计算机网络原理 课后题7   第七章 无线与移动网络


第一章 :https://blog.csdn.net/weixin_42835409/article/details/107481832

第二章: https://blog.csdn.net/weixin_42835409/article/details/107486191

第三章: https://blog.csdn.net/weixin_42835409/article/details/107494509

第四章: https://blog.csdn.net/weixin_42835409/article/details/107510967

 

第五章: https://blog.csdn.net/weixin_42835409/article/details/107532318

第六章: https://blog.csdn.net/weixin_42835409/article/details/107539747

第七章: https://blog.csdn.net/weixin_42835409/article/details/107552585

第八章: https://blog.csdn.net/weixin_42835409/article/details/107555576


第七章 无线与移动网络

1.简述CSMA/CA基本工作原理。   P253

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2.移动网络的间接路由选择的基本工作原理是什么?      P247

(1)间接路由选择:由归属代理转发数据给外部代理。使用隧道技术。

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(2)直接路由选择:由通信代理通过归属代理获得转交地址,直接发送到外部代理。

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3.为什么在无限局域网中不使用CSMA/CD 协议而使用CSMA/CA协议? P253

(1)无线局域网的 MAC 协议提供了一个名为分布式协调功能(DCF)的分布式接入控制机制以及工作于其上的一个可选的集中式控制,该集中式控制算法称为点协调功能(PCF)。DCF 采用争用算法为所有通信量提供接入;PCF 提供无争用的服务,并利用了 DCF 特性来保证它的用户可靠接入。PCF 采用类似轮询的方法将发送权轮流交给各站,从而避免了冲突的产生,对于分组语音这样对于时间敏感的业务,就应提供 PCF 服务。 
(2)由于无线信道信号强度随传播距离动态变化范围很大,不能根据信号强度来判断是否发生冲突,因此不适用有线局域网的的冲突检测协议 CSMA/CD。802.11 采用了 CSMA/CA 技术,CA 表示冲突避免。这种协议实际上是在发送数据帧前需对信道进行预约。 这种 CSMA/CA 协议通过 RTS(请求发送)帧和 CTS(允许发送)帧来实现。源站在发送数据前,先向目的站发送一个称为RTS的短帧,目的站收到 RTS 后向源站响应一个 CTS 短帧,发送站收到 CTS 后就可向目的站发送数据帧。

or

(1)

CSMA/CD:碰撞检测

CSMA/CA:碰撞避免

(2)

CSMA/CD协议的特点是:先听再发,边听边发,冲突停发,随机重发;

CSMA/CA协议的特点是:发送数据时先广播告知其他结点,让其他结点在某段时间内不要发送数据,以免发生碰撞;

(3)

CSMA/CD协议已成功地应用有线连接的局域网但在无线局域网的环境下,由于接收信号的强度往往会小于发送信号的强度,且在无线介质上信号强度动态变化范围很广,若要实现碰撞检测,在硬件上的花费就会过大。

另外,CSMA/CA通过RTS和CTS帧的交换,可以有效避免隐藏站问题,实现信道的预约占用,从而可以有效避免数据帧传输过程中的冲突。

4.随着移动节点离开基站越来越远,为了保证传送的帧的丢失概率不增加,基站可以采取的两种策略是什么?  P252

1)增加传输功率

2)降低传输速率

5.如果某主机通过无线网络连接因特网,那么该主机必须是移动的吗?假设一个使用便携计算机的用户带着计算机在室内散步,并且总是通过相同的接入点接入因特网,那么,从网络的角度看,该用户是移动的吗?为什么?   P242 P245

(1)不必须是移动的。因为无线网络不一定是移动网络,但移动网络一定是无线网络。移动网络中的移动结点是随时间改变其与网络连接位置的结点,并且一定采用无线通信技术。

(2)不是移动的。从网络层的角度看,该用户并没有移动。因为移动结点随时间改变,其与网络连接位置的结点并没有发生变化,都是通过相同的接入点接入因特网。从链路层角度来看该用户也没有移动,因为该用户不论在何处都与同一个接入点相关联。

