一、简答题
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使用和制定网络通信协议时应考虑哪些因素？
(1) 首先，应保证在源-宿点之间存在物理的传输资源
(2) 要解决信息源的突发性带来的额外费用消耗，也就是要解决共享和多路接入问题
(3) 提供自动差错处理，保证所接收到的比特流是所发送的比特流的精确复制
(4) 保证消息抵达正确的目的地
(5) 在端节点或交换节点上存储所收到的信息，直至这些信息能够得到服务或再转发出去
(6) 必须进行流量控制，避免缓冲器溢出，防止过分拥挤
(7) 必须保证接入通路能与用户特性相协调一致
(8) 充分考虑并兼容现有协议，对未来可能出现的情况留下足够的空间
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简述层、协议和服务的关系。
协议是控制两个对等实体(或多个实体)进行通信的规则的集合，在协议控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务，要实现本层协议，还需要使用下面一层所提供的服务，协议的实现保证了能够向上一层提供服务,具体来说;
服务是各层向它的上层提供的一组操作，描述两层之间的接口，下层是服务提供者，上层是服务用户。
协议定义的是同层对等实体间交换的帧、分组和报文的格式和意义的一组规则。
协议关系到服务的实现，但对服务的用户来说是不可见的。
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简述云计算服务的定义、内涵和发展趋势
云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。分为广义和狭义云计算。
云计算是分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机和网络技术发展融合的产物。已经应用到云物联、云安全、云存储、云会议和云社交等诸多方面。
云计算被视为科技业的下一次革命，它将带来工作方式和商业模式的根本性改变。 首先，对中小企业和创业者来说，云计算意味着巨大的商业机遇，他们可以借助云计算在更高的层面上和大企业竞争。其次，从某种意义上说，云计算意味着硬件之死。至少，那些对计算需求量越来越大的中小企业，不再试图去买价格高昂的硬件，而是从云计算供应商那里租用计算能力。在避免了硬件投资的同时，公司的技术部门也无须为忙乱不堪的技术维护而头痛，节省下来的时间可以进行更多的业务创新。
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简述同步传输和异步传输的帧结构，指出各自需要哪些同步信号。
- 同步传输的帧结构是
每帧的内容由一对字符组装，所有帧必须有一个(或多个)字节(或字符)作为帧的同步信号,以使接收端确定每一数据帧的间隔。
- 异步通信中典型的帧格式是
每一符号的起始比特(1──>0)， 每一符号的终止比特1，为了可靠接收,时钟必须高于传输Bit率的N倍，每一传输单元包含10个比特，1个起始+8个字符+1个结束。
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同步传输有哪两种方式，分别阐述如何实现传输的透明性。
- 位同步
在数据通信过程中，接收端根据发送端发送数据的起止时间和时钟频率来校正自己的时间基准与时钟频率。
- 字符同步
为保证收发双方正确传输字符,将字符以组为单位传送，在每组字符之前加上一个用于同步控制的同步字符SYN，数据结束后加上后同步信号，接收端根据SYN与后同步信号确定数据字符的起始与终止。
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简述子网掩码和无分类编址的作用，并分别举例说明。
- 子网掩码用于计算IP地址的网络地址和主机地址，并可用于将B类地址划分为多个子网，如
一台主机的IP地址是：202.112.14.137，子网掩码是：255.255.255.240。
IP地址是：
202.112. 14 .137 --> 11001010.01110000.00001110.10001001
子网掩码是：
255.255.255.240 --> 11111111.11111111.<u>11111111.1111</u>0000
“与”运算结果：
202.112. 14 .128 <-- 11001010.01110000.00001110.100000000
得出该IP地址所在的子网的网络地址即为202.112.14.128。子网号为12位，有212个子网数，每个子网的主机数为（24-2）个。
- 无分类编址把网络前缀都相同的连续IP地址组成一个“CDIR地址块”,如：地址172.16.107.120/20,表示这个地址前缀是20位，剩下的12位是主机位，因此这个地址块包含212个IP地址。
