计算机网络作业三及解答

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40MBaud，那么其数据率是()。A．10Mbit／sB．20Mbit／sC．40Mbit／sD．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．16kBaudB．32kBaudC．64kBaudD．128kBaud5．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．2B．4C．8D．166．对于某带宽为4000Hz的低通信道，采用16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／sB．8kbit／sC．16kbit／sD．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／sB．32kbit／sC．48kbit／sD．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／sB．6kbit／sC．30kbit／sD．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()。A．28000bit／sB．8000bit／sC．4000bit／sD．可以是无限大11．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O12．在网络中，把语音与计算机产生的数字、文字、图形与图像同时传输，必须先把语音信号数字化。下列可以把语音信号数字化的技术是()。A．曼彻斯特编码B．QAMC．差分曼彻斯特编码D．脉冲编码调制13．采用8种相位，每种相位各有两种幅度的QAM：调制方法，在1200Baud的信号传输速率下能达到的数据传输速率为()。A．2400bit／sB．3600bit／sC．9600bit／sD．4800bit／s14．【2011．年计算机联考真题】若某通信链路的数据传输速率为2400bit／s，采用4相位调制，则该链路的波特率是()。A．600波特B．1200波特C．4800波特D．9600波特15．【2009年计算机联考真题】在无噪声的情况下，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率是()。A．12kbit／sB．24kbit／sC．48kbit／sD．96kbit／s16．用PCM对语音进行数字量化，如果将声音分为128个量化级，采样频率为8000次／秒，那么一路话音需要的数据传输率为()。A．56kbit／sB．64kbit／sC．128kbit／sD．1024kbit／s17．一个信道每1／8s采样一次，传输信号共有16种变化状态，最大数据传输率是()。A．。16bit／sB．32bit／sC．48bit／sD．64bit／s18．将1路模拟信号分别编码为数字信号后，和另外7路数字信号采用同步TDM方式复用到一条通信线路上。1路模拟信号的频率变化范围为O～lkHz，每个采样点采用PCM方式编码为4位的二进制数，另外7路数字信号的数据率均为7．2kbit／s。复用线路需要的最小通信能力是()。A．7.2kbit／sB．8kbit／sC．64kbit／sD．512kbit／s．19．在下列数据交换方式中，数据经过网络的传输延迟长而且是不固定的，不能用于语音数据传输的是()。A．电路交换B．报文交换C．数据报交换D．虚电路交换20．Internet本质上属于()。A．电路交换网络B．报文交换网络C．分组交换网络D．虚电路网络21．不同的数据交换方式有不同的性能。为了使数据在网络中的传输时延最小，首选的交换方式是(①)；为保证数据无差错地传送，不应选用的交换方式是(②)；分组交换对报文交换的主要改进是(③)，这种改进产生的直接结果是(④)；在出错率很高的传输系统中，选用(⑤)更合适。①A．电路交换B．报文交换C．分组交换D．信元交换②A．电路交换B．报文交换C．分组交换D．信元交换③A．传输单位更小且有固定的最大长度2．如下图所示，主机A和B每个都通过10Mbit／s链路连接到交换机S。在每条链路上的传播延迟都是20μs。S是一个存储转发设备，在它接收完一个分组后35μs开始转发收到的分组。试计算把l0000bit从A发送到B所需要的总时间。(1)作为单个分组。(2)作为两个5000bit的分组一个紧接着另一个发送。3．一个简单的电话系统由两个端局和一个长途局连接而成，端局和长途局间由1MHz的全双工主干连接。在8h的工作日中，平均一部电话使用4次，每次的平均使用时间为6min，10％的通话是长途的(即通过端局)。假定每条通话电路的带宽是4kHz，请分析一个端局能支持的最大电话数是多少?4．T1系统共有24个话路进行时分复用，每个话路采用7bit编码，然后加上1bit信令码元，24个话路的一次采样编码构成一帧。另外，每帧数据有1bit帧同步码，每秒采用8000次采样。请问T1的数据率是多少?5．在一个分组交换网中，采用虚电路方式转发分组，分组的首部和数据部分分别为h比特和p比特。现有L(L>>p)比特的报文要通过该网络传送，源点和终点之间的线路数为k，每条线路上的传播时延为d秒，数据传输率为b位／秒，虚电路建立连接的时间为s秒，每个中间节点均有m秒的平均处理时延。