黑大学习无线传感网络课后答案

第一章、概述 1. 无线传感器网络系统通常包括哪三种节点 无线传感器网络系统通常包括 传感器节点 sensor node 汇聚节点sink 管理节点 2. 简述传感器节点结构，并指出各个功能模块的功能 传感器模块信息采集、数据转换 处理器模块控制、数据处理、网络协议 无线通信模块无线通信，交换控制信息和收发采集数据 能量供应模块提供能量 3. 无线传感器网络的特点是什么 大规模网络 自组织网络 动态性网络 可靠的网络 应用相关的网络 以数据为中心的网络 4. 在无线传感器网络中，传感器节点的限制有哪些 电源能量有限 通信能力有限 计算和存储能力有限 5. 无线传感器网络的三个基本要素是什么 无线传感器网络的三个基本要素传感器，感知对象，观察者 6. 什么是无线传感器网络 无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，其目 的是协作地感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息，并发布给观察者。 第二章、拓扑控制 1. 网络拓扑控制与优化的意义 1）减少节点间通信干扰，提高网络通信效率 2）为路由协议提供基础 3）影响数据融合 4）弥补节点失效的影响 5）影响整个网络的生存时间 2. 无线传感器网络常见的拓扑结构包括哪两个每种拓扑结构所采用的主要拓扑控制方法 是什么 无线传感器网络常见的拓扑结构包括平面网络结构和分层网络结构。 无线传感器网络拓扑控制研究主要可以分为两大类平面型网络中的节点功率控制和层次型 网络拓扑中的分簇算法。 3. 列举几个典型的节点功率控制算法 典型算法如 本地平均算法LMA 本地邻居平均算法LMN 基于邻近图模型的DRNG算法、DLSS算法等。 4. 列举几个典型的分簇算法。 典型算法如 低能量自适应分簇机制LEACH 基于地理位置的分簇算法GAF算法 TopDisc算法等 第三章、通信与组网技术 1. 无线传感器网络物理接口的四个特性是什么 ①机械特性;②电气特性;③功能特性;④规程特性。 2. 无线通信物理层的主要技术包括哪几个 无线通信物理层的主要技术包括介质的选择、频段的选择、调制技术和扩频技术。 3. 目前无线传感器网络的通信传输介质主要有哪几个 目前无线传感器网络的通信传输介质主要是无线电波、红外线和光波等。 4. 什么是MAC协议 所谓MAC协议就是通过一组规则和过程来有效、有序和公平地使用共享介质。 5. 根据分配信道的方式不同，传感器网络的MAC协议可以分为哪几种类型 分配信道的方式1.竞争型;2.分配型;3.混合型 6.IEEE802.11 MAC协议有哪两种访问控制方式 IEEE 802.11 MAC 协议分为分布式协调功能（Distributed Coordination Function, DCF）和点协 调功能（Point Coordination Function, PCF）两种访问控制方式，其中DCF方式是IEEE 802.11 协议的基本访问控制方式。 7. 什么是S-MAC协议 S-MAC 协议Sensor MAC 这种协议是在802.11 MAC协议的基础上，针对传感器网络的节省能量需求而提出的。 8. 叙述无线传感器网络S-MAC协议的适用条件和设计目标 S-MAC协议的适用条件是传感器网络的数据传输量不大，网络内部能够进行数据的处理 和融合以减少数据通信量，网络能容忍一定程度的通信延迟。 设计目标是提供良好的扩展性，减少节点能耗。 9. 叙述无线传感器网络S-MAC协议的基本思想。 基本思想 周期性睡眠和监听；协商一致的睡眠调度机制（虚拟簇） 自适应的侦听机制，减少信息的传输延迟 带内信令来减少重传和避免监听不必要的数据 消息分割和突发传递机制来减少控制信息的开销和消息的传递延迟 10. TMAC协议的早睡问题的两种解决办法及优缺点。 1. 未来请求发送（Future request-to-send, FRTS）FRTS方法可以提高吞吐率，但DS分组和 FRTS分组带来了额外的通信开销;2.满缓冲区优先减少了早睡问题发生的可能性，并起到 一定的网络流量的控制作用，带来的问题是增加了冲突的可能性。 11. 什么是路由选择并简述路由选择的功能。 路由选择（Routing）是指选择互连网络从源节点向目的节点传输信息的行为，并且信息至少通 过一个中间节点。 路由协议负责将数据分组从源节点通过网络转发到目的节点，它包括两个功能①寻找源节 点和目的节点间的优化路径；②将数据分组沿着优化路径正确转发。 12. 无线传感器网络的路由协议具有哪些特点 无线传感器网络的路由协议具有以下特点（1）能量优先（2）基于局部拓扑信息（3）以数 据为中心（4）应用相关。 13. 在根据具体应用设计路由协议时，必须满足哪几个要求 在根据具体应用设计路由协议时，必须满足如下要求（1）能量高效（2）可扩展性（3）稳 健性（4）快速收敛性。 14. 从各种应用的角度出发，将无线传感器路由协议分为哪四类 （1）能量感知路由协议（2）基于查询的路由协议（3）地理位置路由协议（4）可靠的路由 协议。 15. 定向扩散路由机制是哪种类型的路由机制可以分为哪三个阶段 定向扩散（Directed Diffusion, DD）路由协议是一种基于查询的路由机制。 定向扩散路由机制可以分为周期性的兴趣扩散、梯度建立和加强路径三个阶段。 0o 源O O汇聚节点 00 c加强路径 16. 名词对应中文PSDU MAC CSMA/CA RTS DCF PCF FRTS TDMA FDMA TRAMA PSDU物理服务数据单元PHY Service Data Unite, PSDU MAC设计介质访问控]Medium Access Control, MAC协议 CSMA/CA带冲突避免的载波侦听多路访问CSMA with Collision Avoidance, CSMA/CA 协议 RTS请求传送报文RTS Request to Send DCF分布式协调功能Distributed Coordination Function, DCF PCF点协调功能Point Coordination Function, PCF FRTS未来请求发送Future request-to-send, FRTS TDMA时分多址Time Division Multiple Access TDMA FDMA频分多址Frequency Division Multiple Access FDMA TRAMA 流量自适应的介质访问协议Traffic-Adaptive Medium Access TRAMA 第四章、通信标准 l.IEEE 802.15.4标准的主要特征 在不同的载波频率