无线通信技术最终版DOC30页.docx
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无线通信技术最终版DOC30页
第一章概述
选择题：
具体应用属于物联网的哪一层。
（1）应用层：
智能交通、智能电网、智能物流、智能家居、智能农业、
（2）支撑层：
云计算技术、人工智能、数据库与数据挖掘、分布式并行计算、多媒体与虚拟现实
（3）传输层：
移动通信网、互联网、无线网络、卫星通信、短距离无线通信
（4）感知层：
射频识别、二维码、传感器、定时定位、多媒体信息采集
简答题：
物联网有哪四层，其功能和作用是什么。
（1）感知层：
主要采用集物理世界中发生的物理时间和数据，包括各类物理量、标识、音频、视频数据。
主要采用的设备是装备了各种类型传感器的传感网节点和其他短距离组网设备。
（2）传输层：
传输层的主要功能是直接通过现有的互联网、移动通信网、卫星通信网等基础网络设施，对来自感知层的信息进行接入和传输。
（3）支撑层：
支撑层主要是在高性能网络计算环境下，将网络内大量或海量信息资源通过计算整合成一个可互联互通的大型智能网络，为上层的服务管理和大规模行业应用建立一个高效、可靠和可信的网络计算超级平台。
设备包括大型计算机群、海量网络存储设备、云计算设备等。
（4）应用层：
包括各类用户界面显示设备以及其它管理设备等，是物联网系统结构的最高层。
选择填空题：
移动通信中：
三类损耗：
（1）路径传播损耗：
是指电磁波在宏观大范围空间传播所产生的损耗。
（2）大尺度衰落损耗：
由于电磁波受到建筑物及山丘等阻挡物所产生的阴影效应而产生的损耗。
（3）小尺度衰落损耗：
由于多径传播而产生的损耗。
四种效应包括：
（1）阴影效应：
大型建筑物或其它大型物体阻挡产生的。
（2）远近效应：
由于接收用户离基站距离随机的所产生远近距离信号的不同。
（3）多径效应：
由于接收者所处地理环境复杂性，使得接收到的信号不仅有直射波的主径信号，还有从不同建筑物反射过来以及绕射过来的多条不同路径信号。
（4）多普勒效应：
由于接收用户处于高速移动中，其扩散程度与用户运动速度成正比，这一现象只在高速车载通信时产生，低速或慢速不用考虑。
名词解释：
多径效应：
由于接收者所处地理环境复杂性，使得接收到的信号不仅有直射波的主径信号，还有从不同建筑物反射过来以及绕射过来的多条不同路径信号，而且它们到达时的信号强度、到达时间以及到达时的载波相位都是不一样的。
所接收到的信号时上述各路径信号的矢量和，也就是说多径信号之间可能产生自干扰，称这类自干扰为多径干扰或多径效应。
名词解释：
无线个域网概念
无线个域网是为了实现活动半径小、业务类型丰富、面向特定群体、无线无缝的连接而提出的新兴无线通信网络技术。
选择填空题：
用于无线个域网的通信技术有很多，如蓝牙、超宽带、红外、zigbee等。
名词解释：
短距离无线通信
短距离无线通信的主要特点是通信距离短，覆盖范围一般在几十米或上百米之内；无线发射器的发射功率低，一般小于100mW；工作频率多位免付费、免申请的全球通用的工业、科学、医学频段。
名词解释：
无线传感网络
无线传感器网络是由部署在检测区域内的大量微型传感器节点组成，节点之间通过无线通信方式形成多跳自组织网络系统。
选择填空题：
传感器的三个要素：
传感器、感知对象和观察者。
简答题：
无线传感网络结构组成、工作过程、各自特点及功能。
传感器网络系统通常包括传感器节点、汇聚节点和管理节点。
工作过程：
大量传感器节点随机部署在监测区域内或附近，通过自组织方式构成网络。
传感器监测到的数据沿着其它传感器节点逐跳进行传输，在传输过程中检测数据可能被多个节点处理，经过多跳路由后到汇聚节点，最后通过互联网或卫星到达管理节点。
用户通过管理节点对传感器网络进行配置和管理，发布检测任务并收集检测数据。
（1）传感器节点的处理能力、存储能力和通信能力相对较弱，通过携带能量有限的电池供电。
