苏州大学无线互联网期末整理根据考点总结.docx
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苏州大学无线互联网期末整理根据考点总结
1、无线局域网(WLANIEEE802.11)分两种:
①固定基础设施()②自主网络(AdHoc)
IEEE802.11a、b、g、n
Wi-Fi联盟:
2004年起,验证的802.11b产品使用名称是Wi-Fi,目前已扩展到802.11g。
Wi-Fi的接入保护:
加密方法:
WEP、WPA
2、无线个域网(IEEE802.15)蓝牙-(802.15.1,低成本,低消耗的连接方式)
3、无线城域网是因宽带无线接入(BWA)的需求而来,覆盖范围在几公里到十几公里
1999年,IEEE802委员会成立了802.16工作组来专门研究宽带无线接入标准。
出台的相关标准有IEEE802.16.1、.2、.3等无线接口。
WiMAX论坛成立,在全球范围内推广802.16协议。
WiMAX与3G形成竞争态势
4、无线广域网(WWAN)是指覆盖全国或全球范围的无线网络。
提供广大范围内的无线接入,如蜂窝电话网络,但是低带宽的例子。
更强调快速移动性。
专门从事无线广域网技术标准制定的工作组是IEEE802.20,也被称之为Mobile-Fi。
在物理技术上提高了频谱效率,与3G相当;在设计理念上采用纯IP架构,性能优于3G;与3GPPLTE(3.5G)形成竞争势态。
802.20在移动性上优于802.16和802.11,在数据吞吐量上强于3G技术,
5、无线传感网络(wirelesssensornetwork,WSN)是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的Adhoc网络系统。
微型传感器的节点:
感知能力+计算能力+通信能力+体积小+能耗小
第一章
绪论
考的不多
1)无线网络的最大优点就是可以让人们摆脱有线的束缚,更便捷,更自由的沟通
方便灵活,可移动性,覆盖范围广,容易布置,成本低,潜在的新设备,提高生活质量
计算机网络的发展历程:
第一阶段:
诞生阶段
第二阶段:
形成阶段
第三阶段:
互联互通阶段
第四阶段:
高速网络技术阶段
2)从无线网络覆盖范围看:
无线个域网(WirelessPersonalAreaNetwork)几米范围
无线局域网(WirelessLocalAreaNetwork)几十米范围
无线城域网(WirelessMetropolitanAreaNetwork)
无线广域网(WirelessWideAreaNetwork)
3)从无线网络的应用角度看
无线传感网络
无线Mesh网络
移动Adhoc网络
协议分层
三网合一
第二章无线传输技术基础
1)通信部件-天线:
偶极天线,抛物反射天线
①辐射模式:
一个天线辐射出去的功率是全方位的,然而并非在所有方向上辐射出的功率都是相等的。
描述天线性能特性的常用方法是辐射模式,它是作为空间协同函数的天线的辐射属性的图形化表示。
②天线增益:
无线定向性的度量
2)直线传播系统中的损伤:
衰减和衰减失真(attenuationandattenuationdistortion)
自由空间损耗(freespaceloss)
噪声(noise)
大气吸收(atmosphericabsorption)
多径(multipath)
折射(refraction)
3)移动环境中的衰退:
多径传播:
反射(R)、散射(S)和衍射(D)
存在随时间变化的多径脉冲中的两个脉冲:
第3章无线局域网(重点章节)
1)无线局域网Wireless-LAN
在局部区域内以无线通信方式组成的计算机网络
局部区域,是相对广域而言较小,大概100米范围内
介于无线城域网Wireless-MAN和无线个域网Wireless-PAN之间
2)无线局域网的优点
(1)移动性(Mobility)
(2)灵活性(Flexibility)
(3)可伸缩性(Scalability)
(4)经济性(Saving)
3)无线网络的局限性(利大于弊)
(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
4)
5)无线局域网的体系结构与服务
1)无线局域网的组成结构
有站(station,STA)、无线介质(wirelessmedium,WM)、基站(basestationBS)或者接入点(accesspointAP)和分布式系统(distributionsystemDS)等几部分组成(这几种具体解释看书上P62也详细介绍,可能会考名词解释)
①站(Station)也称主机(Host)或终端(Terminal),是无线局域网的最基本组成单元
②无线介质是无线局域网中站与站之间、站与接入点之间通信的传输介质。
③无线接入点类似蜂窝结构中的基站,是无线局域网的重要组成单元。
是一种特殊的站,通常处于区域中心,固定不动。
2)无线局域网的拓扑结构
从物理拓扑看:
单区网SCN和多区网MCN
从逻辑上看:
对等式、基础结构式和星型等
从控制方式来看:
无中心分布式、有中心集中控制式
从与外网的连接性来看:
独立WLAN和非独立WLAN
3)无线局域网的服务
与WLAN体系结构和工作原理密切相关的服务主要有两种类型:
站服务和分布式系统服务,这两种服务均由MAC层使用。
IEEE802.11标准中定义了九种服务,三种用来传输数据,其余六种是管理操作。
①STA服务(ss)站服务
