現代通信技術思考題闡述典型的信息網絡（通信網）的結構組成，信息網絡所涉及的基本理論問題。答:信息網絡主要包括業務網、傳送網、支撐網等，典型的信息網絡結構由高速骨干網、局域網、衛星通信網、移動網等通過路由器、光纖等設備連接到互聯網。信息網絡涉及的基本理論問題包括：信息網絡的基本構成、點對點傳輸協議、網絡時延模型、多址技術、路由算法、異構網融合等。基本的交換網絡的分析，ATM信元與分組的區別，ATM的AAL是如何支持不同種類的業務的。答：1）、分組交換是為適應計算機通信而發展起來的一種先進通信手段，它以X.25建議為基礎，可以滿足不同速率、不同型號終端與終端、終端與計算機、計算機與計算機間以及局域網間的通信，實現數據庫資源共享。分組交換網是數據通信的基礎網，利用其網絡平臺可以開發各種增值業務。分組交換網的突出優點是可以在一條電路上同時開放多條虛電路，為多個用戶同時使用，網絡具有動態路由功能和先進的誤碼糾錯功能，網絡性能最佳。 2）、ATM信元大小固定，一般分組大小不定，均是用來傳輸數據。 3）、從上層收到信息后，AAL將數據分割成ATM信元；從ATM層收到信息后，AAL必須重新組合數據形成一個上層能夠辨識的格式。上述操作稱之為分段與重組（SAR），它是AAL的主要任務。A類――恒定比特率（CBR）服務：AAL1支持恒定比特率的面向連接服務。這種服務的例子包括64K速率語音、固定速率的非壓縮視頻和專用數據網絡的專線。B類――可變比特率（VBR）服務：AAL2支持可變比特率的面向連接服務，但其發送需要有限延時。這種服務的例子包括壓縮包語音或視頻。對于接收方要重組原始的非壓縮語音或視頻來說，發送的有限延時是很必要的。C類――面向連接的數據服務：用于面向連接的文件傳輸和數據網絡應用程序，該程序中在數據傳輸前已預先設置好連接。這種服務提供可變比特率但不需要為傳送過程提供有限延時。有兩種AAL協議支持該類服務，且此兩種協議已被合并為一種，即AAL3/4。但由于其十分復雜，AAL5協議常用來支持該類型的服務。D類――無連接數據服務：該服務的例子包括數據報流量，通常也包括數據網絡應用程序，在該程序中在數據傳輸前沒有預先設置連接。AAL3/4或者AAL5都可用來支持此類服務。3、分析返回n-ARQ協議中，信道利用率與數據長度的關系，在信道誤比特率pb取不同值時采用與書中圖2-5相同信道參量的情況下最佳幀長與誤比特率pb的關系曲線（取tT=3tf+2tp）。在組幀技術中如何獲得最佳幀長度，Kopt與E{M}；開銷V與節點j的關系并加以分析。1）、返回式n－ARQ的基本思路：發端沒有收到對方應答的情況下，可以連續發送n個分組，收端僅接收正確順序的分組，其應答中的RN表示RN以前的所有分組都已正確接收。這里的n是一個重要的參數，叫做滑動窗口寬度。信道利用率與數據長度的關系2）、設一幀傳輸時間為tf，重傳一幀時間（包括傳輸時間、處理時間、傳輸時延和等待應答時間）tT，一幀正確傳輸概率為p，正確傳輸一幀時間在發送節點處于飽和狀態下，吞吐量最大值為歸一化最大吞吐量為設數據一幀長度為lf比特=ld比特數據+lh控制信息，設信道誤比特率為pb，在隨機錯誤的信道條件下，數據幀的差錯率或誤幀率pfr為Prf=1-（1-pb）lf，當pb很小的時候，上式可近似為pfr~~lf*pb<<1，設信道容量為C，則信道真正用于有用信道傳輸的效率為，其中p=1-pfr，C=lf/tf=ld+lh/tf；當（a-1）Pfr<<1時，可近似此時tT=3tf+2tp，代入方程4、分析TCP中的差錯與流量控制，一個TCP連接使用256Kbit/s，其端到端的時延為128ms，經測試，發現吞吐量只有120Kbit/s，求窗口的大小。