苏州大学无线泛在网络期末复习
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无线传输媒体分类①引导性媒体(线缆媒体)如;金属导体玻璃或塑料。
②非引导性裸体无线媒体)如:大气层、外层空间2 无线电波属性;振幅,频率、强度、相位、极化、速度,波长。
3.无线传输媒介①无线电{频率范围在10KHZ~1GHZ之间/波长在几百米至―厘米之间只,射频信号的能量可由天线和收发器央决定,能穿透墙壁,也可到达普遍网络线无法到达的地方.不受雪、雨天气的干扰,可全方向广播,也可定向广播。
②微波;频率较高的无线电波;不能很好地穿透建筑物,微波按照直线传播,发射端和接收端的天线必须精确的对准③红外线;利用红外光波砖送信号,信号不能穿透墙壁等固体物体,易受强烈光源的影响。
4 无线信号传播方式0地面波1天空波2直线传播5 无线传输损伤①衰退:传输媒体或者路径使得接收信号的能量发生变化。
②反射:当信号遇到表面大于信号波长的障碍物导至信号的相位发生偏移。
③衍射:当信号遇到大于波长的不可穿透物的边缘。
④散射:当入境信号遇到波长小的物体就发散成几个弱的出境信号6 多径传播:障碍物反射信号,使得接收端收到多个不同延迟的信号7 模拟信号:时间上连续;数字信号:时间上离散。
8 编码与调制的区别编码,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。
9,信道复用技术a频分复用,所有用户在同样的时间占用不同的宽带资源。
B时分复用,所有用户在不同的时间占用同样的宽带资源。
C波分复用,就是光的频分复用D码分复用,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。
10,扩展频谱与cdma的关系 CDMA是在扩频技术上发展起来的。
在同一个频道内将几十个或者几百个电路和发射机互相堆积。
扩频不去试图消除干扰,相反欢迎它并将其设计到系统中。
使用非常宽的频道。
系统自动平衡、自我调节11,扩频使用的两种信号构建技术A直接序列扩频,使用调频技术合并数据信号和载波信号的波形。
B跳频扩频,不断地在频道之间切换载波信号来发射信号。
第一章一、1•第二代网络一通信子网为中心。
2.计算机网络第三阶段:互联互通阶段。
第四:高速网路技术阶段二、无线网络从覆盖范围可分为:1.系统内部互连/无线个域网2.无线局域网3•无线城域网/广域网三、计算机网络诞生的标志无线网络的兴起四、通信角度看,各层所提供的服务分为:面向连接与无连接服务两类的优缺点:第一类是冇固定基础设施的:802. llWLANo第二类是无固定基础设施的:门组织网络/移动Ad hoc网络第二章传输媒体:数据传输系统中发送器和接收器之间的物理路径。
传输媒体可分为导向的(guided)和非导向的(unguided)两类。
数据传输的特性记忆传输质量取决于传输媒体的性质和传输信号的特性无线传输冇两种基本的构造类型:定向的全向的。
轨道卫星工作的频段称为转发器信道。
天线增益:G=4 n Ae/ n 2=4 n f2 Ae/c2其中G—天线增益,Ac—有效面积,f—载波频率,c—光速,入一载波波长直线传输系统中的损耗1.衰减和衰减失莫2.自山空间损耗3.噪声4.大气吸收5.多径6.折射自由空间损耗 Pt/Pr = (4nd)2/X2 = (4nfd)2/c2其中Pt—传输天线信号功率Pr—接收天线信号功率d—天线之间传播距离衰退效果也可以分为平而的或选择性的。
数据定义为传达某种意义或信息的实体。
新号是数据的电气或电磁表示。
传输是通过信号的传播和处理进行数据通信的过程。
跳频扩频:(FI1SS),新号用看似随机的无线频率序列进行广播,并在固定间隔里从-个调频跳到另一个频率。
而接收器在接收信息时,也和发送器同步地从一个频率跳到另一个频率。
