数据通信与网络答案04
计算机通信与网络_习题答案

第二章习题解答2.01 试给出数据通信系统的基本模型并说明其主要组成构件的作用。
答:1)信源和信宿信源就是信息的发送端,是发出待传送信息的设备;信宿就是信息的接收端,是接收所传送信息的设备,在实际应用中,大部分信源和信宿设备都是计算机或其他数据终端设备(data terminal eq ui pment,DTE)。
2)信道信道是通信双方以传输媒体为基础的传输信息的通道,它是建立在通信线路及其附属设备(如收发设备)上的。
该定义似乎与传输媒体一样,但实际上两者并不完全相同。
一条通信介质构成的线路上往往可包含多个信道。
信道本身也可以是模拟的或数字方式的,用以传输模拟信号的信道叫做模拟信道,用以传输数字信号的信道叫做数字信道。
3)信号转换设备其作用是将信源发出的信息转换成适合于在信道上传输的信号,对应不同的信源和信道,信号转换设备有不同的组成和变换功能。
发送端的信号转换设备可以是编码器或调制器,接收端的信号转换设备相对应的就是译码器或解调器。
2.02 试解释以下名词:数据,信号,模拟数据,模拟信号,数字数据,数字信号。
答:数据:通常是指预先约定的具有某种含义的数字、符号和字母的组合。
信号:信号是数据在传输过程中的电磁波的表示形式。
模拟数据:取值是连续的数据。
模拟信号:是指幅度随时间连续变化的信号。
数字数据:取值是离散的数据。
数字信号:时间上是不连续的、离散性的信号2.03 什么叫传信速率?什么叫传码速率?说明两者的不同与关系。
答:传信速率又称为比特率,记作R b,是指在数据通信系统中,每秒钟传输二进制码元的个数,单位是比特/秒(bit/s,或kbit/s或Mbit/s)。
传码速率又称为调制速率、波特率,记作N Bd,是指在数据通信系统中,每秒钟传输信号码元的个数,单位是波特(Baud)。
若是二电平传输,则在一个信号码元中包含一个二进制码元,即二者在数值上是相等的;若是多电平(M电平)传输,则二者在数值上有R b=N Bd×log2 M的关系。
数据通信与计算机网络作业答案Word版

P331-02 试简述分组交换的要点在分组交换网络中,采用存储转发方式工作,数据以短的分组形式传送。
如果一个源站有一个长的报文要发送,该报文就会被分割成一系列的分组。
每个分组包含用户数据的一部分加上一些控制信息。
控制信息至少要包括网络为了把分组送到目的地做路由选择所需要的信息。
在路径上的每个结点,分组被接收,短时间存储,然后根据路由表转发给下一结点。
分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,交互性好。
分组交换网的主要优点是:①高效。
在分组传输的过程中动态分配传输带宽,对通信链路是逐段占有。
②灵活。
每个结点均有智能,为每一个分组独立地选择转发的路由。
③迅速。
以分组作为传送单位,通信之前可以不先建立连接就能发送分组;网络使用高速链路。
④可靠。
完善的网络协议;分布式多路由的通信子网。
1-03试从多方面比较电路交换和分组交换的主要优缺点。
(答案仅作参考,可自行补充完善) 1)在效率上,报文交换和分组交换不需要预先分配传输带宽,在传突发性数据时可提高整个网络的信道利用率;而电路交换需要预先分配固定的带宽,没有数据传输的空隙,信道处于空闲,浪费资源。
2)在灵活性上,报文交换和分组交换可独立选择路由;而电路交换一旦连接建立,其传输路径是固定的,若线路受损,则通信断开。
3)在时延上,电路交换一旦连接建立后,后续数据的传输不需要在中间结点上停留,不存在处理时延,仅存在传播时延;而报文交换和分组交换虽然不需要连接建立的过程,但由于其采用存储-转发的方式,在中间结点要耗费一定的处理时延。
4)在可靠性上,分组交换具有完善的网络协议,分布式的多路由的分组交换网具有更好的生存性。
5)在适用性上,电路交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。
分组交换适用于计算机类的突发性数据。
总的来说,分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,交互性好。
数据通信与网络基础参考答案(可编辑)

数据通信与网络基础参考答案习题参考答案第一讲(1)通信基本概念利用电磁波通信的历史分为哪几个阶段,标志每个阶段开始的技术或成果是什么?对每个阶段各列举三个重要的贡献。
解答通信历史的划分有着不同的方法。
有人把利用电磁波通信的历史划分为三个阶段。
通信初级阶段该阶段始于摩尔斯发明电报的19世纪30年代,奠定了通信技术的发展基础。
19世纪70年代,贝尔利用电磁感应原理发明了电话机。
使电磁波不仅可传输文字,还可传输语音,加快了通信发展进程,丰富了通信的内容。
在此基础上建立的电话通信网络不断演变,是今天语音通信乃至数据通信的重要基础设施。
1864年麦克斯韦创立了电磁辐射理论,并被同时代的赫兹加以证明,促成马可尼在19世纪末发明出简单的无线电收发信设备,开创了无线电通信事业。
无线电广播、电视、雷达、微波及卫星通信、蜂窝电话等正是在此基础上得到发明和应用。
近代通信阶段1948年香农提出了信息论, 建立了通信统计理论,标志着近代通信的开始。
从1958年发射了人类的第一颗通信卫星起,各种轨道和各种用途的卫星相继问世。
为全球性通信尤其是移动通信提供了便利。
数据通信业务的开展与计算机网络的出现,使为信息时代的到来奠定了基础。
现代通信阶段该阶段从20世纪80年代算起,通信逐步向数字化演进。
公用数字通信业务的展开,计算机网络技术长足进步(网络体系结构的标准化,局域网的问世与普及,Internet的广泛应用),移动通信大众化是这个阶段的主要成就。
根据围绕地球运行的轨道的不同,通信卫星可分为哪几类?试述各类的特征和主要特点。
解答人造地球卫星根据相对于地球的运行轨迹分为以下几种。
同步地球轨道卫星 (GEO)运行于近赤道的轨道上,通常高度约36000千米,因与地球自转同步,因此相对于地球是静止的,所以也称为固定卫星系统,原理上最少三颗卫星可实现全球通信。
通信需要大功率的发射装置,其接收装置体积也较大。
主要用于语音和较低速率的数据通信。
数据通信与计算机网络(第二版)-作业答案

