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ZigBeeWLAN速率1~10Mbps100~480Mbps20~250Mbps1~320Mbps距离100m10m10~75m30~100m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。命令完成包命令命令事件命令数据主机主机控制器主机基带主机主机控制器主机控制器主机命令完成事件包或命令状态事件包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。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）2FMMSCFMMTMTMTMT蓝牙光缆或双绞线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。FMMSCMTMTFMMSCFM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