从网络功能上看，每个传感器节点兼顾传统网络节点的终端和路由器双重功能，除了进行本地信息收集和数据处理外，还要对其他节点转发来的数据进行存储、管理和融合等处理，同时与其他节点协作完成一些特定任务。
（2）汇聚节点的处理能力、存储能力和通信能力相对较强、它连接传感器网络与internet等外部网络，实现两种协议栈之间的通信协议转换，同时发布管理节点的检测任务，并把收集的数据转发到外部网络上。
汇聚节点既可以是一个具有增强功能的传感器节点有足够的能量共给和跟多的内存与计算资源，也可以是没有检测功能仅带有无线通信接口的特殊网关设备。
选择题：
下列这些特征属于哪种无线通信技术。
4种主要短距离无线通信技术的比较
蓝牙
超宽带
ZigBee
WLAN
速率
1~10Mbps
100~480Mbps
20~250Mbps
1~320Mbps
距离
100m
10m
10~75m
30~100m
第2章蓝牙
简答题：
蓝牙定义了两种链路是什么，区别在哪？
异步无连接链路（ACL），和面向同步连接链路（SCO）。
ACL链路支持对称或非对称、分组交换不和多点连接，它上要用来传输数据；SCO链路支持对称、电路交换和点到点的连接，主要用来传输语音。
填空选择题：
蓝牙设备根据在其主要分为，主设备（master）和从设备（slave）。
蓝牙设备建立连接时，主动发起连接的为主设备，响应方为从设备。
当几个蓝牙设备连接成一个微微网时，其中只有一个主设备，其余均为从设备。
名词解释：
微微网是蓝牙最基本的一种网络，由一个主设备和一个从设备所组成的点对点的通信是最简单的微微网。
选择填空题：
蓝牙设备在通信连接状态下有4种工作模式
激活模式（Active），呼吸模式（sniff），保持模式（hold），休眠模式（park）。
Sniff模式的功耗最高，但对于主设备的影响最快，Park模式的功耗最低，对于主设备的响应最慢。
填空选择题：
一个微微网中最多可有7个活动单元。
名词解释：
散射网络结构：
具有重叠覆盖区域的多个微微网构成一个散射网络结构。
选择填空简答：
链路管理协议（LMP）和逻辑链路控制与适应协议（L2CAP）都是蓝牙的核心协议，L2CAP与LMP共同实现OSI数据链路层的功能。
LMP负责蓝牙设备之间的链路建立，包括鉴权、加密等安全技术及基带层分组大小的控制和协商。
它还控制着无线设备的功率以及蓝牙节点的连接状态。
L2CAP在高层的基带层之间作适配协议，它与LMP是并列的，区别在于L2CAP向高层提供负载的传送，而LMP不能，即LMP不负责业务数据的传递。
链路管理协议（LMP）负责蓝牙组件间连接的建立和断开。
简答题：
简述蓝牙主机控制接口通信过程。
论述题：
请论述蓝牙主机控制器接口（HCI）的通信方式及详细描述通信过程是如何实现的。
（1）通信方式：
主机控制器是通过包的方式来传递数据的，包分三种数据、命令和事件。
数据双向，事件由主机控制器发送至主机，命令只能由主机发送至主机控制器。
（2）通信过程：
当主机与基带之间通过命令方式通信时。
主机向主机控制器发送命令报。
大部分情况主机控制器会返回命令完成事件包，携带命令完成的信息。
少数情况主机控制器会返回命令状态事件包：
（1）如果命令参数有误，则会在命令状态事件中给出相应错误码。
（2）如果错误出现在命令完成事件包的命令中，则该命令完成事件包所携带回来的参数数据会不完整。
命令包中第一个返回的参数是状态参数，用于解释错误原因，总是要返回的。
紧随其后的连接句柄或蓝牙的设备地址，也总是要返回，用于判别命令完成事件包属于哪个实例的一个命令，且事件中的连接句柄或蓝牙的设备地址与命令包的参数一致。
（3）如果错误出现在一个不返回命令完成事件包的命令中，则事件包中的参数都不一定有效，主机必须根据与此命令相联系的事件包中的状态参数来决定它们是否有效。
光缆或双绞线
应用论述题：
如图所示，描述蓝牙路由机制。
蓝牙路由机制包括3个主要的功能模块
1）信息交换中心（MSC），包含三个功能：
