s tm hiu ngn gn trong mc ny n chng, khng c s h tng. Trong cc mng ny, khng c trm gc c kt ni vi mt mng khng dy. Tuy nhin, nh chng ta s thy, mt nt trong mng n chng ny c th phi hp chuyn i vi cc nt khc.Mng Bluetooth (m chng ta s nghin cu Phn 6.3.6) v mng 802,11 trong ch ad hoc l n chng, mng khng c c s h tng a chng, c s h tng gc. Trong cc mng ny, mt trm gc c kt ni vo cc mng ln hn. Tuy nhin, mt s nt khng dy c th phi chuyn tip thng tin lin lc ca n thng qua cc nt khng dy khc giao tip thng qua trm gc. Mt s mng cm bin khng dy v ci gi l li khng dy mng xp vo t loi ny. a chng , khng c c s h tng. Khng c trm gc trong cc mng ny, v cc nt c th phi tr gi tin qua mt vi nt khc ti ch. Cc nt cng c th di ng, vi kt ni thay i gia cc nt-mt mng di ng ty bin khng dy (MANETs). Nu cc nt di ng l phng tin giao thng , l Mng di dng ty bin trong xe hi (VANET). Nh bn c th tng tng, s pht trin ca cc giao thc mng l mt thch thc v l i tng ca nghin cu hin nayTrong chng ny, chng ta s ch tm hiu vi mng n chng, v c s h tng gc . By gi chng ta nghin cu su hn vo nhng thch thc k thut pht sinh trong khng dy v cc mng di ng. Chng ti s bt u bng cch u tin xem xt cc lin kt khng dy c nhn, chng ta s v tnh di ng sau ny chng ny6.2 Lin kt khng dy v c im mngHy bt u bng cch xem xt mt mng c dy n gin, mt mng gia nh, vi mt switch Ethernet c dy (xem Phn 5.4) kt ni cc my ch. Nu chng ta thay th Ethernet c dy vi mt mng khng dy 802.11, mt giao din mng khng dy s thay th giao din Ethernet c dy ca my ch, v mt im truy cp s thay th cc switch Ethernet, nhng hu nh khng c thay i no l cn thit ti lp mng hoc trn. iu ny cho thy rng chng ta tp trung s ch ca chng ta v cc lp lin kt khi tm kim s khc bit quan trng gia cc mng c dy v khng dy. Tht vy, chng ta c th tm thy mt s khc bit quan trng gia mt lin kt khng dy v c dy Gim cng tn hiu. Bc x in t yu i khi n i qua vt cht (v d, mt tn hiu v tuyn i qua mt bc tng). Ngay c trong khng gian t do tn hiu s phn tn dn n cng tn hiu gim (i khi gi l tn hao ng) khi khong cch gia ngi gi v ngi nhn s tng ln. Nhiu t cc ngun khc. Ngun pht sng v tuyn cng mt tn s s giao nhau. V d in thoi khng dy 2,4 Ghz v mng LAN khng dy 802.11b pht sng trong cng bng tn s. Do ngi s dng mng LAN khng dy 802.11b ni chuyn trn in thoi khng dy 2,4 GHz khng th mong i c mng v in thoi s thc hin tt. Ngoi ra s can thip t cc ngun truyn, ting n in t trong mi trng (V d, mt ng c gn , l vi sng) c th dn n nhiu. a ng truyn. truyn a ng xy ra khi cc b phn ca sng in t phn x i tng v mt t, to ra khong cch khc nhau gia ngi gi v ngi nhn. iu ny dn n gim tn hiu nhn ngi nhn. Di chuyn cc i tng gia ngi gi v ngi nhn c th gy ra a ng ng truyn thay i theo thi gian. i vi mt cuc tho lun chi tit v cc c tnh knh khng dy, cc m hnh v cc php o, xem [Anderson 1995]. Cc cuc tho lun trn cho thy rng cc li bit s c ph bin hn trong lin kt khng dy hn trong cc lin kt c dy. V l do ny, c l khng c g ngc nhin khi giao thc lin kt khng dy (chng hn nh cc giao thc 802.11 chng ti s xem xt phn sau) khng ch s dng m pht hin li CRC m cn c giao thc link-level reliabledata-transfer truyn li khung b li Sau khi xem xt cc li c th xy ra trn mt knh khng dy, chng ta hy chuyn s ch ti my ch nhn c tn hiu khng dy.My ch ny nhn c mt tn hiu in t kt hp ca mt hnh thc suy thoi ca cc tn hiu ban u truyn bi ngi gi (suy thoi do s suy gim v a ng truyn hiu ng m chng ta tho lun trn) v ting n xung quanh trong mi trng. chi s biu thi cng tng i cua tin hiu so vi nhiu nn trong knh truyn d liu (SNR) l mt i lng o cng ca tn hiu nhn (v d, cc thng tin c truyn i) v ting n. SNR thng c o bng n v decibel (dB), bit rng SNR cng ln th ngi nhn cng d dng gii nn c tn hiu truyn i t cc ting n xung quanh.Hnh 6.3 cho thy t l li bit (BER) ni chung xc sut m mt bit d liu truyn i nhn trong bo li ti u thu -so vi SNR cho ba k thut iu ch khc nhau m ha thng tin truyn trn mt knh khng dy l tng ha. Cc l thuyt v iu ch v m ha, cng nh khai thc tn hiu v BER vt qu xa phm vi ca vn bn ny (xem [Schwartz 1980] cho mt cuc tho lun v cc ch ny). Tuy nhin, hnh 6.3 minh ha mt vi c im lp vt l rt quan trng trong s hiu bit lp cao hn cc giao thc truyn thng khng dy:

Hnh 6.3: t l bit li ,bit c truyn v SNR i vi mt SNR nht nh k thut iu ch vi mt tc truyn bit cao (Cho d l li hay khng) s c mt BER cao hn. V d, trong hnh 6.3, vi mt SNR ca 10 dB, iu ch BPSK vi mt tc truyn ti 1 Mbps c mt BER nh hn 10-7, trong khi vi QAM16 iu ch vi mt tc truyn 4 Mbps, BER l 10-1, qu cao c th thc hu ch. Tuy nhin, vi mt SNR c 20dB, QAM16 iu ch c tc truyn ti ca 4 Mbps v mt BER ca 10-7, trong khi iu ch BPSK c tc truyn ti ch c 1 Mbps v mt BER l qu thp c (ngha en) "ra khi bng ." Nu c th chu ng c mt BER 10-7, tc truyn dn cao hn c cung cp bi QAM16 s thch hp k thut iu ch trong trng hp ny. Nhng nhn xt ny lm pht sinh cc c im chnh thc, m t tip La chn ng ca k thut iu ch lp vt l c th c s dng thch ng vi cc k thut iu ch knh iu kin. Cc SNR (v do BER) c th thay i nh l kt qu ca tnh di ng hoc do s thay i trong mi trng. iu ch v m ha thch nghi c s dng trong cc h thng d liu di ng v trong 802.11 WiFi v cc mng d liu di ng 3G m chng ta s nghin cu ti mc 6.3 v6.4. T l li bit cao hn v ngu nhin hn khng phi l s khc bit duy nht gia mt Lin kt c dy v khng dy. Nh rng trong trng hp lin kt c dy, tt c cc nt nhn truyn d liu t tt c cc nt khc. Trong trng hp kt ni khng dy, tnh hnh khng phi l n gin, nh th hin trong hnh 6.4. Gi s trm A c truyn n trm B. cng Gi s rng Trm C c truyn n trm B.Cc vt cn vt l trong mi trng (V d, mt ngn ni hoc mt ta nh) c th ngn A v C truyn cho nhau mc d ng truyn ca A v C c thc s nhiu ti B. iu ny c th hin trong hnh 6.4 (a). Mt kch bn th hai va chm khng b pht hin u thu t vic gim cng ca tn hiu khi n truyn qua mi trng khng dy. Hnh 6.4 (b) minh ha cc trng hp trong A v C c t nh vy m tn hiu ca h khng mnh pht hin tng ng truyn khc, nhng tn hiu ca n mnh nhiu vi nhau ti trm B. Nh chng ta s thy trong phn 6.3, cc vn thit b u cui n v s gim tn hiu lm cho a truy cp trong mng khng dy phc tp hn mangj c dy

.hnh 6.4 Vn ca mng khng dy lin cha im n gy ra bi vt cn(a) v fading (b)6.2.1 CDMANh li t Chng 5 rng khi my ch truyn thng qua mt mi trng chia s, mt giao thc cn thit cc tn hiu c gi bi nhiu ngi gi khng nhiu u thu. Trong chng 5 chng ti m t ba lp hc ca cc giao thc truy cp trung gian: phn vng knh, truy cp ngu nhin, v thay phin nhau. a truy cp phn chia theo m (CDMA) thuc h cc giao thc phn vng knh. N ph bin trong cng ngh mng LAN v mng di ng khng dy. Bi v CDMA rt quan trng trong th gii khng dy chng ta s c mt ci nhn nhanh chng v CDMA trc khi i vo c th cc cng ngh truy cp khng dy trong cc phn tip theo.Trong mt giao thc CDMA mi bit c gi i c m ha bng cch nhn cc bit bng mt tn hiu (code) thay i vi mt tc nhanh hn nhiu (c gi l tc chip) so vi trnh t ban u ca cc bit d liu. Hnh 6.5 cho thy mt v d n gin, l tng ha M ha CDMA. Gi s rng tc bit d liu gc t b m ha CDMA nh ngha cc n v thi gian , mi bit d liu ban u c truyn i i hi mt bit slot time. di l gi tr ca cc bit d liu cho ith bit slot. tin cho ton hc, chng ti i din cho mt bit d liu 0 gi tr l -1. Mi bit slot c chia nh thnh M mini-slot; trong hnh 6.5, M= 8, mc d trong thc t M l ln hn nhiu. Cc m CDMA c s dng bi ngi gibao gm mt chui cc gi tr M, cm, m = 1,. . . , M, ly gi tr +1 hoc -1

Hnh 6.5 v d n gin v CDMA :m ha gi, m ha nhn

Trong v d hnh 6.5, m CDMA M-bit c s dng gi l (1, 1, 1, -1, 1, -1, -1, -1). minh ha cch thc hot ng CDMA, chng ta hy tp trung vo cc bit d liu th i, di. Mth mini-slot ca thi gian truyn bit-di . u ra ca b m ha CDMA, Zi, m, l cc gi tr ca di nhn vi bit mth trong gn m CDMA , cm: Trong mt mi trng n gin, khng c nhiu ca ngi gi, ngi nhn s nhn c bit m ha, Zi, m, v khi phc li cc bit d liu ban u, di ,bi my tnh:

Ngi c c th mun lm vic thng qua v d trong hnh 6.5 thy rng cc bit d liu ban u c thc s phc hi mt cch chnh xc ngi nhn s dng phng trnh 6.2.mi trng l xa l tng, tuy nhin, v nh ni trn, CDMA phi lm vic trong s hin din ca nhiu gi c m ha v truyn d liu bng cch s dngmt m chia khc nhau. Nhng lm th no mt my thu CDMA c th phc h bit d liu ban u ca ngi gi khi nhng d liu bit ang ln xn vi bit c truyn i bi ngi gi khc ? CDMA hot ng theo gi nh rng cc bit truyn nhiu tn hiu ph. iu ny c ngha l, v d, rng nu ba ngi gi gi gi tr 1, v mt ngi gi th t s gi gi tr -1 trong cng mini-slot, sau nhn c tn hiu tt c cc my thu trong khi mini-slot l 2 (v 1 1 11 1 = 2). Trong s hin din ca nhiu ngi gi, ngi gi s truyn m ha ca n, Zs i, m, theo cch thc ging nh trong phng trnh 6.1. Cc gi tr nhn c mt ngi nhn trong mini-slot mth ca bit ith , tuy nhin, by gi l tng cc bit truyn t tt c ngi gi N trong mini-slot:

Tht ngc nhin, nu m ca ngi gi c la chn mt cch cn thn, mi ngi nhn c th phc hi d liu c gi bi ngi gi a ra cc tn hiu tng hp ch n gin bng cch s dng m ca ngi gi bng cch ging nh trong phng trnh 6.2:nh th hin trong hnh 6.6, cho mt v d CDMA hai ngi gi. Cc m CDMA M-bit c s dng bi ngi gi trn l (1, 1, 1, -1, 1, -1, -1, -1), trong khi cc m CDMA ang c s dng bi ngi gi di l (1, -1, 1, 1, 1, -1, 1, 1). Hnh 6.6 minh ha mt my thu ang phc hi cc bit d liu ban u t ngi gi trn. Lu rng ngi nhn c th trch xut cc d liu t ngi gi 1 bt chp s can thip truyn t ngi gi 2. Nh li tng t cocktail ca chng ti t Chng 5. Mt giao thc CDMA tng t nh c ngi thch tic tng ni bng nhiu ngn ng; trong hon cnh nh vy con ngi thc s kh tt tham gia vo cc cuc tr chuyn bng ngn ng m h hiu

