通信网理论基础复习提纲1.一个基本的通信网络通常由用户通信终端，物理传输链路和链路的汇聚点组成。

1.网络节点（交换设备，路由器）主要功能：1将多个用户的信息复接到骨干链路上或从骨干链路上分离出用户的信息；2使用户可以降低成本共享骨干链路，降低成本实现任意用户间的信息交换。

2.路由器是网络互联的核心设备，它复杂分组的转发和为各个分组选择适当的传输路径。

其基本功能：a根据路由表将分组发送到正确的目的点b维持和决定分组传输路径的路由表。

4数据传输链路是指在物理传输媒介上利用一点的传输标准，形成的传输规定速率的数据比特传输通道。

5数据传输链路分类：a用户到网络节点之间的链路（接入链路）：Modem链路，XDSL,ISDN,无线局域网链路b网络节点到网络节点之间的链路（网络链路）：帧中继，SDH,WDM等。

SDH（同步数字系统）是在美国贝尔实验室提出的SONET（光同步数字网）的基础上指定的技术标准。

WDM（光波分复用）技术是在一根光纤中能同时传输多个波长光的信号的一种技术。

6数据传输网络的基本功能：通信中的交换机为运载用户业务的分组选择合适的传输链路，从而使这些分组迅速可靠地传送到目的的用户。

7分组交换网需要完成的三个基本过程：a 分段和重装的过程b选择传输过程c各网络节点的交换过程。

8ATM网络：采用全网统一固定长度的分组进行传输和交换，ATM网络中，信元长度为53字节，其中5个字节为信元头，48个字节用来运载信息。

9实现全网互联需要两个基本条件：一是全网统一偏址；二是路由算法。

10通信网络协议可按照分层的概念来设计。

分层概念的基础是“模块”的概念，模块提供的功能通常称之为“服务”。

11 ISO定义的OSI参考模型：A物理层：关注的物理媒介上比特流的传输，处理接入物理媒介的机械电气功能和过程特性。

B数据链路层：为信息跨越物理层链路提供可靠的传输，发送带有必要的同步，查错控制和流量控制信息的数据块。

C网络层：使搞错的功能独立用来链接网络节点的传输和交换技术，负责建立维护和终止连接。

D运输层：在两个端点之间提供可靠透明的数据运输，提供端到端的差错恢复和流量控制。

E会话层：负责控制应用程序间的通信，为协同工作的应用程序之间建立管理和终止连接。

F表示层：定义信息的表示方法，向应用程序和终端处理程序提供一系列的数据传输转换服务，从而使应用程序与数据表示的差异性无关。

G应用层：为用户提供接入OSI的环境，并提供分布式信息服务。

12 马尔科夫链：Ftn,t1,t2……..tn-1(x1,x2,…..,xn-1)=Ftn,tn-1(Xn|Xn-1),则称x(t)为马尔科夫过程。

该过程的特点是无后效性。

13 独立增量过程：设X(t0)-X(t1)=X(t1-t2)是随机过程X(t)在时间间隔[t1,t2]上的增量，如果对于时间t的任意N个值，0<t1<t2<……<tn,增量X(t1,t2),X(t2,t3),…,X(tn-1,tn)是相互独立的，怎称X(t)为独立增量过程。

该过程的特点：在任意时间间隔上，该过程状态的改变并不影响任意时间间隔上通过该过程状态的改变。

14Poisson过程：任一长度为t的区间内，到达用户数服从参数为入t 的Poisson分布,即P（A（t+t1）-A(t)=n）=(λτ)n/n!*e-λτ,n=0,1,2.。

其基本特征：1.到达时间间隔tn=tn+1 –tn,相互独立，且服从指数分布其概率密度函数为P（t n）=λe-λτn其分布函数为P(τn<s)=1-e-λs.2.多个相互独立的泊松过程之和仍是一个泊松过程，其到达率为λ=λ1+λ2+。

