寬帶通信網(wǎng)--課程學(xué)習(xí)指導(dǎo)

1、寬帶通信網(wǎng)課程學(xué)習(xí)指導(dǎo)資料 本課程學(xué)習(xí)指導(dǎo)資料根據(jù)該課程教學(xué)大綱的要求，參照現(xiàn)行采用教材通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)（第2版）（李建東、盛敏、李紅艷 編著，高等教育出版社，2011年5月），并結(jié)合遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)業(yè)余教育的教學(xué)特點(diǎn)和教學(xué)規(guī)律進(jìn)行編寫，適用于計(jì)算機(jī)、通信及相關(guān)專業(yè)學(xué)生。第一部分 課程學(xué)習(xí)目的及總體要求一、課程的學(xué)習(xí)目的 近年來，通信網(wǎng)絡(luò)在傳統(tǒng)的電話交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的基礎(chǔ)上得到了飛速發(fā)展，出現(xiàn)了多種新型的網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)，例如，寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)（B-ISDN）、Internet、幀中繼、千兆以太網(wǎng)、第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（IMT-2000）等等。目前正在向下一代Internet、全光網(wǎng)絡(luò)、第4代移動(dòng)通

2、信等方向發(fā)展。盡管這些網(wǎng)絡(luò)在形式上千差萬別，但它們許多基本的原理都是相同的。本課程的主要目的就是要討論這些網(wǎng)絡(luò)的共性原理。希望通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生們能夠理解現(xiàn)在的各種新型通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)原理和依據(jù)，同時(shí)為通信專業(yè)的學(xué)生設(shè)計(jì)和構(gòu)思其他新型的通信網(wǎng)絡(luò)打下理論基礎(chǔ)。二、課程的總體要求 本課程主要討論以下問題：1)主要討論通信網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)成和協(xié)議體系、本書所需的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)及通信網(wǎng)絡(luò)的基本理論問題；2)詳細(xì)討論了鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層的端到端傳輸協(xié)議：包括組幀、差錯(cuò)檢測、自動(dòng)請求重發(fā)（ARQ）、協(xié)議的初始化、差錯(cuò)控制和流量控制等；3)描述了單個(gè)排隊(duì)系統(tǒng)的基本時(shí)延性能，并描述了多個(gè)排隊(duì)隊(duì)列組成的網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延

3、性能，給出的分析模型是常用的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延模型；4)分析了多個(gè)用戶共享一個(gè)信道的問題多址技術(shù)，重點(diǎn)研究隨機(jī)多址的基本特征（時(shí)延、通過量和穩(wěn)定性）及其改進(jìn)的方法；5)研究如何為數(shù)據(jù)分組選定合適的傳輸路徑問題路由算法，給出了常用的最短路由算法，并討論了路由信息的廣播；6)討論了維持網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的基本手段流量和擁塞控制，重點(diǎn)研究了窗口式和漏斗式流量和擁塞控制方法。7)簡要討論了通信網(wǎng)的拓?fù)湓O(shè)計(jì)。 本課程著重從基礎(chǔ)理論出發(fā)，詳細(xì)地討論了通信網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)成、協(xié)議體系以及相關(guān)的基礎(chǔ)理論。同時(shí)，本課程又對通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中需要考慮的各種問題進(jìn)行了系統(tǒng)深入的理論分析，通過這種由表及里、由淺入深的過程，加深學(xué)生們對通信網(wǎng)

4、絡(luò)共性原理的理解。教學(xué)內(nèi)容的安排綜合考慮了通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)理論知識及最新發(fā)展現(xiàn)狀，其主要目的就是要討論這些網(wǎng)絡(luò)的共性原理。希望通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生們能夠理解現(xiàn)在的各種新型通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)原理和依據(jù)，同時(shí)為通信專業(yè)的學(xué)生設(shè)計(jì)和構(gòu)思其他新型的通信網(wǎng)絡(luò)打下理論基礎(chǔ)。第二部分 課程學(xué)習(xí)的基本要求及重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容分析第一章 通信網(wǎng)絡(luò)概論及數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 本章主要討論通信網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)成和協(xié)議體系、通信網(wǎng)絡(luò)的基本理論問題及本書所需的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。通信網(wǎng)絡(luò)由一系列的終端、鏈路和節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，它們連接在一起，能使任意兩個(gè)終端的用戶進(jìn)行通信。典型的通信網(wǎng)絡(luò)有：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)等。隨著通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，

