H1 MAC 地址 R1 MAC 地址
目的地址 源地址
802.3 帧 H1 MAC 地址 AP MAC 地址 R1 MAC 地址
地址 1
802.11 帧
地址 2
地址 3
路由器R1使用ARP 协议得知主机H1的 MAC。
25
地址字段---举例
802.3 帧 -- 802.11 帧
Internet
H1 AP
21
802.11 帧
所需通信时间 (RTS/CTS)
MAC 首部
2
帧控制
帧序号(可靠 ARQ) 同TCP协议中的序号 2
序号
2
持续期
6
地址 1
6
地址 2
6
地址 3
6
地址 4
0 - 2312
数据
4
FCS
2
协议版本
2
类型
4
子类型
1
到 AP
1
从 AP
1
标识
1
重试
1
功能 管理
1
更多 数据
1
WEP
1
顺序
帧类型 (关联，RTS, CTS, ACK, data)
26
14.3 移动网络
无线用户的移动性： 用户在同一个无线网络中移动。 保持相同的IP 用户在接入网络之间移动，在网间移动时 关机。 变化的IP地址 用户在接入网络之间移动，同时保持进行 中的连接。 保持相同的IP
27
相同子网中的移动性
H1 保持相同的IP地址 和正在进行的TCP连接。 H1解除与AP1的关 联，与AP2关联。 交换机通过”自学习“， 更新转发表。 AP2以H1的MAC为 源地址向交换机发送 一个广播帧。
12
无线主机如何与AP建立关联？
被动扫描：无线主机等待接收AP周期性地 发出的信标帧，每个信标帧包含该AP的 SSID和MAC地址。 主动扫描：无线主机主动发出探测请求帧， 然后等待从 AP 发回的探测响应帧。
13
主动扫描与被动扫描
BBS 1 BBS 2 BBS 1 BBS 2
AP 1
1
信号衰减问题:
B, A hear each other B, C hear each other A, C can not hear each other interfering at B
16
CSMA/CA协议
有一个站点（AP或无线主机）要发送一个帧： 1. 如果初始时监听到信道空闲，等待一个分布式 帧间间隔DIFS后发送该帧； 2. 否则，选取一个随机回退值继续侦听，当侦听 到信道空闲时递减该值，当侦听到信道忙时保 值该值； 3. 当回退值为0时，发送帧并等待确认； 4. 目的站收到一个通过CRC校验的帧后，等待一 个短帧间间隔SIFS后发回一个确认帧。 5. 若发送站收到确认，或超时未收到确认，则回 到第2步。
标准 802.11b 802.11a 802.11g 802.11n 频率范围(GHz) 2.4~5 5~6 2.4~5 2.4~5 速率(Mbps) 11 54 54 200
9
802.11 LAN 体系结构
Internet
AP BSS 1
hub, switch 或 router
无线主机通过基站进行通信 基站 = 接入点 (AP) 基本服务集 (BSS) 无线主机 接入点 (AP) 在ad hoc 模式中无基站， 只有无线主机
router
hub or switch BBS 1 AP 1 AP 2 H1 BBS 2
28
14.3.1 移动管理---概念
家乡网络: 移动主机的归属
地(128.119.40.0/24) 动IP支持的路由器
家乡代理: 家乡网络中一个提供移
广域网
乡网络中的固定地址,
(128.119.40.186)
家乡地址: 移动主机在家
是否加密
22
802.11 数据帧的三大部分
MAC 首部，共 30 字节。帧的复杂性都在 帧的首部。 帧主体，即帧的数据部分，不超过2312 字 节。 802.11 帧的长度通常小于 1500 字 节。 帧检验序列 FCS 是尾部，共 4 字节，采用 CRC校验。
23
地址字段
6
地址 1
帧 冻结
t t
帧
避免碰撞的方法
CSMA/CD协议：检测到碰撞后，停止发 送数据。 CSMA/CA协议：不检测碰撞，碰撞发生 后不停止发送。 隐藏站点问题或选择的随机回退值较相近时 可能发生碰撞 碰撞避免的解决方法：预约信道
20
预约信道
发送方在发送数据帧前，先向AP发送一个 请求发送控制帧（Request to Send,RTS），RTS帧包含源地址、目的 地址及需要的通信时间； 当AP收到RTS帧后，广播一个允许发送控 制帧（Clear to Send,CTS）； 其它站点收到CTS帧后，将在CTS指明的时 间内抑制发送。
