《数据通信与计算机网络》补充习题参考答案1.docx
- 文档编号:16235875
- 上传时间:2023-07-12
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:26.51KB
《数据通信与计算机网络》补充习题参考答案1.docx
《《数据通信与计算机网络》补充习题参考答案1.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《数据通信与计算机网络》补充习题参考答案1.docx(11页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
《数据通信与计算机网络》补充习题参考答案1
《数据通信与计算机网络》补充习题参考答案1
《数据通信与计算机网络》补充题题介 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 ?
Hi 又∵ i?
1n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 AA?
?
Hii?
1n 第三章 1.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=2H·log2N∵N=8,H=4KHZ∴C=24kbps按香农定理,C=H·log2∵信噪比为30db,30db=10·logS/N∴S/N?
10?
1000 H=4KHZ∴C=H·log2=40kbps 2.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=2·H·log2N∵N=4,H=6MHZ∴C=2·6MHZ·log24=24Mbps 3.某调制解调器同时使用幅移键控和相移键控,采用0、π/2、π和3/2π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0,3010?
3,?
?
4种相位,每个相位又有2个幅度22 ∴N=4×2=8B=1200baud∴S=B·log2N=3600bps 4.信道带宽为3KHz,信噪比为30db,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=3KHZ S?
1010?
1000∴N C=H·log2=30kbps 30按奈奎斯特定理C=2H·log2N∵N=2,H=3KHZ∴C=6kbps 所以该信道每秒能发送的比特数不会超过6kbit。
5.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=8×2=16种,B=1200Band∴S=B·log2N=4800bps6.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=64kbpsC=2·H·log2N N=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 7.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?
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 ?
1200bps?
60s?
3600 (8?
1?
1)?
2所以1分钟内最多能传输汉字3600个。
8.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1011001 v1 0 1 1 0 0 1全宽码 t 曼彻斯特码 差分曼彻斯 特码 9.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=20Mbaud 10.信源以字节为单位传输数据,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:
异步串行传输,不用校验位、使用1位停止位;同步串行传输,每帧包含48位控制位和4096位数据位。
解:
异步传输:
(传输数据位最多时) 以字节为单位,8位数据,不用校验,1位起始位,1位停止位 8?
B?
?
1?
1 同步传输:
每帧包含48位控制位和4096位数据位 4096?
B?
4096?
48 11.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 8?
B?
10 同步传输的效率为接近于1×B两者的传输效率之比为 ?
1B12.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2×4KHZ=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7bit×8KHZ=56kbps或7bit/125us=56kbps13.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24路声音,每路声音7位数据,1位控制,每帧1位标志 开销为开销率为编码效率为 7?
24168?
?
8?
24?
1193 25?
?
193E1载波:
每帧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 30?
8240?
?
30?
8?
8?
825616?
256 14.若要在采用两种物理状态传输的50Kbps信道上传输的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50kbps,即 C1=2·H·log2N∵N=2,C1=50kbps∴H=25KHZ 现要传输Mbps的T1载波∴C2=H·log2C2=Mbps . ∴leg2=S/N=26176-1 S?
信噪比为10?
lg?
N 15.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; 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、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:
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=S?
L?
(N?
1)?
MB报文交换,无电路的建立时间,但采用存贮转发T报文交换=(N?
1)?
(分组交换:
分组个数 L?
M)?
N?
D BL记为X个分组 P?
H最后一个分组长度为L-·+H记为Y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 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 ?
(N?
1)( ?
S?
(N?
1)(P(x?
2)?
p?
y?
M)?
N?
D?
BBP(x?
2)?
p?
y?
M)?
N?
D?
BB 16.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0.001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0.0002秒。
两个站点之间的传播时延为0.00001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X=4800÷1160≈个,为5个分组。
最后一个分组长度为Y=L-·+H=200bits 呼叫建立的时间为S=0.001秒=1ms;每个转换点的处理时延为D=0.0002秒=0.2ms; 两个站点之间的传播时延为M=0.00001秒=0.01ms;N=3;B=10Mbps=10bit/μs 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 ?
S?
(N?
1)(P(x?
2)?
p?
y?
M)?
N?
D?
BB = 17.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 3k1000?
103m?
?
/us=625ms+5ms=630ms 卫星信道:
卫星的单向传播延迟时间约为270ms T=传输延+传播延迟 ?
3k?
270ms 50kbps=60ms+270ms=330ms 所以用卫星信道传送的时间较短。
18.一个简单的电话系统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,平均每台电话机在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%的通话是长途电话局。
,若设每路话音带宽为4KHZ,问每个终端局能够支持的电话机最多台数是多少?
解:
按频分多路 1MHZ?
250个子信道 4KHZ8?
60?
200个用户按时分多路 4?
6?
10%可支持的电话机的最多台数为250×200=50000台 19.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300bps高?
解:
3?
250000?
8bit?
300bps x/18公里/小时3?
250000?
8bit18?
103mx?
?
?
