Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
บทที่ 7 ไร้สายและ เครือข่ายมือถือ - Coggle Diagram
บทที่ 7 ไร้สายและ
เครือข่ายมือถือ
7. 3 WiFi : LAN ไร้สาย
สถาปัตยกรรม LAN ไรส้าย
โปรโตคอล
เฟรม IEEE
LAN ไร้สาย
เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความเร็วสูงและเสถียร เช่น การเล่นเกมออนไลน์ การสตรีมมิ่งวิดีโอความละเอียดสูง
WiFi
เหมาะสำหรับการใช้งานทั่วไป เช่น การท่องอินเทอร์เน็ต การตรวจสอบอีเมล การใช้งานโซเชียลมีเดีย
การเคลื่อนไหวในซับเน็ต IP เดียวกัน
คณุสมบัติขั้นสงูใน 802.11
เครือข่ายพื้นที่ส่วนบุคคล: Bluetooth
Mobility Management in Practice การจัดการความคล่องตัวในทางปฏิบัติ
การพัฒนาโครงสร้างเครือข่ายเพื่อรองรับความเคลื่อนไหวของอุปกรณ์ เป็นแนวคิดของเครือข่ายหลักและเครือข่าย visited บทบาทของเครือข่ายหลักเป็นจุดศูนย์ข้อมูลและควบคุมอุปกรณ์เคลื่อนที่ที่ลงทะเบียนกับเครือข่ายหลักนั้นโดยฟังก์ชันของแผนควบคุมที่ต้องใช้หน่วยจัดการความเคลื่อนไหวของเครือข่ายหลักเพื่อติดตามอุปกรณ์เคลื่อนที่ระหว่างเครือข่าย visited
Mobility Management in 4G/5G Networks
การจัดการความคล่องตัวในเครือข่าย 4G/5G
กระบวนการเคลื่อนที่ 4ขั้นตอน
1.Base station association
การศึกษาขั้นตอนที่อุปกรณ์เคลื่อนที่เชื่อมโยงกับ base station เพื่อจัดเตรียมอุปกรณ์เคลื่อที่โดยไม่ให้ซ้ำกัน
2.Control-plane configuration of LTE network elements for the mobile device
เมื่อสร้างช่องสัญญาณระหว่างอุปกรณ์เคลื่อนทีไปยัง base station แล้ว จะสามารถติดต่อ MME ในเครือข่ายที่เยื่อมชมหรือใช้งานชั่วคราวได้ โดยMMEจะให้คำปรึกษาและกำหนดค่า 4G/5G เพื่อสร้างสถานนะในนามของมือถือ
3.Data-plane configuration of forwarding tunnels for the mobile device
4.Handover management.
การจัดการการส่งมอบ เกิดขึ้นเมื่ออุปกรณ์เคลื่อนที่เปลี่ยนการเชื่อมโยงจาก base station หนึ่งไปยังอีก base stationหนึ่ง กระบวนการส่งมอบไม่ว่าอุปกรณ์เคลื่อนที่จะอยู่ในเครือข่ายภายในหรือกำลังโรมมิ่งอยู่ในเครือข่ายvisitedก็ตาม
การกำหนดค่า data-plane ของการส่งต่ออุปกรณ์เคลื่อนที่ MMEจะกำหนดค่า data-plane สำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ มีการสร้างที่เก็บข้อมูลสองแห่ง แห่งหนึ่งอยู่ระหว่าง base station และเกตเวย์ให้บริการเครือข่ายvisited แห่งที่สองอยูาระหว่าง Serving Gatewa และเราเตอร์ PDN Gatewa ในเครือข่ายภายในของอุปกรณ์เคลื่อนที่
Mobile IP
มาตรฐาน Mobile IP
1.การค้นพบตัวแทน Mobile IP กําหนดโปรโตคอลที่ตัวแทนต่างประเทศใช้เพื่อโฆษณาบริการเคลื่อนที่ไปยังอุปกรณ์
เคลื่อนทีทีต้องการเชื่อมต่อกับเครือข่าย
2.การจดทะเบียนตัวแทนภายใน Mobile IP มีการกำหนดโปรโตคอลที่ใช้โดยอุปกรณ์ Mobile IP หรือตัวแทนต่างประเทศเพื่อลงทะเบียนและยกเลิกการลงทะเบียนที่อยู่ดูแลคัวแทนภายในและอุปกรณ์มือถือ
3.การกำหนดเส้นทางของ datagrams Mobile IP กำหนดลักษณะที่ datagrams ส่งต่อไปยังอุปกรณ์มือถือ โดยตัวแทนภายใน รวมถึงกฎสำหรับการส่งต่อ datagrams และการจัดการเงื่อไขข้อผิดพลาด และช่องทางที่หลากหลายรูปแบบ
การจัดการความคล่องตัว: หลักการ
ความคล่องตัวคืออะไร?