通过路由器表，跟踪和定位系统内的所有蓝牙设备；2个属于不同微微网的蓝牙设备之间建立路由连接，交流路由信息，以及路径切换功能；网关作用。
2）固定蓝牙设备（FM）：
位置间隔固定，为MSC与MT之间提供接口。
3）移动终端（MT）：
普通的蓝牙设备，与F
简答题：
信息交换中心MSC有3个主要的功能：
包含三个功能：
（1）通过路由器表，跟踪和定位系统内的所有蓝牙设备；
（2）2个属于不同微微网的蓝牙设备之间建立路由连接，交流路由信息，以及FM微微网切换功能；（3）网关作用。
应用论述题：
描述蓝牙中信息交换中心MSC是如何实现路由的建立。
（1）蓝牙设备（MT或FM）向MSC发出连接请求，请求信息携带了被请求蓝牙设备的地址。
其中，发起连接方为源端，而被请求蓝牙设备为目的端；
（2）MSC收到连接请求后，会通知目的端。
如果目的端是FM，则直接将请求信息发给它，如果目的端是MT，MSC将通过路由器找到该MT所属的FM，FM再将路由信息发送至MT。
（3）当目的端收到路由器信息后，通知MSC，MSC再通知源端可以进行通信。
应用论述题：
描述蓝牙中信息交换中心MSC是如何实现切换的。
信息交换中心MSC可以帮助并加速完成蓝牙移动终端MT从一个FM微微网切换到另一个FM微微网。
（1）首先要通过FM，向MSC发送切换请求信息，请求信息中包含发出请求的MT蓝牙设备地址，新的主设备FM与MT之间的时钟偏移量；
（2）MSC收到请求后，会把上述的MT蓝牙地址、时钟偏移量发送给新的主设备FM；
（3）通知新的主设备FM对MT进行寻呼。
填空题：
通用接入协议子集（GAP）连接模式可以分为发现模式，连接模式和匹配模式。
简答题：
蓝牙通用接入协议子集（GAP）连接模式可以分类成：
发现模式：
当一个蓝牙设备允许自己被其它的蓝牙设备发现时，这个设备就被称为是可发现的。
其中发现模式又可以分为三个等级。
1）完全可发现模式
2）有限可发现模式
3）不可发现模式
连接模式：
当一个蓝牙设备允许自己与其它蓝牙设备建立蓝牙链路时，这个设备被称为可连接的。
匹配模式：
当一个蓝牙设备允许自己被其它蓝牙设备鉴权时，这个设备被称为可匹配的。
选择题：
一个设备不响应任何查询，所以它不能被其它的查询设备发现属于不可发现模式。
选择题：
蓝牙设备有三种安全模式：
当处于安全模式1时，蓝牙设备不会发起安全进程。
当处于安全模式2时，蓝牙设备只有在收到信道建立请求或已经启动信道建立进程后，才能启动安全进程。
当处于安全模式3时，蓝牙设备在发送链路设置完成的消息之前启动安全进程。
处于模式3的蓝牙设备可能会根据内部设置拒绝连接请求。
选择填空题：
一个散射网可由至多10个微微网构成。
第3章ZigBee
选择填空题：
每个ZigBee网络最多可支持255个设备。
选择题：
2.4GHz物理层的数据传输率为250kbps，869/915MHz物理层的数据传输率分别是20kbps、40kbps。
简答题：
简述ZigBee中不同的数据传输率使用的场合。
不同的数据传输率适用于不同的场合，如866/915MHZ物理层的低速率换取了较好的灵敏度（—85dbm/2.4GHz.-92Db/868,915Mhz）和较大的覆盖面积，从而减少了覆盖给定物理区域所需的节点数；而2.4GHZ物理层的较高数率适用于较高的数据吞吐量，低延时或低作业周期的场合。
选择题：
选择数据属于哪一种：
周期性数据：
传感器中传递的数据。
间段性数据：
控制电灯开关时传输的数据。
反复性的低反应时间的数据：
无线鼠标传输的数据。
选择题：
ZigBee中的IEEE802.15.4子层定义了广播帧，数据帧，确认帧和MAC命令帧4种帧类型。
选择题：
Zigbee定义了3种角色：
第一个是网络协调器，负责网络的建立，以及网络位置的分配；第二个是路由器，主要负责找寻，建立以及修复信息包的路由路径，并负责转送信息包：
第三个是末端装置，只能选择加入他人已经形成的网络。
