《计算机网络》习题课(含答案)
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习题课
物理层习题6-1
1、假设需要在相隔1000km的两地间传送3kb的数 据。有两种方式：通过地面电缆以4.8kbps的数据 传输速率传送或通过卫星通信以50kbps的数据传输 速率传送，则从发送方开始发送数据直至接收方全 部收到数据，哪种方式的传送时间较短？已知电磁 波在电缆中的传播速率为2.3×105kmps，卫星通信 的端到端单向传播延迟的平均值为270ms。 解析：从发送方开始发送数据直至接收方收到全部 数据的时间包括发送时延和信号的传播时延。
当每个信号单元对应3位比特时：M=8,所以最大传输速率 =12000log28=36kbps
当每个信号单元对应4位比特时：M=16，所以最大传输速 率=12000log216=48kbps
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物理层习题6-6
6、假设某个信道的信噪比为40dB，要支持 30000bps的比特率需多大的带宽？
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3
物理层习题6-2
2、有A、B、C和D共四个设备连到一个按字复用的 时分复用设备上，每台设备产生如下所示的字节输 出，“∪”表示为空，右边的先发送。 设备A：…… ∪ A3 ∪ A2 A1 设备B：…… B4 B3 ∪ B2 B1
设备C：…… ∪ C2 ∪ ∪ C1
设备D：…… D4 D3 D2 D1 ∪
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物理层习题6-5
解答：首先根据奈奎斯特定理，求出最大码元传输速率。已 知w=6000Hz，则最大码元传输速率
5、假设一种媒体的最大频率为6000Hz，根据奈奎斯特定理， 每个信号单元对应3位、4位比特时，最大数据传输速率是多 少？
B=2W=12000Baud
根据波特率与数据传输速率之间的关系 Rb=Blog2M，求最大传输速率。
现某个站点收到的线性叠加码片序列(－1－1－1－1－1－3＋3＋ 1)。问哪个站发送数据了？发送数据的站发送的是0还是1？ 解析：在CDMA系统中，若两个或两个以上的站点同时开始发送， 则双极型信号线性相加，接收方将收到的序列与发送方地址码作内 积，求内积的结果有以下三种： 1：表示发送方传送的为数字信号“1” 0：表示发送方没有发送数据
log210001=log1010001/log102≈4/0.301=13.29 W=30000/13.29 ≈ 2257Hz
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数据链路层习题6-1
1、面向比特同步的帧数据段中出现位串 011111101，则比特填充后输出是什么？ 解答：因为是以0111 1110作为帧的开头和结束， 发送端在每连续出现五个“1”后就自动插入一个 “0”，把数据字段和标志区分开。 比特填充后输出是：0111 1101 01
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2
物理层习题6-1
解答： （1）对于通过电缆的传送方式， 发送时延：3/4.8=0.625s 传播时延：1000/230000=0.0043s 传送时间为：0.625+0.043=0.629s
（2）对于通过卫星的传送方式，
发送时延：3/50=0.06s 传播时延：270ms=0.27s 传送时间为：0.06+0.27=0.33s 因此，采用卫星的方式传送时间较短。
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5
物理层习题6-2
解答： （2）统计TDM不是固定分配时隙，而是按 需动态地分配时隙，在每个时隙中还必须有用 户的地址信息。采用统计时分复用时发送的帧 的结构为：
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物理层习题6-3
3、有4个站点进行CDMA通信，其分配的地址码分别为：
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)
解答：已知S/N(dB)=40，且S/N(dB)=10log10(S/N) 可得40=10log10(S/N)
S/N=1040/10=104=10000
已知数据传输速率为30000bps,根据香农公式 30000=Wlog2(1+S/N)=Wlog2(1+10000)
W=30000/log210001
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数据链路层习题6-2
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2、已知循环冗余码生成多项式G(x)=x5+x4+x+1, 若信息位10101100，则冗余码是？ 解析： （1）确定生成多项式G(x)=x5+x4+x+1，r=5， 对应位串110011。 （2）在信息位串后补5个0，即1010110000000， 对应的多项式为xrM(x)。 （3）用模2运算不借位除法，计算xrM(x)/ G(x)的 余数R(x)，R(x)就是冗余码。 具体用1010110000000除以110011得余数 01100，冗余码为01100。 （4）要发送的码字多项式为T(x)= xrM(x)+ R(x)， 即1010110001100
对于D:(-1-1-1-1-1+3+3+1)*(-1+1-1-1-1-1+1-1)/8=1
根据内积的结果可知：
A发送1，B未发送，C发送0，D发送1.
