Computer Network study notes: Chapter IX wireless network.

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Chapter 9: Wireless networks

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WPAN (Wireless Personal Area Network): Wireless Personal Area Network

WLAN (Wireless LAN): WLAN

WI-FI:

Source: https://baike.baidu.com/item/WIFI

Wi-Fi is a technique may be a personal computer, a handheld device (e.g., PDA, cell phone) and other terminals connected to each other in a wireless manner. Wi-Fi is a brand of wireless network communication technology, the Wi-Fi Alliance held (Wi-Fi Alliance). Aims to improve on the IEEE 802.11 between wireless network standard product interoperability . At present, most people will Wi-Fi and the IEEE 802.11 confused. Even equivalent to the Wi-Fi wireless Internet .

This is how we understand, WIFI just a technology in WLAN

WMAN (Wirless Metropolitan Area Network): wireless metropolitan area network

WWAN (Wireless Wide Area Network): wireless WAN connection .WWAN large geographic range, often a country or continent.

Wireless local area network (wlan)

Using the wireless LAN access point (AP, access point) and a wireless LAN set up apparatus, various devices within the network can communicate with each other

wlan signal is very vulnerable to hinder the building, so that the distance is limited

Set up by the wireless LAN is called a Basic Service Set AP:

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It will be connected by cable basic service set, called Extended Service Set

如果两个基本服务集通过交换机连起来,那么它们就是在同一个网段中的,因为没有经过网络层设备

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SSID就说我们常说的无线网络名称,信道是指定的频率

无线路由配置

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啊,我们可以来回顾一下当年是怎么用电话线上网的:

电话线入户后使用分离器,一条接电话,一条接ADSL调制解调器(俗称猫),然后用网线在电脑上创建ADSL拨号连接

而无线路由可以在其内部完成拨号操作:猫-无线路由器-使用设备

我们现在使用光纤,无非是把猫换成了光猫,依然是需要拨号的,也就是使用账号和密码。

注意,无线路由器里面的有线输出接口,相当于起到的是交换机而不是路由器的作用,各个设备都是在一个网段里面的

所以,无线路由器=路由器+交换机+AP,其实是三种设备的结合

无线路由器串联

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两台无线路由器使用网线连接,设备设置到同一个网段

无线路由器中继和桥接

来源:https://www.zhihu.com/question/20380724

Repeater(中继模式)和Bridge(桥接模式)都可以对已有无线信号进行放大,扩展无线覆盖;区别在于中继模式下放大信号后,整个网络只有一个无线信号;而桥接模式是放大前端信号的同时,可以根据需求设置自身的无线信号是否与前端网络相同。设置相同,桥接模式功能等同于中继模式,如果不同,则网络中存在两个不同的无线信号。

现在有些手机和笔记本的无线网卡也支持无线中继功能,也就是一边连接wifi一边放大,据说和驱动有关系,有些芯片是有这个功能的。

移动自组网络

使用无线网卡创建无线网络,实现设备间的互联。这一点很像WLAN direct (WLAN直连)功能,它被认为是蓝牙技术的潜在对手

WWAN使用

先科普一下国内运营商的网络制式:

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  • why 电信?

本文解释了一个在“全网通”手机中为什么电信特殊的原因

来源:https://www.zhihu.com/question/46395366

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最后这个现象应该是芯片设计问题,不能简单地从前文推断出这个限制存在的原因

我们在使用手机时,手机会向最近的基站注册,运营商数据库中会记录每一个手机号所在的基站位置。打电话的时候,信号发送到基站,基站通过查询数据库得知目标设备在哪一个基站,然后通过光纤将信号传输到对应的基站。

当设备移动时,如果跨基站覆盖范围了,那么就会重新注册、更新数据库。这也就解释了为什么我们到某一个城市就会收到欢迎短信、如何获取犯罪分子的大概位置

VoLTE

在不使用VoLTE的情况下,语言业务只有回落至23G和单卡双网络待机两种解决方案。单卡双待机就是同时在2G和4G网络上注册、待机,2G打电话、4G上网

来源:https://www.zhihu.com/question/28887730/answer/88784096

作者:唐李浩

手机的通信功能基本可以分为两种:
1、打电话
2、上网
从通信专业角度来讲,这两种功能叫电路域业务和分组域业务(其中短信可以认为是一种比较特殊的电路域业务),其分别的特点如下:
电路域业务:时延要求高,通信速率要求低但是需要恒定,误码率要求较低,用户体验敏感度高;
分组域业务:时延要求较低,通信速率要求高但不需要恒定,误码率要求高,用户体验敏感度低。

