KOM - 7 Wireless and Mobile Networks Flashcards
(104 cards)
1
Q
Nevn tre fysiske utfordringer med trådløse lenker.
A
- Signalstyrke avtar med avstand og hindringer (path loss).
- Interferens fra andre enheter og signalstøy.
- Multipath-propagasjon – signaler reflekteres og forstyrrer hverandre.
2
Q
Hva er signal-to-noise ratio (SNR)?
A
Et mål på forholdet mellom signalstyrken og bakgrunnsstøyen. Høyere SNR gir lavere sannsynlighet for bitfeil.
3
Q
Hva er bit error rate (BER), og hvordan påvirkes det?
A
BER er sannsynligheten for at en bit mottas feil. Høyere SNR gir lavere BER. Mer avansert modulasjon gir høyere BER for samme SNR.
4
Q
Hva er “adaptive modulation”?
A
Når to enheter (A og C) ikke kan høre hverandre, men begge sender til samme mottaker (B), kan de forårsake kollisjoner uten å vite om det.
5
Q
Hva er en Basic Service Set (BSS) i 802.11-arkitekturen?
A
En BSS er en grunnleggende enhet i 802.11-arkitekturen og inneholder én eller flere trådløse stasjoner samt en base-stasjon kalt Access Point (AP).
6
Q
Hva er rollen til et Access Point (AP) i en BSS?
A
AP fungerer som en trådløs base-stasjon og kobler trådløse stasjoner i BSS-en til resten av nettverket via en switch eller router.
7
Q
Hva betyr det at en 802.11-stasjon er “assosiert” med en AP?
A
Det betyr at stasjonen er innen rekkevidde av AP-en og bruker den til å kommunisere med resten av nettverket.
8
Q
Hva er forskjellen på en infrastruktur-basert og en ad hoc trådløs LAN?
A
Infrastruktur-basert LAN bruker AP-er for å koble til nettet, mens ad hoc LAN er uten sentral kontroll og dannes spontant mellom enheter som kommuniserer direkte.
9
Q
Hva er typiske bruksområder for ad hoc-nettverk?
A
Ad hoc-nettverk kan oppstå i situasjoner uten tilgang til infrastruktur, som på konferanser, i tog, biler eller i felt der enheter ønsker å kommunisere direkte.
10
Q
Hva står SSID for, og hva brukes det til i 802.11-nettverk?
A
SSID står for Service Set Identifier og er navnet som identifiserer et trådløst nettverk. Hver AP har en SSID som klienter bruker for å finne og assosiere med nettverket.
11
Q
Hvorfor må hver trådløs enhet assosiere seg med en AP i et 802.11-nettverk?
A
En enhet må assosiere med en AP for å kunne sende og motta data via nettverket. Uten assosiasjon får ikke enheten tilgang til IP-nettverket.
12
Q
Hva menes med at 802.11-opererer i 2,4 GHz-båndet med overlappende kanaler?
A
802.11 definerer 11 kanaler i 2,4 GHz-båndet, men de fleste overlapper. Kun kanalene 1, 6 og 11 er gjensidig ikke-overlappende.
13
Q
Hva er en WiFi-jungle?
A
Et fysisk område hvor en enhet kan motta sterke signaler fra flere nærliggende AP-er, f.eks. i en kafé i en by med mange overlappende nettverk.
14
Q
Hva er forskjellen på passiv og aktiv scanning i 802.11?
A
- Passiv scanning: Enheten lytter etter beacon-rammer som sendes av AP-er.
- Aktiv scanning: Enheten sender ut en probe-forespørsel og venter på svar fra AP-er i nærheten.
15
Q
Hva inneholder en beacon-ramme, og hva brukes den til?
A
En beacon-ramme sendes jevnlig av AP-er og inneholder bl.a. SSID og MAC-adresse. Klienter bruker disse for å finne tilgjengelige nettverk og velge hvilket de vil assosiere med.
