移动计算复习资料

1.移动计算基本概念○1指节点处于移动状态下或非预定状态下的网络计算技术；○2移动计算是使人们能在任何时间、任何地点、在运动过程中能够不间断地访问网络服务（数据）的技术的统称－ACM；○3利用移动终端通过无线和固定网络与远程服务器交换数据的分布计算环境。

2.移动计算主要研究内容○1关键技术：移动计算机制、情景感知、移动计算环境、应用任务迁移方法、移动计算软件支撑平台、移动过程中的信息安全○2核心内容：情景认知建模方法、服务自发发现与资源自适应管理策略、用户任务无缝主动迁移方法、面向普适服务的移动应用支持平台的设计与实现、移动设备技术、嵌入式操作系统、无线网络技术、移动安全、移动数据管理、人机交互技术、移动商务。

○3未来五大关键：移动支付、手写笔重生、企业业务、广告业务、语音业务3.应用领域○1信息访问设备：掌上电脑、平板电脑、笔记本电脑、智能手机、穿戴计算机、传感器节点、智能家电、智能玩具○2军事应用：穿戴计算机（实施快速作战指挥与控制、实施战场侦察探测、作战信息处理、广泛地应用于各兵种）；传感器网络在军事领域的应用（战场观测与监视、敌方侦察、目标跟踪与分类、核生化攻击检测、有害物质（气体、液体、辐射等）检测、战场可视化、导向系统）。

○3民用应用：智能交通、智能手机、穿戴计算机、传感器网络其中传感器网络的应用：城市交通（高速公路车辆监测、交通状况监测、停车场位置导引、车辆识别）；健康医疗（医疗检测与诊断、医疗设备联网、病人状况监测、人体内部情况监测）；商务应用（商场保安监测、交易过程监视、工厂内部监视）；家庭应用（网络家电监控、家庭保安、儿童监护、智能玩具）；环境监测（农田环境监测、土壤监测、气候监测、水文监测、森林火灾观测）4.环境模型MH：Mobile Host 移动主机FH：Fixed Host 固定主机MSS：Mobile Support Station 移动支持站5.简述正交频分复用(OFDM)技术、思想OFDM是一种无线环境下的高速传输技术，其主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，各子载波并行传输。

尽管总的信道是非平坦的，即具有频率选择性，但是每个子信道是相对平坦的，在每个子信道上进行的是窄带传输，信号带宽小于信道的相应带宽。

OFDM技术的优点是可以消除或减小信号波形间的干扰，对多径衰落和多普勒频移不敏感，提高了频谱利用率，可实现低成本的单波段接收机。

6.WiMAX与3G技术和Wi-Fi的联系与区别○1WiMAX vs 3G：3G网络的速度较WiMAX低30倍，3G发射塔的覆盖面积比WiMAX要小10倍○2WiMAX vs Wi-Fi：Wi-Fi只能把互联网的连接信号传送到300英尺远的地方，WiMAX则能把信号传送31英里之远7.4G通信过程正交频分复用（OFDM）技术、软件无线电、智能天线技术、多输入多输出（MIMO）技术、基于IP的核心网8.5G涉及到哪些技术，对此自己的理解(大题)软件定义网络（SDN ）、网络功能虚拟化（NFV）、移动边缘计算（MEC）和雾计算(Fog Computing)9.CSMA/CD为什么不适用于无线网无线网络中的节点常处于半双工状态；不能再发送的同事监听信道；发射信号很强，不一定能检测出碰撞。

10.无线局域网的两种基本结构：基本服务集，拓展服务集11.无线局域网MAC层由STA提供的服务包括哪些：认证、解除认证、保密12.无线局域网MAC层的分布式服务主要包括哪些：联结、重新联结、解除联结、发送、集成13.无线MAC协议主要面临的问题资源有限：信道带宽有限。

信道为时变信道：无线信道特性随时间变化，从而引起传输质量、传输容量和连接性的变化；握手缓解了有信道衰落而引起的信号时有时无的问题；一次成功的握手标志着两站之间的通信连接的成功。

信道不是一跳共享的。

14.DCF向上提供争用服务；PCF提供无争用服务。

15.IEEE802.11x的MAC协议常用的四种帧间间隔IFSSIFS，短IFS，最短的帧间间隔，长度28us;PIFS，由PCF协议的某些帧使用，长度78us；DIFS，由DCF协议的某些帧使用，128us；EIFS,DCF协议的某些帧使用，最长。

16.DCF协议的载波检测方法CSMA/CA载波检测方法，每一个节点使用CSMA/CA机制，让各个站点通过争用信道来获取发送权。

17.CSMA/CA工作原理和退避方法工作原理：要发送数据的站首先直接通过物理层的载波监听信道，当源发送第一个MAC帧(数据帧)时，如果信道空闲，且空闲时间达到DIFS，则可以发送；目的站若正确收到此帧，则等待SIFS后就可以向源站发送ACK；当源再发送数据帧时，在信道空闲且等待DIFS后，就进入争用窗口，计算随机退避时间，结束退避后才能发送数据；邻居站点检测到正在信道中传送的MAC帧头部的“持续时间”字段时就调整自己的网络分配向量NAV，在这段时间内停止发送数据。

