复习范围-学生 (1).docx

选择 见文件 30分大题见课后习题 40分（题目组合式考）Ch3 1、2、 6Ch4 1,3,5Ch5 3,4,5,6Ch6 1,2,5Ch9 1,5Ch10 1,2,9填空和判断见下面范围 30分Ch1无线网络的分类（1） 网络组织形式:有结构无线网络：蜂窝通信网络和无线局域网自组织无线网络：无线传感器网络和移动Ad Hoc网络（2）按照网络的覆盖范围和应用目标：无线局域网（WWAN）、无线广域网(WMAN)、无线城域网(WLAN)、无线个人网(WPAN)等无线网络的体系结构（1）OSI参考模型:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层（2）TCP/IP参考模型：网络访问层、网际层、传输层、应用层（3）无线网络的协议模型同样是一种分层的体系结构，但一般只涉及到OSI参考模型的物理层、数据链路层和网络层。Ch2三种关心的无线波段（短波、微波、红外线）波长频率特点短波通信是指利用波长为10100m（频率为330MHz）的电磁波所进行的无线通信，也被称为高频无线电通信。（1）地波传播：地波在传播过程中，由于能量逐渐被大地吸收，很快减弱（波长越短，减弱越快）。但地波不受气候影响，可靠性高。（2）天波传播：适合于远距离通信。天波传播不稳定，随季节、昼夜以及太阳活动等情况而变化，广播等都采用天波传播的方式微波通信是指使用波长在1毫米至1米之间（频率300MHz至300GHz）的电磁波即微波所进行的通信。该频率范围的电磁波又被称为射频（Radio Frequency，简称RF）电波。任何直线距离内无障碍的两点间均可以使用微波进行信号传送。在远距离传输时，由于受地球曲面以及空间传输损耗的影响，每隔50公里左右，就需要设置中继站与其他波长较长的无线电通信相比较，微波通信有以下优点：工作频带宽、通信容量大；受外界干扰小；通信效果较好；灵活性较大微波通信存在的主要缺点是：中继站定点比较复杂；易受地形、对流层和气候条件等自然环境与因素的影响；通信保密性差红外线的波长大于可见光线，波长为0.751000m。基于红外线的无线通信系统采用各种光二极管来进行站点与站点之间的数据交换。红外信号可以直接或经过墙面、天花板反射后，被视距范围内的接收装置所接收。红外线传输可以达到较高的传输速率，且安全性能高，抗干扰性强。受视距影响，其传输距离短，只能实现近距离通信任何不透明的物体都会阻碍红外线信号传播，从而不适用于移动通信。红外通信点对点的连接，使得其难以灵活地组成复杂的多点网络。多径传播 多径衰落在无线通信系统中，由于无线信道中的反射、散射和折射，使得经过传播后的发射信号沿着多个不同的路径到达接收天线。接收天线最终接收到的信号是各路信号的叠加，这就是无线信号的多径传播。多径传播中各路信号的传播路径各不相同，因此信号到达接收天线时的幅度、相位也各不相同，叠加后会出现快速起伏的短期效应，这种效应被称为多径衰落。以较简单的双径传播为例。设直射波信号表示为S1(t)，反射波信号表示为S2(t)，这两路信号到达接收天线时分别为：。在接收端合成的信号为：。两个相邻峰值的频率间隔为：我们把频率间隔Bcof称为相干带宽。如果信号带宽Bs小于相干带宽Bcof时，信号中的不同频率分量衰落变化一致，则信号的衰落与频率无关（平坦衰落）。如果信号带宽Bs比信道的相干带宽Bcof大得多，传输信号中的不同频率分量的衰落就会不相同，叫做频率选择性衰落多普勒效应。概念特点当无线电发射机与接收机处于相对运动的状态时，接收信号的频率将会发生偏移。当两者做同向运动时，接收信号的频率将高于发射信号频率；当两者作反向运动时，接收信号的频率将低于发射频率，这种现象被称为多普勒效应。设fd为接收端检测到的发射机频率的变化量，即多普勒频率偏移，则其可表示为：，其中，f0是发射机的载波频率；v是发射机与接收机之间的相对速度；为移动方向与电波入射方向的夹角；c为光速。最大多普勒频移为：，叫做多普勒扩展。多普勒扩展相对应的一个时间参量是相干时间Tc=0.423/fmax相干时间就是指一段时间间隔如果基带信号的符号周期Ts Tc，则在基带信号的传输过程中信道可能会发生改变，导致接收信号发生失真，产生时间选择性衰落三种基本的调制解调方法是什么，特点，多进制调制，多进制调整码元和速率的关系三种基本的调制形式，分别为幅度调制、频率调制和相位调制。幅度调制：频率和相位为常量，幅度随发送的数字数据而变化。频率调制也叫频率键控(FSK，Frequency Shift Keying)：振幅和相位为常量，频率为变量。相位调制也叫相位键控(PSK，Phase Shift Keying): 振幅和频率为常量，但通过控制或改变正弦载波信号的相位来表示二进制数据，相位调制分为绝对调相和相对调相。