网络自测题

服务机构利用率：

?10?102?40?10?140 ???22?10?140?0.916

2取有意义的根：

?1?16．一个泊松报文流以每秒1000个的平均速率到达路由器的某输出链路的排队系统，报文长度为指数分布，平均长度为1000字符，链路容量为20Mbps。求每个报文的平均等待时间和平均等待队长。

答案：这是一个M/M/1模型

λ= 1000/s， 1/μ= 1000字符， C = 20Mb/s，μ

20?106?2500/s C =

1000?8

???1000?1000?8??0.4 6?C20?10? 平均等待时间：E(w)??(1??)?0.40.4??10?3(s)

2500?(1?0.4)1.5 = 4/15( ms ) ? 0.267(ms) （注：公式中，μ隐含C）

?20.420.16 平均等待队长：E(q)????0.267

1??1?0.40.618．Cantor集从[0,1]区间开始，第N次递归后的Cantor集的长度是多少？ 答案：cantor集从[0,1]区间开始：（N=0），长度为1 [(10)3=1]；

1； 312N=2，长度为()3N=1，长度为

?，

第N次递归后的cantor集长度为(1.

1N)3。

物理层的接口有哪几个方面的特性？各包含些什么内容？

答案：将物理层实现的主要功能描述为DTE和DCE之间的接口特性，这就是通常所谓物理层 标准的含意。物理层的接口接口具有以下四方面的特性：

．机械特性 涉及接口的机械结构，说明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。

．电气特性 规定DTE/DCE之间各条信号线的电气连接及有关电路特性，说明在接口电缆的哪条线上出现的电压应处于什么范围，即什么样的电压表示1或0。

．功能特性 对各接口信号线作出确切的功能定义，说明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。 ．规程特性 说明对于不同功能，各种可能事件的出现顺序。

2.

在光纤通信中常用的三个波段的中心分别位于 0.85μm，1.30μm和1.55μm 。所

有这三个波段都具有25 000GHz－30 000 GHz的带宽，因此光纤的通信容量非常大。以一路电话占用4kHz带宽计，一根光纤（只用一个波段）可承载多少路电话信号？

答案：( 30 000×10 9 ) Hz/（4kHz/电话）= 7.5×10电话 3.

在不考虑信道误码率影响的情况下，分别计算以下两种情况的报文传送时延（发送

时间+电磁信号的传播时间）。设数据块的长度为5 000 b，广域网的跨距为6 000Km，链路速率为9.6Kb／s，设卫星信道的速率为5 Mb／s。

答案：广域网的报文传送时延:

9

T1?5000b6000km??0.82s

9600b/s200000km/s4.

5000b2?3.6?104卫星信道的数据传送时延：T2???0.241s一个信噪比6km/s5?10b/s300000为20db，3 100Hz宽的信道，用于发送二进制信号，求其最大信息传输 速率。

C?Wlog2(1?S答案：

N)b/s,, log10S?2, ?S某信道

?100NNN?C?3100log2(1?100)?3100log2101?20.642kb/s20dB?10log10S带宽为6 MHz，为获得3 Mb/s的信息传输速率，信噪比至少应为多大？

答案：

C?Wlog2(1?SN)b/s

3MCCCS?2W?1?26M?1?0.414?log2(1?S)b/s, 2W?1?S, NNNW15

．请举例说明信息、数据与信号之间的关系。

答案：数据通信中被传输的二进制代码称为数据，数据是信息的载体。数据涉及对事物的表示形式。信息涉及对数据所表示内容的解释。数据通信的任务是要传输二进制代码的比特序列，而不需要解释代码所表示的内容。例如，二进制编码按从高位到低位的顺序排列，英文单词“NETWORK”的ASCII码编码的二进制比特序列应该是“1001110 1000101 1010100 1010111 1001111 1010010 1001011”。如果要从一个主机将这个比特序列准确地传送到另一个主机，并且两个主机都使用ASCII编码，那么另一个主机就可以将接收的比特序列解释为“NETWORK”。

