计算机网络技术计算题和应用题总复习
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1.在带宽为4KHz的无噪声信道上采用3DPSK调制技术传输数字信号,按照柰奎斯特公式,信道的最大数据速率是多少(请写出公式和计算步骤)?
解:
柰奎斯特公式C=2Hlog2N,由题意 H=4K, 3DPSK采用8个不同相位的相移键控技术,故N=8
最大数据速率C=2undefined4Kundefined log2 8=24Kbps
答:信道的最大数据速率是24Kbps
2.四相MODEM采用T=83310-6秒的单位脉冲,问:
(1)它的调制速率为多少?
(2)能满足的最大声音频率是多少(设声音数据编码时采用8个量化级)?
解:
1)调制速率为:
1/(83310-6 =1200 baud
(2)对于四相MODEM,数据传输速率
        1200Log2 4 =2400b/s
(3)根据采样定理(可以把柰奎斯特公式作为采样定理的一种表示方式),数据传输速率2400b/s时能满足的最大声音频率为:
2400/(2Log2 8) = 400Hz
答:MODEM的调制速率为1200 baud,它能满足的最大声音频率是400Hz
3.要在采用两种离散状态传输的100Kbps 信道上传输1.544Mbps的T1载波,问信道的信噪比至少要多少?
(1)采用两种离散状态时,信道的数据传输速率等于波特率,故信道波特率B=100kbaud
B=2H
H=B/2=100kbaud /2=50kHz
(2)C=H*log2(1+S/N)
log2(1+S/N)=C/H=1.544Mbps/50kHz=30.88
(3)Log10(S/N)= log2(S/N)/ log210)=30.88/3.34=9.25
10 Log10(S/N)=10*9.25=92.5=>93dB
答:信道的信噪比至少要93dB
4.设信号脉冲周期为100us, 脉冲信号的调制电平数为16。
(1)用上述信号表示二进制代码,其数据传输效率多少?
(2)用上述信号表示四进制代码,则一个脉冲信号可以对应几位四进制数?
解:
(1)调制速率B=1/(100╳10-6 =10000 baud
数据传输速率S=B╳Log2N=10000Log2 16 =40000b/s
(2)对于四进制代码,一个脉冲信号(码元)可以 表示的四进制数=Log4N= Log416=2位
答:对于二进制代码,其数据传输效率40000b/s,对于四进制代码,一个脉冲信号可以 表示2位四进制数。
5.在速率为1200bps的异步传输规程通信适配器中,使用7位数据位,1位校验位,1位停止位时的有效数据传输效率为百分之几?
解:
7/(7+1+1+1)undefined 100%=70%
答:有效数据传输效率为70%
6.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号,若要达到64kbps 数据速率,问至少要多少种不同的相位?
解:   已知带宽8kHz,数据传输速率C = 64kbps,无噪信道,故使用柰奎斯特公式:
    C=2Hlog2N
计算机学院排名    log2N= C/2H= 64k/ 2*8)k=4
    N=16,需要的相位= 16/2=8
:至少需要8种相位
7.数据速率为1200bps,采用无校验、1位停止位的异步传输,问
(1)1分钟内最多能传输多少个汉字(双字节)?
(2)1分钟内最多能传输多少个EBCEIC字符?
(3)1分钟内最多能传输多少个ASCII字符
解:
(1)  异步传输以字符为单位进行传输,因此每个汉字传输位数:
        (8+1+1) *2=20bit
1分钟内传输的汉字数:1200*60/20=3600()
  (2) EBCEIC 8位表示1个字符,因此每个字符传输位数:
      8+1+1=10bit
1分钟内传输的汉字数:1200*60/10=7200()
(3) ASCII 7位表示1个字符,因此每个字符传输位数:
      7+1+1=9bit
1分钟内传输的汉字数:1200*60/9=8000()
: 1分钟内最多能传输3600个汉字,7200个EBCEIC字符,8000个ASCII字符。
8.采用TDM和PCM
组织30路8位4K频带的语音数据,问不计控制信令所占的开销,信道起码有多大的数据传输速率?
