影响信道极限传输速率的因素
2022年天津滨海职业学院计算机网络技术专业《计算机网络》科目期末试卷A(有答案)
2022年天津滨海职业学院计算机网络技术专业《计算机网络》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、物理层、数据链路层、网络层、传输层的传输单位（或PDU）分别是（）。
I.帧Ⅱ.比特Ⅲ.报文段 IV.数据报A. I、Ⅱ、IV、ⅢB. Ⅱ、I、IV、ⅢC. I、IV、Ⅱ、ⅢD. Ⅲ、IV、Ⅱ、I2、在n个结点的星形拓扑结构中，有（）条物理链路。
A.n-lB.nC.n×（n-1）D.n×（n+l）/23、A和B之间建立了TCP连接，A向B发送了一个报文段，其中序号字段seq=300，确认号字段ACK=101，数据部分包含7个字节，那么在B对该报文的确认报文段中（）。
A.seq-30l，ACK=101B.seq=301，ACK=108C.seq=l01.ACK=101D.seq=101，ACK=3074、主机甲和主机乙已建立了TCP连接，甲始终以MSS=1KB大小的段发送数据，并一直有数据发送；乙每收到一个数据段都会发出一个接收窗口为10KB的确认段。
若甲在t时刻发生超时拥塞窗口为8KB，则从t时刻起，不再发生超时的情况下，经过10个RTT后，甲的发送窗口是（）。
A.10KBB.12KBC.14KBD.15KB5、在下列多路复用技术中，（）具有动态分配时隙的功能。
A.同步时分多路复用B.码分多路复用C.统计时分多路复用D.频分多路复用6、下列关于令牌环网络的描述中，错误的是（）。
A.令牌环网络存在冲突B.同一时刻，环上只有一个数据在传输C.网上所有结点共享网络带宽D.数据从一个结点到另一个结点的时间可以计算7、如果带宽为4kHz，信噪比为30dB，则该信道的极限信息传输速率为（）。
A.10kbit/sB.20kbit/sC.40kbit/sD.80kbit/s8、下列因素中，不会影响信道数据传输速率的是（）。
A.信噪比B.频率宽带C.调制速率D.信号传播速度9、在图所示的采用“存储-转发”方式分组的交换网络中所有链路的数据传输速率为100Mbit/s，分组大小为1000B，其中分组头大小为20B。
影响信道极限传输速率的因素
中传送信息的速率是一定的。由信道容量公式还可得出
以下结论：
(1)提高信号S与噪声N功率之比，可以增加信道容量。
(2)当信道中噪声功率N->0时，信道容量C->无穷大，这 就是说无干扰信道的信道容量可以为无穷大。
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(3)信道容量C一定时，带宽W与信噪比S/N之间可以互换， 即减小带宽，同时提高信噪比，可以维持原来信道容量。
无码间干扰时的最高传输速率为2B（bit/s）,也即系统
的的最高频带利用率（单位频带内的传输速率）为2 .当
发送端是传输码率超过了该基带信道的带宽的2倍时，将
出现码间干扰，也就是信道的带宽限制了比特的传输速
率。
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不足之处请您批评指正！ 谢谢
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1、有噪声信道的极限传输速率
香农定理指出，在噪声与信号独立的高斯白噪
信道中，假设信号的功率为S，噪声功率为N，信道通频
带宽为W(Hz)，则该信道的信道容量C有：
C =W log2（1+s/N）
（bit/s）
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这就是香农信道容量公式。从公式(1)中我们
可以看出，在特定带宽（W）和特定信噪比(S/N)的信道
因此通信信道最大传输速率与信道带宽之间
存在着明确的关系，所以人们可以用“带宽”去取代
“速率”。
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（三）最大数据传输速率
奈奎斯特定理--描述了有限带宽、无噪声信
道的最大数据传输速率与信道带宽的关系。
香农定理则--描述了有限带宽、有随机热噪
声信道的最大传输速率与信道带宽、信噪比之间的关系。
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率
奈奎斯特准则指出：
如果间隔为π/ω(ω=2πf),通过理想通信信
影响信道极限传输速率的因素
信号失真分为线性失真和非线性失真 。线性失真主要由于信道带宽限制和 信号的频谱特性不匹配，而非线性失 真则主要是由于信道非线性效应。
信号失真对传输速率的影响
信号失真会导致误码率的增加，从而降低数据传输的可靠 性。在高速传输时，信号失真会更加明显，影响传输速率 的提升。
随着传输速率的提高，信道对信号的畸变能力减弱，因此 需要在有限带宽内控制信号的畸变，以保证信号质量。
02
信噪比
定义
信噪比（Signal-to-Noise Ratio，简称SNR）是指信号功 率与噪声功率的比值，通常以 分贝（dB）为单位表示。
信噪比是衡量通信系统性能的 重要参数，它决定了信号在传 输过程中能够被正确接收和识 别的能力。
在通信系统中，信噪比越大， 信号质量越好，传输误码率越 低，传输速率越高。
05
信道衰减
定义
信道衰减是指信号在 传输过程中，由于各 种原因导致的信号幅 度减小。
信道衰减是影响信道 极限传输速率的重要 因素之一。
信道衰减可能是由于 传输线、电磁波、散 射、折射等原因引起 的。
信道衰减对传输速率的影响
信道衰减会降低信号的幅度，导致信号接收端无法正确解码，从而降低传输速率。 随着信道衰减的增加，信号的误码率也会相应增加，导致数据传输的可靠性降低。
降低系统中的噪声功率可以改善信噪比。这可以 通过改进系统设计、优化设备性能、加强环境噪 声抑制等方法实现。
信道编码技术
通过采用纠错编码技术，可以在传输过程中纠正 因噪声干扰引起的错误，从而提高信噪比和传输 速率。
03
信号失真
定义
信号失真：在信号传输过程中，由于 信道特性、噪声干扰等因素，导致信 号波形发生变化，使得接收端收到的 信号与原始信号不一致。
计算机网络作业三与解答
