苏州大学无线网络期末整理根据考点总结.docx

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苏州大学无线网络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地址分配技术（重点学习）

1）分配方法：