通信网络基础-(李建东-盛敏-)课后习题答案

通信网络基础-(李建东-盛敏-)课后习题答案LT

t

tk

tk1EN

k0

ek!

k1

ek!

tk

k1!etett0D tNtEN2tENt2N

EN2

EN

Nt1N

ENt Nt

ENt

t

tk2 k

k

et

2et

k! k2!k0

k2t2etettt2 D tt2tt2tN

t，则R tNNNN

E NsN0 NtNs EN2sENsENtNsNsENs2stss2s2st2stt R s,tstmins,tN解：由poisson和t是一零初值的平稳的独立增量过程。又t0，PYtk

kNii0

kk

etCkpk

ik

pt

et

1p

tiki

ik!ik

mm

ikkptk

et

1pt

pt

kept

kk!m0

k!即

0Y故ppoisson过程。PZtk

kNii0

ti

1ptk ptik etCki

1

kpik

etk!

ik!ik

ik 1pk!

kketk

m0

mm!

1pk!

e

p

k0,1,2即

0Z故tpoisson过程。

k3

tk!

et

k0,1,2,（1）0e12t＝4（2）定理：Nt,t是参数为0的Poisson分布， ,n,,是其到达时间序列， n,,服n n从分布，即 的概率密度函数为：nf et

tn1

t0n 0 t0 f 3e3tet1Ftt edtedet

1et

t01 0 0F1

3

1e3t t0状态转移图如下：1>1>当甲有一个球时，状态转移图如下：2/53/5012/53/51/23/41/41/41/23/41/41/40121/41/43/43>当甲有三个球时，状态转移图如下：4/94/94/914/91/901231/94/91一步转移概率矩阵如下：0 1 0 0 1/9 4/9 4/9 00 4/9 4/9 1/9 0 0 1 0 4>当甲有四个球时，状态转移图如下：1/21/23/41/41/41231/41/43/43/52/5233/52/5232/53/5解：Prim—Dijkstra：Kruskal：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。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：0111111011111011001111100111110111110110001111110Flag Flag101111102.4答：在接收端，收到015后，如果下一位是“0是“1011011111011111101111101011111102.5答：S015S1 2S3015C1FlagC C2 3C100101 1010110 1001111 0110011 0101010 1111100 0000000 0011001 1

该码的最小距离为4。校验规则4C S S112S3C S22S3C S S313C S S412D4SDD4D3D校验规则4C S S112S3C S22S3C S S313C S S412D3D4D2D1D70D6D5D40D3D4SD

D70D6

D5

D4

D3D3

余数为D3

Di

DL

DiL（）已知Ci

D Remainder

gD

RemaindergD

K1一个任意的数据多项式SD

SK

DK1S

K2

DK2 SD1S1

i0

SDiiK1

SDi

DL

SD

DL

0 i CD Remainder

g

Remainder

gD 其CRC多项式 K1 DiL K1 Remainder

Sii0

g

SCi Dii0

K

将C

D

iL1

DL1Ci1

DC0

C

SCii0

D中，得 K1

CD S C

DL1

CiDCiii0

L1 1 0K1

C

DL1

K1

C

DL2

K1

CD

K1

Ci0

i

i0

i L2

i i0

i 0i0CD

L1

DL1

L2

DL2C1

DC0

C K1Sj ii0

ij

0jLAA0A1B0C0C1出错ACKACKNAKACK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。ARQ2下：发端（）置S＝0（）若从高层接收到一个分组，则将SN（）将第SN个分组装入物理帧中发送给接收节点（）若从B接收到N≠SN，则将SN模2加1，返回2，若在规定时间内，并未收到B的N≠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。Ni次成功的概率为1i1，从而有Ni1

i1i11成功发送一个分组所需要的时间为

NTr

max

1 NT Tr r2－11a，cA，B名字交换。3200 1282.13答：TP

64103

0.05s T 0.002s 0.015sACK 64103（1）TP

820T ACK820

104个P

TACK

2

6119个当节点连续发送时，可以发送的帧最多820a.0.0516400帧 0.082s后可收到应答；820b.0.05215769帧 0.134s后可收到应答。2.14ARQ

