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无线网络复习记录

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无线局域网是利用无线电射频或红外线等无线传输媒体与技术构成的局域网络系统

IEEE802.11x：IEEE制定的WLAN标准

Wi-fi（wireless Fidelity）无线保真：无线环境下提供高质量的通信传输

IEEE802.11的两种模式：

基础架构模式：站点与接入点AP通信

Ad-hoc模式（无基础设施模式）：站点对等网通信（不需要AP）

基础架构模式下如何加入一个网络？

(1) 发现可用网络（基本服务集BSS）

a. 被动扫描

b. 主动扫描

(2) 选择一个网络（BSS）

一般选择标准：用户自主选择，信号最强，最近使用过的

(3) 认证

工作站向AP证明其身份的过程

链路认证方式：

a. 开放系统认证

开放系统身份认证允许任何用户接入到无线网络中来。从这个意义上来说，实际上并没有提供对数据的保护，即不认证。也就是说，如果认证类型设置为开放系统认证，则所有请求认证的STA都会通过认证。

b. 共享密钥认证

c. 接入认证方式

接入认证是一种增强WLAN网络安全性的解决方案

有以下两种接入认证方式：

 PSK接入认证

PSK （Pre-shared key，预共享密钥）是一种802.11i身份验证方式，以预先设定好的静态密钥进行身份验证。

 802.1X接入认证

IEEE 802.1X 协议是一种基于端口的网络接入控制协议。这种认证方式在WLAN 接入设备的端口这一级对所接入的用户设备进行认证和控制。

(4) 连接

Ad-hoc模式

无线局域网的特点：

优点:

(1)移动性(Mobility)

(2)灵活性(Flexibility)

(3)可伸缩性(Scalability)

(4)经济性(Saving)

局限：

(1)可靠性(Reliability)

(2)带宽与系统容量

(3)兼容性(Compatibility)与共存性(Coexistence)

(4)覆盖范围

(5)干扰

(6)安全性

(7)节能管理

(8)多业务与多媒体 (9)移动性

(10)小型化、低价格

IEEE 802.11 媒体访问控制层

提供可靠数据传输。MAC帧交换协议保障无线介质上的数据传输可靠性。

共享介质访问的公平控制，通过两种访问机制来实现：

基本访问机制，分布式协调功能(DCF)；

集中控制访问机制，点协调功能(PCF)。

安全服务具体使用WEP等保护数据传输。

可靠的数据传送

IEEE 802.11使用帧交换协议。当一个站点收到从另一个站点发来的数据帧时，它向源站点返回一个确认(ACK)帧。此交换被作为一个原子单元处理，它不会被其他站点发出的传送打断。如果因为数据帧被损坏或因为返回的ACK被损坏，源站点在一个短的时间周期中没有收到ACK，它会重发该帧。

为了更进一步地增强可量性，可以使用四帧交换。（RTS/CTS）

DCF是基础协议，核心是载波监听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)，包括载波检测、帧间间隔和随机退避。自组织网和基础架构网中超帧的竞争期使用，支持异步服务。每个节点使用CSMA分布接入算法，各站竞争信道使用。

为避免冲突，MAC子层规定所有站完成发送后必须等待一个短时间(继续监听)才能发送下一帧，该时间称为帧间间隔(InterFrame Space，IFS)。

DCF有两种工作模式：

CSMA/CA

RTS/CTS

MAC 层通过协调功能来确定在基本服务集 BSS 中的工作站在什么时间能发送数据或接收数据。

点协调功能 PCF

无争用服务(可选,某些AP 有此功能,与DCF并存)

点协调器(Point Coordinator,PC)使用集中控制的接入算法将发送数据权轮流交给各个站,从而避免了冲突的产生。

具有较小的延迟,适于支持无竞争的时限业务

建立在DCF的基础上,可与DCF同时操作

点协调器(Point Coordinator,PC)

集中控制

采用轮询(polling)和响应机制,减小媒体访问冲突的可能性

通常由AP担任点协调器

只用于构造有基础架构的无线局域网(有集中接入点)

PCF以超帧(Super Frame)为周期进行数据帧的发送

无竞争阶段CFP(Contention-Free Period):传送实时业务,PCF起作用,对媒体的访问完全由PC控制

竞争阶段CP(Contention Period):传送非实时业务, DCF起作用,所以站点竞争对媒体的访问

IEEE 802.11 将帧分为三种不同的优先权等级,每种优先权等级的帧在传送之前都必需等待一段固定大小的时 间,称为「帧间间隔」(帧间距) (Inter-Frame Space, IFS)