22．一条无噪声4kHz信道按照每1ms进行8次取样，请问最大数据传输率是多少？

答案：一条无噪声信道可以传送任意大数量的信息，不管信息的取样频率是多少,每个取样可发送很多数据。对于一个4KHz的信道，取样频率为每秒8000次。如果每个取样是16 b，这个信道可以128kbps的数据传输率发送。如果每个取样是1024b，则信道能以8.2Mbps的数据传输率发送。这里的关键是“无噪声”，对于一个普通的（有噪声）4KHz信道，Shannon极限将不允许以上述数据传输率发送。

24．如果在一条3kHz的信道上发送一个二进制信号，该信道的信噪比为20dB，则最大可达到的数据传输率为多少？

答案：信噪比为20dB意味着S/N=100。因为log 大约是6.658，于是，Shannon极限大约为19.975kbps。2

Nyquist极限则为6kbps。显然瓶颈是Nyquist极限，该信道最大可达到的数据传输率为6kbps。

31．一个简单的电话系统包括两个端局和一个长途局，每个端局通过一条1MHz的全双工干线连接到长途局。在每8小时的工作日中，平均每部电话有4次呼叫，每次呼叫平均6分钟，10%的呼叫是长途的（即通过长途局）。请问一个端局能够支持最多多少部电话？（假设每条线路为4kHz）答案：每部电话的呼叫率为0.5呼叫/小时，每次6分钟。因此，一部电话每小时占用电路的时间为3分钟。20部电话可以共享一条电路，尽管这会使得负载接近100% (????1)，即等待时间会很长。因为10%的呼叫是长距离的，即200部电话全时

101

占据一条长途电路。干线中复用的长途电路为1,000,000/4000 = 250条。每条电路支持200部电话，一个端局可以支持200×250＝50 000部电话。

32．请问单线铁路是单工系统，半双工系统，或是全双工系统，或者三者都不是？

答案：单线铁路是半双工系统，列车可以从任意一端进入，但是不能一次从两端同时进入。 38．有10个信号，每个都要求4000Hz，现在用FDM将它们复用在一条信道上。对于被复用的信道，最小要求多少带宽？假设防护频段为400Hz宽。

答案：10个4000Hz的信号，需要9个防护频段来避免干扰，故最小带宽需要4000?10 ??400?9 =43,600 Hz 3.一个报文被分成多块传输，需在每一块上附加诸如同步、差错控制及地址字段比特，

假设每个块包含N比特（其中有H个附加比特），出错的块必须重发。当发送一个1352比特的报文时，若在每一块上附加的比特数H为168比特，线路的比特错误率e = 104，试确定能使平均传送的比特数（包

－

括重传比特）最小的块长度N。当e = 10－（1－e）N

每块需要传送的平均次数是： T＝1＋

－3

时，结果会有什么不同？答案：传送一块的出错概率是p ＝ l

?i?1? i p i（1－ p）＝1＋ p /（1－ p）＝1 /（1－ p）

（注：1代表成功的那一次，

重传的平均次数

?i?1? i p （1－ p）＝ p（1－ p）

i

?i?1? i p i-1

＝p（1－ p）/(1－p) 2 ＝ p / (1－p) ；

计算中利用了公式：S＝

?i?1?a ＝a /(1－a)

i

( a<1)， S’ ＝

?i?1?i a i -1 ＝1/(1－a) 2）

由于报文长度等于1352比特，则该报文将分成 [ 1352／（N－168）]块。 则平均该报文传送的总次数是 [1352/（N一 168）]×[1/( l－ P)]

所以总共传送的比特数是：

G＝[1352/（N一 168）]×[1/( l－ P)] ×N 用p ＝ l－（1－e）N 代人，得到

G＝[1352/（N一 168）]×[1/( l－ P)] ×N ＝[1352/（N一 168）]×[1/（1－e）N ] ×N ＝[1352/（1－e）N]×[1/（N一 168）] ×N 当 e<< 1 时，（1－e）N ≈1－e N，所以