Hnh 6.6 v d v hai ngi gi CDMA

6.3 WiFi: 802.11 Wireless LANS

Ph bin ti ni lm vic, nh, c s gio dc, qun c ph, sn bay, v gc ph, cc mng LAN khng dy hin nay l mt trong nhng cng ngh truy cp quan trng nht trn mng Internet ngy nay. Mc d nhiu cng ngh v tiu chun mng LAN khng dy c pht trin vo nhng nm 1990, mt tiu chun ni ln v c dng rng ri: mng LAN khng dy IEEE 802.11, cn c gi l Wifi. Trong phn ny, chng ta s c mt ci nhn tng quan vi mng LAN khng dy xc nh cu trc khung ca n, giao thc truy cp trung bnh ca n, v kt ni mng ca n vi mng LAN Ethernet c dy. C mt s tiu chun 802.11 cho cng ngh mng LAN khng dy, bao gm c 802.11b, 802.11a v 802.11g. Bng 6.1 tm tt cc c im chnh ca cc tiu chun ny. 802.11g l bi n nay cc cng ngh ph bin nht. Mt s ch kp (802.11a / g) v tri-mode (802.11a / b / g) thit b ny cng c sn.Ba tiu chun 802.11 chia s nhiu c im. Tt c chng u s dng cng mt Giao thc truy nhp trung gian , CSMA / CA, m chng ta s tho lun ngay. C ba cng s dng cu trc khung cho khung link-layer. Tt c ba tiu chun c kh nng gim tc truyn dn ca h tip cn trn mt khong cch ln hn.V c ba tiu chun cho php c hai "ch c s h tng" v "ch ad hoc". Tuy nhin, nh th hin trong Bng 6.1, ba tiu chun c mt s khc bit ln lp vt l. Mng LAN khng dy 802.11b c tc d liu 11 Mbps v hot ng trong bng tn khng c giy php ca 2,4-2,485 GHz, cnh tranh v ph tn s vi in thoi 2,4 GHz v l vi sng. 802.1la mng LAN khng dy c th chy tc bit cao hn tn s cao hn. Hot ng ti mt tn s cao hn, cc mng LAN 802.11a c mt khong cch truyn ngn hn cho mt nh mc cng sut v c nhiu ng truyn hn . mng LAN802.11ghot ng trong di tn s thp nh 802.11b v l tng thch vi chun 802.11b (v vy ngi ta c th nng cp cc khch hng tng bc 802.11b) nhng vi tc cao hn tc truyn ca 802.11a, cho php ngi dng c c hai yu t trn Mt tiu chun WiFi tng i mi, 802.11n [IEEE 802.11n 2012] s dng nhiu u vo multiple-output (MIMO) ng-ten; ngha l, hai hoc nhiu ng-ten bn gi v hai hoc nhiu anten pha bn nhn c truyn / nhn tn hiu khc nhau [Diggavi 2004]. Ty thuc vo chng trnhiu ch s dng, tc truyn vi trm megabits mi giy l c th vi chun 802.11n.hnh 6.1: bng tm tt ca tiu chun IEEE 802.116.3.1 The 802.11 Architecture

Hnh 6.7 minh ha cc thnh phn nguyn tc ca kin trc mng LAN khng dy 802.11. Cc khi xy dng c bn ca kin trc 802.11 l b dch v c bn (BSS). Mt BSS c cha mt hoc nhiu trm khng dy v mt trung tmhnh 6.7 Cu trc IEEE 802.11 LAN trm gc, c bit n nh mt im truy cp (AP) trong 802,11. Hnh 6.7 cho thy cc AP trong mi BSS kt ni vi mt thit b kt ni (v d nh mt switch hoc router) hnh thnh Internet. Trong mt mng gia nh in hnh, c mt AP v mt router (thng kt hp vi nhau nh mt n v) ni BSS vi Internet. Nh vi cc thit b Ethernet, mi trm khng dy 802.11 c mt a ch 6-byte MAC c lu tr trong firmware ca adapter trm (card giao din mng 802.11). Mi AP cng c mt a ch MAC cho giao din khng dy ca n. Nh vi Ethernet, nhng a ch MAC c qun l bi IEEE v l duy nht (theo l thuyt) trn ton cu Nh nu trong phn 6.1, mng LAN khng dy m trin khai AP thng c gi nh c s h tng mng LAN khng dy, vi cc "c s h tng" l cc AP cng vi cc c s h tng Ethernet c dy kt ni gia cc AP v mt router.Hnh 6.8 cho thy trm IEEE 802.11 cng c th nhm li to thnh mt mng- ad hoc khng c iu khin trung tm v khng c kt ni vi "th gii bn ngoi." y, mng c hnh thnh "on the fly", bi cc thit b di ng gn nhau cn phi giao tip, v cng l khng c c s h tng mng t trc trong v tr ca chng. Mt mng ad hoc c th c hnh thnh khi nhng ngi c my tnh xch tay kt ni vi nhau (v d, trong mt phng hp, mt on tu, hoc mt chic xe) v mun trao i d liu trong trng hp khng c mt AP tp trung. Hin ang c quan tm rt ln trong mng ad hoc, nh giao tip cc thit b di ng tip tc pht trin. Trong phn ny chng ti s tp trung s ch ca chng ti v c s h tng mng LAN khng dy.

Hnh 6.8 Mt mng ad hoc IEEE 802.11Knh v lin ktTrong 802.11, mi trm khng dy cn phi lin kt vi mt AP trc khi n c th gi hoc nhn d liu lp mng. Mc d tt c cc hip hi s dng chun 802.11, chng ti s tho lun v ch ny c bit trong bi cnh ca IEEE 802.11b / g. Khi mt qun tr vin mng ci t mt AP, ngi qun tr gn mt hoc hai t nhn dng v thit lp dch v, (SSID) ti cc im truy cp. (Khi bn "xem mng c sn "trong Microsoft Windows XP, v d, mt danh sch c hin th hin th SSID ca mi AP trong phm vi.) Ngi qun tr cng phi ch nh mt knh s cho AP. hiu s knh, nh li rng 802,11 hot ng di tn s 2,4 GHz n 2,485 GHz. Trong di 85 MHz ny, 802.11 nh ngha 11 knh phn chng cho. Bt k hai knh l khng chng cho khi v ch khi chng c tch ra bi bn hoc nhiu hn knh truyn . c bit, cc thit lp ca knh 1, 6, v 11 l tp duy nht ca ba knh khng chng cho. iu ny c ngha l mt qun tr vin c th to ra mt mng LAN khng dy vi mt tc truyn ti a 33 Mbps bng cch ci t ba AP 802.11b ti cng v tr vt l, gn cc knh giao 1, 6, v 11 n cc im truy cp Aps , v kt ni mi APS vi mt switch. By gi chng ta c mt s hiu bit c bn v knh 802.11 knh, hy m t mt tnh hung th v (v khng phi hon ton khng ph bin). Mt cm WiFi c v tr a l bt k, ni mt trm khng dy nhn tn hiu mnh m t hai hay nhiu im truy cp. V d, trong nhiu qun c ph thnh ph New York, mt trm khng dy c th nhn tn hiu t nhiu AP ln cn. Mt AP c th c qun l bi cc qun c ph, trong khi cc AP khc c th l trong cc cn h dn c gn qun c ph. Mi AP c kh nng s c nm trong mt subnet IP khc nhau v s c giao mt cch c lp mt knh.By gi gi s bn nhp vo nh mt cm WiFi vi my tnh xch tay ca bn,tm kim truy cp Internet khng dy v mt muffin blueberry. Gi s c nm AP trong cm WiFi. truy cp Internet, trm khng dy ca bn cn phi tham gia chnh xc mt trong cc mng con v do cn phi kt hp vi chnh xc mt trong nhng APs. Lin kt ngha l cc trm khng dy to ra mt si dy v hnh gia chng v AP. C th, ch c nhng lin ktAP s gi cc khung d liu (c ngha l, khung cha d liu, chng hn nh mt datagram) n trm khng dy ca bn, v trm khng dy s gi cc khung d liu vo Internet thng qua cc lin kt AP. Nhng lm th no trm khng dy lin kt vi mt AP c th? V thm na v c bn, nh th no trm khng dy ca bn bit c AP, nu c, th c thuc cm wifi khng ? Cc tiu chun 802.11 yu cu mt AP nh k gi cc khung im hiu, mi ci bao gm SSID v a ch MAC ca AP. Trm khng dy ca bn bit ngi b nh hng ang gi ra khungim hiu, qut 11 knh tm kim khung im hiu t bt c AP c th ngoi cm mng (mt s trong c th c truyn trn cng knh!). Nghin cu v APs c sn t khung beacon, bn (hoc my ch khng dy ca bn) chn mt trong cc im APlin kt. Cc tiu chun 802.11 khng xc nh mt thut ton la chn AP c sn kt hp vi; thut ton c li cho cc nh thit k ca 802.11 firmware v phn mm trong my ch khng dy ca bn. Thng thng, cc my ch s chn AP m khung beacon ca n c tip nhn vi cng tn hiu cao nht. Trong khi cng tn hiu vao tt (xem, v d, hnh 6.3), cng tn hiu khng ch l c im AP m xc nh hiu sut nhn ca mt my ch . c bit, c th chn AP c tn hiu mnh, nhng c th b qu ti bi cc my ch chi nhnh khc (m s cn phi chia s bng thng khng dy ti AP ), trong khi AP trng khng c la chn do tn hiu yu . Mt s cch chn AP khc nhau gn y c xut [Vasudevan nm 2005; Nicholson 2006;Sundaresan 2006 Qu trnh qut knh v lng nghe cc khung beacon c gi l qut th ng (xem hnh 6.9a). Mt my ch khng dy cng c th thc hin qut ch ng thng qua pht i mtkhung d s c nhn bi tt c cc AP trong phm vi my ch khng dy, nh th hin trong hnh 6.9b. AP p ng vi khung yu cu thm d vi mt khung p ng d. Sau cc my ch khng dy c th chn cc AP kt hp trong s cc AP c p ng.Sau khi chn cc AP lin kt, cc my ch s gi mt lin kt khng dyyu cu fram cho AP v AP p ng vi mt khung p ng lin kt. Lu rng yu cu th hai / p ng th hai ny l cn thit vi qut ch ng v mt AP p ng khung yu cu thm d ban u khng bit my ch Aps p ng s chn lin kt vi,ging nh cch m mt client DHCP c th la chn trong s nhiu my ch DHCP (xem Hnh 4.21). Khi kt hp vi mt AP, cc my ch s mun tham gia mng con (a ch IP ca mc 4.4.2) m AP thuc. Do ,cc my ch thng thng s gi mt thng ip pht hin DHCP (xem Hnh 4.21) vo mng con qua cc AP c c mt a ch IP trn mng con. Khi thu c a ch my ch nh mt my ch khc vi mt a ch IP trong mng con . to lin kt vi mt AP c th, cc trm khng dy c th c yu cu xc thc n ti AP. 802,11 mng LAN khng dy cung cp mt s cc phng n xc thc v truy cp. Mt cch tip cn, s dng bi nhiu cng ty, l cho php truy cp vo mng khng dy da trn a ch MAC ca mt trm. Mt Cch tip cn th hai, c s dng bi nhiu qun c ph Internet, s dng tn ngi dng v mt khu.Trong c hai trng hp, cc AP thng giao tip vi mt my ch thc, chuyn tip thng tin gia cc trm khng dy end-point v my ch xc thc s dng giao thc RADIUS [RFC 2865] hoc DIAMETER [RFC 3588]. Tch cc my ch xc thc t cc AP cho php mt my ch xc thc phc v cho nhiu AP, tp trung ha (thng nhy cm) quyt nh xc thc v truy cp trong cc my ch n , v gip AP c chi ph thp, phc tp. Chng ta s xem ti mc 8.8 giao thc mi IEEE 802.11i xc nh cc kha cnh an ninh ca h giao thc 802.11 mt cch chnh xc

