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高只能达到 56 kb/s，与每秒几个兆比特相距甚远。这是为什么？
答：“在数字传输时，若传输速率为每秒几个兆比特，则传输距离可达几公里。”这是指 使用数字线路，其两端的设备并没有带宽的限制。当我们使用调制解调器与 ISP 相连时，使 用的是电话的用户线。这种用户线进入市话交换机处将带宽限制在 3400Hz 以下，与数字线 路的带宽相差很大。
3-15 码分复用 CDMA 为什么可以使所有用户在同样地时间使用同样的频带进行通信而
不会互相干扰？这种复用方法有何有缺点？
3-16 有 4 个站进行码分复用 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
送的代码是什么？
答：只须计算 4 个常规的内积：
（－1 ＋1 －3 ＋1 －1 －3 ＋1 ＋1） ? （－1 －1 －1 ＋1 ＋1 －1 ＋1 ＋1）/8=1 （－1 ＋1 －3 ＋1 － 1 －3 ＋1 ＋1） ? （－1 －1 ＋1 －1 ＋1 ＋1 ＋1 －1）/8=－1 （－1 ＋1 －3 ＋1 －1 －3 ＋1 ＋1） ? （－1 ＋1 －1 ＋1 ＋1 ＋1 －1 －1）/8=0
－3 ＋1 ＋1） ? （－1 ＋1 －1 －1 －1 －1 ＋1 －1）/8=1 1 －1 （－1 ＋1 －3 ＋
结果是 A 和 D 发送比特 1，B 发送比特 0，而 C 未发送数据。
第 4 章 数据链路层
4-01 数据链路（即逻辑链路）与链路（即物理链路）有何区别？“电路接通了”与“数据 链路接通了”的区别何在？
答： 1）数据链路与链路的区别在于数据链路除链路外，还必须有一些必要的规程来控 （
制数据的传输。因此，数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。（ 2）“电路接 通了”表示链路两端的结点交换机已经开机，物理连接已经能够传送比特流了。但是，数据传 输并不可靠。在物理连接基础上，再建立数据链路连接，才是“数据链路接通了”。此后，由 于数据链路连接具有检测、确认和重传等功能，才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链 路，进行可靠的数据传输。当数据链路断开连接时，物理电路连接不一定跟着断开连接。
4-02 数据链路层中的链路控制包括哪些功能？
答：数据链路层中的链路控制包括链路管理；帧同步；流量控制；差错控制；将数据和 控制信息分开；透明传输；寻址等功能。
4-03 考察停止等待协议算法。在接收结点，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？
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答：步骤（4）中，若 ,表明发送结点队上一帧的确认发送结点没有正确收到，发送结点 重传了上一帧，此时接收结点的做法应当是：丢弃该重复帧，并重发对该帧的确认。若改为“转 到（8）”，接收结点发送否认帧，则接收结点以为该帧传输错误，则一直重发该帧。
4-04 在停止等待协议算法中，在接收站点，当执行步骤（3）时，若将“否则—－—— 转到（6）”改为“否则—－——转到（2）”将产生什么结果？
答：
4-05 在停止等待协议算法中，若不使用帧的序号将出现什么后果？ 答：
4-06 一个信道速率为 4 kb/s。采用停止等待协议。传播时延为 20 ｍｓ。确认帧长度和
处理时间均可忽略。问帧长为多少才能使信道利用率达到至少 50％？
答：当发送一帧的时间等于信道的传播时延的 2 倍时，信道利用率是 50％，或者说当发
送一帧的时间等于来回路程的传播时延时，效率将是 50％。即 20ms*2=40ms。 现在发送速 率是每秒 4000bit，即发送一位需 0.25ms。则帧长 40/0.25=160bit
4-07 在停止等待协议中，确认帧是否需要序号？请说明理由。
答：在一般情况下，确认帧不需要序号。但如果超时时间设置短了一些，则可能会出现 问题，即有时发送方会分不清对哪一帧的确认。
4-08 试写出连续 ARQ 协议的算法。 答：连续 ARQ 协议的工作原理如图所示。
连续 ARQ 协议在简单停止等待协议的基础上，允许连续发送若干帧，在收到相应 ACK
后继续发送若干帧，用以提高传输效率。这时 ACK 及 NAK 也必须有对应的帧序号，才能够 一一对应起来。
