《数据通信与计算机网络》补充题题介

第一章

1．计算机网络的发展经历了几个阶段？各阶段有什么特点？

2．通信子网是计算机网络的一个组成部分。试列出在计算机网络的工作中那些是由通信子网完成的？那些不是？

3．简述可以从几种不同角度来对计算机网络分类。

第二章

1． 在一个n层的网络系统中，每层协议分别要求加上Hi字节长的报头。若送往该网络的应用

数据长度为A字节，问在物理媒体的带宽中有多少百分比是用来传输有效应用数据的？ 解： ∵每层协议要求加上Hi字节的报头

∴n层的网络系统中，增加的开销为

?Hi 又 ∵

i?1n应用数据长度为A字节

∴传输有效应用数据的有效的带宽占

AA??Hii?1n

第三章

1．简述通信系统的模型。

2．物理层协议包括哪四方面的内容？

3．简述模拟数据及数字数据的模拟信号及数字信号表示方法。

4．简述MODEM和CODEC的作用。

5．什么是数据通信？

6．数据传输速率与信号传输速率的单位各是什么？它们之间有什么关系？

7．数据传输速率与信道容量的单位各是什么？它们之间有什么不同？

8．对于带宽为4KHz的信道，若用8种不同的物理状态来表示数据，信噪比为30db，试问按奈奎斯特定理，最大限制的数据速率是多少？按香农定理最大限制的数据速率是多少？ 解：按奈奎斯特定理 C = 2H·log2N ∵N = 8，H = 4KHZ ∴C = 24 kbps 按香农定理， C = H·log2（1+S/N） ∵信噪比为30db，30db = 10· log S/N ∴ S/N?10?1000 H = 4KHZ ∴C = H·log 2（1+1000）= 40 kbps

9．对于带宽为6MHz的信道，若用4种不同的状态来表示数据，在不考虑热噪声的情况下，该信道的最大数据传输速率是多少？

3010解：按奈奎斯特定理：C = 2·H·log2N ∵N = 4， H = 6MHZ ∴C = 2·6MHZ·log24 = 24 Mbps

10．某调制解调器同时使用幅移键控和相移键控，采用0、π/2、π和3/2π四种相位，每种相

位又都有两个不同的幅度值，问波特率为1200的情况下数据速率是多少？同时使用幅移键控和相移键控 解：有0,?3,?,? 4种相位，每个相位又有2个幅度 22

∴N = 4×2 = 8 B = 1200 baud ∴S = B·log2N = 3600 bps

11．信道带宽为3KHz，信噪比为30db，每个信号两种状态，则每秒能发送的比特数不会超过多少？

解：按香农定理：信噪比为30db， H = 3KHZ

S?1010?1000∴ N

30C = H·log2（1+1000） = 30 kbps 按奈奎斯特定理 C = 2H·log2N ∵N = 2，H = 3KHZ ∴C = 6 kbps

所以该信道每秒能发送的比特数不会超过6 kbit。

12．采用8种相位、每种相位各有两种幅度的PAM调制方法，问在1200Baud的信号传输速率

下能达到的数据传输速率为多少？ 解：N = 8×2 = 16 种，B = 1200 Band ∴S = B·log2N = 4800 bps

13． 采用每种相位各有两种幅度的PAM调制方法，在带宽为8KHz的无噪信道上传输数字信号，若要达到64Kbps的数据速率，问至少要多少种不同的相位？ 解：按奈奎斯特定理：H = 8KHZ，C = 64 kbps C = 2·H·log2N N = 16 ∵每种相位各有两种幅度 ∴N/2 = 8种相位 答至少要8种不同相位

14．简述异步传输方式与同步传输方式的区别。

15．数据速率为1200bps，采用无校验、1位停止位的异步传输，问1分钟内最多能传输多少个

汉字（双字节）？

解：异步传输汉字时，每个汉字占二个群；数据位为8位，采用无校验，1位停止位，1位起始位 每分钟可传输的汉字数

?1200bps?60s?3600

(8?1?1)?2所以1分钟内最多能传输汉字3600个。

16．分别用标准曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码画出1011001的波形图。

解：数据为 1011001

v 1 0 1 1 0 0 1 全宽码 t 曼彻斯特码 差分曼彻斯 特码

17．采用曼彻斯特编码的10Mbps局域网的波特率是多少？

解：采用曼彻斯编码时，在最坏情况下，一位二进制比特需要有二次跳变，所以10Mbps局域网

的波特率为 10Mbps*2 = 20 Mbaud

18．简述异步传输方式的字符格式，并说明各部分的所用。

19．信源以字节（8比特）为单位传输数据，若数据速率为B(bps)，对下列两种情况分别计算

有效数据传输速率： （1） 异步串行传输，不用校验位、使用1位停止位； （2） 同步串行传输，每帧包含48位控制位和4096位数据位。

解：（1）异步传输: (传输数据位最多时)