100公里 300bps3600s 20.若某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155Mb/s的ATM网
络要高?
解:
设距离为Y公里 10?
3?
7GB?
155Mbps y/80公里/小时10?
3?
7?
109?
880?
103m?
?
?
240公里 y?
63600s155?
10 21.某信道误码率为10-5,每帧长度为10000bits,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104bit 若为单个错:
pe?
NeNNe=1 ∴N=105 105有多少个帧:
4?
10个 10∴帧的错误率为10% 若为突发错:
Ne=100bit ∴N?
Ne?
107Pe107有多少帧4?
1000个帧,但突发错误可能影响一个帧,也可能影响二个帧; 1012所以帧的平均错误率为或 10001000第四章 1.已知生成多项式为:
X4+X3+X2+1,求信息位1010101的CRC码。
解:
生成多项式g(x)=x4+x3+x2+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(x) x4?
k(x)求的余式 g(x) 1110101 1110110101010000 111013 ∴余式r(x)=x+1 10000 →1001 11101 110114 C(x)=x·k(x)+r(x) 11101 11000→对应的CRC码为 11101 10100 1110110101011001 1001 2.已知循环码的校验关系式为:
C6+C3+C2+C1=0 C5+C2+C1+C0=0 C6+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(x)?
解:
在循环码中前k-1位为0的信息位是001,即有C6C5C4C3C2C1C0 001XXXX 代入校验方程组:
C6+C3+C2+C1=0 →C3=1; C5+C2+C1+C0=0 →C2=1; C6+C5+C1=0 →C1=0;C5+C4+C0=0 →C0=1; 生成多项式对应的二进制位串为0011101(r=4);生成多项式为g(x)=x4+x3+x2+1信息位110对立的二进制多项式为k(x) x4?
k(x)求的余式 g(x) 10111101110000011101 10100 11101 10011101001 3 ∴余式r(x)=x+1 →1001 4 C(x)=x·k(x)+r(x)→对应的CRC码为 432 3.设有一个码,其生成多项式G=x+x+x+1,当传输信息为101时,求循环冗余码。
432 解:
生成多项式g(x)=x+x+x+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(x) ∴余式r(x)=x+1 →0011 4 C(x)=x·k(x)+r(x) →对应的CRC码为1010011 43 4.设信息为7位,冗余位为4位,生成多项式G=x+x+1,试计算传输信息为1011001和1101001的CRC编码。
解:
生成多项式g(x)=x4+x3+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(x) 11111101101000011101 10010 11101 11110 11101 0011 x4?
k(x)求的余式 g(x) x4?
k(x)求的余式 g(x) 1101010110011011001000011001 11110 11001 11110 11001 11100 11001 1010 3 ∴余式r(x)=x+x →1010 4 C(x)=x·k(x)+r(x) →对应的CRC码为 10110011010 信息位1101001对立的二进制多项式为k(x) ∴余式r(x)=1 →0001 4 C(x)=x·k(x)+r(x) →对应的CRC码为11010010001 5.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,即还留下一个帧:
3号帧;所以发送方还可以发送3个帧,可发送帧的序号为4号,5号和6号帧。
6.若窗口序号位数为3,发送窗口尺寸为2,采用Go-back-N法,请画出初始态出发相继下列事件发生时的发送及接收窗口图:
发送帧0、发送帧1、接收帧0、接收确认帧0、发送帧2、帧1接收出错、帧1确认超时、重发帧1、接收帧1、发送帧2、接收确认帧1。
解:
窗口序号位数为3,即占三位二进制,帧序号为0~7;采用G0–back–N法,发送窗口为2,接 收窗口为1,即可以连续发送2个帧,而接收为顺序接收。
解:
窗口序号位数为3,即占三位二进制,帧序号为0~7;采用G0–back–N法,发送窗口为2,接 收窗口为1,即可以连续发送2个帧,而接收为顺序接收。
初态发0发1收0接收确认0发2 1001001110011101001000011001 11010 11001 11000 11001 0001 发送窗口 6701 01 01 同左 1554327 320 12 接受窗口 6 1 同左 同左 1 同左 同左 0543232 帧1接收错 帧1确认超时 重发1 接收帧1 重发2 接收确认1 发送窗口同前 1 1 同左22122接受窗口 1 同左 同左 同左 同左 2 7.若帧序号位数为3,窗口尺寸为2,采用选择重发协议,请画出初始态出发相继下列事件发生时的发送及接收窗口图:
发送帧0、发送帧1、接收帧0、接收确认帧0、发送帧2、接收否定确认帧1、接收帧2、重发帧1、接收帧1、接收确认帧2。
解:
窗口序号位数为3,即占三位二进制,帧序号为0~7;采用选择重发协议,发送窗口为2,接 收窗口为2,即可以连续发送2个帧,而接收为不按顺序接收。
初态 发0 发1接收帧0接收确认帧0 发2 发送窗口 670 1 0 01 同左 1 1 54322 接受窗口 同左 同左 同左 同左 接收否定确认帧1 接收帧2重发1接收帧1接收确认帧2 01发送窗口 1 同左 同左 23 接受窗口 同左 1 同左 同左 23 1 或2 8.若BSC帧数据段中出现下列字符串:
“ABCDE” 问字符填充后的输出是什么?
