通信网络基础-(李建东-盛敏-)课后习题答案

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TCP/IP参考模型1.10解：YttX2cos2YYXcos22cos21X(1)02应用层表示层会话层运输层网络层数据链路层物理层应用层运输层互连网层网络接入层硬件P1/21/210212211XE;YYXtXcos22cos21222102114cos4cos2cos21022221YEYYEXXEtXtXE1.11解：0cos2cosdtwAdftwAtXEtmccXccccccXwAdwwtwAdftwAtwAtXtXEttRcos221cos22cos21coscos,2220)(22ARtXEX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。0sincos..coscos2..sinsincoscos2..cos21..TwTwAmiltdtwTAmildttwtwTAmildttwATmiltXccTTTcTTTccTTTcTcTTcccTTTccTwAdtwwtwTAmildttwtwTAmiltXtXcos21cos22cos4..coscos2..222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0,ttN是参数为0的Poisson过程，如果：（1）00N；（2）0,ttN是平稳的独立增量过程；（3）tNt,0服从参数为t的Poisson分布，,2,1,0!kektktNPtk0!1!!1110tteetktetektkektktNEttkktktkktk22tNEtNEtNDtDNttteettktettektkktNEtNtNEtNtNtNEtNEttkktktk2222202!2!111tttttDN22不妨设ts，则tsstsstssstssNEsNDsNtNEsNEsNEsNtNNsNEsNsNtNNsNEtNsNEtsRN,min00,222222,min,2tssttsRN1.13解：由0,ttN是强度为的poisson过程及题设知，0,ttY和0,ttZ是一零初值的平稳的独立增量过程。又0t，2,1,0!!1!!1!1!00kekptmtpekptkitpekptppCeititNktYPitNPktYPptkmmtkkikikitkkikkitii即0t，,^pttY故0,ttY是强度为p的poisson过程。2,1,0!1!!1!!11!100kektpmptektpkiptektpppCeititNktZPitNPktZPtpkmmtkkikikitkkikkitii即0t，,1^tptZ故0,ttZ是强度为p1的poisson过程。1.14解：,2,1,0!kektktNPtk3（1）04124eeNPtt＝（2）定理：设0,ttN是参数为0的Poisson分布，,2,1,nn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：000!11ttntetfntntteetf33101001teededetFtttt01331tetFt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：012/53/53/52/52当甲有两个球时，状态转移图如下：0123/41/41/43/41/41/21/43当甲有三个球时，状态转移图如下：4/94/9012311/94/94/91/91一步转移概率矩阵如下：01009/19/49/4009/49/49/100104当甲有四个球时，状态转移图如下：3/41/41/43/41/41/21/41235当甲有五个球时，状态转移图如下：2/53/53/52/5321.16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：C0C0103687DBDCDBDCDCDDDBDDC07C8DDCDBDCC0恢复为：第一帧：空.第二帧：7C8DDCC02.3答：插入后：011011111000111110101011111011111001111010恢复：0111111011111011001111100111110111110110001111110FlagFlag101111102.4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：01101111101111110111110101111110015015Flag2.5答：1S2S3S1C2C3C4C校验规则100101101011010011110110011010101011111000000000001100113211SSSC322SSC313SSC214SSC该码的最小距离为4。2.6解：324345734411DDDDDDDDDDDDSD334567334567240001DDDDDDDDDDDDDDDDgDSD4余数为3D2.7证明：（1）已知DgDmainderDgDDmainderDCLiLiiReRe一个任意的数据多项式100112211KiiiKKKKDSSDSDSDSDS其CRC多项式101010ReReReKiiiLiKiiLKiiiLDCSDgDSmainderDgDDSmainderDgDDSmainderDC（2）将iiLiLiCDCDCDC0111代入到10KiiiDCSDC中，得iKiiiKiiLiLKiiLiLKiiKiiiLiLiCSDCSDCSDCSCDCDCSDC01011022101110100111又有012211CDCDCDCDCLLLL对应可得LjCSCKiijij0102.801001ACKACKNAK出错ACKAABCC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，从而有111iiiN成功发送一个分组所需要的时间为rNT，故rrTNT1max2.11与课本上图2－11的a