数据通信及计算机网络补充习题答案.doc
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1、-数据通信与计算机网络补充题题介第一章1计算机网络的发展经历了几个阶段?各阶段有什么特点?2通信子网是计算机网络的一个组成部分。试列出在计算机网络的工作中那些是由通信子网完成的?那些不是?3简述可以从几种不同角度来对计算机网络分类。第二章1 在一个n层的网络系统中,每层协议分别要求加上Hi字节长的报头。若送往该网络的应用数据长度为A字节,问在物理媒体的带宽中有多少百分比是用来传输有效应用数据的?解:每层协议要求加上Hi字节的报头n层的网络系统中,增加的开销为又应用数据长度为A字节传输有效应用数据的有效的带宽占第三章1简述通信系统的模型。2物理层协议包括哪四方面的内容?3简述模拟数据及数字数据的
2、模拟信号及数字信号表示方法。4简述MODEM和CODEC的作用。5什么是数据通信?6数据传输速率与信号传输速率的单位各是什么?它们之间有什么关系?7数据传输速率与信道容量的单位各是什么?它们之间有什么不同?8对于带宽为4KHz的信道,若用8种不同的物理状态来表示数据,信噪比为30db,试问按奈奎斯特定理,最大限制的数据速率是多少?按香农定理最大限制的数据速率是多少?解:按奈奎斯特定理C = 2Hlog2NN = 8,H = 4KHZC = 24 kbps按香农定理, C = Hlog2(1+S/N)信噪比为30db,30db = 10 log S/N H = 4KHZC = Hlog 2(1+
3、1000)= 40 kbps9对于带宽为6MHz的信道,若用4种不同的状态来表示数据,在不考虑热噪声的情况下,该信道的最大数据传输速率是多少?解:按奈奎斯特定理:C = 2Hlog2NN = 4,H = 6MHZC = 26MHZlog24 = 24 Mbps10*调制解调器同时使用幅移键控和相移键控,采用0、/2、和3/2四种相位,每种相位又都有两个不同的幅度值,问波特率为1200的情况下数据速率是多少?同时使用幅移键控和相移键控解:有 4种相位,每个相位又有2个幅度N = 42 = 8B = 1200 baudS = Blog2N = 3600 bps11信道带宽为3KHz,信噪比为30d
4、b,每个信号两种状态,则每秒能发送的比特数不会超过多少?解:按香农定理:信噪比为30db,H = 3KHZC = Hlog2(1+1000) = 30 kbps按奈奎斯特定理C = 2Hlog2NN = 2,H = 3KHZC = 6 kbps所以该信道每秒能发送的比特数不会超过6 kbit。12采用8种相位、每种相位各有两种幅度的PAM调制方法,问在1200Baud的信号传输速率下能达到的数据传输速率为多少?解:N = 82 = 16 种,B = 1200 BandS = Blog2N = 4800 bps13 采用每种相位各有两种幅度的PAM调制方法,在带宽为8KHz的无噪信道上传输数字信
5、号,若要达到64Kbps的数据速率,问至少要多少种不同的相位?解:按奈奎斯特定理:H = 8KHZ,C = 64 kbpsC = 2Hlog2NN = 16每种相位各有两种幅度N/2 = 8种相位答至少要8种不同相位14 简述异步传输方式与同步传输方式的区别。15 数据速率为1200bps,采用无校验、1位停止位的异步传输,问1分钟内最多能传输多少个汉字(双字节)?解:异步传输汉字时,每个汉字占二个群;数据位为8位,采用无校验,1位停止位,1位起始位每分钟可传输的汉字数所以1分钟内最多能传输汉字3600个。16 分别用标准曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码画出1011001的波形图。解:数据为10
6、11001 v 1 0 1 1 0 0 1全宽码 t 曼彻斯特码差分曼彻斯特码17 采用曼彻斯特编码的10Mbps局域网的波特率是多少?解:采用曼彻斯编码时,在最坏情况下,一位二进制比特需要有二次跳变,所以10Mbps局域网的波特率为10Mbps*2=20 Mbaud18 简述异步传输方式的字符格式,并说明各部分的所用。19 信源以字节(8比特)为单位传输数据,若数据速率为B(bps),对下列两种情况分别计算有效数据传输速率:(1) 异步串行传输,不用校验位、使用1位停止位;(2) 同步串行传输,每帧包含48位控制位和4096位数据位。解:(1)异步传输: (传输数据位最多时)以字节为单位,8