U max

1P1 1P n 1n1P返回n－ARQ U

P

n

11

1n1PP nUn1PARQ

1

nP 8即7ARPANETARQ

UPU

2 712

8

1

即2T这里TPD

,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。n

U1P U

1

1P当 时

1

1均小于 ；n 1P 当 时当 时

P

n1P1

1

1n8均大于ARQARPANETARQn8ARQn8时，ARPANETARQ链路利用率高。2.18（）在没有发生任何差错的情况下如下图所示：UPDOWNUPDOWNINITACKDACKIDISCACKIACKDtINITACKIUPDISCACKDDOWN在各种可能的差错下：在各种可能的差错下：DOWNDISCACKIDISCACKIDISCACKIACKDACKDtDISCACKDDISCACKDDISCACKDDOWN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UPDOWNINITACKDACKIDISCACKIACKDtINITACKIUPDISCACKDDOWNUPDOWNINITACKDACKIDISCACKIACKDt丢失INITACKIDISCACKDDOWNUP2.19（）DISC 故障 DISC INTI 故障 DISC INTI D0 故障 DISC INTI D0丢失ACKD ACKD ACKI ACKD ACKI RN1（（2）故障X故障XD0故障XD0丢失YYRN1n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)Tm个分组需要(n-1+2(m-1))Tm/(n-1+2(m-1))Tm>>n1/2T分组秒。采用收数据－转发－发确认的机制，假定BAB发回的确认，在定时器溢出后将重发上一分组，BCCBC（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,R（在运输层，参看课本P7，才能保证在任何情况下数据都能AB。在第一种情况下，即使AB故障前那一分组，CACSN,RN辨认出这一ACBC一数据的确认。nkb，则吞吐量为120 n nT D P

n256

20.128

58。12B 9 超时后门限窗口为9KBK/ 门限窗口长6口窗塞拥01 2 3 4 5 6 7 8传送次数/次2.26答：在差错控制时，ARQ协议用于保证分组的正确传输，它侧重于分组的内容；在流控时，ARQ用于减缓网络中分组的发送速度，侧重于网络的状态。3.1解：顾客到达率为＝5人/分钟200.5015分钟little3.5（1）①10个相等容量的时分复用系统：1

NT75人1000 1

150 5对于一个session而言，平均服务时间为 s，分组到达率为 分组/秒。 5103 5 5/2

60 2N

55/21N 1 2littleT

5/25sN 1 5 2 1 15522队列中的平均分组数为：5522

WQ

T

②统计复用：1

1000 1

150平均服务时间为

s，分组到达率为10 分组/秒。N

50103 50251 T

60N1sN

5025 1

251 1 1 W T 25 Q 25 50 2（2）①时分复用：

1 1000 1

250 25对于分组到达率为250分组分钟的session，平均服务时间为

s，分组到达率为 分组/秒。 25/6

N 5 6

5103 5

60 6N525/

5 T

s 25/6 5N 1 25 6 1 255566 W5566Q

T

1 1000 1 s

5 分组/秒50分组/session

5103

5 ，分组到达率为

60 6 。 5/6 1 N 1/5 6N

55/65

T

5/6

25sN 1 5 6 1 1 Q

T

625530②统计复用：1

1000 1

25 5平均服务时间为

s，分组到达率为 5 5分组/秒。 50103 50 6 6N

2550

1 T

N1s 25N 1 1 1 1 W T 25 Q 25 50 23.13证明：设第i个用户到达系统时，第l个用户正在接收服务，其剩余服务时间为R，此时等待队列中有N 个用户。i i设第k个用户的服务时间为X ，用户i的等待时间为：kWRi

NRi

i1XkkiNi

W

E

i1

XENi i

k i ikiNi令i,WlimW，有i iWRXNQ

R1N

R

1WRW W R1假定系统有稳态解，且具有各态历经性，则剩余服务时间r可用下图表示：X1r(τX1X1 X2 τ在区间平均剩余服务时间为：R 1trd1t1X2t t

