传感器练习题.doc

第一章
1. WSN历史大体分为三个阶段，每个阶段的特点是什么？
第一阶段：传统的传感器系统。特征在于传感器节点只产生探测数据流，没有计算机能力，且相互之间不能通信。
第二阶段：传感器网络节点集成化。这阶段的技术特点是采用了现在微型化的传感器节点，这些节点可以同时具备感知能力，计算能力和通信能力。
第三阶段：多跳自组网。这阶段特点是网络传输自组织，节点设计低功耗。
2. 无线网络的分类是什么？
无线网络分为有基础设施网和无基础设施网，有基础设施网包括WIFI和WIMAX,无基础设施网包括移动Ad hoc网络和无线传感器网络。
3. 什么是WSN？
无线传感器网络(WSN)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，目的是协作地采集、处理和传输网络覆盖地域内感知对象的监测信息，并报告给用户。
4．WSN的网络体系结构是什么样的？
传感器网络通常包括：传感器节点、汇聚节点和管理节点。
5. 传感器结点的结构由哪几部分组成，各部分的功能是什么？
传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成。
传感器模块负责监测区域内信息的采集和数据转换。
处理器模块负责控制整个传感器节点的操作，存储和处理本身采集的数据以及其他节点发来的数据。
无线通信模块负责与其他传感器节点进行无线通信，交换控制消息和收发采集数据。
能量供应模块为传感器节点提供运行所需的能量，通常采用微型电池。
6. WSN改进型的协议栈体系结构是什么样的？

定位和时间同步子层在协议栈中的位置比较特殊。它们既要依赖于数据传输通道进行协作定位和时间同步协商，同时又要为网络协议各层提供信息支持，如基于时分复用的MAC协议，基于地理位置的路由协议等都需要定位和同步信息。
能量管理在每个协议层中都要增加能量控制代码，并提供给操作系统进行能量分配决策；
QOS管理在各协议层设计队列管理、优先级控制或者带宽预留机制，并对特定应用的数据给予特别处理；
拓扑控制利用物理层、链路层或路由层完成拓扑生成，反过来又为它们提供基础信息支持，优化MAC协议和路由协议的协议过程，提高协议效率，减少网络能量消耗；
网络管理则要求协议各层嵌入各种信息接口，并定时收集协议运行状态和流量信息，协调控制网络中各个协议组件的运行。

7. WSN与AD HOC网络有什么相同点与不同点？

8. 传感器结点受到哪三方面因素的限制？
电源能量限制、通信能力受限、计算和存储能力受限。
9. 传感器网络的组网特点有哪些？
无线传感器网络主要特点包括自组织性、以数据为中心、应用相关性、动态性、网络规模大和需要高的可靠性等。
第二章练习1
1. WSN路由协议的定义是什么？
WSN路由协议是一套将数据从源节点传输到目的节点的机制。
2. WSN路由协议的设计目标有哪几点？
Ø 满足应用需求
Ø 低网络开销
Ø 资源利用的整体有效性
Ø 网络高吞吐率
3. 什么是数据中心网络、地址中心网络？

4. WSN的网络体系结构是什么样的？

5.WSN路由协议的要求是什么？
1) 能量高效（协议简单&节省能量&均衡消耗）
2) 可扩展性（网络范围&节点密度）
3) 鲁棒性（节点变化&拓扑变化）
4） 快速收敛性
6. WSN路由协议的关键技术有哪些？
l 考虑网络和节点能量优化（硬件限制）
l 具有高可扩展性 （网络规模&自组织）
l 适应强网络拓扑变化（节点移动&无线信道）
l 传感器网络路由中使用数据融合技术（数据为中心）
l 传感器网络中流量分布不对称 （数据收集网络&多源单Sink)
7. WSN路由协议的四种分类是什么，每一类有哪些典型的路由协议？
以数据为中心路由协议、集群结构路由协议 、地理信息路由协议 、QOS 路由协议。
以数据为中心路由协议:SPIN协议、DD协议。
集群结构路由协议：LEACH协议、TEEN协议。
8. SPIN协议是基于什么协议的改进，要改进的协议有什么缺点，SPIN协议如何改进？
SPIN协议是对Flooding协议的改进。
Flooding协议的缺点：
l 内爆：节点向邻居节点转发数据包，不管其是否收到过相同的
l 重叠：感知节点感知区域有重叠，导致数据冗余
通过和邻居节点的协商来减少Flooding带来的内爆和重叠的影响
9. SPIN协议中的元数据是什么？
元数据：一种对源数据的映射，比源数据短
10. SPIN协议的三部握手协议过程是怎样的？