第三章无线个域网:802.15,无线局域网:802.11;无线城域网:802. 16;无线广域网:802. 201SM:工业科学医疗 2. 4G UNII 5. 0G按照不同的频段來分,冇专用频段和口由频段站(station STA);无线介质(wireless medium, VM):基站(base station BS);接入点(access point AP),分布式系统(distribution system DS);WLAN拓扑结构从控制方式:无中心分布式和由屮心集屮控制式拓扑。
无线网络原理试题《无线网络技术与管理》期末复习题(2022年春)一、填空题(题量:每空格2分,共20分)1.无线局域网的定义:凡是遵循IEEE802.11系列协议标准的网络。
2.无线局域网使用非专用频段ISM频段。
3.NFC有两种应用类型:设备连接和实时预定。
4.Wi-Fi已被公认为WLAN的代名词。
5.IEEE802.11定义了物理层和介质访问层MAC协议规范。
6.IEEE802.11定义了两种类型的设备:无线工作站和无线接入点。
7.IEEE802.11MAC的基本存取方式是CSMA/CA。
8.无线接入点是一种提供到无线工作站通信支持的WLAN设备,并且在某些情况下,也提供到有线网络的接口。
9.可工作在约2.4GHz射频WLAN频段的是IEEE802.11b标准设备,通常,可工作在5GHz射频WLAN 频段的是IEEE802.11a标准设备。
10.开发和发布WLAN标准的组织中文名称是国际电气和电子工程师联合会。
11.无线个人网是在一个人的周围构建的,并使这个人完全包裹在某种联网气泡中。
12.大多数扩展卡NIC都可以与PC机箱内部的PCI插槽连接。
13.用于连接两个网络的WLAN设备是网桥。
14.IEEE802.11a和IEEE802.11g标准的额定速率为54Mbp。
15.用于自动给节点分配IP配置数据的协议是DHCP。
16.WEP的两种加密类型分别采用64位和128位密钥。
17.CSMA/CA的本质是利用竞争时间片来避免冲突。
18.无线局域网的帧分为三种类型:控制帧、管理帧、数据帧。
19.无线局域网的安全设计包括用户访问网络的合法性和数据传输的安全性两方面。
20.IEEE802.11定义的两种用户访问认证机制为开放式验证和共享密钥验证。
二、单项选择题(题量:每小题2分,共20分)1.(A)WLAN技术使用了哪种介质?A无线电波B双绞线C光纤D同轴电缆2.(C)什么WLAN设备被安装在计算机内或者附加到计算机上,提供到无线网络的接口?B.由于无线AP的覆盖范围是一个向外扩散的圆形区域。
《无线网络技术》复习题
1. 无线网络技术概述
- 无线网络的定义和特点
- 无线网络的分类
- 无线网络的应用领域
2. 无线局域网(WLAN)技术
- WLAN的组成和工作原理
- IEEE 802.11标准族
- WLAN的安全机制
3. 无线广域网(WWAN)技术
- WWAN的组成和工作原理
- 3G和4G移动通信技术
- 5G移动通信技术的特点
4. 无线个人区域网(WPAN)技术
- WPAN的组成和工作原理
- 蓝牙技术
- ZigBee技术
5. 无线城域网(WMAN)技术
- WMAN的组成和工作原理
- WiMAX技术
- 无线城域网的应用场景
6. 无线网络的接入技术
- 无线接入点(AP)的作用和配置
- 无线路由器的功能和设置
- 无线网络的覆盖范围和信号强度
7. 无线网络的安全问题
- 无线网络面临的安全威胁
- 加密技术在无线网络中的应用
- 无线网络的安全策略和最佳实践
8. 无线网络的性能优化
- 无线网络的信道选择和干扰管理
- 无线网络的带宽管理和流量控制
- 无线网络的故障诊断和性能监控
9. 无线网络的发展趋势
- 新兴无线技术的发展动态
- 物联网(IoT)与无线网络的融合
- 无线网络的未来应用前景
