学校:山东农业大学。任课教师:张亮。大三下学期必修(网络专业)。大三老学姐提醒大家:这个老师出题很迷,没有往年试卷。你们流传的80+的选择题不考,填空题不细,很迷。我们考的外焦里嫩。
基本原则:他画的重点真的会考,不化的重点也会靠,说了不考的也会考,总之前车之鉴好好看课件,以下提供的资料让大家应对简答题。19年15选择15分15个空15分,40分的简答,30分送分大题。大题能量感知路由课件原题,zrp,告知域半径,找节点,找路径。
啊!我死了。出成绩了。好好准备基本知识点,注意选择题。其余的第二部分的重点整理就够了。要是想保险用第一个。
无线网络技术考点
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(考点较全版)
第一章
三要素
tcpip模型
无线网 个域网
不要广
第二章 重点
传输媒体分类
波长和频率
电磁波的分类
传播方式
无线损伤哪几种
信号编码
各种差别
编码调制编码
信道复用技术
CDMA CDM
扩频 跳频
第三章
无线个域网都有哪几种 特点
蓝牙
传输特性
连网模式
蓝牙规范
iee802.15
UWB
Zigbee优势
第四章
组网条件
网络模式技术模式
三大标准802.11
WiFi
访问控制方式
CSMA/CA
机制
第五章
ad hoc 网络特点
面临的问题
网络体系结构
波动问题如何解决
DSR
如何解决路由风暴
ZRP
mac协议分为哪几类
后面的不考
第六章
无线传感系统包含什么
特性
体系结构
协议栈
mac
路由协议
第一讲 无线网络概述
无线网络的应用:无线抄表;无线支付;移动互联网、物联网和增强现实技术相结合(Google project tango);移动计算
协议体系:
三要素:语义(协议控制信息的具体含义);语法(数据和控制信息的格式、编码规则); 时序(数据和控制信息的收发同步和排序)
划分规则:各层之间逻辑通信,每层为上层提供服务,以功能为分层基础,相互独立, 功能明确
实体:发送或接收信息的硬件或软件进程
服务访问点(SAP):同一主机相邻两层实体交换信息的位置(实际为逻辑接口)
协议数据单元(PDU):层与层之间交换的数据单位
ISO/OSI模型(上到下):上层协议(应用层、表示层、会话层、传输层);通信子网(网 络层、链路层、物理层)
TCP/IP模型(上到下):应用层、传输层、网际互联层、网络接口层
无线网络协议层次特点:①协议体系基于分层,不同类型的无线网络关注的层次不同
②有线网络与无线网络的传输机制和协议设计不同
③需要对传统网络协议进行改进
④应用层协议主要解决连接可靠性,各应用可直接使用无线网
无线网络分类:
无线个域网(WPAN):通过短距无线电连接PC部件
无线局域网(WLAN):
无线城域网(WMAN):IEEE 802.16为代表,单个基站覆盖几十公里
第二讲 无线传输技术基础
传输媒体:
引导性媒体(线缆媒体):电磁波沿固态媒体传播
非引导性媒体(无线媒体):提供传输信号的手段但不加以引导
波长(λ):两个相邻波峰之间的距离
频率(f):电磁波每秒振动的次数
波长和频率的关系:λf=c(选择)(光速:电磁波在真空中的传播速度3*10^8m/s)
电磁波的分类:(掌握)!!
