通信调度复习题及答案

通信调度复习题及答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.在通信网中，负责建立、监视和拆除用户之间通信连接的控制功能称为（）。A.传输功能B.交换功能C.调度功能D.信令功能2.下列关于电路交换与分组交换的描述中，错误的是（）。A.电路交换采用静态分配信道策略，分组交换采用动态分配信道策略B.电路交换适用于实时业务，分组交换适用于突发性数据业务C.电路交换的链路利用率通常低于分组交换D.分组交换中，不同分组可以独立选路，因此每个分组的延迟固定3.在No.7信令系统中，MTP第三级的功能是（）。A.信令数据链路功能B.信令链路功能C.信令消息处理功能D.信令网管理功能4.话务量A的基本单位是爱尔兰（Erl），若某中继线群有10条电路，在忙时内有5条电路被占用，且平均占用时长为1小时，则该中继线群承受的话务量为（）。A.5ErlB.10ErlC.0.5ErlD.2Erl5.在分组交换网中，X.25协议对应于OSI参考模型的（）。A.物理层B.数据链路层C.网络层D.以上三层6.路由选择策略中，由源节点决定到达目的节点的完整路由，并在分组头中标出，中间节点只需根据分组头中的指示转发，这种策略称为（）。A.扩散式路由B.固定路由C.随机路由D.源点路由7.下列调度算法中，可能会出现“饿死”现象的是（）。A.轮询调度B.加权公平队列C.优先级调度D.先来先服务调度8.在ATM网络中，信元长度固定为（）字节。A.32B.48C.53D.649.SIP协议中，用于建立会话的主要方法是（）。A.REGISTERB.INVITEC.ACKD.BYE10.某排队系统中，顾客到达服从泊松分布，服务时间服从负指数分布，系统只有1个服务台，且系统容量无限，该系统为（）。A.M/M/1B.M/D/1C.M/M/nD.G/G/111.在软交换体系中，负责提供媒体流处理、承载控制功能的实体是（）。A.软交换设备B.应用服务器C.媒体网关D.信令网关12.IP电话网关的主要功能是完成（）。A.IP地址到MAC地址的转换B.语音信号的编码转换与信令转换C.路由选择与转发D.带宽控制与分配13.在MPLS网络中，负责分配标签的设备是（）。A.LERB.LSRC.LSPD.FEC14.移动通信网中，MSC与VLR之间的接口通常称为（）。A.A接口B.B接口C.C接口D.E接口15.为了保证实时业务的服务质量（QoS），DiffServ模型中主要采用了（）机制。A.RSVP资源预留B.PHB逐跳行为C.ATM虚通路D.电路交换16.在以太网交换机中，若采用存储转发方式，交换延迟主要取决于（）。A.帧的长度B.交换机的端口数量C.背板带宽D.MAC地址表大小17.下列关于阻塞率的描述，正确的是（）。A.阻塞率越高，网络性能越好B.阻塞率是指损失话务量与总话务量之比C.阻塞率是指成功接续次数与总呼叫次数之比D.增加中继电路数一定会降低阻塞率18.在通信网可靠性设计中，通常采用（）来衡量网络在部件失效时的生存能力。A.抗毁性B.可用性C.可靠性D.有效性19.TCP协议中，用于流量控制的主要机制是（）。A.滑动窗口B.拥塞控制C.慢启动D.快重传20.在5G网络切片中，负责切片管理和选择的功能模块是（）。A.AMFB.SMFC.NSSFD.UPF二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对得2分，选错得0分）1.通信网的基本构成要素包括（）。A.终端设备B.传输系统C.交换设备D.协议与信令2.下列属于No.7信令系统信令链路功能级（SLC）功能的有（）。A.信令单元定界B.误差检测C.误差校正D.链路状态监视3.影响分组交换网时延的主要因素包括（）。A.传播时延B.发传输时延C.处理时延D.排队时延4.常用的流量控制与整形算法包括（）。A.漏桶算法B.令牌桶算法C.加权公平队列（WFQ）D.距离矢量算法5.路由协议OSPF的特点包括（）。A.链路状态协议B.