5、人們現(xiàn)在不僅可以享用傳統(tǒng)的電信業(yè)務(wù)，如電話、傳真等，還可以享用多種信息服務(wù)，如電子郵件、網(wǎng)上瀏覽、信息搜索、電子商務(wù)、網(wǎng)上娛樂等。如果希望在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都可以享用自己所需的信息服務(wù)，就必須要有一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)作支撐。該網(wǎng)絡(luò)能使用戶通過多種傳輸手段連接到網(wǎng)絡(luò)之中，并以高速骨干網(wǎng)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)多種類型網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)、互通，為不同要求的用戶提供不同速率、不同服務(wù)質(zhì)量、不同類型的信息傳輸。本章首先討論通信網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)成，接著討論網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)，最后討論通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和應(yīng)解決的基本理論問題。1、本章學(xué)習(xí)要求（1）應(yīng)熟悉的內(nèi)容 通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)；通信網(wǎng)絡(luò)的基本理論問題。（2）應(yīng)掌握的內(nèi)容 通信網(wǎng)絡(luò)的基

6、本構(gòu)成；協(xié)議體系及分層的概念。2、本章重點(diǎn)難點(diǎn)分析（1）重點(diǎn) 通信網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)成。（2）難點(diǎn) 協(xié)議體系及分層的概念。 通過完成下面作業(yè)可以更詳細(xì)地理解和掌握。（1）通信網(wǎng)絡(luò)有哪些基本要素組成？試舉例列出五種常用的通信網(wǎng)絡(luò)。（2）常用的通信鏈路有哪些？其主要特征是什么？（3）試簡述分組交換網(wǎng)的要點(diǎn)。（4）什么叫做虛電路？它與傳統(tǒng)電話交換網(wǎng)中的物理鏈路有何差異？（5）ATM信元與分組有何差別？ATM網(wǎng)絡(luò)是如何支持不同種類業(yè)務(wù)的？（6）分層的基本概念是什么？什么是對等層？（7）試述OSI七層模型和TCP/IP協(xié)議體系的區(qū)別和聯(lián)系。（8）一個(gè)典型的通信網(wǎng)絡(luò)可由哪些物理子網(wǎng)構(gòu)成？路由器在該網(wǎng)絡(luò)中的作用是

7、什么？（9）通信網(wǎng)絡(luò)要研究的基本理論問題有哪些？3、本章典型例題分析例題1：設(shè)隨機(jī)過程定義為：，其中Y是離散隨機(jī)變量，且。試求該過程在時(shí)的均值，和時(shí)的自相關(guān)函數(shù)值。解： X(1) P1/2 1/2例題2：設(shè)隨機(jī)過程是一個(gè)隨機(jī)相位信號，即，式中A和wc為常量，q是一個(gè)均勻分布的隨機(jī)變量，其概率密度函數(shù)為。試求的均值函數(shù)和自相關(guān)函數(shù)。并討論其平穩(wěn)性和各態(tài)歷經(jīng)性。解： 顯然，的均值為常數(shù)，相關(guān)函數(shù)僅與時(shí)差有關(guān)，且為二階矩過程，所以該隨機(jī)過程是廣義平穩(wěn)的。 故的均值和相關(guān)函數(shù)都具有各態(tài)歷經(jīng)性，是各態(tài)歷經(jīng)過程。例題3：試求Poisson過程的均值函數(shù)，方差函數(shù)和相關(guān)函數(shù)。解：定義：稱計(jì)數(shù)過程是參數(shù)為的P

8、oisson過程，如果：（1）；（2）是平穩(wěn)的獨(dú)立增量過程；（3）服從參數(shù)為的Poisson分布， 不妨設(shè)，則第二章 端到端的傳輸協(xié)議 本章詳細(xì)討論了鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層的端到端傳輸協(xié)議：包括組幀、差錯(cuò)檢測、自動(dòng)請求重發(fā)(ARQ)、協(xié)議的初始化、差錯(cuò)控制和流量控制等。物理層是為鏈路層提供一組虛擬的比特管道，本章將討論在這樣的比特管道上如何形成一條可靠的業(yè)務(wù)通道為上層提供可靠的服務(wù)。為了形成一條可靠的業(yè)務(wù)通道，首先解決如何標(biāo)識高層送下來的數(shù)據(jù)塊(分組)的起止位置，接著就要解決如何發(fā)現(xiàn)傳輸中的比特錯(cuò)誤，最后要解決的就是發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后，如何消除這些錯(cuò)誤。根據(jù)通信雙方所處的相對位置不同，所采用的解決方法

