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2020-2021学年上学期期中

2020-2021学年上学期期中试卷（含答案）​

一、单项选择题（本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分）​

  1. OSI 模型中的第二、第三、第四、第六层分别是（ ）。

    A. 物理层、网络层、会话层、传输层

    B. 数据链路层、网络层、传输层、会话层

    C. 物理层、数据链路层、传输层、应用层

    D. 数据链路层、网络层、传输层、表示层

    答案：

    D

  2. PCM 是（ ）转换的一个实例。

    A. 数字到数字

    B. 模拟到数字

    C. 模拟到模拟

    D. 数字到模拟

    答案：

    B

  3. 循环冗余校验 CRC 中的生成式包含（ ）因子时，可检测出所有的奇数位错误。

    A. xx

    B. x2+x+1x^2+x+1

    C. x+1x+1

    D. 以上均不是

    答案：

    C

  4. 若数据链路层的发送窗口尺寸 WT=15W_T=15，在发送 7 号帧、并接到 5 号帧的确认帧后，发送方还可连续发送（ ）。

    A. 4 帧

    B. 5 帧

    C. 10 帧

    D. 13 帧

    答案：

    D

  5. 以下哪个解决信道竞争的方法在竞争期中有可能发生冲突？（ ）

    A. 位图协议

    B. 二进制倒计数

    C. 自适应树遍历协议

    D. 令牌传递

    答案：

    C

  6. IEEE 802.3 标准为第一代 10Mbps 以太网使用的访问方法是（ ）CSMA/CD。

    A. 1-persistent

    B. p-persistent

    C. non-persistent

    D. 以上均不是

    答案：

    A

  7. NN 个站分时 Aloha 协议的危险周期是帧传输时间（帧时）的（ ）倍。

    A. 1

    B. 2

    C. 3

    D. 以上均不正确

    答案：

    A

  8. 采用相位振幅调制 PAM 技术，可以提高数据传输速率，例如采用 8 种相位，每种相位取 2 种幅度值，可使一个码元（Hz）表示的二进制数的位数为（ ）。

    A. 4 位

    B. 8 位

    C. 16 位

    D. 32 位

    答案：

    A

  9. 设信道带宽为 4000HZ，采用 PCM 编码，采样周期为 125μs125\mu s，每个样本量化为 128 个等级，则信道的数据率为（ ）。

    A. 10Kb/s

    B. 16Kb/s

    C. 56Kb/s

    D. 64Kb/s

    答案：

    C

  10. 下列对 ADSL 网络的描述哪些是错误的？（ ）

    A. 采用普通电话线作为传输介质

    B. 当语音通话时，不能使用网络通信

    C. 上行线和下行线通信带宽不同

    D. ADSL 是一种异步传输模式

    答案：

    B

二、填空题（本大题共 10 小题，每空 2 分，共 20 分）​

  1. 模拟信号传输的基础是载波，载波具有三个要素，即频率、（ ）和（ ）。数字数据可以针对载波的不同要素或它们的组合进行调制。

    答案：

    振幅；相位

  2. OSI 参考模型的三个主要概念是接口、（ ）和（ ）。

    答案：

    服务；协议

  3. 采用海明码校验方法纠正单比特错误，若信息位为 6 位，则冗余位至少为（ ）位。

    答案：

    4

  4. （ ）定理定义了无噪声信道理论上的最大数据传输速率，（ ）定理定义了加性白噪声信道理论上的最大数据传输速率。

    答案：

    尼奎斯特；香农

  5. 采用位填充法进行成帧，成帧标识为 01111110。如果需要传送的比特串为 01111110111110，则经位填充后，此比特串变为（ ）（不包括起始和结束标志）。

    答案：

    0111110101111100

  6. 在回退 N 帧协议中，如果用 5 个 bit 序号对数据帧进行编号，发送窗口大小的最大值是（ ），接收窗口大小的最大值是（ ）。

    答案：

    31；1

三、名词解释（本大题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分）​

  1. 循环冗余校验码

    答案：

    CRC（Cyclic Redundancy Check）码，是数据通信领域中最常用的一种差错校验码，其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定。基本思想是将要传送的信息 M(X)M(X) 表示为一个多项式 LL，用 LL 除以（模 2 除）一个预先确定的生成多项式 G(X)G(X)，得到的余式添加到 M(X)M(X) 尾部，就构成所需的循环冗余校验码。有以下特点：①可检测出所有奇数位错；②可检测出所有双比特的错；③可检测出所有小于、等于校验位长度的突发错。