10. 无线网络的案例分析
- 无线网络在企业中的应用案例
- 无线网络在公共区域的应用案例 - 无线网络在智能家居中的应用案例。
无线局域网期末复习题库一、选择题1.( A )WLAN技术使用了哪种介质?A 红外线B 双绞线C 光纤D 同轴电缆2.( C )什么WLAN设备被安装在计算机内或者附加到计算机上,提供到无线网络的接口?A 接入点B 天线C 无线网卡D中继器3.无线网络的技术可以包括远距离连接的全球( D )网络。
A 微波B 激光C 红外线D语音和数据4.( B )蓝牙设备工作在哪一个RF频段?A 900MHzB 2.4GHzC 5.8GHzD 5.2GHz5.IEEE802.20的物理层以正交频分复用(OFDM)技术和多入多出(MIMO)技术为核心,充分利用时域、频域和( B )域的资源,大大提高了系统的频谱效率。
A 频率B 空间C 时间D电话系统6.( A )一个学生在自习室里使用无线连接到他的实验合作者的笔记本电脑,他正在使用的是什么无线模式?A ad-hoc模式B 基础结构模式C 固定基站模式D 漫游模式7.IEEE802.20能够满足无线通信市场高移动性和高吞吐量的需求,具有性能好、效率高、成本低和( D )等特点。
A 时间B 空间C 频率D 部署灵活8.( B )当一名办公室工作人员把他的台式计算机连接到一个WLAN BSS时,要用到什么无线网络模式?A ad-hocB 基础结构模式C 固定基站模式D 漫游模式9.WiMesh是一种基于IP协议的(A )技术,它支持多点对多点的网络结构,采用移动自组织结构,具有自组网、自管理、自修复、自平衡等优点,避免了星状网络单点故障的问题。
A 通信B WLANC MIMOD Wi-Fi10.( D )以下哪个缩略语用于表示可为单个用户提供10米覆盖范围的网络?A CANB LANC MAN DPAN11.按照Microsoft的解释,无线局域网包括三个基本组件:无线工作站(STA)、无线AP和( A )。
A 端口B 接口C LAN口D Wi-Fi12.( C )WLAN上的两个设备之间使用的标识码叫什么?A BSSB ESSC SSID D 隐形码13.( B )可以使用哪种设备把两座建筑物连接到WLAN?A 接入点B 网桥C 网关D 路由器14.( BC )WLAN中使用的两种扩频调制方式是什么?。
无线复习题精简版导言:随着科技的不断发展,无线技术已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
无线通信技术的广泛应用对于专业学习和工作变得越来越重要。
为了提高人们对无线通信知识的掌握程度,本文将为您提供一份精简版的无线复习题,帮助您回顾与巩固相关概念。
一、基础概念1. 什么是无线通信技术?2. 传统蜂窝通信和无线局域网的区别是什么?3. 什么是频谱?4. 请解释下列概念并给出示例:调制、解调、编码、解码。
二、无线传输技术1. 什么是无线传输?2. 请简要描述下列无线传输技术:调幅(AM)、调频(FM)、正交频分复用(OFDM)。
3. 请解释下列概念:信道、信道带宽、信噪比(SNR)、误码率(BER)。
三、蜂窝网络1. 请简要解释以下术语:蜂窝网络、基站、移动电话交换网(MSC)、用户鉴权。
2. 什么是3G和4G网络?3. 请简要描述下列蜂窝网络技术:CDMA、 GSM、LTE。
四、无线局域网(WLAN)1. 请解释以下术语:无线局域网、接入点、WEP、WPA、SSID。
2. 请简要描述下列无线局域网技术:Wi-Fi、蓝牙、Zigbee。
五、无线传感网络1. 什么是无线传感网络(WSN)?2. 请简要描述下列无线传感网络技术:Mesh、Zigbee、LoRa。
3. 请解释以下术语:节点、数据聚集、能量管理。
六、安全与隐私1. 请解释以下术语:身份验证、加密、访问控制、虚拟专用网络(VPN)。
