第4章 MAC协议
第四章+网络层+习题
第四章 网络层
1.网络层向上提供的服务有哪两种?是比较其优缺点。
2.作为中间设备,转发器、网桥、路由器和网关有何区别?
3.试简单说明下列协议的作用:IP、ARP和ICMP。
4.IP地址分为几类?各如何表示?IP地址的主要特点是什么?
5.试说明IP地址与硬件地址的区别,为什么要使用这两种不同的地址?
6.(1)子网掩码为255.255.255.0代表什么意思?
(2)一网络的现在掩码为255.255.255.248,问该网络能够连接多少个主机?
(3)一A类网络和一B网络的子网号subnet-id分别为16个1和8个1,问这两个子网掩码有何不同?
(4)一个B类地址的子网掩码是255.255.240.0。试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少?
(5)一A类网络的子网掩码为255.255.0.255;它是否为一个有效的子网掩码?
(6)某个IP地址的十六进制表示C2.2F.14.81,试将其转化为点分十进制的形式。这个地址是哪一类IP地址?
(7)C类网络使用子网掩码有无实际意义?为什么?
7.试辨认以下IP地址的网络类别。
(1)128.36.199.3 (2)21.12.240.17 (3)183.194.76.253 (4)192.12.69.248
(5)89.3.0.1 (6)200.3.6.2
8. IP数据报中的首部检验和并不检验数据报中的数据。这样做的最大好处是什么?坏处是什么?
9.当某个路由器发现一IP数据报的检验和有差错时,为什么采取丢弃的办法而不是要求源站重传此数据报?
10.什么是最大传送单元MTU?它和IP数据报的首部中的哪个字段有关系?
11.在因特网中将IP数据报分片传送的数据报在最后的目的主机进行组装。还可以有另一种做法,即数据报片通过一个网络就进行一次组装。是比较这两种方法的优劣。
12. 一个3200位长的TCP报文传到IP层,加上160位的首部后成为数据报。下面的互联网由两个局域网通过路由器连接起来。但第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有1200位。因此数据报在路由器必须进行分片。试问第二个局域网向其上层要传送多少比特的数据(这里的“数据”当然指的是局域网看见的数据)?
计算机网络-第4章习题
第4章习题答案
一、填空题:
1、若利用划分子网的方法将一个B类IP地址划分为12个子网,则至少需要从主机号中借___4____个比特来做子网号。
2、在TCP/IP协议族中,实现从IP地址到MAC地址的子协议是__ARP___ 。
3、对一个A类网进行子网划分,如果需要30个子网,则子网掩码是__255.248.0.0__________________,如果要划分成31个子网,则子网掩码是__255.252.0.0______________。(除去全0和全1的子网)
4、若一个A类网络的子网掩码为255.240.0.0,则它由__14______个子网组成。(除去全0和全1的子网)
5、若一台计算机的IP地址为128.1.147.6,子网掩码为255.255.240.0,则此计算机所在子网的网络号为___128.1.144.0___________。
6、IP地址长度在Ipv4中为_32__比特,而在Ipv6中则为_128_ 比特。
7、Internet的IP地址由__网络号____标识符和__主机号_______标识符两部分组成。
8、按IP地址分类,地址:160.201.68.108属于_B___类地址。
9、进行子网划分后,路由表中每条记录都包括目的网络地址、_子网掩码_____和下一跳地址三项。
10、C类IP地址最高三个比特位,从高到低依次是_110___
B类IP地址最高二个比特位,从高到低依次是_10___
11、为IP分组选择转发路径的过程被称为_路由选择_______,是网络层的主要任务。
12、路由器是工作在__网络__________层的网络互联设备,使用它互联的两个局域网的___物理_________层、___数据链路_________层和___网络_________层的协议可以是不同的,但___网络层_________以上的高层必须使用相同的协议。
二、单项选择
《无线通信原理及应用》课后习题
《无线通信原理及应用》
课后习题
第1章 无线传感器网络概述
1、无线传感器网络的定义?
2、传感器节点结构及其各部分功能?
3、无线自主网的定义?
4、传感网与无线自主网的主要区别?
5、传感器网络的特点?
6、传感器网络的应用主要包括那些方面?
7、传感器网络的关键技术包括那些? 第2章 路由协议
1、传统路由协议主要功能?
2、无线传感器网络路由协议与传统路由协议有什么不同点?
3、无线传感器网络的路由协议的特点?
4、传感器网络路由机制的要求有哪些?
5、根据传感器网络的不同应用敏感度不同,可将传感器网络的路由协议分为:
6、能量路由策略主要有哪几种?