可收发信息但不能转发信息，不具备路由功能。
简答题：
Zigbee定义的三种角色及各自的作用。
Zigbee定义了3种角色：
第一个是网络协调器，负责网络的建立，以及网络位置的分配；第二个是路由器，主要负责找寻，建立以及修复信息包的路由路径，并负责转送信息包：
第三个是末端装置，只能选择加入他人已经形成的网络。
可收发信息但不能转发信息，不具备路由功能。
名词解释：
主从结构的星状网：
由一个能负责管理和维护网络协调器和不超过65535个从属装置组成的网络。
选择填空题：
ZigBee技术对数据保护采用一种改进的模式即CMM模式，它是通过AES-128加密算法来对数据保密的。
选择简答题：
ZigBee采用3种基本秘钥，分别是网络秘钥、链接秘钥和主秘钥，其中网络秘钥在数据链路层、网络层和应用层中应用。
主秘钥和链接秘钥则使用在应用层及其子层。
链接秘钥和网络秘钥要不断进行更新。
当两个设备同时拥有者两种秘钥时，采用链接秘钥来通信。
尽管储存网络秘钥开销小，但是降低了系统安全。
选择简答题：
ZigBee网络中包含两种无线设备：
全功能设备FFD和精简功能设备RFD。
FFD可以与其它FFD或者RFD通信，而RFD只能与FFD通信。
RFD只需要极少的资源和存储空间，相对于FFD具有较低的成本。
选择填空题：
每个ZigBee网络至少需要一个FFD实现网络协调功能，终端设备可以是RFD，以降低系统成本。
应用论述题：
如下图所示，为ZigBee哪种拓补结构，它们是如何进行组网的。
RFD精简功能设备
FFD全功能设备
FFD可以和FFD或RFD通信，RFD只能和FFD通信。
RFD只需要少量存储空间，成本低。
ZigBee常见两种拓补结构：
星状拓补和点对点拓补，网络中至少有一个FFD实现网络协调。
上图中左边为星状，右边为点对点拓补（不考）。
星状拓补如何组网的：
一个FFD设备在第一次被激活后，首先广播查询网络协调器的请求：
（1）如果收到回应则说明网络中已经存在网络协调器，通过一系列认证，本设备就成为了这个网络中的普通设备。
（2）如果没有收到回应，或许认证过程不成功，这个FFD设备就可以建立自己的网络，并且成为这个网络的网络协调器。
网络协调器要为网络选择一个唯一的标识符，所有该星状网络中的设备都是用这个标识符来规定自己的主从关系的。
选择题：
加入ZigBee网络的节点通过MAC层提供的关联组成一棵逻辑树。
名词解释：
RN+是指具有足够的存储空间和能力执行AODVjr路由协议的节点。
简答题：
基于需求时唤醒的星型状网络拓扑结构的基本思想。
汇节点即为本文无线传感器网络的分布处理中心，传感器节点在检测到环境发生变化时，能自动唤醒和汇节点进行通信，上报相关信息，在汇节点里完成数据融合，然后直接传给传感器节点及信息中心。
在汇节点和传感器节点之间没有数据信息交换时，传感器节点处于STOP状态，汇节点和传感器节点的ZigBee模块只进行低功耗的信道扫描。
在实际传感器网络应用中，两者进行长周期（100s）的检测存在扫描谈判，因而每个汇节点能够监控的传感器节点的数目大大增加，由于每个传感器节点与汇节点之间传输的信息很少，信息碰撞的可能性很小，此基于需求时唤醒的网络拓扑结构确保了信息的可靠传输。
选择名词解析：
汇节点
分布在传感器网络中的汇节点主要用于接收传感器节点上报的数据，并将其进行数据融合处理，通过公共网络或专用线路传递给中央信息处理控制中心。
第四章无线局域网
选择填空题：
WLAN标准主要是针对物理层（PHY）和媒质访问控制层（MAC）。
选择填空题：
WLAN中主要的协议标准有802.11系列。
名词解释：
点对点模式（Peer-to-Peer）：
无中心拓补结构，由无线工作站组成，用于一台无线工作组和另一台或多台其它无线工作站的直接通信，该网络无法接入到有线网络中，只能独立使用。
名词解释：
多AP模式中的无缝漫游：
多AP模式有时也称为多蜂窝结构，蜂窝之间建议有15%的重叠，以便于无线工作站在不同的蜂窝之间做无缝漫游。