帧间间隔愈短,优先级愈高,帧间间隔愈长,优先级愈低。

时间长度：SIFS

SIFS: Short IFS 短帧间间隔

最短的帧间间隔,用来分隔开属于一次对话的各帧。一个站应当能够在这段时间内从发送方式切换到接收方式。

最高优先级,用于ACK,CTS等控制帧(Control Frame) 。

PIFS (PCF IFS) 点协调功能帧间间隔

中等优先级， SIFS和时隙时间之和，用于PCF无竞争式传输功能时,站点传送帧前所必须等待的时间。 AP在无竞争期开始时获得介质访问权的时间间隔，AP总比普通节点具有更高的访问信道优先级。

DIFS (DCF IFS) 分布协调功能帧间间隔

低优先级， SIFS和两倍时隙时间之和，用于DCF竞争式传输功能时,站点传送帧前所必须等待的时间。

EIFS (Extended IFS)。

ACK帧传输时间和SIFS、DIFS的时间之和，前一帧出错，发送节点延迟EIFS时间后再发送下一帧。EIFS期内收到正确帧将使该站重新同步并结束EIFS，进入正常介质访问状态。

使用 SIFS 帧间间隔(典型值10 us)的场合:

(1)应答ACK帧

(2)应答CTS帧

(3)应答 AP 探询帧

(4) PCF 方式中接入点 AP 发送出的任何帧。

(5)过长的 MAC 帧分段后的数据帧

PIFS,即点协调功能帧间间隔(比SIFS 长), 是为了在开始使用 PCF 方式时(在 PCF 方式下 使用,没有争用)优先获得接入到媒体中。

长度:PIFS = SIFS + slot-time (时隙)。 PIFS典型值为30 us。

在一个基本服务集 BSS 内,若一站点在某个时隙开始接入到媒介,则在下一个时隙开始时, 其他站都能检测出信道已转变为忙态,选定该长度作为时隙长度。典型值为20us

DIFS,即分布协调功能帧间间隔,在 DCF (节点基于CSMA/CA进行媒介竞争)方式中用来发送数据帧和管理帧。

长度:DIFS=SIFS+ 2×slot-time 典型值:10+2×20=50 us

EIFS (Extended IFS)。ACK帧传输时间和SIFS、DIFS的时间之和，前一帧出错，发送节点延迟EIFS时间后再发送下一帧。EIFS期内收到正确帧将使该站重新同步并结束EIFS，进入正常介质访问状态。

无竞争期与竞争期的交替

点协调器传送Beacon帧启动无竞争期

点协调器传送CF-End帧指示无竞争期结束

PCF过程

点协调器在介质空闲时间达PIFS之后传送Beacon帧启动非竞争期,开始轮询各个站。

PIFS

CFP期间,采用SIFS帧间隔以防止DCF的站点的接入

PC向轮询表中的站点依次发送轮询帧CF-Poll(Contention-Free-Poll)

被轮询的站点如果有数据发送,即可发送数据,作为对CF-Poll的响应。

为提高介质利用率,可以采用捎带的方式在数据帧上传送ACK和CF-Poll, 即Data+CF-Poll,Data+CF-ACK等。(确认信息、轮询及数据传送组合在一起提高信道利用率)

如果经过一段PIFS未得到回复,点协调器就继续询问列表中的下一个工作站。

Beacon中有CFP时长,其它站记录CFP占用的时长,写入 NAV,以保证CFP期间非被轮询的站点不会占有介质。

站点在开始通信之前,必须先利用Association 控制帧与AP建立连接。在此帧中就可标识是否加入轮询表中( CF-Polling Request = 1 ?)。

不在轮询表内的站点只能在竞争期中以DCF的规则传送帧。

轮询表较长时可能必须经过几个无竞争期才能轮询一遍。在一个无竞争期中如果已完成轮询一遍 而尚有剩余时间,则可以根据流量分布或不同的QoS要求挑几个比较重要的站点给于更多的传送机会,也可以提早结束无竞争期。

分布协调功能DCF

竞争模式，802.11设备都必须支持

利用载波监听多点接入CSMA/CA分布式算法，让各个站点通过争用信道来获取发送权。

一个站点有一个MAC帧要发送，它监听媒体。如果媒体空闲，站点可以发送，否则，该站点必须等到当前发送已完成才能发送。

为确保此算法起到平滑和公平的作用，DCF包括一套相当于优先级模式的时延，用帧间间隔IFS实现。

DCF有两种工作模式：

CSMA/CA

带RTS、CTS的CSMA/CA

CSMA/CA的实现

退避(Backoff)过程

当信道从忙态变为空闲时,任何一个站要发送数据幀时,不仅都必须等待一个 IFS

间隔, 而且还要进入竞争窗口,再等待一段由二进制指数退避算法计算的随机退避时间后,再次重新尝试接入到信道。

避免多个站点同时传输引起的冲突!