9、(協(xié)議)也不同。若通信雙方之間是通過一條物理鏈路直接相連，這時(shí)需采用鏈路層的協(xié)議來解決數(shù)據(jù)幀的傳輸錯(cuò)誤；若通信雙方是在一個(gè)通信子網(wǎng)內(nèi)通過多條數(shù)據(jù)鏈路形成的通路相連，這時(shí)需要采用網(wǎng)絡(luò)層的端到端傳輸協(xié)議采解決分組的傳輸錯(cuò)誤；當(dāng)通信雙方處于不同的通信子網(wǎng)時(shí)，需要采用運(yùn)輸層的端到端傳輸協(xié)議來解決報(bào)文的傳輸錯(cuò)誤。本章首先討論組幀技術(shù)、差錯(cuò)檢測、自動(dòng)請求重發(fā)的協(xié)議和典型的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議；接著討論網(wǎng)絡(luò)層的端對端傳輸協(xié)議、IP協(xié)議；最后討論運(yùn)輸層的端到端傳輸協(xié)議。1、本章學(xué)習(xí)要求（1）應(yīng)熟悉的內(nèi)容 鏈路層的差錯(cuò)控制技術(shù)；標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議及其初始化。（2）應(yīng)掌握的內(nèi)容 組幀技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)層和運(yùn)輸層的點(diǎn)對點(diǎn)傳輸協(xié)

10、議。2、本章重點(diǎn)難點(diǎn)分析（1）重點(diǎn) 組幀技術(shù)。（2）難點(diǎn) 本章的難點(diǎn)就在于網(wǎng)絡(luò)層和運(yùn)輸層的點(diǎn)對點(diǎn)傳輸協(xié)議。 通過完成下面作業(yè)可以更詳細(xì)地理解和掌握。（1）常用的組幀方式有哪幾種？哪一種方式的傳輸開銷最小？（2）接收機(jī)收到了如下一個(gè)采用十六進(jìn)制表示的字符串，C0 C0 10 36 87 DB DC DB DC DC DD DB DD C0 7C 8D DC DB DC C0，試根據(jù)SLIP幀格式恢復(fù)出接收的幀。（3）針對輸入序列01101111100111111010111111111101111010應(yīng)用2.1.2節(jié)的比特插入技術(shù)，給出相應(yīng)的輸出結(jié)果。如果接收到的序列為：01111110111

11、1101100111110011111011111011000111111010111110,試移去插入的比特并指出Flag的位置。（4）設(shè)有一個(gè)奇偶校驗(yàn)碼由3個(gè)數(shù)據(jù)比特和4個(gè)校驗(yàn)比特組成。假定3個(gè)碼字分別為1001011, 0101101和0011110。試求產(chǎn)生該碼的運(yùn)算規(guī)則，并寫出所有8個(gè)碼字。并求出該碼的最小距離（兩個(gè)相同長度的碼字之間的距離定義為兩個(gè)碼字比特取值不同的位置數(shù)）。3、本章典型例題分析例題1：令，求的余數(shù)。解：余數(shù)為 例題2：試證明停等式ARQ的序號可采用模2表示。證：根據(jù)停等式ARQ協(xié)議，當(dāng)序號采用模2表示時(shí)仍可正常運(yùn)行。描述如下： 發(fā)端A：（1）置SN0；（2）若從高

12、層接收到一個(gè)分組，則將SN指配給該分組，若沒有分組則等待；（3）將第SN個(gè)分組裝入物理幀中發(fā)送給接收節(jié)點(diǎn)B；（4）若從B接收到RNSN，則將SN模2加1，返回（2），若在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，并未收到B的RNSN的應(yīng)答，則返回（3）。 收端B：（1）置RN0；（2）無論何時(shí)從A端收到一個(gè)SN=RN的分組，將該分組傳送給高層，并將RN模2加1；（3）在接收到分組的規(guī)定有限時(shí)長內(nèi)將RN放入一幀的RN域發(fā)送給A，返回（2）。例題3：在停等式ARQ中，設(shè)重發(fā)分組之間的間隔為（包括分組傳輸時(shí)間、傳播時(shí)延、等待應(yīng)答時(shí)間和處理時(shí)延等），分組正確接收的概率為，試證明最大的可傳送的分組到達(dá)率。解：設(shè)任意一個(gè)分組平均需要發(fā)

