无线通信 - 互联网

互联网的出现为计算机的使用和信息搜索带来了革命性的变化。互联网影响了传统的信息交换方式，现在几乎每个城市、每个乡镇和每条街道都可以访问互联网。

如今，家庭、学校和企业使用各种不同的方法连接到互联网。其中一种方法是无线互联网服务，它为客户提供互联网访问，而无需地下铜线、光纤或其他形式的商业网络布线。与更成熟的有线服务(如 DSL 和有线互联网)相比，无线技术为计算机网络带来了更多的便利性和移动性。

以下部分介绍了每种流行的无线互联网服务类型。

卫星互联网

卫星于 20 世纪 90 年代中期推出，成为第一个主流消费者无线互联网服务。与其他形式的无线互联网服务相比，卫星具有可用性的优势。卫星只需要一个小型碟形天线、卫星调制解调器和订阅计划，几乎可以在所有没有其他技术覆盖的农村地区使用。

但是，卫星提供的无线互联网性能也相对较差。由于信号必须在地球和轨道站之间传输长距离，因此卫星的连接延迟较高。卫星还支持相对适中的网络带宽。

一些城市使用Wi-Fi技术建立了公共无线互联网服务。这些所谓的网状网络将众多无线接入点连接在一起，以覆盖更大的城市区域。单个 Wi-Fi 热点也在选定位置提供公共无线互联网服务。

与其他形式的无线互联网服务相比，Wi-Fi 是一种低成本的选择。设备价格低廉(许多较新的计算机都内置了所需的硬件)，并且在某些地区 Wi-Fi 热点仍然免费。

固定无线是一种宽带，它利用指向无线电发射塔的安装天线。

手机已经存在了几十年，但直到最近，蜂窝网络才发展成为无线互联网服务的主流形式。通过安装蜂窝网络适配器，或将手机绑定到笔记本电脑，可以在任何有蜂窝塔覆盖的区域保持互联网连接。如果没有从某些提供商处订购互联网数据，移动宽带服务将无法运行。

传统的有线网络已经产生了许多应用协议，例如 TELNET、FTP 和 SMTP。无线应用协议 (WAP) 架构旨在弥合应用层面上无线用户与所提供服务之间的差距。

无线互联网是指互联网向移动用户提供的服务的扩展，使他们无论身在何处都能访问信息和数据。与无线域、节点的移动性以及互联网中使用的现有协议的设计相关的固有问题需要多种解决方案才能使无线互联网成为现实。

无线互联网需要考虑的主要问题如下 −

互联网中使用的网络层协议是 Internet 协议 (IP)，它是为具有固定节点的有线网络设计的。IP 采用分层寻址，具有全局唯一的 32 位地址，该地址包含两部分 网络标识符 和 主机标识符。

网络标识符指的是主机所连接的子网地址。该寻址方案用于减少互联网核心路由器中的路由表大小，该路由器仅使用 IP 地址的网络部分进行路由决策。

此寻址方案可能无法直接在互联网的无线扩展中工作，因为移动主机可能会从一个子网移动到另一个子网，但寻址到移动主机的数据包可能会被传送到该节点最初所连接的旧子网。

传输层在互联网中非常重要，它确保建立和维护端到端连接、可靠的端到端数据包传送、流量控制和拥塞控制。 TCP 是有线网络的主要传输层协议，尽管某些应用程序使用无连接的不可靠传输层协议 UDP。

无线互联网需要传输层协议的有效运行，因为无线介质由于其随时间变化和环境依赖的特性而本质上是不可靠的。传统的 TCP 调用 拥塞控制算法 来处理网络中的拥塞。如果数据包或 ACK 数据包丢失，则 TCP 假定 丢失是由于拥塞 造成的，并将拥塞窗口的大小减少一半。

随着每次连续数据包丢失，拥塞窗口都会减小，因此 TCP 在无线链路中的性能会下降。即使在数据包丢失是由链路错误或冲突引起的情况下，TCP 也会调用拥塞控制算法，从而导致吞吐量非常低。

识别导致数据包丢失的真正原因对于提高 TCP 在无线链路上的性能非常重要。传输层问题的一些解决方案包括 −

互联网中使用的传统应用层协议(如 HTTP、TELNET、简单邮件传输协议 (SMTP))和多种标记语言(如 HTML)都是为有线网络设计和优化的。许多此类协议在用于无线链路时效率不高。

阻碍 HTTP 在无线互联网中使用的主要问题是其无状态操作、字符编码导致的高开销、HTTP 请求中携带的冗余信息以及每次交易时打开新的 TCP 连接。

手持设备的功能有限，难以处理计算和带宽昂贵的应用协议。无线应用协议 (WAP) 和对传统 HTTP 的优化是应用层问题的一些解决方案。