节点A有新数据，通过ADV发布新数据信息，使用元数据
B节点收到ADV后，发现自己没有该数据，通过REQ向A请求新数据
A节点向B节点传送源数据
B节点融合新数据，并通过ADV发布新数据消息
如果节点有 ADV中描述的数据的副本就忽略该消息
11. SPIN协议的优缺点？
优点：
部分解决了内爆和重叠问题
不需要进行路由维护
对网络拓扑变化不敏感，可用于移动WSN
缺点：本质上SPIN还是向全网扩散新消息，开销比较大
12. SPIN协议的兴趣catch中的条目有哪些内容？
1) 时间戳：指示接收到相关兴趣消息的最近时间
2) 若干梯度域：
a) 每个梯度和其邻居节点相关联
b) 每个梯度中含有一个指定的数据传输率
3) 持续时间：该兴趣消息的有效期
13. DD协议通过SINK节点发送什么来启动路由建立过程？
查询消息
14. DD协议中的梯度域主要包括什么内容？
每个梯度和其邻居节点相关联，每个梯度中含有一个指定的数据传输率
15. DD路由机制可分为哪个阶段，每个阶段的具体内容是什么？

16. DD路由协议的优缺点？
优点
Ø 数据中心路由，定义不同任务类型/目标区域消息；
Ø 路径加强机制可显著提高数据传输的速率；
Ø 周期性路由：能量的均衡消耗；
缺点
Ø 周期性的洪泛机制---能量和时间开销都比较大；
Ø 节点需要维护一个兴趣消息列表，代价较大；
第二章练习2
1. LEACH算法的主要内容是什么？
1) 簇头节点作为一定区域所有节点的代理，负责和Sink的通信；
2) 非簇头节点可以使用小功率和簇头节点通信；
3) 簇头节点可以对所辖区域节点数据进行融合，减少网络中传输的数据；
4) 簇头选举算法的设计，要求保证公平性
2. LEACH算法如何进行簇头的选择？
对于传感器节点n选择[0，1]之间的一个随机数，如果选定的值小于某一个阈值，那么这个节点成为簇头节点，阈值计算如下：

k为一个网络中的簇头节点数的百分比，1/k代表传感器节点有机会再次参与簇头选择所需经历的轮数，r为当前轮数，G为前1/k轮中从未成为簇头的节点集合。
3. 采用LEACH算法的网络按照周期工作，每个周期分为两个阶段，这两个阶段的主要内容是什么？
簇头建立阶段：
节点运行算法，确定本次自己是否成为簇头；
簇头节点广播自己成为簇头的事实；
其他非簇头节点按照信号强弱选择应该加入的簇头，并通知该簇头节点；
簇头节点按照TDMA的调度，给依附于他的节点分配时间片；
数据传输阶段：节点在分配给他的时间片上发送数据
4. LEACH算法的优缺点是什么？
优点
Ø 优化了传输数据所需能量；
Ø 优化了网络中的数据量；
缺点
Ø 节点硬件需要支持射频功率自适应调整；
Ø 无法保证簇头节点能遍及整个网络；
Ø 周期性数据采集无法满足实时性
5. TEEN算法的主要内容是什么？
1) 在簇的建立过程中与LEACH协议相同；
2) 在通信阶段采用非周期性采集；
3) 设定采集数据的硬阈值和软阈值，提高应对突发的实时性。
6. 在TEEN算法中的硬阈值和软阈值分别指的是什么？
硬阈值：是被检测数据所不能逾越的阈值。在簇的稳定阶段，当节点首次检测到数据达到硬阈值，便打开收发器进行数据传送，同时将该检测值存入节点内部变量SV中。
软阈值：是规定被检测数据的变动范围。在后期检测数据再次达到硬阈值，且与SV变量差距大于等于软阈值时，将再次打开收发器进行数据传送。
7. TEEN优缺点：
Ø 优点：适用于实时系统（响应型），可以对突发事件做出快速反应；
Ø 缺点：不适用于需要持续采集数据（主动型）的应用环境。
8. APTEEN算法的主要内容是什么？
1) 结合了响应型（TEEN）和主动型策略(LEACH)的混合网络协议；
2) 簇头由基站（SINK）指定；
3) 基站为每一个节点指定TDMA时间片；
4) 基站发起数据查询，由节点采集感兴趣的数据；
5) 节点可响应查询数据库，对特殊事件直接上报。
9. 什么是APTEEN算法的主动型和响应型策略？
响应型策略：节点在检测到突发事件数据时会采用与TEEN相同的机制。
主动性型策略：定义一个计数器，节点每发送一次数据就将该计数器清零，当计数器时间到达时，不管当前数据是否满足软、硬门限的要求都会发送这个数据。
10. APTEEN优缺点：
优点：适用于实时系统（响应型）、周期型采集系统（主动型）的应用环境；
缺点：协议开销比较大
11. TTDD算法的主要内容是什么？
1) 传感器节点不移动，Sink节点移动；
2) 多Sink；
3) 以源节点为中心建立格状网；
4) 运用代理，实现对移动Sink的透明传输；
5) Sink通过泛洪查找感兴趣的事件，泛洪区域限定在一个网格区间；
12. TTDD算法的格状网建立过程是什么样的？