13、送次才能成功，而一個(gè)分組發(fā)送次成功的概率為，從而有成功發(fā)送一個(gè)分組所需要的時(shí)間為，故第三章 網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延分析 本章主要討論了信息網(wǎng)絡(luò)中常用的時(shí)延模型，這些模型常用于多種網(wǎng)絡(luò)的性能分析和評估。衡量網(wǎng)絡(luò)傳輸能力的重要指標(biāo)之一是：一個(gè)分組從源節(jié)點(diǎn)傳到目的節(jié)點(diǎn)的時(shí)延。對時(shí)延的考慮將會影響網(wǎng)絡(luò)算法和協(xié)議(如多址協(xié)議、路由算法、流量控制算法等)的選擇。因此必須了解網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的特征和機(jī)制，以及網(wǎng)絡(luò)時(shí)延取決于哪些網(wǎng)絡(luò)特征。 網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)延通常包括四個(gè)部分：處理時(shí)延、排隊(duì)時(shí)延、傳輸時(shí)延和傳播時(shí)延。處理時(shí)延是指分組到達(dá)一個(gè)節(jié)點(diǎn)的輸入端與該分組到達(dá)該節(jié)點(diǎn)輸出端之間的時(shí)延(它可能包括CRC計(jì)算、分組頭的重新計(jì)算、路由信息的

14、計(jì)算、控制信息的處理等)。若節(jié)點(diǎn)的傳輸隊(duì)列在節(jié)點(diǎn)的輸出端，則排隊(duì)時(shí)延是分組進(jìn)入傳輸隊(duì)列到該分組實(shí)際進(jìn)入傳輸?shù)臅r(shí)延。若節(jié)點(diǎn)的輸入端有一個(gè)等待隊(duì)列，則排隊(duì)時(shí)延是指分組進(jìn)入等待隊(duì)列到分組進(jìn)入節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理的時(shí)延。傳輸時(shí)延是指發(fā)送節(jié)點(diǎn)在傳輸鏈路上開始發(fā)送分組的第一個(gè)比特至發(fā)完該分組的最后一個(gè)比特所需的時(shí)間。傳播時(shí)延是指發(fā)送節(jié)點(diǎn)在傳輸鏈路上發(fā)送第一個(gè)比特的時(shí)刻至該比特到達(dá)接收節(jié)點(diǎn)的時(shí)延。 本章首先描述了單個(gè)排隊(duì)系統(tǒng)的基本時(shí)延性能，接著描述了多個(gè)排隊(duì)隊(duì)列組成的網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延性能，給出的分析模型是常用的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延模型。討論了用于網(wǎng)絡(luò)時(shí)延特性分析的主要定理和模型，包括Little(李特爾)定理、M/M/m排隊(duì)系統(tǒng)、M

15、/C/1及其推廣型排隊(duì)系統(tǒng)、排隊(duì)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容。1、本章學(xué)習(xí)要求（1）應(yīng)熟悉的內(nèi)容 了解M/G/1型排隊(duì)系統(tǒng)；M/M/m型排隊(duì)系統(tǒng)。（2）應(yīng)掌握的內(nèi)容 Little定理；排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)。2、本章重點(diǎn)難點(diǎn)分析（1）重點(diǎn) Little定理；排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)。（2）難點(diǎn) 本章的難點(diǎn)就在于Little定理；排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)。 通過完成下面作業(yè)可以更詳細(xì)地理解和掌握。（1）設(shè)顧客到達(dá)一個(gè)快餐店的速率為每分鐘5人，顧客等待他們需要的食品的平均時(shí)間為5分鐘，顧客在店內(nèi)用餐的概率為0.5，帶走的概率為0.5。一次用餐的平均時(shí)間為20分鐘。問快餐店內(nèi)的平均顧客數(shù)是多少？（2）一個(gè)健忘的教授將與兩個(gè)學(xué)生的會談的時(shí)間安排在相同時(shí)間，設(shè)