  2. 隐藏终端问题

    答案：

    在无线局域网中，由于无线电的覆盖范围有限，导致一个无线站 B 的两个邻居 A 和 C 虽然彼此不在对方的范围内，但可能潜在地干扰彼此和共同邻居之间的通信，从而互相构成隐藏终端问题。

  3. CDMA

    答案：

    CDMA（Code Division Multiple Access）即码分多址访问，是一种多路复用技术，CDMA 系统是基于码分技术和多址技术的通信系统，系统为每个用户分配各自特定芯片码，芯片码之间具有相互正交，允许多路信号使用相同的带宽同时传输数据。

  4. CSMA/CD

    答案：

    CSMA/CD（Carrier Sense multiple Access/Collision Detection），带冲突检测的载波侦听多路访问协议，是争用型的介质访问控制协议，位于数据链路层，工作原理为：

    （1）发送站发送时首先侦听载波（载波检测）。

    （2）如果网络（总线）空闲，发送站开始发送它的帧。

    （3）如果网络（总线）被占用，发送站继续侦听载波并推迟发送直至网络空闲。

    （4）发送站在发送过程中侦听碰撞（碰撞检测）。

    （5）如果检测到碰撞，发送站立即停止发送，这意味着所有卷入碰撞的站都停止发送。

    （6）每个卷入碰撞的站都进入退避周期，即按照一定的退避算法等一段随机时间后进行重发，亦即重复上述 1-6 步骤，直至发送成功。

四、简答题（本大题共 3 小题，共 18 分）​

  1. （6 分）请问面向连接通信和无连接通信之间的差异是什么？各举一个通信协议例子。

    答案：

    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。

    （i）无连接：UDP；

    （ii）面向连接：TCP

  2. （6 分）设两站间信道速率为 20kb/s，采用停止等待协议，传播时延 tp=30mst_p=30ms，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%。

    答案：

    在确认帧长度和处理时间均可忽略的情况下，要使信道利用率达到至少 50% 必须使数据帧的发送时间等于往返传播时延，即两倍的单向传播时延。

    即：

    tt=2tpt_t=2t_p

    已知：

    tt=LCt_t=\frac{L}{C}

    其中 CC 为信道容量，或信道速率。LL 为帧长（以比特为单位）。

    所以得帧长

    L=2tpC=2×30ms×20kb/s=1200 bitsL=2t_pC=2\times30ms\times20kb/s=1200\ bits

  3. （6 分）请解释为何选择重传协议中要设置以下语句？

    #define NR_BUFS ((MAX_SEQ + 1)/2)
    答案：

    该协议将窗口的最大尺寸设置为不超过序号空间的一半。

    这么做是为了确保接收方向前移动窗口之后，新窗口与老窗口的序号没有重叠。

    如果不这么设置，当接收方向前移动它的窗口后，新的有效序号范围与老的序号范围有重叠。因此，后续的一批帧可能是重复的帧（如果所有的确认都丢失了），也可能是新的帧（如果所有的确认都接收到了），而接收方根本无法区分这两种情形，将会导致往网络层传递不正确的数据包。

五、应用题（本大题共 2 小题，共 22 分）​

  1. （10 分）一大群 ALOHA 用户每秒钟产生 100 个请求，包括原始的请求和重传的请求。时间槽单位为 10 毫秒。请问第一次发送成功的机会是多少？恰好 kk 次冲突之后成功的又概率是多少？

    答案：

    每个时槽为 10msec 推知每秒有 100 个时槽，由于每秒有 100 个发送请求，每个时槽内的帧请求期望值为 G=1G=1，所以有：

    （a），在一个“帧时”内生成 kk 帧的概率服从泊松分布。

    Pr[k]=Gke−Gk!Pr[k]=\frac{G^k e^{-G}}{k!}

    对于分槽 Aloha，首次发送时别人不发送的概率是 Pr[0]=e−1=0.368Pr[0]=e^{-1}=0.368。

    （b），由于 Pr[0]=e−1Pr[0]=e^{-1}，所以有冲突的概率是 1−e−11-e^{-1}，故刚好发生 kk 次冲突然后一次成功的概率是 (1−e−1)k×e−1=0.632k×0.368(1-e^{-1})^k\times e^{-1}=0.632^k\times0.368。

  2. （12 分）请计算二进制位串 10100101 的偶校验海明码。接收方收到了一个 12 位的海明码，其 16 进制为 0xA0F，假设至多只有 1 位发生了错误。则原来的值用 16 进制表示是多少？（位数从左到右分别是第 1 位，第 2 位，……）。

    答案：

    （a）10100101 的偶校验海明码是 111001000101，

    （b）0xA4F。