计算机网络学习笔记：第九章.无线网络

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第九章：无线网络

WPAN(Wireless Personal Area Network):无线个人局域网

WLAN(Wireless LAN)：无线局域网

WI-FI:

来源：https://baike.baidu.com/item/WIFI

Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备（如PDA、手机）等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi是一个无线网路通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)所持有。目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网路产品之间的互通性。现时一般人会把Wi-Fi及IEEE 802.11混为一谈。甚至把Wi-Fi等同于无线网际网路。

从此我们就明白了，WIFI只是WLAN下的一种技术

WMAN(Wirless Metropolitan Area Network):无线城域网

WWAN(Wireless Wide Area Network):无线广域网.WWAN连接地理范围较大，常常是一个国家或是一个洲。

无线局域网(wlan)

使用接入点(AP,access point)和设备的无线网卡组建无线局域网，网内各个设备可以相互通信

wlan信号非常容易受到建筑物阻碍，使得距离受限

由无线AP组建的局域网叫做基本服务集：

通过有线将基本服务集连接起来，叫扩展的服务集

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

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

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

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：

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：

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：