16、會談的區(qū)間是獨(dú)立的，服從均值為30分鐘的指數(shù)分布。第一個(gè)學(xué)生準(zhǔn)時(shí)到達(dá)，第二個(gè)學(xué)生晚到5分鐘，問第一個(gè)學(xué)生到達(dá)時(shí)刻到第二個(gè)學(xué)生離開的平均間隔是多少？（3）一個(gè)通鏈路的傳輸速率為50kb/s，用來服務(wù)10個(gè)Session，每個(gè)Session產(chǎn)生的Poisson業(yè)務(wù)流的速率為150分組/分鐘，分組長度服從指數(shù)分布，其均值為1000bit。1）當(dāng)該鏈路按照下列方式為Session服務(wù)時(shí)，對于每一個(gè)Session，求在隊(duì)列中的平均分組數(shù)，在系統(tǒng)中的平均分組數(shù)，分組的平均延時(shí)。 10個(gè)相等容量的時(shí)分復(fù)用信道； 統(tǒng)計(jì)復(fù)用。2）在下列情況下重做1）： 5個(gè)Session發(fā)送的速率為250分組/分鐘； 另5個(gè)S

17、ession發(fā)送的速率為50分組/分鐘。3、本章典型例題分析例題1：在M/G/1系統(tǒng)中，試證明：P系統(tǒng)空閑=1- 忙區(qū)間之間的平均長度=忙區(qū)間的平均長度=在一個(gè)忙區(qū)間內(nèi)服務(wù)的平均顧客數(shù)=證：（1）M/G/1系統(tǒng)中，系統(tǒng)繁忙的概率為系統(tǒng)空閑（2）忙區(qū)間之間的平均長度為閑期間的平均長度。由于閑期間是系統(tǒng)處于一顧客被服務(wù)后，下一個(gè)顧客到達(dá)之間的時(shí)期，即顧客到達(dá)的時(shí)間間隔，所以閑期間服從參數(shù)為的指數(shù)分布，所以忙區(qū)間之間的平均長度為 。（3）設(shè)忙區(qū)間平均長度為,則（4）在一個(gè)忙區(qū)間內(nèi)服務(wù)的平均顧客數(shù)第四章 多址技術(shù) 本章分析了多個(gè)用戶共享一個(gè)信道的問題多址技術(shù)，重點(diǎn)研究隨機(jī)多址的基本特征(時(shí)延

18、、吞吐量和穩(wěn)定性)及其改進(jìn)的方法。本章討論的主題是多址接入?yún)f(xié)議，它主要解決多個(gè)用戶如何共享信道的問題。首先討論了固定多址接入?yún)f(xié)議(TDMA、FDMA等)的特點(diǎn)并分析了它們的性能；然后討論了最基本的隨機(jī)多址接入?yún)f(xié)議ALOHA協(xié)議，并針對它的穩(wěn)態(tài)性能及其穩(wěn)定性做了深入的研究，同時(shí)還利用偽貝葉斯算法構(gòu)造了一個(gè)穩(wěn)定的ALOHA協(xié)議；接著針對ALOHA協(xié)議信道利用率不高的原因，研究了載波偵聽型的多址接入?yún)f(xié)議(CSMA協(xié)議)，它可以有效地減少想接入信道的分組對正在傳輸?shù)姆纸M的影響。在CSMA協(xié)議基礎(chǔ)上，還討論了CSMA/CD協(xié)議和CSMA/CA多址接入?yún)f(xié)議。在隨機(jī)多址接入?yún)f(xié)議的基礎(chǔ)上進(jìn)一步討論了沖突分解算

19、法，給出了樹形算法和FCFS算法。在研究了固定多址接入和隨機(jī)多址接入?yún)f(xié)議之后，本章還討論了基于預(yù)約的多址接入?yún)f(xié)議。當(dāng)要傳輸?shù)姆纸M較長時(shí)，可以用一個(gè)很短的分組進(jìn)行預(yù)約，如果預(yù)約成功，則該分組將無沖突的進(jìn)行傳輸，預(yù)約可以是顯式的也可以是隱式的。例如在CSMA/CD中，以分組頭部來進(jìn)行預(yù)約，如果分組頭部未與其他分組碰撞，則該分組將無沖突地進(jìn)行傳輸。以上幾種多址接入方式都是針對全連通的網(wǎng)絡(luò)來討論的。在本章的最后部分，還對多跳連通的網(wǎng)絡(luò)分組無線電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了討論，并討論了在PRNET中利用無沖突的矢量集來提高系統(tǒng)利用率的方法。 從前面討論的基本協(xié)議出發(fā)，可以構(gòu)造出多種類型的協(xié)議，其基本方法就是預(yù)約與沖突分

