计算机网络习题答案分解Word格式文档下载.docx
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ISO、ITU、CCITT、IEEE、EIA、ANSI、MEF(城域以太网论坛)、Wi-Fi(无线相容性认证)、RFC、ISOC(因特网协会)、IAB、IETF、IRTF、INNA、ICANN、CNNIC。
第2章数据通信基础
1、有线电视公司通过CATV电缆为每个用户提供数字通信服务。
假设每个用户占用一路电视信号带宽(6MHz),使用64-QAM技术,那么每个用户的速率是多少?
答:
根据奈奎斯特定理:
每个用户的速率=2×
信号带宽×
log2V
=2×
6M×
log264
=72Mbps
2、要在带宽为4kHz的信道上用4秒钟发送完20KB的数据块,按照香农公式,信道的信噪比应为多少分贝(取整数值)?
4秒钟发送完20KB的数据块,其速率为:
(20*1000*8)/4=40000
所以,按照香农公式有:
40000=4*1000*log(1+S/N)
S/N=210-1≈1000
10log10(S/N)=30分贝
3、对于带宽为3KHz、信噪比为30dB的电话线路,如果采用二进制信号传输,该电话线路的最大数据率是多少?
按照奈奎斯特:
Rmax=2*3K*log22=6Kbps
按照香农公式:
Rmax=3K*log2(1+1000)≈30Kbps
所以,该电话线路的最大数据率是6Kbps。
4、数据在信道中的传输速率受哪些因素的限制?
信噪比能否任意提高?
香农公式在数据通信中的意义是什么?
“比特/每秒”和“码元/每秒”有何区别?
(1)主要从奈氏准则和香农公式两个上去考虑。
(信道的带宽、信噪比、信号的种类)
(2)信噪比不能任意提高。
(3)意义:
只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率,就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输。
(4)一个码元不一定对应于一个比特。
5、假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为20000码元/秒。
如果采用振幅调制,把码元的振幅划分为16个不同等级来传送,那么可以获得多高的数据率(b/s)?
Rb=RB*log2V
Rb=20000×
log216=80000b/s。
6、假定要用3kHz带宽的电话信道传送64kb/s的数据(无差错传输),试问这个信道应具有多高的信噪比(分别用比值和分贝来表示?
这个结果说明什么问题?
)
C=W*log2(1+S/N)
64kb/s=3k*log2(1+S/N)
S/N:
约为1000000
10log10S/N=64.2db
7、用香农公式计算一下,假定信道带宽为3100Hz,最大信息传输速率为35kb/s,那么若想使最大信息传输速率增加60%,问信噪比S/N应增加到多少倍?
如果在刚才计算的基础上将信噪比S/N再增大到10倍,问最大信息速率能否再增加20%?
(1)C=W*log2(1+S/N)
35000=3100*log2(1+S/N)35000+35000*60%=3100*log2(1+S/N)
上面两式相比,得出S/N的增加情况为100倍。
(2)C=W*log2(1+S/N)
35000=3100*log2(1+S/N)从中解出S/N,再带入C=3100*log2(1+10*S/N),得到最大信息速率只能再增加18.5%左右。
8、假定有一种双绞线的衰减是0.7db/km(在1kHz时),若容许有20db的衰减,试问使用这种双绞线的链路的工作距离有多长?
如果要使这种双绞线的工作距离增大到100公里,问应当使衰减降低到多少?
20db/(0.7db/km)=28.6km
20db/x=100kmx=0.2db/km
9、试计算工作在1200nm到1400nm之间以及工作在1400nm和1600nm之间的光波的频带宽度。
假定光在光纤中的传播速率为2×
108m/s。
v=λf
=>
f=v/λ=2×
108m/λ
1200nm到1400nm:
带宽23.8THz;
1400nm到1600nm:
带宽17.86THz;
10、共有四个站进行码分多址CDMA通信。
四个站的码片序列为:
A:
(-1-1-1+1+1-1+1+1)B:
(-1-1+1-1+1+1+1-1)
C:
(-1+1-1+1+1+1-1-1)D:
(-1+1-1-1-1-1+1-1)
现收到这样的码片序列:
(-1+1-3+1-1-3+1+1)。
问哪个站发送数据了?
发送数据的站发送的1还是0?
A*(-1+1-3+1-1-3+1+1)=8
B*(-1+1-3+1-1-3+1+1)=-8
C*(-1+1-3+1-1-3+1+1)=0
D*(-1+1-3+1-1-3+1+1)=8
所以,A和D发送1,B发送0,C未发送数据。
11、某电话调制解调器使用QAM方式,采用0、90o、180o、270o4种相位和2种振幅值,问在波特率为2400的情况下,该调制解调器的数据率是多少?
V=2400×
log28=7200bps
12、20个数字信号源使用同步TDM实现多路复用,每个信号源的速率是100kbps,如果每个输出帧(时隙)携带来自每个信号源的1比特,且需要每个输出帧1比特用于同步。
问:
1)以比特为单位的输出帧的长度是多少?
2)输出帧的持续时间是多少?
3)输出帧的数据率是多少?
4)系统效率(帧中有用比特与所有比特之比)是多少?