14.3.2Βιβλιοθήκη 移动管理---注册家乡网络 外地网络
2
广域网
1
外地代理向家乡代理注册： “这个移动主机在我的网络中 ”
移动主机向外 地代理注册
外地代理知道移动主机 家乡代理知道移动主机的位置
32
14.3.3 移动主机的间接选路
外地代理将数据报 转发给移动主机 家乡代理将数据报 转发给外地代理
34
三角路由问题
三角路由问题: 通信者家乡代理移动主机 当移动主机从家乡网络移动到通信者所在网络 中时，产生三角路由问题，影响通信效率。
35
间接选路---移动到新的外部网络
假定移动主机从一个外地网络A移动到另一 个外地网络B 移动主机向网络B的外地代理注册 网络B的外地代理向家乡代理注册 家乡代理更新移动主机的转交地址 家乡代理把数据报转发到网络B 数据报由相同的家乡代理转发，对通信者 而言，移动性是透明的。
通信者：与移动
主机通信的主机
30
14.3.2 移动管理---注册
移动主机从家乡网络移动到外地网络时保持 IP地址不变。 当移动主机在外地网络时，所有指向该主机 的家乡地址的流量需要导向到外地网络。 外地代理： 为移动主机分配一个转交地址 通知家乡代理，该移动主机在它的网络中。
31
6
无线局域网的工作模式
基础设施模式
网络基础设施 主机通过基站连接 到网络中
7
无线局域网的工作模式
自组织模式
（ad hoc ）
无基站 主机本身提供选路、 地址分配、DNS 等网络服务
8
14.2 802.11无线LAN
WiFi：使用802.11协议的无线局域网 特点： 使用CSMA/CA协议 允许基础设施模式和自组织模式
通信者：与移动
主机通信的主机
29
14.3.1 移动管理---概念
家乡地址: (128.119.40.186) 外地网络: 移动主机临时访
问的网络 ( 79.129.13.0/24)
转交地址: 移动主机在外地
网络中的地址(79.129.13.2)
广域网
外地代理: 外地网络中
一个支持移动IP的路由 器。
AP
BSS 2 BSS
10
服务集标识SSID
WiFi丛林：具有多个AP信号的物理区域 管理员安装一个AP时，须为AP分配一个服务集标识 SSID。
11
与AP建立关联
每个无线主机要加入到一个基本服务集 BSS，必须与一个接入点 AP建立关联。 只有关联的 AP 才向这个无线主机发送数据 帧，而这个无线主机也只有通过关联的 AP 才能向因特网发送数据帧。
37
14.3.5 移动IP
移动IP：支持移动性的因特网体系结构和协 议的合称，由RFC 3344定义。 移动IP标准的组成： 代理发现 注册 数据报选路
38
移动IP---代理发现
代理发现：移动主机移动到一个新网络（可 能是家乡网络或外地网络）中时，需要知道 代理的身份（是家乡代理，还是外地代理）。 移动主机通过代理发现，可以： 判断是在家乡还是在外地 检测是否切换了网络 在外地时，得到一个转交地址。 代理发现有两种方法： 代理通告 代理请求
36
14.3.4 移动主机的直接选路
外地代理将数据报转 发给移动主机 通信者将数据报通 过隧道技术直接发 送到外地代理
外地网络
家乡网络
4 2 1 通信者向家乡代理询问 移动主机的转交地址
广域网
3
4 移动主机直接将数 据报发送给通信者
直接选路克服了三角路由问题 对通信者来说，移动性是不透明的
第14章 无线网络和移动网络 14.1 概述 14.2 无线局域网 14.3 移动网络
14.1 概述
无线通信和移动通信的区别: 无线通信：通过无线链路进行通信 移动通信：持移动设备从一个网络移动到 另一个网络而保持通信状态。
2
无线网络有较高的误比特率
信号强度递减 电磁波在穿过物体时强度减弱 其他信号源的干扰 在同一频段发送信息的电磁波将相互干扰 多径传播 电磁波的一部分受物体反射
15
隐藏终端与信号衰减问题
C B A
A的信号强度
B
C
C的信号强度
A
space
隐藏终端问题：
B, A hear each other B, C hear each other A, C can not hear each other means A, C unaware of their interference at B
39
移动IP---代理发现