16
Q
Hvordan velger en trådløs enhet hvilken AP den skal assosiere med?
A
Vanligvis velger enheten AP-en med sterkest signal. Men dette kan være uheldig hvis AP-en er overbelastet, og andre teknikker kan brukes.
17
Q
Hva er passiv scanning i et 802.11-nettverk?
A
Det er når enheten lytter etter beacon-rammer sendt fra AP-er, og så sender en assosiasjonsforespørsel til den AP-en den ønsker å bruke.
18
Q
Hvilke steg inngår i passiv scanning?
A
- AP-er sender beacon-rammer.
- Enheten sender assosiasjonsforespørsel til valgt AP.
- AP svarer med assosiasjonsrespons.
19
Q
Hva er aktiv scanning i et 802.11-nettverk?
A
Enheten sender en probe-forespørsel til alle AP-er i nærheten. AP-er som mottar den svarer, og enheten velger deretter en å assosiere med.
20
Q
Hvilke steg inngår i aktiv scanning?
A
- Enheten sender probe-forespørsel.
- AP-er svarer med probe-respons.
- Enheten sender assosiasjonsforespørsel.
- Valgt AP svarer med assosiasjonsrespons.
21
Q
Hva skjer etter at en trådløs enhet har assosiert med en AP?
A
Enheten prøver å få en IP-adresse, ofte via DHCP, slik at den blir en del av subnettet til AP-en.
22
Q
Hvordan kan trådløse nettverk kreve autentisering før tilgang?
A
- MAC-adressebasert tilgang (ofte brukt i kaféer).
- Brukernavn og passord (ofte brukt i bedrifter).
- Autentisering håndteres ofte sentralt via RADIUS eller DIAMETER.
23
Q
Hva er CSMA/CA i 802.11-nettverk?
A
Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance – en random access-protokoll der stasjoner lytter før sending og forsøker å unngå kollisjoner ved å bruke forsinkelse før sending.
24
Q
Hvorfor bruker ikke 802.11 collision detection slik som Ethernet?
A
Fordi det er vanskelig å sende og lytte samtidig over trådløse kanaler, og fordi skjulte terminaler og fading gjør det umulig å detektere alle kollisjoner.
25
Hva skjer hvis det oppstår en kollisjon i 802.11?
Hele rammen sendes likevel. Hvis det ikke mottas ACK etter en viss tid, antas det at rammen ble tapt, og den sendes på nytt.
26
Hva er SIFS i 802.11 MAC-protokollen?
Short Inter-frame Spacing – et kort tidsintervall som mottakeren venter før den sender et ACK etter å ha mottatt en gyldig dataframe.
27
Hva er formålet med link-layer acknowledgments i 802.11?
For å sikre at mottakeren faktisk mottok rammen, da feil er vanlige i trådløse kanaler. ACK sendes hvis rammen er korrekt mottatt.
28
Why is SIFS (Short Inter-frame Spacing) used in 802.11 wireless networks?
SIFS is a very short, fixed wait time used before sending time-critical responses (like ACKs). It gives the receiver time to process a frame and respond before other devices can access the channel, ensuring reliable and orderly communication.
29
How does CSMA/CA work in 802.11 wireless networks?
1. The station first senses the channel.
2. If the channel is idle, it waits a short time (DIFS) and transmits the frame.
3. If the channel is busy, the station:
* Waits for DIFS after the channel becomes idle.
* Picks a random backoff time (counted in slots).
* Starts counting down only while the channel is idle.
4. When the backoff reaches 0, the station sends the full frame.
5. If an ACK is received, the transmission was successful.
6. If no ACK is received, the station retries with a larger backoff interval.
30
Why doesn’t 802.11 use collision detection like Ethernet (CSMA/CD)?
1. Half-duplex limitation:
A wireless adapter cannot send and listen at the same time — the transmitted signal is much stronger than any received one, making collision detection impractical.
