《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 = 2H·log2N
    ∵N = 8，H = 4KHZ        ∴C = 24 kbps
    按香农定理， C = H·log2（1+S/N）
    ∵信噪比为30db，30db = 10· log S/N
    ∴         H = 4KHZ
    ∴C = H·log 2（1+1000）= 40 kbps
9．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 = 24 Mbps
10．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  4种相位，每个相位又有2个幅度
    ∴N = 4×2 = 8        B = 1200 baud
    ∴S = B·log2N = 3600 bps
11．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
    ∴                    
    C = H·log2（1+1000） = 30 kbps
按奈奎斯特定理    C = 2H·log2N
    ∵N = 2，H = 3KHZ        ∴C = 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 = 8×2 = 16 种，B = 1200 Band
    ∴S = B·log2N = 4800 bps
13． 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 = 64 kbps
    C = 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
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；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    1011001
              v  1    0    1    1    0    0    1
    全宽码  同步通信和异步通信主要区别                                              t
                                                           
    曼彻斯
                                                             
    差分曼彻斯                                                 
                                                                 
                                                     
                                                                   
                                                           
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 Mbaud
18．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1×B
    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    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 = 56 kbps
    或    7bit / 125us = 56 kbps
22．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 = 2·H·log2N        ∵N = 2，C1 = 50 kbps
    ∴H = 25 KHZ
    现要传输1.544 Mbps的T1载波
    ∴C2 = H·log2（1+S/N）        C2 = 1.544 Mbps
    ∴leg2（1+S/N）= 61.76        S/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、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   X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-（x -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．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≈4.1个，为5个分组。
    最后一个分组长度为 Y=L-（x -1）·（P-H）+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

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