《无线传感器网络》复习题2016

第二部分无线传感器网络一、概述1、WSN的体系结构、节点的体系结构、协议栈2、WSN的特点3、WSN的关键技术二、WSN设计影响因素1、WSN设计中主要的影响因素有哪些？2、IEEE802.15.4使用的ISM频段三个中心频率，调制方式3、形成传感器节点功耗的三个主要部分是？4、节点功耗能量模型及其每部分的含义三、物理层1、常用的两种扩频技术2、信源编码和信道编码有什么区别3、正弦波调制的方案公式4、三种调制方式5、IEEE802.15.4采用的调制方式有什么6、无线信道中形成失真的主要原因有哪些7、什么叫多径效应，对无线信道带来哪些影响8、信道的差错率包含哪两方面的含义？9、信噪干扰比（SNIR）与信道质量的关系如何？10、圆盘图表单元模型和统计信道模型哪种更能真实的反映WSN的信道特性？为什么？11、无线信道中信号衰减的计算。四、MAC层1、简述CSMA/CA机制的基本原理2、IFS、DIFS、SIFS之间的关系，为什么要引入DIFS、SIFS3、网络分配向量（NAV）机制的原理，为什么说它是WSN协议中最实用的一种机制4、S-MAC的工作原理5、B-MAC的工作原理6、B-MAC中空闲信道评估（CCA）机制目标是解决什么问题7、CC-MAC通过迭代节点选择算法（INS）来获得两个高度相关节点的最大距离，其最终的目的是什么？8、构成TRAMA协议的3个主要机制是什么，分别完成什么主要功能五、差错控制1、WSN的差错控制方式有哪些？各自的工作原理2、HARQ技术可分为I型和II型，有什么区别3、说明BCH码（n,k,t）中t对编码时延和编码功耗的影响4、FEC方案可以延长WSN节点的传输跳距，它是如何做到的？六、网络层1、WSN中路由选择面临的主要问题有哪些？2、洪泛协议主要问题是数据内爆和数据重叠，请分别解释之3、请详细说明信息协商传感协议（SPIN）的工作原理和过程。4、请详细说明定向扩散路由协议（DD）的工作原理和过程。5、以数据为中心和平面结构的路由协议有什么缺点？如何解决？6、低功耗自适应分簇协议（LEACH）中簇头节点是固定的吗？为什么这样做？有什么好处？7、WSN中地理路由协议的隐含条件是什么8、下图中，有数据包须由源节点1发送到汇聚节点9。图中给出了每个路径的成本。请用最小成本路径转发协议，构造出该数据包的传播路由。七、传输层1、WSN传输层按照完成的功能划分，可以分为哪几类协议？2、可靠的多分段传输协议（RMST）有哪两种操作方式？请举例说明这两种操作方式的差错恢复工作过程3、WSN网络拥塞有哪几种情况？拥塞检测与避免协议（CODA）针对这些拥塞分别采取怎样的方法来应对？4、事件到汇聚节点的可靠性协议（ESRT）基于拥塞和可靠性水平将网络操作域划分为哪几个状态？说明ESRT协议如何通过调整上报频率使网络状态达到最优八、跨层的解决方案1、为什么要提出跨层的WSN协议？2、请写出跨层协议（XLP）的节点启动判决函数，并对函数中有关参数做出解释说明。3、XLP中为什么要使用基于角度的路由，举例说明它是如何绕过路由空洞的。4、XLP将多层协议功能融合到一个协议中。试从分层的角度，分析XLP带来的好处。九、时间同步1、WSN一次数据包的传输中包含哪几种时延？请分别给予必要的解释2、传感器网络时间同步协议（TPSN）采用两次握手机制进行节点时间同步。请画图说明两个相邻层级节点间时间同步过程，并给出节点时差Δt的表达式。3、为什么参考广播同步机制（RBS）可以获得更高的同步精度？如何进一步提高RBS的同步精度？4、如图所示的网络拓扑，考虑发生在节点1和节点7附近的两个事件E1和E7。假设节点A和节点B分别在Ta和Tb时间点发送同步信标，节点1在接收到A发送的信标后2秒观察到事件E1，节点7在观察到事件E7后6秒才收到节点B发送的信标。两个广播域内的节点和节点4交换信息后获知Ta=Tb+10秒。问E1和E7的时间关系怎样？十、定位1、WSN中常用的测距技术有哪些？分别有哪些特点2、为什么基于接收信号强度（RSSI）的测距精度有限？3、简述基于多信号到达时间差TDoA的原理。其测距计算公式如何表达？4、迭代多边定位和协作多边定位分别适用于哪些情形？请举例说明。5、近似三角形内点（APIT）定位算法包含哪些步骤？请分别给予说明。十一、拓扑管理1、传感器网络拓扑管理主要完成的目标是什么？2、通过功率控制实现WSN网络的拓扑管理考虑的主要因素有哪些？3、简述本地最小生成树（LMST）算法的算法思想。4、本地平均算法（LMA）和本地邻居平均算法（LMN）有什么区别？为什么说LMN可以维持节点的邻节点数量？5、节点度指什么？6、活动调度协议设计中，考虑的主要度量指标有哪些？7、请给出自适应地理保真协议（GAF）中节点的三种状态及转换条件8、画出自适应自配置传感器网络拓扑协议（ASCENT）工作状态图。9、画出传感器网络两种结构示意图，分别说明他们的工作方式和各自的优缺点。