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1、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？
2、 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
3、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？机械特性;电气特性;功能特性;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
4、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
5、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
6、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
7、组从源节点通过网络转发到目的节点，它包括两个功能：寻找源节 点和目的节点间的优化路径；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。
8、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。16.名词对应中文： PSDU MAC CSMA/CA RTS DCF PCF FRTS TDMA FDMA TRAMAPSDU：物理服务数据单元(PHY Service Data Unite, PSDU)MAC：设计介质访问控制(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
9、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)TDMAFDMA:频分多址(Frequency Division Multiple Access)FDMATRAMA :流量自适应的介质访问协
10、议(Traffic-Adaptive Medium Access)TRAMA第四章、通信标准1.IEEE 802.15.4 标准的主要特征：在不同的载波频率下实现了 20kbps、40kbps、250kbps三种不同的传输速率； 支持星型和点到点两种拓扑结构；在网络中采取两种地址方式：16 位地址和 64 位地址。其中 16 位地址是由协调器分配的 64 位地址是全球唯一的扩展地址；采用带冲突避免的载波侦听多路访问(Carrier sense multiple access with collision avoidance, CSMA-CA)的信道访问机制；支持 ACK 机制以保证可靠传输；2
11、.IEEE 802.15.4标准物理层数据服务有哪些功能？ 射频收发器的激活与关闭数据的发送与接收物理信道的能量检测 检测接收数据包的链路质量指示 空闲信道评估：判断信道是否空闲。3.IEEE 802.15.4 标准 MAC 帧组成 帧组成：帧头、负载和帧尾三部分组成。4.IEEE 802.15.4标准MAC帧的类型帧的类型：信标帧，数据帧，确认帧，MAC命令帧5.IEEE802.15.4标准的MAC子层可以为输入输出的MAC帧提供哪四种安全服务？MAC子层可以为输入输出的MAC帧提供安全服务。提供的安全服务主要包括四种：访问 控制、数据加密、帧完整性检查和顺序更新。6. 在LR-WPAN网络
12、中采用IEEE802.15.4标准的设备可以根据自身需要选择哪三种安全模 式？在LR-WPAN网络中设备可以根据自身需要选择不同的安全模式：无安全模式，访问控制列 表 ACL 模式和安全模式。7. 名词对应中文： LR-WPAN FFD RFD GTSLR-WPA N：低速无线个人区域网络FFD：全功能设备RFD：精简功能设备GTS：支持时槽保障(guaranteed time slotjGTS)第五章、定位技术1. 根据定位过程中是否测量实际节点间的距离，把定位算法分为哪两类？ 基于距离的(range-based)定位；距离无关的(range-free)定位2. 基于距离的定位机制基本思想是
13、什么？具体过程分为哪三个阶段？基本思想(range-based)：通过测量节点与信标节点间的实际距离或方位进行定位。 具体过程通常分为三个阶段： 测距阶段：未知节点首先测量到邻居节点的距离或角度，然后进一步计算到邻近信标节点的 距离或方位；定位阶段：未知节点在计算出到达三个或三个以上信标节点的距离或角度后，利用三边测量 法、三角测量法或极大似然估计法计算未知节点的坐标；修正阶段：对求得的节点的坐标进行求精，提高定位精度，减少误差；3. 基于TDOA的定位原理原理：发射节点同时发射两种不同传播速度的无线信号，接收节点根据两种信号到达的时间 差以及已知这两种信号的传播速度，计算两个节点之间的距离，
14、再通过已有基本的定位算法 计算出节点的位置。4. 基于AOA的定位基本思想基本思想：接收节点通过天线阵列或多个超声波接收机感知发射节点信号的到达方向，计算 接收节点和发射节点之间的相对方位或角度，再通过三角测量法计算出节点的位置。5. 名词对应中文：TOA TDOA AOA RSSITOA：到达时间 TOA(time of arrival)TDOA :到达时间差 TDOA(time difference of arrival)AOA：到达角度 AOA(angle of arrival)RSSI：接收信号强度指示 RSSI(received signal strength indicator)第
15、六章、时间同步1.WSN 时间同步算法设计要点 稳定性、收敛性、鲁棒性、能量感知、可扩展性。2.按照时间同步期限分类，可将时间同步分为哪两种同步？ 同步期限分类：长期同步；按需同步3. 按照时间同步范围分类，可将时间同步分为哪两种同步？ 同步范围分类：全网同步；局部同步4. RBS 参考广播同步机制的基本原理RBS 时间同步机制的出发点就是要缩短报文传递延迟关键路径的时间长度。发送节点（Sender）广播一个信标（beacon）分组，广播域中两个节点（Receiverl和Reeeiver2）都能够接收 到这个分组。每个接收节点分别根据自己的本地时间记录接收到 beacon 分组的时刻，然后 交换它们记录的 beacon 分组接收时间。两个接收时间的差值相当于两个接收节点间的时间 差值，其中一个接收节点可以根据这个时间差值更改它的本地时间，从而达到两个接收节点 的时间同步。5传感器网络时间同步协议TPSN协议包括哪两个阶段？具体阐述两个阶段具体过程。 第一阶段称为层次发现阶段：在网络部署后，根节点通过广播级别发现报文启动层次发现阶 段，级别发现报文包含发送节点的ID和级别。根节点的邻居节点收到该报文后，将自己的 级别设置为第1 级，然后广播新的级别发现报文，依次确立网络内所有节点的级别
