无线网络技术 考试复习

第2章 无线传输技术基础1、传输媒体分为导向的和非导向的两类。

2、低频信号为全向，高频信号为定向。

3、频段：微波：1G-100GH 高方向性，适用于点对点通信，可用于卫星通信无线电广播：30M-1GHZ 适用全向应用红外：3*1011-2*1014HZ 局部点对点或多点应用4、微波传输的主要损耗：衰减。

衰减损耗公式：5、天线有五个基本参数：方向性系数、天线效率、增益系数、辐射电阻和天线有效高度。

6、天线增益和有效面积的关系：例2-1 一个直径为2m 的抛物线反射天线，工作频率为12GHz ，它的有效面积和天线增益分别是多少？7、天线增益的目的：定向性。

8、由天线辐射出去的信号以三种方式传播：地波、天波、直线。

9、计算天线的高度：例2-2 假设一个天线的高度是100m ，另一天线是在地平线上，则两个天线直线传播的最大距离是多少？现在假设接收天线的高度是10m ，为了获得与上面同样的传播距离，发送天线应达到什么样的高度？10、什么是自由空间损耗？在卫星通信中，信号会随距离的增加而在越来越大的面积范围内散布，我们称这种形式的衰减为自由空间损耗（L ）。

公式：11、什么是多普勒效应？相对运动体之间有电波传输时，其传输频率随瞬时相对距离的缩短和增大而相应增高和降低的现象。

例1 A 、B 为两个汽笛，其频率皆为50Hz ，A 静止，B 以60m/s 的速率向右运动. 在两个汽笛之间有一观察者O ，以30m/s 的速度也向右运动. 已知空气中的声速为330m/s ，求： 相对运动体之间1）观察者听到来自A 的频率2）观察者听到来自B 的频率22244c A f A G e e πλπ==12、天线的介质：微波、红外线、卫星、激光。

第3章无线局域网1、无线局域网是什么？其物理组成部分是什么？使用的标准有哪些？1）无线局域网是在局部区域内以无线媒体或介质进行通信的无线网络。

无线局域网的组成结构：(1)站点。

是无线局域网的最基本组成单元，包括：终端用户设备、无线网络接口、网络软件。

（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（AP）。

无线接入点是具有无线网络接口的网络设备，它类似蜂窝结构中的基站，是无线局域网的重要组成单元。

它是一种特殊的站，通常处于BSA的中心，固定不动。

（4）分布式系统。

用来连接不同BSA的通信信道。

3)代表性的标准① IEEE802.11a标准：频段在5 GHz, 最高数据速率为54Mb/s，优缺点：数据率高：最高数据率较高，支持更多用户同时上网。

频段高：信号传播距离较短，且易受阻碍。

价格最高。

② IEEE802.11b标准：频段在2.4 GHz, 最高数据速率为11Mb/s，优缺点：数据率低：最高数据率较低。

频段低：信号传播距离最远，且不易受碍。

价格最低。

③ IEEE802.11g标准：频段在2.4 GHz, 最高数据速率为54Mb/s，优缺点：数据率高：最高数据率较高，支持更多用户同时上网。

频段低：信号传播距离最远，且不易受阻碍。

价格比 802.11b贵（5）覆盖范围：小于100米2、隐藏终端、暴露终端（名词解释）隐藏终端：当A、C两个站点都检测不到无线信号时，都认为B站点是空闲的，因而都向B发送数据，结果发生碰撞。

这种未能检测出媒体上已存在的信号的问题叫做隐藏终端。

暴露终端：B向A发送数据，而C又想和D通信。

C检测到媒体上有信号，于是就不敢向D发送数据。

其实B向A发送数据并不影响C向D发送数据这就是暴露站问题3、802.11中的MAC层协议IEEE 802.11MAC层覆盖了3个功能区，分别是可靠的数据传送、接入控制、安全（1）可靠的数据传送帧交换协议当一个站点收到从另一个站点发来的数据帧时，它向源站点返回一个确认(ACK)帧。

此交换被作为一个原子单元处理，它不会被其他站点发出的传送打断。

如果因为数据帧被损坏或因为返回的ACK被损坏，源站点在一个短的时间周期中没有收到ACK，它会重发该帧。

为了进一步地增强可靠性，可使用四帧交换(RTS/CTS)：首先，源站向目的站发布一个请求发送（RTS）帧，其作用是警告所有位于源站点接收范围之内的站点——一个交换正在进行。

然后，目的站用一个清除发送（CTS）帧响应，其作用是警告所有位于目的帧接收范围内的站点——一个交换正在进行。

收到CTS后，源站发送数据帧，目的站以一个ACK响应。

（2）接入控制MAC层通过协调功能来确定在基本服务集BSS中的移动站在什么时间能发送数据或接收数据。

MAC层分为两层：点协调功能 PCF（上层）和分布协调功能 DCF（下层）（1）点协调功能 PCF（上层）——无争用服务（选用）采用集中接入协议采用PIFS（点协调功能帧间间隔）PCF 子层使用集中控制的接入算法把发送数据权轮流交给各个站从而避免了碰撞的产生。

PCF是一个在DCF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，所以点协调者能够获得媒体，并在发布轮询及接收响应期间，锁住所有的非同步通信，为避免这种情况，人们定义了超级帧。

（2）分布协调功能 DCF（下层）——争用服务（必须实现）采用分布接入协议采用DIFS（分布协调功能帧间间隔）DCF 子层在每一个结点使用 CSMA 机制的分布式接入算法，让各个站通过争用信道来获取发送权。

