Kapittel 6 Wireless and Mobile Networks Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet, 3rd edition. Jim Kurose, Keith Ross Addison-Wesley, July 2004. Slides adapted from the slides accompanying the book of Kurose & Ross. © 1996-2004 J.F Kurose and K.W. Ross, All Rights Reserved Norsk versjon: © Christian F Heide, 2004. Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Kapittel 6: Trådløse og mobile nettverk Bakgrunn: antall mobilabonnenter har passert antall trådbundne telefonabonnenter! bærbare PCer, PDAer osv. gir kontinuerlig tilgang til Internett to viktige utfordringer: kommunikasjon over trådløse linker håndtering av brukere som endrer tilknytningspunkt til nettet Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Kapittel 6 6.1 Introduction Wireless 6.2 Wireless links, characteristics CDMA 6.3 IEEE 802.11 wireless LANs (“wi-fi”) 6.4 Cellular Internet Access architecture standards (e.g., GSM) Mobility 6.5 Principles: addressing and routing to mobile users 6.6 Mobile IP 6.7 Handling mobility in cellular networks 6.8 Mobility and higher-layer protocols 6.9 Summary Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Enheter i et tråløst nett trådløse maskiner bærbar, PDA, IP-tlf kjører applikasjoner kan være stasjonær eller mobil trådløs betyr ikke alltid mobilitet nettverks- infrastruktur Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Enheter i et tråløst nett basestasjoner normalt knyttet til et kablet nett relé – ansvarlig for sending av pakker mellom kablet nett og trådløse maskiner i dens område f. eks. GSM basestasjoner og 802.11 aksesspunkter nettverks- infrastruktur Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Enheter i et tråløst nett trådløs link normalt brukt for å knytte trådløse enheter til en base-stasjon kan også benyttes som “stamnett”-link multippel aksess protokoll koordinerer tilgangen til mediet ulike datarater og avstander nettverks- infrastruktur Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Karakteristikker for utvalgte trådløse nett 54 Mb/s 802.11{a,g} 5-11 Mb/s .11 p-til-p link 802.11b 1 Mb/s 802.15 3G 384 Kb/s UMTS/WCDMA, CDMA2000 2G 56 Kb/s IS-95 CDMA, GSM Inne 10 – 30 m Ute 50 – 200 m Midlere avst. ute 200 m – 4 km Stor avst. 5 km – 20 km Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Enheter i et trådløst nett infrastrukturmodus basestasjon knytter mobile enheter til kablet nett handoff (handover): mobilenhet bytter basestasjon uten å bryte forbindelsen nettverks- infrastruktur Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Enheter i et trådløst nett Ad hoc modus ingen basestasjoner noder kan bare sende til noder innen sitt dekningsområde noder organiserer seg selv i et nett, og kan da rute pakker til andre Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Kapittel 6 – hvor er vi? 6.1 Introduction Wireless 6.2 Wireless links, characteristics CDMA 6.3 IEEE 802.11 wireless LANs (“wi-fi”) 6.4 Cellular Internet Access architecture standards (e.g., GSM) Mobility 6.5 Principles: addressing and routing to mobile users 6.6 Mobile IP 6.7 Handling mobility in cellular networks 6.8 Mobility and higher-layer protocols 6.9 Summary Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Karakteristika for trådløse linker Forskjeller fra en kablet link: redusert signalstyrke: radiosignaler dempes kraftig på sin vei interferens fra andre strålingskilder: frekvensbånd deles med andre enheter; mange støykilder flerveisdempning: radiosignalet reflekteres av mange objekter og delene ankommer mottaker ute av fase  destruktiv interferens Dette vanskeliggjør kommunikasjonen (selv for en punkt-til-punkt link) Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Karakteristika for trådløse nett Multiple trådløse sendere og mottagere skaper ekstra problemer (utover multippel aksess): A B C As signal- styrke avstand Cs signal- A B C Problemet med skjulte terminaler B og A hører hverandre B og C hører hverandre A og C kan ikke høre hverandre dvs. A og C vet ikke om at de forstyrrer hverandre hos B Signal fading: B og A hører hverandre B og C hører hverandre A og C kan ikke høre hverandre men interfererer hos B Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Code Division Multiple Access (CDMA) benyttes i flere systemer for trådløs kommunikasjon (mobiltelefon, satellittkommunikasjon, etc) unik “kode” tilordnes hver bruker alle sender samtidig og på samme frekvens, men hver har en “chipping” sekvens (kode) som data kodes med kodet signal = (originale data) * (chipping sekvens) dekoding: indre-produktet (skalarproduktet) av kodet signal og chipping sekvens gjør at samtidige sendinger gir minimal gjensidig interferens (hvis kodene er ortogonale) Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