距离矢量协议C.支持VLSMD.快速收敛6.软交换体系结构的主要特点包括（）。A.呼叫控制与承载分离B.业务与控制分离C.提供开放的API接口D.采用封闭的专有协议7.移动软切换技术主要应用于（）。A.CDMA2000系统B.WCDMA系统C.GSM系统D.TD-SCDMA系统8.下列关于QoS参数的描述，正确的有（）。A.带宽是网络提供的数据传输速率B.时延是指数据包从源到目的地所需的时间C.抖动是指分组到达时间的变化量D.丢包率是指传输过程中丢失分组占总分组数的比例9.在下一代网络（NGN）中，承载层主要涉及的技术包括（）。A.IPB.ATMC.MPLSD.SIP10.通信网络调度的目标通常包括（）。A.最大化网络吞吐量B.最小化端到端时延C.保证业务的公平性D.最小化网络运营成本三、填空题（本大题共15小题，每小题1分，共15分）1.在电话通信网中，完成用户线信令处理、呼叫控制等功能的设备是________。2.爱尔兰B公式用于计算________系统的呼损概率。3.在数据通信中，若接收方收到错误的帧，并在超时后重传，这种差错控制方式称为________。4.RIP协议是一种基于________算法的动态路由协议。5.在TCP/IP协议栈中，UDP协议位于________层。6.在排队论中，Little公式描述了系统平均顾客数L、平均到达率λ和平均逗留时间W之间的关系，即________。7.ATM适配层中，用于传输面向连接实时业务的是________层。8.在VLAN划分中，基于________划分VLAN安全性最高，但管理复杂。9.SIP协议的默认端口号是________。10.在MPLS中，标签分发协议LDP用于在相邻LSR之间交换________信息。11.在5G核心网中，负责用户面数据路由和转发的功能实体是________。12.区分服务模型中，IP包头中的________字段用于标记数据包的DSCP值。13.在拥塞控制算法中，TCPReno引入了________机制来检测丢包。14.网络管理的五大功能域是故障管理、计费管理、配置管理、性能管理和________。15.在光纤通信系统中，SDH帧结构中负责管理再生段开销的是________。四、简答题（本大题共6小题，每小题5分，共30分）1.简述电路交换、报文交换和分组交换的主要区别。2.请解释No.7信令系统中，信令点编码（SPC）和信令转接点（STP）的作用。3.简述TCP协议中“三次握手”建立连接的过程及其目的。4.什么是软交换？简述其在下一代网络（NGN）中的核心地位。5.简述令牌桶算法的工作原理及其在流量整形中的应用。6.解释移动通信系统中“切换”的概念，并比较硬切换与软切换的区别。五、计算与分析题（本大题共4小题，共65分）1.（15分）某电话交换局有1000个用户，每个用户在忙时平均发生呼叫次数为2次，每次呼叫平均占用时长为3分钟。假设采用全利用度线束，服务等级要求呼损率B≤(1)计算该交换局的总话务量A（单位：Erl）。(2)查爱尔兰B表（或使用近似公式），计算满足服务等级所需的中继线数量N。(3)若中继线数量增加到N+5，计算此时的呼损率变化趋势。2.（15分）假设有一个M/M/1排队系统，平均到达率λ=5个分组/秒，平均服务速率(1)计算系统的利用率ρ。(2)计算系统中平均分组数L（包括正在排队和正在接受服务的）。(3)计算分组在系统中的平均逗留时间W。(4)计算队列中的平均等待时间。3.（20分）某网络节点采用加权公平队列（WFQ）进行调度，共有3个数据流等待发送。流1：权重为2，当前队列中有2个分组，分组长度分别为1000字节和800字节。流2：权重为1，当前队列中有1个分组，分组长度为1500字节。流3：权重为3，当前队列中有2个分组，分组长度分别为600字节和1200字节。假设所有流在调度开始时的虚拟开始时间和虚拟完成时间初始均为0。(1)简述WFQ调度算法的基本原则。(2)请列出这5个分组的发送顺序（需写出调度过程或计算虚拟完成时间）。