北邮通信网第二章信源模型和MM1排队系统习题答案

北邮《现代通信网》期末复习题含答案+阶段作业汇总现代通信网-综合练习题一、填空题1、所谓通信系统就就是用电信号(或光信号)传递信息的系统,也叫电信系统。

2、通信网在硬件设备方面的构成要素就是终端设备、传输链路与交换设备。

3、若按服务范围分,电话网通信网可分为本地网、长途网与国际网。

4、通信网的基本结构主要有网形、星形、复合形、总线形、环形及线形、树形。

5、未来的通信网正向着数字化、综合化、智能化与个人化的方向发展6、电话通信网通常由用户终端(电话机)、传输信道与交换机等构成。

7、我国电话通信网由长途电话网(长途网)与本地电话网(本地网)两部分组成。

8、二级结构的本地网,有分区汇接与全覆盖两种结构。

9、按组成路由的电路群的个数,路由可分为直达路由与汇接路由两种。

10、路由选择计划有固定选路计划与动态选路计划两种。

11、动态选路方法有时间相关选路(TDR)、状态相关选路(SDR)与事件相关选路(EDR)三种。

12、 B-ISDN的业务分为两大类,分别就是交互型业务与分配型业务。

13、 B-ISDN的信息传递方式采用异步转移模式(ATM)。

14、 ATM交换包括VP交换与VC交换。

15、 ATM协议参考模型的三个平面包括用户平面、控制平面与管理平面。

16、 ATM交换的缓冲排队方式有输入缓冲排队方式、输出缓冲排队方式与中央缓冲排队方式。

17、TCP/IP协议就是IP网络的基础与核心。

18、宽带IP城域网的结构分为核心层、汇聚层与接入层三层。

19、路由器按位置划分有核心路由器与接入路由器。

20、接入网由业务节点接口(SNI)与用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体(如线路设施与传输设施)组成,为供给电信业务而提供所需传送承载能力的实施系统。

21、接入网的业务节点接口主要有两种,模拟接口(Z接口)与数字接口(V5接口)。

22、根据传输设施中就是否采用有源器件,光纤接入网分为有源光网络 (AON)与无源光网络 (PON)。

通信原理_北京信息科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.答案:100Hz~300Hz2.设m (t) 是均值为零的模拟基带信号，下列已调信号中，______是 DSB-SC 信号。

答案:3.码字 00110010 与码字 00110000 之间的汉明距离是( )。

答案:14.正交频分复用（OFDM）是一种（）技术。

答案:多载波传输5.在码元速率相同的条件下，M进制数字调制系统的信息速率是二进制的（）倍。

答案:log2M6.相干解调器要求接收载波与发送载波（）。

答案:同步7.如果对频率限制在65MHz~90MHz的模拟信号进行抽样，根据带通抽样定理，当抽样频率取值范围为（）时，能根据抽样序列无失真恢复原信号。

答案:60MHz~65MHz8.PCM系统采用A律13折线编码，量化器量化范围为[-10, 10]，若输入采样值为1.4，则输出二进制码组的极性码与段落码分别为（）。

答案:1、1019.下列论述正确的是（）。

答案:正常量化区内，均匀量化的最大量化误差与样值信号的大小无关10.以下属于数字信号的是（）信号。

答案:PCM11.对10路带宽均为300Hz-3400Hz的模拟信号进行PCM时分复用传输。

设抽样速率为8000Hz，抽样后进行8级量化，并编为自然二进制码，码元波形是宽度为t的矩形脉冲，且占空比为1。

请回答：时分复用PCM信号的第一零点带宽是（）Hz。

答案:24000012.ADPCM能够以（）的速率达到PCM的64kb/s的速率的话音质量要求。

答案:32kb/s13.二进制基带传输系统信元输出的信息比特率为100 kb/s，已知输出的信息代码为1000000001100001，其对应的HDB3码为（）。

答案:+1000+V-B00-V+1-1+B00+V-114.设数字基带传输系统的带宽为1kHz，采用32进制传输，则理想情况下此系统无码间串扰传输的最高码元速率为（）Baud。

网络基础习题答案第2章习题答案一、选择题1．电视频道的带宽是6MHz，假定没有热噪声，如果数字信号取4种离散值，那么可获得的最大数据率是CA．6Mbit/A．2个B．12Mbit/B．4个C．24Mbit/C．8个D．48Mbit/D．16个2．如果一个码元所载的信息是两位，则一码元可以表示的状态为B3．调制解调器（MODEM）的主要功能是CA．模拟信号的放大B．数字信号的整形C．模拟信号与数字信号的转换D．数字信号的编码4．基带系统是使用C进行传输的。

A．模拟信号B．多信道模拟信号D．多路数字信号C．1/2倍D．1倍C．数字信号A．2倍5．采用曼彻斯特编码的数字信道，其数据传输速率为波特率的CB．4倍6．PCM是A的编码。

A．数字信号传输模拟数据C．模拟信号传输数字数据A．ASKA．单工B．数字信号传输数字数据D．模拟数据传输模拟数据C．PSKC．全双工C．80%D．QAM7．在数字数据转换为模拟信号中，A编码技术受噪声影响最大。

