电子科技大学 移动计算技术

电子科技大学移动计算（仅供参考）填空 1X15 判断 1X10大题 6X12=751.Chp1 MC 相关概念MC 环境模型2. Chp2 OFDM思想（大题）3G, 4G, WiMax, WiFi 区别 4G 通信过程 5G （SDN, MDC,雾计算，VPN 网 络虚拟化）3. Chp3 1.WLAN 技术 常用概念及技术 CSMA/CD, CSMA/CA（WLAN）2. WLAN拓扑结构（1）基本服务集BSS（2）扩展服务集ESS3. Mac层服务站服务SS分布式服务DSS4.802.11x DCF PCF四种帧间间隔时间序列排序5. CSMA/CA工作原理 最低退避时间计算（大题）给定序列4,7,15,13,9计算时 间6. LLC 3点主要功能7. 移动IPCOA地址转交代理发现过程（原理图画出来，大题）8最小封装的目的9.5G （SDN，MEC，VPN，雾计算）移动计算安全问题4. Chp4移动IP的三角路由问题（切换与域内移动）第4章续5. Chp5无线传感器网络与现有网络的区别Chp11. 移动计算概念 指节点处于移动状态下或非预定状态下的网络计算技术 使人们能在任何时间、任何地点、在运动过程中能够不间断地访问网络服务（数据）的 技术的统称利用移动终端通过无线和固定网络与远程服务器交换数据的分布计算环境2. 移动计算环境模型昏移动计鼻环境模型MH !Ho或移动主机FH : Fixed Hast固赶机MSS ; Mobile Support Station 播朋支持站3. 移动计算主要研究内容 移动设备技术，嵌入式操作系统技术，无线网络技术，移动安全，移动商务 核心内容：1.情境认知建模方法2. 服务自发现与资源自适应管理策略3. 用户任务无缝主动迁移方法4. 面向朴实服务的医用应用支持平台的设计与实现4. 移动计算应用领域 智能电话，可穿戴设备，军用战场网络部署，单兵武器增强系统，民用抗震救灾，环境 监测Chp25. OFDM 基本思想OFDM： 一种多载波数字调制技术，一种实现高速双向无线数据通信的良好方法 基本思想： 1.将所要传输的数据流分解成多个比特流，用这些数据流去并行调制多 个载波2. 每个子数据流具有低得多的传输比特速率3. 在多载波调制的子信道中，虽然数据传输速率降低了，但是符号持续时间加长了， 因而对时延扩展有较强的抵抗力，减小了符号间干扰的影响6. WiMax,3G,4G,WiFi的区别与联系3G：第三代移动通信技术，将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通 信系统WiMax:全球微波接入互操作性技术，一项无线城域网（WMAN）技术，可作为线缆 和 DSL 的无线扩展技术，从而实现无线宽带接入WiFi：4G： 4G是基于IP协议的高速蜂窝移动网，现有的各种无线通信技术从现有3G演进， 并在3GLTE阶段完成标准统一。ITU4G要求传输速率比现有网络高1000倍WiMAX vs 3G3G网络的速度较WiMAX低30倍，3G发射塔的覆盖面积比WiMAX要小10倍 WiMAX vs Wi-FiWi-Fi只能把互联网的连接信号传送到300英尺远的地方，WiMAX则能把信号传送31 英里之远7. 4G通信过程？ 考了，不会做15分8. 5G相关技术（VPN,MEC,SDN,雾计算）及你的理解？ 卷面15分Chp39. CSMA/CD 为何不适用于无线网络CSMA/CD 只适用于有线网络，不适用于无线网络 无线网络中的节点通常处于半双工状态 不能在发送的同时监听信道 发射信号很强，不一定能检测出碰撞10. WLAN 的基本拓扑结构两种基本拓扑结构：BSS ( Basic Service Set)基本服务集(1)基础结构集中式拓扑结构( 2)IBSS 分布对等式拓扑结构(自组网模式)1最基本、最简单的无线局域网的网络拓扑结构2BSS 包含两个或更多的节点，节点之间可以对等的相互通信3每个节点被称为一个站点，在BSS中可自由移动4每个BSS有一个标识符，即BSSID，长度6字节5基本服务区 BSA( Basic Service Area)ESS( Extended Service Set)扩展服务集通过连接两个或多个接入点，从而连接两个或多个BSS而形成ESS 也有一个标识符，即 ESSID通过ESSID，可以支持一个节点在ESS内，从一个BSS漫游到另一个BSSESS11. WLAN MAC层由站服务STA提供的服务有哪些？