问答题在数据传输率为50kb/s的卫星信道上传送长度为1kbit的帧，假设确认帧总是由数据帧捎带，帧头的序号长度为3bit，卫星信道端到端的单向传播延迟为270ms。对于下面三种协议，信道的最大利用率是多少?

问答题停止-等待协议。

【正确答案】最大信道利用率，即表示每个传输周期内要发送每个协议可发送的最大帧数。由题意，数据帧的长度为1kbit，信道的数据传输速率为50kb/s，因此信道的发送时延为1/50s=0.02s，另外信道端到端的传播时延=0.27s。本题中的确认帧是捎带的(通过数据帧来传送)，因此每个数据帧的传输周期为(0.02+0.27+0.02+0.27)s=0.58s，在停止-等待协议中，发送方每发送一帧，都要等待接收方的应答信号，之后才能发送下一帧；接收方每接收一帧，都要反馈一个应答信号，表示可接收下一帧。其中用于发送数据帧的时间为0.02s。因此，信道的最大利用率为0.02/0.58=3.4%。

【答案解析】

问答题后退N帧协议。

【正确答案】在后退N帧协议中，接收窗口尺寸为1，若采用n比特对帧编号，则其发送窗口的尺寸W满足：1＜W≤2ⁿ-1。发送方可以连续再发送若干个数据帧，直到发送窗口内的数据帧都发送完毕。如果收到接收方的确认帧则可以继续发送。若某个帧出错，接收方只是简单地丢弃该帧及其后所有的后续帧，发送方超时后需重传该数据帧及其后续的所有数据帧。
根据题目条件，在达到最大传输率的情况下，发送窗口的大小应为2ⁿ-1=7，此时在第一帧的数据传输周期0.58s内，实际连续发送了7帧(考虑极限情况，0.58s后接收方只收到0号帧的确认，此时又可以发出一个新帧，这样依次下去，取极限即是每个传输周期0.58s内发送了7帧)，因此此时的最大信道利用率为7×0.02/0.58=24.1%。

【答案解析】

问答题选择重传协议(假设发送窗口和接收窗口相等)。

【正确答案】选择重传协议的接收窗口和发送窗口的尺寸都大于1，可以一次发送或接收多个帧。若采用n比特对帧编号，则窗口尺寸应满足：接收窗口尺寸+发送窗口尺寸≤2ⁿ，当发送窗口与接收窗口尺寸相等时，应满足接收窗口尺寸≤2^n-1且发送窗口尺寸≤2^n-1。发送方可以连续发送若干个数据帧，直到发送窗口内的数据帧都发送完毕。如果收到接收方的确认帧则可以继续发送。若某个帧出错，接收方只是简单的丢弃该帧，发送方超时后需重传该数据帧。
和上题中的情况类似，唯一不同的是为达到最大信道利用率，发送窗口大小应为2^n-1=4，因此，此时的最大信道利用率为4×0.02/0.58=13.8%。

【答案解析】

问答题对于下列给定的值，不考虑差错重传，非受限协议(无需等待应答)和停止等待协议的有效数据率是多少?(即每秒传输了多少真正的数据，单位b/s) R=传输速率(16Mb/s) S=信号传播速度(200m/μs) D=接收主机和发送主机之间传播距离(200m) T=创建帧的时间(2μs) F=每帧的长度(500bit) N=每帧中的数据长度(450bit) A=确认帧ACK的帧长(80bit)

【正确答案】1)非受限协议 [*] 2)停止等待协议 [*]

【答案解析】

问答题在某个卫星信道上，发送端从一个方向发送长度为512B的帧，且发送端的数据发送速率为64kb/s，接收端在另一端返回一个很短的确认帧。设卫星信道端到端的单向传播延时为270ms，对于发送窗口的尺寸分别为1、7、17和117的情况，信道的吞吐率分别为多少?

【正确答案】这里要注意题目中的单位。数据帧的长度为512B，即512×8bit=4.096kbit，一个数据帧的发送延时为4.096/64=0.064s。因此一个发送周期时间为0.064+2*0.27=0.604s。因此当窗口尺寸为1时，信道的吞吐率为1×4.096/0.604=6.8kb/s 当窗口尺寸为7时，信道的吞吐率为7×4.096/0.604=47.5kb/s 由于一个发送周期为0.604s，发送一个帧的发送延时是0.064s，因此当发送窗口尺寸大于0.604/0.064，即大于或者等于10时，发送窗口就能保证持续发送。因此当发送窗口大小为17和117时，信道的吞吐率达到完全速率，与发送端的数据发送速率相等，即64kb/s。

【答案解析】