计算机网络答案资格考试教师资格考试_资格考试-教师资格考试.pdf
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1、计算机网络答案 6.一个带宽为6MHz的信道,若用4种不同的 状态表示数据,在不考虑热噪声的情况下最 大数据传输速率是多少?在不考虑热噪声的理想情况下,计算信道容量 的公式是奈奎斯特公式。现已知带宽H=6MHz,码元可取的有效离散 值个数N=4,则信道的最大数据传输速率为:C=2Hlog2N=2 x 6 x 106 x logz4 b/s=24Mb/s 7.某信道带宽为3kHz,信噪比为30dB,试计算 该信道的最大比特率。若采用二进制信号传 输,则该信道的最大比特率是多少?由信噪比=30db 可知 S/N=1030/1=1000。现已知带宽H=3kHz,根据香农公式可知信 道的最大比特率为:
2、C=Hlog2(1+S/N)=3 x 103 x lo(1+1000戶 30kb/s。若采用二进制信号传输,该信道的最大比特率 为:C=2Hlog2N=2 x 3 x 103 x lo2 =6 kb/s。8.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 噪比最小应为多少分贝?要在带宽为4kHz的信道上用4秒钟发送完 20KB的数据块,即所需的数据传输速率为 2OKB/4=40kbps,由香农公式有 C=Hlog2(1+S/N)由 H=4kHz,C 40kbps,得 S/N 1024,因 此10logio(S/N)30dB,即信噪比最小应为 30分贝。13.
3、计算T1载波线路的编码效率和开销率。若 要采用两种物理状态传输的 50kb/s信道上 传输1.544Mb/s的T1载波,问信道的信噪 比至少在不考虑热噪声的理想情况下计算信道容量的公式是奈奎斯特公式现已知带宽码元可取的有效离散值个数则信道的最大数据传输速率为某信道带宽为信噪比为试计算该信道的最大比特率若采用二进制信号传输则该信道的最大比特率特率为要在带宽为的信道上用秒钟发送完的数据块按照香农公式信道的信噪比最小应为多少分贝要在带宽为的信道上用秒钟发送完的数据块即所需的数据传输速率为由香农公式有由得因此即信噪比最小应为分贝计算载波线路的编码包括这按时分多路复用方式细分为个信道每个信道余下作同步位
4、中用来传输控制信号用来传输数据信息据此载波线路的编码效率为对应地开销率为因为是采用两种物理状态传输数据则从数值上来说而所以信道带宽由香农公式可知信应该是多少?在T1载波线路中,一帧包括193b。这193b 按时分多路复用方式细分为 24个信道,每个信 道8b,余下1b作同步位。8b中1b用来传输控 制信号,7b用来传输数据信息。据此,T1载波 线路的编码效率为:24X 7/193=87%对应地,开销率为1-0.87=13%因为是采用两种物理状态传输数据,则从数 值上来说,B=S,而B=2H,所以信道带宽 H=B/2=S/2=25kHz。由香农公式C=Hlog2(1+S/N)可知信噪比 S/N=
5、2C/H-1=21.544M/25k-i=261.76-1 以分贝计算,则S/N=10logio(261.76-1戶佃6dB 仃.共有四个站点进行CDMA通信,四个站点 的码片序列分别为: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)现收到码片序列(-1+1-3+1-1-3+1+1),问哪个站发送了数据?发送的1还是0?在不考虑热噪声的理想情况下计算信道容量的公式是奈奎斯特公式现已知带宽码元可取的有效离散值个数则信道的最大数据传输速率为某信道带宽为信噪比为试计算该信道的最大比特率若
6、采用二进制信号传输则该信道的最大比特率特率为要在带宽为的信道上用秒钟发送完的数据块按照香农公式信道的信噪比最小应为多少分贝要在带宽为的信道上用秒钟发送完的数据块即所需的数据传输速率为由香农公式有由得因此即信噪比最小应为分贝计算载波线路的编码包括这按时分多路复用方式细分为个信道每个信道余下作同步位中用来传输控制信号用来传输数据信息据此载波线路的编码效率为对应地开销率为因为是采用两种物理状态传输数据则从数值上来说而所以信道带宽由香农公式可知信设当前收到的码片序列S为(-1+1-3+1-1-3+1+1)贝V A S=Am=1 8=i 4 8 B S=i 二 BQi=-1 8=i 1 8 C S=1
