Chapter1

1-11.Whataretworeasonsforusinglayeredprotocols? (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.Asystemhasann-layerprotocolhierarchy.ApplicationsgeneratemessagesoflengthMbytes.Ateachofthelayers,anh-byteheaderisadded.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)*100%

1-28.Animageis1024x768pixelswith3bytes/pixel.Assumetheimageisuncompressed.Howlongdoesittaketotransmititovera56-kbpsmodemchannel?Overa1-Mbpscablemodem?Overa10-MbpsEthernet?Over100-MbpsEthernet?

(一幅图像的分辨率为1024x768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：Theimageis1024*768*3bytesor2359296bytes.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-kHzchannelissampledevery1msec.Whatisthemaximumdatarate?

(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。

2-4.Ifabinarysignalissentovera3-kHzchannelwhosesignal-to-noiseratiois20dB,whatisthemaximumachievabledatarate?

(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 2*3*log22=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.Asignalistransmitteddigitallyovera4-kHznoiselesschannelwithonesampleevery125μsec.Howmanybitspersecondareactuallysentforeachoftheseencodingmethods?

(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

8*8000=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4*8000=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信道实际发送的数据速率为1*8000=8kHz。

2-43.Supposethatxbitsofuserdataaretobetransmittedoverak-hoppathinapacket-switchednetworkasaseriesofpackets,eachcontaining

pdatabitsandhheaderbits,withx>>p+h.Thebitrateofthelinesisbbpsandthepropagationdelayisnegligible.Whatvalueofpminimizesthetotaldelay?

(假定x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x>>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x/p，因此总的数据加上头信息交通量为(p+h)*x/p位。源端发送这些位需要时间为(p+h)*x/pb

中间的路由器重传最后一个分组所花的总时间为(k-1)*(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.Thefollowingdatafragmentoccursinthemiddleofadatastreamforwhichthe