計算機網(wǎng)絡2課后題課件

2-2學習應用

奈奎斯特定理和香農(nóng)定理一條無噪聲4kHz信道，按照每1ms一次進行采樣，請問最大數(shù)據(jù)傳輸率是多少？解題原理：理解奈奎斯特原理，計算出信道的最高碼元傳輸速率理解碼元傳輸速率與信息傳輸速率的關系和區(qū)別學會排除無關的已知條件，如采樣速率。解答如下：不管采樣速率如何，一個無噪聲的信道可以運載任意多數(shù)量的信息，因為每個采樣都可以發(fā)送大量的比特數(shù)據(jù)。題目中的信道帶寬，只是限制了碼元傳輸速率，但每個碼元攜帶的比特數(shù)量沒有給出，所以信道的信息傳輸速率無法計算。2-2學習應用

奈奎斯特定理和香農(nóng)定理一條無噪聲4kHz信1

換算：碼元與比特電視頻道的帶寬是6MHz，如果使用4級數(shù)字信號，每秒能發(fā)送多少比特？假定無噪聲信道。解答：利用奈奎斯特計算碼元傳輸速率=2×6=12Baut利用4級數(shù)字信號，可知，每個碼元代表2比特，則總的信息傳輸速率=2×12=24bps換算：碼元與比特電視頻道的帶寬是6MHz，如果使用4級數(shù)字22-3香農(nóng)和奈奎斯特的適用條件如果在一條3kHz的信道上發(fā)送一個二進制信號，該信道的信噪比為20dB,則最大的數(shù)據(jù)傳輸速率是多少？解題思路：香農(nóng)考慮到噪聲是量化噪聲。量化噪聲一般產(chǎn)生于模擬信號轉數(shù)字信號時。此題不考慮香農(nóng)，要學會剔除無關條件。解答如下：最大的碼元傳輸速率＝2＊3kHz＝6Baut由于傳輸?shù)氖嵌M制基帶信號，因此：最大的信息傳輸速率＝最大的碼元傳輸速率＝6bps2-3香農(nóng)和奈奎斯特的適用條件如果在一條3kHz的信道上發(fā)32-4香農(nóng)和T1原理在50kHz線路上使用T1載波，需要多大的信噪比？解題思路：理解T1原理，會推算出T1的速率=1.544Mbps已知速率(1.544Mbps)和帶寬（50kHz），利用香農(nóng)公式反推信噪比（93分貝）2-4香農(nóng)和T1原理在50kHz線路上使用T1載波，需要多42-8奈奎斯特的使用奈奎斯特適用于光纖嗎？還是僅僅適用于銅線？解題原理：利用傅立葉分析得到的奈奎斯特，是一個適用所有介質(zhì)的數(shù)學原理。解答如下：乃奎斯特定理是一個數(shù)學性質(zhì)，不涉及技術定理。該定理表示：如果你有一個函數(shù)，它的傅立葉頻譜不包含高于f的正弦或余弦，那么以2f的頻率采樣該函數(shù)，就可以獲取該函數(shù)所包含的全部信息。因此，該定理適合所有介質(zhì)。2-8奈奎斯特的使用奈奎斯特適用于光纖嗎？還是僅僅適用于5學會看星座圖，計算速率