มุมมอง ของเครือข่าย
ไม่มีความคล่องตัว
ความคล่องตัวสูง
เครือข่ายในบ้านและการโรมมิ่งบนเครือข่ายเยี่ยมชม
เครือข่ายเซลลูลาร์ กับผู้ให้บรอการเซลลูล่าร์ HSS จะจัดเก็บข้อมูลเกี่ยวกับสมาชิก รวมทั้ง ID อุปกรณ์ที่ไม่ซ้ำกันทั้วโลก
เมื่ออุปกรณ์เชื่อมต่อกับเครือข่ายเซลลูล่าร์นอกเหนือ หรือนอกเหนือจากเครือข่ายในบ้าน อุปกรณ์นั้นจะทำการโรมมิ่ง
แนวทางการเคลื่อนไหว
เครือข่าย (เราเตอร์) จัดการ:
เราเตอร์ ชื่อ ที่อยู่ (เช่น ที่อยู่ IP 32 บิตถาวร) หรือหมายเลข (เช่น หมายเลขเซลล์)
การกำหนดเส้นทางอินเทอร์เน็ตสามารถทำได้ โดยไม่มี การเปลี่ยนแปลง
ปล่อยให้ระบบปลายทางจัดการ: ฟังก์ชันการทำงานที่ "ขอบ"
การกำหนดเส้นทางทางอ้อม: การสื่อสารจากผู้สื่อสารไปยังมือถือจะต้องผ่านเครือข่ายในบ้าน จากนั้นจึงส่งต่อไปยังมือถือระยะไกล
เส้นทางตรง: ผู้สื่อสารได้รับที่อยู่ของมือถือ
และทำการส่งตรงไปยังมือถือ
เครือข่ายในบ้าน เครือข่ายที่เยี่ยมชม: 4G/5G
เครือข่ายในบ้าน:
แผนบริการ (ชำระเงิน) กับผู้ให้บริการโทรศัพท์เคลื่อนที่ เช่น Verizon, Orange
เครือข่ายในบ้าน HSS เก็บข้อมูลการระบุและบริการ
เครือข่ายที่เยี่ยมชม:
เครือข่ายใดๆ นอกเหนือจากเครือข่ายในบ้าน
ข้อตกลงการบริการกับเครือข่ายอื่น:
เพื่อให้สามารถเข้าถึงการเยี่ยมชมมือถือ
ISP/WiFi: ไม่มีแนวคิดเรื่อง “บ้าน” ระดับโลก
ข้อมูลรับรองจาก ISP (เช่น ชื่อผู้ใช้ รหัสผ่าน) ที่จัดเก็บไว้ในอุปกรณ์หรือกับผู้ใช้
ISP อาจมีสถานะระดับชาติและระดับนานาชาติ
เครือข่ายที่แตกต่างกัน: ข้อมูลรับรองที่แตกต่างกัน
ข้อยกเว้นบางประการ (เช่น eduroam)
มีสถาปัตยกรรม (IP มือถือ) เพื่อความคล่องตัว
เหมือน 4G แต่ไม่ได้ใช้
ความคล่องตัวด้วยการกำหนดเส้นทางทางอ้อม: ความคิดเห็น
เส้นทางสามเหลี่ยม:
ไม่มีประสิทธิภาพเมื่อผู้สื่อสารและมือถืออยู่ในเครือข่ายเดียวกัน
การเคลื่อนไหวของมือถือระหว่างเครือข่ายที่เยี่ยมชม:
ลงทะเบียนในเครือข่ายที่เยี่ยมชมใหม่
การลงทะเบียนเครือข่ายที่เยี่ยมชมใหม่ด้วย HSS ที่บ้าน
Data แกรมยังคงถูกส่งต่อจากเครือข่ายในบ้านไปยังมือถือในเครือข่ายใหม่
สามารถรักษาการเชื่อมต่อที่กำลังดำเนินอยู่ (เช่น TCP) ระหว่างผู้สื่อข่าวและมือถือได้
7.1 องค์ประกอบของเครื่อข่ายไร้สาย
1.โฮสต์ไรส้าย เช่นเดียวกับในกรณีของเครือข่ายแบบใช้สาย โฮสต์คืออุปกรณ์ระบบปลายทางที่แอปพลิเคชั่น โฮสต์ไร้สาย อาจเป็นสมารท์ โฟนแท็บเล็ต หรือแล็ปท็อป หรอือาจเป็นอุปกรณ์อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT)เช่น เซ็นเซอร์
เครื่องใช้ไฟฟ้า รถยนต์หรืออุปกรณ์อื่นๆ