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物理层习题6-4
4、如果要在50kHz的信道线路上传输数据传输速率 为1.544Mbps的T1载波，则至少需要多少dB的信 噪比？ 解答：已知数据的传输速率为1.544Mbps，信道的 带宽W=50kHz，根据香农定理，有 50000*log2(1+S/N)=1.544*106 S/N≈231-1 S/N(dB)=10lg(S/N)≈93(dB)
（1）画出采用同步时分复用时发送的帧的结构；
（2）画出采用统计时分复用时发送的帧的结构；
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物理层习题6-2
解答：
（1）在同步TDM中，每个用户所占用的时 隙是周期性地出现，即使一个用户没有数据发 送，也要将时隙分配给它。因为采用按字复用， 所以一个时隙传送一个字节。采用同步时分复 用时发送的帧的结构为：
-1：表示发送方发送的是数字信号“0”
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7
物理层习题6-3
根据题意，将线性叠加序列(－1－1－1－1－1－3＋3 ＋1)与发送方的地址码作内积，如下：
对于A:(-1-1-1-1-1-3+3+1)*(-1-1-1+1+1-1+1+1)/8=1 对于B:(-1-1-1-1-1+3+3+1)*(-1-1+1-1+1+1+1-1)/8=0 对于C:(-1-1-1-1-1+3+3+1)*(-1+1-1+1+1+1-1-1)/8=-1
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物理层习题6-1
1、假设需要在相隔1000km的两地间传送3kb的数 据。有两种方式：通过地面电缆以4.8kbps的数据 传输速率传送或通过卫星通信以50kbps的数据传输 速率传送，则从发送方开始发送数据直至接收方全 部收到数据，哪种方式的传送时间较短？已知电磁 波在电缆中的传播速率为2.3×105kmps，卫星通信 的端到端单向传播延迟的平均值为270ms。 解析：从发送方开始发送数据直至接收方收到全部 数据的时间包括发送时延和信号的传播时延。
当每个信号单元对应3位比特时：M=8,所以最大传输速率 =12000log28=36kbps
当每个信号单元对应4位比特时：M=16，所以最大传输速 率=12000log216=48kbps
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物理层习题6-6
6、假设某个信道的信噪比为40dB，要支持 30000bps的比特率需多大的带宽？
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物理层习题6-2
2、有A、B、C和D共四个设备连到一个按字复用的 时分复用设备上，每台设备产生如下所示的字节输 出，“∪”表示为空，右边的先发送。 设备A：…… ∪ A3 ∪ A2 A1 设备B：…… B4 B3 ∪ B2 B1
设备C：…… ∪ C2 ∪ ∪ C1
设备D：…… D4 D3 D2 D1 ∪
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物理层习题6-5
解答：首先根据奈奎斯特定理，求出最大码元传输速率。已 知w=6000Hz，则最大码元传输速率
5、假设一种媒体的最大频率为6000Hz，根据奈奎斯特定理， 每个信号单元对应3位、4位比特时，最大数据传输速率是多 少？
B=2W=12000Baud
根据波特率与数据传输速率之间的关系 Rb=Blog2M，求最大传输速率。
现某个站点收到的线性叠加码片序列(－1－1－1－1－1－3＋3＋ 1)。问哪个站发送数据了？发送数据的站发送的是0还是1？ 解析：在CDMA系统中，若两个或两个以上的站点同时开始发送， 则双极型信号线性相加，接收方将收到的序列与发送方地址码作内 积，求内积的结果有以下三种： 1：表示发送方传送的为数字信号“1” 0：表示发送方没有发送数据
log210001=log1010001/log102≈4/0.301=13.29 W=30000/13.29 ≈ 2257Hz
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数据链路层习题6-1