what’s

your

constellation

diagram?掌握課后習題2-22，2-23，2-25，2-26學會看星座圖，計算速率

what’syourconste62-21調(diào)制解調(diào)器的星座圖如下圖所示，調(diào)制解調(diào)器的星座圖有2個坐標點，（0，1）、（0，2），請問這個調(diào)制解調(diào)器使用的是相位調(diào)制還是幅度調(diào)制？解答思路：2個坐標點，相位總是0，使用了2種振幅，是直接的幅度調(diào)制（AM）。2-21調(diào)制解調(diào)器的星座圖如下圖所示，調(diào)制解調(diào)器的星座圖有7調(diào)制解調(diào)器的星座圖如下圖所示，調(diào)制解調(diào)器的星座圖有以下幾個坐標點，（1，1）、（1，－1）、（－1，1）和（－1，－1），請問具備這些參數(shù)的調(diào)制解調(diào)器在1200Baut上可達到多少bps？解答思路：四個坐標點，表示每個碼元可攜帶2個bit，因此信息傳輸速率＝2倍的碼元傳輸速率=1200×2＝2400bps。調(diào)制解調(diào)器的星座圖如下圖所示，調(diào)制解調(diào)器的星座圖有以下幾個坐8調(diào)制解調(diào)器的星座圖一個全雙工QAM-64的調(diào)制解調(diào)器使用多少個頻率？解答如下：兩個。一個用于上行，一個用于下行。調(diào)制機制本身僅使用振幅和相位，頻率沒有被調(diào)制。調(diào)制解調(diào)器的星座圖一個全雙工QAM-64的調(diào)制解調(diào)器使用多少92-24調(diào)制解調(diào)器的速率一個使用DMT的ADSL系統(tǒng)將3/4可用數(shù)據(jù)信道分配了下行鏈路。它在每個通道上都使用QAM-64調(diào)制。那么下行鏈路的容量是多少？解答如下：總共有256個通道，除去6個用于POTS的通道，再除去用于控制的2個信道，剩下248個用于數(shù)據(jù)。如果通道中3/4用于下行，那么有186個用于下行。ADSL調(diào)制在4000波特上進行，因此使用QAM-64(每波特6位），186個通道中的每一個都是24000bps,因此下行帶寬=4.464Mbps。2-24調(diào)制解調(diào)器的速率一個使用DMT的ADSL系統(tǒng)將3/102-25FDM原理有10個信號，每個需要4000Hz。它們使用FDM被復用到單個信道。問該復用通道所需的最小帶寬是多少？假定警戒是400Hz寬。解題思路理解FDM原理10個信號，需要9個警戒帶4000×10+400×9=43600Hz2-25FDM原理有10個信號，每個需要4000Hz。它們112-28速率換算比較以下兩種情況下一個無噪聲4kHz信道的最大信息傳輸速率：使用每次采樣產(chǎn)生2bit的模擬信號編碼；使用T1

PCM系統(tǒng)。解題思路在兩種情況下，根據(jù)乃奎斯特定理，采用速率為每秒8000次；每秒采樣產(chǎn)生2bit的模擬信號情況下，每次采樣發(fā)送2bit信息，則最大的信息傳輸速率＝2×8000=16000bps。對于T1，每個采樣周期發(fā)送7bit的數(shù)據(jù)，最大的信息傳輸速率＝7×8000＝56000bps。2-28速率換算比較以下兩種情況下一個無噪聲4kHz信道的12幾種系統(tǒng)的速率計算一個信號在4kHz的無噪聲信道上以數(shù)字方式進行傳輸，每125us采樣一次，請問，按照以下的編碼方式，每秒鐘實際發(fā)送多少bit？CCITT

2.048Mbps；有4bit相對信號值的DPCM。增量調(diào)制解題思路CCITT2.048Mbps標準用32個8bit數(shù)據(jù)樣本組成一個125us的基本幀，30個信道用于傳信息，2個信道用于傳控制信息。在每一個4KHz信道上發(fā)送的數(shù)據(jù)率＝8×8000=64Kbps；DPCM是一種壓縮傳輸信息量的方法，它發(fā)送的不是每一次抽樣的二進制編碼值，而是兩次抽樣的差值二進制編碼?，F(xiàn)在相對差值是4bit，所以對應4KHz信道的實際發(fā)送的比特速率＝4×8000=32Kbps。增量調(diào)制只需要1bit就可以表示一次抽樣的結果，因此，對應4KHz信道的實際發(fā)送的比特速率＝1×8000=8Kbps。幾種系統(tǒng)的速率計算一個信號在4kHz的無噪聲信道上以數(shù)字方式132-36理解三種交換方式的原理請比較一下在一個電路交換網(wǎng)絡中和一個（負載較輕的）分組交換網(wǎng)絡中，沿著K跳動路徑發(fā)送一個X位消息的延遲情況。電路建立時間為s秒，每一條的傳播延遲為d秒，分組的大小為p位，數(shù)據(jù)傳輸率為bbps。在什么條件下分組網(wǎng)絡的延遲比較短。電路交換分組交換2-36理解三種交換方式的原理請比較一下在一個電路交換網(wǎng)絡14Cont.使用電路交換：t=s時完成電路建立t=s+x/b最后一個bit發(fā)完t=s+x/b+kd最后一個bit到達接收端使用分組交換：t=x/b最后一個bit發(fā)完t=x/b+(k-1)p/b+kd最后一個bit到達接收端x/b+(k-1)p/b+kd<s+x/b+kdS>(k-1)p/bCont.使用電路交換：152-37理解分組交換假定用戶數(shù)據(jù)為xbit，將以一系列分組的形式在一個分組交換的網(wǎng)絡中沿著一條包含了k跳的路徑向前傳輸，每個分組包含p

