无线电网络关键技术课后习题答案.docx

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无线电网络关键技术课后习题答案

第一章

1.1如何理解计算机网络在当代社会作用？

答：

在当代社会生产生活中，网络技术实现信息互通和流动，高速完善网络能使信息更

快捷、精确传播，发挥强大作用。

网络已成为信息社会技术命脉和知识经济发展基

础。

1.2请给出计算机网络整体构造。

答：

参照ISO/OSI模型以及TCP/IP模型。

1.3当前骨干网络大多为光纤传播，某些都市实现了光纤到户，为此与否可以完全用光纤取代所有其她类型网络？

试分析。

答：

不能取代所有其她类型网络。

电话线、有线电视线缆、双绞线、电力线等在生活中大量存在，许多也基本能满足不同实际需求，光纤铺设较复杂、成本较高，适于新建网络。

1.4为什么网络合同栈都以分层形式实现？

各层重要完毕哪些功能？

答：

网络体系构造是一种复杂系统，因此采用构造化办法，将其分解为若干层次设立相

应合同，便于维护和修改。

各层次重要功能参照ISO/OSI模型以及TCP/IP模型。

1.5无线网络近几年得到了迅速发展，试分析其因素并给出对将来无线网络发展看法。

答：

各种不同需求推动无线网络发展，将来发展体现多元化、便捷等特点。

1.6试分析和比较无线网络和有线网络，可以从传播方式、组网构造等方面进行比较。

答：

有线通信开通必要架设电缆，或挖掘电缆沟或架设架空明线；而架设无线链路则无需

架线挖沟，线路开通速度快，将所有成本和工程周期统筹考虑。

无线扩频投资是相称节约

。

有线通信质量会随着线路扩展而急剧下降，如果中间通过电话转接局，则信号质量

下降更快，到4、5公里左右已经无法传播高速率数据，或者会产生很高误码率，速率级

别明显减少，而对于无线扩频通信方式，50公里内几乎没有影响，普通可提供从64K到2M

通信速率。

有线通信铺设时需挖沟架线，成本投入较大，且电缆数量固定，通信容量有限；而无线

扩频则可以随时架设，随时增长链路，安装、扩容以便。

1.7试分析和比较无线网络和有线网络，可从传播方式、组网构造等方面进行比较。

答：

有线网络须架设电缆，挖掘电缆沟或架设架空明线；而无线链路则无需架线挖沟，线路开通速度快，将所有成本和工程周期统筹考虑，无线链路成本节约。

有线网络电缆数量固定，通信容量有限，而无线网络相对更灵活，随时增长链路，安装、扩容以便。

通信质量方面，无线网络和有线网络通信质量均会随线路距离扩展而下降，如果配备中继设备，可予以改进。

1.9为什么现阶段IPv6必要与IPv4共存，而不是直接取代？

它们各有什么样特点？

答：

由于现阶段大某些互联网顾客使用IPv4，若直接升级到IPv6，必要将互联网上所有节

点都进行修改，实行起来比较困难，因此使用IPv4/IPv6形式进行过度，不远将来，IPv6将会得到全面使用，最后取代IPv4。

IP是TCP/IP合同族中网络层合同，是TCP/IP合同族核心合同。

当前IP合同版本是IPv4，发展至今已经使用了30近年。

IPv4地址位数为32位，也就是最多有232次方电脑可以联到Internet上。

IPv6是下一版本互联网合同，也可以说是下一代互联网合同，IPv6除了一劳永逸

地解决了地址短缺问题以外，还考虑了在IPv4中解决不好其他问题，重要有端到端IP连

接、服务质量（QoS）、安全性、多播、移动性、即插即用等。

第二章

2.1无线电频谱如何划分？

请简朴简介ISM频段。

答：

无线电可用来进行声音和图像广播、气象预报、导航、无线电通信等业务。

依照无线电

波传播及使用特点，国际上将其划分为12个频段，普通无线电通信只使用其中第4~12频段，无线电频谱和波段划分如下表所示。