为了提高通信系统的有效性能，可以采用多进制数字调制的方式多进制幅度键控(MASK)、多进制频移键控(MFSK)和多进制相移键控(MPSK)对于M进制的数字调制系统，假设信息传输速率为Rb，码元传输速率为Rs，则有如下关系：。什么是扩频技术，有哪几种，特点（1）扩频技术最初是针对军事和情报部门的需求而开发的。基本思想是将携带信息的信号扩展到较宽的带宽中，以加大干扰和窃听的难度。（2）直接序列扩频技术DSSS：直接用具有高码率的扩频码序列在发端去扩展信号的频谱；在收端，用相同的扩频码序列去进行解扩，把展宽的扩频信号还原成原始的信息。所谓跳频扩频(Frequency Hopping Spread Spectrum，简称FHSS)，是指调制数据信号的载波频率不是一个常数，而是随扩频码变化的一种扩频技术。跳时扩频则是将时间轴分成周期性的时帧，每帧内分成许多时隙。数据信号在一帧的某个时隙上使用快速突发脉冲传输，而具体在哪个时隙发送信号则由扩频码控制。由于时片宽度远小于信号持续时间，从而实现信号频谱的扩展。Ch3 Csma/ca, 隐蔽站暴露站，CSMA/CD的冲突检测并不适用于无线网络，为了提高无线环境中载波侦听多路访问的效率，人们提出了冲突避免策略。CSMA/CA基本规程：发送主机监听信道，如果信道空闲达到规定的时间，则发送数据帧。如果信道忙，则等信道空闲时间达到规定的时间后，进入退避过程，并设置退避时间计数器。信道空闲时退避时间计数器做减1计数，信道忙时则停止计数，在退避时间计数器减到零后，主机立即发出数据帧。发出数据帧后，如果数据帧发送失败，进入重传退避过程，回到第2步。如果数据帧发送成功。将退避窗口恢复为默认值。“隐藏终端”问题：“隐藏终端”是指在接收者的通信范围内而在发送者通信范围外的终端。“暴露终端”是指在发送者的通信范围之内而在接收者通信范围之外的终端。用RTS-CTS握手机制可以解决隐藏发送终端问题，但无法解决隐藏接收终端、暴露发送终端和暴露接收终端问题。什么是检错码，纠错码检错码：奇偶校验码、定比码、循环冗余码CRC纠错码：正反码、线性分组码、海明码、卷积码Ch4蓝牙的技术特点蓝牙，是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术。（1）全球范围适用：蓝牙工作在2.4GHz的ISM频段，全球大多数国家ISM频段的范围是2.42.4835GHz，使用该频段无需向各国的无线电资源管理部门申请许可证。（2）同时可传输语音和数据：蓝牙采用电路交换和分组交换技术，支持异步数据信道、三路语音信道以及异步数据与同步语音同时传输的信道。（3）具有很好的抗干扰能力：工作在ISM频段的无线电设备有很多种，如家用微波炉、无线局域网和HomeRF等产品，为了很好地抵抗来自这些设备的干扰，蓝牙采用了跳频方式来扩展频谱，79个频点，蓝牙设备在某个频点发送数据之后，再跳到另一个频点发送。（4）蓝牙模块体积很小、便于集成：由于个人移动设备的体积较小，嵌入其内部的蓝牙模块体积就应该更小，如爱立信公司的蓝牙模块ROK101008的外形尺寸仅为32.8mm16.8mm2.95mm。（5）低功耗：蓝牙设备在通信连接（Connection）状态下，有四种工作模式激活（Active）模式、呼吸（Sniff）模式、保持（Hold）模式和休眠（Park）模式。Active模式是正常的工作状态，另外三种模式是为了节能所规定的低功耗模式。（6）开放的接口标准：SIG为了推广蓝牙技术的使用，将蓝牙的技术标准全部公开（7）低成本蓝牙的体系结构有那几层蓝牙核心协议层、电缆替代协议层、电话控制协议层、选用协议层蓝牙的拓扑结构：散射网Ch5无线局域网的用户接入过程、mac帧的分类（1）无线客户端要接入到无线局域网，需要经过扫描发现无线服务、认证和关联三个阶段（2）数据帧、控制帧、管理帧无线局域网的站、基站、BSS、ESS、SSID概念站点 (Station，简称STA)：站(点)也称主机(Host)或终端(Terminal)，是无线局域网的最基本组成单元,基本服务集（ Basic Service Set，简称BSS）用于描述在一个802.11 WLAN中的一组相互通信的移动设备。每个基本服务集都一个唯一的标识，称为BSSID；BSS的覆盖范围称为基本服务区（BSA）。为了覆盖更大的区域，把多个BSA通过分布式系统（Distribution System，简称DS）连接起来，形成一个扩展服务区（ESA），通过DS互相连接起来的属于同一个ESA的所有主机组成一个扩展服务集ESSCh6802.16的链路自适应技术有哪些混合自动重传技术HARQ、自适应调制编码技术AMC、多天线技术（多输入多输出MIMO、单输入多输出SIMO、多输入单输出MISO）4种物理层规范，特点规范名称应用频段可选技术双工方式WirelessMAN-SC1066GHzTDD，FDDWirelessMAN-SCa211GHzAAS，ARQ，STCTDD，FDDWirelessMAN-OFDM211GHzAAS，ARQ，Mesh，STCTDD，FDDWirelessMAN-OFDMA211GHzAAS，ARQ，STCTDD，FDDCh9MACA and MACAWMACA(Multiple Access with Collision Avoidance)源于CSMA/CA，是CSMA/CA去掉载波侦听功能之后的产物。