最小地址是172.16. 96 .0 --> 10101100.00010000.01100000.00000000
最大地址是172.16.111.0 --> 10101100.00010000.01101111.00000000
二、计算和分析
- 某调制解调器同时使用幅移键控和相移键控。采用0、180两个相位，每种相位又都有两个不同的幅值。问在波特率为1200的情况下数据率是多少？
解：由于采用0、180两个相位，而每种相位又都有两个不同的幅值，所以每个周期内可能有4种状态。（用两位表示）。
数据传输率 =12002=2400(b/s)
- 给出奈奎斯特准则和仙农定理的定义，并简述它们的关系。
- 香农定理
香农(Shannon)用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限、无差错的信息传输速率。信道的极限信息传输速率 C 可表达为
C = W log2(1+S/N ) b/s
W 为信道的带宽（以 Hz 为单位）；
S 为信道内所传信号的平均功率；
N 为信道内部的高斯噪声功率。
- 奈奎斯特准则
任何一个信号如果通过带宽为W(Hz)的理想低通滤波器，若每秒取样 2W 次，就可以完整地重现该滤波过后的信号。在理想条件下(无噪音有限带宽 W 的信道)，其最大的数据传输速率C（信道容量）为：
式中：N为离散性信号或电平的个数。所以二进制数据信号的最大数据传输速率 C=2W
- 奈奎斯特准则: 用于理想低通信道，要求无码间干扰时，求最大速率，此速率单位是Baud，N 电平下：
C1 = W log2 N bps
- 香农定理:
用于非理想信道，有限带宽高斯噪声干扰，要求误码率为无穷小时，求最大速率，单位是bps
C2 = W log2 (1+S/N) bps
在非理想信道必须满足： C1 ≤ C2
三、循环码
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设有一码多项式为,当将它移四位后，并以模，试求其移位后的码多项式，并写出相应的码组。
解：
S(x)=x-4 (x5 +x4+x2+1)mod(x7+1)=x5 +x3+x+1
则其左移位后的码多项式为 即对应01010110
右移位后的码多项式为x5 +x3+x+1 即对应00101011
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构造（7,3）循环码的生成多项式，并解释的唯一性和存在性的含义,并证明的唯一性。
定义
若是一个次多项式，且是的因式，则由可以生成一个循环码，称为该循环码的生成多项式。循环码码组集合中(全“0”码除外)幂次最低的多项式(阶)称为生成多项式。
具有以下特性：
- 是一个常数项为1的次多项式；
- 是的一个因式；
- 该循环码中其它码多项式都是的倍式。
根据以上特性来构造。
例：一种（7，3）循环码的全部码字
|序号|码字||
|:-:|:-:|:-:|:-:|
| |信息位|监督位|
|| a6 a5 a4|a3 a2 a1 a0|
|1| 0 0 0|0 0 0 0|
|2| 0 0 1|0 1 1 1|
|3| 0 1 0|0 1 1 0|
|4| 0 1 1|1 0 0 1|
|5| 1 0 0|1 0 1 1|
|6| 1 0 1|1 1 0 0|
|7| 1 1 0|0 1 0 1|
|8| 1 1 1|0 0 1 0|
现在以表3-1的（7，3）循环码为例，来构造它的生成矩阵和生成多项式，这个循环码主要参数为，n＝7，k＝3，r＝4。从表中可以看到，其生成多项式可以用第1码字构造：
在上面的例子中，是利用表3-1给出的（7，3）循环码的所有码字，构造了它的生成多项式和生成矩阵。但在实际循环码设计过程中，通常只给出码长和信息位数，这时可以利用设计生成多项式和生成矩阵所具有基本特性进行设计。
首先，生成多项式是的一个因式，其次是一个r次因式。因此，就可以先对进行因式分解，找到它的r次因式。下面仍以（7，3）循环码为例进行分析。
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对进行因式分解得：
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构造生成多项式
为了求（7，3）循环码的生成多项式，要从式（3-21）中找到r=n-k次的因子。不难看出，这样的因子有两个，即：
以上两式都可作为生成多项式用。不过，选用的生成多项式不同，产生出的循环码码组就不同。用式（3-22）作为生成多项式产生的循环码即为表3-1所列。
四、已知信道的数据速率为，往返传播迟延时间为，帧长度为，帧号用3位，并假定不考虑确认、帧头和差错重发所需的开销。问采用选择性重发协议信道可能达到的最大有效利用率是多少？
解：
五、一个的干线用选择帧性协议来传输64字节帧，如果传播速率为，信道容量为，问要使信道效率最高，序号空间应为多少？
解：