2. 请列举几种保护无线通信安全的方法。
3. 请解释下列概念:漏洞、黑客、网络钓鱼、恶意软件。
结语:通过解答以上问题,您应该对于无线通信技术的基本概念和常见技术有了更深入的了解。
无线通信技术的广泛应用涉及多个领域,包括手机通信、无线局域网、智能家居、物联网等。
继续掌握并深入研究无线技术将有助于您在相关领域中更好地应用和创新。
请继续学习和实践,保持对无线技术的持续关注和了解。
WLAN复习考试题答案一.判断题(15分)1、笔记本电脑中提供无线上网的设备是无线上网卡。
(错)2、在Ad-hoc 模式中必须要靠AP作为连接。
(错)3、AP(Access Point)即无线接入点是WLAN网络中最重要的设备之一,而无线路由器也可以起到连接有线网络和无线终端的作用,所以在很大程度上来说一个无线路由器就是一个AP。
(错)4、WLAN(Wireless Local Area Networks)无线局域网的目标是实现随时随地上网,所以它不需要像有线网络一样必须要有网络账号。
(错)5、WLAN网络和传统局域网在基础网络构架上都是相同的,最大的不同点就是在与终端的连接上采用的是无线AP接入。
(对)6、目前市场上的AP大体上分为两种:瘦AP和胖AP,两者最大的区别就是瘦AP可以集中管理而胖AP不可以,所以在室内分布系统中用的更多的是胖AP。
(错)7、Wi-Max作为3G系统的标准之一,是一种为企业和家庭用户提供“最后一英里”的宽带无线连接方案,所以WLAN和Wi-Max实质是一样的,只是称呼不同。
(错)8、在WLAN网络中,接入控制器AC是必须要具有的。
(错)9、我们现在用的AP按功率大小来分有0.5W和0.1W两种,而这两种AP的功率都是不可以调整的。
(错)10、Moto公司生产的500mW的AP不可以在接WLAN干放是因为它的内部已经有一个小的放大器。
(对)11、由于WLAN有13个频道可用,所以在频率规划上比较简单。
(错)12、和3G系统相比,WLAN拥有较高的传输速率,所以在用WLAN覆盖区域在建设3G网络纯属是浪费资源。
(错)13、现在已经有很多用户通过无线上网卡上网,这种上网方式和WLAN是一样的。
(错)14、WLAN覆盖设计要比3G设计复杂的多。
(对)15、现在WLAN建设中常常用到ONU和OLT,它们不仅能起到交换机的作用还可以通过光纤直接传送数据。
(对)二.选择题(15分)1、IEEE802.11系列标准中所支持的最高传输速率分别为:802.11a( D )、802.11b(B )、802.11g(D )A、6MB、11MC、48MD、54M2、在无线网络中经常提到的Wi-Fi,中文译为“无线相容认证”,其实就是( B )的别称。
宽带IP网期末试题与答案一、填空题1、现代通信网中的三要素:终端、传输链路和交换节点。
2、数据交换目前主要分两大类:电路交换和存储/转发交换。
2、存储/转发交换又分报文交换和分组交换两类3、时延的构成分为两大类传输时延和处理时延。
4、ATM的ATM层主要完成的功能有:交换、复用、选路和业务量控制。
5、ATM的物理层有哪两个子层:和。
5、数据报是网络层层的数据单元?6、IP与ATM相结合的技术存在重叠和集成两种模型。
7、分组交换网在传输分组流时可采用两种不同的方式:虚电路和数据报。
8、MPLS网络中有两种标记路由器,分别是 LER 和 LSR 。
9、目前世界范围内存在两大核心网络技术:一是计算机界倡导的 IP ,二是电信界推崇的 ATM 。
10、两个数据站之间能在两个方向同时进行数据传输,这种通信方式叫全双工通信。
11、写出两种信道复用技术:时分复用、频分复用。
12、时间透明性一般用两个参数来衡量时延和时延抖动。
13、一个通信网络主要由两类功能实体组成:传输实体和交换/复用实体14、数据报是网络层的数据单元?15、IP与ATM相结合的技术存在重叠和集成两种模型。