2. Hidden terminal and fading:
Even if a device could listen while sending, it might not detect all collisions due to hidden nodes or signal fading. Thus, 802.11 uses collision avoidance (CSMA/CA) instead.
31
Hva er problemet med skjulte terminaler i trådløse nettverk?
Skjulte terminaler er noder som ikke hører hverandre, men som begge er innenfor rekkevidde av en felles AP. De kan sende samtidig og skape kollisjoner fordi de ikke vet om hverandre.
32
Hva står RTS og CTS for, og hva brukes de til?
RTS står for “Request to Send” og CTS for “Clear to Send”. De brukes for å reservere kanalen og unngå kollisjoner, spesielt ved skjulte terminaler.
33
Hvordan fungerer RTS/CTS-protokollen i 802.11?
Senderen sender en RTS til AP-en → AP sender CTS til alle → Alle som hører CTS holder seg stille → Senderen sender DATA → Mottaker sender ACK.
34
Hvilke to fordeler har RTS/CTS-mekanismen?
1. Reduserer problemet med skjulte terminaler.
2. Eventuelle kollisjoner skjer kun med korte RTS/CTS-rammer, ikke med lange DATA-rammer.
35
Når brukes RTS/CTS vanligvis i praksis?
Den brukes som regel kun når DATA-rammen overstiger en viss lengde (RTS-threshold). Mange enheter har en terskel større enn maks rammelengde, så RTS/CTS brukes sjelden i praksis.
36
Hva er en point-to-point link, og hvordan skiller den seg fra en broadcast-lenke?
En point-to-point link kobler kun to nettverksenheter direkte, uten deling av medium. Det gir eksklusiv kommunikasjon, uten kollisjoner, og krever ikke MAC-baserte multiple access-protokoller. I motsetning deler broadcast-lenker (som WiFi eller Ethernet med hub) medium mellom flere enheter og krever kollisjonskontroll.
37
Hvor mange adressefelt finnes i en IEEE 802.11-ramme, og hvorfor?
Fire. Tre brukes i infrastrukturmodus:
* Adresse 1: mottaker (til AP eller mottakende stasjon)
* Adresse 2: avsender (fra stasjon eller AP)
* Adresse 3: routerens MAC (videre routing)
Den fjerde brukes ved ad hoc-nettverk.
38
Hva inneholder 802.11-rammens Payload og CRC-felt?
Payload inneholder vanligvis en IP-datagram eller ARP-pakke. CRC (32-bit) brukes til å oppdage bitfeil, som er vanligere i trådløse nettverk.
39
Hvorfor er CRC spesielt viktig i 802.11-rammer?
Fordi trådløse lenker har høyere sannsynlighet for bitfeil enn kablede lenker, og CRC gjør det mulig å oppdage feil i rammen.
40
Hva er formålet med Duration-feltet i en 802.11-ramme?
Det spesifiserer hvor lenge mediumet vil være opptatt med overføringen – brukt av andre noder for å unngå sending i denne perioden.
41
Hva inneholder adresse 1 i en 802.11-ramme (infrastrukturmodus)?
MAC-adressen til mottakeren av rammen (f.eks. en trådløs stasjon hvis AP sender, eller AP hvis stasjonen sender).
42
Hva inneholder adresse 2 i en 802.11-ramme (infrastrukturmodus)?
MAC-adressen til avsenderen av rammen (enten stasjonen eller AP-et, avhengig av hvem som sender).
43
Hva inneholder adresse 3 i en 802.11-ramme (infrastrukturmodus), og hvorfor er det viktig?
Adresse 3 inneholder MAC-adressen til den opprinnelige avsenderen eller endelige mottakeren av IP-datagrammet – altså en overordnet kommunikasjonspartner. Den brukes for å videresende datagrammer mellom det trådløse nettverket og f.eks. en router eller internett. Dette gjør det mulig for AP-et å vite hvor datarammen skal i det kablede nettet (eller hvor den kom fra).