(3)计算流2的第二个分组（假设紧接着到达，长度1200字节）的虚拟开始时间和虚拟完成时间。4.（15分）某公司计划构建一个基于DiffServ的IP网络，以支持语音、视频和数据三种业务。语音业务：要求低延迟、低抖动，带宽占用小。视频业务：要求高带宽，允许一定程度的丢包。数据业务：对延迟不敏感，要求高可靠性。(1)请为这三种业务设计PHB（逐跳行为）类型，并分配对应的DSCP值（建议使用标准PHB代码）。(2)画出边缘路由器处的分类与标记流程图，并简要说明各步骤功能。(3)说明核心路由器如何根据DSCP值进行队列调度。参考答案及解析一、单项选择题1.D解析：信令功能是通信网中为了建立、维持和拆除通信连接而传送的控制信息。2.D解析：分组交换中，分组经过的路由可能不同，且排队时延不确定，因此每个分组的延迟是可变的，不是固定的。3.C解析：MTP第三级为信令网功能级，包含信令消息处理和信令网管理。其中信令消息处理负责消息的选路和分发。4.A解析：话务量A=C*T。C为呼叫次数，T为平均占用时长。这里单位要统一。5条电路占用1小时，即5小时占用时间/小时=5Erl。5.D解析：X.25协议栈包含物理层、数据链路层（LAPB）和网络层（PLP），对应OSI的下三层。6.D解析：源点路由是指源主机将路由信息写入分组头，中间节点按头指示转发。7.C解析：优先级调度总是优先服务高优先级队列，如果高优先级队列持续有数据包到达，低优先级队列可能永远得不到服务，即“饿死”。8.C解析：ATM信元长度固定为53字节，其中5字节信头，48字节信息净荷。9.B解析：INVITE方法用于邀请用户参与会话，即建立会话。10.A解析：M=泊松到达，M=负指数服务，1=单服务台，即M/M/1模型。11.C解析：媒体网关（MG）负责媒体流的转换、处理和承载控制。12.B解析：IP电话网关连接PSTN和IP网络，主要完成语音编码转换（如PCM转IP包）和信令转换（如SS7转H.323/SIP）。13.A解析：LER（标签边缘路由器）位于MPLS网络边缘，负责打标签和剥标签，并进行标签分配。14.B解析：MSC与VLR之间的接口称为B接口，用于MSC访问VLR中的用户信息。15.B解析：DiffServ（区分服务）模型基于每跳行为（PHB），在路由器中对数据包进行分类、标记和调度，不进行端到端的资源预留。16.A解析：存储转发方式必须接收完整帧并进行差错检测后才开始转发，因此延迟取决于帧长度。17.B解析：呼损率（阻塞率）定义为损失话务量与总话务量之比。18.A解析：抗毁性是指网络在遭受破坏或故障时，仍能保持通信的能力。19.A解析：TCP使用滑动窗口机制来进行流量控制，告知发送方接收方当前还有多少缓冲区空间。20.C解析：NSSF（网络切片选择功能）负责选择为用户服务的网络切片实例。二、多项选择题1.ABCD解析：这四项构成了通信网的物理实体和逻辑规则。2.ABCD解析：SLC（信令链路控制）负责链路的建立、维持、定界、差错检测与校正等。3.ABCD解析：总时延=传播时延+发送时延+处理时延+排队时延。4.ABC解析：漏桶、令牌桶是流量整形算法；WFQ是队列调度算法；距离矢量是路由算法。5.ACD解析：OSPF是链路状态协议，不是距离矢量协议。6.ABC解析：软交换实现了控制与承载分离、业务与控制分离，并提供开放API。7.ABD解析：软切换是CDMA系统（包括WCDMA,CDMA2000,TD-SCDMA）的技术，GSM通常采用硬切换。8.ABCD解析：四项均为QoS的核心指标描述。9.AC解析：NGN承载层主要基于IP/MPLS技术。ATM是早期的核心技术，现多作为过渡或遗留。SIP是应用层信令。10.ABCD解析：调度旨在优化资源分配，兼顾效率（吞吐量、时延）、公平性和成本。三、填空题1.用户集线器（或用户电路）2.呼损（或明显损失）3.ARQ（自动重发请求）4.距离矢量5.传输6.L7.AAL1（或AAL2）8.MAC地址9.506010.标签映射11.UPF（用户平面功能）12.TOS（或DS）13.快速重传14.安全管理15.RSOH四、简答题1.