CDMA koding/dekoding kanal-output Zi,m sender mottager Zi,m= di.cm 1 - Zi,m= di.cm data bit d0 = 1 1 - 1 - 1 - sender tidsluke 1 utsendt signal tidsluke 0 utsendt signal kode tidsluke 1 tidsluke 0 Di = S Zi,m.cm m=1 M mottatt signal 1 - 1 - d0 = 1 d1 = -1 tidsluke 1 dekodet bit tidsluke 0 dekodet bit kode mottager tidsluke 1 tidsluke 0 Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

CDMA: interferens mellom to sendere Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Chapter 6 outline 6.1 Introduction Wireless 6.2 Wireless links, characteristics CDMA 6.3 IEEE 802.11 wireless LANs (“wi-fi”) 6.4 Cellular Internet Access architecture standards (e.g., GSM) Mobility 6.5 Principles: addressing and routing to mobile users 6.6 Mobile IP 6.7 Handling mobility in cellular networks 6.8 Mobility and higher-layer protocols 6.9 Summary Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

IEEE 802.11 trådløse lokalnett (WLAN) 802.11b 2.4 – 2.5 GHz ulisensiert frekvensbånd opp til 11 Mb/s direct sequence spread spectrum (DSSS) på fysisk lag alle sendere bruker samme chipping kode mange installasjoner finnes 802.11a 5 – 6 GHz freksvensbånd opp til 54 Mb/s 802.11g 2.4 – 2.5 GHz frekvensbånd Alle tre standarder benytter CSMA/CA for multippel aksess Alle kan kjøre både med basestasjoner og i ad-hoc modus Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

802.11 LAN arkitektur trådløs maskin kommuni-serer med basesstasjon Internett trådløs maskin kommuni-serer med basesstasjon basestasjon = aksess-punkt (AP) Basic Service Set (BSS) (samme som celle) i infrastruktur-modus, består av: trådløse maskiner aksesspunkter (AP): base station I ad hoc modus: kun maskiner – ikke AP AP hub, svitsj eller ruter AP BSS 1 BSS 2 Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

802.11: Kanaler, assosiasjon maskin må assosiere seg med et AP 802.11b: 2.4 GHz - 2.485 GHz bånd deles i 11 kanaler på ulike frekvenser AP-admin velger frekvens for AP interferens mulig: annen AP i nærheten kan ha valgt samme kanal maskin må assosiere seg med et AP scanner kanaler, lytter etter beacon-rammer som inneholder navnet til AP (SSID) og dens MAC-adresse velger den AP den ønsker å knytte seg til kan utføre autentisering [kapittel 8] vil normalt kjøre DHCP for å få IP-adresse i APs subnett Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

IEEE 802.11: multippel aksess unngå kollisjoner 802.11: CSMA – lytt før du sender unngår da å kollidere med sending som alt er i gang 802.11: ingen kollisjonsdeteksjon! vanskelig å oppdage kollisjoner mens man sender fordi mottatte signaler er svake og mottaker avskrudd under sending kan uansett ikke oppdag alle kollisjoner: problem med skjulte terminaler og signaldemping mål: unngå kollisjoner: CSMA/CA – collision avoidance A B C As signal- styrke avstand Cs signal- Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

IEEE 802.11 MAC-protokoll: CSMA/CA 802.11 sender 1. hvis kanal er ledig i tiden DIFS så send hele rammen (ingen CD) 2. hvis kanal er opptatt velg en tilfeldig ventetid (“random backoff time”) timer starter nedtelling når kanalen blir ledig send rammen når timer utløper dersom ACK ikke mottas, øk “random backoff” intervallet og gjenta 2 802.11 mottager - hvis ramme mottatt OK svar med ACK etter tiden SIFS (ACK nød-vendig pga problemet med skjulte terminaler) sender mottager DIFS data SIFS ACK Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Collision avoidance (CA) idé: tillat sender å reservere en kanal for en ramme istf “random access”: unngå kollisjoner med store rammer senderen sender først en liten “request-to-send” (RTS) ramme til AP ved bruk av CSMA RTSer kan kollidere, men de er små AP kringkaster en “clear-to-send” (CTS) som svar CTS høres av alle noder sender kan sende sin ramme andre noder avstår fra å sende Unngår kollisjon av datarammer ved bruk av små reservasjonsrammer Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Collision avoidance: RTS-CTS utveksling B AP RTS(A) RTS(B) reservasjonskollisjon RTS(A) CTS(A) DATA (A) ACK(A) B avstår tid Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