B．FSK8．在同一个信道上的同一时刻，能够进行双向数据传送的通信方式是CB．半双工B．70%D．上述三种均不是D．20%D．无9．采用异步传输方式，设数据位为7位，1位校验位，1位停止位，则其通信效率为BA．30%10．对于实时性要求很高的场合，适合的技术是AA．电路交换B．报文交换C．分组交换11．将物理信道总频带分割成若干个子信道，每个子信道传输一路信号，这就是DA．同步时分多路复用B．空分多路复用D．频分多路复用D．无线介质C．异步时分多路复用A．双绞线12．在下列传输介质中，C传输介质的抗电磁干扰性最好。

B．同轴电缆C．光缆13．在电缆中屏蔽的好处是B（1）减少信号衰减（3）减少物理损坏A．仅（1）A．双绞线二、填空题（2）减少电磁干扰辐射和对外界干扰的灵敏度（4）减少电磁的阻抗C．（1），（2）C．光纤D．（2），（4）D．自由空间B．仅（2）B．同轴电缆14．下列传输介质中，保密性最好的是C1．模拟信号传输的基础是载波，载波具有三个要素，即幅度、频率和相位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，有三种基本的数字调制形式，即调幅、调频和调相2．模拟数据的数字化必须经过采样、量化、编码三个步骤。

2.1答：有三种，分别是面向字符，面向比特，采用长度计数的组帧技术，其中采用长度计数的组帧方式开销最小。

2.2答：接收字符串为：C0 C0 10 36 87 DB DC DB DC DC DD DB DD C0 7C 8DDC DB DC C0恢复为：空，10 36 87 C0 C0 DC DD DB ，7C 8D DC C02.3答：插入后：011011111 0 0011111 0 101011111 0 11111 0 01111010 恢复：01111110 11111 0 110011111 0 011111 0 11111 0 1100 01111110 Flag Flag 1011111 02.4答：在接收端，收到015后，如果下一位是“0”，就将该“0”删去，如果 是“1”，就表示一帧结束。

按此规则： 011 0111110 111111 0111110 1 01111110 015 015 Flag 2.5答：该码的最小距离为4。

2.6解：()()()324345734411D D D D D D D D D D D D S D ++++=++=++=33456733456724 0001D DD D D D D D D D D D D D D +++++++++++()()D g D S D 4∴余数为3D 2.7证明：（1）已知()()()()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=+D g DmainderD g D D mainder D C L i L i i Re Re 一个任意的数据多项式()∑-=----=++++=10112211K i i i K K K K D S S D S DS DS D S其CRC 多项式()()()()()()()∑∑∑-=+-=-==⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=101010Re Re Re K i i i L i K i i L K i i i L D C S D g D S m ainder D g D D S m ainderD g D D S m ainder D C （2）将()()()()()i i L i L i C D C DC D C0111+++=-- 代入到()()()∑-==1K i i i D C S D C 中，得()()()()[]()()()()i K i i i K i i L i L K i i L i L K i i K i i i L i L i C S D C S DC SD C S C D C DC SD C 01011022101110100111 ∑∑∑∑∑-=-=---=---=-=--++++=+++=又有()012211C D C D C D C D C L L L L ++++=---- 对应可得()L j C S C K i i j i j <≤=∑-=0 12.8AAB在这种情况下，由于时延的影响，分组B 出错却导致分组C 重发，最终分组B 丢失。

《通信网理论基础》实验二：二次排队问题——M/M/1排队系统的级联一、实验目的M/M/1是最简单的排队系统，其假设到达过程是一个参数为λ的Poisson过程，服务时间是参数为μ的负指数分布，只有一个服务窗口，等待的位置有无穷多个，排队的方式是FIFO。

M/M/1排队系统的稳态分布、平均队列长度，等待时间的分布以及平均等待时间，可通过泊松过程、负指数分布、生灭过程以及Little公式等进行理论上的分析与求解。

本次实验的目标有两个：➢实现M/M/1单窗口无限排队系统的系统仿真，利用事件调度法实现离散事件系统仿真，并统计平均队列长度以及平均等待时间等值，以与理论分析结果进行对比。

➢仿真两个M/M/1级联所组成的排队网络，统计各个队列的平均队列长度与平均系统时间等值，验证Kleinrock有关数据包在从一个交换机出来后，进入下一个交换机时，随机按负指数分布取一个新的长度的假设的合理性。

二、实验原理1、M/M/1排队系统根据排队论的知识我们知道，排队系统的分类是根据该系统中的顾客到达模式、服务模式、服务员数量以及服务规则等因素决定的。

设到达过程是一个参数为λ的Poisson过程，则长度为t的时间到达k个呼叫的概率)(t P k 服从Poisson 分布，即()()!ktk t P t k eλλ-=，⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=,2,1,0k ，其中λ>0为一常数，表示了平均到达率或Poisson 呼叫流的强度。

设每个呼叫的持续时间为i τ，服从参数为μ的负指数分布，即其分布函数为{}1,0tP X t e t μ-<=-≥.服务规则采用先进先服务的规则（FIFO ）。

在该M/M/1系统中，设λρμ=，则稳态时的平均队长为[]1E N ρρ=-，顾客的平均等待时间为1T μλ=-。

2、 二次排队网络由两个M/M/1排队系统所组成的级联网络，顾客以参数为λ的泊松过程到达第一个排队系统A ，服务时间为参数为1μ的负指数分布；从A 出来后直接进入第二个排队系统B ，B的服务时间为参数为2μ的负指数分布，且与A 的服务时间相互独立。

