第七章習題答案簡述無線網絡的分類。答：按覆蓋范圍分類1）無線個域網無線個域網（WirelessPersonalAreaNetwork，WPAN）一般指短距離通信的小范圍網絡，如手機和耳機通過無線相連，電腦和無線鍵盤、無線鼠標的連接，以及和打印機等的無線連接等。2）無線局域網無線局域網（WirelessLocalAreaNetwork，WLAN）可分為有固定基礎設施和無固定基礎設備兩大類。有固定基礎設施的WLAN標準是IEEE802.11，包含預先建立的基站等固定基礎設施和若干移動站。無固定基礎設施的WLAN稱為自組織網絡，應用較多的是移動自組織網絡（MANET），由一些可以移動的彼此平等的節點組成，節點之間可以相互通信，組成一個臨時的無線局域網，不需要預先建立固定基礎設施。在軍事和民事領域有著廣闊的應用前景。如地面的汽車群，軍事上的坦克群、戰機群、艦艇群等。3）無線城域網無線通信的便捷性促使對無線網絡的覆蓋范圍有更大的需求。以IEEE802.16為代表的無線城域網技術被提出，其單個基站的覆蓋范圍可達幾十千米，可組成城市規模大小的無線網絡，通常被稱為城域網。4）無線廣域網類似衛星通信網絡或蜂窩移動通信網絡等均覆蓋了廣闊的區域，被稱為無線廣域網。簡述CSMA/CA的工作原理，并說明其和CSMA/CD的區別。答：CSMA/CA的工作流程如下：（1）發送站在發送數據前，首先監聽信道，若信道空閑，需等待一個IFS，若信道繼續空閑，則立即發送數據。（2）在（1）中監聽信道的過程中，若信道忙，則繼續監聽信道，直到信道空閑。（3）當信道轉入空閑時，等待一個IFS，若信道依然空閑，則發送數據；若信道轉為忙，則執行二進制指數退避算法，進入爭用窗口，同時繼續監聽信道。CSMA/CA無法完全使用CSMA/CD協議，這是由無線局域網的幾個通信特點決定的。（1）信號強度的問題。無線信號從源站發出到接收站的過程中，無線介質的動態范圍很廣，會產生較大的衰減，導致發送端無線適配器識別困難，不適合邊發送邊檢測沖突的算法。（2）隱蔽站的問題。所謂隱蔽站是指雙方彼此檢測不到對方的信號，但卻有可能導致沖突的發生。請說明無線局域網中為何會出現隱蔽站的問題。答：所謂隱蔽站是指雙方彼此檢測不到對方的信號，但卻有可能導致沖突的發生。隱蔽站發生碰撞的情況如下圖所示。在CSMA/CA中有哪幾種幀間間隔（IFS）？為什么這樣設計？答：802.11設計了三種不同的IFS：（1）短幀間間隔（SIFS）。這是最短的幀間間隔，具有最高的優先級，用于將幀盡快發送出去，典型值為10μs。（2）點協調幀間間隔（PIFS）。在PCF機制中使用，如中央控制器查詢幀。PIFS長度大于SIFS。（3）分布協調幀間間隔（DIFS）。在DCF機制中使用，異步幀爭用訪問控制權時的幀間間隔，是最長的IFS，典型值為50μs。為了降低碰撞的發生，提高傳輸效率，在802.11中針對不同類型的幀設計了不同的IFS，這使得802.11中的幀有了事實上的優先級屬性，因為擁有較短的IFS的幀可以優先獲得發送權。如何解決無線局域網中的隱蔽站問題？答：針對隱蔽站帶來的碰撞問題，發送站在送出數據前，先發送一段請求傳送幀RTS到目標站，并等待目標站對該請求的回應幀CTS，握手同意后，發送站即可發送數據幀，幀中都包含通信所需的時間通告，相當于對信道進行預約，其他站點接收到此信息后，會推遲發送，避免了收發雙方后面的數據傳輸發生碰撞。簡述藍牙技術及其應用。答：藍牙作為一種小范圍無線連接技術，能在設備間實現方便快捷、靈活安全、低成本、低功耗的數據通信和語音通信，因此它是實現無線個域網通信的主流技術之一。能在包括移動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦及相關外設等眾多設備之間進行無線信息傳輸。藍牙使用IEEE802.15協議，工作在全球通用的2.4GHzISM（即工業、科學、醫學）頻段。藍牙傳輸距離較短，藍牙技術的主要工作范圍在10米左右，經過增加射頻功率后的藍牙技術，可以在100米的范圍進行工作。藍牙主要有以下一些應用：1）車載設備間的通信2）工業生產中的應用3）醫藥領域中的應用簡述ZigBee技術及其應用。答：ZigBee無線通信技術是基于蜜蜂相互間聯系的方式而研發的一項應用于互聯網通信的網絡技術，其基于IEEE的802.15.4無線標準。通常用在無線個域網或機器人間的組網中。相較于傳統網絡通信技術，ZigBee無線通信技術表現出更為高效、便捷的特征。作為一項近距離、低成本、低功耗的無線網絡技術，尤為適用于數據流量偏小的業務，該技術可便捷地在一些固定式、便攜式移動終端中進行安裝。ZigBee網絡的理論最大節點數為2的16次方，即65536個節點，網絡中的任意節點之間都可以進行數據通信，并具有自動修復功能。當節點移動時，節點間的網絡連接關系也會發生變化，節點的網絡通信模塊可以通過重新搜索通信對象，通過確定它們之間的聯系來重置原始網絡。只要節點在網絡模塊通信的范圍內自動找到對方，它們就可以快速形成互聯的網絡。ZigBee技術的先天性優勢，使得它在物聯網行業逐漸成為一種主流技術，在工業、農業、智能家居等領域得到大規模的應用。例如，它可用于廠房內進行設備控制、采集粉塵和有毒氣體等數據。在農業方面，可以實現溫度、濕度、pH值等數據的采集并根據數據分析的結果進行灌溉、通風等操作。在礦井中，可實現環境檢測、語音通信和人員位置定位等功能。什么是移動IP，其含義是什么？答：當使用手機訪問互聯網時，用戶已經習慣了一邊移動一邊通信，但從計算機網絡的發展來看，計算機站點的地理位置一般是固