所谓漫游是指一个用户从一个地点移动到另外一个地点，应该被认定为离开一个接入点，进入另一个接入点。
简单、名词解释：
无线局域网中的Mesh结构
无线Mesh网络的核心思想是让网络中的每一个节点都可以发送和接收信号。
称为多跳网络。
选择填空题：
扩频是扩展频通信的简称，是指用来传输信息的射频带宽远大于信息本身带宽的一种通信方式。
名词解释：
调频扩频：
FHSS是通过收发双方设备无线传输信息的载波频率按照预定算法或者规律进行离散变化的通信方式，也就是说，无线通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。
选择题：
为了尽量避免冲突，所有的站在完成发送（接收站完成接收）后，必须再等待一段很短的时间才能发送下一帧。
这段时间的通称的帧间隔。
简单题：
无线局域网中MAC层怎样避免冲突碰撞。
为了尽量避免冲突，所有的站在完成发送（接收站完成接收）后，必须再等待一段很短的时间才能发送下一帧。
这段时间的通称的帧间隔。
论述题：
无线局域网中TKIP的加密过程
首先把TA（发送站点地址），TK（临时KEY）和报文序列号（高32位）进行一次处理得到TTAK（TKIP传输地址KEY）；然后把TTAK，TK和报文序列号（低16位）再进行一次计算得到最终RC4加密算法要求的128密钥。
一致性校检（MIC）是附在（MSDU）上的，即MIC不属于分片报文（MPDU），对于MIC的计算不仅包括数据负载，同时也包括部分协议头字段。
除了加密和MIC的处理方式较WEP有所改变外，TKIP和增加了防重放攻击（ReplayDetection）和一致性校验监控（MichaelCountermeasures）功能。
名词解析：
无线Mesh网络（无线网状网络）也称为多跳（Multi-hop）网络，它是一种与传统无线网络完全不同的新型无线网络技术。
论述题：
什么是无线Mesh网络、这种结构的优点是什么，请使用Wii-FiMesh提供了一种新型无线局域网和城域网解决方案，无线Mesh应用常见包括哪些？
无线Mesh网络（无线网状网络）也称为多跳（Multi-hop）网络，它是一种与传统无线网络完全不同的新型无线网络技术。
传统无线局域网中，客户端必须通过AP来访问网络，这种网络称为单跳网络，而无线mesh中，任何无线设备节点都可以作为ap和路由器，每个节点都可以发送和接收信号。
其好处是单个AP容易造成拥塞，而mesh网络则会重新选择一条线路到达对方，Internet就是一各典型的Mesh网络。
此外，还节省了布线的烦恼。
作为WLAN无线Mesh网络技术的结合，Wii-FiMesh提供了一种新型无线局域网和城域网解决方案。
将城市中的Wifi热点“编织”起来，结成互相连接的渔网一样的网状网络，或称为热区，那么就可以利用wifimesh覆盖校园、街区甚至整个城市。
应用场景
1）宽带家庭网络互连
2）企业网络互连
3）“热区”网络互连
第五章IRDA
选择题：
IrDA调制方法有两种：
通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制（PWM）和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制（PPM）
简答题：
脉冲调制的必要性：
因为接收装置需要把混在外界照明和干扰中的有用信号提取出来，所以尽可能地提高发送端的输出功率，才可能在接收端有较大信号电流和较高信噪比。
但是，红外线发光二极管不能在100%时间段内全功率工作，所以发送端采用了脉宽为3/16或1/4比特的脉冲调制，这样，发光二极管持续发光功率可以提高到最大功率4~5倍，另外传输路径中不含直流成分，接收装置总要在调整适应外界环境照明，接收到的只是变化的部分，即有用信号，所以脉冲调制是必要的。
选择填空题：
每两个比特即“比特对”被一起编码成一个500ns宽的“数据符号位”。