1、面向比特同步的帧数据段中出现位串 011111101，则比特填充后输出是什么？ 解答：因为是以0111 1110作为帧的开头和结束， 发送端在每连续出现五个“1”后就自动插入一个 “0”，把数据字段和标志区分开。 比特填充后输出是：0111 1101 01
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物理层习题6-1
解答： （1）对于通过电缆的传送方式， 发送时延：3/4.8=0.625s 传播时延：1000/230000=0.0043s 传送时间为：0.625+0.043=0.629s
（2）对于通过卫星的传送方式，
发送时延：3/50=0.06s 传播时延：270ms=0.27s 传送时间为：0.06+0.27=0.33s 因此，采用卫星的方式传送时间较短。
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解答： （2）统计TDM不是固定分配时隙，而是按 需动态地分配时隙，在每个时隙中还必须有用 户的地址信息。采用统计时分复用时发送的帧 的结构为：
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3、有4个站点进行CDMA通信，其分配的地址码分别为：
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)
解答：已知S/N(dB)=40，且S/N(dB)=10log10(S/N) 可得40=10log10(S/N)
S/N=1040/10=104=10000
已知数据传输速率为30000bps,根据香农公式 30000=Wlog2(1+S/N)=Wlog2(1+10000)
W=30000/log210001
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2、已知循环冗余码生成多项式G(x)=x5+x4+x+1, 若信息位10101100，则冗余码是？ 解析： （1）确定生成多项式G(x)=x5+x4+x+1，r=5， 对应位串110011。 （2）在信息位串后补5个0，即1010110000000， 对应的多项式为xrM(x)。 （3）用模2运算不借位除法，计算xrM(x)/ G(x)的 余数R(x)，R(x)就是冗余码。 具体用1010110000000除以110011得余数 01100，冗余码为01100。 （4）要发送的码字多项式为T(x)= xrM(x)+ R(x)， 即1010110001100
对于D:(-1-1-1-1-1+3+3+1)*(-1+1-1-1-1-1+1-1)/8=1
根据内积的结果可知：
A发送1，B未发送，C发送0，D发送1.
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物理层习题6-4
4、如果要在50kHz的信道线路上传输数据传输速率 为1.544Mbps的T1载波，则至少需要多少dB的信 噪比？ 解答：已知数据的传输速率为1.544Mbps，信道的 带宽W=50kHz，根据香农定理，有 50000*log2(1+S/N)=1.544*106 S/N≈231-1 S/N(dB)=10lg(S/N)≈93(dB)
（1）画出采用同步时分复用时发送的帧的结构；
（2）画出采用统计时分复用时发送的帧的结构；
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物理层习题6-2
解答：
（1）在同步TDM中，每个用户所占用的时 隙是周期性地出现，即使一个用户没有数据发 送，也要将时隙分配给它。因为采用按字复用， 所以一个时隙传送一个字节。采用同步时分复 用时发送的帧的结构为：
-1：表示发送方发送的是数字信号“0”
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物理层习题6-3
根据题意，将线性叠加序列(－1－1－1－1－1－3＋3 ＋1)与发送方的地址码作内积，如下：
对于A:(-1-1-1-1-1-3+3+1)*(-1-1-1+1+1-1+1+1)/8=1 对于B:(-1-1-1-1-1+3+3+1)*(-1-1+1-1+1+1+1-1)/8=0 对于C:(-1-1-1-1-1+3+3+1)*(-1+1-1+1+1+1-1-1)/8=-1