退避计时器 (backoff timer)

站点每经历一个时隙的时间就检测一次信道,可能发生两种情况:

若检测到信道空闲,退避计时器就继续倒计时。

若检测到信道忙,就冻结退避计时器的剩余时间,重新等待信道变为空闲并再经过时间IFS 后,从剩余时间开始继续倒计时。如果退避计时器的时间减小到零时,就开始发送整个数据帧。

CSMA/CA 竞争窗口 (contention window)

随机退避时间从[0,CW] 中随机选取

竞争窗口越小,站点选择的随机等待时间值越接近。-> 导致冲突

竞争窗口越大,站点等待时间越长。-> 导致不必要的时延

系统应自适应当前的网络负载,竞争窗口初始化为某个最小值,发生冲突时加大窗口,直到达到最大值。

竞争窗口大小(CW)动态调整

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无线网络考试重点(论述题没整理)

无线网络考试重点(论述题没整理)

无线网复习题库

一、选择

1. 在设计点对点(Ad Hoc) 模式的小型无线局域时，应选用的无线局域网设备是( A )。

A．无线网卡 B．无线接入点 C．无线网桥 D．无线路由器

2．在设计一个要求具有NAT功能的小型无线局域网时，应选用的无线局域网设备是( D )。

A．无线网卡 B．无线接入点 C．无线网桥 D．无线路由器

3．以下关于无线局域网硬件设备特征的描述中，( C )是错误的。

A．无线网卡是无线局域网中最基本的硬件

B．无线接入点AP的基本功能是集合无线或者有线终端，其作用类似于有线局域网中的集线器和交换机

C．无线接入点可以增加更多功能，不需要无线网桥、无线路由器和无线网关

D．无线路由器和无线网关是具有路由功能的AP，一般情况下它具有NAT功能

4．以下设备中，( B )主要用于连接几个不同的网段，实现较远距离的无线数据通信。

A．无线网卡 B．无线网桥 C．无线路由器 D．无线网关

5．无线局域网采用直序扩频接入技术，使用户可以在( B )GHz的ISM频段上进行无线Internet连接。

A．2.0 B．2.4 C．2.5 D．5.0

6．一个基本服务集BSS中可以有( B )个接入点AP。

A．0或1 B．1 C．2 D．任意多个

7．一个扩展服务集ESS中不包含( D )。

A．若干个无线网卡 B．若干个AP C．若干个BSS D．若干个路由器

8．WLAN常用的传输介质为( C )。

A．广播无线电波 B．红外线 C．地面微波 D．激光

无线传感器网络复习资料

无线传感器网络复习资料

无线传感器网络复习资料

第一章概述

1、什么是无线传感器网络?

无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息，并报告给用户。

2、传感器网络的终端探测结点由哪些部分组成?这些组成模块的功能分别是什么?

（1）传感模块（传感器、数模转换）、计算模块、通信模块、存储模块、电源模块和嵌入式软件系统

（2）传感模块负责探测目标的物理特征和现象，计算模块负责处理数据和系统管理，存储模块负责存放程序和数据，通信模块负责网络管理信息和探测数据两种信息的发送和接收。另外，电源模块负责结点供电，结点由嵌入式软件系统支撑，运行网络的五层协议。3、传感器网络的体系结构包括哪些部分？各部分的功能分别是什么？

（1）网络通信协议：类似于传统Internet网络中的TCP/IP协议体系。它由物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层组成。

（2）网络管理平台：主要是对传感器结点自身的管理和用户对传感器网络的管理。包括拓扑控制、服务质量管理、能量管理、安全管理、移动管理、网络管理等。这些管理平台使得传感器节点能够按照能源高效的方式协同工作，在节点移动的传感器网络中转发数据，并支持多任务和资源共享。

（3）应用支撑平台：建立在网络通信协议和网络管理技术的基础之上。包括一系列基于监测任务的应用层软件，通过应用服务接口和网络管理接口来为终端用户提供各种具体应用的支持。

第二章微型传感器的基本知识

1、传感器由哪些部分组成？各部分的功能是什么？

传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路组成。敏感元件是传感器中能感受或响应被测量的部分。转换元件是将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的信号（一般指电信号）部分。基本转换电路可以对获得的微弱电信号进行放大、运算调制等。另外，基本转换电路工作时必须有辅助电源。

2、集成传感器的特点是什么?

