发布时间 : 星期三 文章【9A文】计算机网络课后作业以及答案(中英文对照)更新完毕开始阅读349248599fc3d5bbfd0a79563c1ec5da51e2d666
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Chapter1
1-11.WhataretworeasonsforusinglaReredprotocols? (请说出使用分层协议的两个理由) 答：通过协议分层可以把设计问题划分成较小的易于处理的片段。分层意味着某一层的协议的改变不会影响高层或低层的协议。
1-13.Whatistheprincipaldifferencebetweenconnectionlesscommunicationandconnection-orientedcommunication?
(在无连接通信和面向连接的通信两者之间，最主要的区别是什么？) 答：主要的区别有两条。
其一：面向连接通信分为三个阶段，第一是建立连接，在此阶段，发出一个建立连接的请求。只有在连接成功建立之后，才能开始数据传输，这是第二阶段。接着，当数据传输完毕，必须释放连接。而无连接通信没有这么多阶段，它直接进行数据传输。
其二：面向连接的通信具有数据的保序性，而无连接的通信不能保证接收数据的顺序与发送数据的顺序一致。
1-20.AsRstemhasann-laRerprotocolhierarchR.ApplicationsgeneratemessagesoflengthMbRtes.AteachofthelaRers,anh-bRteheaderisadded.Whatfractionofthenetworkbandwidthisfilledwithheaders?
(一个系统有n层协议的层次结构。应用程序产生的消息的长度为M字节。在每一层上需要加上一个h字节的头。请问，这些头需要占用多少比例的网络带宽) 答：hn/(hn+m)R100%
1-28.Animageis1024R768piRelswith3bRtes/piRel.Assumetheimageisuncompressed.Howlongdoesittaketotransmititovera56-kbpsmodemchannel?Overa1-Mbpscablemodem?Overa10-MbpsEthernet?Over100-MbpsEthernet?
(一幅图像的分辨率为1024R768像素，每个像素用3字节来表示。假设该图像没有被压缩。请问，通过56kbps的调制解调器信道来传输这幅图像需要多长时间？通过1Mbps的电缆调制解调器呢？通过10Mbps的以太网呢？通过100Mbps的以太网呢?) 答：Theimageis1024R768R3bRtesor2359296bRtes.Thisis18874368bit.At56,000bits/sec,ittakesabout337.042sec.At1,000,000bits/sec,ittakesabout18.874sec.At10,000,000bits/sec,ittakesabout1.887sec.At100,000,000bits/sec,ittakesabout0.189sec. Chapter2
2-2.Anoiseless4-kHzchannelissampledeverR1msec.WhatisthemaRimumdatarate?
(一条无噪声4kHz信道按照每1ms一次进行采样，请问最大数据传输率是多少？) 答：无噪声信道最大数据传输率公式：最大数据传输率=2Hlog2Vb/s。因此最大数据传输率决定于每次采样所产生的比特数，如果每次采样产生16bits，那么数据传输率可达128kbps；如果每次采样产生1024bits，那么可达8.2Mbps。注意这是对无噪声信道而言的，实际信道总是有噪声的，其最大数据传输率由香农定律给出。
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2-4.IfabinarRsignalissentovera3-kHzchannelwhosesignal-to-noiseratiois20dB,whatisthemaRimumachievabledatarate?
(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：信噪比为20dB即S/N=100由于log2101≈6.658，由香农定理，该信道的信道容量为3log2(1+100)=19.98kbps。
又根据乃奎斯特定理，发送二进制信号的3kHz信道的最大数据传输速率为 2R3Rlog22=6kbps。
所以可以取得的最大数据传输速率为6kbps。
2-5.Whatsignal-to-noiseratioisneededtoputaT1carrierona50-kHzline? (在50kHz的线路上使用1T线路需要多大的信噪比？) 答：为发送T1信号，我们需要
所以，在50kHz线路上使用T1载波需要93dB的信噪比。
2-34.AsignalistransmitteddigitallRovera4-kHznoiselesschannelwithonesampleeverR125μsec.HowmanRbitspersecondareactuallRsentforeachoftheseencodingmethods?
(a)CCITT2.048Mbpsstandard.
(b)DPCMwitha4-bitrelativesignalvalue. (c)Deltamodulation.
（一个信号在4kHz的无噪声信道上以数字方式进行传输，没125us采样一次。请问，按照以下的编码方法，每秒钟实际发送多少位？ （a）CCITT2.048Mbps标准。 （b）有4位相对信号值的DPCM。 （c）增量调制。 ） 答：a．CCITT2.048Mbps标准用32个8位数据样本组成一个125的基本帧，30个信道用于传信息，2个信道用于传控制信号。在每一个4kHz信道上发送的数据率就是
8R8000=64kbps。
b．差分脉码调制（DPCM）是一种压缩传输信息量的方法，它发送的不是每一次抽样的二进制编码值，而是两次抽样的差值的二进制编码。现在相对差值是4位，所以对应每个4kHz信道实际发送的比特速率为4R8000=32bps。
c．增量调制的基本思想是：当抽样时间间隔st很短时，模拟数据在两次抽样之间的变化很小，可以选择一个合适的量化值作为阶距。把两次抽样的差别近似为不是增加一个就是减少一个。这样只需用1bit二进制信息就可以表示一次抽样结果，而不会引入很大误差。因此，此时对应每个4kHz信道实际发送的
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数据速率为1R8000=8kHz。
2-43.SupposethatRbitsofuserdataaretobetransmittedoverak-hoppathinapacket-switchednetworkasaseriesofpackets,eachcontaining
pdatabitsandhheaderbits,withR>>p+h.ThebitrateofthelinesisbbpsandthepropagationdelaRisnegligible.WhatvalueofpminimizesthetotaldelaR?
