《数据通信与计算机网络》补充题题介
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．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
2．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？
解：按奈奎斯特定理：C = 2·H·log2N ∵N = 4， H = 6MHZ ∴C = 2·6MHZ·log24 = 24 Mbps
3．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0,3010?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
4．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
C = H·log2（1+1000） = 30 kbps
30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。 5．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 6． 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
7．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。
8.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
9． 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
10． 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
11． 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 12． 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 13． 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
14． 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
15． 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） 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?M)?N?D BL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
16． 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
17． 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
?3k?270ms
50kbps= 60ms + 270ms = 330ms
所以用卫星信道传送的时间较短。 18． 一个简单的电话系统由二个终端局和一个长途局组成，每个终端局用1MHZ的全双工
中继线连到长途局，平均每台电话机在8小时的工作日中使用4次，每次通话平均持续6分钟，其中10%的通话是长途电话局。（即经过长途局的），若设每路话音带宽为4KHZ，问每个终端局能够支持的电话机最多台数是多少？ 解：按频分多路
1MHZ?250 个子信道
4KHZ8?60?200 个用户 按时分多路
4?6?10% 可支持的电话机的最多台数为250×200 = 50000台
19． 假如你训练你的急救用狗，方法是传送一个装有三片软盘的盒子，每个盘片上存有250，
000字节的信息，不管你在那里，狗都能以18公里/小时的速度跑到你跟前，问在什么距离范围内，狗的数据传输率比电路交换的数据传输率300 bps高？ 解：
3?250000?8bit?300bps（设距离为X公里）
x/18公里/小时3?250000?8bit18?103mx???100公里
300bps3600s
20． 若某运载工具能以每小时80公里的速度一次传递10盒8mm的磁带，每盒3盘带，每
盘带容量为7GB。问在什么距离范围内，该运载工具的数据传输率比155M b/s的ATM网