Giao tiếp không dây - Internet

Sự ra đời của Internet đã tạo ra một cuộc cách mạng thay đổi trong việc sử dụng máy tính và tìm kiếm thông tin. Internet đã ảnh hưởng đến phương thức trao đổi thông tin truyền thống và hiện nay hầu như mọi thành phố, mọi thị trấn, mọi con phố đều có Internet.

Ngày nay, gia đình, trường học và doanh nghiệp kết nối Internet bằng nhiều phương pháp khác nhau. Một phương pháp, dịch vụ Internet không dây, cung cấp truy cập Internet cho khách hàng mà không cần cáp đồng, cáp quang ngầm, hoặc các hình thức cáp mạng thương mại khác. So với các dịch vụ có dây lâu đời hơn như DSL và Internet cáp, công nghệ không dây mang lại sự tiện lợi và di động hơn cho các mạng máy tính.

Các phần dưới đây mô tả từng loại dịch vụ Internet không dây phổ biến hiện có.

Internet vệ tinh

Được giới thiệu vào giữa những năm 1990, vệ tinh trở thành dịch vụ Internet không dây tiêu dùng chính thống đầu tiên. So với các hình thức dịch vụ Internet không dây khác, vệ tinh có lợi thế vềavailability. Chỉ yêu cầu một chútdish antenna, satellite modem và kế hoạch thuê bao, các công trình vệ tinh ở hầu hết các khu vực nông thôn không được phục vụ bởi các công nghệ khác.

Tuy nhiên, vệ tinh cũng cung cấp Internet không dây hiệu suất tương đối thấp. Vệ tinh bịhigh latency(độ trễ) các kết nối do tín hiệu khoảng cách xa phải truyền giữa Trái đất và các trạm quỹ đạo. Satellite cũng hỗ trợ lượng băng thông mạng tương đối khiêm tốn.

Mạng Wi-Fi công cộng

Một số thành phố đã xây dựng dịch vụ Internet không dây công cộng bằng cách sử dụng Wi-FiCông nghệ. Những cái gọi làmesh networkskết hợp nhiều điểm truy cập không dây với nhau để mở rộng các khu vực đô thị lớn hơn. Các điểm truy cập Wi-Fi riêng lẻ cũng cung cấp dịch vụ Internet không dây công cộng ở một số địa điểm nhất định.

Wi-Fi là một lựa chọn chi phí thấp so với các hình thức dịch vụ Internet không dây khác. Thiết bị không đắt (nhiều máy tính mới hơn được tích hợp sẵn phần cứng cần thiết) và các điểm truy cập Wi-Fi vẫn miễn phí ở một số ngôn ngữ.

Băng thông rộng không dây cố định

Không dây cố định là một loại băng thông rộng sử dụng các ăng-ten được gắn vào các tháp truyền dẫn vô tuyến.

Băng thông rộng di động

Điện thoại di động đã tồn tại trong nhiều thập kỷ, nhưng chỉ gần đây mạng di động mới phát triển để trở thành một hình thức chính của dịch vụ Internet không dây. Với bộ điều hợp mạng di động được cài đặt hoặc bằng cách kết nối điện thoại di động với máy tính xách tay,Internet connectivitycó thể được duy trì ở bất kỳ khu vực nào có phủ sóng của tháp di động. Dịch vụ băng thông rộng di động sẽ không hoạt động nếu không có đăng ký dữ liệu Internet từ một số nhà cung cấp.

Các mạng có dây cổ điển đã làm phát sinh một số giao thức ứng dụng như TELNET, FTP và SMTP. Kiến trúc giao thức ứng dụng không dây (WAP) nhằm mục đích thu hẹp khoảng cách ở cấp ứng dụng, giữa người dùng không dây và các dịch vụ được cung cấp cho họ.

Mạng không dây

Internet không dây đề cập đến việc mở rộng các dịch vụ do Internet cung cấp cho người dùng di động, cho phép họ access information và datakhông phân biệt vị trí của họ. Các vấn đề cố hữu liên quan đến miền không dây, tính di động của các nút và thiết kế các giao thức hiện có được sử dụng trong Internet, đòi hỏi một số giải pháp để biến Internet không dây thành hiện thực.