如果每个输出帧(时隙)携带来自每个信号源的2比特,上述题目的答案又是多少?
1比特时:
1)20×
1+1=21比特;
2)1b/100kbps=1/100000s
3)21×
100kbps=2.1Mbps
4)20/21=95%
2比特时:
2+1=41比特;
2)1/100kbps=1/100000s
3)41×
100kbps=4.1Mbps
4)40/41=97.6%
13、如果对于一个带宽B=4kHz、Bss=100KHz的信道使用FHSS,试问PN码应该用多少位表示?
由于Bss/B=100KHz/4KHz=25,所以PN码应该用5位二进制表示。
14、一个伪随机生成器用下面的公式生成随机序列:
Ni+1=(5+7Ni)mod17-1。
请假定一个随机数初始值N1,然后计算出一个随机数序列。
假设N1=1,可以计算出的一个随机序列是11,13,10,6,12,3,8,9,2,1,…
15、对于数据率为10Mbps的信道,如果使用巴克序列的DSSS,该信号能够携带多少个64kbps的话音信号?
根据巴克序列其n=11。
我们可以计算得出其所能携带的话音信号数量为X,则:
10×
1000×
1000=64×
n×
X得到X=14(约等)
第三章广域网
1、PPP协议使用同步传输技术传送比特串0110111111111100。
试问经过零比特填充后变成怎样的比特串?
若接收端收到的PPP帧的数据部分是0001110111110111110110,问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串?
(1)经过零比特填充后变成011011111011111000(加上下划线的0是填充的)
(2)删除发送端加入的零比特后变成000111011111-11111-110(连字符表示删除了0)
2、请解释为什么因特网校验和永远都不会是0xFFFF,除非进行因特网校验和计算的所有字节都是0。
因为计算校验和是所有字节的反码求和,最后取反,如果和都是0,则取反后不会是0xFFFF。
3、采用生成多项式G(x)=x4+x3+x+1为信息位1111100产生循环冗余码,加在信息位后面形成码字,再经比特填充后从左向右发送,问发送在物理线路上的比特序列是什么?
循环冗余码为:
0100;
送在物理线路上的比特序列是111110000100。
4、对于使用3比特序号的停等协议、后退N帧协议以及选择重传协议,发送窗口和接收窗口的最大尺寸分别是多少?
类别
发送窗口
接收窗口
停等协议
7
1
后退N帧协议
选择重传协议
44(相加要小于8,且接收窗口一定要小于发送窗口)
5、一个数据率为50kbps的卫星信道,采用停-等协议,帧长度为1000比特,卫星的上行和下行链路的延迟都为125ms,不考虑误码率而且假设确认帧的处理时间可以忽略,求该卫星信道的利用率。
T有效=1000÷
(50×
103)=0.02s
利用率=T有效÷
T总
=0.02÷
(0.125×
4+0.02)=3.85%
6、一个数据率为4kbps、单向传播时延为20ms的信道,帧长度在什么范围内,停-等协议的效率可以达到50%?
设帧长度为L,则:
(L/4k)÷
(L/4k+0.02×
2)>
=0.5
L>
=160比特
7、假设卫星信道的数据率为1Mbps,数据帧长度为1000比特,卫星信道的传播时延为250ms,确认通过数据帧捎带,同时帧头非常短,可以忽略不计。
分别采用3种协议,试计算卫星信道可能达到的最大利用率是多少(其中WT表示发送窗口大小,WR表示接收窗口大小)。
1)停-等协议。
2)后退N帧协议,WT=7,WR=1。
3)选择重传协议,WT=4,WR=4。
假定t=0时开始发送第一帧,当t=1ms时,第一帧全部发送完;
当t=251ms时,接收方完整接收到第一帧;
当t=502ms时,确认帧(捎带在数据帧中)返回到发送方,整个发送周期是502ms。
如果在502ms的发送周期内发送k帧,则信道利用率e最大可达(k*1000/1Mbps)/502ms,即为k/502
1)k=1,e=1/(500+1*2)=0.2%
2)k=7,e=7/(500+7*2)=1.4%
3)k=4,e=4/(500+*2)=0.8%
8、在GBN(后退N帧)协议中,假设其发送窗口大小是3,序号范围是1024。
假设在时刻t,接收方期待接收帧的序号是k,请回答下面的问题:
1)在时刻t,发送窗口内的帧序号是多少?
为什么?
2)在时刻t,发送方可能收到的ACK帧的序号是多少?
1)k,k+1(mod1024),k+2(mod1024)。
因为发送窗口的后沿是已发送但还没有收到确认的最小帧序号。
2)k(mod1024)。
因为接收方期待接收帧的序号是k,所以接收方发出了k-1前的序号的确认。
9、简述PPP协议的组成。
LCP和NCP
10、在PPP协议中,常用的认证协议是哪两种?
简述它们的工作原理。
PAP和CHAP。
11、试在下列条件下比较电路交换和分组交换。
要传送的报文共x(bit)。
从源点到终点共经过k段链路,每段链路的传播时延为d(s),数据率为b(b/s)。
在电路交换时电路的建立时间为s(s)。
在分组交换时分组长
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