计算机网络作业三及解答一、单项选择题1．下列说法正确的是( )。
A．信道与通信电路类似，一条可通信的电路往往包含一个信道B．调制是指把模拟数据转换为数字信号的过程C．信息传输速率是指通信信道上每秒传输的码元数D．在数值上，波特率等于比特率与每符号含的比特数的比值2．利用模拟通信信道传输数字信号的方法称为( )。
A．同步传输 B．异步传输C．基带传输 D．频带传输3．测得一个以太网数据的波特率是40M Baud，那么其数据率是( )。
A．10Mbit／s B．20Mbit／sC．40Mbit／s D．80Mbit／s4．已知某信道的信号传输速率为64kbit／s，一个载波信号码元有4个有效离散值，则该信道的波特率为( )。
A．16kBaud B．32kBaud C．64kBaud D．1 28kBaud5．某信道的波特率为1000Baud，若令其数据传输速率达到4kbit／s，则一个信号码元所取的有效离散值个数为( ) 。
A．2 B．4C．8 D． 1 66．对于某带宽为4000Hz的低通信道，采用1 6种不同的物理状态来表示数据。
按照奈奎斯特定理，信道的最大传输速率是( )。
A．4kbit／s B．8kbit／sC．1 6kbit／s D．32kbit／s7．有一条无噪声的8kHz信道，每个信号包含8级，每秒采样24k次，那么可以获得的最大传输速率是( )。
A．24kbit／s B．32kbit／sC．48kbit／s D．72kbit／s8．影响信道最大传输速率的因素主要有( )。
A．信道带宽和信噪比 B．码元传输速率和噪声功率C．频率特性和带宽 D．发送功率和噪声功率9．电话系统的典型参数是信道带宽为3000Hz，信噪比为30dB，则该系统的最大数据传输速率为( )。
A．3kbit／s B．6kbit／sC．30kbit／s D．64kbit／s10．二进制信号在信噪比为127：1的4kHz信道上传输，最大的数据速率可达到( )。
计算机学科专业基础综合计算机网络-物理层(三)
计算机学科专业基础综合计算机网络-物理层(三)(总分：94.00，做题时间：90分钟)一、{{B}}单项选择题{{/B}}(总题数：58，分数：58.00)1.下列说法正确的是______。
∙ A.信道与通信电路类似，一条可通信的电路往往包含一个信道∙ B.调制是指把模拟数据转换为数字信号的过程∙ C.信息传输速率是指通信信道上每秒传输的码元数∙ D.在数值上，波特率等于比特率与每符号含的比特数的比值（分数：1.00）A.B.C.D. √解析：信道不等于通信电路，一条可双向通信的电路往往包含两个信道：一条是发送信道，一条是接收信道。
另外，多个通信用户共用通信电路时，每个用户在该通信电路都会有一个信道，因此A错误。
调制是把数据变换为模拟信号的过程，B错误。
“比特率”在数值上和“波特率”有这样的关系：波特率=比特率/每符号含的比特数，C错误。
2.影响信道最大传输速率的因素主要有______。
∙ A.信道带宽和信噪比∙ B.码元传输速率和噪声功率∙ C.频率特性和带宽∙ D.发送功率和噪声功率（分数：1.00）A. √B.C.D.解析：依香农定理，信道的极限数据传输速率=Wlog2(1+S/N)，影响信道最大传输速率的因素主要有信道带宽和信噪比，而信噪比与信道内所传信号的平均功率和信道内部的高斯噪声功率有关，在数值上等于两者之比。
3.______被用于计算机内部的数据传输。
∙ A.串行传输∙ B.并行传输∙ C.同步传输∙ D.异步传输（分数：1.00）A.B. √C.D.解析：并行传输的特点：距离短、速度快。
串行传输的特点：距离长、速度慢。
所以在计算机内部(距离短)传输应选择并行传输。
而同步、异步传输是通信方式，不是传输方式。
4.下列有关曼彻斯特编码的叙述正确的是______。
∙ A.每个信号起始边界作为时钟信号有利于同步∙ B.将时钟与数据取值都包含在信号中∙ C.这种模拟信号的编码机制特别适合于传输声音∙ D.每位的中间不跳变表示信号的取值为0（分数：1.00）A.B. √C.D.解析：曼彻斯特编码将每一个码元分成两个相等的间隔。
信道传输速率有什么影响因素？
信道传输速率有什么影响因素？一、信号带宽信号带宽是指信号在传输过程中所占据的频带宽度。
带宽越大，信号的传输速率也就越高。
因为在传输过程中，信号需要占用一定的频谱资源，带宽越宽，传输的数据量也就越大。
二、信噪比信噪比是指信号与噪声的比值。
噪声是由于信号传输过程中受到干扰而产生的随机信号，会降低信号的质量和传输速率。
信噪比越高，表示信号相对于噪声的强度越大，传输速率也就越高。
通常情况下，我们希望保持较高的信噪比，以提高信道传输速率。
三、调制方式调制是将数字信号转换为模拟信号的过程。
不同的调制方式会对传输速率产生影响。
例如，调幅是通过改变载波的幅度来传输信号，而调频是通过改变载波的频率来传输信号。
一般来说，调频的传输速率要高于调幅。
四、传输介质传输介质也对信道传输速率有一定的影响。
光纤作为一种高速传输介质，具有大带宽、小损耗等优点，所以它在传输速率方面具有显著的优势。
而另一些传输介质，如铜缆，传输速率则相对较低。
五、编码方式编码方式是指对数字信号进行特定编码以便在信道上传输的方法。
不同的编码方式对传输速率有一定的影响。
例如，有些编码方式可以实现数据压缩，从而提高传输速率。
因此，在选择合适的编码方式时，需要根据具体应用需求和传输速率要求进行选择。
综上所述，信道传输速率受多个因素的影响，包括信号带宽、信噪比、调制方式、传输介质和编码方式等。
在实际应用中，我们需要针对不同的情况选择合适的传输参数，以提高信道的传输速率。
当然，还有许多其他因素也会对信道传输速率产生影响，需要我们在实际应用中进行深入的研究和探索。
计算机网络(第六版)谢希仁著课后习题答案
计算机网络(第六版)谢希仁著课后习题答案第一章概述1-02 简述分组交换的要点。
答：（1）报文分组，加首部（2）经路由器储存转发（3）在目的地合并1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答：（1）电路交换：端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。