16、构建网络的一般宗旨是边缘复杂,核心简单。
7、网络上的数据差错一般分为:传输差错和交换/复用差错。
18、通信网综合化包含两重含义:业务综合和网络综合19、信息传输有两种基本方式:基带传输和频带传输二、判断题(正确的在题前括号中填T,错误的填F)(F)1、ATM是一种面向连接的电路交换方式。
(T)2、IP是一种面向无连接的分组交换方式。
(F)3、普通电话对差错率的要求高于数据。
(T)4、电路交换的时间透明性比分组交换好。
(F)5、ATM适配层对应于OSI的网络层。
(F)6、当链路质量较差时一般采用端到端的纠错方式。
(F)7、目前的电话网络任然使用模拟传输方式。
(F)8、在数据报交换方式中分组个分组沿同一条逻辑通道顺序到达目的端。
(F)9、AAL5用于支持恒定比特率的实时业务。
一、名词解释:1.增益:增益是指天线加强信号的发射和接受能力,增益越大,信号发射的能力越强,灵敏度越高。
增益的度量单位为dBi。
2.DSSS:直接序列扩频(DSSS)简称直序扩频,采用伪随机序列PN对欲发送的窄带信号进行调制,使其成为一个频谱扩展的扩频信号后再进行发送。
再接收端用同样的伪随机码序列来进行相关接收、解扩,把展开的扩频信号还原成原来的信号。
3.WPA:WPA(Wi-Fi Protected Access,Wi-Fi保护访问)是IEEE 802.11i的一个子集,其核心内容是暂时密钥完整协议。
是作为代替WEP的无线安全标准协议。
4.OFDM技术:OFDM技术即正交频分复用扩频技术,将无线信道分成若干个正交子信道,然后用高速的数据信号转换成并行的、低速子数据流,并调制到每个子信道上进行传输;在接收端,OFDM采用相关技术分开收到的正交信号。
在每个子信道上,由于信号带宽小于信道的相关带宽,从而减少了各个载波之间的相互干扰。
5.漫游:漫游是指无线客户端在一组无线接入点之间移动、并提供对于用户透明的无缝连接。
漫游包括基本漫游和扩展漫游。
二、填空题:1.根据覆盖范围无线网络分为无线广域网、无线城域网、无线局域网、无线个域网几类。
2.传统的有线网络组网使用的传输媒体主要是铜缆或光缆,具有布线施工难度大、费时高、耗时长。
无线网络采用红外线、微波、激光等无线传输媒体代替传统电缆,有效解决这些问题。
3.无线信号是能够通过空气进行传播的电磁波。
4.IEEE802.11g与IEEE802.11___ b____兼容。
5.测量声功率和电功率的单位是分贝。
6.为提高无线局域网接入的安全性,一般采用身份认证和加密技术二者结合的技术方式。
7.无线局域网在传输过程中会发生损耗,其损耗单位为dB,计算公式为1dB=10log(输入信号功率/输出信号功率_)。
8.IEEE802.11b最高传输速度可达11Mb/s,实际吞吐量约6Mb/s,IEEE802.11g 标准最高传输速度为54Mb/s,实际吞吐量约25Mb/s。
1.简述无线传感器网络的特点及优势2.简述无线传感器网络节点结构3.介绍传感器网络的发展历史第2章1.介绍无线传感器网络的使用的频率分配情况2.介绍M-ary调制的优点3.描述自由空间信道模型第3章1.介绍无线传感器网络MAC协议的分类方法2.介绍无线传感器网络数据链路层的关键问题3.介绍S-MAC协议的工作流程第4章1.介绍无线传感器网络网络层的关键问题2.介绍基于数据的路由协议有什么特点,试举例说明。
3.介绍基于地理位置信息的路由协议有什么特点,试举例说明。
第5章1.介绍无线传感器网络传输层研究现状2.介绍无线传感器网络网格体系结构3.什么是MPAS设计?第6章1.IEEE 802.15.4协议是什么?2.Zigbee标准在网络层和应用层有哪些规范?3.比较无线局域网技术和个域网的技术的异同。
第7章1.无线传感器网络为什么需要时间同步技术?2.传统的时间同步技术有哪些,试举例说明。
