无线网络技术考点.doc

无线网络技术：一下内容仅供参考，简答题还需根据课本完善一下，没有名词解释！ 唐政辉1. OSI模型的3个核心概念：服务、接口、协议.OSI 参考模型：(从上到下)应用层，表示层，会话层，传输层，网络层，数据链路层，物理层。TCP/IP参考模型：(从上到下)应用层，传输层，互联网层，主机至网层。2. 天线辐射出去的信号以三种方式传播：地波(ground wave)：地波传播或多或少要沿着地球的轮廓前行，且可传播相当远的距离，较好地跨越可视 的地平线 天波(sky wave)：天波信号可以通过多个跳跃，在电离层和地球表面之间前后反弹地穿行 直线LOS(line of sight) ：当要传播的信号频率在30MHz以上时，天波与地波的传播方式均无法工作，通信必须用直线方式。3. 无线直线传输，衰减带来的影响：接收的信号必须有足够的强度，以使接收端的电子线路能够检测并解释信号；与噪声相比，信号必须维持在一种足够高的水平以便被无误差的接收；高频下的衰减更为严重， 会引起失真。4. 多普勒效应波在波源移向观察者时频率变高，而在波源远离观察者时频率变低。当观察者移动时也能得到同样的结论。假设原有波源的波长为，波速为c，观察者移动速度为v，当观察者走近波源时观察到的波源频率为(v+c)/，如果观察者远离波源，则观察到的波源频率为(v-c)/。5. 数字数据与模拟信号6. 无线局域网：了解IEEE802.11，IEEE802.11a， IEEE802.11b， IEEE802.11g。7. 无线局域网的特点(1)移动性(Mobility) 不移动（固定） 半移动（便携式移动）：只在静止状态下进行通信 全移动：慢速移动（手机）和快速移动(2)灵活性(Flexibility) (3)可伸缩性(Scalability)(4)经济性(Saving)8. 关于无线局域网传输速率：IEEE 802.11的最大传输速率2Mb/s，可以采用红外线方式、直接序列扩频方式或跳频方式。IEEE 802.11b的最大速率11Mb/s，采用直接序列扩频方式，并与IEEE802.11兼容。IEEE 802.11a、HiperLAN2和IEEE 802.11g最大传输速率54Mb/s。9. 两种基本拓扑结构基本业务组(BSS)是WLAN的基本构造模块，有两种基本拓扑结构：分布对等式拓扑、基础结构集中式拓扑10. 无线个人区域网的新技术：蓝牙(Blue Tooth) 、IrDA、HomeRF、UWB（超宽带）、Zigbee11. 蓝牙(Blue Tooth)蓝牙最基本的网络结构是微微网(piconet)，由主设备单元和从设备单元组成。主设备单元负责提供时钟同步信号和跳频(FH)序列，在一个微微网中，所有设备均采取同一跳频序列。12. IEEE 802.16协议中定义了两种网络结构：点对多点（PMP）结构和网格（mesh）结构。点对多点结构即一个基站为多个用户站提供服务，从基站到用户站的链路称为下行链路。用户站到基站的链路称为上行链路。13. 从基站到用户的服务链路称为下行链路；从用户到基站的服务链路称为下行链路。一个完整的802.16系统应包含的网络实体有：用户设备(UE)，用户站(SS)，基站(BS)，核心网(CN)。14. WiMax可提供的无线服务： 非视距服务(NLOS)：计算机上的天线可连接至发射塔，使用较低频率范围(2-11GHz)。较低波长的传输不易受物理干扰，传输可衍射、弯曲或绕过障碍物，如：WirelessMAN-SCa视距型服务(LOS)：安装在屋顶或电杆上的固定抛物面天线和发射塔通过视距连接，该类型功率更强大、更稳定，使用较高频率可达1066GHz，如：WirelessMAN-SC15. 