• 源节点B的坐标(x,y)；
• 网格的边长为
• B建立的格状网的交叉点坐标为
• 以B为中心建立网络的转发点选择与交叉点最近的点，如图中黑点
• 成为转发节点的点启动下一级转发节点的选取过程
13. 什么叫TTDD算法的上游节点和下游节点？
上游节点
Ø 转发节点在格状网建立阶段由源节点或者其它转发节点指定，这个指定本转发节点的源节点或者转发节点称为本转发节点的上游节点
下游节点
Ø 和上游节点的定义相反
14.TTDD算法用户获取传感数据的过程是怎样的？

15.TTDD如何实现对移动SINK的支持？
n 直接转发节点
Ø 第一个响应Sink查询的格状网中的转发节点
n 初级代理(PA)
Ø Sink节点指定的一个节点，负责接收直接转发节点发送过来的数据
n 直接代理(IA)
Ø Sink节点移动时动态指定IA，PA将数据传送给IA，由IA将数据提交给Sink。PA和IA可以是同一个节点。
16.TTDD算法的优缺点？
n 优点
Ø 提出了一种新的应用场景
Ø 支持多Sink以及Sink移动的网络环境
n 缺点
Ø 需要地理位置信息的支持
Ø 网格大小不容易确定
17.地理信息路由协议中节点通过哪些算法获致节点位置？
n 下列方法可确定节点位置
Ø GPS(Global Positioning System)
Ø 超声波三角定位系统
Ø 标定
18.地理位置信息路由协议的用途是什么？
Ø 作为其它路由算法的辅助
Ø 直接用于路由的计算
19.LAR算法的主要内容是什么？
Ø 结合地理位置信息控制洪泛路由算法的转发节点范围，降低网络开销；
Ø 假定源节点S知道目的节点D在t0时刻的位置(xd,yd)和平均移动速度v，则可以估算出t1时刻D可能出现的区域：以(xd,yd)为中心，以v(t1-t0)为半径的圆内。
Ø 源节点S发送的路由请求分组指明搜索的范围，其它节点接收到路由请求分组后，需要比较自己的位置是否在路由请求分组指明的搜索范围内，从而决定是否转发该分组。
20.GAF算法的主要内容是什么？
Ø 考虑到WSN中节点的冗余性，提出在维持网络连通性的前提下，利用节点的地理位置信息，适当关闭一些节点以降低节点的能量消耗，提高网络生存时间；
Ø 利用节点的位置信息，组成虚拟网络，网络中的节点对于中继转发而言是等价的；
Ø 这些节点通过分布式协商确定激活节点以及激活的时间。关闭的节点周期性地苏醒，和处于激活状态的节点交换角色以平衡能量消耗。
Ø 对于两个相邻的虚拟网络A和B，所有A中的节点都可与B中的节点通信，反之亦然，因此在每个网络中的所有节点对于所有路径来说是等价的。
21．在GAF算法中，若规定相邻网格中两个相隔最远的节点间的距离不能超过R，则虚拟网格边长r满足什么关系？

