1、 1 第一章 1.1 答:通信网络由子网和终端构成(物理传输链路和链路的汇聚点),常用的通信网络有ATM网络, X.25 分组数据网络, PSTN, ISDN,移动通信网等。 1.2 答:通信链路包括接入链路和网络链路。 接入链路有:( 1) Modem 链路,利用 PSTN 电话线路,在用户和网络侧分别添加Modem 设备来实现数据传输,速率为 300b/s 和 56kb/s;( 2) xDSL 链路,通过数字技术,对 PSTN 端局到用户终端之间的用户线路进行改造而成的数字用户线 DSL, x 表示不同的传输方案;( 3) ISDN,利用 PSTN 实现数据传输,提供两个基本信道: B 信
2、道( 64kb/s), D信道( 16kb/s 或 64kb/s);( 4)数字蜂窝移动通信链路,十几 kb/s 2Mb/s;( 5)以太网,双绞线峰值速率 10Mb/s,100Mb/s。 网络链路有:( 1) X.25 提供 48kb/s, 56kb/s或 64kb/s 的传输速率,采用分组交换,以虚电路形式向用户提供传输链路;( 2)帧中继,吞吐量大,速率为 64kb/s , 2.048Mb/s;( 3) SDH(同步数字系列),具有标准化的结构等级 STM-N;( 4)光波分复用 WDM,在一根光 纤中能同时传输多个波长的光信号。 1.3 答:分组交换网中,将消息分成许多较短的,格式化的
3、分组进行传输和交换,每一个分组由若干比特组成一个比特串,每个分组都包括一个附加的分组头,分组头指明该分组的目 的节点及其它网络控制信息。每个网络节点采用存储转发的方式来实现分组的交换。 1.4 答:虚电路是分组传输中两种基本的选择路由的方式之一。在一个会话过程开始时,确定一条源节点到目的节点的逻辑通路,在实际分组传输时才占用物理链路,无分组传输时不占用物理链路,此时物理链路可用于其它用户分组的传输。会话过程中的所有分组都沿 此逻辑通道进行。而传统电话交换网 PSTN 中物理链路始终存在,无论有无数据传输。 1.5 答:差别: ATM信元采用全网统一的固定长度的信元进行传输和交换,长度和格式固定
4、,可用硬件电路处理,缩短了处理时间。为支持不同类型的业务, ATM 网络提供四种类别的服务: A,B,C,D 类,采用五种适配方法: AAL1 AAL5( ATM Adaptation Layer) ,形成协议数据单元 CS-PDU,再将 CS-PDU分成信元,再传输。 1.7 答: OSI 模型七个层次为:应用层,表示层,会话层,运输层,网络层,数据链路层,物理层。 TCP/IP 五个相对独立的层次为:应用层,运输层,互联网层,网络接入层,物理层。 它们的对应关系如下: OSI 模型 TCP/IP 参考模型 1.10 解: YttX 2c os2 YYX c os22c os21 应用层 表
5、示层 会话层 运输层 网络层 数据链路层 物理层 应用层 运输层 互连网层 网络接入层 硬件 2 X(1) 0 2 P 1/2 1/2 10212211 XE YXtX c os201 YYXtX c os22c os212 22102114 c o s4c o s2c o s21022221 YEYYEXXEtXtXE1.11 解: 0c o s2c o s dtwAdftwAtXEtm ccX ccccccXwAdwwtwAdftwAtwAtXtXEttRc o s22 1c o s22c o s21 c o sc o s,22 20)( 22 ARtXE X 显然, tX 的均值为常数,
6、相关函数仅与时差 有关,且为二阶矩过程,所以该随机过程是广义平稳的。 0s i nc o s.c o sc o s2. s i ns i nc o sc o s2.c o s2 1.TwTwAmiltd twTAmildttwtwTAmildttwATmiltXccTTT cTTT ccTTT cT cTT cccTTT ccTwAdtwwtwTAmildttwtwTAmiltXtXc o s21 c o s22c o s4. c o sc o s2.222故 tX 的均值和相关函数都具有各态历经性, tX 是各态历经过程。 1.12 解:定义:称计数过程 0, ttN 是参数为 0 的 Po
7、isson 过程,如果: ( 1) 00N ;( 2) 0, ttN 是平稳的独立增量过程; 3 ( 3) tNt , 0 服从参数为 t 的 Poisson 分布, ,2,1,0 ! kektktNP tk 0 !1! 1110 tteetktetektkektktNEttkktktkktk 22 tNEtNEtNDtD N ttteettk tettektkktNEtNtNEtNtNtNEtNEttkktktk 2222202!2!1 11 tttttD N 22 不妨设 ts ,则 tsstsstssstssNEsNDsNtNEsNEsNEsNtNNsNEsNsNtNNsNEtNsNEt