在发生差错时丢弃原已发送的所有后续帧，重发差错发生以后的所有帧，相当于完全返 回重传。
信道较差时，连续 ARQ 协议传输效率不高。
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4-09 试证明：当用 n 个比特进行编号时，若接收窗口的大小为１，则只有在发送窗口 的大小 Wt<=2 n -1 时，连续 ARQ 协议才能正确运行。
证明：
（1）显然 WT 内不可能有重复编号的帧，所以 WT≤2n。设 WT=2n；
（2）注意以下情况：
发送窗口：只有当收到对一个帧的确认，才会向前滑动一个帧的位置；
接收窗口：只有收到一个序号正确的帧，才会向前滑动一个帧的位置，且同时向发送端 发送对该帧的确认。
显然只有接收窗口向前滑动时，发送端口才有可能向前滑动。发送端若没有收到该确认， 发送窗口就不能滑动。
（3）为讨论方便，取 n=3。并考虑当接收窗口位于 0 时，发送窗口的两个极端状态
状态 1：发送窗口：0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
全部确认帧收到接收窗口：0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 状态 2： 发送窗口：0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
全部确认帧都没收到接收窗口：0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
（4）可见在状态 2 下，接收过程前移窗口后有效序列号的新范围和发送窗口的旧范围之
间有重叠，致使接收端无法区分是重复帧还是新帧。为使旧发送窗口和新接收窗口之间序列 号不发生重叠，有 WT＋WR≤2n，所以 WT≤2n-1。
4-10 试证明：对于选择重传 ARQ 协议，若用 n 比特进行编号，则接收窗口的最大值受
公式（4-8）的约束。
证明：同上，有 ，而选择重传 ARQ 协议中，接收窗口肯定比发送窗口小，即 ，故证。
4-11 在选择重传 ARQ 协议中，设编号用 3 bit。再设发送窗口 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。
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。 接收端若收到 0 号帧，则无法判断是新帧还是重传的（当确认帧丢失）。
4-12 在连续 ARQ 协议中，设编号用 3bit，而发送窗口 Wt=8。试找出一种情况，使得在 今此情况下协议不能正确工作。
答：设想在发送窗口内的序号为 0，1，2，3，4，5，6，7。而接收窗口等待后面的 0。 接收端若收到 0 号帧，则无法判断是新帧还是重传的（当确认帧丢失）
4-13 在什么条件下，选择重传 ARQ 协议和连续 ARQ 协议在效果上完全一致？ 答：当传输误差错时，或者选择重传协议的接收窗口为 1 时
4-14 在连续 ARQ 协议中，若发送窗口 Wt＝7，则发送端在开始时叶连续发送 7 个数据
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帧。因此，在每一帧发出后，都要置一个超时计时器。现在计算机里只有一个硬时钟。设这 7 个数据帧发出的时间分别为 t0，t1，…，t6，且 tout 都一样大。试问如何实现这 7 个超时计 时器（这叫软时钟法）？
答： 可使用链表实现。
4-15 卫星信道的数据率为 1Ｍb/s。数据帧长为 2000 bit。忽略确认帧长和处理时间。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。 （3）连续 ARQ 协议，Wt＝127。 （4）连续 ARQ 协议，Wt＝255。
答：使用卫星信道端到端的传输延迟是 250ms-270ms,以 1Mb/s 发送，2000bit 长的帧的 发送时间是 2000bit/（1Mb/s）=2ms。若用 t=0 表示开始传输时间，那么在 t=2ms，第一帧发
送完毕。t=252ms，第一帧完全到达接收方。t=254ms，对第一帧的确认帧发送完毕。t=504ms
时带有确认的帧完全到达发送方。因此周期是 542ms。如果在 504ms 内可以发送 k 个帧（每