序号频段名称频段范畴（含上限不含下限）波段名称

ITU规定ISM（IndustrialScientificMedical，工业科学医疗）频段，开放给工业、科学、医疗等三类机构使用，无需授权，可免费使用。

ISM频段在各国规定并不统一，美国有3个频段902-928MHz、2.4-2.4835GHz和5.725-5.850GHz，其中2.4GHz频段各国通用。

欧洲ISM低频段为868MHz和433MHz。

使用需遵守一定发射功率（普通低于1W），不要干扰其他频段。

许多无线网络可工作于ISM频段。

2.2不同无线网络采用无线通信介质各异。

请列举常用几类，并进行对比。

答：

无线网络通信方式重要有三类：

⑴无线电波；⑵微波；⑶红外线。

无线电波通信是指运用自由空间（大气层和外层真空）传播射屡屡段电磁波进行

通信，其原理在于导体中电流强弱变化会产生无线电波。

微波通信是指运用频率为300M—300GHz之间电磁波作为传播介质进行通信。

它又可以细分为地面微波通信和卫星微波通信两大类。

红外通信是指以红外线为载体，进行数据传播通信方式。

2.3假设有一种波长为0.5mm微波发射器，最大传播距离为50m，则其满足最大传播距离损耗为多大？

2.4 常用信号干扰和损耗有哪些？

如何解决？

答：

参照2.3.1节。

2.5 请简述信号调制过程，并对比常用调制技术。

答：

参照2.4.1节。

2.6调频扩频和直接序列扩频技术各有什么特点？

答：

跳频扩频（FHSS）是用一定扩频码序列进行选取多频率频移键控调制，使载波频率不断跳变。

发送方用看似随机无线电频率序列广播信息，并以固定间隔从一频率跳至另一频率。

而接受方接受时也同步跳转频率。

窃听者只能听到无法辨认杂音，虽然试图在某一频率上干扰，也只能影响有限几位信号。

直接序列扩频（DSSS）用高码率扩频码序列在发送方直接扩展信号频谱，而接受方则用相似扩频码序列进行解扩，即把频谱拓宽扩频信号还原成原始信息。

原始信号中每一位在传播中以各种码片表达，虽然用扩展编码。

这种扩展编码能将信号扩展至更宽频带范畴上，该频带范畴与使用码片位数成正比。

2.7复用技术和多址技术能提高无线传播效率，试比较分析常用几种复用和多址技术

答：

当前，常用复用方式有频分复用（FDM）、时分复用（TDM）、码分复用（CDM）、

空分复用（SDM）等。

多址通信方式有频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）、空分多址（SDMA）等。

除了这些多址方式以外，其她复用方式也可以用在多址通信中，如极化复用和波分复用等，固然多数状况下需和其他方式综合运用。

2.8 天线技术在无线网络通信中起到了重要作用，试分析天线重要技术指标。

答：

参照2.7.2节。

2.9 MIMO涉及哪些核心技术？

答：

信道预计、空时信号解决、同步、分集等。

详细分析见2.8节。

2.10认知无线电功能和核心技术是什么？

答：

基本功能涉及：

分析无线环境，预计空间电磁环境中干扰温度和检测频谱空穴；信道状态预计及容量预测；功率控制和动态频谱管理。

核心技术涉及频谱检测、频谱管理、功率控制等。

2.12针对网络仿真技术，请列举不少于3种仿真平台，分析对比其技术特点。

答：

OPNET、NS2、MATLAB等，详细技术特点可自行列举和比较

第三章

3.1无线局域网具备什么特点？

无线局域网存在哪些局限性？

答：

参照3.1.2节

3.2试阐述无线局域网构成和构造。

答：

WLAN由站、无线介质、无线接入点或基站、分布式系统等构成。

WLAN依照物理拓扑构造可分为单区网和多区网；依照逻辑拓扑可分为对等式拓扑、

基本构造式和线性、星形、环形等；依照控制方式可分为无中心分布式和有中心集中控制式