退避方法：发送数据前会监听信道，如果信道空闲达到DIFS，则开始进行退避；退避算法根据竞争窗口值CW计算出一个退避时间；如果信道空闲，则每个时隙对退避计数器的值减一；如果信道忙则冻结退避计数器的值，知道空闲时间超过DIFS，才开始继续递减；退避计数器值为零时，才可以开始发送。

18.无线局域网LLC层提供了哪些服务LLC1：不带确认的无连接服务(数据报服务，无需确认实现简单。

端到端的差错控制和流量控制要由高层实现，主要用点到点通信、广播通信和组播通信)LLC2：带确认的面向连接的服务(相当于虚电路；每次通信由建立连接、数据传输、断开连接三个过程组成；开销较大；适合传送很长的数据文件)LLC3：带确认的无连接(基于数据报；实时性；用于令牌总线网)LLC4：高速传送服务(为城域网专用的服务；可提供LLC1、LLC2、LLC3的高速传送服务) 19.为什么移动网络不能使用特定主机路由和DHCP○1不能使用特定主机路由Internet上支持移动需要的特定主机路由数量大：对每个可移动节点，最少需要向多个节点广播特定主机路由；移动节点在链路间移动的速度，以及每次移动切换链路时需要删除、增加多条特定主机路由。

路由器负载：消耗路由器的大量内存（与移动用户的数目成正比）；路由器转发数据包时将搜索大量的主机地址消耗计算资源；系统的可扩展性差不能满足大规模网络互联的要求；软件交换路由信息跟不上移动变化○2不能使用DHCPIP地址的每次改变不为人知；当移动节点在两个子网之间漫游时，由于其IP地址不断变化，将导致移动节点无法与其他用户通信。

20.移动IP概念移动IP是一个在Internet上提供移动功能的方案，使节点在切换链路时仍可保持正在进行的通信；移动IP提供了一种IP路由机制，使移动节点以一个永久IP地址连接到任何链路上21.转交地址CoA角色功能功能：所有给移动节点的数据报通过隧道投递给CoA ；共享式CoA节约了IPv4地址;专业CoA不再需要外地代理，增加地址需求的负担角色：CoA是隧道的出口共享式CoA 是外地代理转交地址，即外地代理的IP地址；外地代理成为隧道的终点专用CoA 是配置转交地址（Co-located CoA），通过地址分配机制为移动节点分配的新IP地址，地址前缀与所访问网络的前缀相同；移动节点是隧道的终点22.代理发现实现过程○1如何检测在哪里？确定自己连接在家乡网络还是外地网络：“通告”消息的源地址前缀=永久地址的前缀○2如何检测移动？确定自己是否已经改变了接入点:是否按时收到“通告”;消息网络前缀已改变。

○3一旦MN获得一个新CoA便立即进入Registration过程23.最小封装的目的减少实现隧道所需的额外字节数；去掉IP-in-IP封装中内层IP报头和外层IP报头的冗余部分24.移动IP有哪些主要问题，图中所示的是移动IP的什么问题？(1)“三角路由”问题：通信主机(CH)发往移动主机(MH)的分组必须经过本地代理(HA)，而从MH发往CH的分组是直接发送的，两个方向的通信不是同一路径，产生“三角路由”问题，这在MH远离HA，CH与MH相邻的情况下效率尤其低下。

优点：控制简单、交换的控制报文有限、地址绑定信息高度一致。

缺点：HA是每个报文的固定重定向点，即使源和目的之间存在更短的路径；路径加长而增加端-端延迟；连接HA的网络链路很容易出现超载；HA是个瓶颈。

优化：CN从HA了解MN的位置，在本地缓存binding cache；缓存的binding在授权的lifetime 后失效；CN可直接隧道数据报给MN的CoA。

图.三角路由问题以及优化后(2)切换问题：切换问题指从MH离开原先的外地网络开始，到HA接收到MH的新的注册请求为止的这段时间内，由于HA不知道MH的最新的转交地址(COA)，所以它仍然将属于MH 的IP包通过隧道发送到原先的外地网络，导致这些IP包被丢弃，使得MH与CH间的通信受到影响(特别是在切换频繁或者MH到HA的距离很远时)。

(3)域内移动问题：在小范围内MH的域内频繁移动会导致频繁切换，从而导致网络中产生大量的注册报文，严重影响网络的性能。

(4)QoS问题：在移动环境下，由于无线网络拓扑和资源是动态变化和不可预测的，并且由于资源有限、有效带宽不可预测、差错率高，从而在移动IP上提供QoS保证是一个非常棘手的问题。

25.无线传感网络与现有网络的区别传感器网络中节点的数目更为巨大，密度更高，丏节点丌一定具有全球唯一的地址标识；传感器网络中的节点一般丌进行快速移劢，但节点可能会随时加入或离开，因而网络的拓扑变化很快；传感器网络大都采用点对点通信方式；传感器网络节点的电池能量，计算能力和存储能力相当有限。

26.移动计算主要安全问题。