无线网络考试复习资料绝密版

10道选择题20分
5道填空题8个空16分
5道简答题40分
2画图题24分
老师特别提醒，NFC，频率，结点个数，应该考选择
选择和填空题知识点总结
1信道扫描方式：ED信道扫描、主动信道扫描、被动信道扫描和孤点扫描。

2原语概念：用于描述不同的层之间的提供的服务和所要执行的任务。

原语通常分为四种类型：Request、Indication、Response 、Confirm 。

分别表示请求原语、指示原语、响应原语和确认原语。

3路由能力：如果一个设备既具有路由表能力又具有路由选择表能力，则称该设备具有“路由能力”。

4 ZigBee应用层组成：由应用支持层、ZigBee设备对象和制造商所定义的应用对象组成。

5 Zigbee网络中采取两种地址方式：16位地址和64位地址。

其中16位地址是由协调器分配的，64位地址是全球唯一的扩展地址。

6 NFC：NFC（Near Field Communication近场传输）是由Philips、NOKIA和Sony主推的一种类似于RFID（非接触式射频识别）的短距离无线通信技术标准。

和RFID不同，NFC采用了双向的识别和连接。

在20cm距离内工作与13.56 MHz频率范围。

7频率：ZigBee三个工作频段：868MHz，915MHz，2.4GHz。

8节点个数：一个ZigBee网络由一个协调器节点、多个路由器和多个终端设备节点组成，ZigBee中每个协调点最多可连接255个节点，一个ZigBee网络最多可容纳65535个节点。

9 ZigBee技术的网络拓扑结构主要有星型网络、网状型网络、簇状型网络三种。

10 ZigBee是基于IEEE 802.15.4 无线标准研制开发的。

简答题知识点总结
1 GTS及它的作用
GTS称作保护时隙，保护时隙允许设备在所指定的部分超帧内工作，该部分超帧指定给这个设备专用。

保护时隙只能由 PAN 协调器分配，并且只能用于 PAN 协调器和设备之间的通信。

单个的保护时隙可扩展一个或者多个超帧时隙。

只要超帧有足够的容量， PAN 协调器可在同一时间分配7个保护时隙。

2 ZigBee技术有哪些特点
ZigBee技术具有以下优势：
（1）低功耗：ZigBee主要通过降低传输的数据量、降低收发信机的忙闲比及数据传输的频率、降低帧开销以及实行严格的功率管理机制来降低设备的功耗。

（2）工作可靠：ZigBee采用了载波侦听多址访问/冲突避免（CSMA/CA）的信道接入方式和完全握手协议。

MAC层采用了回复确认的数据传输机制，提高了可靠性。

（3）成本低：通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10)，降低了对通信控制器的要求。

主机芯片成本低，其他终端成本低。

（4）网络容量大：由一个主节点管理若干子节点，最多一个主节点可管理254 个子节点；同时主节点还可由上一层网络节点管理，每个ZigBee网络最多可支持65000个节点。

（5）有效范围大：设备之间直接通信范围一般介于10～100 m 之间，在增加RF 发射功率后，亦可增加到1～3 km。

这指的是相邻节点间的距离。

（6）时延短：对时延敏感的应用做了优化。

ZigBee的响应速度较快，一般从睡眠转入工作
状态只需15 ms，节点连接进入网络只需30 ms，进一步节省了电能。

相比较，蓝牙需要3～10s，WiFi 需要3s。

（7）优良的拓扑能力：ZigBee具有组成星、网和簇树网络结构能力。

还具有无线网络自愈能力。

（8）安全性较好：ZigBee提供了数据完整性检查，加密算法采用通用的AES-128。

ZigBee 提供了三级安全模式。

（9）工作频段灵活：使用的频段分别为2.4GHz、868MHz 及915MHz，均为免执照频段(ISM 频段，unlicensed ISM band)
3 说明应用层“绑定”的概念，并给出一个简单的例子
在ZigBee中，有一个应用级别的概念，它使用不同设备中的各端点的簇标识符和它们包含的属性，它是在不同的设备间、功能上互补的应用程序之间的连接。