7、能量多路径路由的基本思想?
8、能量多路径路由的基本过程?
9、定向扩散路由的基本思想?
10、定向扩散路由机制的基本过程?
11、谣传路由的基本思想?
12、GEAR路由的基本过程?
13、传感器网络有三种存储监测数据的主要方式?
14、GEM路由的基本思想?
15、虚拟极坐标建立过程的步骤?
16、边界定位的地理路由的基本思想?
17、一个信标节点确定边界节点的过程?
18、目前,研究人员提出的可靠路由协议主要从两个方面考虑?
19、基于不想交路径的多路径路由机制的基本思想?
20、ReInForM路由的基本过程?
21、SPEED协议的基本过程?
22、SPEED协议主要由几部分组成? 第3章 MAC协议
1、在设计无线传感器网络的MAC协议时,需要着重考虑哪几个方面?
2、在无线传感器网络中,人们经过大量实验和理论分析,总结出可能造成网络能量浪费的主要原因包括哪几方面?
3、传感器网络的MAC协议分哪三类?
4、基于竞争的MAC协议的基本思想?
5、IEEE 802.11MAC协议有哪两种访问控制方式?
6、S-MAC协议工作机制?
7、流量自适应侦听机制的基本思想?
8、Sift协议的设计目的?
计算机网络技术及应用教材课后习题答案1-5章(胡远萍主编第二版)
《计算机网络技术及应用》(新版)
第1章 认识计算机网络参考答案
一、名词解释
计算机网络
——将分布在不同地理位置上的、具有独立功能的计算机及其外部设备,通过通信设备和通信线路连接起来,按照某种事先约定的规则(通信协议)进行信息交换,以实现资源共享的系统称为计算机网络。
ARPAnet
——美国高等研究计划署网络的缩写,是美国国防高等研究计划署开发的世界上第一个运营的包交换网络,它是Internet的雏形。
局域网
——局域网通常指由单一组织机构所使用的,通信被限制在中等规模的地理区域内,能依靠信息传输速率较高、传输可靠性高、误码率低的物理通信信道的专用网络。
通信子网
——通信子网是计算机网络中负责数据通信的部分,主要完成数据的传输、交换以及通信控制,它由网络节点、通信链路组成。
资源子网
——用户资源子网提供访问网络和处理数据的能力,是由主机系统、终端控制器和终端组成。
二、填空题:
1.计算机网络是现代 计算机 技术与 通信 技术密切组合的产物。它可以把在区域上分散的单个 计算机 有机的连接在一起,组成功能更强大的计算机网络,以此来达到
数据通信 和 资源共享 的目的。 2.计算机网络的拓扑结构主要有 总线型 、 星型 、 环型 、
树型 及 网状型 等。
3.通常根据网络范围和计算机之间的距离将计算机网络分为 局域网 、 城域网 和 广域网 。
4.从网络功能上,计算机网络由 通信子网 和 资源子网 两部分组成。
5. OSI的会话层处于 传输 层提供的服务之上,为 表示 层提供服务。
6.在TCP/IP层次模型中与OSI参考模型第四层(运输层)相对应的主要协议有TCP协议 和 UDP协议 ,其中后者提供无连接的不可靠传输任务。
7.TCP/IP模型的传输层定义了____UDP________和____TCP__________两种协议。
计算机网络第四版参考答案第四章
第四章 局域网(P135)
1、局域网的主要特点是什么?为什么说局域网是一个通信网? 答:局域网LAN是指在较小的地理范围内,将有限的通信设备互联起来的计算机通信网络。
从功能的角度来看,局域网具有以下几个特点:①共享传输信道。在局域网中,多个系统连接到一个共享的通信媒体上。②地理范围有限,用户个数有限。通常局域网仅为一个单位服务,只在一个相对独立的局部范围内连网,如一座楼或集中的建筑群内。一般来说,局域网的覆盖范围约为10m~10km内或更大一些。③传输速率高。局域网的数据传输速率一般为1~100Mbps,能支持计算机之间的高速通信,所以时延较低。④误码率低。因近距离传输,所以误码率很低,一般在10-8~10-11之间。⑤多采用分布式控制和广播式通信。在局域网中各站是平等关系而不是主从关系,可以进行广播或组播。 从网络的体系结构和传输控制规程来看,局域网也有自己的特点:①低层协议简单。在局域网中,由于距离短、时延小、成本低、传输速率高、可靠性高,因此信道利用率已不是人们考虑的主要因素,所以低层协议较简单。②不单独设立网络层。局域网的拓扑结构多采用总线型、环型和星型等共享信道,网内一般不需要中间转接,流量控制和路由选择功能大为简化,通常在局域网不单独设立网络层。因此,局域网的体系结构仅相当与OSI/RM的最低两层。③采用多种媒体访问控制技术。由于采用共享广播信道,而信道又可用不同的传输媒体,所以局域网面对的问题是多源、多目的的链路管理。由此引发出多种媒体访问控制技术。在OSI的体系结构中,一个通信子网只有最低的三层。而局域网的体系结构也只有OSI的下三层,没有第四层以上的层次。所以说局域网只是一种通信网。