8、sR N,m i n 0 0,222222 ,m in , 2 tssttsR N 1.13 解:由 0, ttN 是强度为 的 poisson 过程及题设知, 0, ttY 和 0, ttZ 是一零初值的平稳的独立增量过程。又 0t , 2,1,0 !1!1!1!00 kekptmtpekptkitpekptppCeititNktYPitNPktYPptkmmtkki kikitkkikkitii即 0t , , pttY 故 0, ttY 是强度为 p 的 poisson 过程。 4 2,1,0 !1!1!11!100 kektpmptektpkiptektpppCeititNktZPit
9、NPktZPtpkmmtkki kikitkkikkitii即 0t , ,1 tptZ 故 0, ttZ 是强度为 p1 的 poisson 过程。 1.14 解: ,2,1,0 ! kektktNP tk 3 ( 1) 04 124 eeNP tt ( 2)定理:设 0, ttN 是参数为 0 的 Poisson 分布, ,2,1, nn 是其到达时间序列,则 ,2,1nn 服从 分布,即 n 的概率密度函数为: 0 00 !1 1 ttn tetf ntn n =1 tt eetf 33 1 0 1001 teededetF ttt t 0 1 331 tetF t 1.15 解:知道过
10、程现在的条件下,其“将来”的分布不依赖于“过去”。 状态转移图如下: 1当甲有一个球时,状态转移图如下: 0 13 / 53 / 52 / 52 / 55 0 1 23 / 41 / 41 / 43 / 41 / 41 / 21 / 44 / 94 / 90 1 2 311 / 94 / 94 / 91 / 91 一步转移概率矩阵如下: 01009/19/49/4009/49/49/100103 / 41 / 41 / 43 / 41 / 41 / 21 / 41 2 32 / 53 / 53 / 52 / 5321.16 解: Prim Dijkstra: Kruskal: 6 第二章 2.
11、1 答:有三种,分别是面向字符,面向比特,采用长度计数的组帧技术,其中采用长度计数的组帧方式开销最小。 2.2 答:接收字符串为: C0 C0 10 36 87 DB DC DB DC DC DD DB DD C0 7C 8D DC DB DC C0 恢复为: 第一帧:空 10 36 87 C0 C0 DC DD DB . 第二帧: 7C 8D DC C0 2.3 答:插入后: 011011111 0 0011111 0 101011111 0 11111 0 01111010 恢复: 01111110 11111 0 110011111 0 011111 0 11111 0 1100 011
12、11110 Flag Flag 1011111 0 2.4 答:在接收端,收到 015 后,如果下一位是“ 0”,就将该“ 0”删去,如果 是“ 1”,就表示一帧结束。按此规则: 011 011111 0 111111 011111 0 1 01111110 015 015 Flag 2.5 答: 1S 2S 3S 1C 2C 3C 4C 校验规则 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 3211 SSSC 32
13、2 SSC 313 SSC 214 SSC 该码的最小距离为 4。 2.6 解: 3243457344 11 DDDDDDDDDDDDSD 334567334567240 001DDDDDDDDDDDDDDD Dg DSD4 余数为 3D 2.7 证明:( 1)已知 DgDm a in d e rDg DDm a in d e rDC LiLii ReRe7 一个任意的数据多项式 100112211 KiiiKKKK DSSDSDSDSDS 其 CRC 多项式 101010Re ReReKiiiLiKiiLKiiiLDCSDgDSm a in d e rDgDDSm a in d e rDgD
14、DSm a in d e rDC( 2)将 iiLiLi CDCDCDC 0111 代入到 10Kiii DCSDC 中,得 iKiiiKiiLiLKiiLiLKiiKiiiLiLiCSDCSDCSDCSCDCDCSDC01011022101110100111又有 012211 CDCDCDCDC LLLL 对应可得 LjCSCKiijij 0 10 2.8 0 1 0 0 1A C KA C K N A K出 错A C KA A BCC在这种情况下,由于时延的影响,分组 B出错却导致分组 C 重发,最终分组 B丢失。 2.9 证:根据停等式 ARQ 协议,当序号采用模 2 表示时仍可正常运行