个帧的发送用 2ms 时间），则信道利用率是 2k/504，因此， 1）停止等待协议，k=1,2/504=1/252 （ （2）W=7，14/504=7/252 （3）W=127，254/504=127/252（4）W=255 ，2W=510>504，故信道利用率为 1。
4-16 试简述 HDLC 帧各字段的意义。HDLC 用什么方法保证数据的透明传输？
答：（1）HDLC 帧的格式，信息字段（长度可变）为数据链路层的数据，它就是从网络 层传下来的分组。在信息字段的两端是 24bit 的帧头和帧尾。
地址信息，帧校验序列 FCS 用来对地址、控制和信息字段组成的比特流进行校验，控制字段
最复杂，用来实现许多主要功能。
（2）采用零比特填充法来实现链路层的透明传输，即在两个标志字段之间不出现 6 个连 续 1。具体做法是在发送端，当一串比特流尚未加上标志字段时，先用硬件扫描整个帧，只
HDLC 帧两端的标志字段用来界定一个帧的边界，地址字段是用来填写从站或应答站的
要发现 5 个连续的 1，则在其后插入 1 个 0，而在接收端先找到 F 字段以确定帧的边界，接
着再对其中的比特流进行扫描，每当发现 5 个连续的 1，就将这 5 个连续 1 后的 1 个 0 删除， 以还原成原来的比特流。
4-17 HDLC 帧可分为哪几个大类？试简述各类帧的作用。
答:在 HDLC 中，帧被分为三种类型：（1）信息帧用于传输数据的帧，具有完全的控制 顺序。（2）监控帧用于实现监控功能的帧。包括接收准备好、接收未准备好、请求发送、选 择发送等监控帧。主要完成回答、请求传输、请求暂停等功能。（3）无编号帧用于提供附加 的链路控制功能的帧。该帧没有信息帧编号，因此可以表示各种无编号的命令和响应（一般 情况下，各种命令和响应都是有编号的），以扩充主站和从站的链路控制功能。
4-18 HDLC 规定，接收序号Ｎ（R）表示序号为[N（R）-1]（mod8）的帧以及在这以前
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的各帧都已正确无误地收妥了。为什么不定义“N（R）表示序号为 N（R）（mod8）的帧以及 在这以前的各帧都已正确无误地收妥了”？
答：因为帧的初始序号为 0
4-19 PPP 协议的主要特点是什么？它适用在什么情况下？ 答：点对点协议 PPP,它有三个组成部分: （1）一个将 IP 数据报封装到串行链路的方法. （3）一套网络控制协议 NCP,支持不同的网络层协议.
（2）一个用来建立,配置和测试数据链路连接的链路控制协议 LCP. 点对点协议 PPP 适用于在 PSTN 拨号的情况。
第 5 章 局域网
5-01 局域网的主要特点是什么？为什么说局域网是一个通信网？
答：局域网是将小区域内的各种通信设备互联在一起的通信网络。 1）特点：
高数据速率（0.1Mbps~100Mbps） 短距离（0.1km~25km） 低误码率（10 -8 ～10 -11 ）。
2）局域网络是一个通信网络，因为从协议层次的观点看，它包含着下三层的功能。
在 OSI 的体系结构中，一个通信子网只有最低的三层。而局域网的体系结构也只有 OSI 的下三层，没有第四层以上的层次。所以说局域网只是一种通信网。
5-02 IEEE 802 局域同参考模型与 OSI 参考模型有何异同之处？
答：0SI 体系结构指 7 层开放式互连标准参考模型。IEEE802 是国际电子与电气工程师 协会发布的关于办公自动化和轻工业局域网体系结构的一系列标准文件，该标准基本上对应
于 0SI 模型的物理层和数据链路层，这个标准使网络的物理连接和访问方法规范化。已被 IS0
陆续接收为标准。
相同：IEEE802 局域网遵循 OSI 模型。包括物理层、数据链路层和网络层。
不同：对应 OSI 模型的数据链路层分成两个子层，介质访问控制子层和逻辑链路控制子 层；一般不单独设置网络层。
局域网的参考模型只相当于 OSI 参考模型的最低两层，且两者的物理层和数据链路层之 间也有很大差别。在 IEEE802 系列标准中各个子标准的物理层和媒体访问控制 MAC 子层是 有区别的，而逻辑链路控制 LLC 子层是相同的，也就是说，LLC 子层实际上是高层协议与 任何一种 MAC 子层之间的标准接口。
5-03 一个 7 层楼，每层有一排共 15 间办公室。每个办公室的楼上设有一个插座。所 有的插座在一个垂直面上构成一个正方形栅格组成的网的结点。设任意两个插座之间都允许
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计算机网络教程第五版谢希仁课后答案