bit數(shù)據(jù)和hbit的頭部。這里x>>p

+h。線路的信息傳輸速率為b

bps，傳播延遲忽略不計，請問什么樣的p值使總延遲最??？2-37理解分組交換假定用戶數(shù)據(jù)為xbit，將以一系列分16分組總的數(shù)量為x/p個，傳送信息總量為

(p+h)x/p;t=(p+h)x/pb最后一個bit發(fā)完

t=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b最后一個bit到達接收端

總時間T=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b;對T求導:T’=-hx/bp2+(k-1)/b p=(hx/(k-1))1/2分組總的數(shù)量為x/p個，傳送信息總量為17附加題：

如下圖主機A和B都通過10Mbps的鏈路連接到交換機S上。每條鏈路上的傳播延遲都是20us。S是一個存儲轉發(fā)交換機，在它接收完一個分組后35us開始轉發(fā)收到的分組。試著計算把10000比特從A發(fā)送到B需要的總時間：10000比特作為單個的分組把10000比特劃分成兩個獨立的分組背靠背的發(fā)送出去。ABS附加題：

如下圖主機A和B都通過10Mbps的鏈路連接到交換18附加題：理解線路傳輸?shù)臅r間安排和計算方法解題原理：從t=0開始發(fā)送分組，然后依次計算。附加題：理解線路傳輸?shù)臅r間安排和計算方法解題原理：19作為單個分組發(fā)送每條鏈路的發(fā)送延遲：10000/10Mbit/s＝1000us，總的時間＝2＊1000＋2＊20＋35＝2075us當作為兩個分組發(fā)送時，下面是發(fā)生的步驟：T=0,開始T＝500a完成分組1的發(fā)送，開始發(fā)送分組2；T=520分組1從s開始前往bT=1000a完成了分組2的發(fā)送；T=1055,分組2從s開始發(fā)送T=1075,分組2的第一位開始到達b，T=1575,分組2的最后1位到達B總的時間＝2＊500＋20＋35＋500＋20＝1575作為單個分組發(fā)送202-44理解CDMA技術一個CDMA接收器得到了下面的時間片：（-1+1-3+1-1-3+1+1）.假設時間片序列如圖2.45(b)所定義，請問那些移動站傳輸了數(shù)據(jù)？每個站發(fā)送了什么位？解答如下：利用題目中得到的這個時間片，分別與2.45中的A,B,C,D站的碼片序列相乘，結果為1或－1的表示對應的站點發(fā)送了信息。因此，A和D發(fā)送了1，B發(fā)送了0，C沒有發(fā)送。2-44理解CDMA技術一個CDMA接收器得到了下面的時間212-2學習應用

奈奎斯特定理和香農(nóng)定理一條無噪聲4kHz信道，按照每1ms一次進行采樣，請問最大數(shù)據(jù)傳輸率是多少？解題原理：理解奈奎斯特原理，計算出信道的最高碼元傳輸速率理解碼元傳輸速率與信息傳輸速率的關系和區(qū)別學會排除無關的已知條件，如采樣速率。解答如下：不管采樣速率如何，一個無噪聲的信道可以運載任意多數(shù)量的信息，因為每個采樣都可以發(fā)送大量的比特數(shù)據(jù)。題目中的信道帶寬，只是限制了碼元傳輸速率，但每個碼元攜帶的比特數(shù)量沒有給出，所以信道的信息傳輸速率無法計算。2-2學習應用