3.什么是协作同步?第8章1.无线传感器网络为什么需要定位技术?2.基于测距的定位技术有哪些,试举例说明。
3.基于非测距的定位技术有什么优缺点,试举例说明。
第9章1.简述容错设计模型。
2.什么试可靠性分析?3.介绍基于贝叶斯信任网络的故障诊断。
第10章1.什么是无线传感器网络的服务质量?2.感知QoS是什么?3.传输QoS是什么?第11章1.简述网络管理的概念。
2.介绍SNMP网络管理架构3.介绍分布式网络管理系统的特点。
1.常用的无线传感器网络仿真软件有哪些?2.上网调研NS2的历史及最新版本。
3.比较现有仿真软件的优缺点。
第13章1.简述无线传感器节点的硬件设计。
2.简述无线传感器节点的能量模块设计。
3.简述无线传感器网络硬件开发流程。
第14章1.为什么需要无线传感器网络操作系统?2.TinyOS操作系统的起源与现状。
3.MANTIS OS操作系统的起源与现状。
第15章1.无线传感器网络软件开发的特点和设计要求是什么?2.nesC的语言结构是什么?3.什么是无线传感器网络中间件?第16章1.介绍无线传感器网络的主要应用场景。
1.集中式系统与分布式系统集中式:事件间有着明确的时间先后关系,同步的精准度要求较低分布式:同步是必需的,只是对同步的要求程度不同。
同步的精准度要求较高2.按需求层次分类:排序、相对同步、绝对同步按同步时间参考源分类:外同步、内同步;按同步节点范围分类:全网同步、局部同步;按同步需求分类:时钟速率同步和时钟偏差同步;后者更容易实现。
按同步时段分类:连续同步和按需同步排序:实现对事件发生的先后顺序的判断;相对同步:节点本地时钟独立运行,动态获取并存储它与其他节点之间的时钟偏移,实现本地时间值之间的相互转换。
(并不直接修改节点本地时间,保持了本地时间的连续运行)绝对同步:节点本地时间和参考基准时间保持时刻一致。
(节点本地时间的修改来源于本地计时过程和时间同步协议)3.NTP不适合于WSN体积、计算能力和存储空间存在限制;传输方式不同:无线而非有线;目标不同:局部最优而非全局最优4.DMTS的优缺点DMTS通过使用广播同步报文,能够一次就同步单跳广播域内的所有节点,但是无需复杂的运算和操作,可扩展性好,是一种低能耗的有效时间同步机制。
但是DMTS同步协议没有考虑传播延时、编解码时间的影响,并没有对时钟漂移进行补偿,同步精度不高。
5.6.传输延迟= ((3) + (4)) / 2 = ((T2 – T1) + (T4 – T3)) / 2时间差= ((3) – (4)) / 2 = ((T2 – T1) – (T4 – T3)) / 27.萤火虫同步同步可直接在物理层而不需要以报文的方式实现。
直接用硬件实现,使得同步精度不会受到MAC延迟、协议处理与软件实现等的影响。
由于对任何同步信号的处理方式均相同,与同步信号的来源无关,因此可扩展性以及适应网络动态变化的能力很强。
机制非常简单,不需要对其它节点的时间信息进行存储。
萤火虫同步算法的一个限制是要求每个节点具有相似性,但这种机制在非相似节点所组成的网络下能否起到同步的作用,目前还不清楚。
此外,由于萤火虫同步的理论研究还远未结束,工程实用性还有待考察。
8.同步算法主要包括3类:基于发送者的同步算法,如DMTS。
优点是灵活、轻量和能量高效,能够实现全部网络节点的同步,但是实现复杂、同步精度不高;基于发送者—接收者交互的同步算法,如TPSN。
这类需要较大的带宽及存储空间;基于接收者—接收者的时间同步算法,如RBS。
RBS 算法是经典的时间同步算法,实现不复杂,也不需要耗费大的存储空间,能够满足大多数时间同步精度要求不太高的需求。