Hnh 6.9 Qut ch ng v b ng6.3.2 Giao thc MAC 802.11 Khi mt trm khng dy c kt hp vi mt AP, n c th bt u gi v nhn Khung d liu ti v i t cc im truy cp. Nhng v nhiu trm c th mun truyn khung d liu cng mt lc trn cng mt knh, mt giao thc a truy nhp l cn thit phi hp trong truyn dn. y, mt trm hoc l mt trm khng dy hoc mt AP. Nh tho lun Chng 5, phn 6.2.1, ni rng ri c ba lp ca giao thc a truy cp: phn vng knh (bao gm c CDMA), truy cp ngu nhin, v thay phin nhau. Ly cm hng t s thnh cng rt ln ca Ethernet v giao thc truy cp ngu nhin , cc nh thit k ca 802.11 chn mt giao thc truy cp ngu nhin cho mng LAN khng dy 802.11. Giao thc truy cp ngu nhin ny c gi l CSMA trnh xung t, hay ngn gn hn l CSMA / CA. Nh vi Ethernet ca CSMA / CD, cc "CSMA" trong CSMA / CA l vit tt ca " nhn bit sng mang a truy cp," ngha l mi trm s nhn bit c knh trc khi truyn, v truyn li nu knh bn. Mc d c Ethernet v 802,11 s dng cm ng truy cp ngu nhin, nhng hai giao thc MAC c s khc bit quan trng.u tin, thay v s dng pht hin va chm, 802.11 s dng k thut va trnh chm .Th hai, v t l li bit tng i cao ca cc knh khng dy,802.11 (khng ging nh Ethernet) s dng link-layer nhn / truyn li (ARQ). Chng ti s phn bit trnh va chm t v link-layer ca 802.11 di y.Nh li t mc 5.3.2 v 5.4.2 vi thut ton pht hin va chm ca Ethernet, mt trm Ethernet theo di cc knh khi n truyn ti. Nu trong khi truyn n pht hin c mt trm khc cng ang truyn, n s ngng truyn dn ca n v c gng truyn ti mt ln na sau khi ch i mt khong nh thi gian ngu nhin. Khng ging nh cc giao thc Ethernet 802.03 , giao thc MAC 802.11 khng pht hinva chm. C hai l do quan trng cho vic ny: Kh nng pht hin va chm i hi kh nng gi (tn hiu ring ca trm) v thu ( xc nh xem mt trm khc cng ang truyn) ti cng mt thi gian. Bi v cng ca tn hiu nhn c thng l rt nh so vi cng ca tn hiu truyn ti cc b chuyn i 802.11, r tn km xy dng phn cng c th pht hin mt va chm. Quan trng hn, ngay c khi cc b chuyn i c th truyn ti v nghe cng mt lc (V c th hy b truyn khi n cm nhn mt knh bn), cc b chuyn is vn khng th pht hin tt c cc va chm, do vn thit b u cui n v m dn, nh tho lun trong Phn 6.2.Bi v cc mng LAN 802.11wireless khng s dng pht hin va chm, mt khi mt trm bt u truyn mt frame, n truyn ti cc khung trong ton b; mt khi mt trm c bt u, khng c quay tr li.Khi truyn ton b khung hnh (c bit l khung di) khi va chm c th lm suy gim ng k hiu sut ca mt giao thc a truy cp. gim kh nng va chm, 802.11 s dng mt vi k thut s tranh va chm, m chng ta s tho lun ngn gn. Trc khi xem xt trnh va chm chng ti u tin s cn phi kim tra chng trnh xc nhn tng lin kt ca 802.11. Nh li t Phn 6.2 rng khi mt trm trong mt mng LAN khng dy s gi mt khung hnh, khung c th khng t n ch Trm nguyn vn trong mt lot cc l do. i ph vi c hi tht bi khng ng k ny, cc giao thc MAC 802.11 s dng xc nhn tng lin kt. Nh th hin trong Hnh 6.10, khi cc trm ch nhn mt khung m vt qua cc CRC, n ch i mt khong thi gian ngn gi l Short Inter-frame Space (SIFS) v sau gi li mt khung nhn. Nu cc trm pht khng nhn c mt xc nhn trong mt khong thi gian nht nh, n gi nh rng mt li c xy ra v truyn li cc khung hnh, s dng giao thc CSMA / CA truy cp knh. Nu mt xc nhn khng nhn c sau mt s c nh ca vic truyn li, trm pht t b v loi b cc khung. Sau khi tho lun lm th no 802.11 s dng xc nhn tng lin kt , by gi chng ta m t giao thc 802.11 CSMA / CA . Gi s rng mt trm (trm khng dy hoc mt AP) c mt khung truyn.1. Nu ban u cc trm ny cm nhn c knh nhn ri, n truyn ti khung ca n sau mt thi gian ngn khong thi gian ny c gi l Distributed Inter-frame Space (DIFS)Hnh 6.10.2. Nu khng, cc trm chn mt gi tr li li ngu nhin bng cch s dng h nh phn theo cp s nhn li (nh chng ta gp phi trong mc 5.3.2) v m ngc gi tr ny khi knh c pht hin nhn ri. Trong khi knh c xc nhn bn rn, gi tr m vn ng bng3. Khi b m t n s khng (lu rng iu ny ch c th xy ra trong khi cc knhc xc nhn nhn ri), cc trm truyn ton b khung v sau ch i cho mt s xc nhn.

Hnh 6.10 802.11 s dng link-layer acknowledgments4. Nu mt xc nhn c nhn, cc i pht bit rng khung ca n nhn c mt cch chnh xc ti trm ch. Nu trm c khung khc gi, n bt u giao thc CSMA / CA bc 2. Nu s xc nhn khng c nhn, cc trm pht reenters giai on quay tr li bc 2, vi cc gi tr ngu nhin c chn t mt khong thi gian ln h Nh li CSMA / CD ca Ethernet, giao thc a truy cp (Mc 5.3.2), mt i truyn bt u ngay sau khi knh c xc nhn nhn ri. Vi CSMA / CA, tuy nhin, cc trm c truyn li trong khi m ngc,ngay c khi n cm nhn knhnhn ri .Ti sao CSMA / CD v CDMA / CA c phng php tip cn khc nhau nh y? tr li cu hi ny, chng ta hy xem xt mt kch bn trong hai trm mi trm c mt khung d liu truyn, nhng khng phi ngay lp tc hai trm xc nhn c rng mt trm th ba ang truyn. Vi CSMA / CD ca Ethernet, hai trm s truyn ngay sau khi chng pht hin ra trm th ba truyn xong. iu ny s gy ra va chm nhng khng phi l mt vn nghim trng trong CSMA / CD, v c hai trm s hy truyn v do trnh truyn v ch phn cn li ca khung hnh . Trong 802.11 tnh hnh l kh khc nhau. V 802.11 khng pht hin ra mt v va chm v hy b truyn,mt khung chu mt v va chm s c truyn ton b. Mc tiu trong Do 802.11 l trnh va chm bt c khi no c th. Trong 802.11, nu hai trm cm knh bn rn, c hai ngay lp tc nhp backoff ngu nhin, hy vng chn cc gi tr backoff khc nhau. Nu cc gi tr ny thc s khc nhau, mt khi knh tr nn nhn ri, mt trong hai trm s bt u truyn trc khc, v (nu hai trm khng b n bi nhau ) cc "mt trm" s nghe tn hiu "chin thng ca trm", ng bng b m ca n, v truyn li cho n khi trm chin thng hon thnh truyn dn ca n. Theo cch ny, mt tn kmva trm c trnh. Tt nhin, s va chm vn c th xy ra vi 802.11 trong kch bn: Hai trm c th c n bi nhau, hoc hai trm c th la chn cc gi tr backoff ngu nhin m l gn truyn ti t trm bt u u tin cha n trm th hai. Nh li rng chng tagp phi vn ny trc trong cuc tho lun ca chng ta v cc thut ton truy cp ngu nhin trong trng hp ca hnh 5.12.Gii quyt trm n : RTS v CTSGiao thc MAC 802.11 MAC cng bao gm mt chng trnh ring (c th iu chnh)gip trnh va chm ngay c khi c s hin din ca trm n. Hy tm hiu phuong php ny trong trng hp hnh 6.11, trong c hai trm khng dy v mt im truy cp. C hai trm khng dy u nm trong phm vi ca AP (vng bao ph l vng trn m) v c hai lin kt vi AP.

Hnh 6.11 : V d v trm n :H1 b n do H2 v ngc liTuy nhin, do b m vng tn hiu ca trm khng dy b gii bi bn trong cc vng trn m trong hnh 6.11. Nh vy, mi trm khng dy c n bi trm khc, mc d khng phi l n t AP.By gi hy xem xt ti sao cc trm n c th c vn . Gi s Trm H1 truyn mt khung v khi ang truyn th trm H2 mun gi mt khung n AP. H2 khng nghe ng truyn t H1, u tin s ch i mt Khong thi gian DIFS v sau truyn khung, kt qu l b va chm. Cc knh s b lng ph trong ton b thi gian ca truyn H1 cng nh trong sut Qu trnh truyn ca H2. trnh vn ny giao thc IEEE 802.11 cho php mt trm s dng Request to Send (RTS) v Clear to Send (CTS) kim sot khung dnh quyn truy cp ring vo knh. Khi mt ngi gi mun gi mt khung d liu, u tin n gi mt khung RTS ti AP, cho bit tng thi gian cn thit truyn khung d liu v nhn bit khung (ACK). Khi AP nhn c khung RTS, n phn ng bng cch truyn mt khung CTS. Khung CTS ny phc v hai mc ch: N cho php ngi gi gi v cng ch th cc trm khc khng gi trong khong thi gian ny. Nh vy, trong hnh 6.12, trc khi truyn mt khung d liu, H1 u tin pht mt khung RTS Khung RTS, c nghe tt c cc trm trong vng trn ca n, bao gm c cc AP. Cc AP sau phn ng vi mt khung CTS, c nghe bi tt c cc trm trong phm vi ca n, bao gm c H1 v H2. Trm H2, sau khi nghe cc CTS, dng truyn trong mt khong thi gian quy nh trong khung CTS. Cc khung RTS, CTS, DATA, v ACK c hin thtrong hnh 6.12.

Figure 6.12 Trnh va trm s dng khung RTS v CTS Vic s dng cc khung RTS v CTS c th ci thin hiu sut theo hai cch: Cc vn trm n c gim nh, mt khung d liu di ch c truyn sau khi knh c dnh ring. Bi v cc khung RTS v CTS ngn nn va chm lin quan n RTS hoc CTS s ch ko di trong thi gian ca RTS hoc khung CTS ngn. Mt khi Khung RTS v CTS c truyn i mt cch chnh xc,khung DATA v ACK S c truyn m khng c va chm. Cc bn c th kim tra applet 802.11 trn Website trong sch. Applet tng tc ny m t giao thc CSMA / CA, bao gm c cc RTS / CTS chui gi. Mc d vic trao i RTS / CTS c th gip gim va chm, n cng gii thiu s chm tr v tiu th ti nguyn knh. V l do ny, vic trao i RTS / CTS l ch c s dng (nu c) t knh cho vic truyn ti mt d liu di frame. Trong thc t, mi trm khng dy c th thit lp mt ngng RTS nh vy m RTS / CTS chui c s dng ch khi no khung di hn ngng. V nhiu trm khng dy, cc gi tr ngng RTS mc nh l ln hn ti a di khung, v vy trnh t RTS / CTS c b qua cho tt c cc khung d liu c gi i.S dng 802.11 nh l mt Lin kt im ti imCuc tho lun ca chng ta ang tp trung vo vic s dng 802.11 trong a truy nhp.Nu hai nt tng c ng-ten nh hng, chng c th chanten nh hng vo nhau v chy cc giao thc 802.11 hn l lin kt point-to-point c bn. Phn cng ca 802.11 c chi ph thp, s dng cc anten nh hng v kh nng truyn ti ca 802.11 tng cho php 802.11 c s dng cung cp cc kt ni khng dy poit-to-point qua anten vi khong cch hng kilomet [Raman 2007] m t nh mt mng khng dy a chng hot ng ti cc vng ng bng sng Hng nng thn n c cha kt ni point-to-point6.3.3 Khung IEEE 802.11Mc d khung 802.11 c nhiu im tng ng vi mt khung Ethernet, n cngcha mt s trng chi tit cng dng ca wireless link. cc khung 802.11c th hin trong hnh 6.13. Cc con s trn tng trng trong khung i din cho di ca cc trng trong byte; cc s trn mi trng con trong lnh vc iu khin khung i din cho di ca trng con theo bit. Hy kim tra cc trng trong khung cng nh mt s cc trng con quan trng trong trng iu khin ca khung.Ti d liu v trng CRC

Hnh :6.13 Khung 802.11Ti trung tm ca khung hnh l phn ti d liu, thng bao gm mt gi tin IP hoc mt gi ARP. Mc d trng ny c cho php l 2.312 byte, nhng n thng t hn 1.500 byte, gi mt gi tin IP hoc mt gi ARP. nh vi mt khung Ethernet, mt khung 802.11 bao gm mt 32-bit cyclic redundancy check (CRC) ngi nhn c th pht hin li bit trong khung nhn. Nh chng ta thy, li bit ph bin hn nhiu trong cc mng LAN khng dy hn trong mng LAN c dy, do CRC hu ch hn yTrng a chC l s khc bit ni bt nht trong khung 802.11 l n c bn trng a ch, mi trng c th gi mt a ch MAC 6-byte. Ch c trng MAC ngun v MAC ch liu cho Ethernet? N ch ra rng ba trng a ch cn thit cho cc mc ch lin mng-c th, Khi gi d liu tng mng di chuyn t mt trm khng dy thng qua mt AP ti mt giao din router. Trng a ch th t c s dng khi Aps truyn khung ti AP khc trong ch ad hoc . V y chng ta ch xem xt c s h tng mng nn chng ta hy tp trung s ch ca chng ta trn ba trng a ch u tin. Cc Chun 802.11 nh ngha cc trng nh sau: a ch 2 l a ch MAC ca cc trm truyn cc khung. V vy, nu mt trm khng dy truyn cc khung hnh, a ch MAC ca trm c lp vo trng a ch 2. Tng t nh vy, nu mt AP truyn cc khung hnh, a ch MAC ca AP c chn vo trng a ch 2. a ch 1 l a ch MAC ca cc trm khng dy nhn khung. V vy nu mt trm di ng khng dy truyn cc khung hnh, a ch 1 Cha a ch MAC ca AP ch. Tng t nh vy, nu mt AP truyn cc khung hnh, 1 a ch cha a ch MAC ca cc trm khng dy ch hiu a ch 3, nh li rng BSS (bao gm cc AP v cc trm khng dy) l mt phn ca mt mng con, v mng con ny kt ni vi cc mng con khc thng qua mt s giao din router. a ch 3 cha a ch MAC ca giao din router ny. c c ci nhn su sc hn na vo cc mc ch ca a ch 3, chng ta hy tm hiu thng qua mt lin mng V d trong hnh 6.14. Trong s ny c hai AP mi AP chu trch nhim cho mt s trm khng dy. Mi AP c mt kt ni trc tip vi mt router t kt ni vi mng Internet ton cu. Chng ti nn nh rng mt AP l mt thit b tng mng, v do khng th "ni" IP cng khng hiu a ch IP. By gi ta chuyn mt gi tin t router R1 n trm khng dy H1. Cc b nh tuyn khng nhn thc c rng c mt AP gia n v H1; t quan im ca router, H1 ch l mt my ch trong mt trong cc mng con m n (router) c kt ni. Cc router, bit c a ch IP ca H1 (t a ch ch ca cc gi tin ), s dng ARP xc nh a ch MAC ca H1, cng ging nh trong mt Ethernet LAN thng thng . Sau khi c a ch MAC ca H1, giao din router R1 ng gi cc gi tin trong mt khung Ethernet. Trng a ch ngun ca khung ny cha a ch MAC ca R1, v trng a ch ch cha a ch MAC ca H1.

