无线电网络技术课后习题答案 (1)(7)

7.4 无线传感器网络的网络结构有哪些？各具有什么特点？

答：参考 7.2.4 节。

7.5 无线传感器网络的节点组成结构如何？请进行简单分析。

答：参考 7.2.2 节

7.6 无线传感器网络的节点体系结构如何？各部分具有什么样的作用？ 答：WSN 节点的体系结构由分层网络通信协议、网络管理平台、应用支撑组成。

(1)分层的网络通信协议

由物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层组成。

(2)网络管理平台

主要包括对节点自身管理以及用户对 WSN 的管理，有拓扑控制、服务质量管理、能量 管理、安全管理、移动管理、网络管理等。

(3)应用支撑平台

包括一系列检测为主的应用层软件，并通过应用服务和网络管理接口提供支持。

7.7 无线传感器网络具有怎样的协议栈结构？各层实现什么样的功能？ 答：WSN 的通信协议栈包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。

(1)五层功能介绍

①物理层，负责数据调制、发送与接收。涉及具体传输介质、所用频段及调制方式等。 ②数据链路层，负责数据帧封装、帧检测、介质访问和差错控制等。WSN 的 MAC 协 议主要负责组网和共享信道接入。主要解决两个问题：一是为数据传输建立连接，形成无线 逐跳的通信基础结构，并提供网络自组织的能力；二是为节点公平有效地分配通信资源。该 层各环节都要体现有效的功率控制。

③网络层，负责数据的路由转发、节点间通信、支持多传感器协作完成大型感知任务。 WSN 路由协议需具备的特征有：协议简单、节能，以数据为中心，有数据融合能力，可扩 展性和健壮性良好。

④传输层，负责维护数据流，保证通信质量。当 WSN 需与其它网络连接时，如基站节 点与任务管理节点之间的连接可采用传统 TCP 协议。但 WSN 内部不能采用这些传统协议， 因为能源和内存资源有限，需要一套代价较小的协议。

⑤应用层，提供各种实际应用，解决各种安全问题。主要的应用层协议有：传感器管理 协议(SMP)、任务分配与数据公告协议(TADAP)、传感器查询及数据分发协议(SQDDP)等。 而密钥管理和安全组播由基础安全机制提供。

7.8 请简单介绍分析定向扩散路由协议的特点。

答：参考 7.3.3 节。

7.9 请简单介绍分析 S-MAC 协议的特点。

答：参考 7.3.4 节

第八章

8.1 什么是无线个域网？它与其他无线网络相比有哪些不同？

答：无线个域网(Wireless PAN，WPAN)是一种采用无线连接的个域网。也是近年来个域网中应用较多的类型。 其主要通过无线电或红外线代替传统有线电缆， 实现个人信息终端的互联，组建个人信息网络。传统有线网络中， 各种外设与计算机间的连接与通信往往需要各种线缆直接联结， 存在许多不便，因此对各种设备间的无线连接需求越来越强烈。于是 WPAN 应运而生，它是为了实现活动半径小(如几米)、业务类型丰富、面向特定群体的连接而提出的新型无线网络技术。WPAN 是一种与无线广域网(WWAN)、无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)并列但覆盖范围更小的无线网络，它们的关系和通信范围如图 8.1 所示。