简述由STA提供，存在于每个STA和AP中有三种服务：认证(Authentication)解除认证(Deauthentication)保密(Privacy)认证(Authentication)是一种彼此之间身份的确认行为，防止没有得到授权的用 户访问网络，即控制网络的接入,只有通过认证，节点才能够接收对方的数据,认证可以在 STA 之间，也可以在STA和AP之间,利用认证服务，每个STA都可以得到与他们通信的STA的身 份,STA之间的认证可以是链路级的认证，也可以是端到端或用户到用户的认证解除认证(Deauthentication)当节点想终止已存在的认证时，解除认证被唤醒, 对方收到解除认证通知后，连接被终止，解除认证可以由任何一个联结实体(STA或AP) 唤醒 , 不是请求，而是一种通知型的服务 , 解除认证不能被任何一方拒绝保密(Privacy)在LAN中，只有连接到网线上的STA才能侦听LAN的服务，在 WLAN中，任何一台STA可以侦听到其覆盖范围内的PHY服务，降低了安全性，使用保密 服务对数据进行加密12. WLAN MAC 层 DSS 服务有哪些？请简述填空， 1X5DSS 由 AP 提供 ,主要包括：联结(Association) STA允许通过AP发送数据之前，应首先通过唤醒联结服务，将STA 联结至STA所在BSS的AP，联结成功后才可以用DS来通信联结服务提供了 STA到DS的AP映射 在同一时刻，一个STA只能和一个AP联结 在同一时刻，一个 AP 可以联结多个 STA联结服务由STA激活，此服务只能发生在STA和AP之间重新联结( Reassociation)在STA从一个BSS移动到另一个BSS时，通过重新联结服务使联结关系从一个AP 转移到另一个AP，从而保持AP与STA之间的当前映射当STA保持与同一 AP的联结时,通过重新联结服务还能改变已建联结的联结属性 由移动STA激活解除联结( Disassociation)当要终止一个已存在的联结时，就会唤醒解除联结服务 解除联结服务通知 DS 取消已存在的联结信息 联结的任何一部分(STA或AP)都可以唤醒解除联结 是一个通告型服务，而非请求型不能被联结的任何一方拒绝发送( Distribution) STA使用的最主要服务 发送服务实现数据消息的传送 由来自或发送至工作在ESS中的STA的数据消息唤醒因为不同的BSS内的STA之间交换信息必须通过DS，所以由DS来执行“发送” 业务，将信息传给目的站所在BSS的AP集成( Integration)如果DS的发送业务发现目的站为有线LAN的成员，这时DS就启动集成服务，将 信息通过端口传给目的站，而不再是发给AP负责完成消息从DS到有线LAN介质和地址空间的变换13. WLAN MAC 协议主要面临的问题 资源有限 :信道带宽有限 信道为时变信道:1.无线信道特性随时间变化，从而引起传输质量、传输容量和连接性的变化 2.握手缓解了由信道衰落而引起的信号时有时无的问题 3.一次成功的握手标志着两站 之间的通信连接的成功信道不是一跳共享的14. DCF和PCF分别提供什么样的服务DCF:分布式协调功能DCF是IEEE802.11最基本的媒体访问方法 核心是 CSMA/CA思想：在每一个节点使用CSMA/CA机制，让各个站点通过争用信道来获取发送权 包括载波检测(CS)机制、帧间间隔(IFS)和随机退避(Random Back-off)过程这三 部分在所有的STA上实现，可用于Ad hoc和Infrastructure网络结构 向上提供争用服务PCF:点协调功能PCF是一种可选的媒体访问方法只用于Infrastructure网络结构中在接入点 AP 使用集中控制的接入算法AP 用类似轮询的方法将数据发送权轮流交给各个站避免了碰撞的产生适用于对于时间敏感的业务15. 802.11X MAC协议常用四种帧间间隔的关系SPDE SIFS ( Short IPS )短IF5-辰短的帧间间卩机怔廛甜”-ACK. CTE爭帧使用 PIFS-由PCFW1H的慕些帧便用,快虞托M DIFS-由。併协谊的常些帙便用长度1胡“ EIFS由DCF协议旳某竖帖便用.最氏16. DCF 协议的载波检测方法CSMA/CA 工作方式 .载波检测方法：1.u 物理层的直接载波检测从接收射频或天线信号来检测信号能量或根据接收信号的质量来估计信道的忙闲 状态基本的CSMA/CA就是利用物理层直接载波检测信号2nMAC层的虚拟载波检测(VCS)方式让源站将它要占用信道的时间，放入到MAC报头或是RTS/CTS的“持续时间”中，通知其他站，以便使其它站在这段时间都不发送数据，从而减少了碰撞，产生虚拟载波的效果17. CSMA/CA工作原理，退避算法 工作原理：要发送数据的站首先直接通过物理层的载波监听信道当源发送第一个MAC帧(数据帧)时，如果信道空闲，且空闲时间达到DIFS，贝9 可以立即发送目的站若正确收到此帧，则等待SIFS后就可以向源站发送ACK当源再发送数据帧时，在信道空闲且等待DIFS后，就进入争用窗口，计算随机退 避时间，结束退避后才能发送数据、邻居站点检测到正在信道中传送的MAC帧头部的“持续时间”字段时，就调整自 己的网络分配向量NAV，在这段时间内停止发送数据退避算法：退避算法根据竞争窗口值CW计算出一个退避时间(退避计数器的值)如果信道空闲，贝每个时隙对退避计数器的值减1如果信道忙则冻结退避计数器的值，直到空闲时间超过DIFS，才可以继续递减退避计数器值为0 