2.ฐาน สถานี
-โดยทั่วไป เชื่อมต่อแล้ว ถึง เครือข่ายแบบมีสาย
-รีเลย์ --รับผิดชอบ สำหรับ การส่ง แพ็กเก็ต ระหว่างเครือข่ายแบบมีสาย และ โฮสต์ ไร้สายในของมัน "พื้นที่"
-เช่น, เซลล์ หอคอย 802.11 เข้าถึง คะแนน
• การรบกวนจากแหล่งอื่น แหล่งกําเนิดวิทยุ สัญญาณนความถี่เดียวกันจะรบกวนซึ่งกันและกัน ตัวอย่างเช่น โทรศัพท์ไร้ สาย 2.4 GHz และ LAN ไรส้าย 802.11b ส่งสัญญาณในย่านความถี่ เดียวกัน
7.2ลิงค์ ไร้สาย และ ลักษณะเครือข่าย
• ความแรงของสัญญาณลดลง รังสีแม่หล็กไฟฟ้าจะอ่อนลงเมื่อมันผ่านสาร (เช่นสัญญาณวิทยุที่ผ่านผนัง)แม้ในพื้นที่ว่าง
สัญญาณจะกระจาย ส่งผลให้ความแรงของสัญญาญลดลงเมื่อระยะห่างระหว่างผู้ส่งและผู้รับเพิ่มขึ้น
• การรบกวนจากแหล่งอื่น แหล่งกําเนิดวิทยุที่ส่งสัญญาณในย่านความถี่เดียวกันกันและกัน ตัวอย่างเช่นโทรศัพท์ไร้ สาย 2.4 GHz และ LAN ไรส้าย 802.11b ส่งสัญญาณในย่านความถี่เดียวกัน
• การขยายพันธ์แบบหลายเส้นทาง การแพร่กระจายแบบหลายเส้นทาง เกิดขึ้นเมื่อหนึ่งของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสะท้อนวัตตุและพื้นดิน โดยใช้เส้นทางที่มีความยาวต่างกันระหว่างผู้ส่งและผู้รับ ส่งผลให้เกิดความเบลอของสัญญาญที่ได้รับที่เครื่องรับ การย้ายวัตถุระหว่างผู้ส่งและผู้รับอาจทำให้การแพร่กระจายแบบหลายเส้นทางเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา
เครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่: 4G และ 5G
เครอืข่ายเซลลูล่าร์4G LTE: สถาปaตยกรรมและองค์ประกอบ
สแต็คโปรโตคอล LT
เครือข่ายการเข้าถึงวิทยุ LTE
ฟังก์ชั่น LTE เพิ่เติม: การแนบเครือข่ายและการจัดการพลังงาน
เครอืข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ทั่วโลก: เครอืข่ายของเครือข่าย
7.7 Wireless and Mobility: Impact on
Higher-Layer Protocols
ไร้สาย ความคล่องตัว: ผลกระทบต่อโปรโตคอลเลเยอร์ที่สูงกว่า
โดยตามหลักตรรกะแล้ว ผลกระทบควรจะน้อยที่สุดและรูปแบบการให้บริการอย่างดีที่สุดจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงและที่สำคัญTCP และ UDP สามารถทำงานผ่านระบบไร้สายและมือถือได้
การคำนึงถึงประสิทธิภาพ
การสูญหาย/ความล่าช้าของแพ็กเก็ตเนื่องจากข้อผิดพลาดบิต (แพ็กเก็ตที่ถูกทิ้ง ความล่าช้าในการส่งสัญญาณซ้ำในเลเยอร์ลิงก์) และการสูญเสียการส่งต่อ
TCP ตีความการสูญเสียว่าเป็นความแออัด โดยจะลดช่วงเวลาความแออัดโดยไม่จำเป็น
การด้อยค่าของความล่าช้าสำหรับการจราจรแบบเรียลไทม์
คำนึงแบนด์วิธีเป็นทรัพยากรที่น่าหวาดกลัวสำหรับลิงค์ไร้สาย