3、一个7层楼,每层有一排共15间办公室。每个办公室的楼上设有一个插座,所有的插座在一个垂直面上构成一个正方形栅格组成的网的结点。设任意两个插座之间都允许连上电缆(垂直、水平、斜线……均可)。现要用电缆将它们连成(1)集线器在中央的星形网;(2)总线式以太网。试计算每种情况下所需的电缆长度。
LoRaWAN1.1网络协议规范-4MAC帧格式PartI
LoRaWAN1.1⽹络协议规范-4MAC帧格式PartI
LoRaWAN 1.1 ⽹络协议规范
LoRaWAN 1.1 版本封稿很久了也没有完整啃过⼀遍,最近边啃边翻译,趁着这个机会把它码下来。
如果觉得哪⾥有问题,欢迎留⾔斧正。
翻译不易,转载请申明出处和链接。
4 MAC 帧格式
所有的LoRa 上下⾏消息都携带PHY负载(Payload),PHY负载以单字节的MAC头(MHDR)开始,紧跟着⼀个MAC负载(MACPayload)1,最
终以4字节的完整性校验(MIC)结尾。
⽆线电PHY层:
PreamblePHDRPHDR_CRCPHYPayloadCRC*
图5 ⽆线电PHY帧格式(CRC只在上⾏消息使⽤)
PHY负载:
MHDRMAYPayloadMIC
或
MHDRJoin-Request 或
Rejoin-RequestMIC
或
MHDRJoin-Accept2
图6 PHY负载格式
MAC负载:
FHDRFPortFRMPayload
图7 MAC负载格式
FHDR:
DevAddrFCtrlFCntFOpts
图8 帧头格式
4.1 MAC 层(PHYPayload)
Size(bytes)17..M4
PHYPayloadMHDRMACPayloadMIC
图9 PHY负载格式
MAC负载字段的最⼤长度(M)以不同区域不同特性地被定义在第6章节
4.2 MAC头(MHDR字段)
Bit#7..54..21..0
MHDR bitsMTypeRFUMajor
图10 MAC头字段内容
MAC头规定了消息类型(MType),以及根据LoRaWAN规范的主版本号(Major)对该帧进⾏编码。
1更详细的最⼤负载长度定义在第6章节
2对于Join-Accept帧,MIC字段是与负载加密⽽不是单独的⼀个字段4.2.1 消息类型(Mtype 位字段)
LoRaWAN定义了8中不同的MAC消息类型:⼊⽹请求(join request),重新⼊⽹请求(rejoin request),⼊⽹许可(join accept), ⾮确认上⾏/下
第四章 TD-LTE空中接口协议规范
第四章 TD-LTE空中接口协议规范
4.1 空中接口结构概述
空中接口是指终端与接入网之间的接口,简称Uu口,通常也成为无线接口。在
TD-LTE中,空中接口是终端和eNodeB之间的接口。空中接口协议主要是用来建立、
重配置和释放各种无线承载业务的。空中接口是一个完全开放的接口,只要遵守接口
规范,不同制造商生产的设备就能够互相通信。
空中接口协议栈主要分为三层两面,三层是指物理层、数据链路层、网络层,两
面是指控制平面和用户平面。从用户平面看,主要包括物理层、MAC层、RLC层、PDCP
层,从控制平面看,除了以上几层外,还包括RRC层,NAS层。RRC协议实体位于
UE和ENB网络实体内,主要负责对接入层的控制和管理。NAS控制协议位于UE和
移动管理实体MME内,主要负责对非接入层的控制和管理。空中接口协议栈具体结
构如图4-1和4-2所示。层2(MAC层、RLC层、PDCP层)各层具体功能将在后面
几节中描述。
4-1空中接口用户面协议栈结构
eNB
PHYUE
PHYMACRLC
MACMME
RLCNASNAS
RRCRRC
PDCPPDCP
4-2空中接口控制面协议栈结构
4.2 信道的定义和映射关系
TD-LTE沿用了UMTS里面的三种信道,逻辑信道,传输信道与物理信道。从协
议栈的角度来看,物理信道是物理层的,传输信道是物理层和MAC层之间的,逻辑信
道是MAC层和RLC层之间的,它们的含义是:
(1)逻辑信道,传输什么内容,比如广播信道(BCCH),也就是说用来传广播消
息的;
(2)传输信道,怎样传,比如说下行共享信道DL-SCH,也就是业务甚至一些控
制消息都是通过共享空中资源来传输的,它会指定MCS,空间复用等等方式,也就说
是告诉物理层如何去传这些信息;
(3)物理信道,信号在空中传输的承载,比如PBCH,也就是在实际的物理位置
上采用特定的调制编码方式来传输广播消息了。
4.2.1 物理信道
物理层位于无线接口协议的最底层,提供物理介质中比特流传输所需要的所有功
无线传感器网络的MAC协议综述
2010届无线传感器网络论文
题 目: 无线传感器网络的MAC协议综述
院系名称: 通信学院
专业班级: 电子与通信工程8班
学生姓名: 郭鑫 学 号: S*********
指导教师: 王恒 教师职称: 教授
2010年12月26日
摘 要:
无线传感网络作为汁算机、通信和传感器三项技术相结合的产物,已成为计算机与通信领域一个活跃的研究分支。进行实时检测、感知和采集网络分布区域内的各种监测对象的信息,具有极为广阔的应用和发展前景。本文主要介绍了无线传感网MAC协议的特点以及分类,然后对其中MAC协议进行了一一介绍.并作了性能对比。最后阐明了无线传感网基于竞争的MAC协议的发展趋势。
关键词:无线传感网络 MAC协议 性能对比
Title:General Analysis of Wireless Sensor Network MAC Protocols
Abstract:Wireless sensor networks as juice calculate machine, communication and
sensor three technical combination of computer and communication, has become an
active field of research branch. Real-time detection, awareness and collecting network
distribution area of all sorts of monitoring information about objects, is extremely
第4章 数据链路层教案(计算机网络)
第4章 数据链路层
教学目标:
1、了解数据链路层的概念;
2、熟练掌握数据链路层的功能;
3、了解局域网及广域网数据链路层标准;
4、掌握IEEE802模型以及LLC\MAC两子层的概念及功能;
5、熟悉以太网标准;
6、掌握CSMA/CD带冲突检测的载波侦听多路访问技术;
7、了解数据链路层网络设备,特特是以太网交换机的工作原理及过程;
8、熟练掌握HDLC协议、PPP协议、X.25协议、帧中继等的概念及其原理。
教学重点:
1、数据链路层的概念及功能;
2、IEEE802模型及LLC\MAC两子层的概念和功能;
3、以太网标准;
4、CSMA/CD带冲突检测的载波侦听多路访问技术;
5、HDLC协议、PPP协议、帧中继。
教学难点:
1、数据链路层的功能;
2、CSMA/CD;
3、HDLC协议、PPP协议、X.25协议、帧中继等的概念及其原理。
教学课时:XXXXXX课时
教学方法:讲授法、对比法
教学过程:
第4章 数据链路层
一、数据链路层简介
1、数据链路层的功能:
数据链路层是OSI参考模型中的第二层,在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务。为物理链路上提供可靠的数据传输。其重要功能有:
(1)帧同步
(2)差错控制功能
(3)流量控制功能
(4)链路管理功能
2、局域网数据链路层标准
(1)以太网
(2)令牌环
(3)令牌总线
(4)无线网络
3、广域网数据链路层标准
(1)HDLC
(2)PPP
(3)X.25
(4)帧中继
二、局域网和IEEE802模型
1、IEEE802简介
为了规划网络通信的基本标准,1980年2月IEEE召开会议成立了802小组制定了一系列的局域网标准,被称为802.X标准。其定义了网络访问的方式,解决了如何建立链路和进行传输等问题。其包含很多标准:如802.1、802.2、802.3等等。
同时802标准吧数据链路层划分为两个子层:逻辑链路控制子层(LLC)和媒体接入控制子层(MAC)。
基于节点合作的Ad hoc网多信道MAC协议
第36卷 Vo1.36 第18期 No.18 计算机工程 Computer Engineering 2010年9月 September 2010 ・网络与通信・ 文章编号: o0 42 ——王 _ ————— 基于节点合作的Ad hoc网多信道MAC协议 方理才,雷磊,许宗泽 (南京航空航天大学信息科学与技术学院,南京210016) 摘要:针对Ad hoe网络的多信道隐藏终端问题,提出一种基于邻居节点合作通告机制的异步多信道媒介访问控制协议。该协议通过空 闲邻居节点向未收到信道协商控制帧的节点发送通告广播帧,从而有效地解决了多信道隐藏终端问题。仿真结果表明,与IEEE 802.11、 MMAC协议相比,该协议在提高网络平均吞吐量的同时,还能降低数据包平均延迟。 关翻:Adhoe网络;多信道;媒介访问控制;邻居合作 Multi-channel MAC Protocol Based on Node Cooperation in Ad hoc Network FANG Li-cai,LEI Lei。