7、位数据,不用校验,1位起始位,1位停止位(2)同步传输:每帧包含48位控制位和4096位数据位20 在相同数据速率下,分别采用异步协议和同步协议传输大批量数据,问两者的传输效率之比约为百分之几?解:在相同数据速率B下,传输大批量数据时异步传输的效率最多为同步传输的效率为接近于1B两者的传输效率之比为21 对于带宽为4KHz的语音信号,采用量化级别为128的PCM方法编码,问所产生的二进制位起码要用多大传输速率的信道才能传输?解:语音信号带宽为4KHZ,所以采样频率为24KHZ = 8KHZ即每秒采样8000次每次间隔时间为125us,量化级为128,故每次采样要用七位二进制来表示所以数据速率为
8、7bit8KHZ = 56 kbps或7bit / 125us = 56 kbps22 简述FDM和TDM的实现原理。23 分别计算T1载波和E1载波的编码效率和开销率。解:T1载波:每帧由24路声音,每路声音7位数据,1位控制,每帧1位标志编码效率为开销率为E1载波:每帧由30路声音,每路声音8位数据,每帧有8位同步,8位控制编码效率为开销为24 若要在采用两种物理状态传输的50 Kbps信道上传输1.544Mbps的T1载波,问信道的信噪比至少要多少解:在两种物理状态下传输50 kbps,即C1 = 2Hlog2NN = 2,C1 = 50 kbpsH = 25 KHZ现要传输1.544
9、Mbps的T1载波C2 = Hlog2(1+S/N)C2 = 1.544 Mbpsleg2(1+S/N)= 61.76S/N = 2 61.76-1信噪比为25 试比较电路交换、报文交换、虚电路分组交换及数据报分组交换方式的特点。26 对于交换网定义如下参数: N 两个给定站点间转接的节点数; L 报文长度( 比特 ) ; B 链路上的数据传输速率(bps);P 每个分组的长度( 比特 ) ;H 每个分组的开销( 比特 ) ;S 电路交换或虚电路分组交换的呼叫建立时间( 秒) ;D 每个转接点的转接延迟时间( 秒) 。M 两个节点之间的传播延迟时间( 秒) 。假设不需要确认,请分别计算电路交换
10、、报文交换、虚电路分组交换和数据报分组交换的端到端延迟时间。解:(1)电路交换,有电路的建立时间,报文传输延迟和传播延迟时间T电路交换 = (M为两站点之间的传播延迟)(2)报文交换,无电路的建立时间,但采用存贮转发T报文交换 = 分组交换:分组个数 *个分组(可能最后一个分组中数据量不足P-H)最后一个分组长度为L-(* -1)(P-H)+H 记为 Y(3)虚电路分组交换:有虚电路的建立时间,延迟时间可为T虚电路交换 = 虚电路的建立时间 + 第一个分组的到达时间 + 后续分组的到达时间(4)数据报分组交换:无虚电路的建立时间T数据报交换 = 第一个分组的到达时间 + 后续分组的到达时间27
11、 若两个端系统之间有三个转接点,要传送的报文为4800bits,所有链路上的数据速率为10Mbps,若采用虚电路分组交换技术,呼叫建立的时间为0001秒,每个分组的最大长度为1200bits,每个分组要有40bits的开销,每个转换点的处理时延为00002秒。两个站点之间的传播时延为000001秒,试计算从端到端的延迟时间。解:每个分组的最大长度为1200bits,每个分组要有40bits的开销,所以每个分组只能携带1160bits数据。 分组个数为*=480011604.1个,为5个分组。最后一个分组长度为 Y=L-(* -1)(P-H)+H=200bits 呼叫建立的时间为S=0001秒=
12、1ms;每个转换点的处理时延为D=00002秒=02ms; 两个站点之间的传播时延为M=000001秒=001ms;N=3;B=10Mbps=10bit/sT虚电路交换 = 虚电路的建立时间 + 第一个分组的到达时间 + 后续分组的到达时间 =2.5ms28 若在相隔1000公里两地之间要传送3K位的数据。可以通过地面电缆以4.8kbps的数据速率传送或通过卫星信道以50kbps的数据速率传送,问从开始发送到接受方收到全部数据为止用那种方式传送时间较短?解:地面电缆:T = 传输延迟 + 传播延迟=625 ms + 5 ms = 630 ms卫星信道:卫星的单向传播延迟时间约为270ms T
13、= 传输延+ 传播延迟= 60ms + 270ms = 330ms所以用卫星信道传送的时间较短。29 一个简单的系统由二个终端局和一个长途局组成,每个终端局用1MHZ的全双工中继线连到长途局,平均每台机在8小时的工作日中使用4次,每次通话平均持续6分钟,其中10%的通话是长途局。(即经过长途局的),若设每路话音带宽为4KHZ,问每个终端局能够支持的机最多台数是多少?解:按频分多路个子信道按时分多路个用户可支持的机的最多台数为250200 = 50000台30 假如你训练你的急救用狗,方法是传送一个装有三片软盘的盒子,每个盘片上存有250,000字节的信息,不管你在那里,狗都能以18公里/小时的