第二章 通信信源模型和M/M/1排队系统－习题答案2-1 验证性质2-4，并且说明性质2-1和性质2-4一致。

解：两个独立的Poisson 过程，参数为 1λ和2λ。

根据定理2－2，两个Poisson 过程的到达间隔为参数1λ和2λ的负指数分布1T ,2T 。

下面说明混合流的到达间隔，设参数1λ的Poisson 流为红球，参数为2λ的Poisson 流为黑球。

不妨设这个时刻到达为黑球，则下一个黑球的到达间隔为2T ，而下一个红球到达间隔为1T 的残余分布，由于间隔服从负指数分布，故此残余分布于原始分布一致。

所以，混合流的到达间隔服从),m in(21T T ,也就是参数为21λλ+的负指数分布。

2T 的原始分布性质2－4的验证（1）12min(,)T T T =是一个以21λλ+为参数的负指数分布{}(){}{}{}{}()1212121212min ,,t t tP T t P T T t P T t T t P T t P T t e e e λλλλ---+≥=≥=≥≥=≥≥==（3）{}11212|P T T T t λλλ<==+{}{}{}()()()()()121112121212120100112,|lim 1lim lim1t t t t ttt t t tt t P t T t t T t P T T T t P t T t t e e e e e e e λλλλλλλλλλλλλ∆→-+∆---∆-+-++∆-+∆∆→∆→≤<+∆><==≤<+∆⎡⎤--⎣⎦==--=+2-2 验证M/M/1的状态变化为一个生灭过程。

解：M/M/1排队系统在有顾客到达时，在时间(),t t t +∆内从状态k 转移到k+1（k>=0）的概率为()t o t λ∆+∆，λ为状态k 的出生率；当有顾客服务完毕离去时，在时间(),t t t +∆内从状态k 转移到k-1（k>=1）的概率为()t o t μ∆+∆，μ为状态k 的死亡率；在时间(),t t t +∆内系统发生跳转的概率为()o t ∆；在时间(),t t t +∆内系统停留在状态k 的概率为()()1t o t λμ-+∆+∆； 故M/M/1排队系统的状态变化为生灭过程。

第一章1、构成现代通信网的要素有哪些？它们各自完成什么功能？它们之间相互通信通过什么机制实现？答：（1）从硬件结构来看：由终端节点、变换节点、业务节点、传输系统构成。

功能：完成接入交换网的控制、管理、运营和维护。

（2）从软件结构来看：它们有信令、协议、控制、管理、计费等。

功能：完成通信协议以及网络管理来实现相互间的协调通信。

（3）通过保持帧同步和位同步、遵守相同的传输体制。

2、在通信网中交换节点主要完成哪些功能？无连接网络中交换节点实现交换的方式与面向连接的网络中交换节点的实现方式有什么不同？分组交换型网络与电路交换型网络节点实现交换的方式有什么不同？答：（1）完成任意入线的信息到指定出线的交换功能（2）无连接型网络不用呼叫处理和记录连接状态，但是面向连接的网络需要。

（3）电路交换的交换节点直接在预先建立的连接上进行处理、时延小，分组交换以“存储—转发”方式工作，时延大。

3、现代通信网为什么要采用分层结构？画出对等层之间的通信过程？答：（1）降低网络设计的复杂度、方便异构网络间的相互连通、增强网络的可升级性、促进了竞争和设备制造商的分工。

（2）图略第二章1．简述几种主要传输介质的特点及应用场合.双绞线：便宜易安装，抗干扰能力差，复用度不高，带宽窄。

应用场合：电话用户线，局域网中。

同轴电缆：抗干扰强于双绞线，适合高频宽带传输，成本高，不易安装埋设。

应用场合：CATV，光纤同轴混合接入网。

光纤：大容量，体积小，重量轻，低衰减，抗干扰能力强，安全保密性好。

应用场合：接入网，局域网，城域网，广域网。

无线介质：1.无线电：长距离传输，能穿越建筑物，其传输特性与频率有关。

应用场合：公众无线广播，电视发射，无线专用网。

2.微波：在空间沿直线传输。

应用场合：卫星通信，陆地蜂窝，无线接入网，专用网络等.3.红外线：不能穿越同体，短距离，小范围内通信。

应用场合：家电产品，通信接口等。

2．SDH的帧结构由那几部分组成，各起什么作用？由段开销SDH，管理单元指针AU-PTR，STM净负荷组成。

通信网理论基础第二章习题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：11010011!)(!)(--=--⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+=∑m r m n m k m m p k m p ρρρρ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>≤≤-≤≤=nk n k m p k m m k p k m p km kk 0!10!)(00ρρ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。