（2）报文交换：无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高，通信迅速。
（3）分组交换：具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网络生存性能好。
1-05 因特网的发展大致分为哪几个阶段？请指出这几个阶段的主要特点。
答：从单个网络APPANET向互联网发展；TCP/IP协议的初步成型建成三级结构的Internet；分为主干网、地区网和校园网；形成多层次ISP结构的Internet；ISP首次出现。
1-07小写和大写开头的英文名字 internet 和Internet在意思上有何重要区别？答：（1） internet（互联网或互连网）：通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络，协议无特指（2）Internet（因特网）：专用名词，特指采用 TCP/IP 协议的互联网络区别：后者实际上是前者的双向应用1-10 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。
要传送的报文共x（bit）。
从源点到终点共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为b(b/s)。
在电路交换时电路的建立时间为s(s)。
在分组交换时分组长度为p(bit)，且各结点的排队等待时间可忽略不计。
问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？（提示：画一下草图观察k段链路共有几个结点。
）答：线路交换时延：kd+x/b+s, 分组交换时延：kd+(x/p)*(p/b)+ (k-1)*(p/b)其中(k-1)*(p/b)表示K段传输中，有(k-1)次的储存转发延迟，当s>(k-1)*(p/b)时，电路交换的时延比分组交换的时延大，当x>>p,相反。
解释梅特卡夫定律
解释梅特卡夫定律梅特卡夫定律，也被称为马夫宽度定律，是指信息传输中的一种规律，其核心概念是在数字通信中的传输速率和信道带宽之间存在一种相互制约的关系。
本文将对梅特卡夫定律进行解释和探讨。
1. 梅特卡夫定律的定义梅特卡夫定律是由法国电信工程师梅特卡夫在20世纪30年代提出的，他发现对于给定的信道带宽，数字通信系统中的传输速率存在一个理论上的上限，此上限是由信号的传输速度、信噪比以及信号调制技术等多个因素共同决定的。
2. 梅特卡夫定律的原理梅特卡夫定律的原理可以用一个简单的公式进行表达，即：C = B * log2(1 + S/N)其中，C表示信道的容量（单位为比特每秒），B表示信道的带宽（单位为赫兹），S表示信号的平均功率，N表示信道噪声的功率。
3. 梅特卡夫定律的解释根据梅特卡夫定律，信道的容量取决于信道的带宽和信噪比。
信噪比越大，信道的容量越大；信噪比越小，信道的容量越小。
同时，信噪比还受限于信号调制技术的选择和实际的传输环境，比如信道的损耗、干扰等。
4. 梅特卡夫定律在实际应用中的意义梅特卡夫定律的应用非常广泛，尤其在数字通信和信息理论领域有着重要的意义。
根据梅特卡夫定律，当信道的带宽确定时，信号的传输速率和信噪比之间有一个理论上的极限。
这对于设计和优化数字通信系统至关重要，可以帮助工程师在有限的资源条件下选择合适的调制技术、优化信号传输质量，以提高系统的性能和可靠性。
5. 梅特卡夫定律的衍生应用除了在数字通信系统中的应用，梅特卡夫定律还可以应用于其他领域。
例如，在网络通信中，可以通过控制传输速率和带宽来优化数据传输的效率；在无线通信中，可以根据信道的特性来选择合适的调制方式和编码方式，提高系统的可靠性和覆盖范围。
6. 梅特卡夫定律的局限性梅特卡夫定律对于理论研究和系统设计是非常有用的，但也存在一定的局限性。
例如，该定律假设信道的带宽是固定的，而实际上信道的带宽可能是动态变化的。
此外，该定律还忽略了其他影响信道容量的因素，比如时延、多径干扰等。
奈奎斯特定理与香农定理
奈奎斯特定理与香农定理1.奈奎斯特定理奈奎斯特定理又称奈氏准则，它指出在理想低通（没有噪音、带宽有限）的信道中，极限码元传输率为2WBaud。
其中，W是理想低通信道的带宽，单位是HZ。
若用V表示每个码元离散电平的数目，则极限数据率为理想低通信道下的极限数据传输率=2Wlog2 V （单位：b/s）对于奈氏准则，可以得到以下结论：1）在任何信道中，码元传输的速率是有上限的。
若传输速率超过上限，就会出现严重的码间串扰问题（是指在接受段收到的信号的波形失去了码元之间的清晰界限），使接受段对码元的完全正确识别成为不可能。
2）信道的频带越宽（即能通过的信号高频分量越多），就可以用更高的速率进行码元的有效传输。
3）奈氏准则给出了码元传输速率的限制，但并没有对信息传输速率给出限制。
由于码元的传输速率受奈氏准则的制约，所以要提高数据的传输速率，就必须设法使每个码元能携带更多个比特的信号量，这就需要采用多元制的调制方法。
对于采样定理：在通信领域带宽是指信号最高频率和最低频率之差，单位是HZ。
因此将模拟信号转换成数字信号时，假设原始信号中的最大频率为f,那么采样频率f(采样)必须大于等于最大频率f的两倍,才能保证采样后的数字信号完整保留原始模拟信号的信息。
另外，采样信息又称为奈奎斯特定理。
2.香农定理香农定理给出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限数据传输速率，当用此速率进行传输时，做到不产生误差。
香农定理定义为信道的极限数据传输速率=wlog2 (1+S/N) (单位：b/s)式中，W为信道的带宽，S为信道所传输信号的平均功率，N为信道内部的高斯噪声功率，S/N为信噪比，即信号的平均功率和噪声的平均功率之比，信噪比（单位：dB）=10 log10 (S/N)(dB)，如，当S/N=10时，信噪比为10dB,而当S/N=1000时，信噪比为30dB。
对于香农定理，可以得出以下结论：1）信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信号的极限传输速率就越高。
2016年考研核心题型【计算机网络】【第2章 物理层】
