(完整版)计算机网络原理课后习题答案

2－08. 什么是曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码？其特点如何？

答：曼彻斯特编码是将每一个码元再分成两个相等的间隔。码元1是在前一个间隔为高电平而后一个间隔为低电平。码元0则正好相反，从低电平变到高电平。这种编码的好处是可以保证在每一个码元的正中间出现一次电平的转换，这对接收端的提取位同步信号是非常有利的。缺点是它所占的频带宽度比原始的基带信号增加了一倍。

差分曼彻斯特编码的规则是若码元为1，则其前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元的电平一样；但若码元为0，则其前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元的电平相反。不论码元是10或，在每个码元的正中间的时刻，一定要有一次电平的转换。差分曼彻斯特编码需要较复杂的技术，但可以获得较好的抗干扰性能。

2-13．56Kb/s的调制解调器是否突破了香农的信道极限传输速率？这种调制解调器的使用条件是什么？为什么我们使用56kb/s的调制解调器上网时常常达不到这个速率？

答：56Kb/s的调制解调器主要用于用户与ISP的通信，这时从用户到ISP之间只需经过一次A/D转换，比两个用户之间使用的33.6Kb/s调制解调器的量化噪声要小，所以信噪比进一步提高。虽然33.6Kb/s调制解调器的速率基本已达到香农的信道极限传输速率，但是56Kb/s的调制解调器的使用条件不同，它提高了信噪比，它没有突破香农极限传输速率的公式。

56Kb/s的调制解调器的使用条件是ISP使用特殊的数字连接端口（这里是为了进行数字信号不同编码之间的转换，而不是数模转换），并且在ISP与电话交换机之间是数字信道。若ISP使用的只是33.6Kb/s调制解调器，则用户端的56Kb/s的调制解调器会自动降低到与33.6Kb/s调制解调器相同的速率进行通信。

我们使用56kb/s的调制解调器上网时常常达不到这个速率，原因是线路的条件达不到，则调制解调器的性能就会下降。

2-17.共有4个站进行码分多址CDMA通信，4个站的码片序列为：

A:(-1-1-1+1+1-1+1+1) B:(-1-1+1-1+1+1+1-1) C:(-1+1-1+1+1+1-1-1) D:(-1+1-1-1-1-1+1-1) 现收到这样的码片序列:( -1+1-3+1-1-3+1+1)。问哪个站发送数据了？发送数据的站发送的是1还是0?

答：接收到的码片序列M=-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1 , 根据如下公式，分别计算各站码片序列与接收码片序列的规格化内积，结果为0表明没有数据发送；结果为1表明发送的是1；结果为-1表明发送的是0。

1mS?T??SiTi?0mi?1 A*M=1/8(1-1+3+1-1+3+1+1)=1,所以,A发送了1,

同理,B*M=1/8(1-1-3-1-1-3+1-1)=-1,C*M=1/8(1+1+3+1-1-3-1-1)=0, D*M=1/8(1+1+3-1+1+3+1-1)=1,

所以B、D发送了0、1，C未发送数据。

第3章 数据链路层

3-02.数据链路层中的链路控制包括哪些功能？ [解答]数据链路层中的链路控制的主要功能有： （1）链路管理，即数据链路的建立、维持和释放。

（2）帧定界，数据以帧为单位传送，收方应当能从收到的比特流中准确地区分出一帧的开始和结束的地方。

（3）流量控制，基于反馈机制来实现，解决节点之间的流量问题。 （4）差错控制，使接收端能够发现传输错误，并能纠正传输错误。 （5）透明传输， （6）寻址。

3-06. 信道速率为4kb/s，采用停止等待协议。传播时延tp=20ms。确认帧长度和处理时间均可忽略。帧首部的开销也可忽略。问帧长为多少才能使信道利用率达到至少50%？

解析：在帧长度和处理时间均可忽略不计的情况下，信道的利用率与发送时间和传播时间有关，均等于t发送时间/(t发送时间+2 t传播时间)

当发送时间等于传播时延的2倍时，信道的利用率是50%，即发送一帧的时间=20ms×2=40ms

信道速率是每秒4kb/s，设帧长为l，则l/(40×10-3)=4000b/s 所以l=160bit。

3-11．在选择重传ARQ协议中，设编号用3bit，而发送窗口WT=6，而接收窗口WR=3。试找出一种情况，使得在此情况下协议不能正确工作。

[解析]对于连续的ARQ，发送窗口和接收窗口需要满足的条件是WT+WR≤2n 。而题中WT+WR=6+3=9＞23，所以无法正常工作。 [解答]设想在发送窗口内的序号为0，1，2，3，4，5，而接收窗口等待后面的6，7，0。当0号确认帧丢失，接收端收到0号帧，则无法判断是新帧还是重传帧。

3-15．卫星信道的数据率为1Mb/s。取卫星信道的单程传播时延为0.25秒。每一个数据帧长都是2000bit。忽略误码率、确认帧长和处理时间。忽略帧首部长度对信道利用率的影响。试计算下列情况下的信道利用率：

（1）停止等待协议； （2）连续ARQ协议，WT=7；