《计算机网络(第四版)》习题答案(2)

一个缺点是安全性。每个碰巧在此房屋内的随机发送者都能在网络上监听。另一个缺点是可靠性。无线网络造成大量错误。第三个潜在的问题是电池寿命，因为多数无线设备倾向于可移动性。 1-31 List two advantages and two disadvantages of having international standards for network protocols.

请列举出网络协议国际标准化的两个优点和缺点。

优点1：如果每个人都使用标准，那么每个人都可以与其他任何人交流；优点2：广泛使用标准将导致规模经济，比如生产大规模集成电路芯片。缺点1：为了取得标准化所需要的政治妥协经常会导致差的标准；缺点2：一旦标准被广泛采用了，要对它再做改变就会非常困难，即使发现了新的更好的技术或方法，也难以替换。

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第 2 章 物理层

2-2 A noiseless 4-kHz channel is sampled every 1 msec. What is the maximum data rate? 一条无噪声4kHz信道按照每1ms一次进行采样，请问最大数据传输率是多少？

答：无噪声信道最大数据传输率公式：最大数据传输率=2Hlog2V b/s。因此最大数据传输率决定于每次采样所产生的比特数，如果每次采样产生16bits，那么数据传输率可达128kbps；如果每次采样产生1024bits，那么可达8.2Mbps。注意这是对无噪声信道而言的，实际信道总是有噪声的，其最大数据传输率由香农定律给出。

2-3 Television channels are 6 MHz wide. How many bits/sec can be sent if four-level digital signals are used? Assume a noiseless channel.

电视频道的带宽是6MHz。如果使用4级数字信号，则每秒钟可以发送多少位？假设电视频道为无噪声信道。

答：采样频率12MHz，每次采样2bit，总的数据率为24Mbps。

2-4 If a binary signal is sent over a 3-kHz channel whose signal-to-noise ratio is 20 dB, what is the maximum achievable data rate?

如果在一条3kHz信道上发送一个二进制信号，该信道的信噪比为20dB，则最大可达到的数据传输率为多少？

答：信噪比为20 dB 即 S/N =?100.由于 log2101≈6.658，由香农定理，该信道的信道容量为3log2(1?+100)?=19.98kbps。

又根据乃奎斯特定理，发送二进制信号的3kHz 信道的最大数据传输速率为 2*3 log22=6?kbps。

所以可以取得的最大数据传输速率为6kbps。

2-5 What signal-to-noise ratio is needed to put a T1 carrier on a 50-kHz line? 在50kHz的线路上使用T1线路需要多大的信噪比？ 答：为发送T1 信号，我们需要

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所以，在50kHz 线路上使用T1 载波需要93dB 的信噪比。

2-7 How much bandwidth is there in 0.1 micron of spectrum at a wavelength of 1 micron? 在1μm波长上，在0.1μm的频段中有多少带宽？ 答：

因此，在0.1的频段中可以有30THz。

2-8 It is desired to send a sequence of computer screen images over an optical fiber. The screen is 480 x 640 pixels, each pixel being 24 bits. There are 60 screen images per second. How much bandwidth is needed, and how many microns of wavelength are needed for this band at 1.30 microns?

现需要在一条光纤发送一系列计算机屏幕图像，屏幕的分辨率为480×640像素，每个像素为24位。每秒钟有60幅屏幕图像。请问，需要多少带宽？在1.30μm波长上，这段带宽需要多少μm的波长?

答：数据速率为480×?640×24×?60bps，即442Mbps。

需要442Mbps 的带宽，对应的波长范围是

。

2-18 A simple telephone system consists of two end offices and a single toll office to which each end office is connected by a 1-MHz full-duplex trunk. The average telephone is used to make four calls per 8-hour workday. The mean call duration is 6 min. Ten percent of the calls are long-distance (i.e., pass

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through the toll office). What is the maximum number of telephones an end office can support? (Assume 4 kHz per circuit.)

一个简单的电话系统包括两个端局和一个长途局，每个端局通过一条1MHz全双工干线连接到长途局。在每8小时的工作日中，平均每部电话有4次呼叫，每次呼叫平均6分钟，10%的呼叫是长途（即通过长途局）。请问一个端局能够支持最多多少部电话？（假设每条线路为4kHz） 答：每部电话每小时做0.5 次通话，每次通话6 分钟。因此一部电话每小时占用一条电路3 分钟，60/3=20，即20 部电话可共享一条线路。由于只有10%的呼叫是长途，所以200 部电话占用一条完全时间的长途线路。局间干线复用了1000000/4000=250 条线路，每条线路支持200 部电话，因此，一个端局可以支持的电话部数为200*250=50000。

2-22 A modem constellation diagram similar to Fig. 2-25 has data points at the following coordinates: (1, 1), (1, -1), (-1, 1), and (-1, -1). How many bps can a modem with these parameters achieve at 1200 baud?

一个类似于图2.25的调制解调器星座图有以下几个坐标点（1，1）、（1，-1）、（-1，1）、（-1，-1）。请问一个具备这些参数的调制解调器在1200波特上可以达到多少bps？

每个波特有4 个合法值，因此比特率是波特率的两倍。对应于1200 波特，数据速率是2400bps。 2-28 Ten signals, each requiring 4000 Hz, are multiplexed on to a single channel using FDM. How

much minimum bandwidth is required for the multiplexed channel? Assume that the guard bands are 400 Hz wide.

有10个信号，每个都要求4000Hz，现在用FDM将它们复用在一条信道上。对于被复用的信道，最小要求多少带宽？假设防护频段为400Hz宽。

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有10个4000Hz信号。我们需要9个防护频段来避免干扰。最小带宽需求是4000×10+400×9 =43,600 Hz.

2-29 Why has the PCM sampling time been set at 125 μsec?

答：125的采样时间对应于每秒8000 次采样。一个典型的电话通道为4kHz。根据奈奎斯特定理，为获取一个4kHz 的通道中的全部信息需要每秒8000 次的采样频率。 (实际上额定带宽稍有些少，截止点并不清晰)

2-30 What is the percent overhead on a T1 carrier; that is, what percent of the 1.544 Mbps are not delivered to the end user?

每一帧中，端点用户使用193 位中的168（7*24）位，开销占25（=193-168）位，因此开销比例等于25/193=13%。

2-33 What is the difference, if any, between the demodulator part of a modem and the coder part of a codec? (After all, both convert analog signals to digital ones.)

答：有。编码器接受任意的模拟信号，并从它产生数字信号。而解调器仅仅接受调制了的正弦（或余弦）波，产生数字信号。

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