20、組和固定分配相結(jié)合，所構(gòu)造的多址接入?yún)f(xié)議不僅要支持單一的業(yè)務(wù)，而且還需支持多種不同類型的業(yè)務(wù)。這一方面仍然是多址接入?yún)f(xié)議需要研究的重點(diǎn)問題。1、本章學(xué)習(xí)要求（1）應(yīng)熟悉的內(nèi)容 了解多址協(xié)議概述。（2）應(yīng)掌握的內(nèi)容 沖突分解算法；固定多址接入?yún)f(xié)議；隨機(jī)多址接入?yún)f(xié)議；預(yù)約多址接入?yún)f(xié)議。2、本章重點(diǎn)難點(diǎn)分析（1）重點(diǎn) 沖突分解算法；固定多址接入?yún)f(xié)議；隨機(jī)多址接入?yún)f(xié)議；預(yù)約多址接入?yún)f(xié)議。（2）難點(diǎn) 本章的難點(diǎn)就在于固定多址接入?yún)f(xié)議；隨機(jī)多址接入?yún)f(xié)議；預(yù)約多址接入?yún)f(xié)議。 通過完成下面作業(yè)可以更詳細(xì)地理解和掌握。（1）固定多址接入?yún)f(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？（2）在ALOHA協(xié)議中，為什么會出現(xiàn)穩(wěn)定平衡點(diǎn)和不穩(wěn)定

21、的平衡點(diǎn)，重傳概率對系統(tǒng)的性能有何影響？（3）n個(gè)節(jié)點(diǎn)共享一個(gè)9600bit/s的信道，每個(gè)節(jié)點(diǎn)以每100s產(chǎn)生一個(gè)1000bit分組的平均速率發(fā)送數(shù)據(jù)分組。試求在純ALOHA系統(tǒng)和時(shí)隙ALOHA系統(tǒng)中最大可容許的系統(tǒng)用戶數(shù)N的值？（4）什么叫穩(wěn)定的多址接入?yún)f(xié)議？使用偽貝葉斯算法的時(shí)隙ALOHA協(xié)議是不是穩(wěn)定的多址接入?yún)f(xié)議？如果是，其穩(wěn)定的最大通過率是多少？（5）CSMA協(xié)議的基本原理是什么？與ALOHA系統(tǒng)相比，為什么CSMA系統(tǒng)有可能獲得更高的系統(tǒng)吞吐率？3、本章典型例題分析例題1：假設(shè)有以下兩個(gè)CSMA/CD網(wǎng)：網(wǎng)絡(luò)A是LAN（局域網(wǎng)），傳送速率為5Mbit/s，電纜長1km，分組長度1

22、000bit；網(wǎng)絡(luò)B是MAN（城域網(wǎng)），電纜長50km，分組長度1000bit。那么，網(wǎng)絡(luò)B需要多大的傳送速率才能達(dá)到與網(wǎng)絡(luò)A相同的吞吐率？解：由于吞吐量是關(guān)于歸一化載波偵聽時(shí)延的函數(shù)，所以只要LAN和MAN有相同的就會有相同的吞吐量。由知得例題2：K個(gè)節(jié)點(diǎn)共享10Mbit/s的總線電纜，用CSMA/CD作為訪問方案（即以太網(wǎng)LAN）?？偩€長500m，分組長L比特，假設(shè)網(wǎng)絡(luò)上的K個(gè)節(jié)點(diǎn)總有業(yè)務(wù)準(zhǔn)備傳送（重負(fù)荷情況）。P是競爭時(shí)隙中一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送分組的概率。令，傳播速度是m/s。求競爭周期的平均時(shí)隙數(shù)、競爭周期的平均持續(xù)時(shí)間及以下兩種情況的信道利用率。(1) bit。 (2) bit。解： 是競爭

