移动计算复习资料

移动计算复习资料题型：一、名词解释20二、简答题50三论述30一、绪论1、什么叫移动计算？（名词解释）概念：(1)指节点处于移动状态下或非预定状态下的网络计算技术。(2)Mobilecomputingisanumbrellatermusedtodescribetechnologiesthatenablepeopletoaccessnetworkservicesanywhere,anytime,andanyway.（移动计算是使人们能在任何时间、任何地点、在运动过程中能够不间断地访问网络服务（数据）的技术的统称）－ACM(3)利用移动终端通过无线和固定网络与远程服务器交换数据的分布计算环境。特点：(1)移动性(2)网络条件多样性(3)频繁断接性(4)移动计算设备的电源能力有限、资源有限(5)可靠性低(6)网络通信的非对称性二、第一章1、什么是软件无线电（定义）？特点是什么？定义：软件无线电是一种基于数字信号处理芯片（DSP），以软件为核心的崭新的无线通信体系结构。特点：(1)SoftwareDefinedRadio，简称SDR(2)采用数字信号处理技术，在可编程控制的通用硬件平台上，利用软件来定义实现无线电台的各部分功能：包括前端接收、中频处理以及信号的基带处理等等(3)整个无线电台从高频、中频、基带直到控制协议部分全部由软件编程来完成核心思想:在尽可能靠近天线的地方使用宽带的“数字/模拟”转换器，尽早完成信号的数字化。三、第二章1、MAC协议是用来干什么的？分类？功能MAC层的功能（属于数据链路层，在LLC之下）(1)负责控制与连接物理层的物理介质。(2)对共享信道使用权进行分配(3)保证同一时刻，在一定范围内，信道上只能有一个节点在发送数据(4)实现多节点在共享信道上有序的进行数据传输MAC层协议的功能定义以一定的顺序和有效的方式分配节点访问媒体（信道）的规则分类MAC协议可分为静态和动态两种(1)静态信道分配策略1.1频分复用FDM（FrequencyDivisionMultiplexing）将一个信道分为多个频段每个节点都有各自的频段和中心通信1.2时分复用TDM（TimeDivisionMultiplexing）将一个信道分为多个时隙每个节点在自己的时隙内和中心通信静态分配策略的特点(1)简单、有效(2)不适用于节点经常变化而且通信量有突发性的网络(3)网络内需有中心控制节点(4)网络更需要采用动态信道分配策略(2)动态信道分配策略1.1受控接入每个用户不能随意接入信道，必须服从统一的控制规则分布式控制－令牌传递（环路）1.2随机接入每个用户都可以根据自身的意愿随机发送信息多用户同时发送时，会产生冲突2、CSMA/CD的工作思想是什么？特点？工作思想：(1)发送数据前，节点必须首先侦听网线上的载波，如果在9.6微秒的时间之内没有检测到载波，说明通信介质空闲，节点可以发送一帧数据(2)节点在发出数据后就继续监听信道，如果发现碰撞，就停止发送，并发送“冲突增强”信号（32比特的“1”）通知介质上的每个节点发生了冲突并进入退避过程可提高信道的利用率特点：(1)CSMA/CD只适用于有线网络，不适用于无线网络。(2)无线网络中的节点通常处于半双工状态(3)不能在发送的同时监听信道。(4)发射信号很强，不一定能检测出碰撞。3、退避算法？什么叫退避？退避的好处：减少多节点重发数据时再次发生冲突的可能性退避计数器值的作用：1、值＝随机等待时间2、反映了节点接入信道的能力3、值越大，抢占信道的能力就越差；值越小，抢占信道的能力就越强退避：随机时间等待过程。退避算法：(1)计算退避计数器的值，决定用户的随机等待时间(2)加函数：用于信道忙，发生冲突时，增加退避计数器值(3)减函数：用于成功发送数据后，减少退避计数器值。4、无线局域网的拓扑结构(两个)、具体的解释什么？