∑=>•=>nj j j x w P p x w P 0}{}{其中，P j {w>x}的概率为：nj m x w P n j m i x m e x w P m j x w P j mj i ixm j j ≤≤=>-≤≤⋅=>-≤≤=>∑-=-1}{1!)(}{100}{0μμ 可得：xm m nn i m m n i i x m m n m j n m j i i x m j m nn mj mj i i xm j em m P x w P 则若n P i x m e P m m i x m e P m m P i x m eP x w P )(010010010!)(1}{1!)(!!)(!!)(}{λμμμμρρρρρμρμρμ--+--=--=-=--=-=-⋅-=>∞→+--⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⋅⋅=+⋅⋅=>∑∑∑∑∑特别的，新到顾客需等待的概率为：!)(1}0{0m m P W P mρρ⋅-=>])!1()()!1()(!)()([)1(!)(而1210--------=----=---∑m n m m m n x m i x m e m P m x f m n nm n i m n m i m x m m w μλμρλμρλλμρρμnm k kxm m m w P w P P w P 注：e m m P m xf 在n =∞===--=∞→∑-=--}{}0{)()1(!)(10)(0λμλμρρ2.4求M/D/1排队问题中等待时间W 的一、二、三阶矩m 1、m 2、m 3，D 表示服务时间为定值b ，到达率为λ。

进一步理解： 如果该物体不论被使用了多久，其剩
余寿命的分布与总寿命的分布完全 相同，那么这种寿命分布是无记忆 的，体现了“永远年轻”。
5
一、M/M/1排队系统
❖是指到达间隔(到达数)服从无 记忆Poisson过程，服务时间服 从负指数分布，服务窗口数为1 的、呼叫来源无限、容量无限排 队系统。
6
一、M/M/1排队系统
M/M/1排队系统的示意图如图所示。其特征：
❖顾客到达过程为Poisson过程，到达率为 ；
❖ 系统允许排队的队长可以是无限的（系统的缓 存容量无限大）；
❖ 服务过程为指数过程，服务速率为（平均服 务时间为1/ ）；
❖ 服务员的数目为1（m）；
❖ 到达过程与服务过
排队系统
程相互独立。
无限容量
负指数分布
Utilization P(0), probability that the system is empty Lq, expected queue length L, expected number in system Wq, expected time in queue W, expected total time in system
在时间[t, t+t]内 在时刻t+t
到达
离去 呼叫数
出现该情况的概率
A0
无
无
0
p0(t). (1-t).(1-t)
B 0+1 无
有
0
p1(t). (1-t). t
❖ 所以p0(t+t)等于A、B两种情况概率之和，即:
16
p0(t+t) =p0(t)(1-t)(1-t)+p1(t)(1-t)t 由于t<<1，1-t1，所以

信息与通信工程学院通信网理论基础实验报告班级：姓名：学号：序号：日期：通信网理论基础实验报告实验二M/M/1 排队系统一、实验目的M/M/1 是最简单的排队系统，其假设到达过程是一个参数为的Poisson 过程，服务时间是参数为的负指数分布，只有一个服务窗口，等待的位置有无穷多个，排队的方式是FIFO。

M/M/1 排队系统的稳态分布、平均队列长度，等待时间的分布以及平均等待时间，可通过泊松过程、负指数分布、生灭过程以及Little 公式等进行理论上的分析与求解。

本次实验要求实现M/M/1 单窗口无限排队系统的系统仿真，利用事件调度法实现离散事件系统仿真，并统计平均队列长度以及平均等待时间等值，以与理论分析结果进行对比。

二、实验内容根据排队论的知识我们知道，排队系统的分类是根据该系统中的顾客到达模式、服务模式、服务员数量以及服务规则等因素决定的。

1、顾客到达模式设到达过程是一个参数为的Poisson 过程，则长度为的时间内到达k 个呼叫的概率服从Poisson 分布，即，其中λ0为一常数，表示了平均到达率或Poisson 呼叫流的强度。

2、服务模式设每个呼叫的持续时间为，服从参数的负指数分布，即其分布函数为。

3、服务规则先进先服务的规则（FIFO）4、理论分析结果在该M/M/1 系统中，设，则稳态时的平均等待队长为（不是，顾客的平均等待时间为。

第1页通信网理论基础实验报告三、实验内容1、仿真时序图示例本实验中的排队系统为当顾客到达分布服从负指数分布，系统服务时间也服从负指数分布，单服务台系统，单队排队，按FIFO 方式服务为M/M/1 排队系统。

理论上，我们定义服务员结束一次服务或者有顾客到达系统均为一次事件。

为第i 个任何一类事件发生的时间，其时序关系如下图所示。

S1 S2 S3 S4 D2 D3 D4 D5 b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 b8 b9 t1 t2 c1 t3 c2 t4 c3 t5 150 t t0 A3 A4 A5 A1 A2 bi第i 个任何一类事件发生的时间ti第i 个顾客到达类事件发生的时间ci第i 个顾客离开类事件发生的时间Ai为第i-1 个与第i 个顾客到达时间间隔Di第i 个顾客排队等待的时间长度Si第i 个顾客服务的时间长度顾客平均等待队长及平均排队等待时间的定义为1 T 1 n Qt dt Ri T 0 Q n Q n T i 1 其中，为在时间区间上排队人数乘以该区间长度。

