1、第一章1.1 如何理解计算机网络在现代社会的作用?答:在现代社会生产生活中,网络技术实现信息的互通和流动,高速完善的网络能使信息更快捷、准确的传输,发挥强大的作用。网络已成为信息社会的技术命脉和知识经济的发展基础。1.2 请给出计算机网络的整体结构。答:参考 ISO/OSI 模型以及 TCP/IP 模型。1.3 目前的骨干网络大多为光纤传输,部分城市实现了光纤到户,为此是否可以完全用光纤取代所有其他类型的网络?试分析。答:不能取代所有其他类型的网络。电话线、有线电视线缆、双绞线、电力线等在生活中大量存在,许多也基本能满足不同实际需求,光纤铺设较复杂、成本较高,适于新建网络。1.4 为什么网络协
2、议栈都以分层形式实现?各层主要完成哪些功能?答:网络体系结构是一个复杂的系统,所以采用结构化的方法,将其分解为若干层次设置相应的协议,便于维护和修改。各层次主要功能参考 ISO/OSI 模型以及 TCP/IP 模型。1.5 无线网络近几年得到了快速发展,试分析其原因并给出对未来无线网络发展的看法。答:各种不同需求推动无线网络发展,未来发展体现多元化、便捷等特点。1.6 试分析和比较无线网络和有线网络,可以从传输方式、组网结构等方面进行比较。答:有线通信的开通必须架设电缆,或挖掘电缆沟或架设架空明线;而架设无线链路则无需架线挖沟,线路开通速度快,将所有成本和工程周期统筹考虑。无线扩频的投资是相当
3、节省的。有线通信的质量会随着线路的扩展而急剧下降, 如果中间通过电话转接局, 则信号质量下降更快,到 4、5 公里左右已经无法传输高速率数据,或者会产生很高的误码率,速率级别明显降低,而对于无线扩频通信方式,50 公里内几乎没有影响,一般可提供从 64K 到 2M的通信速率。有线通信铺设时需挖沟架线,成本投入较大,且电缆数量固定,通信容量有限;而无线扩频则可以随时架设,随时增加链路,安装、扩容方便。1.7 试分析和比较无线网络和有线网络,可从传输方式、组网结构等方面进行比较。 答:有线网络须架设电缆,挖掘电缆沟或架设架空明线;而无线链路则无需架线挖沟,线路开通速度快,将所有成本和工程周期统筹考
4、虑,无线链路成本节省。 有线网络电缆数量固定,通信容量有限,而无线网络相对更灵活,随时增加链路,安装、扩容方便。 通信质量方面,无线网络和有线网络的通信质量均会随线路距离扩展而下降,如果配备中继设备,可予以改善。1.9 为什么现阶段 IPv6 必须与 IPv4 共存,而不是直接取代?它们各有什么样的特点?答:由于现阶段大部分互联网用户使用 IPv4,若直接升级到 IPv6,必须将互联网上所有节点都进行修改, 实施起来比较困难, 所以使用 IPv4/IPv6 的形式进行过度, 不远的将来,IPv6 将会得到全面使用,最终取代 IPv4。IP 是 TCP/IP 协议族中网络层的协议,是 TCP/I
5、P 协议族的核心协议。目前 IP 协议的版本是 IPv4,发展至今已经使用了 30 多年。IPv4 的地址位数为 32 位,也就是最多有 2 的 32 次方的电脑可以联到 Internet 上。IPv6 是下一版本的互联网协议,也可以说是下一代互联网的协议,IPv6 除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外,还考虑了在 IPv4 中解决不好的其它问题,主要有端到端 IP 连接、服务质量(QoS) 、安全性、多播、移动性、即插即用等。第二章2.1 无线电频谱如何划分?请简单介绍 ISM 频段。答:无线电可用来进行声音和图像广播、气象预报、导航、无线电通信等业务。根据无线电波传播及使用的特点, 国际上
6、将其划分为 12 个频段, 通常的无线电通信只使用其中的第412 频段,无线电频谱和波段的划分如下表所示。序号 频段名称 频段范围(含上限不含下限) 波段名称ITU 规定 ISM(Industrial Scientific Medical,工业科学医疗)频段,开放给工业、科学、医疗等三类机构使用,无需授权,可免费使用。ISM 频段在各国规定并不统一,美国有 3 个频段902-928MHz、2.4-2.4835GHz 和 5.725-5.850GHz,其中 2.4GHz 频段各国通用。欧洲 ISM 低频段为 868MHz 和 433MHz。使用需遵守一定的发射功率(一般低于 1W),不要干扰其它
7、频段。许多无线网络可工作于 ISM 频段。 2.2 不同无线网络采用的无线通信介质各异。请列举常见的几类,并进行对比。答:无线网络通信方式主要有三类:无线电波;微波;红外线。无线电波通信是指利用自由空间 (大气层和外层真空) 传播的射频频段的电磁波进行的通信,其原理在于导体中电流强弱的改变会产生无线电波。微波通信是指利用频率为 300M300GHz 之间的电磁波作为传输介质进行通信。它又可以细分为地面微波通信和卫星微波通信两大类。红外通信是指以红外线为载体,进行数据传输的通信方式。2.3 假设有一个波长为 0.5mm 的微波发射器,最大传输距离为 50m,则其满足最大传输距离的损耗为多大?2.
