无线电网络关键技术课后习题答案.docx

1、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

2、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

3、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

4、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

5、 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 2 32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

6、412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(Industrial Scientific Medical，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

7、类，并进行对比。答：无线网络通信方式重要有三类：无线电波；微波；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 300M300GHz 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.

8、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

9、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。2.9MIMO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

10、.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

11、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。3.3 IEEE802.11n 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。3.5 IEEE802.11 有哪几种帧间间隔(IFS)？请分析其含义和长度。 答：IEEE 802.11 规定

12、了 4 种 IFS，以实现不同访问优先级别，其时间长度关系为： SIFSPIFSDIFS EIFS，详细含义和长度参照 3.3.3 节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

13、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

14、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 IEEE 802.16 系列技术原则。 答：参照表 4.1。 4.3 WiMax 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。4.5 MWiMax 网络切换涉及哪几种技术？各有什么特点？ 答：MWiMax 切

15、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。