电磁波:电磁波是电磁场的一种运动形态
1.无线电(选择)
特点:
类型:
VLF、LF、MF波段沿地面传播
HF、VHF波段被电离层折射回来
应用:电视、移动电话、无线网络和业余无线电,政府使用频率分配制度进行管理
2.微波
特点:
分类:
地面系统:利用定向抛物线在较低的GHz内收发信号
卫星微波系统:在定向抛物线和天线之间传输信号
3.红外线
特点:
分类:
点对点:光束高度集中且朝特定方向发射
广播:将信号扩展至更广的区域并允许数个接收器同时接受
应用及优点:
传播方式:从天线出发并通过三种路由发射
地面波:沿地球轮廓线且能传播很远,频率达2MHz(AM radio调幅无线电)
天空波(业余无线电、民用波段无线电)
视距传播:传输和接受天线必须在视线内,距离一般为20-50KM
无线传输损伤:
衰退 :信号在传输中将会有部分能量转化为热能或者被传输介质吸收, 从而造成信号强度不断减弱, 这就是衰损。
-------)多径传播:从发射机天线发射的信号沿两个或多个路径到达接收机天线的传播现象(填空)
反射:信号遇到表面大于信号波长(地球表面、高大建筑物)的障碍物导致相位漂移
衍射 ①信号遇到大于边长的不可穿透无边缘
②即使没有来自发送器的视线信号(LOS)也可接收到信号
散射:入境信号遇到波长较小的物体(树叶、街牌、灯柱)后发散为数个弱的出境信号
①对于LOS,衍射和散射信号不重要
②对于非LOS,衍射和散射是接收的主要手段
信号编码技术:
信息:数据的内容或解释
数据:携带信息的实体
信号:数据的物理量编码(通常为电编码),数据以信号的形式在介质中传播
模拟信号:时间上连续,包含无穷多个数据值
数字信号:时间上连续,仅包含有限数目的信号值(二值信号)
周期信号:由不断重复的固定模式组成(正弦波)
非周期信号:无固定模式和波形循环(语音的音波信号)
信息编码:信息用二进制数表示(ASCII、BCD编码)
数据编码:将数据用物理量表示
信息的传输过程:携带信息的数据以物理信号的形式通过信道传送至目的地
编码:数据->适合传输的数字信号——便于同步、识别和纠错
调制:数字信号->适合传输的形式——按频率、幅度、相位
解调:接受波形->数字信号
解码:->数字信号->原始数据
编码和调制的区别:编码用数字信号承载数字或模拟数据;调制用模拟信号承载数字或模拟数据
信道复用技术:(考!)
频分复用FDM:所有用户在相同时间占用不同带宽的资源
时分复用TDM:所有用户在不同时间占用相同的频带宽度
波分复用WDM:光的频分复用
码分复用CDM
(码分多址CDMA)简答
概念:CDMA是一种以扩频通信为基础的载波调制和多址连接技术
特点:
码片序列的正交关系:
(1):两个不同站的码片序列正交,就是向量 S 和T 的规格化内积为 0
(2)任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积是1
有效性:通信系统传输信息效率的高低(数量)
可靠性:通信系统可靠传输信息的能力(抗干扰能力,质量)
无线扩频技术:(简答)
含义:扩频通信技术是一种信息传输方式,在互不干扰的条件下增加无线带宽,其信号所占有的频带宽度远大于所传信息所必需的最小带宽;扩频通过独立的码序列完成,用编码及调制的方法实现,与所传信息数据无关。接收端使用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传数据
原理:①在同一个频道内堆积几十或数百个电路和发射器
②扩频不试图消除干扰,反而将其设计到系统中,使用非常宽的频道且系统能够自我平衡、自我调节
理论依据(香农公式):
w——信道带宽 s——有用信号的平均功率 N——白噪声的平均功率
c——信道容量(信道可能传输的最大信息速率) S/N——信噪比
结论:传输速率不变时,频道宽度和信噪比是可以互换的。即可以通过增加频带宽 度使得在信噪比较低的情况下传输信息
重要性(军事):
实际目的:阻止敌人接收和译码;检测和干扰军队无线通信