第一章习题习题1.1 在英文字母中E 出现的概率最大，等于0.105，试求其信息量。

解：E 的信息量：()()b 25.3105.0log E log E 1log 222E =-=-==P P I 习题1.2 某信息源由A ，B ，C ，D 四个符号组成，设每个符号独立出现，其出现的概率分别为1/4，1/4，3/16，5/16。

试求该信息源中每个符号的信息量。

解：习题1.3 某信息源由A ，B ，C ，D 四个符号组成，这些符号分别用二进制码组00，01，10，11表示。

若每个二进制码元用宽度为5ms 的脉冲传输，试分别求出在下列条件下的平均信息速率。

（1） 这四个符号等概率出现； （2）这四个符号出现概率如习题1.2所示。

解：（1）一个字母对应两个二进制脉冲，属于四进制符号，故一个字母的持续时间为2×5ms 。

传送字母的符号速率为等概时的平均信息速率为 （2）平均信息量为则平均信息速率为 s b 7.197977.1100B b =⨯==H R R 习题1.4 试问上题中的码元速率是多少？ 解：311200 Bd 5*10B B R T -=== 习题1.5 设一个信息源由64个不同的符号组成，其中16个符号的出现概率均为1/32，其余48个符号出现的概率为1/96，若此信息源每秒发出1000个独立的符号，试求该信息源的平均信息速率。

解：该信息源的熵为 =5.79比特/符号因此，该信息源的平均信息速率 1000*5.795790 b/s b R mH === 。

习题1.6 设一个信息源输出四进制等概率信号，其码元宽度为125 us 。

试求码元速率和信息速率。

解：B 6B 118000 Bd 125*10R T -=== 等概时，s kb M R R B b /164log *8000log 22===习题1.7 设一台接收机输入电路的等效电阻为600欧姆，输入电路的带宽为6 MHZ ，环境温度为23摄氏度，试求该电路产生的热噪声电压的有效值。

第一章通信网概述1.1简述通信系统模型中各个组成部分的含义，并举例说明。

答：通信系统的基本组成包括：信源，变换器，信道，噪声源，反变换器和信宿六部分。

信源：产生各种信息的信息源。

变换器：将信源发出的信息变换成适合在信道中传输的信号。

信道：按传输媒质分有线信道和无线信道，有线信道中,电磁信号或光电信号约束在某种传输线上传输；无线信道中，电磁信号沿空间传输。

反变换器：将信道上接收的信号变换成信息接收者可以接收的信息。

信宿：信息的接收者。

噪声源：系统内各种干扰。

1.2现代通信网是如何定义的？答：由一定数量的节点和连接这些节点的传输系统有机地组织在一起的，按约定信令或协议完成任意用户间信息交换的通信体系。

适应用户呼叫的需要，以用户满意的效果传输网内任意两个或多个用户的信息。

1.3试述通信网的构成要素及其功能。

答：通信网是由软件和硬件按特定方式构成的一个通信系统。

硬件由：终端设备，交换设备和传输系统构成，完成通信网的基本功能：接入、交换和传输；软件由：信令、协议、控制、管理、计费等，它们完成通信网的控制、管理、运营和维护，实现通信网的智能化。

1.4分析通信网络各种拓扑结构的特点。

(各种网络的拓扑结构图要掌握)答：基本组网结构：》网状网：优点：①各节点之间都有直达线路，可靠性高；②各节点间不需要汇接交换功能，交换费用低；缺点：①各节点间都有线路相连，致使线路多，建设和维护费用大；②通信业务量不大时，线路利用率低。

如网中有N个节点，则传输链路数H=1/2*N(N-1)。

》星形网：优点：①线路少，建设和维护费用低；②线路利用率高；缺点：① 可靠性低，②中心节点负荷过重会影响传递速度。

如网中有N个节点，则传输链路数H=N-1 0》环形网：同样节点数情况下所需线路比网状网少，可靠性比星形网高。

如网中有N个节点，则传输链路数H=N o》总线形网：优点：①节点接入方便②成本低，缺点：①传输时延不稳定②若传输总线损坏，整个网络会瘫痪。

第一章概述1．1简述移动通信的特点：答：①移动通信利用无线电波进行信息传输；②移动通信在强干扰环境下工作；③通信容量有限；④通信系统复杂；⑤对移动台的要求高。

1．2移动台主要受哪些干扰影响？哪些干扰是蜂窝系统所特有的？答：①互调干扰；②邻道干扰；③同频干扰（蜂窝系统所特有的）；④多址干扰。

1．3简述蜂窝式移动通信的发展历史，说明各代移动通信系统的特点。

答：第一代（1G）以模拟式蜂窝网为主要特征，是20世纪70年代末80年代初就开始商用的。

其中最有代表性的是北美的AMPS（Advanced Mobile Phone System）、欧洲的TACS（Total Access Communication System）两大系统，另外还有北欧的NMT 及日本的HCMTS系统等。