的时候，可以开始发送退避计算公式：BackofITime = INT(CW x Random()xRandom()为一个01之间的随机数发生函数CW为竞争窗口参数，取值范围为CWminCWmax之间的一个整数初始化时，CW的取值为CWmin当发生重传时，CW取给定队列的下一个值，直到CWmax给定 CW 队列为 7，15，31，63，127，255当发送成功或多次发送仍失败时，CW恢复为CWminWLAN LLC 提供哪些服务LLC：主要功能：管理数据链路的通信，对链路进行选址，定义LLC层的服务并进行排 序LLC 服务：LLC1 :不带确认的无连接服务即数据报服务不需要确认，实现较简单端到端的差错控制和流量控制要由高层实现主要用于点到点通信、广播通信和组播通信LLC2：带确认的面向连接的服务相当于虚电路每次通信由建立连接、数据传输、断开连接三个过程组成 开销较大适合传送很长的数据文件LLC3：带确认的无连接服务 基于数据报的，带确认的服务适于传输重要且时间性也很强的信息 通常用于令牌总线网中LLC4：高速传送服务为城域网专用的服务可提供LLC1、LLC2、LLC3的高速传送服务18.为何移动网络不能使用特定主机路由和DHCP服务 不适用特定主机路由：Internet上支持移动所需的特定主机路由数量 对每个可移动节点，最少需要向多少个节点广播特定主机路由 移动节点在链路间移动的速度，以及每次移动切换链路时需要删除、增加多少条特定主 机路由路由器负载 消耗路由器的大量内存（与移动用户的数目成正比） 路由器转发数据包时将搜索大量的主机地址消耗计算资源 系统的可扩展性差不能满足大规模网络互联的要求 软件交换路由信息跟不上移动变化不适用 DHCP：DHCP 能解决临时上网问题DHCP能有效管理IP地址空间DHCP不能进行移动管理IP 地址的每次改变不为人知当移动节点在两个子网之间漫游时，由于其IP地址不断变化，将导致移动节点无法与 其他用户通信19.移动IP概念？ ？一个在In ter net上提供移动功能的方案，使节点在切换链路时仍可保持正在进行的 通信；移动IP提供了一种IP路由机制，使移动节点以一个永久IP地址连接到任何 链路上20. CoA地址转交概念|?转交地址 CoA（Care-of Address）节点离开家乡链路后，被赋予的反映当前链路接入点的临时地址通常为外地代理FA的IP地址所有给移动节点的数据报通过隧道投递给CoACoA是隧道的出口21. 代理发现过程如何检测在哪里？确定自己连接在家乡网络还是外地网络“ 通告”消息的源地址前缀=永久地址的前缀 如何检测移动？确定自己是否已经改变了接入点是否按时收到“通告”消息网络前缀已改变一旦 MN 获得一个新 CoA 便立即进入 Registration 过程滿 KCcA： 来的匚幣solicitation 谓求代理9到“通告”事帧晒“通吿咿总解際（V雪削的CoA注册当前|连册厂JCoA22. 最小封装目的减少实现隧道所需的额外字节数 去掉IP-in-IP封装中内层IP报头和外层IP报头的冗余部分23. 移动IP面临哪些问题？途中所示的是移动IP的什么问题，如何优化？（移动IP三角路 由问题，第四章续-移动IP,优缺点，优化）20分移动IP面临问题：三角路由域内切换微移动QoS图中所示三角路由过程：数据报从CN发给MN的HAHA 截获该包后隧道给 MN 的 CoA 在 FA 数据报被拆封，并递交给 MN对MN发送的数据报则采用标准的IP路由产生三角路由问题：通信主机(CH)发往移动主机(MH)的分组必须经过本地代理(HA)，而从MH发往CH的分组是 直接发送的，两个方向的通信不是同一路径，产生“三角路由”问题，这在MH远离HA, CH与MH相邻的情况下效率尤其低下优点：控制简单 交换的控制报文有限 地址绑定信息高度一致对于特定主机的绑定信息存放在一个地方缺点：HA是每个报文的固定重定向点，即使源和目的之间存在更短的路径 路径加长而增加端-端延迟连接HA的网络链路很容易出现超载HA是个瓶颈优化：珞由优化告知CN地址绑 走信息 CN从HA 了解MN的位置，在本地缓存binding cache 缓存的binding在授权的lifetime后失效 CN 可直接隧道数据报给 MN 的 CoA24. 无线传感网和现有网络的区别 Chp5 无线传感网：由大量的、可以相互通信不协调的传感器节点组成的局部性分布式网络系 统，该网络及传感器节点将为完成统一的感知目标而共同工作与现有网络区别： 传感器网络中节点的数目更为巨大，密度更高，丏节点丌一定具有全球唯一的地址标识 囹传感器网络中的节点一般丌进行快速移动，但节点可能会随时加入或离开，因而网络的拓 扑变化很快囹传感器网络大都采用点对点通信方式囹传感器网络节点的电池能量，计算能力和存储能力相当有限25.移动计算的主要安全问题？15 分