由Station提供的服务被称为站服务,存在于每个Station和AP中,包括:
(1)认证(Authentication):
利用身份验证阻止非法接入
(2)解除认证(Deauthentication):
通知型,非请求型
(3)保密(Privacy)
②分布式系统服务(DSS)
由DS提供的服务被称为分布式系统服务,
通常由AP提供,包括:
(1)联结(Association):
站与AP之间建立关联,发送数据
(2)重新联结(Reassociation)
(3)解除联结(Disassociation)
(4)分布(Distribution)
(5)集成(Integration)
③服务之间的关系
对于通过无线介质进行通信的站均有认证(值为未被认证和已认证)和联结(值为未联结和已联结)两个状态变量。
这两个变量为每个站建立了三种可能的状态:
状态1:
未认证,未联结;
状态2:
已认证,未联结;
状态3:
已认证,已联结
4)IEEE802.11物理层
(1)工作在2.4GHz的ISM波段上的直接序列扩频,数据速率为1Mb/s和2Mb/s。
(2)工作在2.4GHz的ISM波段上的跳频扩频,数据速率为1Mb/s和2Mb/s。
(3)工作在波长介于850nm~950nm的红外波段上,其数据速率为1Mb/s和2Mb/s。
4)IEEE802.11媒体访问控制层MAC层
①主要实现三个功能:
可靠的数据传送、接入控制、安全
采用该方法,关键就在于能够阻塞(BLOCKING)邻居节点。
然而该方法虽然大大降低了隐藏节点和暴露节点再次出现的可能性,但不能完全排除;此外该方法没有链路级确认,如果数据传输失败,将增加时延。
5)接入控制
①分布接入协议:
分布协调功能(DCF)
利用一个简单的载波监听多路访问CSMA算法:
站点有MAC帧要发送,必先监听媒体。
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,设计一套相当于优先级模式的时延,用帧间间隔IFS实现。
②集中接入协议:
点协调功能(PCF)
PCF是一个在DCF之上实现的替代接入方式。
该操作由中央轮询主机(点协调者)的轮询组成。
点协调者在发布轮询时使用PIFS。
由于PIFS小于DIFS,点协调者能获得媒体,并在发布轮询及接收响应期间,锁住所有的非同步通信。
6)wifi保护接入
(1)存在三个主要的安全性问题:
①认证:
有线等效加密算法WEP②密钥管理:
WiFi接入保护WPA③数据传输的保密性
(2)IEEE802.11i体系结构:
①认证②接入控制③具有报文完整性的保密性
802.11i的各操作阶段(安全接入控制)
第4章无线个域网(WPAN):
考点:
个域网的物理层,蓝牙,红外线,zigbee,
IEEE802.15标准中,各个技术的特征,哪个快
第5章无线城域网:
单小区覆盖(6km),广域网(15km)工作组是哪个?
WiMAX论坛,(801.16d最成熟实用,802.16.e改进在于移动性)
一个完整的802.16系统应包含的网络实体有:
用户设备(UE),用户站(SS),基站(BS),核心王CN)。
第6章无线广域网(WWAN)
移动性(高速移动)纯IP结构考的很少,知道就行
专门从事无线广域网移动宽带无线接入技术标准制定的工作组是802.20
第7章移动AdHoc网络重点:
单跳和多跳为什么?
AdHoc的特点?
1)移动AdHoc网络的定义:
①由一组无线移动节点组成
②不需要依靠现有固定通信网络基础设施的、能够迅速展开使用的网络体系
③所需人工干预最少,是没有任何中心实体、自组织、自愈的网络。
④各个网络节点相互协作、通过无线链路进行通信、交换信息,实现信息和服务的共享。
⑤网络节点能够动态地、随意地、频繁地进入和离开网络,而常常不需要事先示警或通知,而且不会破坏网络中其他节点的通信。
2)多跳网络好于单跳网络:
①增强了网络的扩展性;
②减少了干扰;
③提高了整个网络的吞吐量;
④降低了应用所关心的时延;
⑤降低了数据传输中的能量消耗。
所以,MANET是一个多跳网络
3)移动AdHoc网络的特点:
①分布式操作,对等性P2P
②移动性,网络拓扑动态变化
③自组织,多跳组网
④有限的传输带宽,链路容量易变
⑤设备限制
⑥物理安全有限
除了信道冲突外,AdHoc网络还面临许多问题
节点移动->拓扑变化
暴露节点现象,隐藏节点,点现象
AdHoc的Mac协议要消除这些因素的影响
4)ADHOC网络对MAC协议的要求
(1)高空间复用度
频率的空间复用,提高网络的总吞吐量。
(2)避免报文间冲突
(3)公平性
(4)硬件无关性
不能对电台的功能做过多的假设
(5)其它
节能、安全、多播广播支持、实时等
减少持续参数P,可以减少碰撞次数,但是同时却增大了时延。
RTS-CTS握手机制的缺陷
1、不同节点发送的RTS和控制信息发生冲突
2、多个CTS信息被不同的邻居节点收到,从而导致冲突。
(2)MACAW协议
是对MACA协议的扩展:
增加了RRTS控制分组,避免了RTS之间的碰撞;
增加了ACK分组,丢失分组时数据链路层迅速恢复
增加了DS(DataSending)分组,抑制了暴露节点
DSDV中路由选择的准则:
序列号新或者度量值小。
将更新信息和节点的路由表对比,选择序列号值大的路由信息,这样就能保证到达目的节点的路由信息是最新的。
当序列号值相等时,选择度量值最佳(例如最小跳数)的路由信息
特别注意DSR的优缺点会考:
移动AdHoc网络的IP地