802.11 ramme: adressering ramme kontroll varighet adresse 1 2 4 3 data CRC 6 0 - 2312 sekvens nummer Adresse 4: dersom rammen kommer fra annen BSS benyttes denne til logisk avsender, mens adresse 3 da benyttes til logisk mottager Adresse 1: MAC-adresse til fysisk mottaker av rammen Adresse 3: Dersom rammen skal internt i BSS inneholer denne MAC-adressen til logisk avsender eller mottager dersom rammen har gått eller skal gå via AP Adresse 2: MAC-addresse til fysisk avsender av rammen Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

802.11 ramme: adressering Internett ruter H1 R1 AP AP MAC adr H1 MAC adr R1 MAC adr adresse 1 adresse 2 adresse 3 802.11 ramme H1 R1 R1 MAC adr AP MAC adr dest. address source address 802.3 ramme Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

802.11 ramme: mer rammens sekvensnr (for pålitelig ARQ) varighet av reservert sendetid (RTS/CTS) ramme- kontroll varighet adresse 1 2 4 3 data CRC 6 0 - 2312 sekvens nummer Type Fra AP Subtype Til Flere frag. WEP Mer data Effekt styring Retry Rsvd Protokoll- versjon 2 4 1 rammetype (RTS, CTS, ACK, data) Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

802.11: mobilitet innen et subnett H1 forblir i samme IP subnett: IP-adressen kan beholdes svitsj: hvilket AP er H1 assosiert med? selvlæring (kap. 5): svitsj ser på hvilken port rammer fra H1 kommer inn og husker dette ruter hub eller svitsj BSS 1 AP 1 AP 2 H1 BSS 2 Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