G＝[1352/（1－e N）]×[1/（N一 168）] ×N 令dG/dN＝0 得到e N2 ＝ 168 所以N＝

168/e

－4

当 e＝10

， N ≈ 1296； 当e＝10

－3

， N ≈ 410。

4．一个报文由100个8比特字符组成，使用下列方案在一条数据链路上传输，需要多少附加的比特？ (1).异步方式，每个字符使用一个起始位和两个停止位，每个报文使用一个帧起始字符和一个帧结束字符；

(2).同步方式，每个报文使用两个同步字符（一个帧起始字符和一个帧结束字符）。

答案：(1).异步方式，每个字符中的附加位数等于1＋2＝3，（3×100）＋2×（3＋8）＝322， 所以，传输一个报文需要322个附加的比特。

(2).同步方式，每个报文附加两个同步字符（一个帧起始字符和一个帧结束字符）。 2×8＝16，所以，传输一个报文需要 16个附加的比特。

5．报文片断（A B ESC C ESC FLAG FLAG D）出现在一个数据流的中间，而成帧方法采用的是字节填充法，请问经过填充之后的输出是什么？

答案：经过填充后，得到A B ESC ESC C ESC ESC ESC FLAG ESC FLAG D。 14．利用CRC方法来传输位流10011101。生成多项式为

x3?1。请给出实际被传输的位串。假设在

传输过程中左边第三位变反了。请证明，这个错误可以在接受端被检测出来。

答案：该帧是10011101。生成多项式是1001。经过添加3个0后信息为10011101000。100111011000被1001除得余数100。所以，实际比特串传输的是10011101100。接收到的带一个错误(在左边第三个比特)的比特流从左至右为10111101100。此数被1001除产生的余数为100，这与0不同。因此，接收方检测到这个错误，并要求重传。

15．数据链路协议几乎总是将CRC放在尾部，而不是头部，请问这是为什么？

答案：CRC在传输期间被计算，一旦把最后一个比特发送出去，CRC就被计算出来了，并可添加到输出流尾部。如果CRC在头部，在传输前为了计算CRC，必须将该帧扫描一次。这就要求每个字节要处理两次：一次进行校验和计算，一次进行传输，使工作量加班加点，不合理。

18．在一个1Mb／s的卫星信道上发送1 000 b长的帧。确认总是捎带在数据帧中。帧头很短，使用 3位的序列号。对以下协议而言，可以取得的最大信道利用率是多少？

(1).停一等协议 (2).回退N滑动窗口协议 (3).选择重传滑动窗口协议

答案：对应三种协议的窗口大小值分别是1、7和4。

使用卫星信道端到端的传输延迟是270ms，以1Mb／s发送，1 000 b长的帧的发送时间是1ms。用t＝0表示传输开始时间，那么在t＝1ms 时，第一帧发送完毕。t＝27lms，第一帧完全到达接收方。t＝272ms时，对第一个帧的确认帧发送完毕。t＝542ms时带有确认的帧完全到达发送方。因此周期是542ms。如果在542ms内可以发送k个帧（每个帧发送用1ms时间），则信道利用率是k /542，因此， (1). k＝1，最大信道利用率＝1／542＝0.18 ％ (2). k＝7，最大信道利用率＝7／542＝1.29 ％

(3). k＝4，最大信道利用率＝4／542＝0.74 ％

19．图4-11给出了停止等待协议的模型，停止等待协议算法的流程图如图4-12所示。 在接收结点，算法的几个步骤是：

? （2）等待。

?

（4）若N（S）=V（R），则?， 否则丢弃此数据帧，然后转到（7）。

?

（7）发送确认帧ACK，并转到（2）。

（8）发送否认帧NAK，并转到（2）。

对上述停止等待协议算法，在接收方，当执行步骤（4）时，若将“否则?转到（7）”改为“否则?转到（8）”，将产生什么结果？

答案：“否则”是指发送方发送的帧的N(S)与接收方的状态变量V(R)不同。这表明发送方没有收到接