(假定R位用户数据将以一系列分组形式，在一个分组交换网络中沿着一条共有k跳的路径向前传播，每个分组包含p位数据和h位的头，这里R>>p+h。线路的传输率为bbps，传播延迟忽略不计。请问，什么样的p值使总延迟最小？) 答：所需要的分组总数是R/p，因此总的数据加上头信息交通量为(p+h)RR/p位。源端发送这些位需要时间为(p+h)RR/pb
中间的路由器重传最后一个分组所花的总时间为(k-1)R(p+h)/b 因此我们得到的总的延迟为
对该函数求p的导数，得到
令
得到
因为p＞0，所以
故
时能使总的延迟最小。
2-53.ACDMAreceivergetsthefollowingchips:(-1+1-3+1-1-3+1+1).AssumingthechipsequencesdefinedinFig.2-45(b),whichstationstransmitted,andwhichbitsdideachonesend?
(一个CDMA接收器得到了下面的时间片：(-1+1-3+1-1-3+1+1)。假设时间片序列如图2.45（b）中所定义，请问哪些移动站传输了数据？每个站发送了什么位?) 答：Justcomputethefournormalizedinnerproducts: （1+13+113+1+1）d（111+1+11+1+1）/8=1 （1+13+113+1+1）d（11+11+1+1+11）/8=1 （1+13+113+1+1）d（1+11+1+1+111）/8=0 （1+13+113+1+1）d（1+11111+11）/8=1
TheresultisthatAandDsent1bits,Bsenta0bit,andCwassilent. Chapter3
3-3.ThefollowingdatafragmentoccursinthemiddleofadatastreamforwhichthebRte-stuffingalgorithmdescribedintheteRtisused:ABESCCESCFLAGFLAGD.Wha
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tistheoutputafterstuffing?
(数据片断（ABESCCESCFLAGFLAGD）出现在一个数据流的中间，而成帧方式采用的是本章介绍的字节填充算法，请问经过填充之后的输出时什么？) 答：Afterstuffing,wegetABESCESCCESCESCESCFLAGESCFLAGD.
3-15.Abitstream10011101istransmittedusingthestandardCRCmethoddescribedintheteRt.ThegeneratorpolRnomialisR3+1.Showtheactualbitstringtransmitted.Supposethethirdbitfromtheleftisinvertedduringtransmission.Showthatthiserrorisdetectedatthereceiver'send.
(利用本章中介绍的标准多项式CRC方法来传输位流1001101。生成器多项式为R3+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，这个错误可以在接收端被检测出来。) 答：
Theframeis10011101.Thegeneratoris1001.Themessageafterappendingthreezerosis10011101000.Theremainderondividing10011101000bR1001is100.So,theactualbitstring
Transmittedis10011101100.Thereceivedbitstreamwithanerrorinthethirdbitfromtheleftis10111101100.DividingthisbR1001producesaremainder100,whichisdifferentfromzero.Thus,thereceiverdetectstheerrorandcanaskforaretransmission.
3-18.A3000-km-longT1trunkisusedtotransmit64-bRteframesusingprotocol5.Ifthepropagationspeedis6μsec/km,howmanRbitsshouldthesequencenumbersbe?
(一条3000公里长的T1骨干线路被用来传输64字节的帧，两端使用了协议5。如果传输速度为6us/公里，则序列号应该有多少位？) 答：为了有效运行，序列空间（实际上就是发送窗口大小）必须足够的大，以允许发送方在收到第一个确认应答之前可以不断发送。信号在线路上的传播时间为6×3000=18000us，即18ms。在T1速率，发送64字节的数据帧需花的时间：64×8÷(1.536×106)=0.33us。所以，发送的第一帧从开始发送起，18.33ms后完全到达接收方。确认应答又花了很少的发送时间（忽略不计）和回程的18ms。这样，加在一起的时间是36.33ms。发送方应该有足够大的窗口，从而能够连续发送36.33ms。36.33/0.33=110也就是说，为充满线路管道，需要至少110帧，因此序列号为7位。
3-22.Inprotocol6,whenadataframearrives,acheckismadetoseeifthesequencenumberdiffersfromtheoneeRpectedandno_nakistrue.Ifbothconditionshold,aNAKissent.Otherwise,theauRiliarRtimerisstarted.Supposethattheelseclausewereomitted.Wouldthischangeaffecttheprotocol'scorrectness?
(在协议6中，当一个数据帧到达的时候，需要执行一个检查，看它的序列号是否与期望的序列号不同，并且no_nak为真。如果这两个条件都成立，则发送一个NAK。否则的话，启用辅助定时器。假定else子句被省略掉。这种改变会影响协议的正确性吗？) 答：可能导致死锁。假定有一组帧正确到达，并被接收。然后，接收方会向前移动窗口。
现在假定所有的确认帧都丢失了，发送方最终会产生超时事件，并且再次发送第一帧，接收方将发送一个NAK。然后NONAK被置成伪。假定NAK也丢失了。
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