从技术特色上看，1G以解决两个动态性中最基本的用户这一重动态性为核心并适当考虑到第二重信道动态性。

主要是措施是采用频分多址FDMA 方式实现对用户的动态寻址功能，并以蜂窝式网络结构和频率规划实现载频再用方式，达到扩大覆盖服务范围和满足用户数量增长的需求。

在信道动态特性匹配上，适当采用了性能优良的模拟调频方式，并利用基站二重空间分集方式抵抗空间选择性衰落。

第二代（2G）以数字化为主要特征，构成数字式蜂窝移动通信系统，它于20世纪90年代初正式走向商用。

其中最具有代表性的有欧洲的时分多址（TDMA）GSM（GSM原意为Group Special Mobile，1989年以后改为Global System for Mobile Communication）、北美的码分多址（CDMA）的IS-95 两大系统，另外还有日本的PDC 系统等。

从技术特色上看，它是以数字化为基础，较全面地考虑了信道与用户的二重动态特性及相应的匹配措施。

主要的实现措施有：采用TDMA（GSM）、CDMA（IS-95）方式实现对用户的动态寻址功能，并以数字式蜂窝网络结构和频率（相位）规划实现载频（相位）再用方式，从而扩大覆盖服务范围和满足用户数量增长的需求。

计算机学院：王小茹
increasing the payload before error correction from 260 ´ 50 = 13 kbps to 260 ´ 75 = 19.5 kbps. Thus, the quality loss was an intentional trade-off to put more users per cell and thus get away with bigger cells.
计算机网络 第2章课后习题详解
举一反三
北邮计算机学院 王小茹
2-2 学习应用 奈奎斯特定理和香农定理
• 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？
• 解题原理：
✓ 理解奈奎斯特原理，计算出信道的最高码元传输速率 ✓ 理解码元传输速率与信息传输速率的关系和区别 ✓ 学会排除无关的已知条件，如采样速率。
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分组总的数量为 x/p个，传送信息总量为 (p+h)x/p;
t=(p+h)x/pb 最后一个bit 发完
t=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b最后一个bit 到达接收 端
总时间T=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b;对T求 导:
T’=-hx/bp2+(k-1)/b p=(hx/(k-1))1/2
• 解答：
✓ 利用奈奎斯特计算码元传输速率=2×6=12Baut ✓ 利用4级数字信号，可知，每个码元代表2比特，则总的
信息传输速率=2×12=24bps
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2-3 香农和奈奎斯特的适用条件
• 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,则最大的数据传输速率是多少？

通信网理论基础实验报告实验一：二次排队问题——M/M/1排队系统的级联 27班项明钧201321073127班唐睿2013210742一、实验目的M/M/1是最简单的排队系统，其假设到达过程是一个参数为λ的Poisson 过程，服务时间是参数为μ的负指数分布，只有一个服务窗口，等待的位置有无穷多个，排队的方式是FIFO 。

M/M/1排队系统的稳态分布、平均队列长度，等待时间的分布以及平均等待时间，可通过泊松过程、负指数分布、生灭过程以及Little 公式等进行理论上的分析与求解。

本次实验的目标有两个：实现M/M/1单窗口无限排队系统的系统仿真，利用事件调度法实现离散事件系统仿真，并统计平均队列长度以及平均等待时间等值，以与理论分析结果进行对比。

仿真两个M/M/1级联所组成的排队网络，统计各个队列的平均队列长度与平均系统时间等值，验证Kleinrock 有关数据包在从一个交换机出来后，进入下一个交换机时，随机按负指数分布取一个新的长度的假设的正确性。

二、实验原理 1、 M/M/1排队系统根据排队论的知识我们知道，排队系统的分类是根据该系统中的顾客到达模式、服务模式、服务员数量以及服务规则等因素决定的。

设到达过程是一个参数为λ的Poisson 过程，则长度为t 的时间内到达k 个呼叫的概率)(t P k 服从Poisson 分布，即()()!ktk t P t k eλλ-=，⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=,2,1,0k ，其中λ>0为一常数，表示了平均到达率或Poisson 呼叫流的强度。

设每个呼叫的持续时间为i τ，服从参数为μ的负指数分布，即其分布函数为{}1,0t P X t e t μ-<=-≥.服务规则采用先进先服务的规则（FIFO ）。

在该M/M/1系统中，设λρμ=，则稳态时的平均队长为[]1E N ρρ=-，顾客的平均等待时间为1T μλ=-。

2、 二次排队网络A B λ1μ2μ由两个M/M/1排队系统所组成的级联网络，顾客以参数为λ的泊松过程到达第一个排队系统A ，服务时间为参数为1μ的负指数分布；从A 出来后直接进入第二个排队系统B ，B 的服务时间为参数为2μ的负指数分布，且与A 的服务时间相互独立。