Hnh 6.14 : Cng dng ca trng a ch trong khung 802.11 , gi khung gia H1 v R1 Khi cc khung Ethernet n AP, AP chuyn i khung Ethernet 802.3 cho mt khung 802.11 trc khi chuyn khung thnh knh khng dy. Cc AP in vo a ch 1 v 2 vi a ch MAC ca n v ca H1 , tng ng nh m t trn. i vi a ch 3, cc AP chn a ch MAC ca R1. Theo cch ny, H1 c th xc nh (t a ch 3) a ch MAC ca giao din router gi cc gi tin vo cc mng con. By gi hy xem nhng g s xy ra khi cc trm khng dy H1 phn ng bng cch di chuyn Gi tin t H1 n R1. H1 to ra mt khung 802.11, lm y cc trng cho a ch 1, a ch 2 vi a ch MAC ca AP v a ch MAC ca H1, tng ng nh m t trn. V a ch 3 H1 chn a ch MAC ca R1. Khi AP nhn c khung 802.11, n chuyn i khung hnh thnh mt khung Ethernet . Trng a ch ngun cho khung ny l a ch MAC ca H1, v trng a ch ch l a ch xc nh a ch MAC ch thch hp khi xy dng cc khung Ethernet. Tm li, a ch 3 ng mt vai tr rt quan trng cho lin mng BSS vi mt mng LAN c dy.S th t, Thi gian, v Cc trng kim sot khungNh li rng trong 802.11, bt c khi no mt trm nhn c mt cch chnh xc mt khung t trm khc, n s gi li mt s xc nhn. Bi v s xc nhn nhn c th b mt, trm gi c th gi nhiu bn sao ca mt khung nht nh. Nh chng ta thy trong cuc tho lun ca chng ti ca giao thc rdt2.1 (Mc 3.4.1), vic s dng s th t cho php bn nhn phn bit gia mt khung mi c pht i v pht li ca mt khung hnh trc . Cc dy s trong khung 802.11 do phc v chnh xc cng mt mc ch y ti cc lp lin kt nh n lm trong cc lp truyn ti trong Chng 3. Nh li rng cc giao thc 802.11 cho php mt i pht dnh knh cho mt khong thi gian bao gm thi gian truyn khung d liu v thi gian truyn ti mt s xc nhn. Gi tr thi hn ny c tnh vo trng thi gian ca khung (cho c khung d liu v cho RTS v khun g CTS). Nh th hin trong hnh 6.13, cc trng iu khin khung bao gm nhiu trng con. Chng ti ch ni mt vi li v mt s trng con quan trng Crow 1997; IEEE 802.11 1999]. Cc trng type v subtype c s dng phn bit vi RTS, CTS, ACK, v cc khung d liu.Cc trng n v i c s dng xc nh ngha ca cc trng a ch khc nhau. ( ngha thay i ty thuc vo ad hoc hay ch c s h tng ang c s dng , trong trng hp ch c s h tng, cho d mt trm khng dy hoc AP ang gi cc frame.) Cui cng trng WEP ch ra liu m ha c s dng hay khng. (WEP c tho lun trong Chng 8.)6.3.4 Di ng trong cng mt mng con IP tng phm vi vt l ca mt mng LAN khng dy, cc cng ty v cc trng i hc thng s trin khai nhiu BSS trong cng mng con IP. iu ny t nhin lm tng vn ca tnh di ng gia cc BSS-lm th no cc trm khng dy lin tc di chuyn t mt BSS ny ti BSS khc trong cc TCP vn ang din ra? Nh chng ta s thy trong phn ny, di ng c th c x l mt cch tng i n gin khi cc BSS l mt phn ca cc mng con. Khi cc trm di chuyn gia cc mng con, giao thc qun l di ng tinh vi hn s cn thit, chng hn nh nhng ngi chng ta s nghin cu Phn 6.5 v 6.6. By gi hy xem xt mt v d c th ca tnh di ng gia cc BSS trong cng Mng con. Hnh 6.15 minh ha hai kt ni BSS vi mt my ch, H1, di chuyn t BSS1 n BSS2. Bi v trong v d ny, cc thit b kt ni m kt ni hai BSS khng phi l mt router, tt c cc trm trong hai BSS, bao gm c APs, thuc cng mng con IP. V vy, khi di chuyn H1 t BSS1 n BSS2, n c th gi cho a ch IP ca n v tt c cc kt ni TCP ang din ra. Nu cc thit b kt ni l mt router, sau H1 s c c c mt IP mi trong mng con khi di chuyn. Thay i a ch ny s lm ri lon (V cui cng chm dt) bt k kt ni TCP no ang din ra H1. Trong Phn 6.6, chng ta s thy lm th no mt giao thc di ng lp mng , chng hn nh IP di ng, c th c s dng trnh vn ny.

Hnh 6.15: Di ng trong cng mt mng conNhng c th nhng g s xy ra khi di chuyn H1 t BSS1 n BSS2? khi H1 i t AP1, H1 pht hin mt tn hiu suy yu t AP1 v bt u qut tm mt tn hiu mnh hn. H1 nhn khung beacon t AP2 ( trong nhiu cng ty v cc trng i hc ci t s c cc SSID ging nh AP1). H1 thot khi lin ktvi AP1 v lin kt vi AP2, trong khi vn gi a ch IP ca n v duy tr phin lm vic ca TCP ang din ra. iu ny gii quyt cc vn handoff t cc my ch v quan im AP. Nhng v vic chuyn i theo hnh 6.15? Lm th no n bit rng my ch chuyn t mt AP ny ti AP khc? Nh bn c th xem li chng 5, Cc cng tc l "self -learning" v t ng xy dng bng chuyn tip ca chng. Tnh nng t hc c o ny x l tnh di chuyn thng xuyn (v d, khi mt nhn vin c chuyn ti mt b phn khc); Tuy nhin, cng tc khng c thit k h tr ngi s dng in thoi di ng cao cp nhng ngi mun duy tr kt ni TCP trong khi di chuyn gia cc BSS. nh gi cc vn y, nh li rng trc khi di chuyn, cc switch c mt u vo trong bng chuyn tip ca n m i cp vi a ch MAC ca H1 vi dao din bn ngoi c ch n l H1 s c dn n H1 qua AP1. khi H1 lin kt BSS2, tuy nhin,frame ca n nn c chuyn n AP2. Mt gii php l cho AP2 gi mt khung Ethernet broadcast vi a ch ngun H1 ti switch sau khi c lin kt mi. Khi switch nhn c frame, n cp nht li bng chuyn tip ca n , cho php H1 nhn c thng qua AP2. Cc nhm tiu chun 802.11f ang pht trin mt giao thc lin AP x l cc vn lin quan .6.3.5 Cc tnh nng nng cao trong 802.11Chng ti s tm tt v 802,11 vi mt cuc tho lun ngn ca hai kh nng nng cao tm thy trong mng 802.11 . Nh chng ta s thy, nhng chc nng ny khng hon ton quy nh trong tiu chun 802.11 , nhng thay v c th c thc hin bi cc c ch quy nh trong tiu chun. iu ny cho php cc nh cung cp khc nhau thc hin nhng kh nng ny s dng phng php tip cn ( c quyn) ca ring mnh , c l em li cho chng mt li th hn 802.11 T l thch ngChng ta nhn thy trong hnh 6.3 cc k thut iu ch khc nhau (c s khc nhau tc truyn m chng cung cp) c thch hp cho trng hp khc nhau SNR. Hy xem xt v d mt ngi s dng in thoi di ng 802.11 ngi c khi to cch trm gc 20m, vi mt t s signal-to-noise cao. Vi SNR cao, ngi s dng c th giao tip vi cc trm gc s dng k thut iu ch lp vt l cung cp tc truyn dn cao, trong khi duy tr mt BER thp. y l mt ngi s dng hnh phc! Gi s by gi m ngi dng s tr thnh in thoi di ng i khi trm gc, vi SNR gim khi khong cch t trm gc tng. Trong trng hp ny, nu cc k thut iu ch c s dng trong cc giao thc 802.11 hot ng gia cc trm c s v ngi s dng khng thay i, cc BER s qu cao khi SNR gim, v cui cng khung truyn i s c tip nhn mt cch khng chnh xc. V l do ny, mt s 802.11 trin khai c kh nng p ng tc v chn cc k thut iu ch lp vt l bn di s dng da trn c tnh knh hin ti hoc gn y. Nu mt nt gi hai khung hnh trong mt hng m khng nhn c s xc nhn (mt du hiu tim n ca li bit trn knh), tc truyn ti ri tr li mc thp hn tip theo. Nu 10 khung hnh trong mt hng c xc nhn, hoc nu mt b m thi gian theo di thi gian k t khi d phng cui cng ht hn tng tc truyn dn vi tc cao hn.Qun l nng lngNng lng l mt ngun ti nguyn qu gi trong cc thit b di ng do ti chun 802.11 cung cp kh nng qun l nng lng cho php cc nt 802.11 gim thiu lng thi gian truyn ti, v nhn c chc nng v mch in khc cn phi c "on". 802.11 qun l nng lng hot ng nh sau . Mt nt c th lun phin gia trng thi ng v thc ( khng ging nh mt sinh vin ng trong mt lp hc ! ) . Mt nt ch ra cho cc im truy cp m n s c i vo gic ng bng cch thit lp bit qun l nng lng trong tiu ca mt khung 802.11 1.B m thi gian trong nt sau c thit lp nh thc nhng nt ngay trc khi AP c ln k hoch gi khung beacon ( nh li rng mt AP thng gi mt khung beacon mi 100 mili giy ) . t AP bit t b bit truyn nng lng nt no s ng , n ( AP ) s khng gi bt k khung hnh no n nt , v s truyn khung hnh dnh cho cc my ch ang ng sau trng thi hot ng ton phn (khng ging nh cc sinh vin ng,trng thi thc gic ny ch yu cu 250 micro giy [Kamerman 1997]!). Cc khung beacon c gi i bi cc AP c cha mt danh sch cc nt c khung c m AP. Nu c c khng m khung hnh cho cc node, n c th tr li trng thi ng. Nu khng, cc nt c th yu cu cc khung m c gi bng cch gi mt tin nhn b phiu cho AP. Vi mt thi gian inter-beacon 100 mili giy, trng thi thc l 250 micro giy, v mt thi gian nh tng t nhn c mt khung beacon v kim tra m bo khng c khung m, mt nt m khng c khung gi hoc nhn c th ng 99% thi gian, kt qu l tit kim nng lng ng k.Cc mng vng c nhn: Bluetooth v Zigbeenh c minh ha trong hnh 6.2, cc tiu chun IEEE 802.11 WiFi nhm mc ch truyn thng gia cc thit b cch nhau ln n 100 mt (tr khi 802.11 c s dng trong mt cu hnh im-im vi mt ng-ten nh hng). Hai giao thc IEEE 802 khc Bluetooth v Zigbee (c nh ngha trong IEEE 802.15.1 v IEEE 802.15.4 tiu chun [IEEE 802.15 2012]) v WiMAX (c nh ngha trong tiu chun IEEE 802.16 [IEEE 802.16d 2004; IEEE 802.16e 2005]) - l tiu chun giao tip trn mt khong cch ngn hn v di hn, tng ng. Chng ti s cp n WiMAX ngn gn khi chng ta tho lun v cc mng d liu di ng ti mc 6.4, v v vy y, chng ti s tp trung nhng mng c khong cch ngn hn.BluetoothMt mng IEEE 802.15.1 hot ng trn mt phm vi ngn, cng sut thp, v mc thp chi ph. N thc cht l mt cng sut thp, tm ngn, tc thp "thay th cp" cng ngh kt ni my tnh xch tay, thit b ngoi vi, in thoi di ng, v in thoi thng minh, trong khi 802.11 c nng lng cao hn, tm trung, cng ngh "truy cp" tc cao. V l do ny, mng 802.15.1 i khi c gi l mng vng c nhn khng dy (WPANs). Cc lin kt v lp vt l ca 802.15.1 da trn c im Bluetooth trc cho cc mng vng c nhn [c t chc nm 2001, Bisdikian 2001]. 802.15.1 hot ng trong di tn v tuyn 2,4 GHz theo cchTDM, vi time slots 625 micro giy. Trong mi time slots mt ngi gitruyn vo mt trong 79 knh, vi knh thay i bit trc nhng t ng sp xp qua cc slot. y l hnh thc knh nhy, c gi l nhy tn quang ph rng (FHSS), lan truyn trong thi gian qua ph tn s. 802.15.1 c th cung cp tc d liu ln n 4 Mbps. 802.15.1 mng l mng ad hoc: Khng c c s h tng mng (v d, mt im truy cp) l cn thit kt ni cc thit b 802.15.1. Nh vy, cc thit b 802.15.1 phi t t chc. 802.15.1 thit b u tin c t chc thnh mt piconet ln n tm thit b hot ng, nh th hin trong hnh 6.16. Mt trong s chng l ch vi cc thit b cn li hot ng l t. Cc nt ch qun l piconet ca n-ng h xc nh thi gian trong piconet, n c th truyn ti trong mi v tr l, v mt t ch c th truyn sau khi ch truyn t vi n trong slot trc v thm ch sau t ch c th truyn cho ch. Ngoi cc thit b t , cng c th ln n 255 thit b cha s dng trong mng. Cc thit b ny khng th giao tip cho n khi trng thi ca chng c thay i t dng sang hot ng bi cc nt ch. bit thm thng tin v 802.15.1 WPANs, ngi c quan tm nn tham kho kin cc ti liu tham kho Bluetooth [nm 2001, Bisdikian 2001] hoc IEEE chnh thc 802.15 trang Web [IEEE 802.15 2012].