第22章物理层22.1 通信基础温馨提示：本考点主要考查通信基础，请同学们：1、了解信道、信号、带宽、码元、波特、速率、信源和信宿等基本概念；2、掌握奈奎斯特定理和香农定理的原理和应用场景；3、了解编码和调制的方法；4、掌握电路交换、报文交换和分组交换；5、掌握数据报和虚电路。
1.在无噪声情况下，若某通信链路的带宽为3kHz，采用4 个相位，每个相位具有4 种振幅的QAM调制技术，则该通信链路的最大数据传输速率是（）。
A.12kbit/sB.24kbit/sC.48kbit/sD.96kbit/s【2009年——第34题】【考查内容】奈奎斯特定理。
【解析】奈奎斯特给出了理想低通信道中（不考虑噪声干扰）为了避免码间串扰，码元速率的极限值（B）与信道带宽（H）的关系：B=2H。
由此可知，码元传输速率是受限的，不能任意提高。
实际信道中，最高码元速率要比理想低通信道条件下得出的数值小。
在码元传输速率最大时，可求出信道容量C：C=2H log2 N其中，C表示信道容量，H表示信道带宽，N表示一个码元所取的有效离散值个数。
对于本题，H=3KHz，N=4，可计算得到C=3K ×log2(4×4)=12Kbps。
故而，选择A答案。
【参考答案】A2.在下图所示的采用“存储-转发”方式分组的交换网络中，所有链路的数据传输速率为100Mbps，分组大小为1000 B，其中头部大小为20 B。
若主机H1向主机H2发送一个大小为980000B的文件，则在不考虑分组拆装时间和等待延迟的情况下，从H1发送到H2接收完为止，需要的时间至少是（）ms。
A.80B.80.08C.80.16D.80.24【2010年统考——第34题】【考查内容】存储转发机制。
【解析】由题设可知，分组携带的数据长度为980B，文件长度为980000B，需拆分为1000个分组，加上头部后，每个分组大小为1000B，总共需要传送的数据量大小为1MB。
计算机网络第1-3章部分课后习题参考答案
第一章概述1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答：（1）电路交换的优点：适用于连续传送大量数据。
电路交换的缺点：电路建立时间长，线路利用率低。
（2）报文交换的优点：采用了存储转发技术，线路使用率高。
报文交换的缺点：延迟长。
（3）分组交换的优点：高效——动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。
灵活——以分组为传送单位和查找路由。
迅速——不必先建立连接就能向其他主机发送分组。
可靠——保证可靠性的网络协议；分布式的路由选择协议使网络有很好的生存性。
分组交换的缺点：分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。
同时分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。
1-12 因特网的两大组成部分（边缘部分与核心部分）的特点是什么？它们的工作方式各有什么特点？答：边缘部分：由所有连接在因特网上的主机组成。
由用户直接使用。
核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成。
为边缘部分提供服务。
工作方式：（1）边缘部分：采用客户服务器方式和对等通信方式。
（2）核心部分：采用电路交换、分组交换。
1-13 客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么？有没有相同的地方？答：相同之处：两者所描述的都是进程之间服务和被服务的关系。
1-18 假设信号在媒体上的传播速度为2×108m/s.媒体长度L分别为：（1）10cm（网络接口卡）（2）100m（局域网）（3）100km（城域网）（4）5000km（广域网）试计算出当数据率为1Mb/s和10Gb/s时在以上媒体中正在传播的比特数。
解：即求传播时延带宽积。
结果见书上课后参考答案。
1-25 试举出日常生活中有关“透明”这种名词的例子。
答：这种例子有很多。
比如日常家用电器，我们并不知道家用电器具体工作原理，但只要清楚某按钮可以完成什么功能，就可以使用家用电器为日常生活服务。
第二章物理层2-04 试解释以下名词：数据，信号，模拟数据，模拟信号，基带信号，带通信号，数字数据，数字信号，码元，单工通信，半双工通信，全双工通信，串行传输，并行传输。
计算机网络_谢希仁_7版_1-6章计算题及简答题
第一章（P39）概述1-15，假定网络的利用率达到了90%。
试估算一下现在的网络时延是它的最小值的多少倍？解：可以理解D0默认为100设网络利用率为U，网络时延为D，网络时延最小值为D=D0/(1-90%)=D0/0.1=10D0利用率：D=D0/(1-U) D:当前网络延迟 D0：空闲时延迟 U：网络利用率1-17，收发两端之间的传输距离为1000 km，信号在媒体上的传播速率为2 × 10^8 m/s。
试计算以下两种情况的发送时延和传播时延：1）数据长度为10^7 bit，数据发送速率为100 kbit/s。
2）数据长度为10^3 bit，数据发送速率为1 Gbit/s。
从以上计算结果可得出什么结论？解：发送时延Ts = 数据帧长度（bit）/ 发送速率（bit/s）传播时延Tp = 信道长度（m）/ 电磁波在信道上的传播速度（m/s）1） Ts = 10^7 bit / 100 kbit/s = 100 s，Tp = 10^6 m / (2 × 10^8) m/s = 0.005 s 2） Ts = 10^3 bit / 1 Gbit/s = 1 μs，Tp = 10^6 m / (2 × 10^8) m/s = 0.005 s若数据长度大而发送速率低，则在总的时延中，发送时延往往大于传播时延。
但若数据长度短而发送速率高，则传播时延就可能是总时延中的主要成分1-19（1）长度为100字节的应用层数据交给传输层传送，需加上20字节的TCP首部。
再交给网络层传送，需加上20字节的IP首部。
最后交给数据链路层的以太网传送，加上首部和尾部共18字节。
试求数据的传输效率。
数据的传输效率是指发送的应用层数据除以所发送的总数据（即应用数据加上各种首部和尾部的额外开销）。