北邮现代通信⽹答案1. (错误)IPTV系统主要包括A. 流媒体服务器B. VOD服务器C. 节⽬采编系统D. 存储系统E. 认证计费⼦系统2.3. (错误)IPTV可以向⽤户提供A. 数字⼴播电视业务B. VOD点播业务C. 视频录像业务D. 互动宽带业务业务E. WAP类业务4.5. (错误)CWDM 的特点主要有A. 信道间隔较⼩B. 实现容易，适⽤长距离的⼴域⽹C. 功耗低D. 体积⼩E. 波间⼲扰⼩，安全可靠6.7. (错误)NGN标准要点主要是A. 基于分组技术，提供多种业务B. 控制与承载，⽹络与业务相分离C. 具有智能处理功能D. 具有QOS保证，开放接⼊能⼒E. 具有移动性功能8.9. (错误)IETF Internet⼯程任务组A. 是推动Internet标准规范制定的最主要的组织B. 主要组成有：互联⽹架构委员会（Internet Architecture Board - IAB)C. 主要组成有：国际软交换协会（International Softswitch Consortium，ISC）D. 主要组成有：互联⽹⼯程指导组（Internet Engineering Steering Group - IESG)E. 主要组成有：IETF⼯作组（IETF Working Group）10.11. (错误)TISPAN在Release 1成果是：A. 提出了NGN总体架构B. 从⽹络发展和承载技术⾓度出发，对演进、未来基于分组⽹络领域进⾏了研究C. 引出了NASS⼦系统、RACS⼦系统、PSTN/ISDN仿真⼦系统、IMS(IP多媒体⼦系统)⼦系统以及其它⼦系统等概念，使NGN的研究条例清晰D. 对NASS⼦系统、RACS⼦系统、基于IMS的PSTN/ISDN仿真⼦系统进⾏了详细的描述，所涉及的功能实体，各功能实体之间的关系，以及不同⼦系统之间的关系都进⾏了详细规定。

12.13. (错误)V oIP技术的优越性主要是：A. VoIP价格低廉B. 业务应⽤⼴泛C. 通信质量⾼D. 运营成本低14.15. (错误)下述哪⼏种技术背景是直接推进三⽹融合的进程：A. 数字技术的发展B. 光通信技术的发展C. 软件技术的进步D. 统⼀的TCP/IP协议的⼴泛应⽤E. 集成电路技术的发展16.17. (错误)WCDMA和WLAN的融合,以解决A. WCDMA⽹络可利⽤WLAN⾼速数据传输的特点弥补数据传输速率受限的不⾜B. WLAN可利⽤WCDMA完善的鉴权与计费机制C. WLAN可利⽤WCDMA完善的鉴权与计费机制D. WLAN可结合WCDMA⽹络⼴覆盖的特点进⾏多接⼊切换18.19. (错误)实现IP电话的关键技术有：A. 话⾳处理技术B. IP电话通信协议C. IP电话通信协议D. 终端实现技术E. MPLS技术20.21. 描述ATM交换机的性能参数有：A. 每秒处理的最⼤呼叫数，连接建⽴时间，连接释放时间B. 信元丢失率，信元误插率，交换时延，交换时延抖动C. 连接阻塞性D. 可扩展性22.23. (错误)ATM中，VP交换和VC交换的特点分别是：A. VP交换仅对信元的VPI进⾏处理和变换，经过VP交换，只有VPI值改变，VCI值不变B. VP交换同时对VPI，VCI进⾏处理和变换，经过VP交换，VPI，VCI值同时改变C. VC交换仅对信元的VPI进⾏处理和变换，经过VC交换，只有VPI值改变，VCI值不变D. VC交换同时对VPI，VCI进⾏处理和变换，经过VC交换，VPI，VCI值同时改变24.25. (错误)AAL协议与业务之间的关系：A. AAL1⽀持A类业务，AAL2⽀持B类业务，AAL3\4\5⽀持C、D类业务B. AAL1⽀持A类业务，AAL2⽀持B类业务，AAL3\4\5⽀持C类业务C. AAL1⽀持B类业务，AAL2⽀持A类业务，AAL3\4\5⽀持C类业务D. AAL1⽀持C类业务，AAL2⽀持B类业务，AAL3\4\5⽀持A类业务26.27. ETSI TISPANA. 专门对NGN进⾏研究和标准化⼯作的标准化组织B. 分为8个⼯作组,分别负责业务、体系、协议、号码与路由、服务质量、测试、安全、⽹络管理⽅⾯的研究和标准化⼯作C. 基于3GPP Release 4进⾏研究28.29. (错误)本地电话⽹交换节点之间⼀般采⽤的⽹络结构为A. ⽹状⽹B. 星型⽹C. 多级星型⽹D. 总线⽹E. 格⼦⽹30.⼆、单项选择题（共15道⼩题，共45.0分）1. LANE，LES，LEC分别表⽰A. 局域⽹仿真客户机，局域⽹仿真服务器，局域⽹仿真B. 局域⽹仿真，局域⽹仿真服务器，局域⽹仿真客户机C. 局域⽹仿真，局域⽹仿真客户机，局域⽹仿真服务器2.3. (错误)ITU，ETSI，TISPAN分别表⽰：A. 国际电信联盟，欧洲电信标准化协会，电信和互联⽹融合业务及⾼级⽹络协议B. 欧洲电信标准化协会，国际电信联盟，电信和互联⽹融合业务及⾼级⽹络协议C. 欧洲电信标准化协会，电信和互联⽹融合业务及⾼级⽹络协议，国际电信联盟4.5. Int-Serv、Diff-Serv、CR-LDP分别表⽰A. 综合服务模型、基于路由受限标记分发协议、差分服务模型B. 差分服务模型、基于路由受限标记分发协议、综合服务模型C. 综合服务模型、差分服务模型、基于路由受限标记分发协议6.7. (错误)LIB、FEC、VRF分别表⽰：A. 标记信息库，转发等价类，路由和转发表B. 转发等价类，标记信息库，路由和转发表C. 路由和转发表，标记信息库，转发等价类8.9. (错误)对于传感器快速发展的基础，MEMS表⽰A. 微型存储器技术B. 多设备的存储系统C. 微电⼦机械加⼯技术10.11. (错误)在技术上问题解决的基础上，建⽴⼀个有效的物联⽹的重要因素是：A. 规模性和流动性B. ⼈们的认可度C. ⼤规模⽣产能⼒12.13. (错误)IPTV⽀持的四种业务是A. 可视电话业务,直播业务,个⼈⽹络录像业务,呈现业务B. 点播业务,⼿机录⾳播放业务,个⼈⽹络录像业务,呈现业务C. 点播业务,直播业务,个⼈⽹络录像业务,呈现业务14.15. (错误)IP电话是A. 电信⽹络利⽤IP技术为传统电话⽹络提供话⾳服务B. 计算机⽹络利⽤IP技术为传统电话⽹络提供话⾳服务C. 计算机⽹络利⽤语⾳压缩编码技术为传统电话⽹络提供话⾳服务16.17. ⼿机上⽹业务是A. 通过⼴播电视⽹络来承载互联⽹IP业务B. 通过移动通信⽹络来承载互联⽹IP业务C. 通过移动通信⽹络来承载视频类业务18.19. (错误)PAN,LAN,MAN，W AN分别表⽰A. 个域⽹，⼴域⽹，局域⽹，城域⽹B. 个域⽹，城域⽹，局域⽹，⼴域⽹C. 个域⽹，局域⽹，城域⽹，⼴域⽹20.21. (错误)PSTN ,PLMN ,DDN分别是A. 公众交换电话⽹，数字数据⽹，公众陆地移动通信⽹B. 公众交换电话⽹，公众陆地移动通信⽹，数字数据⽹C. 公众长途固定电话⽹，数字数据⽹，公众陆地移动通信⽹22.23. (错误)计算机⽹与电信⽹最先出现融合最主要的具备共同的技术特点是A. 安全可靠B. 通信的双向性C. 传输速率⾼24.25. (错误)AAA,SNMP分别表⽰A. 鉴权、⾃动判别、计费，简单⽹络管理协议B. 鉴权、认证、计费，标准⽹络管理协议C. 鉴权、认证、计费，简单⽹络管理协议26.27. MPLS,VPN分别表⽰A. 多协议标签交换，虚拟专⽤⽹络B. 多⽤户并发交换，虚拟专⽤⽹络C. 多协议标签交换，虚拟通路⽹络28.29. WiFi,WiMAX分别表⽰A. ⽆线局域⽹技术，全球互操作的微波接⼊B. ⽆线保真，全球互操作的微波接⼊C. ⽆线保真，城域⽹微波接⼊技术30.。