因此 DCF 向上提供争用服务。

DCF子层利用一个简单的载波监听多点接入CSMA算法（不包括冲突检测功能）：如果一个站点有一个MAC帧要发送，它监听媒体。

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，DCF包括一套相当于优先级模式的时延，用帧间间隔（IFS）实现。

4、三种帧间间隔 IFS所有的站在完成发送后，必须再等待一段很短的时间（继续监听）才能发送下一帧。

这段时间的通称是帧间间隔 IFS (InterFrame Space)。

帧间间隔长度取决于该站欲发送的帧的类型。

高优先级帧需要等待的时间较短，因此可优先获得发送权。

(1)SIFS(short IFS，短IFS)：最短的IFS。

被用于所有的立即响应动作中。

SIFS，即短(Short)帧间间隔，是最短的帧间间隔，用来分隔开属于一次对话的各帧。

一个站应当能够在这段时间内从发送方式切换到接收方式。

使用 SIFS 的帧类型有：ACK 帧、CTS 帧、由过长的 MAC 帧分片后的数据帧，以及所有回答 AP 探询的帧等。

(2) PIFS(point coordination function IFS，点协调功能IFS)：一个中间长度的IFS。

在发布轮询时，被中央控制器用于PCF模式。

PIFS，即点协调功能帧间间隔，它比 SIFS 长，是为了在开始使用 PCF 方式时（在 PCF 方式下使用，没有争用）优先获得接入到媒体中。

PIFS 的长度是 SIFS 加一个时隙(slot)长度。

时隙的长度是这样确定的：在一个基本服务集 BSS 内当某个站在一个时隙开始时接入到媒体时，那么在下一个时隙开始时，其他站就都能检测出信道已转变为忙态。

(3)DIFS(distributed coordination function IFS，分布协调功能IFS)：最长的IFS。

DIFS，即分布协调功能帧间间隔（最长的 IFS），在 DCF 方式中用来发送数据帧和管理帧。

DIFS 的长度比 PIFS 再增加一个时隙长度。

5、802.11 帧共有三种类型，即控制帧、数据帧和管理帧。

1）控制帧：6 种子类型，类型值为012）数据帧：8 种子类型，类型值为103）管理帧：11种子类型，类型值为006、什么是CSMA/CA带冲突避免的载波侦听多址访问CSMA／CA工作原理：欲发送数据的站先检测信道。

在 802.11 标准中规定了在物理层进行载波监听。

通过收到的相对信号强度是否超过一定的门限数值就可判定是否有其他的移动站在信道上发送数据。

当源站发送它的第一个 MAC 帧时，若检测到信道空闲，则在等待一段时间后就可发送。

等待的原因是看看是否有高优先级帧要发送，如果有，就让高优先级的帧先发送。

如果没有则源站源站发送自己的数据帧。

目的站若正确收到此帧，则经过时间间隔后，向源站发送确认帧 ACK。

若源站在规定时间内没有收到确认帧 ACK（由重传计时器控制这段时间），就必须重传此帧，直到收到确认为止，或者经过若干次的重传失败后放弃发送。

7、对比分析 CSMA/CA和CSMA/CD，说明无线局域网中为什么采用CSMA/CA而不采用CSMA/CD？CSMA/CD和CSMA/CA的主要差别（1）CSMA/CD：带有冲突检测的载波监听多路访问，可以检测冲突，但无法“避免”。

CSMA/CA：带有冲突避免的载波侦听多路访问，发送包的同时不能检测到信道上有无冲突，只能尽量“避免”。

（2）传输介质不同CSMA/CD用于总线式以太网。

CSMA/CA则用于无线局域网802.11a/b/g/n等等。

（3）检测方式不同CSMA/CD通过电缆中电压的变化来检测，当数据发生碰撞时，电缆中的电压就会随着发生变化；CSMA/CA采用能量检测(ED)、载波检测(CS)和能量载波混合检测三种检测方式。

（4）WLAN中，对某个节点来说，其刚刚发出的信号强度要远高于来自其他节点的信号强度，自己的信号会把其他的信号给覆盖掉。

（5）本节点处有冲突并不意味着在接收节点处就有冲突。

（6）冲突侦测（CD）需要全双工（发送数据的同时也可以接收数据），硬件代价过高，无线网卡很难同时接收（冲突探测帧）和发送无线信号。

（7）无线信号的衰减特性和隐藏终端问题使冲突很难被侦测。

综上，在WLAN中实现CSMA/CD是比较困难的，不采用。

8、CSMA分类：不坚持、1-坚持、P坚持。

第4章无线个域网1、什么是无线个域网？标准是什么？无线个人区域网(WPAN)是一种短距离无线通信网，它是将具有不同功能的单一设备在小范围内实现无线连接、微小网自主组网的通信技术。

标准是IEEE802.15。

2、什么是微微网？蓝牙最基本的网络结构是采用无线方式将若干个蓝牙设备连在一起的微微网。

微微网内由主设备单元和从设备单元组成。

微微网内互联的设备数量没有限制，但在同一时刻只能激活8个设备（1个主设备，7个从设备）3、什么是分散网？多个微微网之间互联形成分散网。

4、ZIgbee（名词解释）基于IEEE802.15.4标准的个域网协议。

根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。

工作频段在2.4G，可同时和254个节点通信。

5、IEEE 802.15 WPAN共拥有4个工作组：蓝牙工作组:制定行业标准来开发能够相互兼容的蓝牙芯片、网络和产品。