计算机网络与通信(第2版)习题参考答案

1.6 比较电路交换、存储转发交换、报文交换和分组交换的区别。

（1）电路交换的基本原理是在源端和目的端间实时地建立起电路连接，构成一条信息通道，

专供两端用户通信。通信期间，信道一直被通信双方用户占有，通信结束，立即释放。线路交换的特点是：数据传输可靠、迅速、有序，但线路利用率低、浪费严重，不适合计算机网络。

（2）存储转发交换是在传统的电路交换技术的基础上提出的。存储转发和电路交换的主要区别是：发送的数据与目的地址、源地址、控制信息按照一定格式组成一个数据单元（报文或报文分组）进入通信子网，通信子网中的结点要负责完成数据单元的接收、差错校验、存储、路选和转发功能。存储转发交换包括报文交换和分组交换两种。

（3）报文交换采用"存储-转发"方式进行传送，无需事先建立线路，事后更无需拆除。它的优点是：线路利用率高、故障的影响小、可以实现多目的报文；缺点是：延迟时间长且不定、对中间节点的要求高、通信不可靠、失序等，不适合计算机网络。

（4）分组交换中数据以短分组的形式传输，分组长度一般为1000 字节。如果发送端有更长

的报文需要发送，那么这个报文被分割成一个分组序列，每个分组由控制信息和用户数据两部分组成。分组交换适用于计算机网络，在实际应用中有两种类型：虚电路方式和数据报方式。分组交换的优点是：高效、灵活、迅速、可靠、经济，但存在如下的缺点：有一定的延迟时间、额外的开销会影响传输效率、实现技术复杂等。

2.1 （1）双绞线：是最常见的、最经济的传输媒质，主要用于网络和建筑物的通信线路；

（2）同轴电缆：主要应用于电视转播、长途传输、近距离的计算机系统连接、局域网等；3）光纤：主要用在长途电信中；

2.11 什么是扩频通信？基本的扩频技术有哪两种？试分析其基本原理。

扩频（spread spectrum）的基本思想是将携带信息的信号扩散到较宽的带宽中，用以加大干扰及窃听的难度。常见的扩频技术有跳频和直接序列扩频两种。

2.12 分析分组交换中数据报和虚电路两种不同工作方式的特点，并举例加以说明。

数据服务的特点：

（1）主机随时可发送数据；

（2）每个分组独立选择路由

（3）分组不一定按顺序到达目的主机

（4）某个分组可能丢失（不可靠服务）

虚电路服务的特点：

（1）先拨号建立电路，然后再通话

（2）分组都必须沿着虚电路传送，数据传送完毕后，释放虚链路

两者的比较：

（1）当报文短时，数据报既迅速又经济，虚电路太浪费网络资源（2）在进行存储转发时，数据报需要更多开销携带完整的地址信息，虚电路只需携带需电路号（3）数据报只承担端到端的差错，虚电路保证分组按顺序交付，不丢失，不重发

（4）虚电路对网络流量控制比数据报更容易

2.16 常见的光交换有几种方式？各有何优缺点？光交换技术可分成光的电路光交换（光路交换）和分组光交换两大类。

电路光交换方式采用OADM OXC等光器件设置光通路，在中间节点不需要使用光缓存，其交换方式与传统的电路交换技术相类似，目前光的电路光交换研究已经较为成熟。

分组光交换系统按照对控制处理以及交换粒度的不同可分为：光分组交换（OPS）、光突

发交换（OBS）和光标记分组交换（OMPLS。分组光交换与光电路交换相比，有着很高的资源利

用率和很强的适应突发数据的能力。

3.3 信道的数据率为4 kb/s ,且传播时延为20 ms,要使用停止等待机制达到至少50 % 的有效性，那么帧长度尺寸围为多少？

当发送一帧的时间等于信道的传播时延的2倍时,信道利用率是50%。或者说,当发送一帧的时间等于来回路程的传播时延时,效率将是50%。

20ms X 2 =40 ms

现在发送速率是4kb/s ,则每比特发送时间为：1/4000 = 0.25 ms

40/ 0.25 = 160 bit

故帧长要大于160bit 时,停止等待机制才能达到至少50%的有效性。

3.8 若P = 110011,而M = 11100011,计算CRC。

由于模式P=110011，共6bit，所以FCS R=5bit，所以要在信息码字后补5个0,变为00。用00 除以110011,余数为11010,即为所求的冗余位。

因此发送出去的CRC码字为原始码字11100011末尾加上冗余位11010，即10。

DTE数据终端设备；DCE:数据通信设备；EIA :美国电子工业协会；

ITU-T :国际电信联盟电信标准化部门；ISO:国际标准化组织。

4.6 试比较几种共享信道方法的特点。

受控多点接入主要采用轮询的方式,在线路上有一个轮询帧,各站有数据时才发送, 在网络通信量比较小时,工作效率较低。

ALOHA方式采用随机接入技术，是一种完全随机式分布控制的媒质接入方式，哪一个节

点想发送帧就发送，而不管其他节点和信道的状况，当发生数据碰撞时就要重新发送。

CSMA 也是采用的随机接入技术，它的基本原理是：任一个网络节点在它有帧欲发送之 前，先监测一

下广播信道中是否存在别的节点正在发送帧的载波信号。 如果监测到这种信号， 说明信道正忙，否则信道是空闲的。然后，根据预定的控制策略来决定是否发送数据。

令牌传递接入适用于环形网络，它有一个令牌在换上传递，令牌的忙或闲状态代表信 道是否空闲以供

节点站接入使用。

闲令牌到达某一个站，相当于把信道的使用权轮给了该节

点站。 4.7 试比较轮叫轮询和传递轮询这两种共享通道方法的优缺点。轮询与 ALOHA 相比，其优 缺点又如何？

1 、传递轮询与轮叫轮询的比较：

(1)

传递轮询的帧时延总是小于同样条件下的轮叫轮询的时延。 (2)

站间的距离越大，传递轮询的效果就比轮叫轮询的越好。 (3) 站间距离较小且通信量较大时，传递轮询带来的好处就不太明显。

传递轮询系统虽然具有较轮叫轮询系统更小的帧等待时延，

但由于其实现起来技术上比 较复杂，代价也较高，因此在目前实用的轮询系统中，主要还是使用轮叫轮询系统。

2 、传递轮询与轮叫轮询等方式有一个明显的缺点。 这就是当网络的通信量较小时， 轮 询系统的工作效率较低，因为各站基本上没有什么数据可发送，但轮询的信息始终不停地

在多点线路上传来传去。而

ALOHA 方式则采用随机接入方式，在网络通信量较小时，工作

效率较高。 4.12 100 个站分布在4 km 长的总线上，协议采用 CSMA/CD 总线速率为5 Mb/s ，帧的

平均长度为 1000 bit ，试估算每个站每秒钟发送的平均帧数的最大值。设传播时延为

5 s/km 。

解答：

因为传播时延为5 i s/km ，则传播速度为 2 108m/ s ，则

Rd 5 1 06 4 1 03

a 3 8 0.1

LV 1 103 2 108 1

整个总线网的吞吐率为S 1 a(2A 1 1) 0.69

因总线速率为5Mb/s ，且100个站点的100个帧的总长度为100000bit ，所以每个站每

100个站时，每站发送成功的概率为:

A (1 1/100)1001

0.369 秒钟发送的平均帧数最大值为:

5 10

6 0.69 1 105 34帧。