现代通信技术概论第二章专题研究习题和参考答案第二章专题研究1、模拟信号的数字化利用数字通信系统传输模拟信号，首先需要在发送端把模拟信号数字化，即进行模/数转换；再用数字通信的方式进行传输；最后接受端把数字信号还原为模拟信号，即进行数/模转换。

模/数转换的方法采用最早而且目前应用比较广泛的是脉冲编码调制（PCM）。

它对模拟信号的数字化处理包括抽样、量化和编码三个步骤，由此构成的数字通信系统为PCM通信系统，如下图所示。

/数/由图可见，PCM主要包括抽样、量化和编码三个过程。

抽样是指把时间连续的模拟信号转换成时间离散但幅度仍然连续的抽样信号的过程；量化是指利用预先规定的有限个电平来表示模拟抽样值的过程；编码是将量化后的信号编码形成一个二进制码组输出的过程。

在具体实现上，编码与量化通常是同时完成的，换句话说，量化实际是在编码过程中实现的。

国际标准化的PCM码组（电话语音）使用8位码组代表一个抽样值。

通过PCM编码后得到的数字基带信号可以直接在系统中传输（即基带传输）；也可以将基带信号的频带搬移到适合光纤、无线信道等传输的频带上再进行传输（即频带传输）。

接收端的数/模转换包含了译码和低通滤波器两部分。

译码是编码的逆过程，它将接收到的PCM信号还原为抽样信号（实际为量化值，它与发送端的抽样值存在一定的误差，即量化误差）。

低通滤波器的作用是恢复或重建原始的模拟信号，它可以看做是抽样的逆变换。

语音信号的数字化称为语音编码，图像信号的数字化称为图像编码，两者虽然各有特点，但基本原理是一致的。

下面以语音信号的PCM编码为例，分析模拟信号的数字化过程，PCM编码方法同样适用于图像编码。

抽样所谓抽样就是每隔一定的时间间隔T s（又称抽样间隔）抽取模拟信号的一个瞬时幅度值（样值），即抽样是把时间上连续的模拟信号变成一系列时间上离散的抽样序列的过程。

抽样中的主要问题在于：抽样间隔T s应该取多大，才能使上述时间上离散的样值序列包含原模拟信号的全部信息？并且，经过量化、编码、传输和译码后，接收端能否还原出原来时间上连续的模拟信号？这些就是抽样定理要解决的问题。