44
Hva brukes adresse 4 til i en 802.11-ramme?
Kun i ad hoc-modus eller ved AP-til-AP-kommunikasjon. Den brukes ikke i vanlige infrastruktur-baserte nettverk.
45
What is the purpose of the Sequence Number field in a 802.11 frame?
It helps the receiver distinguish between a newly transmitted frame and a retransmission, just like in reliable transport protocols.
46
Why might a sending station transmit multiple copies of the same frame?
Because acknowledgments (ACKs) can get lost, leading the sender to assume the frame was not received.
47
What does the Duration field in a 802.11 frame indicate?
It specifies the time needed to transmit the current frame and the ACK, allowing the sender to reserve the channel.
48
What kind of information is included in the Frame Control field of an 802.11 frame?
It includes subfields like protocol version, type, subtype, to/from AP indicators, retry, power management, and whether encryption (WEP) is used.
49
What is the function of the Type and Subtype fields in the 802.11 Frame Control field?
They indicate the kind of frame (e.g., RTS, CTS, ACK, data, association).
50
What does the WEP bit in the 802.11 frame control field signify?
It indicates whether encryption is used for the frame.
51
What allows a wireless host to move between APs in the same IP subnet without changing its IP address?
The APs are connected by a non-routing switch, meaning all APs are in the same subnet.
52
What does a host do when it moves from one BSS to another?
It disassociates from the old AP and associates with the new AP, keeping its IP address
53
Why can ongoing TCP connections remain active during a move within the same subnet?
Because the IP address does not change, so TCP sessions are unaffected.
54
How does a switch learn that a host has moved to a new AP?
The new AP sends a broadcast Ethernet frame with the host’s MAC address, prompting the switch to update its forwarding table.
55
What challenge does a switch face when a host moves between APs?
The switch must update its MAC-to-port mapping so that future frames are sent to the correct AP.
56
Why isn’t the switch immediately aware that H1 has moved from AP1 to AP2?
Switches learn MAC addresses from incoming traffic; they don’t know about wireless associations.
57
Hva er formålet med rate adaptation i 802.11-nettverk?
Å automatisk justere overføringsraten basert på kanalens kvalitet og SNR, for å opprettholde lav bitfeilrate og høy ytelse.
58
Hva skjer i 802.11 rate adaptation hvis to rammer ikke blir bekreftet?
Overføringsraten senkes til neste lavere nivå.
59
Når øker 802.11 overføringsraten igjen etter fallback?
Når 10 rammer på rad blir bekreftet, eller en timer utløper, økes raten til neste nivå.
60
Hvilken annen mekanisme i nettverk ligner på 802.11 rate adaptation?
TCP congestion control – begge øker raten til noe “dårlig” skjer, og senker den da.
61
Hva er hovedmålet med power management i 802.11?
Å redusere tiden en node må være aktiv og dermed spare strøm.
62
Hvordan signaliserer en node at den går i dvalemodus?
Den setter power management-bit i 802.11 frame-headeren til 1.
63
Hva gjør et tilgangspunkt (AP) når en tilkoblet node går i dvale (sleep mode)?
AP slutter å sende rammer til noden og lagrer (buffer) alle rammer ment for noden, slik at de kan leveres når noden våkner igjen.
64
Når våkner en node opp fra dvalemodus?
Rett før AP sender et beacon frame, som vanligvis sendes hvert 100 ms.
65
Hva er en mobil enhet (User Equipment, UE) i 4G LTE?
En smarttelefon, nettbrett eller annen IP-kapabel enhet som kobler seg til mobilnettverket og inneholder et SIM-kort med en unik IMSI.
66
Hva er oppgaven til en base station (eNodeB) i 4G LTE?
Den gir trådløs tilgang til mobilnettverket, håndterer radioressurser og danner IP-tunneler fra mobil enhet til kjernenettverket
67
Hva er Home Subscriber Server (HSS)?