802.16标准中服务类别的定义：主动授予服务(Unsolicited Grant Service，UGS) 周期性、定长分组的固定比特率服务流实时查询服务(Real-time Polling Service，RTPS) 周期性、变长分组的实时变比特率服务流非实时查询服务(Non-Real-Time Polling Service，NRTPS) 非周期、变长分组的非实时变比特率服务流尽力而为(Best Effort，BE) 不提供完整的可靠性16. WiMAX技术与Wi-Fi技术的比较两者都属于宽带无线接入网络范畴1覆盖 WiFi:2.4-5GHz 功率：1-100mW WiMAX:可在需牌照或公用无线频段运行 功率100kW，传输距离远大于WiFi2可扩展性 WiMAX扩展性好3QoS机制 WiMAX适合语音和视频业务WiMAX与WiFi两种技术的应用场合不同WiFi适用于近距离、视距条件，但成本比WiMAX低得多WiFi适用于小区域内对QoS要求不高的业务汇接，小区域业务汇集之后，远距离入城域网的任务由WiMAX承担两种技术在应用上有互补的作用，两者将相互促进，共同发展17. WiMAX技术与3G技术的比较目前业界主要存在两种观点：(1) WiMAX会与3G形成竞争态势，并最终取代3G；(2) WiMAX只是一种无线接入技术，不可能取代3G，二者可以形成互补。WiMAX的优势： 数据传输速率高、部署简便、高带宽、QoS服务质量支持等WiMAX发展的障碍： 主要是成本问题WiMax无线视频监控系统包括三部分视频采集前端系统无线网络传输系统视频流信息处理系统18. 目前全球的无线广域网主要采用两大技术分别是GSM及CDMA技术19. IEEE802.20在物理层技术上，以OFDM（正交频分复用）和MIMO（多入多出）为核心。20. 21. 蓝牙是第一个商用Ad Hoc无线系统22. 多跳网络好于单跳网络的原因(1)增强了网络的扩展性；(2)减少了干扰；(3)提高了整个网络的吞吐量；(4)降低了应用所关心的时延；(5)降低了数据传输中的能量消耗。23. Ad Hoc MAC协议分类 竞争协议：大多数采用异步通信模式分配协议：采用同步通信模式混合协议：保持所组合的各个访问协议的优点，同时又能避免所组合的各个协议的缺陷。24. 目标序列距离向量协议(DSDV)DSDV路由协议DSDV的路由表项包括：目标地址、到达目标节点的度量值(最小跳数)、去往目标节点的下一跳、目标节点相关序列号DSDV中使用了两类更新报文：完全转存(通告全部信息)、递增更新(仅通告更新信息)DSDV路由选择的依据为序列号或度量值25. AODV路由协议基于传统距离向量路由机制，算法简单清晰。使用目标序列号防止循环发生，解决了无穷计数问题，易于编程实现。支持中间主机回答，能使源主机快速获得路由，但可能会有过时路由。周期性广播报文，需要消耗一定的能量和网络带宽。 典型按需路由协议实例26. 路由协议的性能分析与评价(1)分布式操作：必需的特性（最基础最重要）(2)开环(3)基于需求的操作(4)主动式操作(5)网络安全(6)“休眠”操作(7)单向链路的支持27. MANET网络的IP地址分配：1冲突检测分配法：采用“试验和错误”策略2无冲突分配法：动态配置与分布协议 通过地址池分配IP3最大努力分配法：分布式动态主机配置协议28. 一部典型的移动电台可能存在三种工作方式发射（功耗最大）、接收、备用（功耗最小）29. 传感器网络的三个要素：传感器、感知对象、观察者 。30. 无线传感器网络系统通常包括传感器节点、汇聚节点和管理节点。31. 传感器节点结构：传感器模块负责监测区域内信息的采集和数据转换，处理器模块，无线通信模，能量供应模块（微型电池）32. 传统无线网络的首要设计目标是提供高服务质量和高效带宽利用，其次才考虑节约能源；而传感器网络的首要设计目标是能源的高效使用，这是两者最重要的区别之一。33. 传感器节点无线通信模块的状态包括：发送状态、接受状态、侦听状态、睡眠状态发送状态消耗能量最多，睡眠状态消耗能量最少，接受状态和侦听状态下的能量消耗小于发送状态，采用“侦听/睡眠”交替的无线信道使用策略。34. 无线传感器网络的数据管理系统的结构主要有集中式、半分布式、分布式以及层次式结构，目前大多数研究工作均集中在半分布式结构方面。35. 无线Mesh网络与蜂窝网络的主要区别(1)可靠性提高，自愈性强。(2)传输速率大大提高。(3)投资成本降低。(4)网络配置和维护简便快捷。36. 