15、。描述如 下: 发端 A:( 1)置 SN 0;( 2)若从高层接收到一个分组,则将 SN 指配给该分组,若没有分组则等待;( 3)将第 SN 个分组装入物理帧中发送给接收节点 B;( 4)若从 B 接收到RN SN,则将 SN模 2加 1,返回( 2),若在规定时间内,并未收到 B的 RN SN 的应答,则返回( 3)。 收端 B:( 1)置 RN 0;( 2)无论何时从 A端收到一个 SN=RN 的分组,将该分组传送给高层,并将 RN 模 2 加 1;( 3)在接收到分组的规定有限时长内将 RN 放入一帧的 RN 域发送给 A,返回( 2)。 2.10 解:设任意一个分组平均需要发送 N
16、次才能成功,而一个分组发送 i 次成功 的概率为 11 i ,从而有 8 1 11i iiN 成功发送一个分组所需要的时间为 rNT ,故 rr TNT 1m ax2.11 与课本上图 2 11 的 a, c 图基本相同,只需将 A, B名字交换。 2.12 2.13 答: sT P 05.010643 2 0 0 3 3128 0 .0 0 26 4 1 0A C KTs s 015.0 ( 1)4102820 A CKP TT 个 ( 2) 61192820 A C KP TT 个 ( 3)当节点连续发送时,可以发送的帧最多 a. 1640005.0820 帧 0.082s 后可收到应答;
17、 b. 15769052.0820 帧 0.134s 后可收到应答。 2.14 答:停等式 ARQ 211max PU 返回 n ARQ 21 1121 121 11 1nPnPnnPn PU选择重传 ARQ 21 21121 1nPnnPUARPANET ARQ 27218 21 1827218 1即即PPU这里 DPTT, 所以 U 与误帧率及信道传播时延与数据帧的传输时延的比值 9 有关。 当 21n 时, 211 PU 与 PnPU 11 1 均小于 P1 ; 当 21n 时, 21 11121 1211 PnPnPnP所以,当 n 和 8 均大于 21 时,选择重传式 ARQ 和 A
18、RPANET ARQ 链路 利用率都最高,当 8n 时选择重传式 ARQ 链路利用率高,当 8n 时, ARPANET ARQ 链路利用率高。 2.18 答:( 1)在没有发生任何差错的情况下如下图所示: I N I TA C K DA C K II N I TA C K ID I S CA C K ID I S CA C K DA C K DU PU PD O W ND O W Nt在各种可能的差错下: D I S CA C K ID I S CA C K ID I S CA C K DD I S CA C K ID I S CA C K DA C K DD I S CA C K DA C
19、K DtD O W ND O W N可见,不论发生哪一种差错,每个节点最终都会认为链路处于 DOWN 状态。 ( 2)有两种可能情况 I N I TA C K DA C K II N I TA C K ID I S CA C K ID I S CA C K DA C K DU PU PtD O W ND O W NI N I TA C K DA C K II N I TA C K ID I S CA C K ID I S CA C K DA C K DU PU PtD O W ND O W N丢 失10 2.19 答:( 1) DISC DISC DISC DISC故障ACKD ACKD AC
20、KI ACKDACKIINTI故障 故障INTI D0INTID0RN1丢失( 2) 故 障X故 障X D 0故 障X D 0Y Y R N 1丢 失2.20 解:假定有 n 个节点交换 机,在题中所给的条件下,传输一个分组(从 源端到目的端)需要 (n-1)T 秒,传输两个分组需要 (n+1)T 秒,如此类推,传输 m 个分组需要 (n-1+2(m-1)T 秒,速率为 m/(n-1+2(m-1)T .若 mn,可以认为分组交付给目的地的速率最快为 1/2T 分组 /秒。 2.21 答: (1) 采用收数据转发发确认的机制,假定 B做完第二件事即转发后出现故障,则 A由于没有收到 B发回的确认
21、,在定时器溢出后将重发上一分组, B将这个分组作为新分组转发给 C,但 C 已在 B出故障那次收到了该分组。因此,造成 C 接收重复分组 。 ( 2)采用收数据发确认转发的机制,假定 B做完第二件事即发确认后出现故障,则 B不会向 C 转发该分组。而实际上 A又收到了 B发回的确认,所以 A继续发送下一分组。由此造成 C 丢失 B故障前的那个分组。 只有采用端到端的发确认消息的方法,在 AC 之间建立起一对 SN,RN(在运输层,参看课本 P77),才能保证在任何情况下数据都能从 A经 B正确无误地交付到 C。在第一种情况下,即使 A重发 B故障前那一分组, C 收到后也能根据 AC 之间的 SN,RN 辨认出这一重复分组而将其丢弃。在第二种情况下,只要 A没有收到 C 对 B故障前那一分组的确认 ,就会重复发送这一分组,直到收到 C对这一数据的确认。 2.23 解:设窗口为 n kb,则吞吐量为 1 2 8.022 5 621 2 0 nnTTnPD解出窗口为 58n
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