22.GAF算法的节点如何进行状态转换？

第二章练习3
1.GPSR算法的主要内容是什么？
Ø 贪婪算法：采用逐步构造最优解的方法，在每个阶段，都选择一个看上去最优的策略，最终获得最优解。
Ø 利用节点的地理位置信息
Ø 转发节点选取：
• 选择邻居节点中离数据包目的节点更近的点作为转发节点
2.什么是贪婪算法？
Ø 贪婪算法：采用逐步构造最优解的方法，在每个阶段，都选择一个看上去最优的策略，最终获得最优解。
3.GPSR算法的局部优化指的是什么，通过什么方法来解决？

4.边界转发时的右手法则是什么，怎样依据右手法则进行边界转发？
Ø 一个数据分组从节点y到达节点x；
Ø 下一条边的选择：
• 下一边是以x为定点，沿(x，y)逆时针方向上的第一条边，图中为(x，z)
Ø 后续各边同样依次法则确定

5.GPSR算法的优缺点是什么？
n 优点
Ø 采用局部最优的贪婪算法，不需要维护网络拓扑，路由开销小；
Ø 可适用于静态和移动的WSN网络；
n 缺点
Ø 需要地理位置信息的支持；
Ø 需要维护邻居节点位置信息；
6.GEAR算法的主要内容是什么？
n 结合了DD和GPSR算法的思想，并且在选路时考虑了节点能量的因素；
n 借鉴DD思想，采用查询的方法来建立从SINK节点到事件区域的路由；
n 借鉴GPSR思想，利用节点的地理位置信息及节点剩余能量信息，借鉴贪婪算法的思想建立查询消息到达目的区域的路径；
7.GEAR算法的前提条件是什么？
Ø 已知目标区域的位置信息
Ø 节点知道自己位置信息和剩余能量
Ø 节点间无线链路是对称的
8.GEAR算法的两个阶段分别是什么？
Ø 查询消息到达目的区域的路径
Ø 查询消息在目标区域的传播
9.GEAR算法的选路依据有哪些？
Ø 节点到查询区域通信能量能耗
Ø 节点本身的剩余能量
Ø 最小代价节点为转发节点
10.GEAR算法查询命令采用什么方式传送到目标区域，当发生路由空洞时如何解决？
n 查询命令传送到目标区域
Ø 贪婪算法－选择邻居
Ø 节点到达指定区域的代价
11.GEAR算法查询命令到达监测区域后通过哪两种方式传送？
洪泛方式，迭代地理转发
12.GEAR算法的优缺点？
n 优点
Ø 利用了位置信息，避免了查询消息的Flooding；
Ø 考虑了消耗的能量和节点剩余能量，均衡消息；
Ø 路径选择可达到局部最优；
Ø 迭代地理转发对洪泛机制的补充；
n 缺点
Ø 可能出现路由空洞（局部优化）；
Ø 不适合在移动WSN使用（节点缺乏足够的拓扑信息，局部优化）
13.现阶段WSN路由设计主要关注哪几个方面，有什么解决办法？
n 现阶段WSN路由设计主要关注下面几个方面
Ø 提高能量效率，实现网络负载的平衡，延长网络生存时间；
Ø 满足各种应用场景的参数指标(也就是QOS)；
Ø 实现一定程度的数据安全性。
n 一些解决办法
Ø 路由协议专用性设计
Ø 跨层设计
Ø 新技术开发（UWB等）
14.WSN路由协议未来的研究方向有哪些？
• 新型网络结构的提出
• 节点密集部署及空间多样性的考虑
• 网内存储及网内处理
• 时间和位置的同步
• 自组织与重配置
• 主动传感器网络
第三章练习1
1. 什么是MAC协议？
在无线传感器网络中，介质访问控制（MAC）协议决定无线信道的使用方式。MAC协议通过在传感器节点之间分配和共享有限的无线信道资源，构建起无线传感器网络通信系统的底层基础结构。
2. MAC层数据传输时不必要的能量损耗主要体现在哪些方面？
1) 空闲监听
2) 冲突
3) 控制开销
4) 串扰
3. 无线传感器网络的MAC协议分类方式有哪些？