Hnh 6.16 A Bluetooth piconetZigbeeMt mng vng c nhn th hai chun ha bi IEEE l tiu chun 802.14.5 [IEEE 802.15 2012] c bit n nh l Zigbee. Trong khi cc mng Bluetooth cung cp mt "cp thay th "tc d liu hn Megabit trn giy, Zigbee c mc ch tit kin nng lng tc d liu thp hn, cc ng dng c chu k thp hn so vi Bluetooth. Trong khi chng ta c th c xu hng ngh rng "ln hn v nhanh hn l tt hn", khng phi tt c cc ng dng mng cn bng thng cao v chi ph cao hn (c chi ph kinh t v nng lng). V d, cm bin nh sng, thit b an ninh, v cc ng tc in treo trn tng tt c cc thit b rt n gin, cng sut thp, nhim v chu k thp, chi ph thp. Zigbee l nh vy, rt ph hp cho cc thit b ny. Zigbee xc nh tc ca knh 20, 40, 100, v 250 Kbps, ty thuc vo tn s knh. Cc nt trong mt mng Zigbee hot ng theo hai cch. Ci gi l "gim chc nng thit b "hot ng nh cc thit b n l di s kim sot ca mt ch" y chc nng thit b, "nhiu nh cc thit b n l Bluetooth. Mt thit b y tnh nng c th hot ng nh mt thit b ch nh trong Bluetooth bng cch kim sot nhiu thit b n l, v nhiuthit b y tnh nng b sung c th cu hnh thnh mt mng trong cc thit b y tnh nng c th nh tuyn khung vi nhau.

Hnh 6.17 : Zigbee 802.14.4 cu trc siu khungnhiu c ch giao thc m chng ti gp phi trong lp lin kt giao thc khc : khung beacon v link-layer bo nhn (tng t 802.11), phng thc truy cp ngu nhin nhn bit sng mang (tng t 802.11 v Ethernet), v c nh, m bo phn b ca time slots (tng t nh DOCSIS). Mng Zigbee c th c cu hnh theo nhiu cch khc nhau. Hy xem xt cc trng hp n gin ca mt thit b n y chc nng iu khin a thit b nhiu gim chc nng trong mt chu k s dng khung beacon. Hnh 6.17 cho thy trng hp cc mng Zigbee chia thi gian thnh nh k siu khung, mt trong s bt u vi mt khung beacon. Mi khung beacon phn chia hnh thnh mt siu thi gian hot ng (trong cc thit b c th truyn) v mt khong thi gian khng hot ng (trong m tt c cc thit b, bao gm b iu khin, c th ng v do tit kim in nng). Cc thi gian hot ng bao gm 16 time-slots, mt s trong c s dng bi cc thit b trong cch truy cp ngu nhin CSMA/CA, v mt s trong c phn b bi b iu khin vi cc thit b c th, do cung cp m bo truy cp knh cho nhng thit b ny. Thng tin chi tit v mng Zigbee c th c tm thy ti [Baronti 2007, IEEE 802.15.4 2012].6.4 Truy cp Internet di ngTrong phn trc, chng ta kim tra lm th no mt my ch Internet c th truy cp Internet bn trong mt im pht WiFi-c ngha l, khi n nm trong vng ln cn ca mt im truy cp 802.11 . Nhng hu ht cc im pht WiFi c mt vng ph sng nh t 10 n 100 mt ng knh. Chng ti lm g khi c mt nhu cu Truy cp Internet khng dy nhng chng ta khng th truy cp vo mt im pht WiFi? in thoi di ng hin nay ph bin trong nhiu lnh vc trn ton th gii, mt chin lc t nhin l m rng mng di ng h tr khng ch in thoi bng ging ni m cn c th truy cp Internet khng dy. L tng nht, truy cp Internet ny s c mt tc tng i cao v h tr di ng lin tc, cho php ngi s dng duy tr cc TCP trong khi i du lch V d, trn mt xe but hoc tu ha vi tc ti v up cao ngi dng thm ch c th duy tr cc phin hi ngh truyn hnh trong khi chuyn vng Kch bn ny khng phi l qu xa vi. Tnh n nm 2012, nhiu nh cung cp in thoi di ng M cung cp cho cc thu bao ca h mt dch v truy cp Internet di ng cho di $ 50 mi thng vi tc bit ti v up hng trm kilobits mi giy. Tc d liu ca mt s megabits mi giytr thnh c sn nh cc dch v d liu bng thng rng nh nhng ngi qua y tr nn trin khai rng ri hn. Trong phn ny, chng ti cung cp mt ci nhn tng quan ngn gn v Cng ngh truy cp Internet hin ti v ang ni. Trng tm ca chng ti y s l c hop u tin khng dy cng nh cc mng kt ni hop u tin khng dy vo mng in thoi ln hn v / hoc Internet; trong phn 6.7 chng ta s xem xt lm th no cuc gi c chuyn ti mt ngi s dng di chuyn gia cc trm gc. Tho lun ngn gn ca chng ti s cung cp m t n gin v cao cp ca cng ngh di ng. Truyn thng di ng hin i, c b rng ln v chiu su, vi nhiu trng i hc cung cp nhiu kha hc v ti ny. c gi tm kim mt s hiu bit su sc hn c khuyn khch xem [Goodman 1997; Kaaranen nm 2001; Lin nm 2001; Korhonen 2003; Schiller 2003; Scourias 2012; Turner nm 2012; Akyildiz 2010], cng nh s xut sc c bit v ti liu tham kho y [Mouly 1992].6.4.1 Tng quan v kin trc mng di ngTrong m t ca chng ta v kin trc mng di ng trong phn ny, chng ti s p dng cc thut ng ca Global System for Mobile Communications (GSM) standards. ( cc t vit tt GSM c bt ngun t Groupe Special Mobile, cho n khi tn ting anh c thng qua, bo qun cc ch ci vit tt ban u.) Trong nhng nm 1980, ngi chu u cng nhn s cn thit cho mt h thng di ng k thut s ton chu u s thay th nhiu h thng di ng tng t khng tng thch, dn n cc tiu chun GSM [Mouly 1992]. Chu u trin khai Cng ngh GSM vi thnh cng ln trong nhng nm u thp nin 1990, v k t c GSM pht trin thnh h thng ln nht th gii in thoi di ng, vi hn 80% tt c cc thu bao di ng trn ton th gii s dng GSM. Khi ngi ta ni v cng ngh di ng, h thng phn loi cc cng ngh theo "th h." Cc th h u tin c thit k ch yu cho truyn thoi. Th h u tin (1G) l h thng tng t FDMA thit k dnh ring cho thng tin lin lc bng ging ni . Nhng h thng 1G l gn nh tuyt chng hin nay, c thay th bng h thng 2G k thut s. Cc h thng 2G gc cng c thit k cho ting ni, nhng sau m rng (2.5G) h tr d liu (v d, Internet) cng nh dch v thoi. Cc h thng 3G hin ang c trin khai cng h tr ging ni v d liu, nhng ngy cng tng v kh nng d liu v cc lin kt truy cp v tuyn tc cao hnlch sin thoi di ng 3G vs LANs khng dyNhiu nh iu hnh in thoi di ng ang trin khai cc h thng di ng di ng 3G vi tc d liu trong nh 2 Mbps v tc d liu ngoi tri 384 kbps v cao hn. Nhng h thng 3G ang c trin trong bng tn c cp php mt s nh iu hnh di ng phi tr khon tin ng k cho chnh ph cp giy php s dng ph. H thng 3G cho php ngi s dng truy cp Internet t cc a im ngoi tri t xa trong khi di chuyn tng t in thoi di ng ngy nay. V d, cng ngh 3G cho php mt ngi s dng truy cp thng tin bn ng trong khi li xe, hoc cc thng tin rp chiu phimtrong khi tm nng trn bi bin. Tuy nhin, c mt cu hi c t ra l h thng 3G khi c m rng c c s dng v gi c v thc t ngi dng thng truy cp c mng LANs khng dy v 3G C s h tng mng LAN khng dy ang c pht trin v gn nh c khp mi nimng LAN khng dy. IEEE 802.11 hot ng 54 Mbps ang c a chung v trin khai rng ri. Gn nh tt c cc my tnh xch tay v in thoi thng minh c trang b vi kh nng LAN 802.11 . Hn na , cc thit b ang c pht trin nh my nh khng dy v khung nh cng c kh nng LAN khng dy nh v nng lng thp c h tr. trm gc Wireless LAN cng c th x l cc thit b in thoi di ng. Nhiu in thoi l c kh nng kt ni vi cc mng in thoi di ng hoc mt Mng IP mt cch t ng hoc s dng mt dch v Skype Voice-over-IP, do c th truyn ging ni di ng v cc dch v d liu 3G Tt nhin, nhiu chuyn gia khc tin rng 3G khng ch s l mt thnh cng ln,m cn l mt cuc cch mng ha cch thc chng ta lm vic v sinh sng. Nhiu kh nng, c WiFi v 3G s tr thnh hai cng ngh khng dy ph bin, vi thit b khng dy t ng chuyn vng la chn cng ngh truy cp cung cp cc dch v tt nht ti v tr vt l hin ti ca h.Cu trc mng di ng, 2G: cc kt ni m thanh ti mng in thoi Thut ng di ng cp n mt thc t rng khu vc ny c bao ph bi mt mng di ng c phn chia theo khu vc phm vi a l thnh cc mng nh, th hinnh hnh lc gic pha bn tri ca Hnh 6.18. Nh vi cc tiu chun 802.11WiFi chng ti nghin cu Phn 6.3.1, GSM c danh php ring ca n ,mi mng nh cha mt trm thu pht gc (BTS) c th truyn tn hiu n v nhn c tn hiu t cc trm di ng trong t bo ca n. Vng ph sng ca mt mng ph thuc vo nhiu yu t bao gm nn lng truyn ca BTS nng lng truyn ca thiets b s dng ,s cn tr ca cc ta nh v cao ca anten tram gc. Mc d hnh 6.18 ch ra mi trm gc cha mt trm pht gc t ti trung tm ca mng.Ngy nay nhiu trm BTS c t ni c 3 mng con giao nhau mi BTS vi anten nh hng c th phc v 3 mng Tiu chun GSM cho h thng di ng 2Gsuwr dng kt hp FDM/TDM (radio) cho giao din khng kh.Nh li chng 1 vi DM tinh khit , cc knh c phn chia thnh cc bn tn, mi bng tn dnh cho mt cuc gi.cng trong chng 1 vi TDM tinh khit thi gian c phn chia thnh cc khung mi khung li c phn chia thnh cc slot .v vy vi h thng kt hp FDM/TDM nu knh c chia thnh bawng tn con F v thi gian c chia thnh T slot sau mi knh s c kh nng h tr ng thi F.T cuc gi.Nh li chng ta xem trong phn 5.3.4 nhng mng truy cp s dng cap cng s dng cch tip cn FDM/TDM kt hp.h thng GSM i hi bng tn 200-KHz vi mi bng h tr 8 cuc gi TDM.Tc gii m ca GMS l 13Kbps v 12.2 Kbps.H thng iu khin ctrm gc ca mt mng GSM s phc v vi trc trm truyn gc. Nhim v ca BSC lphn b knh radio BTS ti cc thu bao di ng ,thc hin phn trang(tm a ch ca ngi dng trong mng) v phn vng ngi s dng in thoi theo ch chng ta s xem xt trong mc 6.7.2. B iu khin trm gc v trm thu pht gc c iu khin ca n to thnh mt h thng trm gc GSM (BSS) .Nh chng ta thy trong phn 6.7 trung tm chuyn mch di ng(MSC) c vai tr cp giy php v tnh ph cho ngi s dng ,thit lp cuc gi,ngt vafchuyeenr giao gia cc t bo .Mt MSC n s cha ti 5 BSCs v th c ti gn 200 nghn thu bao trn mt MSC .mt mng ca nh cung cp di ng s nhiu MSC vi nhng MSC c bit l gateway MSCs kt ni mng di ng ca nh cung cp n mt mng in thoi cng cng ln hn

Hnh 6.18:Cc thnh phn ca kin trc mng do ng 2G GSM6.4.2 Mng d liu di ng 3G : M rng mng internet cho thu bao di ngCuc tho lun ca chng ti ti mc 6.4.1 tp trung vo kt ni ngi s dng thoi di ng kt ni ti mng di ng cng cng . Nhng khi chng ta ang trn ng i, chng ta cng mun c email, truy cp Web, c dch v nh v (v d, bn v nh hng kin ngh) v thm ch xem video. lm c iu ny in thoi thng minh ca chng ta s cn phi chy mt chng giao thc y TCP / IP (bao gm c lin kt vt l, mng, vn chuyn, v cc lp ng dng) v kt ni vo Internet thng qua mng d liu di ng. Cc ch ca cc mng d liu di ng kh bi ri v khng ngng pht trin cc tiu chun nh mt th h (v na th h) thnh cng trc y v gii thiu cc cng ngh v dch v mi vi t vit tt mi lm cho vn ti t hn, khng c c quan chnh thc no t yu cu cho 2.5G, 3G, 3.5G, hoc cc cng ngh 4G lm cho n kh ch ra khc bit gia cc tiu chun cnh tranh. Trong cuc tho lun ca chng ti di y, chng ti s tp trung vo cc UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service) tiu chun 3G c pht trin bi cc d n 3rd Generation Partnership (3GPP) [3GPP 2012 mt cng ngh 3G c trin khai rng ri .Hy ly mt ci nhn t trn xung vo kin trc mng d liu di ng 3G c hin th trong Hnh 6.19.Mng li 3G