(1)BSS（BasicServiceSet）基本服务集分为：(1)基础结构集中式拓扑结构(2)IBSS分布对等式拓扑结构（自组网模式）解释：(1)最基本、最简单的无线局域网的网络拓扑结构(2)BSS包含两个或更多的节点，节点之间可以对等的相互通信(3)每个节点被称为一个站点，在BSS中可自由移动(4)每个BSS有一个标识符，即BSSID，长度6字节(5)基本服务区BSA（BasicServiceArea）指一个BSS中的所有成员可以相互通信的无线区域(2)ESS（ExtendedServiceSet）扩展服务集解释：(1)通过连接两个或多个接入点，从而连接两个或多个BSS而形成(2)ESS也有一个标识符，即ESSID(3)通过ESSID，可以支持一个节点在ESS内，从一个BSS漫游到另一个BSS。5、分布式站点提供哪些服务？每种服务具体是什么？(1)联结（Association）在STA允许通过AP发送数据之前，应首先通过唤醒联结服务，将STA联结至STA所在BSS的AP，联结成功后才可以用DS来通信。(2)重新联结（Reassociation）在STA从一个BSS移动到另一个BSS时，通过重新联结服务使联结关系从一个AP转移到另一个AP，从而保持AP与STA之间的当前映射(3)解除联结（Disassociation）①当要终止一个已存在的联结时，就会唤醒解除联结服务②解除联结服务通知DS取消已存在的联结信息③联结的任何一部分（STA或AP）都可以唤醒解除联结④是一个通告型服务，而非请求型⑤不能被联结的任何一方拒绝(4)发送（Distribution）①STA使用的最主要服务②发送服务实现数据消息的传送③由来自或发送至工作在ESS中的STA的数据消息唤醒(5)集成（Integration）①如果DS的发送业务发现目的站为有线LAN的成员，这时DS就启动集成服务，将信息通过端口传给目的站，而不再是发给AP②负责完成消息从DS到有线LAN介质和地址空间的变换6、CSMA的工作方式？(三种)（各方式的具体描述详见PPT）载波侦听多址CSMA（CarrierSenseMultipleAccess）用户监测共享信道使用情况，一旦信道空闲就立即发送数据1、非坚持CSMA如果信道忙就不再监听，随机等待一段时间后重新监听2、1－坚持CSMA如果信道忙就继续监听，一旦空闲就立即发送3、P－坚持CSMA信道闲，则以概率p发送数据，或以概率q=1-p等待一个时隙后重新监听信道忙，在一定间隔后重新监听(1)载波检测方法①物理层的直接载波检测②MAC层的虚拟载波检测（VCS）方式(2)CSMA/CA+ACK(3)退避算法第四章1、什么叫AdHocNetWork？(定义+特点)定义：是指一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个多跳的临时性的自治网络系统不需要使用通讯基础设施的移动无线网络。自组网中的每个节点既是终端也是路由器两个无法直接通讯的节点可以通过自组网中的其它节点进行分组转发完成数据交换特点：(1)具备移动通信网络和计算机网络的特点(2)动态变化的网络拓扑结构(3)无中心网络的自组性(4)多跳组网方式(5)有限的无线信道传输带宽(6)存在单向的无线信道(7)能源受限(8)异构性(9)移动终端的自主性(10)网络的可扩展性不强(11)安全性差(12)网络的生存时间短2、什么叫隐藏终端？什么叫暴露终端？解决方法？隐藏终端:一个终端位于接收者的通信范围之内，而在发送者的通信范围之外。如下图1C为AB的隐藏终端。图1图2暴露终端：终端在发送者的范围之内，而在接收者的范围之外。如上图2所示C为BA的暴露终端。对网络性能的影响：造成自组网络时隙资源的无序争用和浪费，增加了数据碰撞的概率，严重影响网络的吞吐量、容量和数据的传输延迟隐藏终端的发送会使接收端无法正确接收数据；暴露终端降低了信道的利用率解决方法思想：令接收节点向外发送一些控制信号，使接收节点周围的邻居节点都能了解它正在进行接收。