En database i hjemmenettverket som lagrer informasjon om abonnenten, som IMSI og autentiseringsdata.
68
Hva gjør Serving Gateway (S-GW)?
Den videresender brukerdata mellom basestasjonen og PDN Gateway, og fungerer som en IP-ruter i kjernenettverket.
69
Hva gjør PDN Gateway (P-GW)?
Den gir mobil enhet en IP-adresse, kobler til internett, og fungerer som NAT-ruter for å skjule mobilitet.
70
Hva er funksjonen til Mobility Management Entity (MME)?
Den autentiserer enheter (sammen med HSS), holder oversikt over hvor enheten befinner seg, og setter opp datatunneler.
71
Hva menes med paging i LTE-nettverk?
Prosess der MME prøver å finne en sovende enhet ved å sende en melding gjennom basestasjonene.
72
Hva er forskjellen mellom brukerplanet og kontrollplanet i LTE?
Brukerplanet frakter data mellom mobil og internett, mens kontrollplanet håndterer autentisering og mobilitet.
73
Hva er de tre delene av lenkelaget i LTE?
Packet Data Convergence, Radio Link Control og Medium Access Control.
74
Hva gjør Packet Data Convergence (PDCP)-laget i LTE?
Komprimerer IP-headere og krypterer/dekrypterer IP-datagrammer for å redusere båndbreddebruk og sikre datatrafikk.
75
Hva er funksjonene til Radio Link Control (RLC)-laget i LTE?
Fragmenterer og setter sammen IP-datagrammer, og tilbyr pålitelig dataoverføring via ARQ-protokoll (ACK/NAK).
76
Hva er hovedoppgavene til MAC-laget i LTE?
Tidsplanlegging (forespør og bruker sendespor) og feilkorrigering med redundante bits.
77
Hvordan bruker LTE tunneler i dataplanet?
IP-datagrammer fra mobilen kapsles inn med GTP-U og sendes som UDP til Serving Gateway. På mottakssiden pakkes de ut igjen og sendes videre til mobilen.
78
Hva er TEID i LTE?
Tunnel Endpoint Identifier – en unik ID for hver tunnel i LTE-nettverket, brukt for å identifisere tunneler mellom to endepunkter.
79
Hva står OFDM for, og hva er dets rolle i LTE?
OFDM står for Orthogonal Frequency Division Multiplexing og brukes i LTE for å sende signaler på tette frekvenskanaler uten å forstyrre hverandre, takket være ortogonaliteten mellom kanalene.
80
Hvor lang er en typisk tidsluke (time slot) i LTE, og hva betyr det for overføringsraten?
Hver tidsluke er på 0,5 ms. En mobil enhet kan tildeles én eller flere slike luker, og flere tildelte luker gir høyere overføringsrate.
81
Hvor ofte kan tidsluker reallokeres i LTE?
Tidsluker kan reallokeres så ofte som hver millisekund, noe som gir høy fleksibilitet og mulighet for tilpasning til kanalforhold.
82
Hva bestemmer hvilke enheter som får sende i en gitt tidsluke i LTE?
Det avgjøres av planleggingsalgoritmer (schedulers) som er implementert av leverandøren eller operatøren, og som kan ta hensyn til kanalforhold og QoS-prioriteringer.
83
Hva er de tre hovedfasene i LTE Network Attachment?
1) Tilkobling til basestasjon, 2) Gjensidig autentisering med MME, 3) Konfigurering av databanen fra enheten til PDN-gatewayen.
84
Hva gjør en mobil enhet i den første fasen av LTE-tilkobling?
Den søker på alle frekvensbånd etter en primærsynkroniseringssignal som sendes hvert 5. ms av basestasjoner, og bruker denne til å finne en basestasjon å assosiere med.
85
Hva skjer i den gjensidige autentiseringsfasen i LTE-tilkobling?