基础:
直接序列扩频(DSSS):使用调幅技术合并数据信号和载波信号的波形(保密语音)
原理:
意义:为共享频谱提供了可能;实现了码分多址(同一频段不同扩频码)
跳频扩频(FHSS):在频道间不断切换载波信号来发射信号(反干扰策略)
原理:使用二进制伪随机码序列控制输出信号的频率,使发射信号的载波频率 随伪随机码的变化跳变,接收者已与发送者同步的方式跳转频率
意义:
跳频图案的要求:
扩频传输的优点:
①从各种类型的噪声和多径失真中可以获得免疫性;
②可用在隐藏和加密信号上;
③几个用户可以独立地使用同样的较高的带宽,且几乎没有干扰。
第三讲 无线个域网络
无线个域网(WPAN):通过无线介质代替传统有线电缆,实现个人终端的互联,组建个人信息的网络(10米以内)。。。即所有个人移动设备可通向外部世界的无线传输环境
优点:价格便宜、体积小、易操作、功耗低
特点:
WPAN |
低速WPAN |
高速WPAN |
超高速WPAN |
|
通信速率:0.25Mbps 通信距离:10m 工作频率:2.4GHz |
通信速率:55Mbps 通信距离:10m 工作频率:2.4GHz |
通信速率:110/200/480Mbps 通信距离:10m、4m和4m以下 工作频率:3.1GHz~10.6GHz |
蓝牙(考)
定义:是一种支持点对点、点对多点实现语音和数据业务短距离通信的无线通信技术
目标:保持联系,不靠电缆,拒绝插头,并以此重塑人们的生活方式
传输特性:
(1)2.4GHz频带
(2)传输距离为10m
(3)连接便携式和固定设备
(4)点--点或点--多点模式
(5)数据速率:①同步(电路交换技术),64kbps
②异步(分组交换),对称(433.9kpbs)或非对称(723.2kpbs)
联网模式:
蓝牙技术规范:技术操作和协议体系系统
蓝牙应用规范(概要):蓝牙的profile文档定义了一组使用模式,每个profile说明了支持
该模式的协议及其特性
IEEE 802.15:开发适用于短程无线通信的标准
任务组 |
研究领域 |
作用 |
802.15.1 |
无线PAN |
手机,PDA等设备短距离通信 |
802.15.2 |
PAN的共存 |
研究PAN与WLAN共存问题 |
802.15.3 |
高数据速率PAN |
主要考虑多媒体方面,追求更高速率与服务品质 |
802.15.4 |
Zigbee低数据速率PAN |
为低速互联提供统一标准 |
超宽带技术(UWB):一种无载波通信技术,无线电领域的革命性进展,未来短距无线通信 的主流技术
特点:
优点:
ZigBee:是一种开放式的基于 IEEE 802.15.4 协定的无线个域网标准。由飞利浦公司创建,具有节能特性的短距离、低功耗的无线通信技术
特点:
(1)低功耗。ZigBee 的传输速率低,功耗低,因此ZigBee 设备非常省电。
(2)低成本。ZigBee 模块的复杂度不高,ZigBee 协议免专利费,所使用的频段无需付费,所以它的成本较低。
(3)时延短。 通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短
(4)网络容量大。一个星型结构的 ZigBee 网络最多可以容纳 254 个从设备和一个主设
备, 一个区域内可以同时存在最多 100 个 ZigBee 网络, 而且网络组成灵活。网状结构的
ZigBee 网络中可有 65000 多个节点。
传输模式:
①数据传输到主协调器
②主协调器发送数据
③对等网络中设备之间传送数据
第四讲 无线局域网
无线局域网(WLAN):无线局域网是指利用无线通信技术在一定的局部范围内建立起来的网络。是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。
优点:移动性、灵活性、可伸缩性、经济性
缺点:可靠性、带宽与系统容量、兼容性与共存性、覆盖范围、干扰、安全性、节能管理…….