无线网络技术复习试题

无线网络技术复习试题

⽆线⽹络技术复习试题

⽆线⽹络技术复习题

⼀、名词解释

增益：指输⼊功率相等时，实际天线与理想辐射单元在空间同⼀处产⽣的信号功率密度之⽐。FSK（频率键控）：⽤数字调制信号的正负控制载波频率。

PSK（移相键控）：⽤数字调制信号的正负控制载波相位。

ASK（振幅键控）：⽤数字调制信号控制载波通断。

WLAN （Wireless Local Area Networks ）即⽆线局域⽹，是计算机⽹络

与⽆线通信技术相结合的产物，通常是指采⽤⽆线传输介质的计算机局域

⽹。可定义为⼀种利⽤⽆线的⽅式，提供⽆线对等（如PC对PC PC对交换机）或点到点（如VLAN到VLAN连通性数据通信系统，通过电磁波传送和接收数据，在距离有限的局域内实现⽆线通信。WiMax （Worldwide In teroperability for Microwave Access）, 即全球微

波互联接⼊。WiMAM叫802.16⽆线城域⽹或802.16。它由两部分组成：WiMax发射塔和WiMax接收机。它提供两种服务：⾮视距服务和视距型服务。OFDM Orthogo nal Freque ncy Divisio n Multiplex ing）即正交频分复⽤，

实际上OFDM! MCM/lulti-CarrierModulation ，多载波调制的⼀种。其主要

思想是：将信道分成若⼲正交⼦信道，将⾼速数据信号转换成并⾏的低速⼦数据流，调制到在每个⼦信道上进⾏传输。Ad Hoc:⽆线⾃组织⽹络⼜称⽆线对等⽹络，是由若⼲个⽆线终端构成⼀个临时性的、⽆中⼼的⽹络，⽹络中也不需要任何基础设施。这种特殊类型的⽹络具有其独特的优点和⽤途，可便捷地实现相互连接和资源共享。ZigBee：是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域⽹协议，是⼀种短距离、低功

耗、近距离⽆线接⼊技术。

、填空1、ZigBee联盟是为开发标准___________ ⽽成⽴的。

2、IEEE 802.20在设计理念上，采⽤基于分组的____________ 架构。

无线传感器网络复习资料 2

无线传感器网络复习资料 2

第一章 概述

1、什么是无线传感器网络

无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息，并报告给用户。

2、传感器网络的终端探测结点由哪些部分组成这些组成模块的功能分别是什么

（1）传感模块（传感器、数模转换）、计算模块、通信模块、存储模块、电源模块和嵌入式软件系统

（2）传感模块负责探测目标的物理特征和现象，计算模块负责处理数据和系统管理，存储模块负责存放程序和数据，通信模块负责网络管理信息和探测数据两种信息的发送和接收。另外，电源模块负责结点供电，结点由嵌入式软件系统支撑，运行网络的五层协议。

3、传感器网络的体系结构包括哪些部分各部分的功能分别是什么

（1）网络通信协议：类似于传统Internet网络中的TCP/IP协议体系。它由物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层组成。

（2）网络管理平台：主要是对传感器结点自身的管理和用户对传感器网络的管理。包括拓扑控制、服务质量管理、能量管理、安全管理、移动管理、网络管理等。这些管理平台使得传感器节点能够按照能源高效的方式协同工作，在节点移动的传感器网络中转发数据，并支持多任务和资源共享。

（3）应用支撑平台：建立在网络通信协议和网络管理技术的基础之上。包括一系列基于监测任务的应用层软件，通过应用服务接口和网络管理接口来为终端用户提供各种具体应用的支持。

第二章 微型传感器的基本知识

1、传感器由哪些部分组成各部分的功能是什么

传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路组成。 敏感元件是传感器中能感受或响应被测量的部分。 转换元件是将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的信号（一般指电信号）部分。 基本转换电路可以对获得的微弱电信号进行放大、运算调制等。另外，基本转换电路工作时必须有辅助电源。

2、集成传感器的特点是什么

体积小、重量轻、功能强、性能好。