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计算机网络课后题答案第九章
第九章无线网络
9-01.无线局域网都由哪几部分组成?
无线局域网中的固定基础设施对网络的性能有何影
响?
接入点AP是否就是无线局域网中的固定基础设施?
答:
无线局域网由无线网卡、无线接入点(AP)、计算机和有关设备组成,采用单元结构,将整个系统分成许多单元,每个单元称为一个基本服务组。
所谓“固定基础设施”是指预先建立起来的、能够覆盖一定地理范围的一批固定基站。
直接影响无线局域网的性能。
接入点AP是星形拓扑的中心点,它不是固定基础设施。
9-02.Wi-Fi与无线局域网WLAN是否为同义词?
请简单说明一下。
答:
Wi-Fi在许多文献中与无线局域网WLAN是同义词。
802.11是个相当复杂的标准。
但简单的来说,802.11是无线以太网的标准,它是使用星
形拓扑,其中心叫做接入点AP(AccessPoint),在MAC层使用CSMA/CA协议。
凡使用802.11系列协议的局域网又称为Wi-Fi(Wireless-Fidelity,意思是“无线保真度”)。
因此,在
许多文献中,Wi-Fi几乎成为了无线局域网WLAN的同义词。
9-03服务集标示符SSID与基本服务集标示符BSSID有什么
区别?
答:
SSID(ServiceSetIdentifier)AP唯一的ID码,用来区分不同的网络,最多可以有
32个字符,无线终端和AP的SSID必须相同方可通信。
无线网卡设置了不同的SSID就可
以进入不同网络,SSID通常由AP广播出来,通过XP自带的扫描功能可以相看当前区域
内的SSID。
出于安全考虑可以不广播SSID,此时用户就要手工设置SSID才能进入相应的
网络。
简单说,SSID就是一个局域网的名称,只有设置为名称相同SSID的值的电脑才能
互相通信。
BSS是一种特殊的Ad-hocLAN的应用,一个无线网络至少由一个连接到有线网络的AP和若干无线工作站组成,这种配置称为一个基本服务装置BSS(BasicServiceSet)。
一群
计算机设定相同的BSS名称,即可自成一个group,而此BSS名称,即所谓BSSID。
9-04.在无线局域网中的关联(association)的作用是什么?
答:
802.11标准并没有定义如何实现漫游,但定义了一些基本的工具。
例如,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之间粗昂见了一个虚拟线路。
只有关联的AP才想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。
9-05.以下几种接入(固定接入、移动接入、便携接入和游牧接入)的主要特点是什么?
答:
9-06.无线局域网的物理层主要有哪几种?
答:
无线局域网的物理层主要有802.11家族谱、蓝牙新贵、家庭网络的HomeRF
9-07.无线局域网的MAC协议有哪些特点?
为什么在无线局域网中不能使用CSMA/CD协议而必须使用CSMA/CA协议?
答:
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接入方式主要特点固定接入在作为网络用户期间,用户设置的地理位置保持不变
移动接入用户设备能够以车辆熟读(一般取为每小时120公里)移动时进行网络通讯。
当发生切换(即用户移动到不同蜂窝小区)时,通信仍然是连续的。
便携接入在受限的网络覆盖面积中,用户设备能够在以步行速度移动时进行网络通信,提供有限的切换能力。
游牧接入用户设备的地理位置至少在进行网络通信时保持不变。
如果用户设备移动了位置(改变了蜂窝小区),那么再次进行通信时可能还要寻找最佳的基站。
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。
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。
9-08.为什么无线局域网的站点在发送数据帧时,即使检测到信道空闲也仍然要等待一小段时间?
为什么在发送数据帧的过程中不像以太网那样继续对信道进行检测?
答:
因为电磁波在总线上总是以有限的速率传播的。
无线局域网的站点在传送数据帧时,检测到信道空闲,其实并不空闲。
数据在线路上还会出现碰撞,一旦出现碰撞,在这个帧的发送时间内信道资源都被浪费了,所以要等待一小段时间。
因为无线局域网上发送数据帧后要对方必须放回确认帧,以太网就不需要对方发回确认
帧。
9-09.结合隐蔽站问题和暴露站问题说明RTS帧和CTS帧的作用。
RTS/CTS是强制使用还是选择使用?
请说明理由。
答:
源站在发送数据帧之前发送RTS帧,若信道空闲,则目的站响应CTS帧,当源站收到CTS帧后就可发送其数据帧,实际上就是在发送数据帧前先对信道预约一段时间。
RTS/CTS是选择使用的,因为当数据帧本身长度很短时,使用RTS/CTS反而会降低效率。
9-10.为什么在无线局域网上发送数据帧后要对方必须发回确认帧,而以太网就不需要对
方发回确认帧?
答:
无线局域网可能出现检测错误的情况:
检测到信道空闲,其实并不空闲,而检测到信道
忙,其实并不忙,因此需要接收方发回确认帧来确定信道是否空闲。
9-11.无线局域网的MAC协议中的SIFS,PIFS和DIFS的作用是什么?
答:
SIFS,即短帧间间隔。
SIFS是最短的帧间间隔,用来分隔开属于一次对话的各帧;PIFS,
即点协调功能帧间间隔(比SIFS长),是为了在开始使用PCF方式时(在PCF方式下使用,没有争用)优先获得接入到媒体中;DIFS,即分布协调功能帧间间隔(最长的IFS),
在DCF方式中用来发送数据帧和管理帧。
9-12.试解释无线局域网中的名词:
BSS,ESS,AP,BSA,DCF,PCF和NAV.