两种；依照与外网连接性可分为独立WLAN和非独立WLAN。

3.3IEEE802.11n是当前较常用无线局域网原则，请分析其技术特点。

答：

参照3.3.4节

3.4常用无线局域网MAC层优化技术有哪些？

各有什么特点？

答：

DCF重要有CSMA/CA，RTS/CTS两种技术。

EDCA特点：

使用AIFS代替DIFS；最大最小竞争窗口变化。

3.5IEEE802.11有哪几种帧间间隔（IFS）？

请分析其含义和长度。

答：

IEEE802.11规定了4种IFS，以实现不同访问优先级别，其时间长度关系为：

SIFS

3.6布置大规模WLAN需要有效AP和信道分派，请查阅文献，理解研究进展。

答：

请参照文献【10】或查阅更新文献。

3.7请使用某一种测量工具，测试你身边WLAN，对信道、数据包等进行分析。

答：

可使用3.5.2节中简介工具测量你所在校园无线网。

3.8如下图所示，无线节点A和C同步想与B通信，此时会产生什么问题？

如何解决？

答：

隐藏节点问题。

使用RTS和CTS控制信息来避免冲突。

当发送方发送数据前，先送出一种RTS包，告

知在传送范畴内所有节点不要有任何传送操作。

如果接受方当前空闲，则响应一种CTS

包，告诉发送方可开始发送数据，此CTS包也会告诉所有在接受方信号传播范畴内其她

节点不要进行任何传播操作。

3.9如下图所示，无线节点B想与A通信，同步节点C想与D通信，此时会产生什么问题？

如何解决？

答：

暴露节点问题。

采用RTS/CTS机制，当一种节点侦听到邻近节点发出来RTS，但却没有听到相应CTS，

可以鉴定它自身是一种暴露节点，因此容许传送数据到其她邻近节点。

这个节点可以成功送出RTS，但相应CTS不一定能被成功收到。

3.8请列举两个你熟悉无线局域网应用实例，分析其各项功能和技术特点。

答：

参照教材3.4节。

第四章

4.1为什么说无线城域网解决了最后一千米接入问题？

试分析。

答：

WMAN如WiMax能有效解决有线方式无法覆盖地区宽带接入问题，有较完备QoS机制，可依照业务需要提供实时。

非实时不同速率规定数据传播服务，为居民和各类公司宽带接入业务提供新方案

4.2请简朴简介IEEE802.16系列技术原则。

答：

参照表4.1。

4.3WiMax合同体系构造如何？

答：

参照4.2.3节。

4.4请列举WiMax不同应用场景？

答：

参照4.3.2节。

4.5MWiMax网络切换涉及哪几种技术？

各有什么特点？

答：

MWiMax切换重要涉及链路层、网络层和跨层融合。

其中链路层切换分为硬切换（HHO）、宏分集切换（MDHO）和迅速基站切换（FBSS）。

特点参照4.4节。

4.6试从多方面分析和比较WiMax与WiFi技术。

答：

可从传播范畴、传播速率、安全性进行分析，请参照教材4.4节。

4.8请针对移动通信2G/3G/4G/5G技术，分析比较其技术特点。

答：

参照4.6节。

4.10请在乘坐高铁/动车等旅行时，测试宽带服务性能，列出成果和分析各种影响。

答：

可使用第3章简介关于测量工具软件

第五章

5.1什么是卫星网络？

与其他无线网络相比有何不同？

答：

卫星网络基本概念参照5.1.1节。

相比其他无线网络特点参照5.1.3节。

5.2请从卫星制式、覆盖区域范畴、顾客性质、业务范畴等对无线网络进行分类。

答：

参照表5.1。

5.3卫星网络有哪些类型轨道？

各具备什么特点？

答：

参照5.2.1节。

5.4将来全球通信系统中，卫星通信网络将是一种宽带网络，支持任何人在任何时间和任何地点进行高效通信。

为此，卫星网络需要实现哪些核心技术？

答：

参照5.2.3节。

5.5卫星网络链路有哪些？

以详细卫星网络为例阐述。

答：

参照5.2.5节。