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移动端

3.7 关键术语、复习题和问题

《无线通信网络与系统》第3章通信网络,本章对通信网络的各种方法进行了一个概述。本章首先基于地理覆盖范围对不同类型的网络进行了讨论。然后,分别对电路交换和分组交换网络进行了研究。本节为大家介绍关键术语、复习题和问题。

作者:朱磊/许魁 译来源:机械工业出版社|2017-11-16 16:18

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3.7 关键术语、复习题和问题

关键术语

best effort(尽力而为)

circuit switching(电路交换)

datagram(数据报)

elastic traffic(弹性流量)

header(包头)

local area network (LAN)(局域网)

local loop(本地环路)

metropolitan area network(MAN)(城域网)

non-real-time traffic(非实时流量)

overprovisioning(过量提供)

packets(分组)

packet switching(分组交换)

real-time traffic(实时流量)

subscriber loop(用户环路)

wide area network(WAN)(广域网)复习题

3.1 广域网和局域网之间的区别。

3.2 为什么对于每一对台站有多条路径通过网络是有用的?

3.3 驱动电路交换网络设计的主要应用是什么?

3.4 如何在电路交换网络中区分静态和备用路由。

3.5 半永久性连接是什么?

3.6 解释数据报和虚电路操作的差异。

3.7 使用电路交换网络进行数据传输的局限性是什么?

3.8 如果人们在接收差质量的视频,可能无法满足什么服务质量要求?

问题

3.1 定义下列交换网络的参数:

N=两个给定终端系统间的跳数

L=消息长度,单位为比特,在所有链路上

B=数据速率,单位为比特/秒

P=固定数据包大小,单位为比特

H=每个数据包的附加(头)比特,单位为bit

S=呼叫建立时间(电路交换或虚电路)单位为s

T=为呼叫拆除时间(电路交换或虚电路)单位为s

D=每跳的传播延迟单位为s

a.对于N=4、L=3000、B=9600、P=1080、H=80、S=0.2、T=0.02、D=0.001,计算电路交换、虚电路分组交换和数据报分组交换的端到端延迟。假设没有确认信息。忽略节点上的处理延迟。假设电路交换没有头。

b.推导出(a)中3种技术的一般表达式,每次分析两个表达式(共3个表达式),给出延迟相等的条件。

3.2 作为N、L、H的函数,P为何值,能够在数据报网络上产生最小的端到端延迟?假设L远大于P,D为0。

3.3 对于问题3.1,数据报交换的主要开销是在每个节点等待接收完整的数据包后它才可以进行发送。对于电路交换,主要开销是建立时间。给定与图3-1相同的参数,跳数N的取值需要在什么范围才能够使电路交换的端到端延迟比数据报交换更低?这里使用的建立时间S=0.35s和拆除时间T=0.02s。

3.4 使用问题3.1a的场景,但是虚电路交换有一个非零时延(TVC)和数据报交换(TD)有一个非零的处理延迟。处理延迟定义为每个节点处理数据包的时间。这个处理延迟只产生于发送数据包的节点,包括在第一个节点的处理时间。数据报交换的处理延迟往往较大,因为该节点需要进行路由决策而不只是进行将数据包发送到其目的地的交换决策。假设在每个节点虚电路交换分组的处理延迟为TVC=0.0035s。将其与数据报分组交换进行比较。给出虚拟电路交换的端到端处理延迟比数据报分组交换的延迟低的处理延迟(TD)的取值范围。

3.5 与问题3.4所述的情况一样,但TD=14.5ms,TVC=3ms。需要传输的数据包的数目是未知的。数据包个数取什么范围时采用虚电路交换方式传输所有数据包的端到端延迟比数据报交换的方法更小?相应的总的消息长度的取值范围是什么?

3.6 考虑一个由两个端局和中间交换机组成的一个简单的电话网络,端局和中间交换机之间采用一条1MHz的全双工中继线。平均工作日每8小时需要打4个电话,每个电话的平均呼叫持续时间为6分钟。10%的呼叫是长途。每个端局能够支持的最大电话数量是多少?

3.7 解释下列推理中的缺陷:分组交换需要在每个数据包中增加控制和地址位。这在分组交换中引入了相当多的附加比特。电路交换中,建立了一个透明电路。不需要多余的比特。因此,在电路交换中没有开销。由于电路交换中没有开销,所以线路利用率比分组交换的效率高。

3.8 假设网络中的任何一个台站或节点都没有发生故障,是否有可能将一个数据包传递到错误的目的地?

3.9 考虑一个有N个节点的分组交换网络,按照如下拓扑结构进行连接:

a.星形网:一个没有连接任何台站的中心节点,所有其他节点连接到中心节点。

b.环形网:每个节点连接到两个其他节点,以形成一个封闭的环。

c.全连接:每个节点直接连接到所有其他节点。

对于每一种情况,给出台站之间的平均跳数。


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