tM

2 ii11 M

Xi

1 1 1R i 2 t

i1M

X2 2 2 211 W2

2 1

3.17解：ACE：100个/分 ADE：200个/分BCEF：500个分 BDEF：600个分AACEFDBr xss

1002005006001400个分

703个/秒 100个分 200个分 500个/分AC AD BC 600个分BD

600个分 DE

800个/分 1100个分EF /s60s1000bit3000个分1ij1 N

100 1

N

11AC 3000100 29

CE 4

EF 191 4 1 1N AD 14

N NDE 11

N 4 BD 5ijN ij

1

11

41

111

1.748i,j

29 4 14 11 5 4 19 个N 1.748个T r

70个/3

＝0.075sTT2ms0.077s 1 1 1 1 T N 2ms N 2msACE AC

AC AC

CE CE CE1 1

1

ms11

12ms0.050s50 29 50 50 4 50TADE

0.053s TBCEF

0.087s

BDEF

0.090s4.1答：固定多址接入协议可以保证每个用户之间的公平性（每个用户都分配了固定的资源）特流的业务的传输，对于用户数较少且数量大致固定，每个用户业务量较大的情形是一种有效的方法。它对于突发性数据业务的传输，通常会有较大时延。若已分配固定信道的用户没有通信，那么这些资源就会浪费，若有限的信道资源被分配完毕，那么新的用户将不能通信。1000bit10bit/s100sALOHA

10.1842e 有效的信道速率为 96000.184/s N1766.4个101ALOHAe

0.368 有效的信道速率为 96000.368/s N3532.8个10答：稳定的多址协议是指对于给定到达率，多址协议可以保证每个分组的平均时延是有限的。ALOHA

