西电通信网络基础答案

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，A TM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1.101.11)0=θd显然，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。

故()t X的均值和相关函数都具有各态历经性，()t X是各态历经过程。

1.12解：定义：称计数过程(){}0,≥t t N 是参数为()0 >λλ的Poisson 过程，如果： （1）()00=N ；（2）(){}0,≥t t N 是平稳的独立增量过程； （3）()t N t , 0≥∀服从参数为t λ的Poisson 分布， 不妨设t s ≤，则1.13 解：由(){}0,≥t t N 是强度为λ的poisson 过程及题设知，(){}0,≥t t Y 和(){}0,≥t t Z 是一零初值的平稳的独立增量过程。

又0>∀t ，即0>∀t ，()(),^pt t Y λπ故(){}0,≥t t Y 是强度为λp 的poisson 过程。

即0>∀t ，()()(),1^t p t Z -λπ故(){}0,≥t t Z 是强度为()λp -1的poisson 过程。

1.14解： ()()()Λ,2,1,0 !===-k e k t k t N P tk λλ（1）()()04124--===e e N P t t＝λ（2）定理：设(){}0,≥t t N 是参数为()0 >λλ的Poisson 分布，{}Λ,2,1,=n nτ是其到达时间序列，则()Λ,2,1=n n τ服从Γ分布，即n τ的概率密度函数为：n =11.15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： 一步转移概率矩阵如下： 1.16解：Prim —Dijkstra ： Kruskal ：第二章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 10 36 87 C0 C0 DC DD DB . 第二帧： 7C 8D DC C0 2.3答：插入后：0 0 0011111 0 1 0 11111 0 01111010恢复：01111110 11111 0 1 0 011111 0 11111 0 1100 01111110Flag Flag 1011111 02.4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 01111110015 015 Flag2.52.6解：()()()324345734411DDDDDDDDDDDDSD++++=++=++=()()DgDSD4∴余数为3D2.7证明：（1）已知()()()()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=+DgDmainderDgDDmainderDCLiLii ReRe一个任意的数据多项式()∑-=----=++++=1112211KiiiKKKKDSSDSDSDSDSΛ其CRC多项式()()()()()()()∑∑∑-=+-=-==⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=111ReReReKiiiLiKiiLKiiiLDCSDgDSmainderDgDDSmainderDgDDSmainderDC（2）将()()()()()iiLiLi CDCDCDC111+++=--Λ代入到()()()∑-==1KiiiDCSDC中，得又有()12211CDCDCDCDC LLLL++++=----Λ对应可得()LjCSCKiijij<≤=∑-=12.8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()11--i ρρ，从而有成功发送一个分组所需要的时间为r NT ，故r r T NT ρλ==1max2.11与课本上图2－11 的a ，c 图基本相同，只需将A ，B 名字交换。

2.122.13答：s T P 05.010*******=⨯=31280.0026410ACK T s ==⨯ s 015.0=τ （1）4102820=⨯++τACK P T T 个（2）()61192820=⨯++τACKPT T 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； b.15769052.0820=帧 0.134s 后可收到应答。

2.14答：停等式ARQα211max +-=PU返回n －ARQ ()()()()()()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+<-++-+≥-+-=21 1121121111αααn P n P n n P n PU选择重传ARQ()()()()⎪⎩⎪⎨⎧+<+-+≥-= 21211211αααn P n n P UARPANET ARQ ()()()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>+<+-≤+≥-=27218 211827218 1ααααα即即P P U这里D PT T =α, 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()α21+≥n 时，α211+-=P U 与()P n PU 111-+-=均小于P -1； 当()α21+<n 时，()()()()()ααα21111211211+-<-++-<+-P n P n P n P 所以，当n 和8均大于α21＋时，选择重传式ARQ 和ARPANET ARQ 链路 利用率都最高，当8>n 时选择重传式ARQ 链路利用率高，当8<n 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： 在各种可能的差错下：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 2.19答：（1） （2）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m>>n ，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，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。