奈奎斯特定理和香農(nóng)定理一條無噪聲4kHz信22

換算：碼元與比特電視頻道的帶寬是6MHz，如果使用4級數(shù)字信號，每秒能發(fā)送多少比特？假定無噪聲信道。解答：利用奈奎斯特計算碼元傳輸速率=2×6=12Baut利用4級數(shù)字信號，可知，每個碼元代表2比特，則總的信息傳輸速率=2×12=24bps換算：碼元與比特電視頻道的帶寬是6MHz，如果使用4級數(shù)字232-3香農(nóng)和奈奎斯特的適用條件如果在一條3kHz的信道上發(fā)送一個二進制信號，該信道的信噪比為20dB,則最大的數(shù)據(jù)傳輸速率是多少？解題思路：香農(nóng)考慮到噪聲是量化噪聲。量化噪聲一般產(chǎn)生于模擬信號轉數(shù)字信號時。此題不考慮香農(nóng)，要學會剔除無關條件。解答如下：最大的碼元傳輸速率＝2＊3kHz＝6Baut由于傳輸?shù)氖嵌M制基帶信號，因此：最大的信息傳輸速率＝最大的碼元傳輸速率＝6bps2-3香農(nóng)和奈奎斯特的適用條件如果在一條3kHz的信道上發(fā)242-4香農(nóng)和T1原理在50kHz線路上使用T1載波，需要多大的信噪比？解題思路：理解T1原理，會推算出T1的速率=1.544Mbps已知速率(1.544Mbps)和帶寬（50kHz），利用香農(nóng)公式反推信噪比（93分貝）2-4香農(nóng)和T1原理在50kHz線路上使用T1載波，需要多252-8奈奎斯特的使用奈奎斯特適用于光纖嗎？還是僅僅適用于銅線？解題原理：利用傅立葉分析得到的奈奎斯特，是一個適用所有介質(zhì)的數(shù)學原理。解答如下：乃奎斯特定理是一個數(shù)學性質(zhì)，不涉及技術定理。該定理表示：如果你有一個函數(shù)，它的傅立葉頻譜不包含高于f的正弦或余弦，那么以2f的頻率采樣該函數(shù)，就可以獲取該函數(shù)所包含的全部信息。因此，該定理適合所有介質(zhì)。2-8奈奎斯特的使用奈奎斯特適用于光纖嗎？還是僅僅適用于26學會看星座圖，計算速率

what’s

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constellation

diagram?掌握課后習題2-22，2-23，2-25，2-26學會看星座圖，計算速率

what’syourconste272-21調(diào)制解調(diào)器的星座圖如下圖所示，調(diào)制解調(diào)器的星座圖有2個坐標點，（0，1）、（0，2），請問這個調(diào)制解調(diào)器使用的是相位調(diào)制還是幅度調(diào)制？解答思路：2個坐標點，相位總是0，使用了2種振幅，是直接的幅度調(diào)制（AM）。2-21調(diào)制解調(diào)器的星座圖如下圖所示，調(diào)制解調(diào)器的星座圖有28調(diào)制解調(diào)器的星座圖如下圖所示，調(diào)制解調(diào)器的星座圖有以下幾個坐標點，（1，1）、（1，－1）、（－1，1）和（－1，－1），請問具備這些參數(shù)的調(diào)制解調(diào)器在1200Baut上可達到多少bps？解答思路：四個坐標點，表示每個碼元可攜帶2個bit，因此信息傳輸速率＝2倍的碼元傳輸速率=1200×2＝2400bps。調(diào)制解調(diào)器的星座圖如下圖所示，調(diào)制解調(diào)器的星座圖有以下幾個坐29調(diào)制解調(diào)器的星座圖一個全雙工QAM-64的調(diào)制解調(diào)器使用多少個頻率？解答如下：兩個。一個用于上行，一個用于下行。調(diào)制機制本身僅使用振幅和相位，頻率沒有被調(diào)制。調(diào)制解調(diào)器的星座圖一個全雙工QAM-64的調(diào)制解調(diào)器使用多少302-24調(diào)制解調(diào)器的速率一個使用DMT的ADSL系統(tǒng)將3/4可用數(shù)據(jù)信道分配了下行鏈路。它在每個通道上都使用QAM-64調(diào)制。那么下行鏈路的容量是多少？解答如下：總共有256個通道，除去6個用于POTS的通道，再除去用于控制的2個信道，剩下248個用于數(shù)據(jù)。如果通道中3/4用于下行，那么有186個用于下行。ADSL調(diào)制在4000波特上進行，因此使用QAM-64(每波特6位），186個通道中的每一個都是24000bps,因此下行帶寬=4.464Mbps。2-24調(diào)制解調(diào)器的速率一個使用DMT的ADSL系統(tǒng)將3/312-25FDM原理有10個信號，每個需要4000Hz。它們使用FDM被復用到單個信道。問該復用通道所需的最小帶寬是多少？假定警戒是400Hz寬。解題思路理解FDM原理10個信號，需要9個警戒帶4000×10+400×9=43600Hz2-25FDM原理有10個信號，每個需要4000Hz。它們322-28速率換算比較以下兩種情況下一個無噪聲4kHz信道的最大信息傳輸速率：使用每次采樣產(chǎn)生2bit的模擬信號編碼；使用T1

