《宽带网络技术》作业题解答(陈柏年)

《宽带网络技术》作业题解答浙江传媒学院陈柏年第一章数据通信基础作业题3、什么是数字信号？什么是模拟信号，它们之间的区别是什么？答：模拟信号是指在时间和幅度上都连续变化的信号。

数字信号是指在时间和幅度上都离散的信号。

模拟信号和数字信号两者之间的区别：7、数据通信系统的主要质量指标有哪些?它们各指什么?答：主要质量有有效性和可靠性两类指标：（一）有效性质量指标：指在给定的信道内能够传输消息的内容，用传输速率衡量。

有效性主要是指传输速率。

1、码元速率（符号速率、波特率、传码率、码率、信号速率或波形速率）：信道每秒钟内所传送的码元（或符号）的数目，单位为波特［Bd］或［码元/秒］。

2、信息速率（传信率、比特率）：信道每秒钟内所传送的信息量，单位为［比特/秒］（bit/s 或bps）。

3、数据传送速率：单位时间内在数据传输系统中的相应设备之间传送的比特、字符或码组平均数，单位：bit/s、字符/秒或码组/秒；4、功率利用率：在保证系统传输质量的条件下，系统所需要的最低归一化信噪比Eb/N0（每比特能量与噪声功率强度之比）。

CNR =（Eb /N0）（R/B）5、频带利用率：单位时间（秒）、单位频带宽度（Hz）上传输信息量（或码元）的速率，通常用符号η表示，单位为bps/Hz（或Bd / Hz）。

η＝比特率（或波特率）/信道带宽（二）可靠性质量指标：指在给定的信道内接收信号的准确程度，用误码率衡量。

可靠性主要是指传输的差错概率。

1、误码率（码元差错率）：在系统传输的码元总数中发生差错的码元数所占的比例；误码率=单位时间内接收的错误码元数/单位时间内传输的总码元数2、误比特率（误信率，或信息差错率）：系统在传输过程中发生差错的比特数占传输总比特数的比例；BER=接收端出现的差错比特数/ 总的发射比特数3、误字符率（误码组率）：系统在传输中发生差错的差错的字符数占总字符数的比例；误字符率（误码组率）=单位时间内接收的错误字符（码组）数/单位时间内传输的总字符（码组）数×100%10、设在125μs内传输256个二进制码元，试计算比特速率为多少？若该信码在4s内有5个码元产生误码，试问其误码等于多少？答：比特率R b =波特率R B=256/（125×10-6）=2.048×106 bit/s=2.048MbpsPe=错码个数/传输的总码元数=5/（4×2.048×10-6）=0.61×10-6误码数=256×0.61×10-6=156.25×10-6=1.56×102=0.0156个12、假设频带宽度为1024kHz的信道，可传输速率为2048kbit/s，试问其频带利用率为多少？答：B=1024[kHz]，R b=2048[kbps]，η=R b /B=2048/1024=2[bps/Hz]第二章计算机网络基础作业题5、什么叫网络的体系结构答：网络体系结构三要素：（1）层次，（2）同层协议，（3）相邻层接口网络体系结构：计算机网络的层次、协议和接口及服务的集合。

14、画出802.3MAC帧结构，简述各字段意义。

答：MAC帧结构（8个字段）各字段意义：1、前导码PA（Preamble）―7字节。

1和0交互使用，接收站通过该字段知道导入帧，并且该字段提供了同步化接收物理层帧接收部分和导入比特流的方法。

2、帧起始定界符SFD（Start-of-Frame Delimiter）―1字节。

1和0交互使用，结尾是两个连续的1，10101011，表明帧的开始。

3、目标地址DA（Destination Address）―6字节。

DA 字段用于识别需要接收帧的站。

4、源地址SA（Source Addresses）―6字节。

SA 字段用于识别发送帧的站。

5、帧长/类型（Length/Type）―2字节。

如果是采用可选格式组成帧结构时，该字段既表示包含在帧数据字段中的MAC 客户机数据大小，也表示帧类型ID。

6、LLC PDU数据（Data ）―是一组n（46≤n ≤1500）字节的任意值序列。

帧总值最小为64字节。

7、填充：当LLC PDU数据长度小于46字节时，加以填充，内容不限，以保证来得及检测冲突。

8、帧校验FCS （Frame Check Sequence）―4字节。

该序列包括32位的循环冗余校验（CRC）值，对上述除前导码外的6个字段进行CRC循环冗余码校验。

由发送MAC 方生成，通过接收MAC 方进行计算得出以校验被破坏的帧。

18、什么是DDN？DDN有什么特点？DDN提供那几种网络业务？答：数字数据网（DDN）是利用数字传输技术提供半永久性数字电路连接，以传输数据信号为主的数字传输网络。

DDN的5个特点：（1）透明传输网，（2）传输速率高，网络时延小，（3）非常适合于流量大和质量高的数据通信，（4）同步数据传输网，不具备交换功能，（5）网络运行管理简便。