Hnh 6.19 Kin trc h thng 3GMng d liu di ng li 3G kt ni cc mng truy cp radio ti mng internet cng cng.mng l vn hnh vi cc thnh phn ca mng truyn ging ni ang tn ti(c bit, MSC) m trc y chng ta gp phi trong hnh 6.18 .Do s lng ln c s h tng tn ti(v dch v c li nhun)trong mng truyn ging ni ang tn ti ,cch tip cn ca cc nh thit k mng d liu 3G l rt r rng: b li mng li di ng truyn ging ni GSM ang tn ti v thm vo chc nng d liu di ng cng song song tn ti vi mng di ng truyn ging ni. Vic thay th-tch hp cc dch v d liu mi trc tip vo li mng truyn ging ni ang s dng dn n cng mt thch thc gp phi trong Mc 4.4.4, ni chng ti tho lun tch hp mi (IPv6) v c tha hng (IPv4) cng ngh trn mng Internet C hai loi nt trong li mng 3G: Serving GPRS Support Nt (SGSNs) v Gateway GPRS Support Node (GGSNs). (GPRS l vit tt ca Generalized Packet Radio Service, mt dch v d liu di ng trong mng 2G; y chng ti tho lun v cc phin bn pht trin ca GPRS trong mng 3G). Mt SGSN c trch nhim a d liu n / i t cc nt di ng trong mng truy cp v tuyn m SGSN c kt ni. SGSN tng tc vi MSC ca mng truyn ging ni cho khu vc , cung cp cho php ngi s dng v chuyn giao cc t bo mng , duy tr (cell) thng tin v tr v cc nt di ng ang hot ng, v thc hin chuyn tip gi tin gia cc nt di ng trong mng truy nhp v tuyn v GGSN. GGSN hot ng nh mt gateway, kt ni nhiu SGSNs vo Internet ln hn. Do A GGSN l phn cui cng ca c s h tng 3G m mt gi tin c ngun gc ti mt nt di ng gp trc khi vo Internet ln hn. i vi th gii bn ngoi, cc GGSN trng ging nh bt k router gateway khc; cc tnh di ng ca cc nt trong mng 3G ca GGSN c n t th gii bn ngoi sau GGSN.Mng truy cp v tuyn 3G : Cnh mngCc mng truy cp v tuyn 3G l mng hop u tin khng dy m chng ta xem nh l mt ngi dng 3G. The Radio Network Controller (RNC) thng kim sot mt s t botrm thu pht tng t nh cc trm gc m chng ta gp phi trong h thng 2G (nhng chnh thc c gi theo cch ni ca 3G UMTS nh mt "Node B" mt tn khng m t!). Lin kt khng dy ca mi t bo hot ng gia cc nt in thoi di ng v mt trm thu pht gc, cng ging nh trong mng 2G , RNC kt ni c mng di ng truyn ging ni chuyn mch thng qua mt MSC, v n chuyn mch gi Internet thng qua mt SGSN. Nh vy, trong ging i di ngv dch v d liu s dng cc mng li khc nhau, h chia s mt truy cp mng v tuyn hop chung u cui . Mt s thay i ng k trong 3G UMTS qua cc mng 2G l thay v s dng Shem FDMA / TDMA ca GSM, UMTS s dng mt k thut gi l CDMA (DS-WCDMA) [Dahlman 1998] trong TDMA slots; TDMA slots, ln lt c sn trn nhiu tn s-mt th v s dng c ba phng php tip cn chia s knh chuyn dng m chng ta trc c xc nh trong Chng 5 v tng t nh cch tip cn trong mng truy nhp cp c dy (xem Mc 5.3.4). S thay i ny i hi mt mng truy cp di ng khng dy 3G mi hot ng song song vi cc mng v tuyn BSS 2G trong hnh 6.19. Cc dch v d liu kt hp vi cc c im k thut WCDMA c gi l HSP (High Speed Packet Access) v ha hn tc d liu ng xung ln ti 14 Mbps.Thng tin chi tit lin quan n mng 3G c th c tm thy ti 3rd Generation Partnership Project (3GPP) trang Web [3GPP 2012].6.4.3 4G: LTEVi h thng 3G hin ang c trin khai trn ton th gii, c th h thng 4G xa pha sau? Chc chn l khng! Tht vy, vic thit k, th nghim u tin, v trin khai ban u ca cc h thng 4G c tin hnh. 4G Long-Term Evolution (LTE) tiu chun a ra bi 3GPP c hai ci tin quan trng trn h thng 3G: Evolved Packet Core (EPC) [Kin trc 3GPP Mng 2012]. EPC l mt n gin ha mng li ton IP m thng nht ring bit chuyn mch di ng mng thoi v mng d liu di ng chuyn mch gi c hin th trong Hnh 6.19. N l mt mng li "all-IP" trong c thoi v d liu s c thc hin trong IP datagram. Nh chng ta thy trong chng 4 v s nghin cu chi tit hn trong Chng 7, m hnh dch v IP vn khng ph hp vi cc yu cu thc hin nghim ngt ca Voice-over-IP (VoIP), tr khi ti nguyn mng c qun l mt cch cn thn trnh (ch khng phi l phn ng) tc nghn. Do , nhim v trng tm ca EPC l qun l ti nguyn mng cung cp cht lng cao ca dch v. Cc EPC cng lm cho mt tch r rng gia iu khin mng v d liu ngi dng , vi nhiu di ng h tr cc tnh nng m chng ta s nghin cu Phn 6.7 c trin khai ti cc trung tm iu khin. Cc EPC cho php nhiu loi mng truy cp v tuyn, bao gm c cc mng truy cp v tuyn 2G v 3G, gn vo li mng. Hai gii thiu rt d c cho EPC l [Motorola 2007; Alcatel-Lucent 2009]. LTE Radio Access Network. LTE s dng s kt hp ca phn chia tn s ghp knh v phn chia thi gian ghp knh trn knh ti xung, c gi l phn chia tn s trc giao (OFDM) [Rohde 2008; Ericsson, 2011]. (Thut ng "trc giao" xut pht t thc t l cc tn hiu gi trn cc knh tn s khc nhau c to ra h can thip rt t vi nhau, ngay c khi tn s knh c t st). Trong LTE, mi nt di ng ang hot ng c phn b mt hoc nhiu 0,5 ms time slots trong mt hoc nhiu hn cc knh tn s. Hnh 6.20 cho thy mt phn b thi gian tm time slots qua bn tn s. Bng cch phn b ngy cng nhiu time slots (Cho d trn cng mt tn s hoc trn cc tn s khc nhau), mt nt di ng l c th t c tc truyn ngy cng cao hn. Khe cm (ti) phn b gia cc nt di ng c th c thc hin thng xuyn nh mi mili giy. Thi gian khc nhau cng c th c s dng thay i tc truyn dn; xem tho lun trc ca chng ta v hnh 6.3 v la chn ng ca iu ch trong cc mng WiFi. Mt s i mi trong cc mng v tuyn LTE l s dng tinh vi nhiu u vo, u ra nhiu (MIMO) ng-ten. tc d liu ti a cho mt ngi s dng LTE l 100 Mbps trn hng down v 50 Mbps theo hng ti, khi s dng gi tr 20MzZ ca ph khng dy .Vic phn b c th ca time slots cc nt di ng khng c u quyn bi tiu chun LTE. Thay vo , cc quyt nh trong cc nt di ng s c php truyn trong mt khong thi gian nht nh trn mt tn s nht nh c xc nh bng cch lp k hochcc thut ton c cung cp bi cc nh cung cp thit b LTE v / hoc cc nh iu hnh mng.Vi lch trnh c hi [Bender 2000; Kolding 2003; Kulkarni 2005],ph hp vi cc giao thc tng vt l vi cc iu kin knh gia ngi gi v ngi nhn v chn ngi nhn m gi tin s c gi da trn cc knh iu kin cho php b iu khin mng v tuyn tn dng tt nht mi trng khng dy. Ngoi ra, u tin ngi s dng v mc hp ng ca dch v (V d, bc, vng, hoc bch kim) c th c s dng trong lch gi h lu truyn gi tin downtream. Ngoi kh nng LTE m t trn, LTE cao cp cho php i vi bng thng downstream hng trm Mbps bng cch phn b tng hp knh ti mt nt di ng [Akyildiz 2010]. Thm cng ngh khng dy 4G WiMAX (World Interoperability cho Microwave Access) -l mt h ca tiu chun IEEE 802.16 khc bit ng k t LTE. Cho d LTE hay WiMAX s tr thnh cng ngh 4G c chn th n vn c s dng, nhng ti thi im vit bi ny (ma xun 2012), LTE dng nh c ngha hn . Mt cuc tho lun chi tit v WiMAX c th c tm thy trn ny Web site ca cun sch.

Hnh 6.20: hai mi slots 0.5 ms c t chc thnh 10 khung 10ms mi tn sMt 8 slots c phn b nh trn hnh6.5 Sp xp tnh di ng: Nguyn tcBao ph bn cht khng dy trong cc lin kt truyn thng trong mt mng khng dy,by gi l lc chuyn s ch ca chng ta vi tnh di ng m cc kt ni khng dy cho php. Theo ngha rng nht, mt nt di ng l mt im c th thay i im kt ni theo thi gian. Bi v tnh di ng c rt nhiu ngha trong c th gii my tnh v in thoi , n s phc v tt cho chng ta, u tin xem xt mt s kha cnh ca tnh di ng trong mt s chi tit.

T quan im cc lp mng, lm th no in thoi di ng l mt ngi s dng? Mt ngi s dng ddienj thoi di ng s trnh by s khc nhau ca nhng thch thc cho cc lp mng, ty thuc v cch anh hay c y di chuyn gia cc im gn vo mng. Ti mt u ca ph trong hnh 6.21, ngi dng c th mang theo mt my tnh xch tay vi mt card mng khng dy xung quanh trong mt ta nh. Nh chng ta thy trong Phn 6.3.4, ngi dng ny l khng di ng t mt gc lp mng. Hn na, nu ngi dng lin kt vi cc im truy cp nh nhau bt k v tr, ngi s dng thm ch khng phi l in thoi di ng t quan im ca cc lp lin kt. u kia ca ph tn, xem xt ngi dng i dc theo xa l trong mt chic BMW 150 km mi gi, i qua nhiu truy cp khng dy mng v mun duy tr mt kt ni TCP khng b gin on ti mt ng dng t xa trong sut chuyn i. Ngi dng ny chc chn l in thoi di ng! Trong gia cc cc c mt ngi dng di chuyn my tnh xch tay t mt v tr (v d, vn phng hoc k tc x) ti ni khc (v d, coffeeshop, lp hc) v mun kt ni vo mng a im mi. Ngi dng ny cng l in thoi di nhng khng cn phi duy tr mt kt ni lin tc trong khi di chuyn gia cc im kt ni mng. Hnh 6.21 minh ha ph ny ca ngi dng di ng t gc nhn ca lp mng.Hnh 6.21 Cc cp ca do ng , t quan im mngTm quan trng ca a ch nt lun khng thay iVi in thoi di ng, s in thoi ca bn, v c bn a ch lp mng ca in thoi ca bn vn khng thay i khi bn i t mt nh cung cp mng di ng ny ti mng di ng khc. Mt laptop c thay i a ch IP khi di chuyn gia cc mng IP? Cu tr li cho cu hi ny s ph thuc rt nhiu vo cc ng dng ang chy. i vi ngi li xe BMW mun duy tr mt kt ni TCP khng b gin on mt ng dng t xa trong khi chy dc theo xa l, n s thun tin nu duy tr cc a ch IP ging nhau. Nh li t chng 3 mt ng dng Internet cn phi bit a ch IP v s cng ca cc thc th t xa m n giao tip. Nu mt thc th di ng c th duy tr a ch IP ca n khi di chuyn, di ng tr nn v hnh t quan im ng dng. C gi tr ln truyn qua-mt ng dng khng cn phi c quan tm vi mt c kh nng thay i a ch IP, v cc m ng dng cng phc v di ng v cc kt ni khng di ng nh nhau. Chng ta s thy trong phn sau in thoi di ng IP cung cp truyn qua, cho php mt nt di ng duy tr a ch IP lu di trong khi di chuyn gia cc mng. Mt khc, mt ngi s dng di ng c th ch n gin l mun tt mt laptop vn phng mang v nh bt ngun v lm vic nh. Nu chc nng my tnh xch tay ch yu nh l mt khch hng trong cc ng dng client-server (v d, gi / c e-mail,duyt Web, n mt my ch t xa) t nh, cc a ch IP c th c s dng bi cc my tnh xch tay m khng phi l vn quan trng. c bit, ngi ta c th chp nhn mt a ch c tm phn b cho cc my tnh xch tay bi cc ISP phc v gia nh. Chng ta thy trong phn 4.4 DHCP cung cp chc nng ny. Nhng h tr c s h tng c dy c sn? Trong tt c cc kch bn ca chng ti trn, chng ti ngm gi nh rng c mt c s h tng c nh m di ng ngi dng c th kt ni, v d, mng ISP ca nh, cc mng truy cp khng dy trong vn phng, hoc cc mng truy cp khng dy trn cao tc. iu g nu khng c c s h tng nh vy tn ti? Nu hai ngi dng trong vng truyn thng ca nhau, h c th thit lp kt ni mng trong trng hp khng c bt k c s h tng-lp mng no khc? Mng Ad hoc cung cp chnh xc nhng kh nng ny. y l khu vc ang pht trin nhanh chng nghin cu ra ct ca mng in thoi di ng v nm ngoi phm vi ca cun sch ny. [Perkins 2000] v IETF Mobile Ad Hoc mng (Manet) Nhm cc trang web lm vic [Manet 2012] cung cp phng php nghin cua trit cc i tng. m t nhng vn lin quan n vic cho php ngi s dng in thoi di ng duy tr mt kt ni ang din ratrong khi di chuyn gia cc mng hy xem xt tng t nh con ngi hai mi ngi ra khi nh v tr nn di ng sng trong cc cn h v thng thay i a ch nu c mt ngi bn c mun gp mt lm th no ngi bn c th tm c a ch di ng ? Mt cch n gin l lin lc ti gia nh v ngi trng thnh di ng s bo cho gia nh bit a cjir hin ti ca mnh(l do c th l b m gip tr tin tthu nh).Gia nh vi a ch di hn l mt a ch ngi khc c th i nh l bc u trong giao tip sau giao tip t nhng ngi bn t nhng ngi bn c th l gin tip (v d, vi th c gi u tin nh ca cha m v sau chuyn tip n ngi ln in thoi di ng) hoc trc tip (v d, vi cc bn cch s dng cc a ch thu c t cc bc cha m gi mail trc tip cho bn in thoi di ng ca c y). Trong mt thit lp mng, nh thng trc ca mt nt di ng (chng hn nh mt my tnh xch tay hoc in thoi thng minh) c bit n nh cc nh mng, v cc thc th trong nh mng thc hin chc nng qun l di ng c tho lun di y Thay mt cc nt di ng c bit n nh l tc nhn nh. Cc mng m trong cc nt di ng hin ang c tr c bit n nh ngoi (hoc truy cp) mng,v cc thc th trong mng li nc ngoi gip cc nt di ng vi cc chc nng qun l di ng tho lun di y c bit n nh mt c v nc ngoi.i vi cc chuyn gia di ng, mng gia nh ca h ging nh mng cng ty ca h, trong khi cc mng truy cp c th l mng ca mt trng i hc h ang truy cp. Hnh 6.22 minh ha cc khi nim, cng nh xc nh cc khi nim xem xt di y. Trong hnh 6.22, lu cc nhnh c chia vi cc router (V d nh cc quy trnh chy trn cc router), nhng chng c th c thc hin trn my ch khc hoc server khc trong mng.6.5.1 nh a chChng ta bn trn rng ngi s dng c truyn thng trn cc ng dng mng l mong mun ca cc nt mng gi a ch ca n khi n di chuyn t mt mng ny ti mng khc .Khi mt nt di ng c tr trong mt mng ngoi tt c lu lng c a ch ti a ch di hn ca nt bay gi cn c nh tuyeenstoiws mng ngoi. C th lm c iu khng? Mt s la chn cho mng ngoi l qung co ti tt c cc mng khc rng nt mng ang c tr trong mng .iu ny c thc hin thng qua chuyn i thng thng gia chn ng ni tuyn v ngoi tuyn v i hi i hi mt vi thay i ti c s h tng nh tuyn ang c.Cc ngoi mng c th n gin qung co ti hng xm ca chng rng chng c nh tyn c bit caotoiws a ch thng tr ca nt di ng (c ngha l, v c bn thng bo cho cc mng khc m n c ng dn chnh xc nh tuyn cc gi tin n a ch thng tr ca nt di ng; xem Phn 4.4). lng ging sau s lan truyn thng tin nh tuyn ny trn ton mng nh l mt phn ca qu trnh bnh thng ca vic cp nht thng tin nh tuyn v cc bng. Khi nt di ng ri mt ngoi mng v kt ni vo mt mng khc ngoi mng mi s qung co tin tc nh tuyn cao n nt di ng, v cc ngoi mng c s rt thng tin nh tuyn ca n lin quan n nt di ng.