4. 竞争型MAC协议的基本思想是什么？
基于竞争的随机访问MAC协议采用按需使用信道的方式，它的基本思想是当节点需要发送数据时，通过竞争方式使用无线信道，如果发送的数据产生了碰撞，就按照某种策略重发数据，直到数据发送成功或放弃发送。
5. CSMA/CA协议的中文英文名称各是什么?
带冲突避免的载波侦听多路访问(Carrier Sense Mutiple Access with Collision Avoidance，CSMA/CA)协议
6. 什么是CSMA/CA机制？
所谓的CSMA/CA机制是指在信号传输之前，发射机先侦听介质中是否有同信道载波，若不存在，意味着信道空闲，将直接进入数据传输状态；若存在载波，则在随机退避一段时间后重新检测信道。这种介质访问控制层的方案简化了实现自组织网络应用的过程。
7. IEEE 802.11在DCF工作方式下时，载波侦听机制通过哪两种方式来确定无线信道的状态？这两种方式通过什么协议层来提供？
在DCF工作方式下，载波侦听机制通过物理载波侦听和虚拟载波侦听来确定无线信道的状态。物理载波侦听由物理层提供，虚拟载波侦听由MAC层提供。
8. IEEE 802.11的立即主动确认机制和预留机制指的是什么？
802.11 MAC协议通过立即主动确认机制和预留机制来提高性能。在主动确认机制中，当目标节点收到一个发送给它的有效数据帧(DATA)时，必须向源节点发送一个应答帧(ACK)，确认数据已被正确接收到。
在预留机制中，节点A希望向节点B发送数据，节点C 在A的无线通信范围内，节点D 在节点B 的无线通信范围内，但不在节点A的无线通信范围内。
9. 无线传感器网络MAC协议的基本思想是什么？有什么优点？典型协议是什么？
基本思想
1) 发送时主动抢占，CSMA方式
2) 按需分配
优点
1) 网络流量和规模变化自适应
2) 网络拓扑变化自适应
3) 算法较简单
典型协议：SMAC、TMAC、PMAC、WiseMAC、Sift
10. SMAC协议的前提条件和基本思想是什么？
前提条件
1) 数据量少，可进行数据的处理和融合
2) 节点协作完成共同的任务
3) 网络可以容忍一定程度的通信延迟
基本思想
1) 周期性睡眠和监听 ；协商一致的睡眠调度机制（虚拟簇）
2) 自适应的侦听机制，减少信息的传输延迟
3) 带内信令(NAV)来减少重传和避免监听不必要的数据
4) 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
11. SMAC协议有几个主要的关键技术，每项关键技术的主要内容分别是什么？
关键技术一：周期性睡眠和监听
a) 一个周期内有睡眠和监听两种状态
b) 节点之间协同，保持监听同步
c) 同步调度，形成虚拟簇
d) 全监听周期，保证邻居发现
e) 降低功耗，增加延迟