以字节为单位，8位数据，不用校验，1位起始位，1位停止位

8?B?0.8B8?1?1

（2）同步传输：每帧包含48位控制位和4096位数据位

4096?B?0.988B

4096?48

20．在相同数据速率下，分别采用异步协议和同步协议传输大批量数据，问两者的传输效率之

比约为百分之几？

解：在相同数据速率B下，传输大批量数据时

异步传输的效率最多为

8?B?0.8B 10

同步传输的效率为接近于1×B 两者的传输效率之比为

0.8B?0.8 1B

21．对于带宽为4KHz的语音信号，采用量化级别为128的PCM方法编码，问所产生的二进制

位起码要用多大传输速率的信道才能传输？

解：语音信号带宽为4KHZ，所以采样频率为 2×4KHZ = 8KHZ 即每秒采样8000次 每次间隔时间为125us，量化级为128，故每次采样要用七位二进制来表示

所以数据速率为

7bit×8KHZ = 56 kbps 或 7bit / 125us = 56 kbps

22．简述FDM和TDM的实现原理。

23．分别计算T1载波和E1载波的编码效率和开销率。

解：T1载波:每帧由24路声音，每路声音7位数据，1位控制，每帧1位标志

开销为 开销率为 编码效率为

7?24168??0.87

8?24?1193

25?0.1295?0.13 193E1载波：每帧由30路声音，每路声音8位数据，每帧有8位同步，8位控制 编码效率为

30?8240??0.9375

30?8?8?825616?0.0625 256

24．若要在采用两种物理状态传输的50 Kbps信道上传输1.544Mbps的T1载波，问信道的信噪

比至少要多少?

解：在两种物理状态下传输50 kbps，即 C1 = 2·H·log2N ∵N = 2，C1 = 50 kbps ∴H = 25 KHZ 现要传输1.544 Mbps的T1载波 ∴C2 = H·log2（1+S/N） C2 = 1.544 Mbps

.

∴leg2（1+S/N）= 61.76 S/N = 2 6176-1

S?信噪比为 10?lg?185.9db

N

25．试比较电路交换、报文交换、虚电路分组交换及数据报分组交换方式的特点。

26．对于交换网定义如下参数：

N – 两个给定站点间转接的节点数； L – 报文长度( 比特 ) ；

B – 链路上的数据传输速率（bps）；

P – 每个分组的长度( 比特 ) ； H – 每个分组的开销( 比特 ) ；

S – 电路交换或虚电路分组交换的呼叫建立时间( 秒) ； D – 每个转接点的转接延迟时间( 秒) 。 M – 两个节点之间的传播延迟时间( 秒) 。

假设不需要确认，请分别计算电路交换、报文交换、虚电路分组交换和数据报分组交换的端到端延迟时间。 解：（1）电路交换，有电路的建立时间，报文传输延迟和传播延迟时间

T电路交换 = S?L?(N?1)?M （M为两站点之间的传播延迟） BL?M)?N?D B（2）报文交换，无电路的建立时间，但采用存贮转发 T报文交换 = (N?1)?(分组交换： 分组个数

L记为 X个分组（可能最后一个分组中数据量不足P-H）

P?H最后一个分组长度为 L-（x -1）·（P-H）+H 记为 Y （3）虚电路分组交换：有虚电路的建立时间，延迟时间可为 T虚电路交换 = 虚电路的建立时间 + 第一个分组的到达时间 + 后续分组的到达时间

（4）数据报分组交换：无虚电路的建立时间 T数据报交换 = 第一个分组的到达时间 + 后续分组的到达时间

?(N?1)(

?S?(N?1)(P(x?2)?p?y?M)?N?D? BBP(x?2)?p?y?M)?N?D? BB

27．若两个端系统之间有三个转接点，要传送的报文为4800bits，所有链路上的数据速率为

10Mbps，若采用虚电路分组交换技术，呼叫建立的时间为0．001秒，每个分组的最大长度为1200bits，每个分组要有40bits的开销，每个转换点的处理时延为0．0002秒。两个站点之间的传播时延为0．00001秒，试计算从端到端的延迟时间。

解：每个分组的最大长度为1200bits，每个分组要有40bits的开销,所以每个分组只能携带

1160bits数据。

分组个数为X=4800÷1160≈4.1个，为5个分组。 最后一个分组长度为 Y=L-（x -1）·（P-H）+H=200bits

呼叫建立的时间为S=0．001秒=1ms；每个转换点的处理时延为D=0．0002秒=0．2ms； 两个站点之间的传播时延为M=0．00001秒=0．01ms；N=3；B=10Mbps=10bit/μs

T虚电路交换 = 虚电路的建立时间 + 第一个分组的到达时间 + 后续分组的到达时间

?S?(N?1)(P(x?2)?p?y?M)?N?D? BB =2.5ms

28．若在相隔1000公里两地之间要传送3K位的数据。可以通过地面电缆以4.8kbps的数据速

率传送或通过卫星信道以50kbps的数据速率传送，问从开始发送到接受方收到全部数据为止用那种方式传送时间较短？

解：地面电缆：T = 传输延迟 + 传播延迟

3k1000?103m ??4.8kbps200m/us=625 ms + 5 ms = 630 ms

卫星信道：卫星的单向传播延迟时间约为270ms T = 传输延+ 传播延迟