（2）若应用层数据长度为1000字节，数据的传输效率是多少？解：.本层的传输效率=上层传送下来的数据/本层向下层传送的数据1）100 / (100+20+20+18) = 63.3%2）1000 / (1000+20+20+18) = 94.5%1-29，有一个点对点链路，长度为50 km。
带宽与信道容量与数据传输速率的关系
带宽与信道容量与数据传输速率的关系2008-04-22 10:16:58| 分类：|举报|字号订阅数据传输速率的定义数据传输速率是描述数据传输系统的重要技术指标之一。
数据传输速率在数值上等于每秒种传输构成数据代码的二进制比特数，单位为比特/秒(bit/second)，记作bps。
对于二进制数据，数据传输速率为：S=1/T(bps)其中，T为发送每一比特所需要的时间。
例如，如果在通信信道上发送一比特0、1信号所需要的时间是，那么信道的数据传输速率为1 000 000bps。
在实际应用中，常用的数据传输速率单位有：kbps、Mbps和Gbps。
其中：1kbps＝10^3 bps 1Mbps＝10^6 bps 1Gbps＝10^9 bps带宽与数据传输速率在现代网络技术中，人们总是以“带宽”来表示信道的数据传输速率，“带宽”与“速率”几乎成了同义词。
信道带宽与数据传输速率的关系可以奈奎斯特(Nyquist)准则与香农(Shanon)定律描述。
奈奎斯特准则指出：如果间隔为π/ω(ω=2πf),通过理想通信信道传输窄脉冲信号，则前后码元之间不产生相互窜扰。
因此，对于二进制数据信号的最大数据传输速率Rmax与通信信道带宽B（B=f,单位Hz)的关系可以写为：Rmax＝(bps)对于二进制数据若信道带宽B=f=3000Hz，则最大数据传输速率为6000bps。
奈奎斯特定理描述了有限带宽、无噪声信道的最大数据传输速率与信道带宽的关系。
香农定理则描述了有限带宽、有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽、信噪比之间的关系。
香农定理指出：在有随机热噪声的信道上传输数据信号时，数据传输速率Rmax 与信道带宽B、信噪比S/N的关系为：Rmax＝(1+S/N)式中，Rmax单位为bps,带宽B单位为Hz，信噪比S/N通常以dB（分贝）数表示。
若S/N=30(dB),那么信噪比根据公式：S/N(dB)=(S/N)可得，S/N＝1000。
无线传输带宽波动大的原因
无线传输带宽波动大的原因
无线传输带宽波动大的原因可能有多个方面。
首先，无线信号的传输受到环境的影响，比如建筑物、天气、电磁干扰等因素都可能导致信号的波动。
另外，无线设备本身的质量和性能也会影响到信号的稳定性，比如设备老化、频段选择不当、天线质量等都可能导致信号波动。
此外，网络拥塞、信道干扰、用户数量过多等也会对无线传输带宽造成影响。
另外，无线传输技术本身的局限性也可能导致带宽波动，比如信号衰减、多径效应等都会影响传输的稳定性。
综上所述，无线传输带宽波动大的原因是多方面的，包括环境因素、设备质量、网络因素以及技术局限性等。
针对这些原因，可以采取一系列措施来提高无线传输的稳定性，比如优化网络布局、提升设备质量、增加信号覆盖等。
第2章 物理层
第2章物理层填空题1. 物理层上所传数据的单位是________。
【答案】比特。
【考查知识点】物理层的一些基本知识。
2. 假设信道的带宽为3kHz，信噪比为20dB，则根据香农公式，信道的极限信息传输速率为：_________。
【答案】3000log2101【考查知识点】信噪比（dB）的含义，香农公式。
3. PCM数字传输系统存在着许多缺点，其中最主要的是________、________，为了解决这一问题，美国首先推出了一个数字传输标准_________。
【答案】速率标准不统一、不是同步传输，同步光线网SONET。
【考查知识点】同步光线网SONET。
4. 限制码元在信道上传输速率的两个因素分别是：_______ 、__________。
【答案】：信道能够通过的频率范围信噪比。
【考查知识点】：码元传输速率。
5. 常用的信道复用技术有_________ 、___________、___________ 、_________。
【答案】频分复用时分复用波分复用码分复用。
【考查知识点】信道复用技术。
6. .频分复用技术的主要特点：__________________；时分复用技术的主要特点：_______________。
【答案】：相同的时间占用不同的频带宽度，不同的时间占用相同的频带宽度。
【考查知识点】信道复用技术。
7. 频分复用的所有用户是在______时间占用______频带宽度，时分复用的所有用户是在______时间占用______频带宽度，码分复用是所有用户在______时间占用______频带宽度。
【答案】相同，不同，不同，相同，相同，相同。
【考查知识点】考察对各种信道复用技术的理解。
8. 宽带接入中xDSL技术是________。
有_________，________，_________，_______四个类型。
【答案】用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造。
ADSL非对称数字用户线，HDSL高速数字用户线，SDSL是1对线的数字用户线，VDSL是甚高速数字用户线。
计算机网络第四版课后习题--答案--谢希仁
计算机网络学习用书计算机网络第四版（谢希仁编著）1、计算机网络的发展阶段第一阶段：(20世纪60年代)以单个计算机为中心的面向终端的计算机网络系统。
这种网络系统是以批处理信息为主要目的。
第二阶段：(20世纪70年代)以分组交换网为中心的多主机互连的计算机网络系统。
它的主要特点是：①采用的是静态分配策略；②这种交换技术适应模拟信号的数据传输。
③计算机数据的产生往往是“突发式”的。
第三阶段：(20世纪80年代)具有统一的网络体系结构，遵循国际标准化协议的计算机网络。
第四阶段：(20世纪90年代)网络互连与高速网络。
2、简述分组交换的要点。
（1）报文分组，加首部（2）经路由器储存转发（3）在目的地合并3、试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