这叫做绑定。

在恒温器的例子中，可以在恒温器和炉控制器之间建立一个绑定。

4 APS子层的职责
维护绑定表，即根据其服务和需求同时匹配两个设备的功能。

在绑定设备之间转发信息。

组地址定义、删除和过滤组地址信息。

从64位IEEE地址到16位NWK地址的地址映射。

分割、重组和可靠的数据传输。

5简述应用层中直接寻址和间接寻址的异同
直接寻址
一旦设备己经连接上，就可以向某个目的地址的应用对象发送命令，目的地址通常包含节点地址和端点地址。

直接寻址假定设备发现和服务发现己经确认了某个设备和端点。

具体来说，直接寻址定义了一种通过包含其完全地址和端点信息直接把信息给设备的方法。

间接寻址
使用直接寻址要求控制设备知道要与之通信的目标设备的地址、端点、簇标识符属性。

为了创建一个间接寻址信息，这些属性必须在信息映射(用于一个ZigBee设备协调器的绑定表)之前创建一个完全的IEEE802.15.4地址共计10个八位字节(PAN标识符+IEEE地址)，并且端点需要另外一个八位字节。

极其简单的设备，比如电池供电的开关，可能不想要存储本信息的开销。

对于这些设备，间接寻址将更合适。

当一个源设备希望使用间接寻址发送一个命令给目的地时，而不包括目标设备地址(它不知道，也没有存储)它忽略地址并指明APSDE-SAP间接寻址。

间接地址信息中包含的源地址、源端点和簇标识符通过绑定表翻译给那些目标设备，信息被中继到每个指明的目的地。

6 Zigbee 网络中有哪三种主要设备技能及其功能
协调器
这个设备开始一个ZigBee网络。

它是网络上的第一个设备。

协调器首先选择一个信道和网络标识(PAN ID)，然后开始这个网络。

这个协调器也可以辅助建立安全和应用等级绑定在网络中。

路由器
执行功能如下:
i)允许其它设备加入这个网络;
ii)跳跃路由
iii)辅助它的子树电池供电终端的通信。

终端设备
一个终端设备对于维护这个网络设备没有具体的责任,所以它可以睡眠和唤配看它自己选择。

因此这能作为电池供电节点。

7简述网络层管理实体应该提供哪些服务
网络层管理实体提供网络管理服务，网络层管理实体应该提供如下服务:
配置一个新的设备，配置选项包括对一个ZigBee协调器和连接一个现有网络设备的初始化操作。

初始化一个网络，使之具有建立一个新网络的能力。

连接和断开网络，具有连接或者断开一个网络的能力，若为一个ZigBee协调器或者ZigBee 路由器，具有要求设备同网络断开的能力。

寻址能力，ZigBee协调器和ZigBee路由器具有为新加入网络的设备分配地址的能力。

邻居设备发现，具有发现、记录和汇报有关一跳邻居设备信息的能力。

路由发现，具有发现和记录有效地传送信息的网络路由的能力。

接收控制，具有控制设备接收机接收状态的能力，即控制接收机什么时间接收、接收时间的长短，以保证MAC层的同步或者正常接收等。

画图题
画出超帧的结构示意图，并给出简要说明
在无线个域网网络标准中，允许有选择性地使用超帧结构。

由网络中的主协调器来定义超帧的格式。

如果主设备不使用超帧结构，那么，它将关掉信标的传输。

超帧由网络信标来限定，并由主协调器发送，它分为16个大小相等的时隙，其中，第一个时隙为PAN的信标帧。

画出Zigbee的三种网络拓扑结构的示意图，并给出简要说明。

ZigBee支持3种拓扑结构，如图所示，包括星形(Star)、网状形(Mesh)和簇树形(Cluster Tree)结构。

在星形拓扑结构中，整个网络由一个网络协调器来控制。

在网状形和簇树形拓扑结构中，ZigBee协调器负责启动网络以及选择关键的网络参数。

星形网络是一种常用且适用于长期运行使用操作的网络；
网状形网络是一种高可靠性监测网络；
广播帧的被动确认机制
广播传输不采用MAC层确认方式；在非信标ZigBee网络中，使用被动的确认机制。

被动的确认机制是指每个设备跟踪它的邻居设备以确认是否成功之间广播传输。

将TxOptions 参数的确认传输标志设置为FALSE，则禁止MAC层的确认机制。