无线局域网的组成:
①站(主机或终端):最基本的组成单元,包括终端用户设备、无线网络接口、网络 软件
②无线介质
③无线接入点(AP):无线网络的核心。是移动计算机用户进入有线网络的接入点, 主要用于宽带家庭、大楼内、园区内,距离覆盖几十至上百米
④分布式系统:扩展业务区
无线局域网技术模式:
①Ad-hoc(无线自组织)无线网络(考)
特点:
最好应用:
实际应用:会议室、汽车上的临时笔电会议;互连个人设备;紧急救援活动; 野外探测;军事应用IBSS
②基础结构无线网络
③基础结构网络
特点:
拓展(ESS):由多个BSS组成的多区网,由分布式系统连接组成
====>
无线局域网构成:
无线局域网有独立型网络结构和有基础设施的网络结构两种类型。
独立型网络结构也称 Ad Hoc 网络,这种结构无需 AP 支持,站点间可直接相互通信。
有基础设施的网络结构中,无线局域网是一个基于蜂窝的架构,每一个蜂窝就是一个 BSS。每一个蜂窝被一个接入点 AP控制,站点间通信均由 AP 转发。多个 AP 可通过 DS互相连接起来的构成 ESS。
IEEE 802.11体系结构:IEEE 802.11协议栈
特点:
(1)802.11满足与其他有线802.x系列的无缝融合
(2)应用程序除了带宽低、接入时间长外感觉不到其他不同
(3)无线节点的高层协议(应用协议、TCP、IP)与有线节点高层协议相同
三大标准:
IEEE 802.11a
IEEE 802.11b
IEEE 802.11g
IEEE 802.11n进一步使用MIMO/OFDM等,速率提升至300M甚至600Mbps。
===)比较: 信道数量:802.11a在美国可提供8个无重叠的信道,802.11b/802.11g共享3个
带宽:
(1)吞吐量会因距离、障碍和干扰产生较大变化
(2)802.11a和802.11b带宽的理论差值为43Mbps,实际上仅30Mbps
频带
(1)802.11b/g所用的2.4GHz频带正日益拥挤
(2)5.8GHz系统的相互干扰要比2.4GHz系统低
(考)
Wi-Fi 的全称是 Wireless Fidelity即无线相容性认证,又叫 IEEE 802.11b 标准,属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。Wi-Fi 技术突出的优势在于:无线电波的覆盖范围广,有效距离长,且Wi-Fi 技术传输速度非常快,可以达到 11Mbps,符合个人和社会信息化的需求,同时与已有的各种 802.11DSSS设备兼容。现在与 802.11b 兼容的 802.11g、802.11n 等更高速率的无线局域网也称为 WiFi。
IEEE 802.11媒体访问控制
无线介质访问控制方式
分布协调功能(DCF):基于CSMA/CA的基本方法
====>CSMA/CA工作原理:
CSMA/CA 即载波侦听多路访问/冲突避免协议,是一个支持多个用户共享传输媒体资源的多路访问协议。该协议由发送者通过载波监听技术在发送数据前先进行传输媒体的可用性检测。并通过设置不同的帧间间隔时间、虚拟载波监听、二进制指数退避算法、信道预约等技术来避免碰撞的发生。CSMA/CA 算法如下:
1)若站点最初有数据发送,且检测到信道空闲,在等待 DIFS 时间后就发送整个数据帧。
2)否则,站点执行 CSMA/CA 的退避算法。一旦检测到信道忙,就冻结退避计时器。只要
信道空闲,退避计时器就进行倒计时。
3)当退避计时器减少到零时,站点就发送整个帧并等待确认。
4)发送站收到确认,则完成一帧的发送。若还有数据要发送转(2)。若源站在规定时间内未收到确认,则转入(2)重传此帧。
解决“隐藏节点”问题?(考)
①用RTS/CTS:首先,A向B发送RTS信号,表明A要向B发送若干数据,B收到RTS后,向所有基站发出CTS信号,表明已准备就绪,A可以发送,而其余欲向B发送数据的基站则暂停发送;双方在成功交换RTS/CTS信号(即完成握手)后才开始真正的数据传递,保证了多个互不可见的发送站点同时向同一接收站点发送信号时,实际只能是收到接收站点回应CTS的那个站点能够进行发送,避免了冲突发生。②用CSMA/CA:采用带有冲突避免的CSMA:媒体为空,节点传输帧;媒体为忙,等待直到当前传输完全结束。