8、4 常见的信号干扰和损耗有哪些?如何解决? 答:参考 2.3.1 节。 2.5 请简述信号的调制过程,并对比常见的调制技术。 答:参考 2.4.1 节。2.6 调频扩频和直接序列扩频技术各有什么特点? 答:跳频扩频(FHSS) 是用一定的扩频码序列进行选择的多频率频移键控调制,使载波 频率不断跳变。发送方用看似随机的无线电频率序列广播信息,并以固定间隔从一频率跳至另一频率。而接收方接收时也同步跳转频率。窃听者只能听到无法识别的杂音,即使试图在某一频率上干扰,也只能影响有限的几位信号。 直接序列扩频(DSSS) 用高码率的扩频码序列在发送方直接扩展信号频谱,而接收方则用相同扩频码序列进行解扩,即
9、把频谱拓宽的扩频信号还原成原始信息。原始信号中每一位在传输中以多个码片表示,即使用扩展编码。这种扩展编码能将信号扩展至更宽的频带范围上,该频带范围与使用码片位数成正比。2.7 复用技术和多址技术能提高无线传输的效率,试比较分析常见的几种复用和多址技术答:目前,常见的复用方式有频分复用(FDM) 、时分复用(TDM ) 、码分复用(CDM) 、空分复用(SDM)等。多址通信的方式有频分多址(FDMA) 、时分多址(TDMA) 、码分多址(CDMA) 、空分多址(SDMA)等。除了这些多址方式以外,其他复用方式也可以用在多址通信中,如极化复用和波分复用等,当然多数情况下需和其它方式综合运用。2.8
10、 天线技术在无线网络通信中起到了重要作用,试分析天线的主要技术指标。答:参考 2.7.2 节。2.9 MIMO 包括哪些关键技术? 答:信道估计、空时信号处理、同步、分集等。具体分析见 2.8 节。2.10 认知无线电的功能和关键技术是什么? 答:基本功能包括:分析无线环境,估计空间电磁环境中的干扰温度和检测频谱空穴; 信道状态估计及容量预测;功率控制和动态频谱管理。 关键技术包括频谱检测、频谱管理、功率控制等。 2.12 针对网络仿真技术,请列举不少于 3 种仿真平台,分析对比其技术特点。答:OPNET、NS2、MATLAB 等,具体技术特点可自行列举和比较第三章3.1 无线局域网具有什么特
11、点?无线局域网存在哪些局限性? 答:参考 3.1.2 节3.2 试阐述无线局域网的组成和结构。答:WLAN 由站、无线介质、无线接入点或基站、分布式系统等组成。WLAN 根据物理拓扑结构可分为单区网和多区网;根据逻辑拓扑可分为对等式拓扑、基础结构式和线性、星形、环形等;根据控制方式可分为无中心分布式和有中心集中控制式两种;根据与外网的连接性可分为独立 WLAN 和非独立 WLAN。3.3 IEEE802.11n 是目前较常见的无线局域网标准,请分析其技术特点。 答:参考 3.3.4 节3.4 常见的无线局域网 MAC 层优化技术有哪些?各有什么特点?答:DCF 主要有 CSMA/CA,RTS/
12、CTS 两种技术。EDCA 特点:使用 AIFS 代替 DIFS;最大最小竞争窗口的改变。3.5 IEEE802.11 有哪几种帧间间隔(IFS)?请分析其含义和长度。 答:IEEE 802.11 规定了 4 种 IFS,以实现不同的访问优先级别,其时间长度关系为: SIFS100Mbps。 邻近终端之间的短距离连接:典型为 110m。 标准无线或电缆桥路与外部因特网或广域网的连接。 典型的对等式拓扑结构。 中等用户密度。8.2 无线个域网可分为几类?具体各有什么特点?答:WPAN 的应用范围日益广泛,涉及技术也越来越丰富,通常将 WPAN 按传输速率分为低速、高速和超高速三类。具体请参考教材
13、 8.1.3 节。8.3 常见的应用于无线个域网的技术有哪些?试予以分析对比。答:WPAN 的关键技术包括 IrDA、HomeRF、UWB 、蓝牙技术、 ZigBee 技术等。分析对比请参考教材 8.2 节。8.4 IEEE 802.15 包括哪些标准? 答:请参照表 8.2。8.5 UWB 可实现短距离的高速网络连接,请分析其如何组建应用于数字化家庭?答:参考 8.3.2 节。 8.6 为实现可靠传输,蓝牙采用了哪些协议?各实现什么功能?答:(1)基带协议负责建立微型网内各蓝牙设备之间的物理收发链路。蓝牙收发模块使用跳频扩频技术,分组在指定时隙、 指定频率上发送。 在这一层上通过查询和寻呼过
