计算机网络(第二版)课后习题答案第二章

计算机网络第2章参考答案（高教第二版冯博琴）

1. 简述数据通信系统的主要构成。

答：数据通信系统的基本构成，包传输介质、传输设备（多路复用器、交换机）等及数据处理系统。

2. 什么叫码元速率？什么叫信息速率？两者有何关系？

答：

码元速率（RB）：又称为信号速率，它指每秒传送的码元数，单位为“波特”（Baud），也称波特率。

信息速率（Rb）：指每秒传送的信息量。单位为“bit/s”。

对M进制信号，信息代谢产物元速率两者的关系是：

Rh=RBlog2M

4. 在带宽为10MHz的信道上，如果使用4个电平的数字信号，每秒钟能发送多少比特？

答：参考p27公式,在多信号电平下，乃奎斯特公式为

其中c = 2w求得码元速率,继续乘可将之转换为信息速率。

W为带宽，M为电平个数，代入求解

码元速率为 c = 2*10 = 20 波特

信息速率为 C = 2 * 10*2 = 40 b/s。

5、一个数字信号通过信噪比为20db的3kHz信道传送，其数据速率不会超过多少？

答：参考P28 信噪比和db的关系

将20db代入，可求得信号/噪声(S/N) = 100；

代入香农公式求得20100 b/2

6、信道的通信方式有哪几种？在实际的网络中最常使用哪种方式？为什么?

答：信道的通信方式主要有单工通信、半双工通信以及全双工通信。在实际的网络中最常使用半双工方式。性价比最高。

注：目前局域网实际多选择全双工，因为现在大多数网络传输介质采用四线制或更多，保证了线路上可以分为两对（以局域网为例，一般都采用5类双绞线，发送和接受数据采用不同的线对）。全双工相当于是一个双车道。有了自己专有的行驶车道，你可以开自己的奔驰任意飞速行驶还要什么交通规则？这种情况下还使用CSMA/CD的规则那不是吃多了？窃以为：网卡在物理连接上后会有某种机制判断自己是处于双响单车道（半双工共享以太网）还是全双工交换式以太网！然后决定是否CSMA/CD！这个思路不晓得对不对？

7. 什么叫自同步法？自同步编码有什么特点？

答：自同步法是从数据信息波形的本身提取同步信号的方法。自同步编码要求在编码器进行编码信号传输系统中，从编码信号码元中提取同步信号。相位编码（或称相位调制）的脉冲信号以调相方法进行传输就是一例。

8. 通过比较说明双绞线、同轴电缆与光纤三种常用传输介质的特点。

答：参加p46 表2－1。

9. 无线介质与有线介质相比有何特点，在选择传输介质时应考虑哪些问题？

答：无线介质与有线介质相比最大的优势在于无需布线代谢产物复杂的传输环境。

选择传输介质时应重点考虑满足建网要求，包括：传输容量，传输效率，安全性，可靠性，价格，网络的扩展要求等。

13. 什么是交换？比较说明常见的交换技术各自的特点。

答：交换是按某种方式动态地分配传输线路资源，交换可节省线路投资，提高线路利用率。实现交换的方法主要有：电路交换、报文交换和分组交换。其中：

1）电路交换

在通信双方之间建立一条临时专用线路的过程。可以是真正的物理线路，也可以是一个复用信道。

特点：数据传输前需要建立一条端到端的通路。??称为“面向连接的”（典型例子：电话）

过程：建立连接→通信→释放连接

优缺点：

•建立连接的时间长；

•一旦建立连接就独占线路，线路利用率低；

•无纠错机制；

•建立连接后，传输延迟小。

适用：不适用于计算机通信，因为计算机数据具有突发性的特点，真正传输数据的时间不到10%。

2）报文交换

以报文为单位进行“存储-转发”交换的技术。在交换过程中，交换设备将接收到的报文先存储，待信道空闲时再转发出去，一级一级中转，直到目的地。这种数据传输技术称为存储-转发。

特点：传输之前不需要建立端到端的连接，仅在相邻结点传输报文时建立结点间的连接。??称为“无连接的”（典型例子：电报）。整个报文（Message）作为一个整体一起发送。优缺点：

•没有建立和拆除连接所需的等待时间；

•线路利用率高；

•传输可靠性较高；

•报文大小不一，造成存储管理复杂；

•大报文造成存储转发的延时过长，且对存储容量要求较高；

•出错后整个报文全部重发。

3）分组交换（包交换）

将报文分割成若干个大小相等的分组（Packet）进行存储转发。

特点：数据传输前不需要建立一条端到端的通路??也是“无连接的”。有强大的纠错机制、流量控制、拥塞控制和路由选择功能。

优缺点：

•对转发结点的存储要求较低，可以用内存来缓冲分组??速度快；

•转发延时小??适用于交互式通信；

•某个分组出错可以仅重发出错的分组??效率高；

•各分组可通过不同路径传输，容错性好。

•需要分割报文和重组报文，增加了端站点的负担。

分组交换有两种交换方式：数据报方式和虚电路方式

14. 说明在计算机网络中是否有真正的电路交换存在？为什么?

答：不存在。在计算机网络中主要使用存储转发方式进行数据传输。

15. 在数据通信系统中，完整的差错控制应该包括哪两个主要内容?

答：在数据通信系统中，完整的差错控制应该包括：差错的检查和差错的恢复。

16. 说明在网络中为什么使用检错码而不使用纠错码？

答：根据海明定理可知，要纠正n位错误远比监测n位错误复杂得多，需要加更多得冗余位。为了提高信道的利用率，在网络中主要使用检错码。

17. 简要说明循环冗余校验码的工作原理，并分析其检错能力。

答：

循环冗余编码一种通过多项式除法检测错误的方法。其核心思想是将待传输的数据位串看成系数为0或1的多项式，如位串10011可表示为f(x) = x4+x+1。发送前收发双方约定一个生成多项式G(x)（其最高阶和最低阶系数必须为1），发送方在数据位串的末尾加上校验和，使带校验和的位串多项式能被G(x)整除。接收方收到后，用G(x)除多项式，若有余数，则传输有错。

校验和计算方法如下：

（1）若G(x)为r阶，原数据为m位，其多项式为M(x)，则在原始数据后面添加r个0，实际传送数据为m+r位，相应多项式xr M(x)；

（2）按模2除法用对应于G(x)的位串去除对应于xr M(x) 的位串；

（3）按模2加法把xr M(x) 的位串与余数相加，结果就是要传送的带校验和的数据多项式T(x)。

T(x) = xr M(x) + [xr M(x) MOD2 G(x)

CRC的检错能力分析：

若发送为：T(x)；接收为：T(x) + E(x)；则余数为((T(x) + E(x)) / G(x)) = 0 + 余数(E(x) / G(x))。当余数(E(x) / G(x)) = 0时，则差错不能发现；否则，可以发现。

18. 某信道误码率为10-5，每数据报文长度为10kbi t s，那么：

（1）若差错都是单个错，则在该信道上传送的数据报文的平均出错率是多少？

（2）若差错大多为突发错，平均突发长度为100bits，则在该信道上传送的数据报文的平均出错率是多少？答：（1）10×103×10-5 ＝10-1

（2）10×103×10-5 ÷100＝10-3