通信网络基础课后答案.doc-资料库

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，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,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 参考模型应用层运输层互连网层网络接入层硬件

1.10 解：   tX  2 cos  2 Yt    1 X  2 cos  2   Y   2 cos Y X(1) P 2 0 1/2 1/2 10  2 1 2 1 2  XE    1 ;   1 2   X  tX   tXtXE   1  2     0 Y     1  2  E  2 0  X 1 2 Y cos  cos 2 1   2  2 2   2   cos  XE  2 14       tXE       A       , ttR X       tXtXE   1   2     2 A  cos  2 tw c       A cos   wtw   c c 2      A  cos  w  c  )( tXE  2  R X   0  2 A 2  1.11 解：   tm X  cos  tw c      d f    cos  tw c  d    0 Y  2 cos Y   4 E  cos 2 Y     A  2    cos tw c 1 2      f    d   2 A 2 w  c cos d   显然，  tX 的均值为常数，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。   tX   1 .. mil 2 T T  Amil .. 2 T T  T   T A cos  tw c  dt    cos T    T cos tdtw c  .. mil T  Amil .. 2 T T  cos A T   cos T  sin  Tw c Tw c  0 tw c cos   sin tw c sin  dt     tXtX      T  T  T  T 2 Amil ..  2 T T  2 Amil  .. 4 T T  1 cos 2 A 2 w  c cos  tw c      cos tw c   dt     cos  2  wtw  c c 2   cos  dt w  c 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    tN , t 0 是参数为   0 的 Poisson 过程，如果：（1）   0 0  N ；（2）    tN , t 0 是平稳的独立增量过程；（3） , 0 t  tN 服从参数为 t 的 Poisson 分布，

   tNP   k  k  ,2,1,0 k e   t  t  ! k   t  ! k t   k k e t     e t   t  k  et   1  t     t     !1 k  1 k  t  0 2 k k   k e t         tNE  1 k  et    2    tNE    tN   t   ! k 0            tND tDN tNE               2 1 tNE tNtNE    k t     1 k  ! k 0 k    2 t et t         tDN t t  t t   e             t   k e   t t t  2 2 2     tNtNE      t   e  2 t t     1     k  2     tNE    2 t   k   !2   k t   不妨设 t s  ，则    , tsRN         t                      0 tN sN NsNE tNsNE                    2 0 sN sNE NsNE tN                      sNE sND sN tNEsNE     2 s s s s    2 min st st    ts ,    s 2 2 2     sN   , tsRN   2   st min  , ts  1.13 解：由    tN , t 0 是强度为的 poisson 过程及题设知，    tY , t 0 和    tZ , t 0 是一零初值的平稳的独立增量过程。又    tYP   k     tNP 0t ，    tYPi      tNk   i    0 i  i   t  ! i  k e   ki   pt  ! k 0t ，   ^ tY  即  1  p ki   k k i t   pCe   1  t     m  0 m  tp  ! m 故    tY , t  0  pt  ,   k   pt  ! k   k pt  ! k t   e ki      1 tp     ! k i    ki  pt   e k  2,1,0 是强度为 p 的 poisson 过程。    tZP   k      0 i     t  ! i  k  ki    1     tNP    tZPi      tNk   i i t   Ce k i  1  k  pp ki     1   tp ! k  t   e   m  0 m   pt  ! m   1    k k  t   e   ki   pt   i   k ki   ! k e  1     tp k  2,1,0  tp  ! k  tp !  即 0t ，   ^ tZ   1   tp , 故    tZ , t 0 是强度为 p1 的 poisson 过程。

1.14 解：    tNP   k  k  t  t  k  ! e k  ,2,1,0 3  NP （1）   4   0  t   e  12  e t 4 ＝（2）定理：设    tN , t 0 是参数为   0 的 Poisson 分布， , nn ,2,1 是其到达时间序列，则  ,2,1nn 服从  分布，即 n 的概率密度函数为：   t  f  n n 1     t  t    e    !1 n    0  t  t  0 0    t f  1  33 e t     e t    tF  1  t   e    d   tF  1   3 1  e  3 t e   d       e  t 10  e  t  t  0 t 0   t  0 1.15 解：知道过程现在的条件下，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： 2> 当甲有两个球时，状态转移图如下： 3> 当甲有三个球时，状态转移图如下：一步转移概率矩阵如下：

0 0 9/49/49/1 0 0 0 0 9/19/49/4 0 0 1 1             4> 当甲有四个球时，状态转移图如下： 5> 当甲有五个球时，状态转移图如下： 1.16 解：Prim—Dijkstra： Kruskal：

2.1 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 . 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 01111110 Flag 1011111 0 Flag 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  S S 2 1 S 3  S 2  S 1  S 1 S 3 S 3 S 2 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 该码的最小距离为 4。 1 1 1 0 0 1 0 0 C 1 C 2 C 3 C 4 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 2.6 解：   DDDSD   4 4 3  D  1  7 D  5 D  4 D   DD 3 4  2 D  D  1  3 D 7 4 D  2 D  D  1 6 5 4     0 D 5 D 7 D 6 0 0 D D D D D   3 D D 4   3 3 D D 3    DSD 4 Dg  余数为 3D 2.7 证明：（1）已知   DC i   Re mainder    L i DD    Dg    Re mainder      Li  D    Dg 

一个任意的数据多项式  DSDS  K 1   K 1   DS K 2  K  2    1 SDS 1   0 1 K  i  0 i DS i  DC   Re mainder L  DDS     Dg       Re mainder 其 CRC 多项式  Re mainder    1  K  i  0 Li  DS  Dg i     1  K  i  0   DCS i i K 1   i  0 i DDS i    Dg L              （2）将   DCDC     i 1 L  i L 1       i CDC 1   i 0 代入到  DC     DCS i i  中，得 1 K  i  0  DC    DCS i   i 1 L  L 1       i CDC 1    i 0   DCS i   i 1 L  L 1   K 1   i  0 DCS i   i L  2 L  2    K 1   i  0 DCS i   i 1  K 1   i  0 CS i  i 0 K 1   0 i  1  K  i  0 又有   DCDC  L 1  L 1   DC  L 2 L  2    CDC 1  0 对应可得 C j 2.8 1 K   i  0 CS i   i j 0  j L 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。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 次才能成功，而一个分组发送i 次成功的概率为  1  1 i ，从而有  

N   i 1    1 i   i  1  成功发送一个分组所需要的时间为 rNT ，故  max  1 NT r   T r 2.11 与课本上图 2－11 的 a，c 图基本相同，只需将 A，B 名字交换。 2.13 答： TP  3  05.0 s ACKT  128 64 10  3  0.002 s .0 s 015 3200 10 64  820 （1） T P T  ACK   2  410 个 820 P T  （2）  T （3）当节点连续发送时，可以发送的帧最多 6119   个 ACK 2    a. b. 820  05.0 820  .0 052 16400 帧 0.082s 后可收到应答； 15769 帧 0.134s 后可收到应答。 2.14 答：停等式 ARQ U max  返回 n－ARQ U  选择重传 ARQ U  ARPANET ARQ U  1 P  21  1 P    1 n P   1 n    1     21    1     n  21     P  n  1 P   n  21    1 P      1 P n      21   n n  21   21      P 8  21    即 8  21    即  1        18   21   P     7 2 7 2 这里 T T D P , 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有关。当  21n 时， U  1 P  21  与 U  1   n P P 1  1  均小于 P1 ；当  21n 时， 1 P  21     1 n   1   21     P  n  1 P     1 n  21   P 

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