简答题：
IrDA连接的主站和从站的功能
主站控制通信：
管理和保持各个任务的独立性，它发送命令帧，初始化链路和传输，组织发送数据和进行数据流控制，并处理不可校正的数据链路错误；
从站：
从站发送响应帧来响应主站的请求。
但是设备的协议栈可以既做主站又作从站，一旦链路建立，双方轮流发问
选择题：
微型传输协议层（TTP）的其一功能：
分组与重新拼合（SAR）。
第6章RFID
选择填空：
射频识别英文缩写RFID
名词解释：
射频（RadioFrequency，RF）是一种高频交流变化电磁波，通常所指的频率范围为100K~30GHz。
名词解释：
自动识别技术是应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动获取被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机处理系统来完成相关后续处理的一种技术。
选择填空：
完整的自动识别计算机管理系统包括自动识别系统、应用程序接口API或者中间件和应用系统软件。
名词解释：
条形码是由宽度不同、反射率不同的条和空，按照一定的编码规则编制成的，用以表达一组数字或字母符号信息的图形标识符。
选择题：
选择常见的自动识别技术：
（1）条码技术
（2）IC卡识别技术
（3）射频识别技术
应用题：
叙述RFID的工作原理，选择下图中属于哪种耦合方式。
RFID技术的基本工作原理并不复杂：
标签进入磁场后，会接收到读写器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中心产品信息（PassiveTag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（ActiveTag，有源标签或主标签）：
读写器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
（1）电感耦合方式的RFID系统
电感耦合方式的RFID系统，电子标签一般为无源标签，其工作能量通过电感耦合方式从读写器天线的近场中获得。
一般采用低频和高频频段，典型的为125kHz和13.5MHz。
（2）电磁反响散射的RFID系统，采用雷达原理模型，发射出去的电磁波碰到目标后反射，同时携带回目标信息。
该方式适合于微波频段，典型的工作频率有433MHz、…、5.8GHz，属于远距离RFID系统。
填空题：
最基本的RFID系统由标签（Tag）、读写器（Reader）、天线（Antennan）三部分组成。
选择题：
RFID标签分为被动标签（Passivetags）和主动标签（Activetags）两种。
主动标签自身带有电池供电，与被动标签相比成本更高，也称为有源标签，一般具有较远的阅读距离，
名词解释：
只读式标签内的信息在集成电路产生时即将信息写入，以后不能修改只能被专门设备读取；可读写标签将保存的信息写入其内部的存储区，需要改写时也可以采用专门的编程或写入设备擦写。
选择填空题：
通常读写器发送时所使用的频率被称为RFID系统的工作频率。
简答题：
RFID技术特点：
（1）读取方便快捷
（2）识别速度快
（3）数据容量大
（4）使用寿命长，应用范围广
（5）标签数据可动态更改
（6）更好的安全性
（7）动态实时通信
选择题：
读写器天线的极化方式必须采用圆极化。
简答题：
RFID天线技术包括：
（1）防金属技术
（2）小型化技术
（3）低成本技术
（4）一体集成化
（5）智能化
选择题：
使用TDMA来实现射频识别系统防碰撞技术也是实际应用中最为普遍的方式。
选择题：
选择属于哪一层攻击。
（1）物理层：
1、标签永久失活【除去标签、损毁标签、kill命令】
2、标签暂时失活【消极询问、主动阻塞】
3、重放攻击
（2）网络传输层：
1、标签攻击【克隆、欺骗】
2、读写器攻击【控制、窃听】
3、网络协议攻击
（3）应用层：
1
升级会员 