7、送 CS=0 D S=8 y 4 8 丄迟Di Si=1 8 i彳 所以站点A和D发送“1”,B发送“0”,站点C未发送数据 x7+x5+1被生成多项式x3+1除,所得余数是多 少?解:x7+x5+1对应的二进制位串为 10100001,x3+1对应的二进制位串为1001,通过多项式除 法运算,可得余数为111.(过程略)8.采用生成多项式G(X)=X 4+X3+X+1为信息 位1010101产生循环冗余码,加在信息位后 面形在不考虑热噪声的理想情况下计算信道容量的公式是奈奎斯特公式现已知带宽码元可取的有效离散值个数则信道的最大数据传输速率为某信道带宽为信噪比为试计算该信道的最大比特率若采用二
8、进制信号传输则该信道的最大比特率特率为要在带宽为的信道上用秒钟发送完的数据块按照香农公式信道的信噪比最小应为多少分贝要在带宽为的信道上用秒钟发送完的数据块即所需的数据传输速率为由香农公式有由得因此即信噪比最小应为分贝计算载波线路的编码包括这按时分多路复用方式细分为个信道每个信道余下作同步位中用来传输控制信号用来传输数据信息据此载波线路的编码效率为对应地开销率为因为是采用两种物理状态传输数据则从数值上来说而所以信道带宽由香农公式可知信成码字,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?解:由生成多项式的次数可知冗余位位数为 4,信息位对应的多项式为x6+x4+x2+1,在
9、信息 位后面附加4位0对应的多项式为 x4*(x6+x4+x2+1),用生成多项式 G(X)去除 x4*(x6+x4+x2+1)可得余数多项式,经计算,可得余数为1011,因此需通过物理线路传 送的比特序列是10101011011。9.已知循环冗余码的生成多项式为 x5+x4+x+1,若接收方收到的码字为 1010110001101问传输中是否有差错?解:生成多项式G(X)=X5+X+1对应的代码为 110011,若接收码字为 1010110001101,计算 T(X)模2除G(X)的余数:11000100 _ 110011 1010110001101 110011 1100 110011 _
10、 110 110011 00001 由算式可知余数为 00001工0,因此传输有 错,所接收的码字不是正确的码字。10.若信息位为1001000,要构成能纠正一位错 的海明码,则至少要加上多少冗余位?写出 其在不考虑热噪声的理想情况下计算信道容量的公式是奈奎斯特公式现已知带宽码元可取的有效离散值个数则信道的最大数据传输速率为某信道带宽为信噪比为试计算该信道的最大比特率若采用二进制信号传输则该信道的最大比特率特率为要在带宽为的信道上用秒钟发送完的数据块按照香农公式信道的信噪比最小应为多少分贝要在带宽为的信道上用秒钟发送完的数据块即所需的数据传输速率为由香农公式有由得因此即信噪比最小应为分贝计算载
11、波线路的编码包括这按时分多路复用方式细分为个信道每个信道余下作同步位中用来传输控制信号用来传输数据信息据此载波线路的编码效率为对应地开销率为因为是采用两种物理状态传输数据则从数值上来说而所以信道带宽由香农公式可知信监督关系表达式。解:信息位长度k=7,根据表达式2rk+r+1可 知冗余位长度r=4,所以最后构成的海明码码字长度应为 n=k+r=11,在7位信息位aa9asa4后追加4位冗余位 a3a2a1a,构成 11 位码字 a1a9 aa。设置校正因子与错码位置的对应关系如下:S3S2S1S0 0000 0001 0010 0100 1000 0011 0101 0110 0111 100
12、1 1010 1011 错码位置 无错 a0 a1 a2 a3 a4 as a6 a7 a8 a9 a10 由上表可得监督关系式:So=ao a4 a5 a7 a8 aio S=aia4a6a7a9aio S2=a2 a5 a6 an S=a3 a8 a9 aio 令 S3S2SS0=0000,即令 aoa4a5a7a&ai0=0 aw a4 a6 a7 a9 aio=O a2 a5 a6 a7=0 a3 a8 a9 aio=O 由此可求得各冗余位的生成表达式:a=a4 a5 a7 a8 aio 在不考虑热噪声的理想情况下计算信道容量的公式是奈奎斯特公式现已知带宽码元可取的有效离散值个数则信道
13、的最大数据传输速率为某信道带宽为信噪比为试计算该信道的最大比特率若采用二进制信号传输则该信道的最大比特率特率为要在带宽为的信道上用秒钟发送完的数据块按照香农公式信道的信噪比最小应为多少分贝要在带宽为的信道上用秒钟发送完的数据块即所需的数据传输速率为由香农公式有由得因此即信噪比最小应为分贝计算载波线路的编码包括这按时分多路复用方式细分为个信道每个信道余下作同步位中用来传输控制信号用来传输数据信息据此载波线路的编码效率为对应地开销率为因为是采用两种物理状态传输数据则从数值上来说而所以信道带宽由香农公式可知信ai=a4 a6 a7 a9 aio a2=a5 a6 a7 a3=a8 a9aio 11.
