网络工程计算题完整附答案(EK-绝密版)

2-07 假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为20000 码元/秒。如果采用振幅调制，把码元的振幅划分为16 个不同等级来传送，那么可以获得多高的数据率（b/s）？

答：C=R*Log2（16）=20000b/s*4=80000b/s

C是最高码元速率或最大信息传输速率，R是数据率

奈氏准则：理想状态下的最高码元传输速率为2w Baud.

理想带通信道的最高码元传输速率为1w Baud.

香农公式：信道的极限信息传输速率C可表示为：C=W log2(1+S/N) b/s

W为信道带宽（Hz）,S为信道内所传信号的平均功率，N为信道内部到高斯噪音功率。

信噪比为S/N 信噪比化为分贝是（dB）=10log(S/N)(dB).

表明信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信道的极限传输速率就越大。

用香农公式计算一下：假定信道带宽为3100Hz，最大信息传输速率为35kb/s，那么若想使最大信息传输速率增加60%。问信噪比S/N 应增大到多少倍？如果在刚才计算出的基础上将信噪比S/N 再增大到10 倍，问最大信息传输速率能否再增加20%？

答：由香农公式C=Wlog2(1+S/N),可得35*103=3100log2（1+S/N）

所以，S/N=2350/31-1≈2350/31

若增加60%，则（1+60%）*35*103=3100log2（1+S/N）

解得S/N=2560/31-1≈2560/31

所以，信噪比S/N应增大到2560/31/2350/31≈109倍

若信噪比S/N再增大到10倍，则C=3100log2（1+10*2560/31）≈66284（66284-56000）/56000≈18.36%

所以，最大信息速率不能再增加20%

2-12 试计算工作在1200nm 到1400nm 以及1400 到1600 之间（波长）的光波的频带宽度。假定光在光纤中的传播速率为2x10^8

F=V/L(V速度,L波长)

1200nm到1400nm:

1/(1200nm/2*10^8)=166.67THz

1/(1400nm/2*10^8)=142.86THz

带宽：166.67-142.86=23.81THz

1400nm到1600nm:

1/(1400nm/2*10^8)=142.86THz

1/(1600nm/2*10^8)=125THz

带宽：142.86-125=17.86THz

3-20 假定1km 长的CSMA/CD 网络的数据率为1Gb/s。设信号在网络上的传播速率为200000km/s。求能够使用此协议的最短帧长。

A：

对于 1km 电缆，单程传播时间为1÷200000=5×，即5us，来回路程传播时间为10us。为了能够按照CSMA/CD工作，最小帧的发射时间不能小于10us。以1Gb/s速率工作，10us 可以发送的比特数等于： 10x10的-6次方/1x10的-9次方 = 10000，因此，最短帧是10000 位或 1250 字节长。

5—12 一个应用程序用UDP，到IP层把数据报在划分为4个数据报片发送出去，结果前两个数据报片丢失，后两个到达目的站。过了一段时间应用程序重传UDP，而IP层仍然划分为4 个数据报片来传送。结果这次前两个到达目的站而后两个丢失。试问：在目的站能否将这两次传输的4 个数据报片组装成完整的数据报？假定目的站第一次收到的后两个数据报片仍然保存在目的站的缓存中。

答：不行。重传时，IP 数据报的标识字段会有另一个标识符。仅当标识符相同的IP 数据报片才能组装成一个IP 数据报。前两个IP 数据报片的标识符与后两个IP 数据报片的标识符不同，因此不能组装成一个IP 数据报。