关键技术二：
u 自适应监听
在一次通信过程中，通信节点的邻居（第三者）在此次通信结束后（根据RTS/CTS消息判断通信结束时间表）唤醒并保持监听一段时间。如果节点在这段时间接收到RTS帧，则可以立即接收数据，而不需要等到下一个监听周期，从而减少了两个节点间的数据传输延迟。
u 串扰避免
w 虚拟载波监听
w 信道忙时睡眠，避免接收串扰数据包
关键技术三：
u 消息传递
w 将长的信息包分成若干个短的DATA段
w 所有DATA使用一个RTS／CTS控制分组占用信道
w 每个DATA都有ACK保障传输成功
第三章练习2
1. TMAC协议的基本思想？
a) SMAC协议调度占空比固定，不能很好的适应网络流量的变化
b) 动态调整调度周期中的活跃时间长度
c) 在TA时间内没有发生激活事件则进入睡眠
2. TMAC协议中发送节点发送RTS后，未收到接收节点的CT，有哪些原因，如何处理？
发送RTS未收到CTS，应再发送一次
3.TMAC协议中的最短监听间隔TA如何确定？
TA >竞争信道时间 +RTS数据包长度 +收到RTS之后到CTS发出之前的准备时间
4. 什么是TMAC协议的早睡问题，产生的原因是什么，如何解决？
早睡问题：节点在邻居准备向其发送数据时进入了睡眠状态
解决办法：未来请求发送；满缓冲区优先；
5. PMAC协议的基本思想？
u SMAC调度占空比固定，TMAC早睡问题
u 引入模式信息，节点能够通过模式信息提前获知邻居的下一步活动，调度都根据模式信息来进行
6.PMAC协议的模式生成过程是怎样的？
1) 由一个二进制位串组成
2) 每一位表示节点在当前时隙应处于何种状态，1为监听，0为睡眠
3) 形式：0m1，m=0,1,…N-1，m代表串中0的个数
4) 每个节点启动时的模式串为1，表示流量很大
5) 节点根据网络流量更新模式
i. 在第一个时隙内无数据发送：更新模式为 01
ii. 在第二个模式中监听时隙内仍无数据发送：更新模式为 001；依此类推
7. PMAC协议如何进行模式交换？
1) 在当前周期结束时将进行广播来交换模式信息
2) 引入超帧STF ,分为两个子帧 PRTF和PETF
3) 模式重复时间帧PRTF，节点重复自己的模式
4) 模式交换时间帧PETF，邻居之间进行模式信息交换
8.WISEMAC协议的基本思想？
u 基于CSMA机制，使用前导采样技术
u 通过本地同步的广播获得最小的前导长度
u 随机的前导长度保证冲突避免
9.什么是WISEMAC协议的前导采样？
1) 对信道进行采样 ，在短时间内对无线信道进行监听
2) 所有节点都保持相同的采样时间Tw
3) 采样时监听到信道忙，节点会继续监听，直到接收到数据或者信道空闲
4) 数据包发送之前都要发送一个唤醒前导序列，该序列的长度和采样周期的长度相等，保证在数据部分到达时节点处于监听状态
10.SIFT协议的基本思想？
u 适用于事件驱动型传感器网络
u 出发点
w 空间和时间相关性
w 并非每个节点都要报告事件
w 时变性（节点的密度是时变的）
u 设计目的
w N个节点同时监测到一个事件，希望在最短时间内有R个节点(R<=N)无冲突发送事件消息
u 常规CSMA协议
w 在[1，CW]时间长度窗口内，等概率选择发送时槽
w 冲突时就倍增时间窗口大小CW，等概率选取发送时间
u Sift协议
w 固定长度的竞争窗口
w 不等概率选择时槽，在不同时槽采用不同的选择概率
11.分配型MAC协议的基本思想？
1) 将一个物理信道分为多个子信道
2) 将子信道静态或动态地分配给需要通信的节点，避免冲突
3) 根据网络通信流量最大限度地节省能量
12.什么是隐终端和暴露终端？
u 隐终端：在接收节点覆盖范围内而在发送节点覆盖范围外的终端节点。隐终端会产生隐发送和隐接收两种冲突状态。
u 暴露终端：在发送节点覆盖范围内而在接收节点覆盖范围外的终端节点。隐终端会产生暴露发送和暴露接收两种冲突状态。
13.SMACS协议的基本思想？
u 结合TDMA、FDMA的基本思想
u 假设每个节点都能在多个载波频点上进行切换
u 将每个双向信道定义为两个时间段
u 发现邻居后立即分配信道
u 每个链路都分配一个随机选择的频点，相邻链路都有不同的工作频点
14.SMAC协议如何建立链路？
1) 引入超帧的概念，用固定参数Tframe表示
2) 在上电后先进行邻居发现，每发现一个邻居就有一对节点形成一个双向信道
3) 在两个节点的超帧中为该链路分配一对时隙用于双向通信，这种不同步的时隙分配称为异步分配通信
4) 每对时隙都会选择一个随机的频点，减少邻近链路冲突 的可能
15.TRAMA协议的基本思想？
u 将一个物理信道分成多个时隙，通过对这些时隙的复用为数据和控制信息提供信道
u 每个时间帧分为随机接入和分配接入两部分，随机接入时隙也称为信令时隙，分配接入时隙也称为传输时隙
u 节点交换两跳内邻居信息和分配信息
u 采用流量自适应的分布式选举算法选择在每个时隙上的发送节点和接收节点
16.TRAMA协议由哪三部分组成？
u 协议NP(Neighbor Protocol)
u SEP分配交换协议
u AEA(自适应选举)算法
第三章练习3
1. DMAC协议的基本思想？
1) 适合于节点采集数据后，向一个sink节点汇聚的单向树状模式
2) 采用预先分配的方法来避免睡眠延迟
3) 引入了一种交错的监听睡眠调度机制，保证数据在多跳路径上的连续传输
2. DMAC协议的交错唤醒机制是什么？
1) 假设网络中的节点保持静止，且每个路由节点有足够的存活时间，可以在较长时间内保持网络路径不发生变化
2) 假设数据由传感器节点向唯一的sink单向传输
3) 假设各个节点之间保持时钟同步
4) 在一个多跳传输路径上，各个节点交错唤醒，如同链锁一样环环相扣，保证数据在树状结构上能持续传输，不被睡眠所中断
5) 每个间隔分为接收、发送和睡眠三个周期。
3. DMAC协议的自适应占空比是如何调整的？
1) 如果节点在一个发送周期内有多个数据包要发送，就需要该节点和树状路径上的上层节点一起加大发送周期占空比
2) 通过在MAC层数据帧的帧头加入一个标记(more data flag)，以较小的控制开销发送占空比更新请求。在ACK帧中加入同样的标记位
4. 什么是DMAC协议的数据预测机制？
1) 在数据采集树中，越靠近上层的节点，汇聚的数据越多，对树的底层节点适合的占空比不一定适合中间节点
2) 如果一个节点在接收状态下接收到一个数据包，该节点预测子节点仍有数据等待发送。在发送周期结束后再等待3u个周期，节点重新切换到接收状态
5. 什么是DMAC协议的MTS帧机制？
1) 必要性：虽然自适应占空比机制和数据预测机制考虑了冲突避免，数据采集树中不同分枝节点仍有冲突的可能
2) MTS帧只包含目的地址和MTS标志位。标志位为1时称为MTS请求，标志位为0时称为MTS清除
3) 发送或接收到MTS请求的节点每隔3u个周期就唤醒一次，只有MTS请求已经被清除时，节点才回到原来的占空比方式
6. ZMAC协议的基本思想？
1) 采用CSMA机制作为基本方法
2) 竞争加剧时使用TDMA机制
3) 引入时间帧，为节点分配时隙
4) 节点可以选择任何时隙发送数据
5) 在分配的时隙发送优先级更高
7. ZMAC协议的关键技术有哪些？
u 邻居发现
u 时隙分配：DRAND算法
u 本地时间帧交换
u 传输控制
u 局部同步
第四章
1. OSI参考模型的物理层指的是什么？无线传感器网络的物理层主要负责什么工作？