1e的到达率都是稳定的。根据该算法，

Gn

1，其稳定的最大通过率为e 。答：CSMA决定分组是否发送。CSMAALOHA输，它首先检测信道是否空闲，如果信道有其他分组在传输，则该节点可以等待信道空闲后再传输，这样可以减少要发送的分组与正在传输分组之间的碰撞，减少发送的盲目性，提高系统利用率。答：CSMA方法要求收发共享一个信道，时延小。因为卫星信道的传播时延非常大，因而在不同的监测点上同一信号出现或消失的时刻是不同的。在CSMA协议中，影响系统性能的最重要的参数是载波检测时延，因此CSMA不适于卫星信道。LANMAN就会有相同的吞吐量。一、填空题1、移动通信方式的种类有集群移动通信、公用移动通信、卫星移动通信、无绳电话 和寻呼系统。FDMA、TDMA和CDMA。移动通信网络的服务区域覆盖方式一般分为大区制、小区制和蜂窝式的小区制。根据蜂窝移动通信系统发展的历史、现状和未来趋势，可将其划分为以下三代。第一代 模拟动通信系统；第二代数字移动通信系统 ；第三代数字蜂窝式移动通信系统数字蜂窝移动电话系统GSM标准的制定是由移动特别小组完成的。该小组成立于1982年，它求制定 900MHZ频段 的公共欧洲电信业务规范标准。蜂窝移动通信系统主要由交换网络子系统NSS、 无线基站系统BSS和移动台MS等三大部分组成。移动台有车载式、 手提式、便携式等三种形式。移动电话系统的漫游方式有两种，一是自动漫游方式，二是人工漫游 方式。CDMA移动通信系统由扩频、多址接入、蜂窝组网和频率再用等几项技术结合而成。在SIM卡中存储有用户的 密钥 和 个人信息算法。66、空分多址方式是指在卫星上安装 多个天线，覆盖区分别指向地球表面上的不同域。VSAT，意译应是甚小口径天线地球站。通信系统的三大硬件设备是指交换系统、传输系统、 终端设备。电信网的拓扑结构主要是星型网、 网状网、复合网 和蜂窝网。蓝牙技术产生于1994年Ericsson推出了解决无线连接问题的技术开发计划，产生了进无线连接 与个人连接的想法。“蓝牙”是一种短距离无线通信技术标准的代称，蓝牙的实质内容就是要建立通用的无电 空中接口及其控制软件的公开标准。17.THWTSTS的搬移。主要由话音存储器SM和控制存储器CM组成。18.S接线器的功能是完成各复用线的交换。19．S接线器由电子开关阵列和 控制存储器CM 组成。20.电话通信网是以电路交换为基础，以 电话业务为主体的电信网二、选择题1．全分散控制方式的最大特点是取消了（A ）。A、中央处理机 B、区域处理机 C、功能处理机 D、信息处理机2．程控交换机中，向用户终端提供接口电路，完成用户话务的集中和扩散，以及对用户侧的话路行必要控制的模块是（A ）A、用户模块 B、中继模块 C、信号设备 D、数字换网络3．程控交换操作系统中，对系统中出现的软件、硬件故障进行分析，识别故障发生原因和类别，决定排除故障的方法，使系统恢复正常工作能力的是（C ）A、维护程序 B、管理程序 C、故障处理程序 D、息处理程序4．当A用户正与B用户通话，C用户试图与A用户建立通话连接，此时给A用户一个呼叫等待的示，表示另有用户等待与之通话。这种业务是（A ）A、呼叫等待 B、三方通话 C、转移呼叫 D、截接服5．数字交换机在表示模拟用户接口电路的功能时，字母“B”表示的是（A ）A、馈电 B、过压保护 C、振铃控制 D、监6．在数字交换中表示模拟用户接口电路的功能时，字母“H”表示的是（C ）。A、馈电 B、测试控制 C、混合电路 D、编译码和滤7．模拟交换机在交换网络中传送的是（A ）。A、模拟信号 B、数字信号 C、增量调制信号 D、脉码调制信8．数字交换机在交换网络中传送的是（B ）。A、模拟信号 B、数字信号 C、增量调制信号 D、脉码调制信号电话业务泛指利用（A ）协议，通过IP网络提供或通过电话网络和IP网络共同提供的话业务。A、IP网络 B、IPX网络 C、通信网络10．电话网从设备上讲是由交换机、（A ）和用户终端设备三部分组成的A、传输电路 B、用户线 C、局间中继电路话务量是用来定量地表示电信系统中设备或通道承受的负荷也用来定量地表示用户（A 需求的程度。A、通信业务 B、电话业务 C、电信网电话网的编号方案规定第一、二位号码（A ）为国际长途全自动冠号A、00 B、01 C、10 D、11三、名词解释频分多路复用（FDMA）：道使用,每个用户所占用的仅仅是其中的一个频段时分多路复用（TDMA）：还有码分多址、空分多址等方式。码分多路复用（CDMA）：码分多路复用CDM又称码分多址它既共享信道的频率,也共享时间是一种真正的动态复用技术, 也是一种共享信道的方法,每个用户可在同一时间使用同样的频带进行通信,但使用的是基于码型的分割信道的方法 ,即每个用户分配一个地址码,各个码型互不重又叠,通信各方之间不会相互干扰,且抗干拢能力强空分多址（SDMA）：满足同频、同时向多点通信的目的。注意这里的逻辑信道和物理信道都是指无线电信道。电路交换(CircuitSwitching)放这样一个过程。报文交换：报文交换（MessageSwitching）又称为存储转发交换，与电路交换的原理不同，不还有目的地址和源地址分组。在每个分组的前面加上一个分组头，用以指明该分组发往何地址，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将他们转发至目的地，这一过程称为分组交换。蓝牙：蓝牙是一种支持设备短距离通信（10m之内）PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换CDMACDMACDMACDMA它是在扩频通信技术上发展起来的。GSM移动通信系统是基于TDMA的数字蜂窝移动通信系统。GSM界上第一个对数字调制、网络层结构和业务作了规定的蜂窝系统。四、简答题1.简述模拟用户接口电路的7项基本功能。2.什么是集中式控制，分散式控制和分布式控制？什么是卫星通信？卫星通信的主要优点是什么？卫星通信是指利用人造卫星作中继站转发无线电信号，在每个地球站之间进行的通信。特点：(1用三颗同步卫星即可实现全球通信。它是远距离越洋通信和电视转播的主要手段。具有多址连接能力。地面微波中继的通信区域基本上是一条线路，而卫星通信可在通信卫星所覆能同时实现多方向、多个地面站之间的相互联系的特性为多址连接。频带宽，通信容量大。卫星通信采用微波频段，传输容量主要由终端站决定，卫星通信系统的传输容量取决于卫星转发器的带宽和发射功率，而且一颗卫星可设置多个（如IS46）36通信系统可传输30000路电话和4路彩色电视。通信质量好，可靠性高。卫星通信的电波主要在自由（宇宙）99.8%以上。通信机动灵活。卫星通信系统的建立不受地理条件的限制，地面站可以建立在边远ft汽车、飞机和舰艇上。距离而增加。而卫星