XU Zong.ze (College of Information Science and Technology,Nanjing University ofAeronautics and Astronaut,Nangjing 210016,China) [Abstract]Aiming at the multi—channel hidden terminal problem in Ad hoc networks,this paper presents an asynchronous multi—channel Medium Access Control(MAC)protocol based on neighbor node cooperation announcement mechanism.In this protocol,the idle neighbor node sends an announcement broadcast frame to the nodes which have not received channel consultation control frames.It can effectively solve the multi—channel hidden terminal problem.Simulation results show that,comp ̄ed with the IEEE 802 1 1 and MMAC protocol,this protocol Can improve the average throughput of the network significantly and reduce the average packet delay simultaneously. [Key words]Ad hoe network;multi—channel;Medium Access Control(MAC);neighbor cooperation 1概述 无线Ad hoc网络多信道媒介访问控制(Medium Access Control,MAC)协议的研究,主要基于IEEE 802.11 DCF (Distributed Coordination Function)…。使用多信道能够加大频 率空间复用度,获得比单信道更高的网络吞吐量,但是IEEE 802.11DCF却是为主机间共享单信道而设计的MAC协议, 因此,本文研究在多信道下的MAC协议。 引入多信道的同时也带来了多信道隐藏终端问题 J。研 究人员在IEEE 802.11 DCF协议基础上提出了许多不同的多 信道MAC协议。例如,多信道CSMA 、DCA 、MMAC 、 AMCPtS]等协议。 本文提出基于邻居节点合作通告机制的异步多信道媒介 访问控制协议(Cooperative Asynchronous Multi—channel Medium Access Control,CAMMAC),在GloMoSim仿真环境 下进行仿真实验,并与IEEE 802.11及MMAC协议进行比较。 2 CAMMAC协议 2.1协议基本假设 本协议对IEEE 802.1 1CSMA/CA中的RTS—CTS—DATA— ACK四次握手数据交换进行扩展,对RTS…、CTS 帧进行 了修改。协议的设计是基于以下假设: (1)Ⅳ+1个等带宽非重叠信道,其中,一个作为控制信道, 其余Ⅳ个作为数据信道。每个节点记录Jv项数据信道当前使 用状况,每项包含该信道当前状态休眠与否、保持休眠时间, 另外,每个节点维护一个最佳首选信道(Best First Channel, BFC)变量,提供节点选择信道时的首选参考信道。 (2)每个节点配备单个半双工收发机。 (3)收发机信道切换消耗时间为224 gs…。 (4)在RTS帧中增加了一个空闲信道列表(Idle Channel List,ICL)字段,用于存放发送节点记录的空闲数据信道列表。 在CTS帧中增加了一个目的节点确定的数据传输信道索引 (Channel Index,c1)字段。 (5)引入通告广播(Announcement Broadcast,ANB)帧,帧 格式如图1所示。其中,接收节点地址为广播地址;忙信道 (Busy Channel,BC)字段记录的是该节点监测到目前正忙的 信道序号;剩余时间(Left Time,LT)字段记录的是离该忙信道 唤醒的剩余时间。 字节 2 2 6 1 2 4 l帧控制l发送持续l接收节点l忙信道字段l剩余时间字段l帧校验I l字段l时间字段I 地址l (BC) I (LT) l序列I 图1通告广播(ANB)杖格式 2.2协议操作方法及步骤 本协议是在IEEE 802.1lDCF基础上进行改进,依然保留 基金项目:江苏省普通高校自然科学研究计划基金资助项目(09KJB 520007);江苏省产学研前瞻性联合研究基金资助项目(BY2009100); 航空科学基金资助项目(20090152001);南京航空航天大学科研启动 基金资助项目(S0918-042) 作者简介:方理才(1984--),男,硕士研究生,主研方向:无线Adhoe 网络;雷磊,博士研究生;许宗泽,教授、博士生导师 收稿日期:2010-03—14 E-mail:fanglicai8401@163.co
