無線通信-インターネット

インターネットの出現は、コンピューターの使用と情報の検索に革命的な変化をもたらしました。インターネットは従来の情報交換方法に影響を与え、今ではほぼすべての都市、すべての町、すべての街路がインターネットにアクセスできます。

今日、家庭、学校、企業はさまざまな方法でインターネットに接続しています。1つの方法であるワイヤレスインターネットサービスは、地下の銅線、ファイバー、またはその他の形式の商用ネットワークケーブルを必要とせずに顧客にインターネットアクセスを提供します。DSLやケーブルインターネットのようなより確立された有線サービスと比較して、ワイヤレステクノロジーはコンピュータネットワークに追加の利便性とモビリティをもたらします。

以下のセクションでは、利用可能なワイヤレスインターネットサービスの一般的なタイプについて説明します。

衛星インターネット

1990年代半ばに導入された衛星は、最初の主流の消費者向けワイヤレスインターネットサービスになりました。他の形態の無線インターネットサービスと比較して、衛星はavailability。小さなものだけが必要dish antenna, satellite modem サブスクリプションプランでは、衛星は他の技術でサービスされていないほとんどすべての農村地域で機能します。

ただし、衛星は比較的パフォーマンスの低いワイヤレスインターネットも提供します。衛星は苦しんでいますhigh latency（遅延）長距離信号による接続は、地球と軌道ステーションの間を移動する必要があります。衛星はまた、比較的適度な量のネットワーク帯域幅をサポートします。

パブリックWi-Fiネットワーク

一部の自治体は、を使用してパブリックワイヤレスインターネットサービスを構築しています Wi-Fi技術。これらのいわゆるmesh networks多数のワイヤレスアクセスポイントを結合して、より大きな都市部にまたがります。個々のWi-Fiホットスポットは、特定の場所でパブリックワイヤレスインターネットサービスも提供します。

Wi-Fiは、他の形式のワイヤレスインターネットサービスに比べて低コストのオプションです。機器は安価であり（多くの新しいコンピューターには必要なハードウェアが組み込まれています）、一部のロケールではWi-Fiホットスポットは無料のままです。

固定無線ブロードバンド

固定無線は、無線送電塔に向けられた取り付けアンテナを利用するブロードバンドの一種です。

モバイルブロードバンド

携帯電話は何十年も前から存在していましたが、セルラーネットワークが進化してワイヤレスインターネットサービスの主流形態になりました。セルラーネットワークアダプタがインストールされている場合、または携帯電話をラップトップコンピュータにテザリングすることにより、Internet connectivityセルタワーをカバーする任意のエリアで維持できます。モバイルブロードバンドサービスは、一部のプロバイダーからのインターネットデータサブスクリプションがないと機能しません。

従来の有線ネットワークは、TELNET、FTP、SMTPなどの多くのアプリケーションプロトコルを生み出しました。ワイヤレスアプリケーションプロトコル（WAP）アーキテクチャは、ワイヤレスユーザーとユーザーに提供されるサービスの間のアプリケーションレベルでのギャップを埋めることを目的としています。

ワイヤレスインターネット

ワイヤレスインターネットとは、インターネットがモバイルユーザーに提供するサービスを拡張し、モバイルユーザーが access information そして dataそれらの場所に関係なく。ワイヤレスドメイン、ノードのモビリティ、およびインターネットで使用される既存のプロトコルの設計に関連する固有の問題には、ワイヤレスインターネットを実現するためのいくつかのソリューションが必要です。

ワイヤレスインターネットで考慮すべき主な問題は次のとおりです。

• モビリティに対応
• トランスポート層プロトコルの非効率性と
• アプリケーション層プロトコルの非効率性

アドレスモビリティ

インターネットで使用されるネットワーク層プロトコルは、固定ノードを備えた有線ネットワーク用に設計されたインターネットプロトコル（IP）です。IPは、2つの部分からなるグローバルに一意の32ビットアドレスを持つ階層アドレスを採用していますNetwork identifier そして Host identifier。

ネットワーク識別子は、 subnet addressホストが接続されている。アドレス指定スキームは、インターネットのコアルーターのルーティングテーブルサイズを縮小するために使用されました。インターネットのコアルーターは、ルーティングの決定を行うためにIPアドレスのネットワーク部分のみを使用します。

このアドレス指定スキームは、モバイルホストが1つから移動する可能性があるため、インターネットのワイヤレス拡張機能では直接機能しない場合があります。 subnet ただし、モバイルホスト宛てのパケットは、ノードが最初に接続されていた古いサブネットに配信される場合があります。

トランスポート層プロトコルの非効率性

トランスポート層はインターネットで非常に重要であり、セットアップと保守を確実にします end-to-end connections、 信頼性のある end-to-end delivery データパケットの flow control そして congestion control。TCPは、有線ネットワークの主要なトランスポート層プロトコルですが、UDP、コネクションレス型の信頼性の低いトランスポート層プロトコルは、特定のアプリケーションで使用されます。

ワイヤレスインターネットは、時間の変化と環境に依存する特性のために本質的に信頼性が低いため、トランスポート層プロトコルの効率的な運用が必要です。従来のTCPはcongestion control algorithmネットワークの輻輳を処理するため。データパケットまたはACKパケットが失われた場合、TCPはloss is due to congestion 輻輳ウィンドウのサイズを半分に縮小します。

連続するパケット損失ごとに、 congestion window is reduced、したがってTCPは、ワイヤレスリンクのパフォーマンスを低下させます。パケットロスが原因である状況でもlink error または collision、TCPは輻輳制御アルゴリズムを呼び出し、スループットが非常に低くなります。

パケット損失の原因となった本当の原因を特定することは、ワイヤレスリンクを介したTCPのパフォーマンスを向上させる上で重要です。トランスポート層の問題の解決策には、次のものがあります。

• 間接TCP（ITCP）
• スヌープTCPと
• モバイルTCP

アプリケーション層プロトコルの非効率性

次のようなインターネットで使用される従来のアプリケーション層プロトコル HTTP, TELNET, シンプルメール転送プロトコル（SMTP）、およびなどのいくつかのマークアップ言語 HTML有線ネットワーク用に設計および最適化されました。これらのプロトコルの多くは、ワイヤレスリンクで使用するとあまり効率的ではありません。

ワイヤレスインターネットでHTTPを使用できないようにする主な問題は、ステートレス操作、文字エンコードによる高いオーバーヘッド、HTTP要求で伝送される冗長な情報、および new TCP connection すべてのトランザクションで。

ハンドヘルドデバイスの機能は制限されているため、計算上および帯域幅的に高価なアプリケーションプロトコルを処理することは困難です。ワイヤレスアプリケーションプロトコル（WAP）および従来のHTTPを介した最適化は、アプリケーション層の問題に対するソリューションの一部です。