Hnh : 6.22 Cc thnh phn ban u ca kin trc mng di ngiu ny gii quyt hai vn cng mt lc v khng lm thay i ngha c s h tng-lp mng. Cc mng khc bit v tr ca nt di ng, v n rt d dng nh tuyn gi d liu n nt di ng, v khi chuyn tip bng s chuyn tip gi d liu ti ngoi mng. Mt nhc im ng k l kh nng m rng. Nu qun l di ng c trch nhim nh tuyn mng, cc router s phi duy tr chuyn tip cho bng khi c kh nng hng triu nt di ng, v cp nht cc mc nh cc nt di chuyn. Mt s hn ch b sung c khm ph trong cc vn phn cui ca chng ny. Mt phng php khc (v mt trong c p dng trong thc t) l y chc nng di ng t li mng ti cnh mng ch trong nghin cu ca chng ti v kin trc Internet lm c iu ny thng qua mng nh ca nt di ng. By gi chng ta xem xt cc tc nhn ngoi mng chi tit hn. Phng php tip cn khi nim n gin nht th hin trong hnh 6.22 l xc nh v tr cc foreign agent ti cc b nh tuyn bin trong ngoi mng. Mt vai tr ca cc foreign agent l chm sc a ch (COA) cho nt di ng, vi phn mng ca COA ph hp vi ngoi mng. C nh vy, hai a ch lin kt vi mt nt di ng a ch thng tr v n COA i khi c bit n nh mt a ch ngoi mng (tng ng vi a ch ca ngi nh trong thanh nin di ng hin ang c tr). Trong v d trong hnh 6.22, cc a ch thng tr ca nt di ng l 128.119.40.186. Khi truy cp vo mng 79.129.13 / 24, cc nt di ng c mt COA 79.129.13.2.Vai tr th hai ca foreign agent l thng bo cho cc home agent nt di ng l thng tr trong mng ca n (foreign agent) v c COA nht nh. Chng ta s thy ngay rng COA s c s dng "nh tuyn li" datagrams n nt di ng thng qua foreign agent ca mnh. Mc d chng ti tch cc chc nng ca nt di ng v cc foreign agent ch l cc nt di ng cng c th m nhn trch nhim ca cc foreign agent. V d, cc nt di ng c th c c mt COA trong ngoi mng (v d, bng cch s dng mt giao thc nh DHCP) v chnh n thng bo home agent ca COA ca n.6.5.2 nh tuyn mt nt di ngChng ta thy cch mt nt di ng c c mt COA v lm th no home agent c th c thng bo v a ch . Nhng c nhng home agent bit COA ch gii quyt mt phn ca vn . Lm th no datagrams c nh a ch v chuyn tip n cc nt di ng? V ch c cc home agent (v khng phi nh tuyn mng rng) bit v tr ca cc nt di ng, n s khng cn kh nng gii quyt n gin mt datagram n a ch thng tr ca nt di ng v gi n vo c s h tng-lp mng. Hai cch tip cn c th c xc nh, m chng ti s tham kho nh tuyn l gin tip v trc tip.nh tuyn gin tip n mt nt di ngu tin chng ta hy xem xt mun gi mt gi tin n mt nt di ng. Trong cch tip cn nh tuyn gin tip, s tng ng ch n gin l gii quyt cc datagram n a ch thng tr ca nt di ng v gi cc gi tin vo mng khng bit liu cc nt di ng l c dn trong mng ca mnh hoc l truy cp vo mt mng ngoi; tnh di ng l nh vy .Datagrams khi ln u tin c chuyn, nh thng l, ti mng gia nh ca cc nt di ng. iu ny c minh ha bc 1 trong hnh 6.23. By gi chng ta chuyn s ch ca chng ta ti cc home agent. Ngoi l trch nhim tng tc vi mt foreing agent theo di cc nt di ng ca COA, cc home agent c mt chc nng rt quan trng. Cng vic th hai ca n l theo di cc gi d liu gi n cc nt mng m home network l home agent nhng ni c tr hin ti l foreign network . Cc home agent chn nhng datagrams v sau chuyn chng vo mt nt di ng trong mt qu trnh hai bc. Cc datagram u tin c chuyn tip n cc foreign agent, bng cch s dng cc nt di ng ca COA (bc 2 trong Hnh 6.23), v sau chuyn tip t cc foreign agent n nt di ng (bc 3 trong hnh 6.23). l bi hc xem xt thay i l trnh ny chi tit hn. Home agent cn a ch cc datagram s dng COA ca nt di ng, v vy m lp mng s nh tuyn cc gi tin n cc foreign network. Mt khc, n c mong mun ri datagram cn nguyn vn v khi tip nhn cc gi tin khng nhn ra rng cc gi tin c chuyn tip qua home agent. C hai mc tiu c th c tha mn bi c nhng home agent ng gi cc datagram ban u hon ton trong mt datagram ln hn.

Hnh 6.23:nh tuyn trc tip ti nt di ng Datagram ln hn c ng a ch v giao cho COA ca nt di ng. Cc foreign agent, "s hu" cc COA, s tip nhn cc datagram mi loi b datagram ban u t bn trong cc gi ng gi ln hn v chuyn tip (bc 3 trong Hnh 6.23) d liu gc ti nt di ng.Hnh 6.24 cho thy gi tin ban u ca mt phng vin ang c gi ti mng gia nh, mt gi d liu ng gi c gi n cc foreign agent, v bn gc datagram c gi n nt di ng. Ngi c s sc nt lu encapsulation / decapsulation m t y l ging vi khi nim v ng hm, tho lun trong chng 4 trong bi cnh ca IP multicast v IPv6. Hy xem xt lm th no mt nt di ng gi datagrams.iu ny l kh n gin khi nt di ng c th gii quyt cc datagram trc tip vin (S dng a ch thng tr ca mnh l a ch ngun, a chie chuyn tip a ch ch). Do nt di ng bita ch ca thm d nn khng cn nh tuyn cc gi tin thng qua cc home agent. iu ny c th hin nh bc 4 trong hnh 6.23.Hy tm tt cuc tho lun ca chng ta v nh tuyn gin tip bng cch lit k cc networklayer mi chc nng cn thit h tr di ng

Hnh 6.24: ng gi v g b Mt giao thc di ng-node-to-ngoi-agent. Cc nt di ng s ng k vi cc i foreign agent khi gn vi foreign network. Tng t nh vy, mt nt di ng s xo ng k vi cc foreign agent khi n ri khi foreign network. giao thc ng k foreign-agent-to-home-agent ,foreign agent sng k COA ca nt di ng vi homee agent. Mt foreign agent khng cnxo ng k mt cch r rng mt COA khi mt nt di ng ri mng ca n, bi v cc ng k tip theo ca mt COA mi khi nt di chuyn n mt mng mi s x l iu ny. Mt giao thc ng gi home-agent datagram. ng gi v chuyn tip datagram ban u ca a ch gin tip trong mt datagram a ch gi n COA. giao thc g b foreign-agent. Chit xut ban u ca datagram ban u ca a ch gin tip t datagram ng gi, v chuyn tip datagram gc n nt di ng.Cc cuc tho lun trc cung cp tt c cc thnh phn foreign agent, home agent, v chuyn tip gin tip cn thit cho mt nt di ng duy tr lin tc kt ni khi di chuyn gia cc mng. Nh mt v d v cch cc thnh phn ph hp vi nhau, gi nh cc nt di ng c gn vo foreign network A, ng k mt COA trong mng A home agent ca mnh, v ang nhn c gi d liu c nh tuyn gin tip thng qua home agent. Cc nt di ng by gi di chuyn n mng B v ng k nc ngoi vi cc foreign agent trong mng B thng bo cho cc home agent ca COA mi ca nt di ng. T im ny, home agent s thay i tuyn datagrams n foreign network B. Nhng g m a ch gin tip quan tm tnh di ng c datagrams c nh tuyn thng qua cng home agent c trc v sau khi di chuyn. Nhng g m home agent quan tm, khng c s gin on trong dng chy ca datagrams-datagrams u tin a vo foreign network A; sau khi thay i trong COA, datagrams c chuyn tip ti foreign network B. Nhng cc nt di ng s thy mt dng chy gin on ca datagrams khi n di chuyn gia cc mng? Min l thi gian gia ngt kt ni nt di ng t mng A (lc ny n khng cn c th nhn c gi d liu qua A) v nh km n vo mng B (lc ny n sng k mt COA mi vi i l nh ca n) l nh, vi datagrams s b mt.Nh li t chng 3 l end-to-end kt ni c th b mt gi tin do mng tc nghn. Mt gi do thnh thong trong mt kt ni khi mt nt di chuyn gia cc mng khng phi l mt vn nghim trng. Nu mt mt thng tin c yu cu, c ch lp trn s phc hi t mt gi tin, cho d kt qu mt mt t s tc nghn mng hoc t ngi dng di ng. Mt cch tip cn gin tip nh tuyn c s dng trong in thoi di ng l tiu chun IP [RFC 5944], nh tho lun trong Phn 6.6.nh tuyn trc tip ti mt nt di ngPhng php nh tuyn gin tip c minh ha trong hnh 6.23 c hn ch l nh tuyn tan gic-gi tin gi n nt di ng phi c nh tuyn trc khi gi ti home agent nh v sau n foreign agent, ngay c khi mt nh tuyn c hiu qu hn tn ti gia a ch gin tip v cc nt di ng. Trong trng hp xu nht, hy tng tng mt ngi s dng in thoi di ng ang s dng foreign agent ca mt trng i hc. Hai ang ngi cnh nhau v trao i d liu qua mng. Datagrams t cc a ch gin tip (trong trng hp ny cc ng nghip ca ngi thm) c chuyn n home agent ca ngi s dng in thoi di ng v sau tr li mt ln na vi foreign network! nh tuyn trc tip khc phc s thiu hiu qu ca tam gic nh tuyn, nhng chi ph s cao hn. Trong cch tip cn nh tuyn trc tip mt a ch gin tip trong mng ca a ch gin tip u tin kaays COA ca nt di ng. iu ny c th c thc hin bi c agent gin tip truy vn cc home agent, gi nh rng (nh trong trng hp ca nh tuyn gin tip) cc nt di ng c gi tr cp nht ln cho COA ca n ng k vi homee agent ca mnh Trong khi nh tuyn trc tip khc phc c nhng vn tam nh tuyn, n cng c nhng thch thc ln: Mt giao thc v tr in thoi di ng ca ngi s dng l cn thit cho cc agent tm thi c c cc nt di ng ca COA (bc 1 v 2 trong hnh 6.25). Khi cc nt di ng di chuyn t mt foreign network khc, lm th no d liu by gi s c chuyn tip n cc foreign agent mi? Trong trng hp ca nh tuyn gin tip vn c gii quyt d dng bng cch cp nht cc COA duy tr bi home agent. Tuy nhin, vi vic nh tuyn trc tip, home agent c truy vn v cc COA bi cc agent tm thi ch mt ln trong ln u tin. Do , vic cp nht COA ti cc home agent khi cn thit s khng gii quyt vn nh tuyn d liu vi foreign agent mi ca nt di ng. Mt gii php l to ra mt giao thc mi thng bo cho cc a ch gin tip ca COA thay i. Mt gii php thay th, v mt trong chng ta s thy c thng qua trong thc t Mng GSM, hot ng nh sau. Gi s d liu ang c chuyn n nt di ng trong mng li nc ngoi, ni cc nt di ng c t khi phinu tin bt u (bc 1 trong hnh 6.26). Chng ti s xc nh foreign agent bng foreign network, ni cc nt di ng ln u tin c tm thy nh foreign agent. Khi nt di chuyn n mt foreign network mi (bc 2 trong Hnh 6.26), cc nt di ng ng k vi foreign agent mi (bc 3), v cc foreign agent mi cung cp cho cc foreign agent vi cc nt di ng mi ca COA (bc 4). Khi foreign network nhn c mt datagramng gi cho mt in thoi di ng ri nt, n c th ti ng gi cc datagram v chuyn tip n n nt di ng (bc 5) bng cch s dng COA mi. Nu nt di ng sau di chuyn mt ln na mt foreign network mi, cc foreign agent trong mng khch mi sau s lin lc vi neo u foreign agent thit lp chuyn tip vo foreign network mi ny.