802.15: personal area network (PAN) mindre enn 10 m i diameter erstatning for ledninger (mus, tastatur, hodetelefoner) ad hoc: ingen infrastruktur master/slave: slaver ber master om tillatelse til å sende master gir tillatelse 802.15: videreutvikling av Bluetooth-spesifikasjonen 2.4 – 2.5 GHz frekvensbånd opp til 721 kb/s P S P deknings- radius M S S P P M S Master-enhet Slaveenhet Parkerte enheter (inaktive) P Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Kapittel 6 – hvor er vi? 6.1 Introduction Wireless 6.2 Wireless links, characteristics CDMA 6.3 IEEE 802.11 wireless LANs (“wi-fi”) 6.4 Cellular Internet Access architecture standards (e.g., GSM) Mobility 6.5 Principles: addressing and routing to mobile users 6.6 Mobile IP 6.7 Handling mobility in cellular networks 6.8 Mobility and higher-layer protocols 6.9 Summary Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Komponenter i et mobiltelefonnett MSC knytter celler sammen og til omverdenen håndterer oppsett av samtaler håndterer mobilitet dekker et geografisk område basestasjon (BS) analogt med 802.11 AP mobile brukere knyttet til nettet gjennom BS luftgrensesnitt: fysisk- og linklagsprotokoll mellom mobil og BS celle Mobile Switching Center Offentlig telefonnett og Internet trådbundet nett Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Mobilnett: det første hopp To teknikker for deling av mobil-til-BS frekvens-spektrum kombinert FDMA/TDMA: deler frekvensspekteret inn i frekvenskanaler og deler så hver kanal i tidsluker CDMA: code division multiple access frekvens- bånd tidsluker Kombinert FDMA/TDMA Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Mobiltelefonistandarder: en kort oversikt 2G systemer: talekanaler IS-136 TDMA: kombinert FDMA/TDMA (nord-amerika) GSM (global system for mobile communications): kombinert FDMA/TDMA systemet med størst utbredelse IS-95 CDMA: code division multiple access CDMA-2000 TDMA/FDMA GPRS EDGE UMTS IS-136 IS-95 GSM Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Mobiltelefonistandarder: en kort oversikt 2.5 G systemer: tale- og datakanaler for de som ikke kan vente på 3G: utvidelser til 2G general packet radio service (GPRS) videreutvikling fra GSM data sendes på multiple kanaler (dersom tilgjengelig) enhanced data rates for global evolution (EDGE) videreutvikling fra GSM, benytter mer avansert modulasjon Datarater opp til 384 kb/s CDMA-2000 (fase 1) datarater opp til 144 kb/s videreutvikling fra IS-95 Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Mobiltelefonistandarder: en kort oversikt 3G systemer: tale/data Universal Mobile Telecommunications Service (UMTS) GSMs neste trinn, men benytter CDMA CDMA-2000 Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Kapittel 6 – hvor er vi? 6.1 Introduction Wireless 6.2 Wireless links, characteristics CDMA 6.3 IEEE 802.11 wireless LANs (“wi-fi”) 6.4 Cellular Internet Access architecture standards (e.g., GSM) Mobility 6.5 Principles: addressing and routing to mobile users 6.6 Mobile IP 6.7 Handling mobility in cellular networks 6.8 Mobility and higher-layer protocols 6.9 Summary Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Hva er mobilitet? grader av mobilitet: trådløs bruker ingen mobilitet stor mobilitet trådløs bruker som alltid bruker samme aksesspunkt bruker som knytter seg til nettet fra ulike steder fra gang til gang, benytter DHCP mobil bruker som bytter aksesspunkt mens forbindelser er oppe (som en mobil-telefonsamtale) Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Mobilitet: vokabular hjemmenett: den mobile nodens “hjem” (f.eks. 128.119.40/24) hjemmeagent (HA): enhet som håndtere mobilitetsfunksjoner på vegne av den mobile noden når denne er “bortreist” mobil node (MN): maskinen som forflytter seg Internett Permanent adresse: IP-adressen i hjemmenettet, kan alltid benyttes for å nå den mobile noden f.eks. 128.119.40.186 korresponderende node Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Mobilitet: vokabular fjernnett: nett hvor den mobile noden for tiden befinner seg (f.eks. 79.129.13/24) Permanent adresse: forblir den samme (f.eks. 128.119.40.186) Care-of-adresse (COA): adresse i fremmed nett (f.eks. 79.129.13.2) Internett fjernagent (FA): entitet i fremmed nett som utfører mobilitetsfunksjoner på vegne av den mobile noden korresponderende node (CN): ønsker å kommunisere med den mobile noden Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Hvordan kontakter du en mobil venn: Jeg lurer på hvor Anne flyttet… Anta at vennen ofte flytter; hvordan skal du finne henne? søke i alle telefonkataloger? ringe hennes foreldre? forvente at hun gir beskjed om hvor hun befinner seg? Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Mobilitet: tilnærminger La rutingen håndtere det: rutere annonserer den permanente adressen til MN via vanlige tabell-utvekslinger rutingtabellen indikerer hvor hver MN er lokalisert ingen endringer i endesystemene La endesystemene håndtere det: indirekte ruting: kommunikasjon fra CN til MN går via HA (hjemmeagent) som videresender til FA (fjernagent) direkteruting: CN får info om MNs COA og sender pakker direkte til denne adressen Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Mobilitet: tilnærminger La rutingen håndtere det: rutere annonserer den permanente adressen til MN via vanlige tabell-utvekslinger rutingtabellen indikerer hvor hver MN er lokalisert ingen endringer i endesystemene La endesystemene håndtere det: indirekte ruting: kommunikasjon fra CN til MN går via HA (hjemmeagent) som videresender til FA (fjernagent) direkteruting: CN får info om MNs COA og sender pakker direkte til denne adressen ikke skalerbar til millioner av brukere Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Mobilitet: registrering fjernnett (visited network) hjemmenett 1 når MN ankommer fjernnettet kontakter den fjernagenten (FA) 2 fjernagent (FA) kontakter hjemmeagent (HA): “denne mobile noden er nå hos meg” Internett Resultat: Fjernagent (FA) vet om MN Hjemmeagent vet hvor MN er Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Mobilitet via indirekte ruting fjernagent mottat pakker og videresender dem til MN hjemmagent (HA) avskjærerer pakker og videresender dem til fjernagent fjern-nett hjemme- nett 3 4 1 2 Internett CN adresserer pakker med MNs faste hjemmeadresse MN svarer direkte til CN Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Indirekte ruting: kommentarer MN benytter to adresser: permanent adresse: benyttes av CN, og MNs lokasjon er følgelig transparent for CN care-of-adresse: benyttes av hjemmagent for å videresende datagrammer til MN fjernagentfunksjoner kan utføres av MN selv (co-located COA) trianglulær ruting: CN – HA – MN inneffektivt, spesielt når CN og MN er i samme nettet Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Indirekte ruting: flytting mellom nett anta at MN flytter til annet nett registrerer seg hos den nye FA FA sender melding om dette til den mobile nodens HA HA oppdaterer MNs care-of-address (COA) pakker blir fortsatt videresendt til MN (men med ny COA) mobilitet, bytting av nett, er transparent: pågående forbindelser blir ikke brutt! Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Mobilitet via direkteruting FA mottar pakker og videresender til MN CN sender til FA fjern-nett hjemme- nett 4 Internett 2 5 3 MN svarer direkte til CN 1 CN ber om og mottar MNs care-of-adresse Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Mobilitet via direkteruting: kommentarer unngår triangulær ruting ikke-transparent for korresponderende node: CN må få tak i care-of-adresse fra hjemmeagent (HA) Hva skjer dersom en MN bytter nett? Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Håndtering av mobilitet med direkteruting anker-fjernagent: FA i det første fjernnettet data sendes alltid først til anker-FA når MN flytter seg: ny FA ber den gamle FA om å videresende pakker som skal til MN, til seg fjernnett besøkt ved start av sesjon anker- FA Internett 2 1 4 3 5 nytt fjernnett ny FA CN (korresponderende node) Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Chapter 6 outline 6.1 Introduction Wireless 6.2 Wireless links, characteristics CDMA 6.3 IEEE 802.11 wireless LANs (“wi-fi”) 6.4 Cellular Internet Access architecture standards (e.g., GSM) Mobility 6.5 Principles: addressing and routing to mobile users 6.6 Mobile IP 6.7 Handling mobility in cellular networks 6.8 Mobility and higher-layer protocols 6.9 Summary Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Mobil IP RFC 3344 har mange av de egenskaper vi har sett på: hjemmeagent, fjernagent, fjernagent-registrering, care-of-adresser, innkapsling (pakke-i-pakke) tre komponenter i standard: agentoppdaging registrering hos hjemmeagent indirekte ruting av datagrammer Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Mobil IP: indirekte ruting dest: 128.119.40.186 FA-til-MN pakke dest: 79.129.13.2 dest: 128.119.40.186 pakke sendt av HA til FA: en pakke inni en pakke Permanent adresse: 128.119.40.186 Care-of adresse: 79.129.13.2 dest: 128.119.40.186 pakke sendt av CN Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Mobil IP: agentoppdaging agentannonsering: FA og HA annonserer tjenester ved å kringkaste ICMP-meldinger (typefelt = 9) H og/eller F bit: HA og/eller FA R bit: registrering nødvendig Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Mobil IP: registreringseksempel Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Komponenter i et mobiltelefonnett repetisjon: korresponderende node offentlig telefonnett MSC MSC MSC MSC MSC ulike mobilnett (Telenor, Netcom…) Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Håndtering av mobilitet i mobiltelefonnett hjemmenett: nettet til din operatør (den du er kunde hos) home location register (HLR): database i hjemmenettet som inneholder ditt telefonnummer, din brukerprofil og informasjon om hvor du befinner deg for øyeblikket fjernnett: nettet som du for øyeblikket befinner deg i visitor location register (VLR): database med innslag for hver bruker som for øyeblikket er i nettet kan være hjemmenettet Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