答:
BSS:
一种非凡的Ad-hocLAN的应用,称为BasicService
Set(BSS),一群计算机设
定相同的BSS名称,即可自成一个Group,而此BSS名称,即所谓BSSID。
ESS:
一种infrastructure的应用,一个或多个以上的BSS,即可被定义成一个Extended
ServiceSet(ESS),使用者可于ESS上Roaming及存取
BSS中的任何资料,其中Access
Points必须设定相同的ESSID及channel才能允许Roaming.
AP接入点:
用于无线网络的无线HUB,是无线网络的核心。
它是移动计算机用户进入有
线以太网骨干的接入点,AP可以简便地安装在天花板或墙壁上,它在开放空间最大覆盖
范围可达300米,无线传输速率可以高达11Mbps。
BSA:
一个基本服务集BSS所覆盖的地理范围。
DCF:
分布协调功能,DCF不采用任何中心控制,而是在每一个节点使用CSMA机制的分布式接入算法,让各个站通过争用信道来获取发送权。
PCF:
点协调功能,PCF是选项,是用接入点AP集中控制整个BSS内的活动,因此自组网
络就没有PCF子层。
PCF使用集中控制的接入算法,用类似于探询的方法把发送数据权轮流交给各个站,从而避免碰撞的产生。
NAV:
网络分配向量指出了信道处于忙状态的持续时间,信道处于忙状态就表示:
或者是由于物理层的载波监听检测到信道忙,或者是由于MAC层的虚拟载波监听机制指出了信道
忙。
9-13.冻结退避计时器剩余时间的做法是为了使协议对所有站点更加公平,请进一步解释。
答:
站点每经历一个时隙的时间就检测一次信道。
这可能发生两种情况,若检测到信道空闲,
退避计时器就继续倒计时,若检测到信道忙,就冻结退避计时器的剩余时间,重新等待
信道变为空闲并经过时间DIFS后,从剩余时间开始继续倒计时。
如果退避计时器的时间
减小到零时,就开始发送整个数据帧。
9-14.为什么某站点在发送第一帧之前,若检测到信道空闲就在等待时间DIFS后立即发送出去,但在收到第一帧的确认后并打算发送下一帧时,就必须执行退避算法。
答:
因为
(1)在发送它的第一帧之前检测到信道处于忙状态;
(2)每一次的重传;
(3)每一次的成功发送后再要发送下一帧。
9-15.无线局域网的MAC帧为什么要使用四个地址字段?
请用简单的例子说明地址3的作
用。
答:
地址4用于自组网络,前三个地址的内容取决于帧控制字段中的“到DS”(到分配系统)
和“从DS”(从分配系统)这两个子字段的数值。
这两个子字段各占1位,合起来共有4
种组合,用于定义802.11帧中的几个地址字段的含义。
例如:
站点A向B发送数据帧,但这个过程要分两步走。
首先要由站点A把数据帧发送到
接入点AP1,然后再由AP1把数据帧发送到站点B。
当站点A把数据帧发送到AP1时,帧
控制字段中的“到DS=1”而“从DS=0”。
因此地址1是AP1的MAC地址(接收地址),地
址2是A的MAC地址(源地址),地址3是B的MAC地址(目的地址)。
当AP1把数据帧
发送到站点B时,帧控制字段中的“到DS=0”而“从DS=1”。
因此地址1是B的MAC
地址(目的地址),地址2是AP1的MAC地址(发送地址),地址3是A的MAC地址(源地址)。
9-16.试比较IEEE802.3和IEEE802.11局域网,找出它们之间的主要区别?
答:
IEEE最初制定的一个无线局域网标准,主要用于解决办公室局域网和校园网中,用户
与用户终端的无线接入,业务主要限于数据存取,速率最高只能达到2Mbps。
目前,3Com等公司都有基于该标准的无线网卡。
由于802.11在速率和传输距离上都不能满足人们的
需要,因此,IEEE小组又相继推出了802.11b和802.11a两个新标准。
三者之间技术上
的主要差别在于MAC子层和物理层。
IEEE802.3:
描述物理层和数据链路层的MAC子层的实现方法,在多种物理媒体上以多种
速率采用CSMA/CD访问方式,对于快速以太网该标准说明的实现方法有所扩展。
早期的
IEEE802.3描述的物理媒体类型包括:
10Base2、10Base5、
10BaseF、10BaseT和10Broad36
等;快速以太网的物理媒体类型包括:
100BaseT、100BaseT4和100BaseX等。
9-17.无线个人区域网WPAN的主要特点是?
现在已经有了什么标准?
答:
主要特点:
一个人为中心,低功率、小范围、低速率和低价格。
标准:
由IEEE的802.15工作组制定的标准[W-IEEE802.15]
9-18.无线城域网WMAN的主要特点是什么?
现在已经有了什么标准?
答:
特点:
运用宽带无线接入技术,可以将数据、Internet、话音、视频和多媒体应用传送
到商业和家庭用户,能够提供高速数据无线传输乃至于实现移动多媒体宽带业务。
标准:
一个是2004年6月通过的802.16的修订版本,即802.16d(它的正式名字是802.16-
2004);另一个是2005年通过的802.16的增强版本,即802.16e.
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