通俗点说,就是打电话的话,即使两人接通电话一句话也不说,系统也必须保证一定的无线资源给通话的双方使用,直到挂断,才回收这部分资源;上网的话,比如你看一部视频,缓冲的时候系统给你分配很多的无线资源,30M的视频1分钟就缓冲完了,那么1分钟后,系统就会把这部分无线资源回收回去给别的有需要的用户使用,等下你这部视频看完了,又需要缓冲下一步视频,系统又重新给你分配无线资源,核心思想是所有用户动态的共享无线资源。

传统无线通信系统的核心网里面,电路域业务和分组域业务对应不同的网元来处理。4G网络的发展趋势为扁平化(接入网去RNC)和融合化(核心网SAE架构演进),在这个趋势下,LTE作为4G标准明确提出了核心网不再有电路域相关网元,所有业务全部承载到分组域里来。
这不是说4G网络不再有电路域业务,而是电路域业务也通过分组域来承载,比如现在的微信电话、QQ电话、SkyPe等VoIP解决方案都是可以在LTE网络下进行电路域业务。但这种第三方的VoIP解决方案存在很多缺点,比如信号稍差的情况下清晰度会成倍下降,移动场景下在不同基站间切换的时候时延很大等。
在Volte新技术还暂不成熟的时候,3GPP对于LTE网络下电路域业务的解决方案有如下2种:
1、终端侧采用单卡双网络待机(OPPO等为代表,缺点为耗电量太大)
2、CSFB也即电路域业务回落至2/3G网络承载(苹果小米等大部分品牌采用,缺点为流程复杂,时延太长,正在进行中的上网业务需要中断)

3GPP标准对于LTE网络的电路域业务终极解决方案为VoLTE(语音LTE网络,俗称高清语音)。其真正的技术名称叫SRVCC(单射频情景下的语音业务连续性保证),就是新增一个IMS网元来连接LTE网络的分组域以及2/3G网络的电路域,根据2/3G网络的电路域和LTE的分组域的具体情况综合处理LTE网络下发起的电路域业务,其业务架构如下:

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对比CSFB方案来说,省略了用户回落至2/3G网络后的接入过程(近似于在2/3G网络里刚开机搜索网络)减少了时延(尤其对移动回落至2G的方案来说),并且进行中的上网业务不需要终端,同时语音清晰度、移动过程中的切换流畅度都比第三方APP的VoIP要强。

移动在年底前基本会完成大规模的VoLTE的部署和推开,联通应该会在2015年上半年前在主要城市完成VoLTE的部署,电信暂不清楚。所以,如果最新的终端支持VoLTE,尽管打开就是了,如果网络支持,那么你将享受到更好的语音通话体验,如果网络不支持也没什么影响。资费方面没什么区别,不管是单卡双待,还是CSFB还是SRVCC,语音通话时长都是一样,不过微信电话等VoIP业务则是消耗流量,不计入套餐通话时长的。

而国内各家运营商对于VoLTE的推广是不一样的:

来源:https://www.zhihu.com/question/41947527

移动和电信迫切需要volte业务,而联通对volte的需要不那么迫切。这是因为三家运营商使用了不同的3g网络。移动3g是td-scdma制式,性能较差,网络覆盖面也不大,因此移动的传统电话业务还是依赖2g网络,而2g网络提供的电话语音质量较差,用户体验不好,因此需要volte。电信2g/3g是cdma制式,性能不错,但技术并非国际主流,支持的终端不多,电信为了摆脱终端劣势,需要尽快摆脱对cdma的依赖,因此也需要volte。而联通3g是wcdma制式,性能好,又是国际主流,支持的终端很多,因此升级到volte的必要性不足,继续由3g提供语音业务也是一个不错的做法。

VoWiFi

在欧美国家,由于Apple的推动,语音除了承载在移动网络,现在iPhone都支持在Wi-Fi上承载,即Voice over Wi-Fi。北美和欧洲很多运营商都开通了Voice over Wi-Fi业务,即在Wi-Fi覆盖时,你打电话其实是在Wi-Fi承载,这种Wi-Fi场景也是可以并发数据和语音的。

来源:https://www.zhihu.com/question/67861988

这种服务的好处是解决了运营商室内覆盖不足的问题,但是这种技术在中国并不流行,主要原因有:

  1. 国内用户没有为wifi付费的习惯
  2. Compared to domestic operators abroad, do much better indoor coverage, without the use of enhanced wifi
  3. wifi call home, this micro-channel already has similar software, and it's free, operators can not make money

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Origin www.cnblogs.com/jiading/p/11808331.html