Basestasjonen og MME kontakter HSS for å bekrefte identiteten til den mobile enheten og sikre at både enheten og nettverket stoler på hverandre.
86
Hva skjer i databanekonfigurasjonsfasen i LTE-tilkobling?
ME kontakter PDN-gatewayen, og det opprettes to tunneler: én fra mobilen til basestasjonen og én videre til PDN-gatewayen. Enheten kan deretter sende/motta IP-datagrammer.
87
Hva er hensikten med søvnmoduser i LTE-enheter?
Å redusere strømforbruk ved å minimere hvor ofte radioen i den mobile enheten må være aktiv for sending, mottak og kanalsensing.
88
Hva er ‘discontinuous reception state’ i LTE?
En “lett søvn”-tilstand hvor mobilenheten sover og våkner med jevne mellomrom (typisk flere hundre ms) for å lytte etter nedlastet data fra basestasjonen.
89
Hva er ‘idle state’ i LTE?
En “dyp søvn”-tilstand som aktiveres etter 5–10 sekunder uten aktivitet, hvor mobilenheten sjelden sjekker kanalen og kan miste koblingen til basestasjonen.
90
Hva må en mobil enhet gjøre etter å ha vært i ‘idle state’?
Den må gjenopprette assosiasjon med en basestasjon og lytte etter paging-meldinger for å vite om den må våkne helt og motta data.
91
Hva er de tre hovedmålene for 5G?
10× høyere bitrate, 10× lavere latency og 100× økt trafikkapasitet sammenlignet med 4G.
92
Hva er forskjellen mellom FR1 og FR2 i 5G?
* FR1: 450 MHz – 6 GHz, brukes i de fleste tidlige utrullinger.
* FR2: 24 – 52 GHz (millimeterbølger), tilbyr høyere hastigheter, men har kortere rekkevidde og er mer utsatt for forstyrrelser.
93
Hva er ulempene med millimeterbølger i 5G?
Kort rekkevidde og høy følsomhet for forstyrrelser fra regn og vegetasjon.
94
Hva står eMBB for, og hva er målet?
Enhanced Mobile Broadband – gir høyere ned-/opplastingshastigheter og støtter apper som 4K-video og VR.
95
: Hva er URLLC, og hvilke bruksområder har det?
Ultra Reliable Low-Latency Communications – for ekstremt latensfølsomme applikasjoner som autonome kjøretøy og fabrikkautomasjon.
96
Hva er mMTC, og hva er det ment for?
Massive Machine Type Communications – gir smalbåndsforbindelser for IoT-enheter med lavt strømbehov og høy tetthet.
97
Hva er kapasitetsformelen som brukes i 5G?
Kapasitet = celletetthet × tilgjengelig spektrum × spektral effektivitet,
der kapasitet måles i bps/km².
98
Hvorfor fører millimeterbølger til økt celletetthet i 5G?
Fordi millimeterbølger har kort rekkevidde og lett blokkeres av hindringer, må det brukes flere basestasjoner.
99
Hvordan øker 5G spektral effektivitet uten å øke effekten?
Ved å bruke MIMO og beamforming: mange antenner sender målrettet til brukeren i stedet for i alle retninger.
100
Hvor mange brukere kan en 5G-basestasjon sende til samtidig med MIMO?
10–20 brukere i samme frekvensbånd.
101
Hvorfor brukes små celler (small cells) i 5G, og hva er typisk avstand mellom dem?
For å fylle dekningshull i urbane områder. Avstanden kan være 10–100 meter mellom små celler.
102
Hva er en viktig arkitektonisk forskjell mellom 4G og 5G core?
5G Core har full separasjon mellom kontrollplanet og brukerplanet og består av virtualiserte, programvarebaserte nettverksfunksjoner.
103
Hva gjør User-Plane Function (UPF)?
Håndterer dataplan og muliggjør desentralisert pakkeprosessering ved nettverkskanten.
104
