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2184计算机网络第三次作业物理层资料Word下载.docx

1、 12) E1 采用的多路复用技术是 时分多路复用(或TDM),它的数据速率是 2.048 Mbps。13)一个信道的频率范围是 300MHz300GHz,该信道的带宽是299700 MHz 。14)有噪声信道的信道容量定理 香浓定理 ,该定理的计算公式是 C=Blog2(1+S/N) . 15)T1 速率为_1.544Mbps _;E1 速率为_2.048 Mbps _。16) 在双绞线中,UTP 表示_非屏蔽双绞线_;STP 表示_屏蔽双绞线_。二、单项选择题(在四个备选答案中,选出一个正确的答案,并将其号码填在题干的括号内。)1) T1的速率为( 3 ) (1) 56 Kbps (2)

2、96 Kbps(3) 1.544Mbps (4) 2.048 Mbps2) E1速率为( 4 ) 3) ( B )通信的双方都可以发送信息,但不能同时发送(也不能同时接收)。这种通信方式是一方发送另一方接收,过一段时间后再反过来。A. 单工通信B. 半双工通信C. 全双工通信D. 以上都不是4) 物理层的 4 个特性中,指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等的是( A )。A. 机械特性B. 电气特性C. 功能特性D. 规程特性5) 将模拟数据转换为数字信号的过程,称为( B )。A. 调制B. 解调C. 转换6) 在链路上产生的时延是( C ) A.发送时延 B.

3、排队时延 C.传播时延 D.处理时延 7) X.25 网络是一种( C ),X.25 对于 OSI 的 ( C )层 A.信元交换网,2 层 B.电路交换网,1 层 C.通信子网,3 层 D.资源子网,4 层8) 两台计算机通过电话线路通信时必须的设备是( A ) A.调制解调器 B.网卡 C.中继器 D.集线器9) 在串口通信中,DTE 指的是( C ),DCE 指的是( A )A.调制解调器 B.电缆 C.计算机 D.串口10) 物理层的主要职责是( B )A.报文传输 B.比特传输 C.信号变换 D.差错控制11) ( B )通信的双方都可以发送信息,但不能同时发送(也不能同时接收)。三

4、、判断正误(正确打,错误打) 1) 通过改进编码技术,可以无限提高数据传输速率。 ( X ) 2) 单模光纤比多模光纤细,所以传输速率低 。 ( X ) 3) 同轴电缆既可用于计算机通信,又可用于传输有线电视信号。( )4) 光纤通信采用的多路复用技术叫做 WDM。 ( )5) 传输速率单位“bps”代表 BAUD PER SECOND。( X ) 6) 理想信道的最高速率由香浓定理决定。 ( X ) 四、简答及计算题1解释以下名词:基带传输;宽带传输;带宽;多路复用技术;调制;编码。答:基带传输:不调制,编码后的数字脉冲信号直接在信道上传送。宽带传输:调制成模拟信号后再传送,接收方需要解调。

5、带宽:在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。多路复用技术:设备或机构,从多个信号源接受数据,然后通过共享信道发送出去。调制:用模拟信号承载数字或模拟数据编码:用数字信号承载数字或模拟数据2.以数字方式传输电话信号(如 IP 电话)时,使用何种调制方式?要经历哪些处理步骤?为什么一条 8 位编码的语音线路 PCM 信号速率是 64Kbps。 答: PCM(脉冲编码调制)。采样、量化、编码。因为:语音的频率范围是4KHZ,根据Nyquist定理,采样频率最高只需8KHz;8位编码,所以PCM信号速率为:8*8=64 Kbps 3.数字信号在模拟信道上传输时,要进行何种处理?

6、有哪几种调制方式?D/A调制(调制解调) 主要有三种调制方式:调幅、调频、调相4.理想信道的最大速率由什么计算?实际信道的最高速率由什么计算?理想信道的最大速率:Nyquist定理。 实际信道的最高速率:香农定理5.电视频道的带宽是 6MHz,若使用 4 级数字信号,每秒能发送多少比特。(不考虑信道噪音)解:因为不考虑信道噪音,因此使用Nyquist定理 最大数据传输速率(bps)=2Hlog2V=2*6M*log24=24Mbps6.一个用于发送二进制信号的 3KHz 信道,其信躁比为 20dB,最大的信道传输速率是多少?10lg(S/N)=20;则S/N=100由Shannon公式最大数据

7、传输速率=Hlog2(1+S/N)=3K*log2(1+100)19.98Kbps根据Nyquist定理最大数据传输速率=2Hlog2V=2*3K*log2 2=6Kbps最大数据传输速率由Nyquist定理决定,故为6Kbps7.T1 载波的速率为 1.544Mbps,在 50KHZ 的线路上发送 T1 信号,需要多大的信躁比?最大数据传输速率=Hlog2(1+S/N)=50K*log2(1+S/N)=1.544*KbpsS/N-1 ;因此信噪比为:10lg(S/N) 93dB8信道传播时延、报文发送时间、处理时延和排队时延各自的含意是什么?信道传播时延:d/s d:距离,s:介质中信号传播

8、速度(0.7c)报文发送时间:数据长度/发送速率处理时延:节点对数据包进行处理所需的时间排队时延:数据在节点等待转发的延迟时间9. 设需在两台计算机间经两个中间节点传送100兆字节的文件,假定:(A)各跳的通信线路的通信速率皆为8Kbps;(B)不考虑中间节点存储转发等处理时间和排队时间;(C)每一段线路的传播时延均为10ms试计算采用甲、乙两种方案传送此文件所需时间。其中:方案甲:将整个文件逐级存储转发。方案乙: 将文件分为 1000 字节长的幀再进行逐级存储转发,假定幀头和幀尾的开销各为 10字节。假定分组之间连续发送,连续到达中间节点 。两台计算机之间的路径共有3跳,因此:方案甲传送此文