14、速度跑到你跟前,问在什么距离范围内,狗的数据传输率比电路交换的数据传输率300 bps高?解:(设距离为*公里)31 若*运载工具能以每小时80公里的速度一次传递10盒8mm的磁带,每盒3盘带,每盘带容量为7GB。问在什么距离范围内,该运载工具的数据传输率比155M b/s的ATM网络要高?解:设距离为Y公里32 *信道误码率为10-5,每帧长度为10 000 bits,试问:a) 若差错都是单个错,则在该信道上传送的帧的平均出错率是多少?b) 若差错大多为突发错,平均突发长度为100bits,则在该信道上传送的帧的平均出错率是多少?解:Pe = 10-5,每帧长度为104 bit(1)若为单
15、个错:Ne = 1N = 105有多少个帧:帧的错误率为10%(2)若为突发错:Ne = 100 bit有多少帧个帧,但突发错误可能影响一个帧,也可能影响二个帧;所以帧的平均错误率为或第四章1比较ARQ和FEC方法的工作原理,说明他们的不同之处。2已知生成多项式为:*4+ *3+ *2+1,求信息位1010101的CRC码。解:生成多项式g (*) = *4+*3+*2+1对应的二进制位串为11101(r = 4)信息位1010101对立的二进制多项式为 k (*)求的余式111010111101余式r (*) = *3 + 1 100001001 11101 11011C (*) = *4k
16、 (*) + r (*) 1110111000对应的CRC码为11101 10100 111013已知(7,3)循环码的校验关系式为:C6+C3+C2+C1=0 C5+C2+C1+C0=0C6+C5+C1=0C5+C4+C0=0求该循环码的生成多项式G(*)和信息码110的余式r(*)?解:在(7,3)循环码中前k-1位为0的信息位是001,即有C6 C5 C4 C3 C2 C1 C0 0 0 1 * * * * 代入校验方程组: C6+C3+C2+C1=0C3=1; C5+C2+C1+C0=0C2=1;C6+C5+C1=0C1=0;C5+C4+C0=0C0=1;生成多项式对应的二进制位串为0
17、011101(r = 4);生成多项式为g (*) = *4+*3+*2+1信息位110对立的二进制多项式为 k (*)求的余式10111101110 000011101余式r (*) = *3+ 1101001001 111011001C (*) = *4k (*) + r (*)对应的CRC码为11010014.设有一个(7,3)码,其生成多项式G(*)=*4+*3+*2+1,当传输信息为101时,求循环冗余码。解:生成多项式g (*) = *4+*3+*2+1对应的二进制位串为11101(r = 4)信息位101对立的二进制多项式为 k (*)求的余式111111011010000111
18、01余式r (*) = * + 1 100100011 11101 11110C (*) = *4k (*) + r (*) 11101 0011对应的CRC码为10100115设信息为7位,冗余位为4位,生成多项式G(*)=*4+*3+1,试计算传输信息为1011001和1101001的CRC编码。解:生成多项式g (*) = *4+*3 +1对应的二进制位串为11001(r = 4)信息位1011001对立的二进制多项式为 k (*)求的余式110101011001余式r (*) = *3 +* 111101010 1100111110C (*) = *4k (*) + r (*) 110
19、0111100对应的CRC码为110011010信息位1101001对立的二进制多项式为 k (*)100100111001余式r (*) = 1 110100001 11001 11000C (*) = *4k (*) + r (*) 11001 00016试比较四种帧定界方法的特点。7若发送窗口尺寸为4,在发送3号帧并收到2号帧的确认帧后,发送方还可发几帧?请给出可发帧的序号。解:发送窗口尺寸为4,即不必等待确认帧的到来,最多可连续发送4个帧。发送了3号帧,即前面一共发送了 0,1,2,3号4个帧。收到了2号帧的确认帧,即表示0号,1号,2号帧均已收妥,故发送窗口可删除0号,1号,2号帧,
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