IEEE 802.11安全问题:
①基于服务集标识(SSID)的网络访问控制
②MAC地址过滤
③WEP有线等效协议 使用基于RC4的加密算法
提供: 数据加密 , 共享密钥认证
第五讲 无线自组织网络
移动ad hoc网络(MANET)、多跳无线网络(考)
定义:由若干个无线终端构成一个临时的、多跳的、无中心的自组织网络。
①由一组带无线通信收发装置的的移动终端节点组成
②网络中每个终端可以自由移动、地位相等 ③是一个多跳、临时、无中心网络
④不需要基础设施网络的支持 ⑤可在任何时候、任何地点快速构建起的移动通信网络
特点:
与其他网络的比较:
Ad hoc网络改变了传统计算机网络路由的方式,采用竞争的方式共享信道,每一个路由不单是一个路由设备还是一个终端,而传统的只承担一种工作
面临的问题:
移动性使节点间的信任关系不断变化,安全策略应具有可扩展性
影响因素:无线通信技术、节点密度、节点移动速度、通信负荷和通信模式
体系结构:
优点:简单、健壮、相对安全、节点覆盖范围较小
缺点:路由开销大,可扩充性差
优点:簇成员功能简单、路由信息局部化(减少路由协议开销)、节点定位简单、可扩展性好、抗毁性好
缺点:簇头需要选择、所有传输都通过头、簇头是瓶颈
路由协议:
分类:平面路由,层次路由,地理信息辅助路由
DV的固有缺点:无法发现路由回路;“无穷计算”问题
DSDV协议:无全局拓扑结构,每个节点对所有的已知节点维持一个定期更新的路由信息表
优点:保持了DV算发的简单性,确保无路由回路,对于拓扑变化能快速反应
缺点:无节点睡眠,路由波动导致路由信息冗余
路由波动:某个结点更新路由,导致不必要的路由通告
DSDV解决路由波动:(考)
DSDV对转发表和广播表进行维护。广播表以目标节点地址为关键字,表项中设置“平均通告时间间隔字段”,是该表项过去通告时间间隔的加权平均,最近通告的时间加权大。
当收到新的网络变化通告时,查询广播表对应表项的“平均通告时间间隔”字段决定是否进行通告广播。收到度量为的通告时,不延迟,立即广播
动态源路由协议(DSR):由两个相互协同的机制组成
Route discovery:(考)
Route maintenance
DSR的多路径思想:
DSR的单向链路支持能力:
(1)有的节点使用短程无线电,有的节点使用长途无线电
(2)DSR将所有节点看成一个Ad hoc网络中的节点
路由应答风暴:(考)
节点广播一个针对某目标端的路由请求,当其邻居的cache中都有该目标端的路由时,每个邻居都试图以自己的缓存路由响应,由此造成应答风暴;
风暴会导致浪费网络带宽,加剧局部网络冲突
预防网络风暴:节点将网络接口置于promiscuous接收方式,延迟发送route reply,同时侦听路由请求端是否在用更短的路径发送
DSR优点:
DSR缺点:
分区路由协议ZRP(zone routing protocol)
Zone的划分:
路由策略:
域半径:制定每个节点维护的域
路由域:所有包含在域半径内的节点
边界节点:最小距离正好等于域半径的节点
总结:
移动Ad Hoc网络的MAC层协议
第六讲:无线传感器网络
无线传感器网络(WSN):即无线传感器网络,是由部署在监测区域内的大量微型传感器节点通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统,目的是协作地识别、采集和处理网络覆盖区域中感知的对象信息,并发送给观察者。
构成要素:传感器、感知对象、观察者
无线传感器系统的组成:传感器节点、汇聚节点、管理节点
特性:
体系结构:
传感器网络协议栈
无线传感网络的MAC协议
考虑因素:节省能量、可扩展性、网络效率
浪费网络能量的原因:
MAC协议分类:
假设:单信道、平均数据率很低、网络能容忍一定程度的通信延迟
设计目标:节能、扩展性:Idle时间最长;冲突、串音;控制消息交换
主要思想:
想法:
设计目标:当共享信道的N个节点同时检测到同一个事件时,希望R个节点(R 优点:有效利用了WSN流量具有突发性和局部相关性,通过不同时隙采用不同的发送概率,使得在短时间内部分节点能够无冲突的广播事件,从而在节省能量的同时节省传播延时 无线传感网络的路由协议 特点:能量优先;给予局部拓扑信息;以数据为中心;应用相关 与传统网络的区别:能量消耗影响网络生存期,节点只有局部信息,以数据为中心,应用相关性 信息传输模式:事件触发;周期上报;基于查询;混合模式(前三种的综合) 设计要求:能量高效;可扩展性;鲁棒性(高强容错性);快速收敛 基于应用的分类:(考填空) 洪泛路由:最可靠,最简单、最基本、最健壮 基本思想:当网络中的节点在任何时刻收到其他节点传输的数据时,向所有邻居节点进行转发 特点:无需知道局部拓扑、地理信息等;无需维护路由 不足:信息爆炸;重叠现象;资源的盲目使用 导致效率大幅度降低 适用范围:①小规模、共享信道、健壮性②军事应用 应用状况:资源浪费严重,很少直接使用;作为衡量标准评价其他算法 能量感知路由:最早的路由机制之一 主要思想: 根据节点的可用能量(PA)或者传输路径上的能量需求,选择数据的转发路径 查询时选择PA值最大的,但需考虑结点处的能量剩余问题 事件洪泛: 当一个节点发现网络中某种事件的发生的时候,它把事件洪泛发送到整个网络,其他的节点就可以形成一个指向事件源节点的梯度表 假设网络中的节点数量是N 事件的数量是E 通过事件洪泛,需要消耗的网络的能量为E * N 该能量消耗与关心该事件的节点的数量无关 如果事件报告的数量相对于查询的数量而言很少,则该策略有效。 兴趣洪泛:当Sink节点对网络中某事件的发生感兴趣时,将兴趣消息洪泛的发送到整个网络,其他节点以此形成一个指向sink节点的梯度表 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- (来不及。直接看这个) 码分多址CDMA) 各用户使用经过特殊挑选的不同码型,因此彼此不会造成干扰。这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力,其频谱类似于白噪声,不易被敌人发现。特点:每个站分配的码片序列不仅必须各不相同,并且还必须互相正交。在实用的系统中是使用伪随机码序列。 CSMA/CA工作原理: CSMA/CA 即载波侦听多路访问/冲突避免协议,是一个支持多个用户共享传输媒体资源的多路访问协议。该协议由发送者通过载波监听技术在发送数据前先进行传输媒体的可用性检测。并通过设置不同的帧间间隔时间、虚拟载波监听、二进制指数退避算法、信道预约等技术来避免碰撞的发生。CSMA/CA 算法如下: 1)若站点最初有数据发送,且检测到信道空闲,在等待 DIFS 时间后就发送整个数据帧。 2)否则,站点执行 CSMA/CA 的退避算法。一旦检测到信道忙,就冻结退避计时器。只要 信道空闲,退避计时器就进行倒计时。 3)当退避计时器减少到零时,站点就发送整个帧并等待确认。 4)发送站收到确认,则完成一帧的发送。若还有数据要发送转(2)。若源站在规定时间内未收到确认,则转入(2)重传此帧。 扩频传输技术有哪些①直接序列扩频(DSSS) , 原始信号中的每一个位在传输信号中以多个位表示, 此技术使用了扩展编码, 这种扩展编码将信号扩展到更宽的频带范围上, 而这个频带范围与使用的位数成正比②跳频扩频(FHSS) 信号用看似随机的无线电频率序列进行广播, 并在固定间隔里充一个频率跳到另一个频率(无线扩频技术: 含义:扩频通信技术是一种信息传输方式,在互不干扰的条件下增加无线带宽,其信号所占有的频带宽度远大于所传信息所必需的最小带宽;扩频通过独立的码序列完成,用编码及调制的方法实现,与所传信息数据无关。接收端使用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传数据扩频传输的优点: ①从各种类型的噪声和多径失真中可以获得免疫性; ②可用在隐藏和加密信号上; ③几个用户可以独立地使用同样的较高的带宽,且几乎没有干扰。 ) WSN基于应用的分类:能量感知路由协议(从数据传输的能量消耗出发,讨论最优的能量消耗路径、最长的网络生存期等问题)基于查询的路由协议(环境检测应用,sink节点发出查询命令,传感器节点不断报告采集的数据)地理位置路由协议(跟踪应用,已知节点的位置,并作为路由选择的依据)可靠的路由协议(对通信的服务质量要求较高的应用) 能量感知路由:最早的路由机制之一;主要思想:根据节点的可用能量或者传输路径上的能量需求,选择数据的转发路径。 能量多径路由:基本原理:在源节点和目的节点之间建立多条路径;根据路径上节点的通信能耗及剩余能量,依概率选路。主要过程:路径建立阶段(建立从源节点到目的节点的多条路径,并确定能量代价)数据传播阶段(根据上一阶段建立的路由信息,实现数据分组从源节点到目的节点的传送,中间节点按照与能量代价相关的转发概率进行转发)路由维护阶段 (目的节点发起源-目的洪泛查询,以维持路径畅通) ROUTE REPLY风暴:节点广播一个针对某目标端的路由请求,当其邻居的cache中都有该目标端的路由时,每个邻居都试图以自己的缓存路由响应,由此造成应答风暴;风暴将浪费网络带宽;风暴将加剧局部网络冲突。预防ROUTE REPLY风暴:节点将网络接口置于promiscuous接收方式;延迟发送ROUTE REPLY;同时侦听路由请求端是否在用更短的路径发送 Ad-hoc(无线自组织)无线网络:对等模式;设备间可直接通信;无需接入点支持;每个节点都有从一个节点转发到另一个节点的能力;独立的基本服务集。Ad-hoc网络最好应用于无接入点建立全无线网络;可桥接如有线网络,作为基础机构方案备份。 IEEE 802.11体系结构:①IEEE802.11a:物理层:用OFDM(正交频分多路复用)技术;工作频段是5GHz;数据速率为54Mbps;用了54个频率。MAC层与其他802.11标准相同。②IEEE802.11b:物理层:采用HR-DSSS(高速率直接序列扩频)技术;工作频段是2.4GHz;数据速率为1、2、5.5Mbps/11Mbps;覆盖范围是11a的7倍③IEEE802.11g:物理层:采用OFDM(正交频分多路复用)技术;工作频段是2.4GHz;数据速率最大为54Mbps。兼备802.11a和802.11b的特点。比802.11a的功耗小、传输距离长、穿透力强 如何解决“隐藏节点”问题:①用RTS/CTS:首先,A向B发送RTS信号,表明A要向B发送若干数据,B收到RTS后,向所有基站发出CTS信号,表明已准备就绪,A可以发送,而其余欲向B发送数据的基站则暂停发送;双方在成功交换RTS/CTS信号(即完成握手)后才开始真正的数据传递,保证了多个互不可见的发送站点同时向同一接收站点发送信号时,实际只能是收到接收站点回应CTS的那个站点能够进行发送,避免了冲突发生。②用CSMA/CA:采用带有冲突避免的CSMA:如果媒体为空,则节点传输帧;如果媒体为忙,则等待直到当前传输完全结束。能降低冲突概率;有效的后退算法(高负载时)优先级服务 简述 IEEE802.11 标准中 CSMA/CA 的工作原理? 答:CSMA/CA 即载波侦听多路访问/冲突避免协议,是在一个支持多个用户共享共享传输 媒体资源的多路访问协议。该协议由发送者通过载波监听技术在发送数据前先进行传输媒体 的可用性检测。并通过设置不同的帧间间隔时间、虚拟载波监听、二进制指数退避算法、信 道预约等技术来避免碰撞的发生。CSMA/CA 算法如下: (1)若站点最初有数据发送,且检测到信道空闲,在等待 DIFS 时间后就发送整个数据帧。 (2)否则,站点执行 CSMA/CA 的退避算法。一旦检测到信道忙,就冻结退避计时器。只要 信道空闲,退避计时器就进行倒计时。 (3)当退避计时器减少到零时,站点就发送整个帧并等待确认。 (4)发送站收到确认,则完成一帧的发送。若还有数据要发送转(2)。 若源站在规定时间内未收到确认,则转入(2)重传此帧。 无线 mesh 网络与无线局域网的主要区别? 答:无线 Mesh 网络(WMN)也称为“多跳(Multi-Hop)”网络,具有自组网,自修复,自 平衡,自动扩展等特点,与有基础设施的无线局域网完全不同。在无线局域网(WLAN)中, 每个客户端均通过一条与 AP 相连的无线链路来访问网络,用户如果要进行相互通信的话, 必须首先访问一个和有线网络相联的接入点,是一种单跳网络。