求从源点开始发送数据直到终点收到全部数据所需要的时间?解答：一、单项选择题1．D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，故B是错误的。“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，因此C错误，D正确。2．D将基带信号直接传送到通信线路上的传输方式称为基带传输，将基带信号经过调制后送到通信线路上的方式称为频带传输。3．B以太网采用了曼彻斯特编码，每发送一位就需要两个信号周期，那么波特率就是数据率的两倍，得数据率为40Mbit／s÷2=20Mbit／s。4．B一个码元若取．2n个不同离散值，则含有nbit的信息量。本题中，一个码元含有的信息量为2bit，由于在数值上波特率=比特率／每符号含的比特数，因此波特率为64／2(Baud=32kRalld。5．D若一个码元含有nbit的信息量，则表示该码元所需要的不同离散值为2n个。在数值上波特率=比特率／每码元含比特数，故每码元所含比特数=4000／1000=4bit，有效离散值的个数为24=16。6．D根据奈奎斯特定理，本题中W=4000Hz，最大码元传输速率=2*W=8000Baud，16种不同的物理状态可表示log216=4bit数据，所以信道的最大传输速率=8000×4=32kbit／s。7．c无噪声的信号应该满足奈奎斯特定理，即最大数据传输率=2Hlog2Vbit／s。将题目中的数据代入，得到答案是48H{z。注意题目中给出的每秒采样24kH无意义的，因为超过了波特率的上限2H=16kBaud，所以D是错误答案。8．A依香农定理，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。9．C信噪比S／N常用分贝(dB)表示，在数值上=10log10(S/NB。依题意有30=10log10(S／N)，可解出S／N=1000，根据香农定理，最大数据传输率=300010g2(1+S／N)。≈30kbit／s。1O．B依香农定理，最大数据率=Wlog2(1+S／N。)：4000×log2(1+127)=28000bit／s，本题容易误选A。但注意题中“二进制信号"的限制，依奈奎斯特定理，最大数据传输率=2Hlog2V=2×4000×log22=8000bit／s，两个上限取最小的，故选B。关于香农定理和奈奎斯特定理的比较，请参考本章疑难点4。11．B曼彻斯特编码将每一个码元分成两个相等的问隔。前面一个间隔为高电平而后一个间隔为低电平表示码元1，码元0正好相反；也可以采用相反的规定，因此D错。位中间的跳变做为时钟信号，每个码元的电平做为数据信号，因此B正确。曼彻斯特编码是将时钟和数据包含在数据流中，在传输代码信息的同时，也将时钟同步信号一起传输到对方，因此A错。声音是模拟数据，而曼彻斯特编码最适合传输二进制数字信号，因此C错。12．DQAM是一种模拟信号传输数字数据的编码方式。曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码都是数字信号传输数字数据的编码方式。使用数字信号编码模拟数据最常见的例子就是用于音频信号的脉冲编码调制(PCM)。13。D每个信号可以有8×2=16种变化，每个码元携带log216=4bit的信息，则信息的传输速率为1200×4=4800bit/s14．B有4种相位，那么一个码元携带log24=2bit信息，得波特率=比特率／2=1200波特。15．B每个信号可以有4×4=16种变化，传输log216=4bit的信息。根据奈奎斯特定理，信息的最大传输速率为2×3K×4=24kbit／s。16．A声音信号需要128个量化级，那么每采样一次需要log2128=7bit来表示，每秒采样8000次，那么一路话音需要的数据传输率为8000×7=56kbit／s。17．B由题意知，采样频率为8Hz。有16种变化状态的信号可携带4bit数据，因此由最大数据传输速率为8×4=32bit／s。18．C1路模拟信号的最大频率为1kHz，根据采样定理可知采样频率至少为2kHz，每个样值编码为4位二进制数，所以数据传输率为8kbit／s。复用的每条支路速率要相等，而另外7路数字信号的速率均低于8kbit／s，所以它们均要采用脉冲填充方式，将数据率提高到8kbit／s，然后将这8路信号复用，需要的通信能力为8kbit／s×8=64kbit／s。19．B在报文交换中，交换的数据单元是报文。由于报文大小不固定，在交换节点中需要较大的存储空间，另外报文经过中间节点的接收、存储和转发时间较长而且也不固定，因此不能用于实时通信应用环境(如语音、视频等)。20．CIntemet在网络层提供无连接的数据报服务，传输的是IP分组。21．A、A、A、C、B本题综合考查几种数据交换方式以及数据报和虚电路的特点。电路交换方式的优点是传输时延小、通信实时性强，适用于交互式会话类通信；但其缺点是对突发性通信不适应，系统效率低，不具备存储数据的能力，不能平滑网络通信量，不具备差错控制的能力，无法纠正传输过程中发生的数据差错。报文交换和分组交换都采用存储转发方式，传送的数据都要经过中间节点的若干次存储、转发才能到达目的地，因此传输时延较大。