2023年苏州大学无线网络期末整理根据考点总结

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、nWi－Fi联盟：20２3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、WPA2、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相称;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，无线传感网络（wireｌessｓeｎｓornetwoｒk，WＳN)是由部署在监测区域内大量的便宜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达。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）大气吸取(atmospherｉcａbsｏｒｐｔion）多径(ｍultｉpａth）折射(ｒｅfrａｃｔion)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: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，大约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）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)ﻩ或者接入点(accesspointAＰ）和分布式系统(dｉstrｉbutｉonsysteｍDS）等几部分组ﻩ成（这几种具体解释看书上Ｐ６２也具体介绍,也许会考名词解释）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ﻩ的站，通常处在区域中心，固定不动。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重要有两种类型：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，涉及:(1）认证(Auｔｈentｉcatｉon):运用身份验证阻止非法接入(2)解除认证(Dｅautｈｅnｔｉｃａtion)：告知型，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，涉及：(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也许的状态：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。ＩＥEE8０２.11媒体访问控制层MAC层①重要实现三个功能：可靠的数据传送、接入控制、安全采用该方法,关键就在于可以阻塞(ＢＬOCKＩNＧ）邻居节点。然而该方法虽然大大减少了隐藏节点和暴露节点再次出现的也许性,但不能完全排ﻩ除；此外该方法没有链路级确认,假如数据传输失败，将增长时延。5)接入控制①分布接入协议:分布协调功能(DＣF）运用一个简朴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。假如媒体空闲,站点可以发送;否则,该ﻩ站点必须等到当前发送已完毕才干发送。为保证此算法起到平滑和公平的作用，设 计一套相称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ﻩﻩ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ﻩ 协调者能获得媒体，并在发布轮询及接受响应期间，锁住所有的非同步通信。wifi保护接入(１)存在三个重要的安全性问题：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)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，各个技术的特性，哪个快无线城域网：单社区覆盖(6ｋm）,广域网(15km）工作组是哪个？WiＭAＸ论坛,(８０1.16d最成熟实用，8０2.１6.e改善在于移动性)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)。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、可以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各个网络节点互相协作、通过无线链路进行通信、互换信息,实现信息和服务的共享。⑤网络节点可以动态地、随意地、频繁地进入和离开网络，而经常不需要事先示警或告知，并且不会破坏网络中其他节点的通信。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减少了应用所关心的时延;⑤减少了数据传输中的能量消耗。所以,MANET是一个多跳网络移动AdHoc网络的特点:①分布式操作,对等性P２P②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协议的规定(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、实时等减少连续参数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：增长了ＲRＴＳ控制分组，避免了ＲTS之间的碰撞;增长了AＣK分组,丢失分组时数据链路层迅速恢复增长了ＤS（ＤａｔaSeｎding）分组，克制了暴露节点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的优缺陷会考：移动AｄＨｏc网络的IＰ地址分派技术(重点学习)１)分派方法：１.冲突检测分派法试探性为新节点选择地址＋等待其他节点认可e.g．Aｄｈoｃ网络IP地址自动配置协议评价：冲突时有发生２．无冲突分派法每个节点具有互补相交的地址池碰到新节点时，将地址池一分为二e．g.动态配置与分布协议DCＤP评价：合并网络时，也许出现冲突3．最大努力分派法分派节点近其所知为新节点分派空闲地址新节点进一步检测是否地址冲突e.g.分布式动态主机配置协议ＤDHCP移动AdHoc网络的功率控制（为什么要功率控制)？功率控制对系统总体性能具有多方面的影响:(1)由于媒介跟传输范围内其他节点数量有关，所以功率等级决定媒介访问控制的性能;(2)功率等级选择影响网络连接，因此影响分组的交付能力;(３)功率等级影响网络吞吐量；(4)功率控制影响媒介的竞争、转发跳数量，因此影响端到端时延；(5）发射功率影响能量消耗的重要性能指标。功率控制就是每个节点按照分布式方式为每个分组选择发射功率。由于功率等级的选择将从主线上影响移动AdHoc网络许多方面的操作,所以功率控制是一个复杂的问题。(1)发射功率等级决定接受节点接受信号的质量;（2)发射功率等级决定发射的传输距离;(3)发射功率等级决定干扰其他接受节点的量级。无线传感器网络1)网络结构无线传感器网络系统通常涉及传感器节点（ｓｅｎｓornode)、汇聚节点(sinknodｅ)。大量传感器节点随机部署在监