（1）电路交换：端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。
（2）报文交换：无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高，通信迅速。
（3）分组交换：具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网络生存性能好。
4、为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革？答：融合其他通信网络，在信息化过程中起核心作用，提供最好的连通性和信息共享，第一次提供了各种媒体形式的实时交互能力。
8、计算机网络中的主干网和本地接入网的主要区别是什么？答：主干网：提供远程覆盖\高速传输\和路由器最优化通信。
本地接入网：主要支持用户的访问本地，实现散户接入，速率低。
9、一个计算机网络应当有三个主要的组成部分：（1）若干个主机，它们向各用户提供服务；（2）一个通信子网，它由一些专用的结点交换机和连接这些结点的通信链路所组成；（3）一系列的协议。
这些协议是为在主机之间或主机和子网之间的通信而用的。
10、试在下列条件下比较电路交换和分组交换。
要传送的报文共x（bit）。
从源点到终点共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为b(b/s)。
计算机网络解答
1、物理层要解决哪些问题物理层的主要特点是什么物理层要解决的主要问题：1物理层要尽可能地屏蔽掉物理设备和传输媒体,通信手段的不同,使数据链路层感觉不到这些差异,只考虑完成本层的协议和服务.2给其服务用户数据链路层在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流一般为串行按顺序传输的比特流的能力,为此,物理层应该解决物理连接的建立、维持和释放问题.3在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路.物理层的主要特点：1由于在OSI之前,许多物理规程或协议已经制定出来了,而且在数据通信领域中,这些物理规程已被许多商品化的设备所采用,而且,物理层协议涉及的范围广泛,所以至今没有按OSI的抽象模型制定一套新的物理层协议,而是沿用已存在的物理规程,将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械,电气,功能和规程特性.2由于物理连接的方式很多,传输媒体的种类也很多,因此,具体的物理协议相当复杂.3、试给出通信系统的模型并说明其主要组成构件的作用.答：一个数据通信系统可划分为三大部分,即:源系统或发送端、发送方,传输系统或传输网络,和目的系统或接收端、接收方.1、源系统包括以下两个部分：源点：源点设备产生要传输的数据.源点又称为源站.发送器：通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能在传输系统中进行传输.2、目的系统包括以下两个部分：接收器：接收传输系统传送过来的信号,并将其转换为能够被目的设备处理的信息.终点：终点设备从接收器获取传送过来的数字比特流,然后将信息输出.终点又称为目的站2、传输系统：信号物理通道4、试解释以下名词：数据、信号、模拟数据、模拟信号、基带信号、带通信号、数字数据、数据信号、码元、单工通信、半双工痛信、全双工通信、串行传输、并行传输.答：数据：是运送信息的实体.信号：则是数据的电气的或电磁的表现.模拟数据：运送信息的模拟信号.数字信号：取值为有限的几个离散值的信号.模拟信号：连续变化的信号.数字数据：取值为不连续数值的数据.码元code：在使用时间域或简称为时域的波形表示数字信号时,代表不同离散数值的基本波形.单工通信：即只有一个方向的通信而没有反方向的交互.半双工通信：即通信和双方都可以发送信息,但不能双方同时发送当然也不能同时接收.这种通信方式是一方发送另一方接收,过一段时间再反过来.全双工通信：即通信的双方可以同时发送和接收信息.基带信号即基本频带信号——来自信源的信号.像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号.带通信号——把基带信号经过载波调制后,把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输即仅在一段频率范围内能够通过信道.6、数据在信道中的传输速率受那些因素的限制信噪比能否任意提高香农公式在信道通信中的意义是什么”比特/每秒”和”码元/每秒”有何区别答:限制数据在信道上的传输速率的因素有两个：1、信道能够通过的频率范围2、信噪比根据香农公式：信噪比dB=10logS/NdB10香农公式表明:信道的带宽或信道中的信噪比越大,信息的极限传输频率就越高.而信息传输频率是有上限的.则信噪比也是又上限的.不可任意提高.香农公式在信道通信中的意义是：只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率,就一定可以找到某种办法来实现无差错的差错.”比特/秒”和”码元/秒”之间的区别是：比特/每秒是信息传输速率的单位码元/每秒是码元传输速率也称为调制速率、波形速率或符号速率.一个码元不一定对应于一个比特.7、假定某信道受奈氏准则的最高码元速率为20000码元/秒.如果采用振幅调制,把码元的振幅划分为16个不同等级来传送,那么可以获得多高的数据率b/s 答：由R=2000b/sC=RLog216=20000b/s4=80000b/s8、假定要用3KHz带宽的电话信道传送64kb/s的数据无差错传输,试问这个信道应具有多高的信噪比分别用比值和分贝来表示这个结果说明什么问题答：信道的极限传输速率：C=Wlog21+S/Nb/s信道带宽：W=3khz,C=64khzS/N= 是个信噪比要求很高的信源9、用香农公式计算一下,假定信道带宽为为3100Hz,最大信道传输速率为35Kb/ｓ,那么若想使最大信道传输速率增加６０％,问信噪比Ｓ/Ｎ应增大到多少倍如果在刚才计算出的基础上将信噪比Ｓ/Ｎ应增大到多少倍如果在刚才计算出的基础上将信噪比Ｓ/Ｎ再增大到十倍,问最大信息速率能否再增加２０％答：C = W log21+S/N b/s-SN1=2C1/W-1=235000/3100-1SN2=2C2/W-1=2C1/w-1=235000/3100-1SN2/SN1=100信噪比应增大到约100倍.C3=Wlong21+SN3=Wlog21+10SN2C3/C2=%如果在此基础上将信噪比S/N再增大到10倍,最大信息通率只能再增加%左右10、常用的传输媒体有哪几种各有何特点答：传输媒体可以分为两大类：导向传输媒体和非导向传输媒体1、导向传输媒体双绞线屏蔽双绞线 STP Shielded Twisted Pair无屏蔽双绞线 UTP Unshielded Twisted Pair同轴电缆50 同轴电缆75 同轴电缆光缆2、非导向传输媒体无线传输：短波通信、微波以及卫星通信13、为什么要使用信道复用技术答：使用信道复用技术为了通过共享信道、最大限度提高信道利用率.