9.广播(Broadcast)的目的是要将一讯息告知网络所有的节点广播对无线随意网络(MANET)造成的严重问题有:冗余传输、封包碰撞和媒介竞争等10.三个可能产生的封包碰撞的原因:当网络沈寂有一段时间且节点的后退程序已完成(Backoff window runs out),这些节点一接到广播将会立即转播(Rebroadcast) 就可能造成封包碰撞;广播不用RTS/CTS对话(dialogues)机制;无线随意网络不提供碰撞侦测(collision detection, CD)机制,碰撞的封包继续传输浪费网络资源.11.淹没式广播(broadcast by flooding):每一节点会再转播(re-broadcast)之前未收到的封包。
一有n个节点的网络会有n次(每一节点广播一次)广播。
淹没式广播产生的一些(缺点)问题:1 冗余转播(redundant rebroadcasts):重复收到封包2 (媒介)竞争问题(contention problem):网络上有两个以上的(邻近)节点常会于同一时间转播封包→彼此就会竞争传送机会(TXOP) –即媒介竞争3 (封包)碰撞问题(collision problem):立即转播不采任何访问机制。
→以上现象被称为广播风暴问题12.SPIN优缺点(ADV-REQ-DATA)优点:部分解决了内爆和重叠问题,不需要进行路由维护,对网络拓扑变化不敏感,可用于移动WSN缺点:本质上SPIN还是向全网扩散新消息,开销比较大13.LEACH算法每个节点直接和Sink节点通信:;节点能量消耗过大;节点密度较大时冲突过大,效率低LEACH算法:簇头节点作为一定区域所有节点的代理,负责和Sink的通信;非簇头节点可以使用小功率和簇头节点通信;簇头节点可以对所辖区域节点数据进行融合,减少网络中传输的数据;簇头选举算法的设计,要求保证公平性网络按照周期工作,每个周期分为两个阶段:簇头建立阶段:节点运行算法,确定本次自己是否成为簇头;簇头节点广播自己成为簇头的事实;其他非簇头节点按照信号强弱选择应该加入的簇头,并通知该簇头节点;簇头节点按照TDMA的调度,给依附于他的节点分配时间片;数据传输阶段:节点在分配给他的时间片上发送数据;优点:优化了传输数据所需能量;优化了网络中的数据量;缺点:节点硬件需要支持射频功率自适应调整;无法保证簇头节点能遍及整个网络;14.局部优化问题解决方法:边界转发15.GPSR协议评价优点:采用局部最优的贪婪算法,不需要维护网络拓扑,路由开销小;可适用于静态和移动的WSN网络;缺点:需要地理位置信息的支持;需要维护邻居节点位置信息;16.定位的技术指标:精确程度,覆盖范围定位就是确定位置。
定位的两种意义:一种是确定及自己的在系统中的位置;一种是系统确定目标在系统中的位置。
位置信息的类型:物理位置指目标在特定坐标系下的位置数值,表示目标的相对位置或者绝对位置。
符号位置指在目标与一个基站或者多个基站接近程度的信息,表示目标与基站之间的连通关系,提供目标大致的所在范围。
17.基于测距(range-based )的定位技术①三边定位和多边定位:信号强度(RSS )信号传播时间/时间差(TOA/TDOA/RTOF ) 接收信号相位(PDOA )近场电磁测距(NFER )②接收信号角度定位估计方法:最小二乘,极大似然,最小均方差通过测相位差,求出信号往返的传播时间,计算出往返距离πϕλπϕπϕ222==*=c c f c f c d f c是信号频率,λ是信号的波长,φ是发送信号和反射信号的相位差。
18.无需测距的定位技术:质心算法DV-Hop 算法不定形定位算法APIT 算法19.部件故障检测:基于空间相关性,基于贝叶斯网络节点故障检测:集中式,分布式基于连接的修复:部署k 连通拓扑(在完全图中找最小代价的K 连通子图的算法)非k 连通图选择容错节点基于覆盖的修复:1,初始化阶段;节点计算自己的覆盖区域(节点单独覆盖的区域)、每个覆盖区域对应的移动区域(有效节点移动到该区域即可重新覆盖漏掉的区域)。
2,恐慌请求阶段;垂死节点广播求助消息。
