计算机网络第二版_部分习题参考答案

第一章绪论

1. 什么是计算机网络？什么是互联网？

2. 计算机网络的最重要功能是什么？

3. 按照网络覆盖范围的大小可以将网络划分哪几类？每一类各有什么特点？

4. 无线网可以分为哪几种？每一种的特点是什么？

5. 简述ISO/OSI参考模型中每一层的名称和功能。

6. 简述TCP/IP参考模型中每一层的名称和功能。

7. 比较ISO/OSI和TCP/IP参考模型的异同点。

第二章数据通信基础

1．什么是数据、信号和传输？

2．数字传输有什么优点？

3．什么是异步传输方式？什么是同步传输方式？

4．什么是单工、半双工和全双工传输方式？

5．什么是信号的频谱与带宽？

6．什么是信道的截止频率和带宽？

7．简述信号带宽与数据率的关系。

8．有线电视公司通过CATV电缆为每个用户提供数字通信服务。假设每个用户占用一路电视信号带宽（6MHz），使用64QAM技术，那么每个用户的速率是多少？

答：

根据香农定理C = 2*W*log2M

由于采用64-QAM技术，所以其M为64，W为6MHz，代入香农定理计算得出

C = 2*W*log2M = 2*6*5 = 60Mbps

9．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，信道的信噪比应为多少分贝（取整数值）？

答：

（1）根据计算信道容量的香农定理 C=W*log2(1+S/N)

（2）按题意 C=20K×8÷4＝40Kbps；而W＝4KHz

（3）故得解：log2(1+ S/N)＝10；其中S/Pn=210-1=1023

（4） dB=10log10(S/N)=10log10(1023)≈30，所以该信道的信噪比应为30分贝。

10．对于带宽为3kHz、信噪比为30dB的电话线路，如果采用二进制信号传输，该电话线路的最大数据率是多少？

答：此题用香农定理来解答。

信道的带宽B=3000Hz，信/噪比S/N＝30dB，则10lg（S/N）= 30dB，∴ S/N = 1000。

由香农定理可知，此信道的最大数据传输率 = B㏒2（1+S/N） = 3000×㏒2（1+1000）≈30

kbps。

另外，它也应受不考虑噪声时，奈奎斯特定理所给出的限制：理想低通信道的最高码元传输速率 = 2B ㏒2V；因是二进制信号一个码元携带㏒22 = 1 bit的信息量，所以按奈奎

斯特定理算出的最大数据速率是：2×3000×㏒22 = 6 kbps。

最大可达到的数据速率应取两者中小的一个，即min（30 k，6 k） = 6 kbps。

11．假设信号的初始功率是5W，信号衰减是10dB，问信号衰减后的功率是多少？

12．比较一下各种传输介质的优缺点。

13．什么是频分多路复用？它有什么特点？适合于什么传输系统？

14．什么是波分多路复用和密集波分多路复用？

15．什么是时分多路复用？它有什么特点？适合于什么传输系统？

16．比较一下同步TDM和统计TDM的异同点。

17．20个数字信号源使用同步TDM实现多路复用，每个信号源的速率是100kbps，如果每个输出帧（时隙）携带来自每个信号源的1比特，且需要每个输出帧1比特用于同步。问：

1）以比特为单位的输出帧的长度是多少？

2）输出帧的持续时间是多少？

3）输出帧的数据率是多少？

4）系统效率（帧中有用比特与所有比特之比）是多少？

如果每个输出帧（时隙）携带来自每个信号源的2比特，上述题目的答案又是多少？

答：每个输出帧携带每个信号源1比特的情形：

1）根据同步TDM的帧结构定义，其长度应为21比特；

2）信号源的速率为100kbps，则每一帧的持续时间应为1/100000秒；

3）输出帧的数据率为21*100kbps =

4）系统效率为20/21≈95%；

每个输出帧携带每个信号源1比特的情形：

1）根据同步TDM的帧结构定义，其长度应为41比特；

2）信号源的速率为100kbps，则每一帧的持续时间应为1/100000秒；

3）输出帧的数据率为41*100kbps =

4）系统效率为40/41≈%。

18．什么是跳频扩频？什么是直接序列扩频？

19．如果对于一个带宽B=4kHz、Bss=100kHz的信道使用FHSS，试问PN码应该用多少位表示？

答：由于Bss /B=25，所以PN码应该用5位二进制表示。

20．一个伪随机生成器用下面的公式生成随机数序列：Ni+1=（5+7Ni）mod 17-1。请假定一个随机数初始值N1，然后计算出一个随机数序列。

答：

假设N1=1，可以计算出的一个随机序列是：1，11，13，10，6，12，3，8，9，2，1，…

21．对于数据率为10Mbps的信道，如果使用巴克序列的DSSS，该信号能够携带多少个

64kbps的话音信号？

答：根据巴克序列其n = 11，我们可以计算得出其所能携带的话音信号数量为X

则

10*1024*1024 = 64*1024*n*X

得出X≈14；即其能携带14路话音信号。

22．简述曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码的特点。

23．为什么对话音信号进行数字化时采样时间间隔为125μs？

答：

因为模拟话音信号的标准带宽是4kHz，按照耐奎斯特定理，对模拟信号每秒采样频率是2*H=8000次/秒，即采样时间间隔是125μs。

24．什么是PAM、PCM和差分PCM？

25．什么是增量调制方式？

26．数字模拟调制方式有哪几种？各有什么特点？

27．模拟模拟调制方式有哪几种？各有什么特点？

28 某电话调制解调器使用QAM方式，采用0、90°、180°、270°4种相位和2种振幅值，问在波特率为2400的情况下，该调制解调器的数据率是多少？

答：

（1）由于Modem的每个载波有4种相位，每种相位有2个幅度值，共8种状态，也

就意味着该Modem的每个载波可以携带3比特数据；

（2）波特率为2400的Modem所能支持的数据传输为3*2400bps = 7200bps。

29．简述ADSL调制解调器的工作原理。

30．简述线缆调制解调器的工作原理。

31．在某一个区域中，用户为了进行数据传输使用ADSL调制解调器，所用网络拓扑结构应该是什么样的？请说明理由。