通信网络理论基础课后答案

1.1答：通信网络由子网和终端构成（物理传输链路和链路的汇聚点），常用的通信网络有ATM 网络，X.25分组数据网络，PSTN ，ISDN ，移动通信网等。

1.2答：通信链路包括接入链路和网络链路。

接入链路有：（1）Modem 链路，利用PSTN 线路，在用户和网络侧分别添加Modem 设备来实现数据传输，速率为300b/s 和56kb/s ；

（2）xDSL 链路，通过数字技术，对PSTN 端局到用户终端之间的用户线路进行改造而成的数字用户线DSL ，x 表示不同的传输方案；（3）ISDN ，利用PSTN 实现数据传输，提供两个基本信道：B 信道（64kb/s ），D 信道（16kb/s 或64kb/s ）；（4）数字蜂窝移动通信链路，十几kb/s ～2Mb/s ；（5）以太网，双绞线峰值速率10Mb/s,100Mb/s 。

网络链路有：（1）X.25提供48kb/s ，56kb/s 或64kb/s 的传输速率，采用分组交换，以虚电路形式向用户提供传输链路；（2）

帧中继，吞吐量大，速率为64kb/s ，2.048Mb/s ；（3）SDH （同步数字系列），具有标准化的结构等级STM-N ；（4）光波分复用WDM ，在一根光纤中能同时传输多个波长

第一章

1.1 举例说明影响语义透明性的技术因素及解决方案。

答：“语义透明”指的是信息通信的中间交互过程，不因传递而改变信息内容。0,1串不

会因为传输而发生逻辑变化。

解决方案：误码、分组丢失与误插导致的不透明，用差错控制解决。 编码的不透明，用转义控制解决。

1.2 分析“出错重传”对时间透明性的影响

答：“时间透明”是指在一定范围内，发送端和接收端之间的信息相互传递没有延时。主要影响是出错重传会显著增加时延，降低系统透明性。

1.3 试述绿地规划与增量规划的目标与结束

答：规划即以最小成本选择居所，绿地：没有遗留系统约束。增量：保留已有系统资源和规划。

绿地规划是指在给定网络拓扑、不给定的容量、网络中没有配置任何资源的情况下，求解业务最佳路由，使得在满足给定业务需求的条件下，网络成本最小化。绿地规划没有系统约束。

增量规划是在绿地规划的基础上，即当网络中已经配置好了一批业务的时候，由于实际运营的一些因素，在此基础上，新增一批业务，而而增量规划就是将这些新增的业务配置在当前的网络上，同时在满足业务需求的条件下，尽可能的去优化结果。增量规划保留了已有系统资源和规则。

1.4 一万台交换机通过24号

2.2 求M/M/m（n）中，等待时间w的概率密度函数。 解：

M/M/m（n）的概率分布为：

?m?1(m?)k(m?)m1??n?m?1?p0???p0??

k!m!1???r?0??1?(m?)k?k!p0?pk??mmk?k!?p0?0?0?k?m?1m?k?nk?n

假定n>m，n≥0，现在来计算概率P{w>x}，既等待时间大于x的概率。

P{w?x}??pj?Pj{w?x}

j?0n其中，Pj{w>x}的概率为：

Pj{w?x}?0 Pj{w?x}?0?j?m?1?m?x?ei?0j?m(m?x)i?i!m?j?n?1 m?j?nPj{w?x}?1可得：

P{w?x}??Pj??ej?mi?0n?1j?m?m?x(m?x)i??Pni!?mm?n?1jj?m?m?x(m?x)i?P0?????e???n?m!?j?mi!i?0? mmn?m?1?m?x(m?x)i?m?i??n?P0?e??Pnm!i!1??i?0若n??则P0(?m)m?(m???)xP{w?x}??e1??m!特别的，新到顾客需等待的概率为：

P0(?m)m P{W?0}??1??m!第 1 页 共 33 页

而n?m?1n?m?2mmP0(?x)i?m

2.2 求M/M/m（n）中，等待时间w的概率密度函数。 解：

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2.2 求M/M/m（n）中，等待时间w的概率密度函数。 解：

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第一章网络理论基础

华北电力大学 电力市场研究所 王雁凌 Yanling.wang@http://www.77cn.com.cn

内容：第一节 第二节 第四节 第五节 第八节 第九节 第十节 第十一节 网络及其元件的基本概念 基本代数二端元件 基本代数多口元件 动态元件(Dynamic Element) 图论的基本知识 图的矩阵表示及其性质 网络元件的互连规律 网络与元件的基本性质

第一节

网络及其元件的基本概念

一.网络基本表征量 1、分类

基本变量：

u(t )( )

i(t )( )

q(t )

(t )

u i ( , 是不 高阶基本变量： 为0,-1的任意 整数)基本复合量： p(t )

w(t )

2.关系i (t ) dq (t ) dt q (t ) i ( ) d t

(1-1-1)

d (t ) u (t ) dt

(t ) u ( ) d

t

(1-1-2)

dw(t ) p (t ) u (t )i (t ) dt

(1-1-3)

W (t ) p( )d u( )i( )d

t

t

(1-1-4)

