五、无线局域网的优化方式：移动IP, IEEE802.11e 与双频多模WLAN近年来,无线局域网技术发展迅速 ， 但无线局域网的性能与传统以太网相比还有一定距离 ， 因此如何提高和优化网络性能显得十分重要 。5.1网络层的优化：移动IP移动IP概述由于Internet使用域名来转换成IP地址 ， 一个发给一个地址的分组总是路由到同一个地方 ， 因此 ， IP地址是与一个物理网络的位置相对应 ， 传统的IP链接方式不能经受任何地址的变化 。移动IP的引入解决了WLAN跨IP子网漫游的问题 ， 是网络层的优化方案 。可以把移动IP归结为一句话：假如用户可以凭一个IP地址进行不间断跨网漫游 ， 就是移动IP（RFC2002） 。如前文所述 ， 802.11无线局域网只规定了MAC层和物理层 。为了保证移动站在扩展服务区之间的漫游 ， 需要在其MAC层之上引入Mobile IP技术 。移IP的无线局域网移动主机（MN）在外地通过外地代理（FA）向位于家乡的家乡代理（HA）注册,从而使HA得知MN当前的位置 ， 从而实现了移动性 。有了移动IP ， 主机就可以跨越IP子网实现漫游 。如图１所示 ， ＩＰ子网的网关路由器旁连接一个FA ， FA负责其下无线网段用户的注册认证 。FA不断地向本地子网发送代理通告 ， 当移动终端进入子网Ａ时 ， 接收到ＦＡ的代理广播 ， 获得当地FA的信息 ， 通过当地FA向HA注册,经过认证后可以被授权接入 ， 访问Internet 。终端在本子网内部移动时 ， 不断监测AP和FA的信号质量 ， 通过一定的算法得出当前所有FA的优先级 ， 再根据指定的切换策略适时发起切换 。假如只是在同一网段的AP间切换 ， 因所处IP子网未变 ， 不需要重新注册 ， AP的功能可以支持这种二层的漫游 。当终端在跨网段的AP间切换时 ， 所处IP子网发生改变,此时必须通过新的FA向HA重新注册 ， 告知当前位置,以后的数据就会被ＨＡ转发至新的位置 。移动IP技术大大扩展了WLAN接入方案的覆盖范围,提供大范围的移动能力 ， 使用户在移动中时刻保持Internet连接 。图1.7 无线局域网移动IP的网络结构WLAN实现移动IP的问题为实现移动IP ， 无线局域网要解决一些技术问题：IP地址分配：用户将获得唯一的IP地址 ， 如同使用移动电话时有一个唯一号码 。应用透明性：无论上层应用采用何种上层协议都感觉不到移动的影响 ， 这要求无缝移动性在IP层实现 。基础设施：为保证服务品质不受影响 ， 用户在漫游时 ， 带宽和服务质量要有保证 。协议软件：包括网络侧和用户侧的软件 ， 客户端软件须向服务器端软件报告自己的信息 ， 网络侧软件则负责解析用户的实际位置 ， 鉴定用户身份、分配权限 ， 并提供预定的业务 。5.2 MAC层优化：IEEE802.11e协议概述随着用户的增多 ， 有线网络中提出的业务要求 ， 如视频、语音等实时业务在WLAN中也将得到满足 。这些实时业务要求WLAN的MAC层能够提供可靠的分组传输 ， 传输时延低且抖动小 。为此 ， IEEE 802.11工作组的媒体访问控制(MAC—Medium Access Control)改进任务组(即E任务组)着手对目前802.11 MAC协议进行改进 ， 使其可以支持具有QoS(Quality of Service)要求的应用 。IEEE802.11MAC协议普通的802.11无线局域网MAC层有两种通讯方式 ， 一种叫分布式协同式（DCF） ， 另一种叫点协同式 。分布式协同（DCF）基于具有冲突检测的载波侦听多路存取方法(CSMA/CA) ， 无线设备发送数据前 ， 先探测一下线路的忙闲状态 ， 假如空闲 ， 则立即发送数据 ， 并同时检测有无数据碰撞发生 。这一方法能协调多个用户对共享链路的访问 ， 避免出现因争抢线路而谁也无法通信的情况 。它对所有用户都一视同仁 ， 在共享通讯介质时没有任何优先级的规定 。点协同方式（PCF）是指无线接入点设备周期性地发出信号测试帧 ， 通过该测试帧与各无线设备就网络识别、网络治理参数等进行交互 。测试帧之间的时间段被分成竞争时间段和无竞争时间段 ， 无线设备可以在无竞争时间段发送数据 。由于这种通讯方式无法预先估计传输时间 ， 因此 ， 与分布式协同相比 ， 目前用得还比较少 。IEEE802.11e的EDCF机制无论是分布式协同还是点协同 ， 它们都没有对数据源和数据类型进行区分 。因此 ， IEEE对分布式协同和点协同在QoS的支持功能方面进行增补 ， 通过设置优先级 ， 既保证大带宽应用的通讯质量 ， 又能够向下兼容普通802.11设备 。
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