无线传感器网络物理层主要负责数据的调制、发送与接收
2. ISM的英文全称及中文名称是什么？

3. 什么是多径传播？
在超短波、微波波段，电波在传播过程中还会遇到障碍物 ，例如楼房、高大建筑物或山丘等，对电波产生反射、折射或衍射等,因此，到达接收天线的信号可能存在多种反射波（广义地说，地面反射波也应包括在内），这种现象称为多径传播。
4. 模拟调制有哪些典型的调制方式？数字调制有哪些典型的调制方式？
模拟调制：幅度调制（AM）、频率调制(FM)、相位调制(PM)。
数字调制: ASK、FSK和PSK。
5. UWB的英文全称及中文名称是什么？
超宽带（Ultra Wide Band：UWB）
6. UWB有两个标准共存，分别是什么？
以摩托罗拉（Motorola）为代表的DS-CDMA 方案
德州仪器（TI）与Intel支持的多频带OFDM 联盟(MBOA)的OFDM方案
7. 现有的扩频系统可以分为哪几种，英文简写是什么？
直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum：DSSS)简称直扩(DS)方式跳变频率(Frequency Hopping)工作方式，简称跳频(FH)方式；
跳变时间(Time Hopping)工作方式，简称跳时(TH)方式；
宽带线性调频(Chirp Modulation)工作方式，简称Chirp方式；
混合方式
8. 物理层的帧结构是什么样的，请画出示意图。