9、件所需时间: 每一段线路的报文发送时间为:(1008)/(8)100000s 每一段线路的传播时延为:10ms10s 总时间为:(10100000)3300000.03s方案乙传送此文件所需时间: 文件一共分为100/1000(个)帧 1个帧长为1020字节,节点发送1个帧的时间为: 10208/(81000)1.02s 传送1个帧所需时间: (1.02+0.01)3=3.09s 传送所有帧所需时间: 3.091.02(-1)=102002.07s10如果声音数据限于 4000Hz 以下的频率,那么每秒采样多少次可满足完整地表示声音信号的特征?如果使用 7 位二进制编码表示采样,允许有多少个量

10、化级?这种情况下数据传输率是多少?解:由奈氏定理可得:最大数据传输速率=2Hlog2V=2*4000Hz*=8000Hz允许=128个量化级。数据传输率:2Hlog2V=2*4000Hz*=56000bps。11.物理层的接口有哪几个方面的特性?各包含些什么内容? 物理层的四个重要特性机械特性 (mechanical characteristics)电气特性 (electrical characteristics)功能特性 (functional characteristics)规程特性 (procedural characteristics)机械特性:主要定义物理连接的边界点,即接插装置。规

11、定物理连接时所采用的规格、引脚的数量和排列情况。电气特性:规定传输二进制位时,线路上信号的电压高低、阻抗匹配、传输速率和距离限制。功能特性:主要定义各条物理线路的功能。线路的功能分为四大类:数据、控制、定时、地规程特性:主要定义各条物理线路的工作规程和时序关系。12 有 600 MB(兆字节)的数据,需要从南京传送到北京。一种方法是将数据写到磁盘上,然后托人乘火车(需 10 小时)将这些磁盘捎去。另一种方法是用计算机通过长途电话线(设信息传送的速率是 24 k bs)传送此数据。试比较这两种方法的优劣。 若信息传送速率为 1M bs,其结果又如何?磁盘传送的速率=600*8 比特/ 10*60

12、*60 秒 =4/3 *bps 该速率快于24 k bs,但慢于1M bs13波特(Baud)和比特秒(bs)两单位所表示的是什么量,它们之间有什么关系。 波特(Baud)率:表示单位时间内传送的信号波形数。 比特率:单位时间内传送的比特数。 log2 信息速率 bps (比特率) 波形(电信号)速率 Baud (波特率) 波形的状态数举例说明: 如果在数字传输过程中,用0V表示数字0,5V表示数字1,那么每个码元有两种状态0和1. 每个码元代表一个二进制数字。此时的每秒码元数和每秒二进制代码数是一样的,这叫两相调制,波特率等于比特率。 如果在数字传输过程中,0V、2V、4V和6V分别表示00

13、、01、10和11,那么每个码元有四种状态00、01、10和11. 每个码元代表两个二进制数字。此时的每秒码元数是每秒二进制代码数是一半的,这叫四相调制,波特率等于比特率一半。14. 参照图 1 说明虚(零/空)调制解调器的工作原理。插头插座(1)保护地(2)发送(3)接收(4)请求发送(5)允许发送(6)DCE就绪(7)信号地(8)载波检测(20)DTE就绪(22)振铃指示计算机虚调制解调器图 1 两台计算机采用虚调制解调器直接相连分析如下:(1) 信号地(7)和保护地(1)直连,使两台计算机的参考电平相同;(2) 发送(2)与接收(3)连接,一端的发送信号直接送达另一端的接收端;(3) 信

14、号线6(DCE就绪)和信号线20(DTE就绪)相连后,再与对方DTE的信号线22(振铃指示)相连,当DTE就绪信号出现时,另一方即振铃,表示有呼叫进来,此时DCE就绪信号也产生,因此,只要双方 DTE就绪,就同时给双方提供 DCE就绪信号。(4) 由于信号线 4(请求发送)和信号线 5(允许发送)接在一起,因此只要有请求就允许发送,同时对方信号线8(载波检测)也收到信号。这种连接可实现全双工通信。15分析发送时间与传播延迟的关系,主机 1 与主机 2 经速率为 Rbps 的链路直接相连,两机相距 K 千米,电磁信号在链路上的传播速率为 V 千米/秒,主机 1 发送长 L 比特的分组给主机 2。

15、(1)用 K 和 V 来计算传播延迟 Tprop;(2)用 L 和 R 来计算分组的发送时间 Ttrans;(3)给出端到端延迟的表达式(不考虑在主机中的处理和排队时间);(4)t=0 时,主机 1 开始发送,求 t= Ttrans 时,该分组最后 1 比特所在位置;(5)若 Tprop Ttrans,当 t= Ttrans 时,该分组的第 1 比特在何处?(6)若 Tprop Ttrans,当t = Ttrans 时, 处。 若Tprop Ttrans,当t = Ttrans 时,该分组第1b早已到达H2,不再向前传了。第1b位于S = K(km)千米处。如下图所示: 当Tprop = Ttrans,即16.E1 线路的 2.048Mb/s 中,有多少速率不能被最终用户所用? E1线路由32个等长时隙组成,用户话路占用其中30个(115,1731),时隙0用于帧同步,时隙16用于传送信令,即E1的2.048Mb/s中不能被最终用户所用的为64kbps*2=128kbps.

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