14、程使不同蓝牙设备的发送跳频频率和时钟实现同步。不同基带分组存在不同的物理链路:同步面向连接(SCO)和步无连接(ACL),这两种方式在同一射频链路上可实现复用。ACL 分组只适于数据传输,而 SCO 分组适用于语音及数据。 基带为所有语音和数据分组提供了不同级别的纠错和加密机制,保证其可靠性与安全性,语音数据可直接通过基带传输。基带为链路管理和控制消息分配专门信道。(2)链路管理协议(LMP)负责设备之间链路的建立和控制, 包括控制和协商基带分组的大小。 还通过鉴权和加密过程,产生、交换并监测链路字和加密字以保证其安全。LMP 还控制蓝牙设备的节电模式、工作周期及微型网内蓝牙设备的连接状态。
15、接收端的链路管理器分析并解释 LMP 消息。 LMP 消息比用户数据更为优先。LMP 消息不需要显式确认。(3)逻辑链路控制与适配协议(L2CAP)支持高层协议复用、分组的分段和重组、服务质量。允许高层协议和应用程序收发长至64k 字节的数据。L2CAP 只支持 ACL 分组,音频或语音在 SCO 基带链路运行。(4)服务发现协议(SDP)SDP 是所有用户模型的基础。通过 SDP 可查询设备信息、业务类型和业务特征。用户可从相邻设备的业务中挑选一个可用的,然后可在两个或多个蓝牙设备之间建立连接8.7 请简单介绍 ZigBee 网络协议的特点。 答:参考 8.4.2 节。 8.8 请简单介绍
16、Zigbee 的组网过程。 答:参考 8.5.3 节。 第九章9.1 从不同视角,存在不同的物联网观点,请予以简单分析。 答:参考 9.1 节。 9.2 请介绍基于 SOA 的物联网中间件架构层次。 答:参考 9.2.2 节。 9.3 请介绍 RFID 的功能和特点。 答:参考 9.2.3 节“1. RFID 技术” 。 9.4 请介绍 NFC 的功能和特点。 答:参考 9.2.3 节“4. 近场通信技术” 。 9.8 物联网的标准众多,你更看好哪一个标准,为什么? 答:结合 9.4.1 节,提出你自己的观点。 9.9 物联网将包含数量巨大的各种物体,寻址方面存在什么挑战?应当如何解决? 答:
17、参考 9.4.2 节。 9.10 物联网的安全和隐私方面尚不完善,请列出一些漏洞,并提出解决之道。 答:参考 9.4.3 节。第十章10.1 什么是无线车载网络?它与其它无线网络相比有哪些不同? 答:参考 10.1 节。 10.2 无线车载网络如何根据应用分类? 答:参考 10.2.1 节。 10.3 无线车载网络的功能要求有哪些? 答:无线通信能力、网络通信能力、汽车绝对定位能力、其它车辆能力、车 辆通信安全能力,具体内容参考 10.2.2 节。 10.4 美国国家 ITS 架构分为几个部分,各有哪些要素? 答:分为 4 个子系统:中心、场地、车辆、乘客,具体要素参考 10.3.2 节。 10.5 简单介绍 WAVE 协议栈的层次结构。 答:层次结构见图 10.3,具体内容参考 10.3.2 节。 10.6 欧洲的 ITS 使用 CALM 协议架构,请分析其特点。 答:参考 10.3.4 节。 10.7 请列举无线车载网络的各种技术挑战。 答:参考 10.4 节。 10.9 请列出一项你了解的无线车载网络应用或系统,分析其技术特点。 答:例如“车对车通信报警系统” 。第十一章11.1 什么是 WBAN,它有哪些组成部分? 答:参考 11.1.1 节。 11.2 请介绍 WBAN 的技术要求? 答:参考 11.1.2 节。 11.5 请简单介绍无线室内定位测量技术和评价标准。
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