常用的信道复用技术有：频分复用、时分复用、码分复用、波分复用.15、码分多址CDMA为什么可以使所有用户在同样的时间使用同样的频带进行通信而不会相互干扰这种复用技术有何优缺点答：各用户使用经过特殊挑选的相互正交的不同码型,因此彼此不会造成干扰.优点：这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力,其频谱类似于白噪声,不易被敌人发现.而且随着技术的进步,CDMA设备的价格和体积都大幅度的下降,因而现如今广泛使用在名用移动通信中,特别是在无线局域网中.采用CDMA可提高通信的通话质量和数据传输的可靠性,减少干扰对通信的影响.增大通信系统的容量,降低了手机平均发射功率.缺点：.占用较大的带宽16、共有4个站进行码分多址通信.4个站的码片序列为A：－1－1－1＋1＋1－1＋1＋1 B：－1－1＋1－1＋1＋1＋1－1C：－1＋1－1＋1＋1＋1－1－1 D：－1＋1－1－1－1－1＋1－1现收到这样的码片序列S：－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1.问哪个站发送数据了发送数据的站发送的是0还是1解：S·A=＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1／8=1, A发送1S·B=＋1－1－3－1－1－3＋1－1／8=－1, B发送0S·C=＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1／8=0, C无发送S·D=＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1／8=1, D发送118、为什么在ASDL技术中,在不到1MHz的带宽中却可以传送速率高达每秒几个兆比答：靠先进的DMT编码,频分多载波并行传输、使得每秒传送一个码元就相当于每秒传送多个比特。
计算机网络课后题答案第二章
第二章物理层2-01 物理层要解决什么问题？物理层的主要特点是什么？（1）物理层要解决的主要问题：①.物理层要尽可能屏蔽掉物理设备、传输媒体和通信手段的不同，使上面的数据链路层感觉不到这些差异的存在，而专注于完成本曾的协议与服务。
②.给其服务用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流（一般为串行按顺序传输的比特流）的能力。
为此，物理层应解决物理连接的建立、维持和释放问题。
③.在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路。
（2）物理层的主要特点：①.由于在OSI 之前，许多物理规程或协议已经制定出来了，而且在数据通信领域中，这些物理规程已被许多商品化的设备锁采用。
加之，物理层协议涉及的范围广泛，所以至今没有按OSI 的抽象模型制定一套心的物理层协议，而是沿用已存在的物理规程，将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械、电气、功能和规程特性。
②.由于物理连接的方式很多，传输媒体的种类也很多，因此，具体的物理协议相当复杂。
2-02 规程与协议有什么区别？答：在数据通信的早期，对通信所使用的各种规则都称为“规程”（procedure），后来具有体系结构的计算机网络开始使用“协议”（protocol）这一名词，以前的“规程”其实就是“协议”，但由于习惯，对以前制定好的规程有时仍常用旧的名称“规程”。
2-03 试给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构件的作用。
答：一个数据通信系统可划分为三大部分：源系统（或发送端）、传输系统（或传输网络）、和目的系统（或接收端）。
源系统一般包括以下两个部分：源点：源点设备产生要传输的数据。
例如正文输入到PC 机，产生输出的数字比特流。
发送器：通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能在传输系统中进行传输。
例如，调制解调器将PC 机输出的数字比特流转换成能够在用户的电话线上传输的模拟信号。
接收器：接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被目的设备处理的信息。
例如，调制解调器接收来自传输线路上的模拟信号，并将其转换成数字比特流。
计算机网络课后试题答案（第五版）
计算机网络课后试题答案（第五版）计算机网络第一章习题习题1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答：电路交换，它的主要特点是：①在通话的全部时间内用户独占分配的传输线路或信道带宽，即采用的是静态分配策略；②通信双方建立的通路中任何一点出现了故障，就会中断通话，必须重新拨号建立连接，方可继续，这对十分紧急而重要的通信是不利的。
显然，这种交换技术适应模拟信号的数据传输。
然而在计算机网络中还可以传输数字信号。
数字信号通信与模拟信号通信的本质区别在于数字信号的离散性和可储性。
这些特性使得它在数据传输过程中不仅可以间断分时发送，而且可以进行再加工、再处理。
③计算机数据的产生往往是“突发式”的，比如当用户用键盘输入数据和编辑文件时，或计算机正在进行处理而未得出结果时，通信线路资源实际上是空闲的，从而造成通信线路资源的极大浪费。