解:
BSC帧数据段中出现下列字符串:
“ABCDE”字符填充后为:
“ABCDE”9.HDLC帧数据段中出现下列比特串:
“010000011111110101111110”问比特填充后的输出是什么?
解:
HDLC帧数据段中出现下列比特串:
―010000011111110101111110‖比特填充后为:
―01000001111101101011111010‖ 10.一个信道的数据速率为4Kbps,单向传播延迟时间为20ms,问帧在什么范围内,才能使停等协议的效率至少是50%?
解:
∵题中未提确认帧,即确认帧很短,可以忽略,不占时间 ∴停等协议的信道利用率为 L?
2RBL?
50%∴ L?
2RBU?
LB?
L L?
2RB ∵B=4kbps;R=20ms ∴L≥160bit 答:
帧长要大于等于160bit 11.一个信道的数据速率为1Mbps,往返传播延迟时间为4ms,帧长度为1000比特,帧的顺序号用三位,并假设确认不采用捎带方式,并且不占时间,问若不考虑差错重发和帧头所造成的信道损失时,采用选择重发协议,信道可能达到的最大有效利用率是多少?
解:
确认方式:
单独的确认帧,帧长为L′ 单独的确认帧,帧长很短,可以忽略,不占时间;L′=0 采用捎带方式,帧长为数据帧,故为L帧的顺序号为三位,故最大帧序号为Smax=23–1=7;又因为采用选择重发协议,信道上 发送方的发送窗口的最大尺寸为序号范围的一半,即23–1=4 4L ∵L=1000bit;2R=4ms;B=1Mbps‘L?
L?
2RB4?
1034?
?
80% ∴U?
310?
4?
1035 信道的最大利用率:
U?
12.使用后退n协议在3000km长的的T1干线上发送64字节的帧,若信号传播速度是6?
s/km,问帧的顺序号应有多少位?
解:
设帧的顺序号为n位,则后退n协议的发送窗口的最大尺寸为Smax=2n–1=m即可连续发 送m个帧,并设确认帧不占时间(L′=0) ∴后退n协议的信道利用率U?
m?
L要使U为最大,即接近于1DL?
2?
BV
?
m?
LD?
1∴(m?
1)?
L?
2?
B ∴ DVL?
2?
BVD3000?
103mm?
1?
2?
B/L?
2?
?
/(64?
8)=3V10m/6us∴m=109 2n-1=m∴n=leg2=7答帧的顺序号应有7位二进制. 13.在50Kbps的卫星信道上发送1Kbit长的帧,确认信号总是数据帧捎带,帧头很短,使用三位顺序号,对于下面三种协议,最大可能达到的信道有效利用率是多少?
停等协议后退n协议选择重发协议 解:
确认信号总是数据帧捎带,故确认帧长等于数据帧长, L′=L,帧头很短,故帧的开销可忽略不计。
L/B使用三位帧顺序号,则Smax=23–1=7 卫星信道的单向传播延迟时间约为270ms 停等协议,发送窗口为1,只能发送1个帧 L′/BU?
LL1?
?
?
% ?
L?
L?
2RB2L?
2RB29后退n协议,发送窗口的最大尺寸为Smax=7 U?
7?
L7L7?
?
?
% L?
L?
?
2RB2L?
2RB294?
L4L4?
?
?
% ?
L?
L?
2RB2L?
2RB29选择重发协议,发送窗口的最大尺寸为序号范围的一半,即为4 U?
14.用BSC规程传输一批汉字,若已知采用不带报头的分块传输,且最大报文块长为129字节,共传输了5帧,其中最后一块报文为101字节。
问每个报文最多能传多少汉字?
该批数据共有多少汉字?
解:
BSC规程中帧的格式为SSSEBYYT报文TCNNXBC每个报文可以最多传输的汉字数:
/2=62个汉字共有多少个汉字:
4×62+/2=296个汉字 15.用HDLC帧传输12个汉字时,帧中的信息字段占多少字节?
总的帧长占多少字节?
解:
HDLC帧的格式为 8 8 8 16 8 01111110 A C I FCS 01111110 信息字段为12×2=24B,信息字段占24字节总的帧长为24B+6B=30B 16.数据传输速率2400bps、最大分组长度1024位,传输长度为256K字节的报文,试计算:
总共传输的分组数;总共传输的比特数;传输所用的总时间。
解:
最大分组长度为1024bit;传输长度为256K字节的报文 总共传输的分组数:
256?
1024?
8?
2048个分组 1024 每个分组要加上3个字节的分组头总共传输的比特数:
2048*=214
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 数据通信与计算机网络 数据通信 计算机网络 补充 习题 参考答案
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)