Появление Интернета привело к революционным изменениям в использовании компьютеров и поиске информации. Интернет повлиял на традиционный способ обмена информацией, и теперь почти каждый город, каждый город и каждая улица имеют доступ к Интернету.
Дома, школы и предприятия сегодня подключаются к Интернету различными способами. Один из них, услуга беспроводного Интернета, обеспечивает доступ в Интернет для клиентов без необходимости прокладки подземных медных, оптоволоконных или других видов коммерческих сетевых кабелей. По сравнению с более распространенными проводными услугами, такими как DSL и кабельный Интернет, беспроводные технологии обеспечивают дополнительное удобство и мобильность компьютерным сетям.
В следующих разделах описывается каждый популярный тип услуги беспроводного Интернета.
Спутниковый интернет
Спутник, представленный в середине 1990-х годов, стал первым основным потребительским сервисом беспроводного Интернета. По сравнению с другими формами беспроводного интернет-сервиса спутниковая связь обладает преимуществом доступности . Требуя только небольшую спутниковую антенну, спутниковый модем и план подписки, спутник работает почти во всех сельских районах, не обслуживаемых другими технологиями.
Однако спутник также предлагает относительно низкоэффективный беспроводной Интернет. Спутник страдает от соединений с большой задержкой (задержкой), поскольку междугородные сигналы должны проходить между Землей и орбитальными станциями. Спутник также поддерживает относительно скромную пропускную способность сети.
Общественные сети Wi-Fi
Некоторые муниципалитеты построили свои общедоступные услуги беспроводного Интернета с использованием технологии Wi-Fi . Эти так называемые ячеистые сети объединяют многочисленные точки беспроводного доступа, чтобы охватить большие городские районы. Отдельные точки доступа Wi-Fi также предоставляют общедоступные услуги беспроводного Интернета в некоторых местах.
Wi-Fi является недорогим вариантом по сравнению с другими формами беспроводного интернет-сервиса. Оборудование недорогое (во многих новых компьютерах есть необходимое встроенное оборудование), а точки доступа Wi-Fi остаются бесплатными в некоторых регионах.
Фиксированная беспроводная широкополосная связь
Фиксированная беспроводная связь — это тип широкополосной связи, в котором используются установленные антенны, направленные на вышки радиопередачи.
Мобильного широкополосного доступа
Сотовые телефоны существуют десятилетиями, но только недавно сотовые сети превратились в основную форму беспроводного интернет-сервиса. Благодаря установленному адаптеру сотовой сети или привязке сотового телефона к ноутбуку подключение к Интернету можно поддерживать в любой зоне с покрытием сотовой вышки. Услуга мобильной широкополосной связи не будет функционировать без наличия подписки на Интернет-данные от какого-либо поставщика.
Классические проводные сети породили ряд прикладных протоколов, таких как TELNET, FTP и SMTP. Архитектура протокола беспроводных приложений (WAP) направлена на преодоление разрыва на уровне приложений между пользователями беспроводной связи и услугами, которые им предлагаются.
Беспроводной интернет
Беспроводной Интернет относится к расширению услуг, предлагаемых Интернетом, для мобильных пользователей, что позволяет им получать доступ к информации и данным независимо от их местоположения. Присущие проблемы, связанные с беспроводным доменом, мобильностью узлов и дизайном существующих протоколов, используемых в Интернете, требуют нескольких решений для того, чтобы сделать беспроводной Интернет реальностью.
Основные проблемы, которые должны быть рассмотрены для беспроводного Интернета, следующие:
- Адрес мобильности
- Неэффективность протоколов транспортного уровня и
- Неэффективность протоколов прикладного уровня
Адресная мобильность
Протокол сетевого уровня, используемый в Интернете, — это Интернет-протокол (IP), который был разработан для проводных сетей с фиксированными узлами. IP использует иерархическую адресацию с глобально уникальным 32-битным адресом, который состоит из двух частей: идентификатора сети и идентификатора хоста .
Сетевой идентификатор относится к адресу подсети, к которой подключен хост. Схема адресации использовалась для уменьшения размера таблицы маршрутизации в основных маршрутизаторах Интернета, которая использует только сетевую часть IP-адреса для принятия решений о маршрутизации.
Эта схема адресации может не работать напрямую в беспроводном расширении Интернета, поскольку мобильные хосты могут перемещаться из одной подсети в другую, но пакеты, адресованные мобильному хосту, могут доставляться в старую подсеть, к которой узел был первоначально подключен.
Неэффективность протоколов транспортного уровня
Транспортный уровень очень важен в Интернете и обеспечивает настройку и поддержание сквозных соединений , надежную сквозную доставку пакетов данных, управление потоком и управление перегрузкой . TCP является преобладающим протоколом транспортного уровня для проводных сетей, хотя в некоторых приложениях используется UDP , протокол ненадежного транспортного уровня без установления соединения.
Беспроводной Интернет требует эффективной работы протоколов транспортного уровня, так как беспроводная среда по своей природе ненадежна из-за изменяющихся во времени и зависящих от среды характеристик. Традиционный TCP вызывает алгоритм управления перегрузкой для обработки перегрузки в сетях. Если пакет данных или ACK-пакет потерян, то TCP предполагает, что потеря вызвана перегрузкой, и уменьшает размер окна перегрузки наполовину.
С каждой последовательной потерей пакета окно перегрузки уменьшается , и, следовательно, TCP обеспечивает ухудшенную производительность в беспроводных каналах. Даже в ситуациях, когда потеря пакета вызвана ошибкой или конфликтом канала, TCP вызывает алгоритм управления перегрузкой, приводящий к очень низкой пропускной способности.
Выявление реальной причины, которая привела к потере пакетов, важно для повышения производительности TCP по беспроводным каналам. Некоторые из решений проблем транспортного уровня включают:
- Косвенный TCP (ITCP)
- Snoop TCP и
- Мобильный TCP
Неэффективность протоколов прикладного уровня
Традиционные протоколы прикладного уровня, используемые в Интернете, такие как HTTP, TELNET, простой протокол передачи почты ( SMTP ) и несколько языков разметки, таких как HTML, были разработаны и оптимизированы для проводных сетей. Многие из этих протоколов не очень эффективны при использовании с беспроводными каналами.
Основными проблемами, препятствующими использованию HTTP в беспроводном Интернете, являются его работа без сохранения состояния, высокие издержки из-за кодировки символов, избыточная информация, передаваемая в HTTP-запросах, и открытие нового TCP-соединения с каждой транзакцией.
Возможности портативных устройств ограничены, что затрудняет обработку в вычислительном отношении и в полосе пропускания дорогостоящих прикладных протоколов. Протокол беспроводных приложений ( WAP ) и оптимизация по традиционному HTTP являются одними из решений проблем прикладного уровня.