中科院大學(xué)計算機網(wǎng)絡(luò)習(xí)題答案

1、讀書破萬卷下筆如有神課程第1次練習(xí)題解答1.在截止頻率為4000Hz的電話線路上傳輸二進制信號，并進行以傳送1個字符8位組時間長度為周期 T （持續(xù)時間有限的數(shù)據(jù)信號）的傅氏分析。假定傳輸設(shè)備完全沒有噪聲， 那么當(dāng)數(shù)據(jù)速率等于 3200bps時，允許通過的最高次諧波的次數(shù)是多少?解答：由于 f=4000Hz, d=3200bps所以 n=32000/3200=10因此允許通過的最高次諧波的次數(shù)是10.2如下圖所示，一臺 PC機使用調(diào)制解調(diào)器通過電話網(wǎng)連接到 ISP的服務(wù)器。其中B表示 在PC機與ISP服務(wù)器之間的鏈路的帶寬， 單位是赫茲；R表示在PC機與ISP服務(wù)器之間的 鏈路的信噪功率比，單

2、位是分貝。假定B=3000, R=10 log iq127,試確定可以取得的理論上最大的數(shù)據(jù)傳輸速率。要求寫出解題步驟。解答：信噪功率比的分貝數(shù) =10 loge（s/N）即 10 logio（S/N） = R=10 log io127 因此 S/N = 127。根據(jù)香農(nóng)公式，最大的數(shù)據(jù)傳輸速率D = B log 2（1+S/N） =3000 x log? （1+127） = 21 000 （比特 /秒）即可以取得的理論上最大的數(shù)據(jù)傳輸速率是21k bps。3. 電視頻道的帶寬是 6MHz，如果使用4級數(shù)字信號，每秒能發(fā)送多少比特？假定為無噪 聲信道。解答：使用奈魁斯特定理，我們可以每秒采樣1

3、2M次。4級信號意味著每次采樣提供2比特，因此總的數(shù)據(jù)速率是 24Mbps。4. 假定在地球和一個新月亮之間建立一條100M位/秒的鏈路。從該月亮到地球的距離大約是38 5000公里，數(shù)據(jù)在鏈路上以光速3X108米/秒傳輸。(1) 計算該鏈路的最小 RTT(2) 使用RTT作為延遲，計算該鏈路的“延遲怡帶寬”值(3) 在(2)中計算的“延遲 用帶寬”值的含義是什么？(4) 在月亮上用一個照相機拍取地球的相片，并把它們以數(shù)字形式保存到磁盤上。假定在 地球上的任務(wù)控制要下載 25M字節(jié)的最新圖像，那么，從發(fā)出數(shù)據(jù)請求到傳送結(jié)束最少要 花多少時間？解答：(1) 最小 RTT 等于 2X385 000

4、 000 米琨3 XI08 米/秒) = 2.57 秒(2) “延遲X帶寬”值等于 2.57秒X100M位/秒=257M位 32M字節(jié)(3) 它表示發(fā)送方在收到一個響應(yīng)之前能夠發(fā)送的數(shù)據(jù)量。(4 )在圖像可以開始到達地面之前，至少需要一個RTT。假定僅有帶寬延遲，那么發(fā)送需要的時間等于25M字節(jié)-100M位/秒=200M位T00M位/秒 =2秒。所以，直到最后一個圖像 位到達地球，總共花的時間等于 2.0+2.57=4.57秒。5. OC-3的用戶數(shù)據(jù)傳輸速率是 148.608 Mbps。請問如何從 SONET 的OC-3參數(shù)推導(dǎo)出 該值？解答：基本SONET幀是810字節(jié)，通常用 90列乘以

5、9行的矩形來描述。每秒傳送 8 000 幀，速率為8 X 810 X 8 000=51 840 000 bps，即51.84 Mbps。這就是基本 SONET信道，它被 稱作同步傳輸信號 STS-1，所有的SONET干線都是由多條 STS-1構(gòu)成的。每一幀的前3列被留作系統(tǒng)管理信息使用，前3行包含段開銷，后 6行包含線路開銷。剩下的87列包含87X 9 X 8 X 8000=50 112 000 bps，即50.112 Mbps的數(shù)據(jù)，被稱作同步載 荷信封。同步載荷信封(SPE)的第1列是通路開銷1X 9X 8X 8 000=576 000 bps,把它從 可提供給端點用戶的 50.112Mb

6、ps中減去，即 50.112Mbps-576 000 bps就得到 49.536 Mbps。 OC-3相當(dāng)于3個OC-1復(fù)用在一起，因此其用戶數(shù)據(jù)傳輸速率是49.536X 3=148.608 Mbps。(說明：一個SONET系統(tǒng)被劃分成3層：段、線路和通路。段指的是在諸如兩個中繼器這樣的兩個相鄰設(shè)備之間跨越的光纖。線路位于兩個相鄰的多路復(fù)用器之間，因此在一般情況下都包括多個段。通路層則處理在兩個 SONE終端之間的端到端傳輸。通路可以包括一個或 多個線路。)6. 現(xiàn)在要在光纖上發(fā)送一個計算機屏幕圖像序列。屏幕大小為480x640像素，每個像素24位，每秒60幅屏幕圖像。問需要多少 bps的帶寬？假定每赫茲調(diào)制一個比特，那么對于中心波長為1.30卩m的波段，這個帶寬所對應(yīng)的波長范圍有多大？解答：數(shù)據(jù)速率是 480x640x24x60 bps，即 442Mbps,-ft 2g1. 3 x 10) x 4. 42