据统计，在计算机间的数据通信中，用来传送数据的时间往往不到10%甚至1%。
另外，由于各异的计算机和终端的传输数据的速率各不相同，采用电路交换就很难相互通信。
分组交换具有高效、灵活、可靠等优点。
但传输时延较电路交换要大，不适用于实时数据业务的传输。
报文交换传输时延最大。
习题1-13 客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么？有没有相同的地方？答：客户服务器有主机和客户机之分，客户机向主机发送服务请求，并有主机的地址，主机被动的接收客户的请求，给于客户请求服务。
对等通信方式没有主机和客户机之分，每个电脑都是平等的，每个电脑都可能是主机和客户机，这个主要看电脑是在请求服务还是在给于服务。
客户服务器方式和对等通信方式都是在网络上进行的，都有大量的电脑组成一个网络，并且有着相同的软件支持，都间接存在主机和客户机之分，都存在网络边缘和网络核心！习题1-14 计算机网络有哪些常用的性能的指标？答：计算机网络有七种性能指标： 1.速率 2.带宽 3.吞吐量 4.时延5.时延带宽积 6.往返时间RTT 7.利用率习题1-20 网络体系结构为什么要采用分层次的结构？试举出一些与体系结构的思想相似的日常生活.答：分层次的好处：（1）.各层之间是独立的。
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因此通信信道最大传输速率与信道带宽之间
存在着明确的关系，所以人们可以用“带宽”去取代
“速率”。
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（三）最大数据传输速率
奈奎斯特定理--描述了有限带宽、无噪声信
道的最大数据传输速率与信道带宽的关系。
香农定理则--描述了有限带宽、有随机热噪
声信道的最大传输速率与信道带宽、信噪比之间的关系。
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(4)信噪比一定时，增加带宽W可以增大信道容量。但噪 声为高斯白噪声时(实际的通信系统背景噪声大多为高 斯白噪)，增加带宽同时会造成信噪比下降，因此无限 增大带宽也只能对应有限信道容量，该极限容量为：
(bit/s)
Cw→∞=1.44S/N0
其中，N0为噪声功率谱密度,N0=N/W。
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2、无噪声信道的极限传输速
无码间干扰时的最高传输速率为2B（bit/s）,也即系统
的的最高频带利用率（单位频带内的传输速率）为2 .当
发送端是传输码率超过了该基带信道的带宽的2倍时，将
出现码间干扰，也就是信道的带宽限制了比特的传输速
率。
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不足之处请您批评指正！ 谢谢
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三、影响信 道 极限传输速率 的因素
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（一）几个相关基本概念
1、什么是数据传输速率？ 2、所谓的信道容量是什么？ 3、带宽的物理意义是什么？
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1、数据传输速率
数据传输速率是描述数据传输系统的重要技术
指标之一。数据传输速率在数值上等于每秒钟传输的二
进制比特数，单位为比特/秒，记作bit/s或者bps。
宽”是指信号频率的通频范围，单位为“HZ”。
数字信道是一种离散信道，它只能传送离散
值的数字信号，信道的带宽决定了信道中能不失真的传
输脉序列的最高速率。
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（二）三个基本量之间的关系
信道容量和信道带宽具有正比的关系：带宽
越大，容量越大。(这句话是说,信道容量只是在受信
噪比影响的情况下的信息传输速率)
中传送信息的速率是一定的。由信道容量公式还可得出
以下结论：
(1)提高信号S与噪声N功率之比，可以增加信道容量。
(2)当信道中噪声功率N->0时，信道容量C->无穷大，这 就是说无干扰信道的信道容量可以为无穷大。
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(3)信道容量C一定时，带宽W与信噪比S/N之间可以互换， 即减小带宽，同时提高信噪比，可以维持原来信道容量。
1、有噪声信道的极限传输速率
香农定理指出，在噪声与信号独立的高斯白噪
信道中，假设信号的功率为S，噪声功率为N，信道通频
带宽为W(Hz)，则该信道的信道容量C有：
C =W log2（1+s/N）
（bit/s）
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这就是香农信道容量公式。从公式(1)中我们
可以看出，在特定带宽（W）和特定信噪比(S/N)的信道
率
奈奎斯特准则指出：
如果间隔为π/ω(ω=2πf),通过理想通信信
道传输的窄脉冲信号，则前后码元之间不产生相互窜扰。
因此，对于二进制数据信号的最大数据传输速率Rmax与 通信信道带宽B（B单位Hz)的关系可以写为：
(bit/s)
2 Rmax＝ B
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也就是在当信道的带宽为B（Hz）时,该信道的
对于为发送每一比特所需要的时间。
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2、信道容量
在特定约束下，给定信道从规定的信源发送消
息的能力的度量。通常是在采用适当的代码，且差错
率在可接受范围的条件下，以所能达到的最大比特率来
表示。
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3、带宽的物理意义
在模拟通信系统或传输介质中，所说的“带