+λk.。

15图的概念：一般几何上将图的定义成空间中一些点和连接这些点的线的集合。

图论中将图的定义位G=（V,E），其中V表示顶点的集合，E表示边的集合。

定义：对于图G=（V,E），来说，若G的两个顶点U，V之间存在一条路径，则称U和V是连通的，若图G的任意两个顶点都是连通的，则称G是连通的否则是非连通的。

16生成树和最小重量生成树：定义：不包括回路的连通图，称为树。

对于图G=（V,E）包含了图G中所有的顶点的树称为生成树。

最小重量生成树是边的重量之和最小的生成树。

17割集：设图G=（V,E）是连通图，设S属于E，若从图G中消去属于S的所有边，图G-S变成为一个连通的图；并且如何去掉属于S的任何真子集中的边，图仍然保持连通，则称S是图G的一个割集。

1三种组帧的方式：a面向字符的组帧技术b面向比特的组帧技术c采用长度计数的组帧技术。

面向字符的组帧技术：物理层传输的基本单元是一个字符，并在此基础上形成具有一定格式的字符串。

2链路层差错监测的目的：如何有效地发现一帧数据比特经过物理信道传输后是否有错。

检错方法：一类是奇偶校验，另一类循环冗余校验CTC，其基本思路：发送端按照给定的规则，在K个信息比特后面增加L个校验比特，在接收端对收到的信息比特重新计算L个校验比特，并比较收到的校验比特和本地重新计算的校验比特，如果结果相同，则认为传输无误，否则认为有错。

3四种不同形式的ARQ重传协议：a停等式ARQ b返回n-ARQ c 选择重发式ARQ d ARPANET算法的有效性：一是吞吐量二是链路的利用率，三是分组时延4最佳帧长：一个方面是在一条链路上使传输效率最高的最佳帧长，另一方面是多条链路构成的传输路径上，使得传输效率最高的最佳帧长。

5 HDLC三种工作模式：a正常响应模式NRM，用于主从式链路，即链路一端是主站，一端是从站，主站负责控制和协调双方的通信过程，采用轮询机制，实现从主站与从站之间的通信。

B异步响应模式ARM，采用主从模式，对从站设严格限制。

C 异步平衡模式ABM，用于全双工点对点的链路，链路两端的节点具有相同的负责进行链路过程。

6 标示分组的两种方法：a数据报方式，通常在分组头中包括：源节点地址和目的节点的地址以及相同节点中不同回话过程的表示。

B 对于虚电路方式，不同回话过程，采用虚电路号进行标识，即每个分组含义一个虚电路号。

在这两种方式中，数据报方式中的分组头开销大，而虚电路方式中分组头的开销小，但需要有虚电路的建立过程。

7网络互联进行通信，遇到需要解决的问题：不同的寻址方案，不同的最大分组长度，不同的网络接入机制，不同的超时控制，不同的差错恢复方法，不同的状态报告方法，不同的路由选择技术，不同的用户接入控制，不同的服务方式，不同的管理和控制方式。

8 IP的主要功能： a为数据报通过internet提供路由 b 寻址功能，为源和目的节点提供地址信息 C 为数据报分段，重装以及适应不同的网络对分组长度的限制。

9 IP分组中，分段有四个参量：a分段的起始位置，b段长度C表示当前段是否为数据报最后一段标志 D 数据报的标识10运输层的功能：将消息分成报文。

TCP 中，一个完整的地址应当由三个部分构成：网络号，主机号，端口号，它们被称为一个套接口。

11TCP中的差错控制：方式为选择重发式ARQ。

TCP差错恢复主要解决两方面问题：一是重传问题，二是连接建立和拆除时错误。

12TCP的流量控制：若考虑两方面问题：接收者的缓冲区容量的大小；网络容量及通过量，为解决接受者缓冲区溢出问题，在TCP中采用了窗口容许机制，TCP报文格式中，采用J16bit窗口域，该窗口称为通知窗口；为控制网络的拥塞，在TCP中引入第二控制窗口，拥塞窗口，为实现控制过程，在TCP中引入了门限窗口。