Hnh 6.25 nh tuyn trc tip n ngi s dng 6.6 IP di ng

Cc kin trc Internet v giao thc h tr tnh di ng c gi chung l IP di ng, c xc nh ch yu trong RFC 5944 cho IPv4. IP di ng mt tiu chun linh hot h tr nhiu ch hot ng khc nhau (v d, hot ng c hoc khng c mt i l nc ngoi), nhiu cch cho cc i l v cc nt di ng khm ph nhau, s dng cc COA mt hoc nhiu, v nhiu hnh thc ng gi. Nh vy, IP di ng l mt tiu chun phc tp, v s yu cu mt cun sch m t chi tit; mt cun sch thc s nh vy l [Perkins 1998b]. Mc tiu khim tn ca chng ti y l cung cp mt ci nhn tng quan v cc kha cnh quan trng nht ca IP di ng v minh ha vic s dng n trong mt vi tnh hung ph bin c th.Cc kin trc IP di ng c cha rt nhiu cc yu t, chng ti xem xt trn, bao gm cc khi nim ca home agent, foreign agent, v ng gi/g b. Cc tiu chun hin nay [RFC 5944] xc nh vic s dng cc nh tuyn gin tip n nt di ng. Cc tiu chun IP di ng bao gm ba phn chnh:Figure 6.di ng c truyn gia cc mng trong nh tuyn trc tip Agent discovery. IP di ng nh ngha cc giao thc c s dng bi a home or foreign agent qung co dch v ca mnh cho cc nt di ng, v cc giao thc cho cc nt di ng thu ht cc dch v ca mt i l nc ngoi hoc nh. ng k vi Home agent. IP di ng nh ngha cc giao thc c s dng bi cc nt di ng v / foreign agent ng k v xo ng k COA vi home agent ca nt i ng nh tuyn gin tip cc gi tin. Tiu chun ny cng xc nh cch thc m datagrams c chuyn tip n cc nt di ng bng a home agent, bao gm cc quy tc cho chuyn tip cc gi tin, cc quy tc x l cc iu kin li, v mt s hnh thc dn gi Cn nhc an ninh ang ni bt trong sut tiu chun IP di ng. V V d, xc thc ca mt nt di ng r rng l cn thit m bo rng mt c hi ngi dng khng ng k a ch khng xut hin vi mt home agent, trong c th gy ra tt c cc gi d liu gi n mt a ch IP c chuyn hng ti ngi s dng s c hi .IP di ng t c an ninh s dng nhiu c ch m chng ta s kim tra trong Chng 8, v vy chng ti s khng gii quyt vn bo mt trong cuc tho lun ca chng ti di y.Agent DiscoveryMt nt IP di ng ti mt mng mi cho d gn vo mt mng li nc ngoi hoc tr li vi mng gia nh ca mnh, phi tm hiu bn cht ca foreign tng ng hoc home agent. Qu thc n l pht hin ca mt foreign agent mi, vi mt a ch mng mi cho php cc lp mng trong mt nt di ng tm hiu n c chuyn thnh mt foreign network mi khng. Qu trnh ny c gi l agent discovery.. agent discovery c th c thc hin theo mt trong hai cch: thng qua agent advertisement hoc thng qua agent solicitation vi agent advertisement mt foreign agent hoc home agent qung co dch v ca n bng cch s dng mt phn m rng hin cc giao thc pht hin router [RFC 1256]. agent periodically pht sng mt thng ip ICMP vi 9 loi trng (router discover) trn tt c cc lin kt m n c kt ni. Thng ip pht hin b nh tuyn cha a ch IP ca router (c ngha l, cc i l), do cho php mt nt di ng tm hiu a ch IP ca agent. Thng ip pht hin router cng cha mt qung co m rng c cha thm thng tin cn thit bi cc nt di ng. Trong s cc lnh vc quan trng hn trong phn m rng l sau y: Home agent bit (H). Ch ra rng agent mt home agent trong ni m n c tr. Foreign agent bit (F). Ch ra rng agent l mt foreign agent cho mng m n c tr. Registration required bit (R). Ch ra rng mt ngi s dng in thoi di ng trong mng mng ny phi ng k vi mt foreign agent. c bit, mt ngi s dng in thoi di ng khng th c c mt a ch quan tm trong foreign network (v d, bng cch s dng DHCP) v gi s chc nng ca foreign agent cho chnh n m khng ng k vi foreign agent M, G bit ng gi. Cho bit mt hnh thc ng gi khc hn ng gi IPin-IP s c s dng. trng a ch quan tm (COA) . Mt danh sch ca mt hoc nhiu hn a ch chm sc cung cp bi foreign agent. Trong v d ca chng ti di y, COA s c lin kt vi cci l nc ngoi, nhng ngi s nhn c gi d liu gi n cc COA v sau chuyn tip chng n mt nt di ng thch hp. Ngi dng di ng s chn mt trong cc a ch nh COA ca mnh khi ng k vi home agent ca mnh. Hnh 6.27 minh ha mt s trng quan trng trong thng ip qung co. Vi agent solicitation, mt nt di ng mun tm hiu v cc nhn vin m khng cn ch i nhn c agent advertisement c th pht sng mt thng bo agent solicitation m ch n gin l mt thng ip ICMP vi kiu gi tr 10. Mt i l nhn c cho mi unicast agent advertisement trc tip n nt di ng, m sau c th tin hnh nh th n nhn c mt qung co khng mong mun.

Hnh 6.27 ICMP thng ip nh tuyn thm d vi mobility agentadvertisement extensionng k vi Home AgentKhi mt nt IP di ng nhn c mt COA, a ch phi c ng k viHome agent. iu ny c th c thc hin hoc thng qua cc foreign agent (ngi sau ng kCOA vi home agent) hoc trc tip bi cc nt IP di ng . Chng ta xem xt Bn bc c lin quan. 1. Sau khi nhn c mt foreign agent advertisemen mt nt di ng gi mt Thng ip ng k IP di ng n cc foreign agent. Cc tin ng k l thc trong mt datagram UDP v gi n cng 434. Cc tin ng k mang mt COA c qung co bi foreign agent, a ch ca home agent (HA), a ch thng tr ca nt di ng (MA), tui th yu cu vic ng k, v ng k m 64-bit. Vic ng k yu cu thi gian l s giy m ng k c gi tr. Nu ng k khng c gia hn ti cc i l nh trong sut cuc i ch nh, vic ng k s tr thnh khng hp l. T ng k hot ng nh mt s th t v phc v ph hp vi mt tr li nhn c vi mt ng k yu cu, nh c tho lun di y.2. The foreign agent nhn c tin nhn ng k v ghi li cc nt di ng a ch IP vnh vin. The foreign agent by gi bit rng n phi c tm kim datagrams cha mt gi d liu ng gi c a ch ch ph hp vi a ch thng tr ca nt di ng. The foreign agent sau gi tin di ng IP ng k (mt ln na, trong mt datagram UDP) n cng 434 ca home agent. Thng ip cha COA, HA, MA, dng ng gi yu cu, yu cu ng k sut i, v nhn ng k.3. The home agent nhn c yu cu ng k v kim tra tnh xc thcv ng n. The home agent lin kt vi a ch IP c nh cc nt di ng vi COA; trong tng lai, datagrams n The home agent v gi n nt di ng by gi s c ng gi v to ng n COA. Cc i l s gi mt nh ng k tr li IP di ng c cha HA, MA, i ng k thc t, v vic xc nh ng k yu cu ang c hi lng vi tr li ny.4. The foreign agent nhn c s tr li ng k v sau chuyn tip nnt di ng. Ti thi im ny, ng k xong, v cc nt di ng c th nhn c gi d liu gi n a ch thng tr ca mnh. Hnh 6.28 minh ha cc bc sau. Lu rng home agent quy nh c th thi gian sng nh hn so vi cc i theo yu cu ca nt di ng. Mt foreign agent khng cn phi xo ng k mt cch r rng mt COA khi mt nt di ng l mng li ca mnh. iu ny s xy ra t ng, khi nt di chuyn n mt mng mi (cho d l mt mng li nc ngoi hoc mng gia nh ca n) v ng k mt COA mi.

Hnh 6.28 : Agent advertisement and mobile IP registrationCc tiu chun IP di ng cho php nhiu kch bn b sung v kh nng trong nhng m t trc y. c gi quan tm nn tham kho kin [Perkins 1998b; RFC 5944].6.7 Qun l Mobility trong Cellular NetworksSau khi kim tra nh th no di ng c qun l trong cc mng IP, by gi chng ta chuyn s ch vi cc mng vi mt lch s lu di ca cc mng in thoi di ng h tr tnh di ng. Trong khi , chng ti tp trung vo cc lin kt khng dy hop u tin trong mng di ng ti mc 6.4, chng ti s tp trung vo tnh di ng, s dng kin trc cc mng di ng GSM [Goodman 1997; Mouly nm 1992; Scourias 2012; Kaaranen nm 2001; Korhonen 2003; Turner 2012] l trng hp nghin cu ca chng tiv c c trin khai lau di v rng ri. Nh trong trng hp ca IP di ng, chng ta s thy rng mt s nguyn tc c bn, chng ti xc nh ti mc 6.5 c th hin trong kin trc ca mng GSM. Ging nh IP di ng, GSM thng qua mt phng php tip cn nh tuyn gin tip (xem Phn 6.5.2), u tin nh tuyn cuc gi cho mng gia nh ca ngi s dng in thoi di ng v t . trnh mt sp bng ch ci ca t vit tt, chng ti s cp n cc PLMN nh GSM n gin nh mng gia nh. Cc mng gia nh l cc nh cung cp di ng m ngi dng di ng c mt thu bao (tc l, cc nh cung cp m ngi s dng ha n hng thng cho di ng dch v). Cc PLMN m chng ti s cp ti ch n gin nh cc mng truy cp, l mng m trong ngi s dng in thoi di ng hin ang c tr. Nh trong trng hp ca IP di ng, trch nhim ca gia nh v cc mng truy cp l kh khc nhau. Cc nh mng duy tr mt c s d liu c gi l ng k v tr nh(HLR), trong c cc s in thoi di ng v thu bao h s vnh vin thng tin cho mi thu bao ca mnh. Quan trng hn, cc HLR cng cha thng tin v cc a im hin ti ca cc thu bao. l, nu mt ngi s dng in thoi di ng hin ang chuyn vng trong mng di ng ca nh cung cp khc, HLR cha thng tin c c (thng qua mt qu trnh chng ta s m t trong thi gian ngn) mt a ch trong mng truy cp n mt cuc gi cho ngi s dng in thoi di ng nn c chuyn. Nh chng ta s thy, mt chuyn i c bit trong mng gia nh, c bit n nh cc dch v Cng Mobile Center (GMSC) Switching c lin lc bi mt phng vin khi mt cuc gi c t cho mt ngi dng in thoi di ng. Mt ln na, trong vic i t trnh mt bng ch ci ca t vit tt, chng ti s cp ti cc GMSC y bi mt nhiu Thut ng m t MSC. Cc mng truy cp duy tr mt c s d liu c gi l ng k v tr khch (VLR). VLR cha mt mc nhp cho mi ngi dng di ng hin ang c trong cc phn ca mng li phc v ca VLR. Mc VLR v th n v i nh ngi s dng in thoi di ng nhp v ri khi mng. Mt VLR thng ng v tr vi trung tm chuyn mch di ng (MSC) iu phi vic thit lp mt cuc gi n v i t mng truy cp.Trong thc t, mng di ng ca nh cung cp s phc v nh l mt mng gia nh cho thu bao ca mnh v nh l mt mng truy cp cho ngi dng di ng c ng k l vi mt khc nhau cung cp dch v di ng.6.7.1 nh tuyn cuc gi n mt ngi dng di ngChng ta ang trong mt v tr m t lm th no mt cuc gi c t cho mt ngi dng in thoi di ng GSM trong mt mng truy cp. Chng ti s xem xt mt v d n gin di y; kch