二.多口元件和多端元件1.二端元件

多端元件 (1)二端元件： R、

第1章 通信网络概论及数学基础

1.1通信网络有哪些基本要素组成？试举例列出五种常用的通信网络。 1.2常用的通信链路有哪些？其主要特征是什么？ 1.3试简述分组交换网的要点。

1.4什么叫做虚电路？它与传统电话交换网中的物理链路有何差异？ 1.5 ATM信元与分组有何差别？ATM网络是如何支持不同种类业务的？ 1.6分层的基本概念是什么？什么是对等层？

1.7试述OSI七层模型和TCP/IP协议体系的区别和联系。

1.8一个典型的通信网络可由哪些物理子网构成？路由器在该网络中的作用是什么？ 1.9通信网络要研究的基本理论问题有哪些？ 1.10 设随机过程

定义为：

，其中Y是离散随机变量，且

。试求该过程在

数值。

1.11 设随机过程

时的均值，和时的自相关函

是一个随机相位信号，即，式中A和wc为常

。试求

的

量，?是一个均匀分布的随机变量，其概率密度函数为均值函数和自相关函数。并讨论其平稳性和各态历经性。

1.12 试求Poisson过程的均值函数，方差函数和相关函数。

1.13 设到达某商店的顾客组成强度为的Poisson流，每个顾客购买商品的概率为p，各顾客是否购买商品与其它顾客无关，分别用

和

和

表示购买商品顾客和的Poisson流。

未购买商品顾

第1章 通信网络概论及数学基础

1.1通信网络有哪些基本要素组成？试举例列出五种常用的通信网络。 1.2常用的通信链路有哪些？其主要特征是什么？ 1.3试简述分组交换网的要点。

1.4什么叫做虚电路？它与传统电话交换网中的物理链路有何差异？ 1.5 ATM信元与分组有何差别？ATM网络是如何支持不同种类业务的？ 1.6分层的基本概念是什么？什么是对等层？

1.7试述OSI七层模型和TCP/IP协议体系的区别和联系。

1.8一个典型的通信网络可由哪些物理子网构成？路由器在该网络中的作用是什么？ 1.9通信网络要研究的基本理论问题有哪些？ 1.10 设随机过程

定义为：

，其中Y是离散随机变量，且

。试求该过程在

数值。

1.11 设随机过程

时的均值，和时的自相关函

是一个随机相位信号，即，式中A和wc为常

。试求

的

量，?是一个均匀分布的随机变量，其概率密度函数为均值函数和自相关函数。并讨论其平稳性和各态历经性。

1.12 试求Poisson过程的均值函数，方差函数和相关函数。

1.13 设到达某商店的顾客组成强度为的Poisson流，每个顾客购买商品的概率为p，各顾客是否购买商品与其它顾客无关，分别用

和

和

表示购买商品顾客和的Poisson流。

未购买商品顾

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第1章 通信网络概论及数学基础

1.1通信网络有哪些基本要素组成？试举例列出五种常用的通信网络。 1.2常用的通信链路有哪些？其主要特征是什么？ 1.3试简述分组交换网的要点。

1.4什么叫做虚电路？它与传统电话交换网中的物理链路有何差异？ 1.5 ATM信元与分组有何差别？ATM网络是如何支持不同种类业务的？ 1.6分层的基本概念是什么？什么是对等层？

1.7试述OSI七层模型和TCP/IP协议体系的区别和联系。

1.8一个典型的通信网络可由哪些物理子网构成？路由器在该网络中的作用是什么？ 1.9通信网络要研究的基本理论问题有哪些？ 1.10 设随机过程

定义为：

，其中Y是离散随机变量，且

。试求该过程在

数值。

1.11 设随机过程

时的均值，和时的自相关函

是一个随机相位信号，即，式中A和wc为常

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的

量，?是一个均匀分布的随机变量，其概率密度函数为均值函数和自相关函数。并讨论其平稳性和各态历经性。

1.12 试求Poisson过程的均值函数，方差函数和相关函数。

1.13 设到达某商店的顾客组成强度为的Poisson流，每个顾客购买商品的概率为p，各顾客是否购买商品与其它顾客无关，分别用

和

和

表示购买商品顾客和的Poisson流。

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1 第一章

答：通信网络由子网和终端构成（物理传输链路和链路的汇聚点），常用的通信网络有ATM 网络，分组数据网络，PSTN ，ISDN ，移动通信网等。

答：通信链路包括接入链路和网络链路。

接入链路有：（1）Modem 链路，利用PSTN 电话线路，在用户和网络侧分别添加Modem 设备来实现数据传输，速率为300b/s 和56kb/s ；（2）xDSL 链路，通过数字技术，对PSTN 端局到用户终端之间的用户线路进行改造而成的数字用户线DSL ，x 表示不同的传输方案；（3）ISDN ，利用PSTN 实现数据传输，提供两个基本信道：B 信道（64kb/s ），D 信道（16kb/s 或64kb/s ）；（4）数字蜂窝移动通信链路，十几kb/s ～2Mb/s ；（5）以太网，双绞线峰值速率10Mb/s,100Mb/s 。

网络链路有：（1）提供48kb/s ，56kb/s 或64kb/s 的传输速率，采用分组交换，以虚电路形式向用户提供传输链路；（2）帧中继，吞吐量大，速率为64kb/s ，s ；（3）SDH （同步数字系列），具有标准化的结构等级STM-N ；（4）光波分复用WDM ，在一根光纤中能同时传输多