再設TCP的擁塞窗口長度為18KB，網絡發生了超時，TCP使用慢啟動，加速遞減和擁塞避免，此時報文段的最大長度為1KB，討論擁塞窗口從最小值經過6次變化后是怎樣的。5、討論兩個M/M/1隊列相連后系統的狀態概率，假設該系統的到達過程是到達率為λ的Poisson過程，且兩個隊列的服務時間相互獨立，服務時間與到達過程相互獨立。6、在一個分組傳輸系統中，各分組到達過程是到達率為λ的Poisson過程，分組長度服從指數分布，其均值是1/μ，如將m個分組流統計復接在高速信道上，即將輸入到達率提高m倍，并將信道速率提高m倍（即服務時間為1/mμ），這樣，就等同于將m個平行的低速傳輸的信道統計復接在一個高速信道上，試分析上述情況下的傳輸時延。7分析在ALOHA協議中，為什么會出現穩定平衡點和不穩定平衡點？重傳概率對系統性能所帶來的影響？對于隨機多址協議，主要關心兩個方面的問題：一是穩態情況下系統的通過率和時延性；二是網絡的穩定性。8考慮最短路由和最佳路由的出發點與本質問題。路由算法：為不同的源節點和目的節點對（SD）選擇一條傳輸路徑；在路由選好后，將用戶的消息正確地送到目的節點。最短路由：出發點為提高傳輸效率，理論基礎為圖論，采用Bellman-Ford算法。最佳路由：出發點是使網絡的成本最低，基于平均時延最佳化，常用的方法就是迭代，通過怎樣計算最佳路由，分析最佳路由的特性。9NGN的發展的思路與實質問題。1）、NGN應是PSTN、移動通信網和分組網（ATM/IP）的融合，未來網絡應在統一的分組網上支持各種業務。泛指一個不同于目前一代的、大量采用創新技術、以IP為中心，同時可以支持語音、數據和多媒體業務的融合網絡，一方面，NGN不是現有電信網和IP網的簡單延伸和疊加，而應是兩者融合的結果，所涉及的也不僅僅是單項節點技術和網絡技術，而使整個網絡的框架，是一種整體網絡解決方案。另一方面：NGN的出現和發展不是革命，而是演進，即在繼承現有的網絡優勢基礎上實現的平滑過渡。NGN將是以軟交換為核心，光聯網和分組傳送技術為基礎的開放式融合網絡2）、實質：從傳統的電路交換網到分組網的轉換，實質仍為以ATM/IP特別是Ip為基礎的分組網；10假設有兩個CSMA/CD網：網絡A是LAN基帶Ethernet，傳送速率為5Mb/s，電纜長1Km，分組長度1000bit；網絡B是MAN基帶Ethernet，電纜長50Km，分組長度1000bit，試分析網絡B需要多大的傳送速率才能達到與網絡B相同的吞吐量。試分析CSMA/CD協議能否使用于衛星信道。11使用Bellman-Ford算法找到下圖中每個節點到節點1的最短路徑樹；應用F-W算法找到該網絡的總路由表。答：Bellman-Ford算法（最短路由算法）：2號節點：4；3號節點：5；4號節點：3-4、4-5；節點5：:10-4；節點6:9-5；節點7:2-9-5、2-10-42）F-W算法：B-F算法和Dijkstra算法都是求解所有的節點到一個特定的目的節點的最短路徑，而F－W算法與它們的不同之處是尋找所有節點對之間的最短路徑，它的基本思想在i→j的路徑之間通過添加中間節點來降低路徑的長度。12異構網絡的基本概念及關鍵技術。異構網絡：用戶根據自己的需求及其周圍的網絡資源，在不同網絡之間進行切換，以獲得滿意的服務，鑒于用戶需求的多樣性、對移動支持的需求以及適用于無線傳輸的頻譜資源稀缺問題，未來無線通信系統必須能夠融合現有的多種無線網絡并充分發揮各網絡的特點，使之整合成為一個無縫連接的、以IP技術為核心的異構網絡，并能提供語音、數據和多媒體業務，是一個比現有的無線網絡能提供更好的服