3,恐慌回应阶段;垂死节点的邻居收到求助消息后计算如果自己移动到垂死节点的移动区域,是否会影响到自身的覆盖区域,如果不影响则给求助节点返回消息。
4,决策阶段;垂死节点根据收到的回应信息,决定让哪个节点移动。
20.可靠性协议①物理层物理层是实现无线网络通信的基石,其可靠性能的优劣直接影响到整个系统的容错能力。
物理层主要负责数据的编码调制、解调解码、发送与接收。
对于无线传感器网络节点间的通信,为了使得数据能够被可靠地传输或接收,必须要做到高的接收机灵敏度、低的背景噪声及较强的抗干扰能力。
②链路层数据链路层主要负责数据流的多路选择、数据帧侦测、媒介访问、差错控制,保证了点到点、点到多点的可靠性链接。
媒介访问控制为数据传输建立通信链路,并提供对共享媒介的公平、有效的访问。
它需要减少或避免媒介中的包冲突。
差错控制主要采用自动重发请求(ARQ)和前向纠错(FEC)。
③网络层:建立局部多路径,定向洪泛④传输层:事件汇聚到Sink,从汇聚节点到传感节点的传输PSFQ重传机制:为无线传感器网络的重编程或重新指定任务提供了可靠传输,并提供了到接收端延迟保证。
源节点低速向网络注入数据包以避免网络拥塞,接收节点有足够的时间来检测这些数据包是否丢失,假如发生丢失就请求重传。
当节点收到的包序号不等于上一个包序号加1,那么就认为有包丢失。
这个节点在收到正确的包之前停止继续发送包。
21.安全设计时,须着重考虑的无线传感器网络的三大特点:1资源非常有限(存储、计算、电池)。
2不可靠的无线通信、网络规模大。
3非受控操作、面向应用。
无线信道的开放性需要加密体制,资源约束的节点需要轻量级、高效安全实现方案,非受控操作需要传感器网络安全策略具有较高的安全弹性22.通信安全需求:1数据机密性(防窃听)-2数据完整性(防篡改)3真实性(防伪造)4数据新鲜性(防重放)23.网络服务安全需求:1可用性2自组织3其它服务组件的安全需求(时间同步、定位、网内融合)24.与传统无线网络一样,传感器网络的消息通信会受到监听、篡改、伪造和阻断攻击。
攻击者特征:精明的外行。
知识渊博的内行。
受到政府或组织资助的团队攻击分类之一:外部攻击内部攻击25.基本安全框架(SPINS)SPINS安全协议族是最早的无线传感器网络的安全框架之一,包含了SNEP和μTESLA两个安全协议。
SNEP协议提供点到点通信认证、数据机密性、完整性和新鲜性等安全服务。
μTESLA协议则提供对广播消息的数据认证服务。
(加密:数据机密性MAC:点到点通信认证、完整性和新鲜性)26.密钥的分配问题是密钥管理中最核心问题WSN密钥管理问题通常需要解决的问题:1抗俘获攻击的安全弹性问题2轻量级问题3分布式网内处理问题4网络的安全扩展问题5密钥撤销问题27.在低成本、低功耗、资源受限的传感器节点上现实可行的密钥分配方案是基于对称密码体制的密钥预分配模型随机预分配模型基于随机图连通原理,并由Eschenauer和Gligor首次提出了基本随机密钥预分配方案28.网络服务质量指标: 1可用性:当用户需要时网络即能开始工作的时间百分比。
2吞吐量:一定时间段内对网络流量的度量.3时延变化:同一业务流中不同分组所呈现的时延不同。
4丢包率:是指网络在传输过程中数据包丢失的比率。
29.无线传感器网络覆盖算法分类:1节点部署方式分类: 确定性覆盖随机覆盖2覆盖目标分类::区域覆盖点覆盖栅栏覆盖30.OGDC算法定理1:假设在任何有限区域中,节点的数目有限。
则保证区域被节点全覆盖即网络全连通的充要条件是节点通信半径大于两倍的传感半径。
定理2:假设传感节点的传感区域是以节点为中心的圆形区域,该区域相对待监测区域小很多。
多个传感区域在其中相互相交。
如果该区域中所有的交叉点都被覆盖,则该待监测区域也被完全覆盖。
定理3:如果所有传感节点的传感半径相等,并且能够完全覆盖监控区域。
减少网络中活动节点个数等效于减小所有节点传感覆盖区域的重叠。