DDN的3种网络业务：（1）点对点专用电路业务，（2）帧中继业务，（3）压缩话音/G3传真业务。

22、什么是帧中继？帧中继有何特点？使用帧中继的条件是什么？答：帧中继：在OSI第二层上以简化的帧方式传送和交换数据单元的一种数字交换技术。

分组交换的升级技术，在中间节点对数据无误码纠错，提供用户信息流的双向传送，且保持原顺序不变的一种分组交换技术。

帧中继特点：高效性，经济性，可靠性，灵活性，长远性。

使用帧中继的两个最基本的条件：（1）优质的链路条件，能保证优良的传输性能。

如光纤线路环境下，通信误码率很低，出错的概率很小，无需网络进行点对点的纠错重发。

（2）高智能、高处理速度的用户设备，也即计算机终端系统的差错恢复能力。

如局域网，它们本身具有数据通信协议如TCP/IP、SNA/SDLC可以实现纠错，流量控制等功能，一旦网络出现错误（几率很小），可以由终端的用户设备纠错。

30、ISDN的基本接口是什么？B通道和D通道的作用是什么？答：ISDN基本接口：把现有电话网的普通用户线作为ISDN用户线而规定的接口，是最常用、最基本的用户-网络接口。

它由两个B通路和一个D通路（2B+D）构成。

最高信息传递速率=64×2+16=144kbit/s。

“通路”：提供业务用的具有标准传输速率的传输信道。

B通路：传送话音、数据等用户信息的基本通路，传输速率是64kbps。

D通路：传送公共信道信令、分组数据或低速的遥控遥测数据的控制数码通路，速率为16kbps或64kbps。

第三章TCP/IP网络技术作业题10、一个组织申请到一个B类地址，管理机构打算产生最大数目的子网，而每一个子网至少有500台主机，试找出满足此条件的最佳掩码。

答：根据主机数=500=256+128+64+32+16+4=［111110100］2∵ 29＞500＞28，∴至少要保留9位主机号，B类地址有16位主机号，应向主机ID 借用的位数=16－9＝7，即有7位主机号作为子网号。

子网掩码=［11111111 11111111 11111110 00000000］2＝255.255. 254.016、RIP的目的是什么？答：RIP是一种实现原理和配置方法都非常简单的距离—向量（distance-vector）协议，使用单一路由metric（跳数hop count）来衡量源网络到目的网络的距离。

RIP通过广播UDP 报文来交换路由信息，每30秒发送一次路由信息更新。

RIP最多支持的跳数为15，跳数16表示不可达。

RIP目的是在自治系统内部执行路由功能，比较适用于简单的校园网和区域网，但并不适用于复杂网络的情况。

21、试述RSVP与QoS的区别。

答：资源预留协议（RSVP）是一种用于互联网上为保证QOS而进行资源预留的传输层信令协议。

RSVP属OSI 七层协议栈中传输层；支持因特网控制协议，如ICMP、IGMP 或者路由选择协议。

RSVP 允许主机在网络上请求特殊服务质量用于特殊应用程序数据流的传输。

RSVP是非路由协议，它同路由协议协同工作，建立与路由协议计算出路由等价的动态访问列表，路由器也使用RSVP 发送服务质量（QOS）请求给所有结点（沿着流路径）并建立和维持这种状态以提供请求服务。

通常RSVP 请求将会引起每个节点数据路径上的资源预留。

QoS（Quality of Service）服务质量，一种针对网络业务的安全控制机制，网络与用户之间以及网络上互相通信的用户之间关于信息传输与共享的质量约定。

QoS用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术，包括传输的带宽、传送的时延、数据的丢包率等。

它提供了针对不同用户或者不同数据流采用相应不同的优先级，或者是根据应用程序的要求，保证数据流的性能达到一定的水准。

当网络过载或拥塞时，QoS 能确保重要业务量不受延迟或丢弃，同时保证网络的高效运行。

22、试述IPv4向IPv6过渡时采用的策略有哪些？答：（1）双协议栈：使一部分主机（或路由器）装有两个协议栈，一个IPv4和一个IPv6。

双协议栈主机（或路由器）在交界处同时运行IPv4和IPv6协议，既可以与IPv6的系统通信，又可以与IPv4的系统通信。

（2）隧道技术：在IPv4网络中开通隧道，进行数据报的封装和解封，可分为自动隧道技术和配置隧道技术。

（3）首部转换：将IPv6分组的首部转换为IPv4首部。

第四章ATM网络技术1、简述ATM的定义。

ATM有哪些特点？ATM定义：“以信元为信息传输、复接和交换的基本单位的转送方式”。

1、面向连接的通信方式2、长度固定的分组交换方式3、可实现VP / VC 两级交换4、采用统计时分复用方法5、可综合多种业务，提供较低延迟6、保证服务质量(QoS)，支持多种网络技术4、什么是虚通路和虚信道？VP：在一条物理线路上具有相同的VPI的信元所占有的一个传输子通道。

VC：一个VPC中传送的具有相同的VCI的信元所占有的一个传输子信道。

7、ATM的业务有哪几种？A级：恒定比特率（CBR ）业务。

要求端点间直接定时，比特率恒定，支持面向连接的业务。

B级：可变比特率（VBR ）业务。

要求端点间直接定时，比特率可变，支持面向连接的业务。

C级：可用比特率（ABR ）业务。

不要求端点到端点的定时关系，比特率可变，面向连接的数据服务。

D级：未定比特率（UBR ）业务。

不要求端点间的定时关系，比特率可变，无连接数据业务。

X级：ATM适配层，话务类型（CBR或者VBR）和定时要求都在此级由用户定义。

Y级：允许网络提供的A TM层传递特性在接续建立后发生变化。

16、ATM管理网中，OAM的功能有哪些？OAM信元流是如何分级的？ATM的OAM功能：AIS—前向报告缺陷指示、RDI—后向报告远端缺陷指示、连续性检验、环回、前向性能监控、后向性能报告、激活/去活。