解:
方法一:
根据采样定理,每帧需要的传送时间为:
                1秒/(2*4000)=125us
不计控制信令所占的开销, 数据帧长度为:
                30*8=240
数据传输速率为:
240/125us=1.92Mbps
方法二:
根据采样定理,采样频率为:
                2*4000/秒=8000次/秒
每次采样用8位表示,因此路的数据传输速率为:
                8000次/秒*8位=64000bps
不计控制信令所占的开销, 30路的数据传输速率为:
                30*64000=1.92Mbps
答:信道起码的数据传输速率1.92Mbps
9. 计算T1和E1线路的开销和编码效率
解:T1有24路,每路8位,其中7位数据位,1位控制位,另外,有1位幀编码用于幀同步,共193位,用125us的时间发送,因此,
T1的开销=25/193=13%
T1的编码效率=(193-25)/193=87%
E1有32路,每路8位,其中30路数据,1路为控制信号,1路为同步信号,共256位,用125us的时间发送,因此,
E1的开销=2/32=6.25%
E1的编码效率=30/32=93.75%
10.某信道误码率为10-5,每幀长度为10kbits,那么:
(1)若差错都是单个错,则在该信道上传送的幀的平均出错率为多少?
(2)若差错大多是突发错,平均突发长度为100bits,则在该信道上传送的幀的平均出错率为多少?
解:(1)设传送x幀有单个错,于是:
10-5=1 / (x*10k)
得x=10,即平均每传送10幀有单个错,故平均出错率为10%
(2)传送x幀有一个突发错,于是:
10-5=100 / (x*10k)
得x=1000,即平均每传送1000幀有一个突发错,故平均出错率为0.1%
答:对于单个错,信道上传送的幀的平均出错率为10%
对于突发错,信道上传送的幀的平均出错率为0.1%
11.信息位为1011,采用生成多项式G(x) = X4+X3+X+1,求循环冗余码及发送时的比特序列。
解:根据G(X)的最高次方为4,可知冗余位为4位,因此只要在信息位后面加4个0,然后除以生成多项式G(x),即可以获得冗余位:
解:
根据生成多项式G(x)可知其对应的二进制为11011,于是有:
            1100
11011    10110000
        11011
          11010
          11011
0100 
得冗余位=0100,故生成的循环冗余码为:0100, 发送时的比特序列为:10110100
答:循环冗余码是0100, 发送时的比特序列为10110100
12.某循环冗余码的编码电路及信息输入端输入位如下图所示:
请写出其生成多项式G(x)及码字输出端的输出位(按图中的信息输入端同样的顺序写出)
解:
(1)G(x)=X4+X3+X+1
(2)            1111101
11011 )10010110000
      11011
      10011
      11011
        10001
        11011
        10100
        11011
          11110
          11011
            10100
            11011
              1111
分析:根据图中的寄存器的数量(4个)可知,G(X)的最高次方为4,可以先写出X4+ 1(最后一项“1”总是有的),然后看寄存器R3前面是否有半加器,若有,则相应有X3,再看寄存器R2前面是否有半加器,若有,则相应有X2,最后看寄存器R1前面是否有半加器,若有,则相应有X,若无,则无X项,于是得出成多项式G(x)= X4+X3+X+1。
CRC码为1111(R3R2R1R0), 按R3,R2,R1,R0次序跟在信息输出位后面,按照信息输入端同样的顺序可以写出码字输出端的输出位:11111101001
答:码字输出端的输出位为11111101001
13.已知海明码的监督关系式为:
  s0=a0+a3+a4+a5
  s1=a1+a4+a5+a6
s2=a2+a3+a6+a5
接收端收到的码字为a6a5a4a3a2a1a0=1010100,问在最多一位错的情况下,发送端发送的码字是什么?
解:
(1)将接收端收到的码字代入监督关系式:
s0=0+0+1+0=1
s1=0+1+0+1=0
s2=1+0+0+1=0
s2s1s0=001
(2) s2s1s0与错码位置对应关系
s2s1s0
000
001
010
100
101
011
111
110
错误位置
无错
a0
a1
a2
a3
a4
a5
a6
(3)由(2)知:a0出错,故发送端发送的码字是1010101
14.某8比特数据经位填充后在信道上用曼彻斯特编码发送,信道上的波形如下图所示,试求原8比特的数据。
曼彻斯特编码图形知,在信道上传输的信号是:111110010,经过位删除后,原比特数据为:11111010
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1假设有两个LAN桥接器,各连接一对令牌总线网,第一个桥接器必须每秒钟转发1000个分组(分组长度为512字节),第二个桥接器必须每秒钟转发500个分组(分组长度为2048字节),计算出每个桥接器的转发速度,并说明哪一个桥接器需要使用较快的CPU?
解:
(1)第一个桥接器的转发速度为 512undefined1000=512Kbps