GSM: indirekte ruting til mobilen HLR hjemme- nett korresponderende node 2 hjemme-MSC sjekker med HLR, får mobilens “roaming- nummer” i fjernnettet hjemme- Mobile Switching Center 1 anrop rutes til hjemmenettet 3 hjemme-MSC setter opp en forbindelse til MSC i fjernnettet Offentlig telefonnett VLR Mobile Switching Center 4 MSC i fjernnettet fullfører anropet via basestasjonen og til mobilen mobil bruker fjernnett Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

GSM: handoff med felles MSC Mål for handoff: rute anrop via ny basestasjon uten at brukerne merker det årsaker til handoff: sterkere/bedre signal til/fra ny (bedre talekvalitet, mindre batteriforbruk) lastbalansering: frigjøre kanaler i celle GSM angir ikke når man skal gjøre handoff (policy), bare hvordan det gjøres (mekanismer) det er den gamle BSS som tar initiativ til handoff VLR Mobile Switching Center gammel ruting ny ruting gml BSS ny BSS Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

GSM: handoff med felles MSC 1. gml BSS informerer MSC om at handoff er nødvendig, gir liste med en eller flere mulige nye BSSer 2. MSC setter opp sti (allokerer ressurser) til ny BSS 3. ny BSS allokerer radiokanal til den ankommende mobilen 4. Ny BSS signalerer til MSC og gml BSS at den er klar 5. gml BSS sier til mobilen: bytt til ny BSS 6. mobilen og ny BSS aktiverer den nye kanalen 7. mobilen signalerer via ny BSS til MSC: handoff utført. MSC reruter samtale 8. ressurser for forbindelsen MSC til gml BSS frigis VLR Mobile Switching Center 2 4 1 7 8 3 gml BSS 5 6 ny BSS Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

GSM: handoff mellom MSCer “anker”-MSC: den første MSC mobilen er innom under en samtale rutingen av samtalen vedblir å gå via anker- MSC nye MSCer adderer seg til enden av MSC-kjeden etter som mobilen flytter seg til nye MSCer hjemmenett Hjemme MSC korresponderende node anker-MSC PSTN MSC MSC MSC (a) før handoff Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

GSM: handoff mellom MSCer “anker”-MSC: den første MSC mobilen er innom under en samtale rutingen av samtalen vedblir å gå via anker- MSC nye MSCer adderer seg til enden av MSC-kjeden etter som mobilen flytter seg til nye MSCer hjemmenett Hjemme MSC korresponderende node anker-MSC PSTN MSC MSC MSC (b) etter handoff Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Mobilitet: GSM versus Mobil IP GSM-element Kommentar om GSM-element Mobile IP-element Hjemmenett Nettet som mobilabonnenten tilhører Gateway MSC eller “hjemme-MSC”. Home Location Register (HLR) Hjemme-MSC: kontaktpunkt for å få tak i rutbar adresse til den mobilen. HLR: database i hjemmenett som inneholder telefonnummer, profil, lokasjon og abonnementsinformasjon Hjemmeagent (HA) Besøkt system Nettet hvor mobilen befinner seg for øyeblikket dersom den ikke er i hjemmenettet Fjernnett Besøkt MSC. Visitor Location Register (VLR) Besøkt MSC: ansvarlig for å sette opp samtaler til/fra mobiler i cellene som er assosiert med MSCen VLR: database som inneholder nødvendig informasjon om de mobiler som for øyeblikket oppholder seg i dette nettet Fjernagent (FA) Mobile Station Roaming Number (MSRN) Rutbar adresse for oppsett av telefonsamtale mellom hjemme-MSC og besøkt MSC, usynlig både for mobilen og den korresponderende node Care-of-adresse (COA) Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Trådløshet og mobilitet: betydning for protokoller på høyere lag Logisk sett skulle betydningen være minimal… best effort tjenestemodell blir uforandret TCP og UDP kan kjøre over trådløse og mobile forbindelser … men ytelsen påvirkes i stor grad: pakketap og forsinkelser pga bitfeil (pakker kastes eller retransmitteres) og handoff TCP tolker pakketap som metning, og reduserer metningsvinduet (slow-start) uten grunn forsinkelser med betydning for sanntidstrafikk begrenset båndbredde på de trådløse linkene Kap 6: Trådløse og mobile nettverk

Kapittel 6 Oppsummering Trådløs trådløse linker: kapasitet, avstand påvirkning av kanalen CDMA IEEE 802.11 (“wi-fi”) CSMA/CA tar hensyn til at kanalen er trådløs mobiltelefoni arkitektur standarder (GSM, CDMA-2000, UMTS…) Mobilitet prinsipper: adressering, ruting til mobile brukere hjemmenett, fjernnett direkte og indirekte ruting care-of-adresser case studier mobil IP mobilitet i GSM betydning for protokoller på høyere lag Kap 6: Trådløse og mobile nettverk