无线Mesh网络与WLAN(Wi-Fi)的主要区别（1）从拓扑结构上看，WLAN是典型的点对多点(P2MP，Point to Multiple Points)网络，而且采取单跳方式，因而数据不可转发。WMN可以通过WR对数据进行智能转发(需要对WLAN传统的AP功能进行扩展和改进) （2）从协议上看，WMN与移动Ad Hoc网络基本类似。WLAN的MAC协议完成的是本地业务的接入，而WMN则有两种可能，一种是本地业务的接入，另一种是其他节点业务的转发。对于路由协议，WLAN是静态的因特网路由协议+移动IP；但WMN则主要是动态的按需发现的路由协议，只具有较短暂的生命周期。37. 无线Mesh网络与移动Ad Hoc网的主要区别(1) WMN由无线路由器构成的无线骨干网组成。该无线骨干网提供了大范围的信号覆盖与节点连接。移动Ad Hoc网络的节点都兼有独立路由和主机功能，节点地位平等，接通性是依赖端节点的平等合作实现的，健壮性比WMN差。(2)WMN节点移动性低于移动Ad Hoc网络节点，所以WMN注重的是“无线”，而移动Ad Hoc网络更强调的是“移动”。(3)从网络结构来看，WMN多为静态或弱移动的拓扑，而移动Ad Hoc网络多为随意移动(包括高速移动)的网络拓扑。(4)WMN与移动Ad Hoc网络的业务模式不同，前者节点的主要业务是来往于因特网的业务,后者节点的主要业务是任意一对节点之间的业务流。(5)从应用来看，WMN主要是因特网或宽带多媒体通信业务的接入，而移动Ad Hoc网络主要用于军事或其他专业通信。38. WMN（无线Mesh网络）由客户节点、Mesh路由器节点和网关节点组成。39. 无线局域网：802.11无限个域网：802.15无线城域网：802.16无线广域网：802.2040. 隐藏终端是指在接收节点的覆盖范围内而在发送节点的覆盖范围外的节点。由于听不到发送节点的发送，隐藏终端可能向相同的接收节点发送分组，导致分组在接收节点处冲突。隐藏终端可以分为隐发送终端和隐接收终端。 如图2.1所示，节点A和C同时想发送数据给节点B，但A和C都不在对方的传送范围内。所以当A发送数据给B时，C并未检测到A也在发送数据，会认为目前网络中无数据传送，会将数据发送给B。这样，A和C同时将数据发送给B，使得数据在B处产生冲突，最终导致发送的数据不可用。这种因传送距离而发生误判的问题称为隐藏节点问题。 为了解决隐藏节点问题，可以使用前面介绍的请求发送(Request to Send，RTS)和清除发送(Clear to Send，CTS)的控制信息来避免冲突。当发送方发出数据前，先送出一个RTS包，告知在传送范围内的所有节点不要有任何传送操作。如果接收方目前空闲，则响应一个CTS包，告诉发送方可开始发送数据，此CTS包也会告知所有在接收方信号传输范围内的其它节点不要进行任何传输操作。过程如图2.2所示。41. 暴露终端是指在发送节点的覆盖范围内而在接收节点的覆盖范围外的节点，暴露终端因听到发送节点的发送而可能延迟发送。但是，它其实是在接收节点的通信范围之外，它的发送不会造成冲突。这就引入了不必要的延时。 暴露节点问题和隐藏节点问题不同，当一个节点要发送数据给另一节点时，因邻近节点也正在发送数据，影响了原来节点的数据传送。以图3.1为例，有4个节点S1、S2、R1、R2，其中R1、R2均不在对方的传送范围内，而S1、S2均在彼此的传送范围内。因此，当S1正传送数据给R1时，S2却不能将数据传送给R2，因为S2会检测到S1正发送数据，如果其也发送数据的话，就会影响S1的数据发送。而事实上，S2是可以正确无误将数据发给R2的，因为R2并不在S1的传送距离内。为解决暴露节点问题，也采用RTS/CTS机制。当一个节点侦听到邻近节点发出来的RTS，但却没有听到相对应CTS时，可判定它本身是一个暴露节点，所以允许传送数据到其它邻近节点。这个节点可以成功送出RTS，但相应的CTS不一定能被成功地收到。当S2收到S1发出的RTS，但未收到对应CTS时，S2可推测自己是暴露节点，则可同时发送数据。但此时，虽然S2发出的数据不会冲突，但其它节点发给S2的数据(CTS/ACK)却可能与S1发出的数据发生冲突，影响传输