在无线 Mesh 网络中,任何 无线设备节点都可以同时作为 AP,网络中的每个节点都可以发送和接收信号,每个节点都 可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。 简述 AdHoc 网络的特点。 答:移动 AdHoc 网络是一种移动、多跳、自律式系统,因此它具有以下一些主要特征: (1)自组织和自管理 (2)分布式结构 (3)动态拓扑 (4)链路带宽受限、容量时变 (5)多跳共享信道 (6)生存时间短 (7)能量受限 (8)安全问题突出 简要描述 WiFi 技术。 答:Wi-Fi 的全称是 WirelessFidelity(无线保真技术),又叫 802.11b 标准。它的最大优点就是 传输速度较高,可以达到 11Mbps,另外它的有效距离也很长,同时与已有的各种 802.11DSSS 设备兼容。Wi-Fi 技术突出的优势在于:其一,无线电波的覆盖范围广,其二,Wi-Fi 技术传 输速度非常快,可以达到 11mbps,符合个人和社会信息化的需求。目前,与 802.11b 兼容 的 802.11g、802.11n 等更高速率的无线局域网也称为 WiFi 蓝牙 定义:是一种支持点对点、点对多点实现语音和数据业务短距离通信的无线通信技术 联网模式: 任务组 研究领域 作用 802.15.1 无线PAN 手机,PDA等设备短距离通信 802.15.2 PAN的共存 研究PAN与WLAN共存问题 802.15.3 高数据速率PAN 主要考虑多媒体方面,追求更高速率与服务品质 802.15.4 Zigbee低数据速率PAN 为低速互联提供统一标准 ZigBee:是一种开放式的基于 IEEE 802.15.4 协定的无线个域网标准。由飞利浦公司创建,具有节能特性的短距离、低功耗的无线通信技术 特点: (1)低功耗。ZigBee 的传输速率低,功耗低,因此ZigBee 设备非常省电。 (2)低成本。ZigBee 模块的复杂度不高,ZigBee 协议免专利费,所使用的频段无需付费,所以它的成本较低。 (3)时延短。 通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短 (4)网络容量大。一个星型结构的 ZigBee 网络最多可以容纳 254 个从设备和一个主设 备, 一个区域内可以同时存在最多 100 个 ZigBee 网络, 而且网络组成灵活。网状结构的 ZigBee 网络中可有 65000 多个节点。 传输模式: ①数据传输到主协调器 ②主协调器发送数据 ③对等网络中设备之间传送数据 DSDV解决路由波动: 无线网络分类: 无线个域网(WPAN):通过短距无线电连接PC部件 无线局域网(WLAN): 无线城域网(WMAN):IEEE 802.16为代表,单个基站覆盖几十公里 无线传输损伤: 衰退 :信号在传输中将会有部分能量转化为热能或者被传输介质吸收, 从而造成信号强度不断减弱, 这就是衰损。 -------)多径传播:从发射机天线发射的信号沿两个或多个路径到达接收机天线的传播现象 反射:信号遇到表面大于信号波长(地球表面、高大建筑物)的障碍物导致相位漂移 衍射 ①信号遇到大于边长的不可穿透无边缘 ②即使没有来自发送器的视线信号(LOS)也可接收到信号 散射:入境信号遇到波长较小的物体(树叶、街牌、灯柱)后发散为数个弱的出境信号 ①对于LOS,衍射和散射信号不重要 ②对于非LOS,衍射和散射是接收的主要手段 无线局域网构成: 无线局域网有独立型网络结构和有基础设施的网络结构两种类型。 独立型网络结构也称 Ad Hoc 网络,这种结构无需 AP 支持,站点间可直接相互通信。 有基础设施的网络结构中,无线局域网是一个基于蜂窝的架构,每一个蜂窝就是一个 BSS。每一个蜂窝被一个接入点 AP控制,站点间通信均由 AP 转发。多个 AP 可通过 DS互相连接起来的构成 ESS。 事件洪泛: 当一个节点发现网络中某种事件的发生的时候,它把事件洪泛发送到整个网络,其他的节点就可以形成一个指向事件源节点的梯度表 兴趣洪泛:当Sink节点对网络中某事件的发生感兴趣时,将兴趣消息洪泛的发送到整个网络,其他节点以此形成一个指向sink节点的梯度表