1网络中的延时通常包括四个部分：处理时延，排队时延，传播时延，传输时延。

处理时延：分组到一个节点的输入端与该分组到达节点输出端之间的时延排队时延：分组进入传输队列到该分组实际进入传输的时延传输时延：发送节点在传输链路上开始发送分组的第一个比特至发完该分组的最后一个比特所需的时间。

传播时延：发送节点在传输链路上发送第一个比特的时刻至该比特到达接收点的时延。

2描述排队模型中：排队的规则有，等待制和损先制。

等待排队制是指系统忙时，顾客在系统中等待。

损失制是顾客发现系统忙时：立即离开系统。

3N=λT,表明在稳态的情况下，系统中的平均用户数（顾客数）=[用户（顾客）的平均到达率]*[用户的平均时延]。

3.M/M/m排队系统的表示方法：第一个字母表示到达过程的特征（M无记忆的泊松过程）；第二个字母服务时间的概率分布（M指数分布G一般分布D确定性分布）第三个字母服务员的个数；第四个字母表示系统容量的大小。

4.具有优先级的排队系统：一个分组正在传输，而有一个高优先级到达时，有两种处理方法：非强插优先级，强插优先级。

1．多址接入协议就是在一个网络中，解决多个用户如何高效共享物理链路资源的技术。

2．多址协议的分类：a固定分配多址协议：FDMA,TDMA,C DMA,SDMA b 随机分配多址协议：完全随机的多址接入协议ALOHA,基于载波侦听的多址协议SMA c 基于预约方式的多址协议：基于分组预约多址协议PRMA3．固定多址接入协议：固定多址接入为每个用户固定分配一定的系统资源，这样当用户有数据发送时，就能不受干扰地独享已经分配的信道资源。

其优点：可以保证每个用户之间的公平性以及数据的平均时延。

频分多址（FDMA）：是把通信系统的总频道划分为若干个等间隔的频道，并将这些频道分配给不同的用户使用，这些频道之间互不交叠。

4．ALOHA协议的基本思想：若一个空间的节点有一个分组到达，则立即发送该分组，并期望不会和其他节点发送碰撞。

5．纯ALOHA协议：单位时间内，产生k个分组的概率是P（k）= e-G*G k/k!.该分组成功传输的概率为：Psucc=P[在易受破坏区间（2个单位时间）内没有传输]=e-2G。

由系统的吞吐量定义：S=G*Psucc=G*e-2G。

系统的最大吞吐量最大为1/2e=0.18 4分组/单位时间。

6．时隙ALOHA协议：一个时隙内到达的分组包括两个部分：一部分是新到达的分组另一部分是重传的分组。

该分组成功传输的概率：Psucc=P[在易受破坏区间（一个单位时间）内没有传输]=e-G系统吞吐量 S=G*Psucc=G* e-G7.载波侦听多址协议CSMA：是从ALOHA协议中演变出了的一种改进型协议，它采用附加的硬件装量，每个节点都能检测到信道上有无分组在传输。

CSMA实现形式：a 非坚持型B 1—坚持型 C P—坚持型A 非坚持型CSMA: 当分组到达时，若信道空闲，则立即发送分组；若信道处于忙碌状态，则分组发送将被延迟，且节点不再跟踪信道的状态。

延迟结束后再次检测信道状态，并重复上述过程，如此循环知道将该分组发送成功为止。

B 1—坚持型CSMA:当分组达到时，若信道空闲，则立即发送分组；若信道处于忙碌状态，则节点一直坚持检测信道状态，知道检测到信道空闲后，立即发送该分组C P—坚持型CSMA，当分组到达时，若信道空闲，则立即发送分组，若信道处于忙碌状态，则节点一直检测信道状态，在检测信道空闲时，以概率P发送该分组。