答：电路交换：在通信开始前必须建立一条专用的物理通路，通信期间通路独占，通信结束后拆除。优点是实时性强，时延小；缺点是线路利用率低，不适合突发数据。报文交换：以整个报文为单位进行存储转发。不需要建立专用通路，线路利用率高，但时延大，节点需要大缓存，不适合实时通信。分组交换：将报文分割成较小的分组进行存储转发。结合了电路交换和报文交换的优点，利用率高，时延较小，可靠性高（可纠错重传），是目前数据网的主流。2.答：信令点编码（SPC）：是信令网中节点（信令点）的唯一逻辑地址，用于在信令消息中标识源信令点和目的信令点，类似于IP地址的作用。信令转接点（STP）：是信令网中的转接节点，负责将信令消息从一条信令链路转接到另一条信令链路，实现信令消息的选路和转发功能，通常不处理业务呼叫。3.答：过程：1.客户端发送SYN报文（SYN=1,seq=x）给服务器，进入SYN_SENT状态。2.服务器收到SYN报文，回复SYN+ACK报文（SYN=1,ACK=1,ack=x+1,seq=y），进入SYN_RCVD状态。3.客户端收到SYN+ACK报文，发送ACK报文（ACK=1,ack=y+1,seq=x+1）给服务器，双方进入ESTABLISHED状态。目的：防止失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端，因而产生错误；同步双方的初始序列号。4.答：软交换：是一种位于控制层的实体，它把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来，通过软件实现基本呼叫控制功能，如呼叫选路、连接控制、信令互通等。核心地位：它是下一代网络（NGN）的控制核心，负责提供对业务的支持。它向下控制媒体网关，向上向应用服务器提供开放API，实现了业务控制与呼叫控制的分离，是网络演进的关键。5.答：原理：令牌桶中按一定速率放入令牌。分组到达时，必须从桶中获取令牌才能被发送。如果桶中有足够的令牌，则发送分组并扣除相应数量的令牌；如果没有足够的令牌，则分组被缓存或丢弃。应用：令牌桶常用于流量整形。它可以限制数据的平均发送速率，同时允许一定程度的突发流量（只要桶中有足够的令牌积累）。相比漏桶算法，令牌桶对突发流量的适应性更好。6.答：切换：指移动台在通话过程中，从一个基站覆盖区移动到另一个基站覆盖区，或者由于无线信号质量下降，为了保持通话不中断，将通信链路从原信道转移到新信道的过程。区别：硬切换：在切换过程中，移动台先断开与原基站的连接，再建立与新基站的连接（“先断后连”）。切换期间通信会有短暂中断，GSM采用。软切换：移动台在切断与原基站的连接之前，先建立与新基站的连接（“先连后断”）。在切换期间，移动台同时与多个基站保持通信，实现了无缝切换，CDMA系统采用。五、计算与分析题1.解：(1)计算总话务量A：用户数n每用户忙时呼叫次数c平均占用时长t总话务量A=(2)计算中继线数量N：查爱尔兰B表，已知A=根据爱尔兰B公式P(查表或计算可知：当N=当N=故满足B≤0.01的中继线数量(3)呼损率变化趋势：根据爱尔兰B公式特性，当话务量A一定时，中继线数量N增加，呼损率B会单调下降。因此，当N增加到N+5时，呼损率会显著降低，服务质量提高。2.解：这是一个M/M/1排队系统。已知λ=5分组/秒，(1)系统利用率ρ：ρ(要求ρ<(2)系统中平均分组数L：L(3)分组在系统中的平均逗留时间W：W或者使用Little公式：W=(4)队列中的平均等待时间：=3.解：(1)WFQ基本原则：根据流的权重分配带宽。系统为每个分组计算虚拟完成时间，每次调度选择最小的分组发送。=max(,)+，其中是虚拟开始时间，(2)调度过程计算：假设系统虚拟时间V初始为0。流1(ϕ=P1:=0,=P2:=500,=流2(ϕ=P1:=0,=流3(ϕ=P1:=0,=P2:=200,=比较F值：1.P3(流1):5002.P1(流3):2003.P2(流3):6004.P2(流1):9005.P1(流2):1500发送顺序为