怎样生成一道包含零比特填充法的PPP帧数据处理计算题？

问题描述

精选答案

如何设计一道既能体现零比特填充原理，又符合PPP协议规范的计算题？

题目设计思路

1. 明确PPP帧结构

   • 标志字段（0x7E）、地址（0xFF）、控制（0x03）、协议（0x0021）、信息字段、FCS校验。
   • 需在信息字段中设计需零比特填充的数据。

2. 构造原始数据

   • 设计包含连续5个及以上
     plaintext

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     1
     的二进制序列（如
     plaintext

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     1111101111110011
     ）。
   • 示例：原始数据为
     plaintext

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     1111101111110011
     ，需在每组连续5个
     plaintext

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     1
     后插入
     plaintext

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     0
     。

3. 零比特填充规则

   • 规则：每检测到连续5个
     plaintext

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     1
     ，在第6位插入
     plaintext

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     0
     。
   • 注意：填充后需检查是否产生新的连续5个
     plaintext

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     1
     （如
     plaintext

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     1111101111110011
     填充后为
     plaintext

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     11111001111100011
     ）。

4. 完整PPP帧构建

   • 将填充后的数据与标志、地址、控制、协议、FCS字段组合。
   • 示例表格：

字段	内容（十六进制）	说明
标志	7E	帧起始/结束标志
地址	FF	PPP协议默认地址
控制	03	协议控制字段
协议	0021	IP协议标识
信息字段	填充后的数据	需包含零比特填充结果
FCS	计算值	CRC-16校验（可简化为固定值）

5. 计算题要求
   • 学生需完成：
     • 原始数据的零比特填充过程。
     • 构建完整的PPP帧（含填充后的信息字段）。
     • 计算FCS校验码（可选，简化为直接填写）。

示例题目

题目：已知原始数据为

plaintext

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1111101111110011

，请按以下步骤生成PPP帧：

1. 对信息字段进行零比特填充。
2. 构建完整的PPP帧（含标志、地址、控制、协议字段）。
3. 计算FCS校验码（假设为
   plaintext

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   0xABCDEF
   ）。

答案示例：

• 填充后信息字段：
  plaintext

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  11111001111100011
• PPP帧结构：
  plaintext

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  7EFF030021ABCDEF

设计要点

• 难度控制：通过调整原始数据中连续
  plaintext

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  1
  的组数（如2组或3组）控制题目复杂度。
• 应用场景：适用于计算机网络课程实验或考试，考察协议细节与数据封装能力。
• 扩展性：可加入多协议嵌套（如IP数据包封装在PPP帧中）提升难度。