6.永久地址与转交地址之间有什么区别?谁为移动主机指派转交地址?  P246

1)永久地址:移动结点在从一个网络移动到另一个网络时保持其地址不变。

      转交地址:移动结点在所访问网络中的地址。

2)外部代理。外部代理的作用之一就是为移动结点创建一个所谓的转交地址(COA),该COA的网络部分与外部网络的网络部分相同,因此一个移动接点可与两个地址相关联,即永久地址和COA,COA有时又称为外部地址。外部代理的第二个作用就是告诉归属代理,该移动结点在它的(外部代理的)网络中具有给定的COA。该COA的作用是将数据报通过外部代理“重新路由选择”到移动结点。

7.IEEE 802.11无线局域网中信标帧协议的主要作用是什么?  P252

获得AP,使无线站点与之关联,创建虚拟链路,进而接入到因特网。

8.为什么IEEE 802.11的MAC协议CSMA/CA使用确认帧,而以太网的MAC协议CSMA/CD却不使用?  P194

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9.假设IEEE 802.11的RTS帧和CTS帧与标准的DATA帧和ACK一样长,使用RTS帧和CTS帧会有好处吗?为什么?  P253

答:没有好处。因为设计RTS和CTS采用短帧就是要用短帧来代替长数据碰撞,即使产生了短帧的碰撞也不至于太浪费,从而提高了协议利用率。

10.考虑IEEE 802.11的移动性,其中一个无线站点从一个BSS移动到同一个子网中的另一个BSS。当AP是通过交换机互联时,为了让交换机能正确转发帧,试想AP可以怎么做?     P252

答:一个移动站若要加入到一个基本服务及 BSS,就必须先选择一个接入点 AP,并与此接入点建立关联 (association)。建立关联就表示这个移动站加入了选定的 AP 所属子网,并和这个接入点 AP 之间建立了一个虚拟线路。只有关联的 AP 才能在这个移动站发送数据帧,而这个移动站也只有通过关联的 AP 才能向其他站点发送数据帧。这和手机开机之后必须和某个基站建立关联的概念是相似的。

解析:

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11.蓝牙中的主设备和IEEE 802.11网络中的基站之间有什么区别?   P265

(1)蓝牙网络以小范围、低功率和低成本运行。
(2)IEEEE802.11是一个大功率、中等范围、高速率的“接入”技术。

12.简单比较IEEE 802.11a/b/g/n四个标准的优劣。P250

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13.目前国际上确定的3G标准有哪4种?  P260

(1)CDMA

①WCDMA:欧洲和日本的宽带码多分址

②CDMA:美国

③TD-SCDMA:中国

④WiMax:全球微波互联接入,又称为IEEE.802.16标准

(2)TDMA

14.为什么CSMA/CA协议可以消除隐藏站问题?如何消除? P253

(1)在CSMA/CA中有一个站点和服务器建立信道连接之后,服务器会把允许连接的帧发送给所有其他不能连接的站点,这样就只有一个站点在这个时刻可以发送数据。其他站不会在发送请求连接的请求,造成不必要的冲突。

(2)CSMA/CA通过RTS和CTS帧的交换,可以有效避免隐藏站问题,实现信道的预约占用,从而可以有效避免数据帧传输过程中的冲突。

解析:

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15.简述IEEE 802.11中无线主机与AP的关联过程。 P252

答:

①每个AP周期性地发送信标帧,用户的无线站点通过扫描信道,获得正在发送信标帧的AP。

②通过信标帧得到可用的AP后,选择其中一个进行关联;

③在探测到多个可选的AP后,选择其中一个AP与之关联;

④然后无线主机向AP发送一个关联请求帧,该AP以一个关联响应帧进行响应;

⑤一旦与一个AP相关联,该主机便可以加入该AP所属的子网。

16.试举例说明IEEE 802.11帧中地址字段的取值与意义。 P254

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17.简述移动IP的代理发现与注册过程。   P262

(1)代理发现:指的是当某个移动Ip站点到达一个新网络时,不管是连接到一个外部网络还是返回其归属网络,它都必须知道相应的外部代理或归属代理的身份,这是新外部代理的发现,通过一个新的网络地址,才使移动节点中的网络层知道它已进入一个新的外部网络。

(2)注册过程:当收到一个外部代理的通告后,移动节点立即向外部代理发送一个移动IP注册报文,外部代理收到注册报文并记录移动节点的永久IP地址,归属代理接受注册请求并检查其真实性和正确性,把移动节点的永久IP地址和COA绑定,外部代理接收注册应答,然后将其转发给移动节点,到此注册就完成了,移动节点就能收到发往其永久地址的数据报了。