PCM系統(tǒng)。解題思路在兩種情況下，根據(jù)乃奎斯特定理，采用速率為每秒8000次；每秒采樣產(chǎn)生2bit的模擬信號情況下，每次采樣發(fā)送2bit信息，則最大的信息傳輸速率＝2×8000=16000bps。對于T1，每個采樣周期發(fā)送7bit的數(shù)據(jù)，最大的信息傳輸速率＝7×8000＝56000bps。2-28速率換算比較以下兩種情況下一個無噪聲4kHz信道的33幾種系統(tǒng)的速率計算一個信號在4kHz的無噪聲信道上以數(shù)字方式進行傳輸，每125us采樣一次，請問，按照以下的編碼方式，每秒鐘實際發(fā)送多少bit？CCITT

2.048Mbps；有4bit相對信號值的DPCM。增量調(diào)制解題思路CCITT2.048Mbps標準用32個8bit數(shù)據(jù)樣本組成一個125us的基本幀，30個信道用于傳信息，2個信道用于傳控制信息。在每一個4KHz信道上發(fā)送的數(shù)據(jù)率＝8×8000=64Kbps；DPCM是一種壓縮傳輸信息量的方法，它發(fā)送的不是每一次抽樣的二進制編碼值，而是兩次抽樣的差值二進制編碼?，F(xiàn)在相對差值是4bit，所以對應4KHz信道的實際發(fā)送的比特速率＝4×8000=32Kbps。增量調(diào)制只需要1bit就可以表示一次抽樣的結果，因此，對應4KHz信道的實際發(fā)送的比特速率＝1×8000=8Kbps。幾種系統(tǒng)的速率計算一個信號在4kHz的無噪聲信道上以數(shù)字方式342-36理解三種交換方式的原理請比較一下在一個電路交換網(wǎng)絡中和一個（負載較輕的）分組交換網(wǎng)絡中，沿著K跳動路徑發(fā)送一個X位消息的延遲情況。電路建立時間為s秒，每一條的傳播延遲為d秒，分組的大小為p位，數(shù)據(jù)傳輸率為bbps。在什么條件下分組網(wǎng)絡的延遲比較短。電路交換分組交換2-36理解三種交換方式的原理請比較一下在一個電路交換網(wǎng)絡35Cont.使用電路交換：t=s時完成電路建立t=s+x/b最后一個bit發(fā)完t=s+x/b+kd最后一個bit到達接收端使用分組交換：t=x/b最后一個bit發(fā)完t=x/b+(k-1)p/b+kd最后一個bit到達接收端x/b+(k-1)p/b+kd<s+x/b+kdS>(k-1)p/bCont.使用電路交換：362-37理解分組交換假定用戶數(shù)據(jù)為xbit，將以一系列分組的形式在一個分組交換的網(wǎng)絡中沿著一條包含了k跳的路徑向前傳輸，每個分組包含p

bit數(shù)據(jù)和hbit的頭部。這里x>>p

+h。線路的信息傳輸速率為b

bps，傳播延遲忽略不計，請問什么樣的p值使總延遲最?。?-37理解分組交換假定用戶數(shù)據(jù)為xbit，將以一系列分37分組總的數(shù)量為x/p個，傳送信息總量為

(p+h)x/p;t=(p+h)x/pb最后一個bit發(fā)完

t=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b最后一個bit到達接收端

總時間T=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b;對T求導:T’=-hx/bp2+(k-1