14、若海明码的监督关系式为:So=ao a3 a4 a5 Si=ai a4 a5 a6 S2=a2 a3 a5 a6 接收端收到的码字为:a6a5a4a3a2aiao=1010100,问在最多一位错的 情况下发送端发送的信息位是什么?解:将a6a5a4a3a2aia=1010100带入监督关系式 可得:So=aoa3a4a5=0010=1 S=aa4a5a6=0101=0 S2=a2a3a5a6=1001=0 因为SSS=001工0,接收的码字有错,错误位 置是a。,所以正确的码字应为1010101。14.50Kb/s卫星信道上,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
15、为125ms,不考虑误码率而且假设确 认帧的在不考虑热噪声的理想情况下计算信道容量的公式是奈奎斯特公式现已知带宽码元可取的有效离散值个数则信道的最大数据传输速率为某信道带宽为信噪比为试计算该信道的最大比特率若采用二进制信号传输则该信道的最大比特率特率为要在带宽为的信道上用秒钟发送完的数据块按照香农公式信道的信噪比最小应为多少分贝要在带宽为的信道上用秒钟发送完的数据块即所需的数据传输速率为由香农公式有由得因此即信噪比最小应为分贝计算载波线路的编码包括这按时分多路复用方式细分为个信道每个信道余下作同步位中用来传输控制信号用来传输数据信息据此载波线路的编码效率为对应地开销率为因为是采用两种物理状态传
16、输数据则从数值上来说而所以信道带宽由香农公式可知信处理时间可以忽略,计算该卫星信道 的利用率。解:50Kb/s卫星信道上发送帧长度为1000比特 的数据帧所需时间为1000b/50Kb/s=20ms 卫星的上行和下行链路的延迟都为 125ms,因此数据帧到达接收方及确认帧返回所需 时间为 2*(125ms+125ms=500ms,不考 虑误码率而且假设确认帧的处理时间可以 忽略的情况下,该卫星信道的利用率为 20ms/(20+500)ms=3.8%15.个数据传输速率为4Kb/s、单向传播时延 为20ms的信道,确认帧长度和处理时间均 忽略不计,则帧长度在什么范围内,停等协 议的效率可以达到5
17、0%?解:分析停等协议的信道利用率,如下图所示:在不考虑热噪声的理想情况下计算信道容量的公式是奈奎斯特公式现已知带宽码元可取的有效离散值个数则信道的最大数据传输速率为某信道带宽为信噪比为试计算该信道的最大比特率若采用二进制信号传输则该信道的最大比特率特率为要在带宽为的信道上用秒钟发送完的数据块按照香农公式信道的信噪比最小应为多少分贝要在带宽为的信道上用秒钟发送完的数据块即所需的数据传输速率为由香农公式有由得因此即信噪比最小应为分贝计算载波线路的编码包括这按时分多路复用方式细分为个信道每个信道余下作同步位中用来传输控制信号用来传输数据信息据此载波线路的编码效率为对应地开销率为因为是采用两种物理状
18、态传输数据则从数值上来说而所以信道带宽由香农公式可知信 假设帧长度为L比特,由题可知数据传输速 率B=4Kb/s,单向传播时延 R为20ms,采 用停等协议进行数据帧的传输,确认帧长度 和处理时间均忽略不计,若使效率达到 50%,即 L/B 50%L/B 2R 代入L、B和R,可得L 160b 16.使用回退n帧协议在3000km长的 1.544Mb/s的T1干线上发送64字节的帧,若信号传播速度是6 ps/km,问帧的顺序号 应是多少位?解:在信号传播速度为6 p s/km、000km长的信 道上传输数据,传输延迟为:6X 3000=18000 ps 1.544Mb/s 的T1干线每秒传输8
19、000个193b 的数据帧,每帧有24x 8b的数据和1b的同步比 特,内亍礁功咬之他數|拇枕之间的址小时t.时M件HJ 处理疔阿 7 佛认域发送吋側t 处珅时阿咕,时屈 停止等恃协谏屮數据祯和箍认博的发送吋间 在不考虑热噪声的理想情况下计算信道容量的公式是奈奎斯特公式现已知带宽码元可取的有效离散值个数则信道的最大数据传输速率为某信道带宽为信噪比为试计算该信道的最大比特率若采用二进制信号传输则该信道的最大比特率特率为要在带宽为的信道上用秒钟发送完的数据块按照香农公式信道的信噪比最小应为多少分贝要在带宽为的信道上用秒钟发送完的数据块即所需的数据传输速率为由香农公式有由得因此即信噪比最小应为分贝计