Các vấn đề chính cần được xem xét đối với Internet không dây là:

Địa chỉ di động
Sự kém hiệu quả của các giao thức lớp truyền tải và
Tính kém hiệu quả của các giao thức lớp ứng dụng

Địa chỉ di động

Giao thức lớp mạng được sử dụng trong Internet là Giao thức Internet (IP) được thiết kế cho các mạng có dây với các nút cố định. IP sử dụng địa chỉ phân cấp với địa chỉ 32 bit duy nhất trên toàn cầu có hai phầnNetwork identifier và Host identifier.

Định danh mạng đề cập đến subnet addressmà máy chủ được kết nối. Lược đồ định địa chỉ được sử dụng để giảm kích thước bảng định tuyến trong các bộ định tuyến cốt lõi của Internet, bộ định tuyến này chỉ sử dụng phần mạng của địa chỉ IP để đưa ra quyết định định tuyến.

Sơ đồ địa chỉ này có thể không hoạt động trực tiếp trong phần mở rộng không dây của Internet, vì các máy chủ di động có thể chuyển từ một subnet đến một mạng khác, nhưng các gói được gửi đến máy chủ di động có thể được phân phối đến mạng con cũ mà nút ban đầu được đính kèm.

Sự kém hiệu quả của các giao thức tầng truyền tải

Lớp truyền tải rất quan trọng trong Internet và nó đảm bảo thiết lập và duy trì end-to-end connections, đáng tin cậy end-to-end delivery gói dữ liệu, flow control và congestion control. TCP là giao thức lớp truyền tải chủ yếu cho các mạng có dây, mặc dùUDP, một giao thức lớp truyền tải không đáng tin cậy không kết nối được sử dụng bởi các ứng dụng nhất định.

Internet không dây yêu cầu hoạt động hiệu quả của các giao thức lớp truyền tải vì phương tiện không dây vốn không đáng tin cậy do thời gian thay đổi và các đặc tính phụ thuộc vào môi trường. TCP truyền thống gọi mộtcongestion control algorithmđể xử lý tình trạng tắc nghẽn mạng. Nếu một gói dữ liệu hoặc một gói ACK bị mất, thì TCP sẽ giả định rằngloss is due to congestion và giảm kích thước của cửa sổ tắc nghẽn xuống một nửa.

Với mỗi lần mất gói liên tiếp, congestion window is reduced, và do đó TCP cung cấp hiệu suất bị suy giảm trong các liên kết không dây. Ngay cả trong tình huống mất gói dolink error hoặc là collision, TCP gọi thuật toán điều khiển tắc nghẽn dẫn đến thông lượng rất thấp.

Việc xác định nguyên nhân thực sự dẫn đến mất gói rất quan trọng trong việc cải thiện hiệu suất của TCP qua các liên kết không dây. Một số giải pháp cho các vấn đề về lớp truyền tải bao gồm:

TCP gián tiếp (ITCP)
Snoop TCP và
TCP di động

Sự kém hiệu quả của các giao thức lớp ứng dụng

Các giao thức lớp ứng dụng truyền thống được sử dụng trên Internet như HTTP, TELNET, giao thức chuyển thư đơn giản (SMTP), và một số ngôn ngữ đánh dấu như HTMLđược thiết kế và tối ưu hóa cho mạng có dây. Nhiều giao thức trong số này không hiệu quả lắm khi được sử dụng với các liên kết không dây.

Các vấn đề chính ngăn HTTP được sử dụng trong Internet không dây là hoạt động không trạng thái của nó, chi phí cao do mã hóa ký tự, thông tin dư thừa được mang trong các yêu cầu HTTP và việc mở một new TCP connection với mọi giao dịch.

Khả năng của các thiết bị cầm tay bị hạn chế, gây khó khăn cho việc xử lý các giao thức ứng dụng đắt tiền về mặt tính toán và băng thông. Giao thức Ứng dụng Không dây (WAP) và tối ưu hóa trên HTTP truyền thống là một số giải pháp cho các vấn đề về lớp ứng dụng.