解决方法：(1)接收节点在接收的同时发送忙音来通知邻居节点(2)发送节点在发送数据前与接收节点进行一次短控制信息握手交换，以短消息的方式通知邻居节点它即将进行接收，即RTS/CTS方式(3)隐藏发送终端－用握手方法可以解决。(4)隐藏接收终端和暴露终端问题－只能采用双信道的方法，数据信道收发数据，控制信道收发控制信号。3、自组网结构？（路由的基本思想）(1)平面结构①一种对等式的结构②网络比较简单，无需任何结构维护过程③源节点和目的节点之间可以存在多条路径，并且这些路径共同分担负荷④各节点地位平等，原则上不存在瓶颈，比较健壮、安全⑤网络规模受限，可扩充性差⑥主要适用于移动性较弱的中小型网络(2)分群结构①网络被划分成多个群，这些群组建起整个网络②划分需借助节点的自组织功能来完成③控制方式常采用分级分布式的思想④每个群由一个群首和多个群成员组成⑤群首之间形成高一级的网络⑥高一级的网络又可以分成群⑦在分群结构中，群首和群成员的身份可动态变化4.分群路由的基本思想？（此处路由协议较多，看PPT,不一一列举）。4、什么叫泛洪协议？（）是一种较早的路由协议，接收到消息的节点以广博的形式转发报文给所有的邻居节点。基本原理：将“首次收到”的数据转发到所有接口上5、主动路由、按需路由的思想（工作过程）?主动路由(1)周期性的广播路由分组，交换路由信息，每个节点维护去往所有节点的路由只要到目的节点的路由存在，发送时延就小。(2)又称为表驱动路由协议、先应式路由协议(3)路由发现策略类似于有线网络的路由协议每一个节点周期性地向其他节点发送最新的路由信息每一个节点都要保存一个或多个路由表来存储路由信息通过全网广播路由更新信息来反映整个网络拓扑结构的变化(4)当节点要发送数据的时候，只要去往目的节点的路由已经存在，所需的时延就会很小(5)比较适合有实时要求和QoS要求的通信网络按需路由(1)路由发现当源节点要发送数据的时候，才在全网内发起路由发现过程找到从源到目的的路径(2)路由维护在通信过程中进行通常由低层提供的链路失效检测机制进行触发修复失效的路由(3)路由拆除通信结束或过期时，路由拆除过程将路由取消6、移动IP技术工作原理（工作过程）是什么？地址分配方法（IPV4、IPV6）？思想是什么，如何保持唯一性（论述题）工作过程：(1)代理发现①移动代理周期性地在一条或多条它们作为代理的链路上，组播或广播代理通告②代理通告说明移动代理的网络地址、通告的有效期等③移动节点根据收到的代理通告消息，判断是在家乡链路上或是外地链路上④如果是在外地链路上，向家乡代理进行注册(2)注册①当移动节点得到外地链路的转交地址后通过移动IP定义的消息向家乡代理请求注册②家乡代理确认后，将家乡地址和相应的转交地址放在绑定缓存中③家乡代理完成相应移动节点的家乡地址和转交地址的绑定④向外地代理及移动节点发送注册应答，完成注册(3)注销①移动节点根据收到的代理通告，判断是否已经返回家乡链路②返回家乡后，移动节点向家乡代理直接注销以前的注册③完成注销后，家乡代理就认为节点已经回到本地(4)分组路由①对端节点CN向移动节点发送数据的时候，分组首先被传送到家乡网络中②如果对端节点和移动节点都在家乡网络内，则数据直接可达移动节点③否则，分组被家乡代理截取④家乡代理根据注册信息，找到移动节点的转交地址⑤通过隧道，发送分组到移动节点的转交地址⑥转交地址对应的节点将数据发送给移动节点，完成对端节点到移动节点的数据传送⑦移动节点在任何网络都可直接发送数据给对等节点地址分配方法（IPV4)(1)独立地址分配方法①一个尚未分配地址的移动节点在初始化过程中，首先为自己随机选取一个试探性地址②通过重复地址检测（DAD：DuplicateAddressDetection）操作在全网内广播这个试探性地址②若该地址未被使用，则初始节点在约定时间内不会收到任何消息③若该地址已经被使用，则使用该地址的节点会反向发送回一个消息来通知初始节点重新选择地址(2)基于代理的地址分配方法①移动节点在初始化时首先在它的邻居节点中选取一个已经分配了地址的节点作为其地址代理节点②代理节点负责为其选取一个地