20、算载波线路的编码包括这按时分多路复用方式细分为个信道每个信道余下作同步位中用来传输控制信号用来传输数据信息据此载波线路的编码效率为对应地开销率为因为是采用两种物理状态传输数据则从数值上来说而所以信道带宽由香农公式可知信因此实际用于数据传输的带宽为 1.544 8000 x 10-6=1.536Mb/s。那么,发送一个 64B 的 数据帧所需的发送时间为:64 x 8/1.536=333 ps 若确认帧的发送时间很短,可以忽略不计,则一个数据帧自发送到确认帧返回发送方所需 时间为:333+18000+18000=36333 ps 若发送方在等待第一帧确认期间一直发送 数据帧,则可以发送36333
21、/333110帧。对110帧编号,则需要7位帧序号。17.重负荷的50Kb/s卫星信道上,用选择重传 协议发送含40比特帧头和3960比特数据的 帧。假定无确认帧,NAK帧为40比特,数 据帧的出错率为1%,NAK帧的出错率可 忽略不计,顺序号是7位,问由于帧头和差 错重发而浪费的信道带宽占百分之几?解:在50kb/s的卫星信道上发送帧长为 40+3960=4000b的数据帧,所需发送时间为:4000/50k=80ms 这样,从t=0时刻开始发送,在t=80ms 时发送方发送一帧完毕。已知卫星信道延迟为 在不考虑热噪声的理想情况下计算信道容量的公式是奈奎斯特公式现已知带宽码元可取的有效离散值个
22、数则信道的最大数据传输速率为某信道带宽为信噪比为试计算该信道的最大比特率若采用二进制信号传输则该信道的最大比特率特率为要在带宽为的信道上用秒钟发送完的数据块按照香农公式信道的信噪比最小应为多少分贝要在带宽为的信道上用秒钟发送完的数据块即所需的数据传输速率为由香农公式有由得因此即信噪比最小应为分贝计算载波线路的编码包括这按时分多路复用方式细分为个信道每个信道余下作同步位中用来传输控制信号用来传输数据信息据此载波线路的编码效率为对应地开销率为因为是采用两种物理状态传输数据则从数值上来说而所以信道带宽由香农公式可知信270ms因此,在t=80+270=350ms时数据帧 到达接收方。因为没有确认帧,
23、可以采用捎带应 答方式进行确认。所以,在t=350+80=430ms 时,带有反向捎带应答的数据帧从接收方发向发 送方,该帧在t=430+270=700ms时到达发送 方。一帧的传输周期为700ms 帧序号长度为7位,因此窗口大小最大可达 27-1=64。连续发送64个数据帧所需时间64 X 80=5120ms远大于一个帧的传输周期 700ms。这 意味着64的窗口大小足以令信道始终保持繁 忙,所以总开销可以由单个数据帧的开销得到。数据帧的出错率为1%,对于帧长为4000b 的数据帧来说,平均重传长度为 4000 X 1%=40b,传送NAK的平均长度为 40 x 1%=0.4b。所以,传输3
24、960b数据带来的附加开销为 40+40+0.4=80.4b。因此,帧头和差错重发的开销 占总带宽的比例为:80.4/(3960+80.4)2%18.一个1Mb/s的卫星信道上发送 1O00bit长的 帧。信号在信道中端到端传输延迟是 270ms,假定ACK帧很短,占用信道的时 间忽略不计,并且使用3位的帧序号。对以 下协议而言,计在不考虑热噪声的理想情况下计算信道容量的公式是奈奎斯特公式现已知带宽码元可取的有效离散值个数则信道的最大数据传输速率为某信道带宽为信噪比为试计算该信道的最大比特率若采用二进制信号传输则该信道的最大比特率特率为要在带宽为的信道上用秒钟发送完的数据块按照香农公式信道的信
25、噪比最小应为多少分贝要在带宽为的信道上用秒钟发送完的数据块即所需的数据传输速率为由香农公式有由得因此即信噪比最小应为分贝计算载波线路的编码包括这按时分多路复用方式细分为个信道每个信道余下作同步位中用来传输控制信号用来传输数据信息据此载波线路的编码效率为对应地开销率为因为是采用两种物理状态传输数据则从数值上来说而所以信道带宽由香农公式可知信算卫星信道可能达到的最大 信道利用率。(a)停-等协议;(b)回退N协议;(c)选择重 传协议 解:三种协议的窗口大小值分别是 1,7和4.以1Mb/s发送,1000bit长的帧的发送时间 是 1ms.我们用t=0表示传输开始时间,那么在t=1ms时,第一帧发
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