报文交换传送数据单元长度不固定且较长，分组交换中，将要传送的长报文分割成多个为固定有限长度的分组，因此传输时延较报文交换要小。分组交换在实际应用中又可分为数据报和虚电路两种方式。数据报是面向无连接的，它提供的是一种不可靠的服务，它不保证分组不被丢失，也不保证分组的顺序不变以及在多长的时限到达目的主机。但由于每个分组能独立的选择路由，当某个节点发生故障的时候，后续的分组就可另选路由，另外通过高层协议如TCP的差错控制和流量控制技术可以保证其传输的可靠性，有序性。虚电路是面向连接的，它提供的是一种可靠的服务，分组交换网可以通过差错控制和流量控制保证数据的可靠性和有序性。但是由于所有分组都按同一路由进行转发，一旦虚电路中某个节点出故障了，它就必须重新建立一条虚电路。因此，对于出错率高的传输系统，这项任务显得相当艰巨。所以，采用数据报方式更合适。22．D电路交换不具备差错控制能力，因此A正确。分组交换对每个分组的最大长度有规定，超过此长度的分组都会被分割成几个长度较小的分组后再发送，因此B正确。虚电路是面向连接的，它提供可靠的服务，通过差错控制和流量控制保证数据的可靠性和有序性。但由于所有分组都是按同一条虚电路进行转发，因此一旦某个节点发生故障，就必须重新建立一条新的虚电路，所有数据都再次按新的路径转发，因此不适合出错率高的网络使用。因此C正确，D错误。23．A在以太网中，数据是以帧的形式传输的。源端用户的较长报文要被分为若干个数据块，这些数据块在各层还要加上相应的控制信息，在网络层是分组，在数据链路层是以太网的帧。以太网的用户在会话期间只是断续的使用以太网链路。24．A电路交换是直通的，实时性更好，传输时延小。25．C相对于报文交换而言，分组交换中将报文划分为一个个具有固定最大长度的分组，以分组为单位进行传输。26．C虚电路服务是有连接的，属于同一条虚电路的分组按照同一路由转发，保证分组的有序到达。数据报服务中，网络为每个分组独立的选择路由，传输不保证可靠性，也不保证分组的按序到达。27．D分组交换有两种方式：虚电路和数据报。在虚电路服务中，属于同一条虚电路的分组按照同一路由转发；在数据报服务中，网络为每个分组独立的选择路由，传输不保证可靠性，也不保证分组的按序到达。28．D关于虚电路和数据报的比较请参考表2—1。29．D电路交换是真正的物理线路交换，例如电话线路；虚电路交换是多路复用技术，每一条物理线路可以进行多条逻辑上的连接，因此A错误。虚电路不只是临时性的，它提供的服务包括永久性虚电路(PVC)和交换型虚电路(SVC)。其中前者是一种提前定义好的，基本上不需要任何建立时间的端点之间的连接，在公共一长途电信服务，例如异步传输模式(ATM)或帧中继中，顾客提前和这些电信局签订关于PVC的端点合同，并且如果这些顾客需要重新配置这些PVC的端点时，就必须和电信局联系；而后者是端点之间的一种临时性连接，这些连接只持续所需的时间，并且当会话结束时就取消这种连接，因此B错误。数据报服务是无连接的，不提供可靠性保障，也不保证分组的有序到达，虚电路服务提供可靠性，且保证分组的有序到达，因此C错误。数据报服务中，每个分组在传输过程中都必须携带源地址和目的地址；而虚电路服务中，在建立连接后，分组只需携带虚电路标识，而不必带有源地址和目的地址，因此D正确。30．C电路交换和报文交换不采用分组交换技术。数据报传输方式没有差错控制和流量控制机制，也不保证分组按序交付。虚电路方式提供面向连接的、可靠的、保证分组按序到达的网络服务。31．A绞合可以减少两根导线相互的电磁干扰。32．C光纤抗雷电和电磁干扰性能好、无串音干扰、保密性好。33．B屏蔽层的主要作用是提高电缆的抗干扰能力。34．B以太网采用广播的方式发送信息，但是同一时间只能允许一台主机发送信息，否则各主机之间就会互相干扰，因此主机问的通信方式是半双工。35．C多模光纤传输光信号的原理是光的全反射特性。36．B如果光纤的直径减小到和光纤波长相同的时候，光纤就如同一个波导，光在其中没有反射，而沿直线传播，这就是单模光纤。37．C卫星通信有成本高、传播时延长、受气候影响大、保密性差、误码率较高的特点。38．C物理层的电气特性规定了信号的电压高低、传输距离等。39．C物理层的功能特性指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义二、综合应用题1．解答：(1)最小RTT等于2×385000000m÷(3×108m／s)=2．57s。(2)“延迟×带宽”值等于2．57s×100Mlbit／s=257Mbi≈32MB。(3)在收到一个响应之前能够发送的数据量。．(4)在图像可以开始到达地面之前，至少需要一个：RTT。假定仅有带宽延迟，那么发送需要的时间等于25MB÷100Mbit／s=200Mbi÷100Mbit／s=2s。所以，直到最后一个图像位到达地球，总共花的时间等于2．0+2．57=4．57s。2．解答：(1)每条链路的发送延迟是10000÷10Mbit／s=1000μs。总的传送时间等于2×1000+2×20+35=2075μs。(2)当作为两个分组发送时，下面列出的是各种事件发生的时间表：T=0开始T=500A完成分组1的发送，开始发送分组2T=520分组1完全到达ST=555分组1从S起程前往BT=1000A结束了分组2的发送T=1055分组2从S起程前往BT=1075分组2的第1位开始到达BT=1575分组2的最后1位到达B