23、時(shí)隙節(jié)點(diǎn)發(fā)送的概率在一個(gè)時(shí)隙發(fā)生競爭的概率為：設(shè)競爭周期的時(shí)隙數(shù)為，則后面一個(gè)時(shí)隙為非競爭時(shí)隙 平均的競爭周期時(shí)隙數(shù)為： 歸一化的競爭周期的平均持續(xù)時(shí)間：去歸一化： 穩(wěn)態(tài)時(shí)的通過率 當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，第五章 路由算法 本章研究如何為數(shù)據(jù)分組選定合適的傳輸路徑問題路由算法，給出了常用的最短路由算法，并討論了路由信息的廣播。本章主要解決在網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間如何選取最好的傳輸路徑問題。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)者面臨的問題包括：采用什么策略來選擇合適的路由？依據(jù)什么信息來進(jìn)行這種選擇?應(yīng)該如何執(zhí)行這種選擇的策略？用什么標(biāo)準(zhǔn)來評判選擇路徑的好壞等問題。 本章首先討論了路由算法的作用和各種常用的路由算法，包括廣域網(wǎng)中

24、的路由算法、互聯(lián)網(wǎng)中的路由算法以及Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的路由算法。然后，給出了最短路由的定義，并且詳細(xì)介紹了三種集中式的最短路由算法(B-F算法、Dijkstra算法和F-W算法)。在此基礎(chǔ)上討論了分布式最短路由算法(距離矢量算法和鏈路狀態(tài)法)。接著就分布式路由算法的穩(wěn)定性問題進(jìn)行了詳細(xì)的討論。最后介紹了如何實(shí)現(xiàn)路由信息的廣播問題。1、本章學(xué)習(xí)要求（1）應(yīng)熟悉的內(nèi)容 了解自適應(yīng)最短路由的穩(wěn)定性分析。（2）應(yīng)掌握的內(nèi)容 路由算法概述；常用的路由算法；最短路由算法；路由信息的廣播。2、本章重點(diǎn)難點(diǎn)分析（1）重點(diǎn) 路由算法概述；常用的路由算法；最短路由算法；路由信息的廣播。（2）難點(diǎn) 本章的難點(diǎn)就在于路

25、由算法概述；常用的路由算法；最短路由算法。 通過完成下面作業(yè)可以更詳細(xì)地理解和掌握。（1）一個(gè)理想的路由算法應(yīng)具有哪些特點(diǎn)？為什么實(shí)際的路由算法總是不如理想的？（2）路由算法有哪些類型？所謂“確定型”和“自適應(yīng)型”的分類，是在什么意義上而言的？（3）試述廣域網(wǎng)的路由與互連網(wǎng)的路由的區(qū)別和聯(lián)系？3、本章典型例題分析例題1：鏈路狀態(tài)法的基本步驟是什么？它與距離矢量法相比有何優(yōu)點(diǎn)？答：步驟：（1）發(fā)現(xiàn)鄰節(jié)點(diǎn)，并獲取它們的地址；（2）測量到達(dá)每一個(gè)鄰節(jié)點(diǎn)的時(shí)延或成本；（3）構(gòu)造一個(gè)分組來通告它所知道的所有路由信息；（4）發(fā)送該分組到所有其他節(jié)點(diǎn)；（5）計(jì)算到所有其他節(jié)點(diǎn)的最短路徑。距離矢量法收斂速度慢

26、，時(shí)延的度量主要考慮隊(duì)長，并沒有考慮后來鏈路帶寬的增長，鏈路狀態(tài)法克服了這些缺點(diǎn)。第六章 流量和擁塞控制 本章討論了維持網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的基本手段流量和擁塞控制，重點(diǎn)研究了窗口式和漏斗式流量和擁塞控制方法。流量和擁塞控制的目的是限制網(wǎng)絡(luò)中分組傳輸?shù)钠骄鶗r(shí)延和緩沖區(qū)溢出，并公平地處理各session。本章首先介紹了幾種常用的數(shù)據(jù)流控制技術(shù)：流量控制技術(shù)、擁塞控制技術(shù)和死鎖防止技術(shù)，并對其在網(wǎng)絡(luò)中所處的位置以及功能進(jìn)行了詳細(xì)的描述。然后，著重討論了窗口式流量擁塞控制和漏斗式控制算法。在窗口式流量及擁塞控制中，算法才艮據(jù)網(wǎng)絡(luò)的擁塞情況，動(dòng)態(tài)地調(diào)整擁塞窗口的大小，從而到達(dá)調(diào)整流量和控制擁塞的目的；在漏斗式流控