载波侦听经常失效，载波监听的结果不一定准确与有用。在单信道环境下，一方面，由于隐终端的存在，节点检测不到载波并不意味着信道空闲可以发送数据；另一方面，由于暴露终端的存在，节点检测到载波也并不意味着信道忙不能发送数据。MACA的基本思想如下：发送者发送数据前先向接收者发送RTS控制报文；接收者收到RTS后回送CTS报文；发送者收到CTS后，开始发送数据；1.期间，听到(Overhear) RTS的节点（例如C）在一段时间内不能发送任何消息，以允许接收者成功回送CTS，2。听到CTS的节点（例如D）在一段时间内不能发送任何消息，以允许接收者成功接收数据报文。MACA采用二进制指数退避(Binary Exponential Backoff，简称BEB)算法来实现冲突避免。MACA存在如下问题：共享信道中的RTS/CTS机制可能会降低网络的吞吐量；由于没有采用链路层确认机制，当发生冲突时需要上层通常是传输层启动超时重发，而这会降低网络的吞吐量与传输效率；BEB退避算法能够有效降低冲突发生的概率，但其公平性较差。针对上述问题，后来提出的MACAW(Multiple Access with Collision Avoidance for Wireless)在MACA的基础上做了部分的优化与改进。 MACA协议和MACAW协议MACAW引入DS控制报文发送节点和接收节点使用RTS/CTS握手成功后，发送节点将继续发送一个DS控制报文，然后才向接收节点发送数据分组。DS报文通知暴露节点该节点和目的节点已经握手成功MACAW引入ACK控制报文节点在MAC 层就能够快速重传因冲突丢失的分组MACAW引入RRTS(Request for Request-To-Send)控制报文则体现了接收方主动竞争信道的思想。当节点收到很多RTS而无法响应时，发送一个RRTS，通知邻节点去竞争信道改进了退避算法公平性问题得到一定程度上的解决DSDV协议特点，目的序列号的作用（1）DSDV是一个基于DV算法（距离向量）的驱动型路由协议每个路由器维护一个距离向量表，然后相邻路由器之间广播距离向量表，路由器收到其它节点发来的距离向量表后，进行自己距离向量表的更新。RIPDSDV路由协议中，节点维护着整个网络的路由信息，这样在数据报文需要发送时，可以立即进行传送，因而适用于一些对实时性要求较高的业务和网络环境。但是在拓扑结构变化频繁的无线网络环境中，DSDV路由协议可能存在一定的问题，一是节点维护准确路由信息的代价高，要频繁地交换拓扑更新消息；二是有的时候可能刚得到的路由信息随即又失效了。因此，DSDV路由协议主要用于网络规模不是很大，网络拓扑变化相对不是很频繁的网络环境，而在拓扑变化频繁的网络中必须采用其它的方法。（2）DSDV路由表中的每个表项都带有目的地序列号设置序列号信息的规则每次公告（广播前）增加自己的目的地序列号（只使用偶数值）如果一个节点不再可达（timeout）,则将该节点的序列号加1（奇数序列号），并且设置metric为DSR路由协议的特点，路由发现过程，维护过程（1）DSR (Dynamic Source Routing) 最重要的特点是利用了源路由。发送方的数据包头的源路由项中包含它必须要经过的所有节点的完整地址列表。DSR 不使用周期性的路由广播消息，所有操作都是按需进行的可以有效的减少网络带宽的开销和主机的电源消耗，并可以有效的避免网络中大面积的路由更新。（2） DSR 协议包含路由发现和路由维护两个重要规程。源节点通过广播路由请求包(Route Request， RREQ)来寻找路由。RREQ包含：源节点地址(initiator address)、目的节点地址、路由记录：纪录从源节点到目的节点路由中的中间节点、request id每个RREQ都由唯一标示RREQ能够依次记录该请求包所经过的节点的地址。每一个中间节点接收到该请求包后执行如下操作：（如果此前已经收到过这个请求包，则丢弃该请求包；否则，如果该请求包的路由项中已经包含该节点，则丢弃该请求包；否则，记录该请求包，并将自己的地址加入到请求包的路由项中，然后继续广播该请求包）目的节点收到RREQ后，给源节点返回路由应答（RREP：Route Reply）消息源节点收到RREP后在本地路由缓存中缓存路由信息3种方法：1、原有的；2、沿着A-b-c-d，反向发送；3、执行路由发现D-A的路径数据包在传输的过程中，如果网络的拓扑结构发生变化而不能使用原先的路由转发数据包时需要启动路由维护规程。如果数据分组被重发了最