数据通信与计算机网络(第二版)-作业答案第1章计算机网络概论1、什么是计算机网络?计算机网络的最主要的功能是什么?答:利用通信线路将地理上分散的、具有独立功能的计算机系统和通信设备按不同的形式连接起来,以功能完善的网络软件实现资源共享和信息传递的系统就是计算机网络。
计算机网络的主要功能:资源共享、数据通信、分布式处理、负载均衡、提高系统的可靠性和可用性等等。
2、计算机网络的发展可划分为几个阶段?每个阶段有什么特点?答:计算机网络的发展可划分为三个阶段。
第一个阶段是从单个网络APPANET向互联网发展的过程。
最初只是一个单个的分组交换网,并不是一个互联网络。
后来,ARPA才开始研究多种网络互联的技术。
第二个阶段是建成了三级结构的因特网。
分为:主干网、地区网和校园网(或企业网)。
这种三级网络覆盖了全美国主要的大学和研究所,并且成为因特网中的主要部分。
第三个阶段是逐渐形成了多层次ISP结构的因特网。
3、说明网络协议的分层处理方法的优缺点。
答:优点:可使各层之间互相独立,某一层可以使用其下一层提供的服务而不需知道服务是如何实现的;灵活性好,当某一层发生变化时,只要其接口关系不变,则这层以上或以下的各层均不受影响;结构上可以分割开,各层可以采用最合适的技术来实现;易于实现和维护;能促进标准化工作。
缺点:层次划分得过于严密,以致不能越层调用下层所提供的服务,降低了协议效率。
4、将TCP/IP和OSI的体系结构进行比较,讨论其异同之处。
答:TCP/IP和OSI的相同点是二者均采用层次结构,而且都是按功能分层,不同点有:OSI分七层,而TCP/IP分为四层;OSI层次间存在严格的调用关系,两个层实体的通信必须通过下一层实体,不能越级,而TCP/IP可以越过紧邻的下一层直接使用更低层次所提供的服务,因而减少了一些不必要的开销,提高了协议效率;OSI只考虑用一种标准的公用数据网。
5、计算机网络的硬件组成包括哪几部分?答:计算机网络的硬件组成包括服务器、主机或端系统设备、通信链路等 6、计算机网络可从哪几个方面进行分类?答:计算机网络可以从网络的交换功能、网络的拓扑结构、网络的覆盖范围、网络的使用范围等方面进行分类。
数据通信与计算机网络 作业参考答案(完全版)

四次作业参考答案第一次作业1-1 什么是计算机网络?计算机网络的主要功能是什么?计算机网络的定义:以能够相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合。
主要表现在:①计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源的共享;②互联的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的“自治计算机”;③联网的计算机必须遵循全网统一的网络协议。
主要功能:①资源共享;②数据通信;③分布式处理;负载均衡;④提高系统的可靠性和可用性。
1-4 将TCP/IP和OSI的体系结构进行比较,讨论其异同之处。
(1)相同点:它们都采用了层次结构的概念,层的功能大体相似,都具有基于独立协议栈的概念。
(2)不同点:①ISO/OSI参考模型将服务、接口与协议的概念明确化;TCP/IP参考模型在服务、接口与协议的区别上不很清楚。
②ISO/OSI参考模型先有层的划分,后有各层协议;TCP/IP参考模型先有协议,后有层的划分。
③ISO/OSI参考模型划分为七层;TCP/IP参考模型划分为四层。
④ISO/OSI的网络层支持无连接和面向连接的通信,传输层只支持面向连接的通信;TCP/IP的网络层只支持无连接的通信,传输层提供无连接和面向连接的通信。
1-6 从系统的功能角度考察,计算机网络有哪两个子网组成?他们各自的功能是什么?计算机网络主要由通信子网和资源子网组成。
通信子网的功能:将各种计算机互连起来,完成数据之间的交换和通信处理。
资源子网的功能:负责全网面向应用的数据处理工作,向用户提供数据处理能力、数据存储能力、数据管理能力、数据输入输出能力以及其他数据资源。
1-9 什么是计算机网络的拓扑结构?计算机网络有哪些拓扑结构?网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局,就是用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。
主要拓扑结构:总线型拓扑,环型拓扑,星型拓扑,网状拓扑,混合型拓扑。
补充题1 说明计算机网络产生的动机是什么?(仅供参考)计算机网络产生的动机是为了实现①资源共享;②数据通信;③分布式处理;④负载均衡;⑤提高系统的可靠性和可用性。
数据通信与网络课后习题答案上

CHAPTER 115. With 16 bits, we can represent up to 216 different colors.17.a. Mesh topology: If one connection fails, the other connections will still be working.b. Star topology: The other devices will still be able to send data through the hub;there will be no access to the device which has the failed connection to the hub.c. Bus Topology: All transmission stops if the failure is in the bus. If the drop-line fails, only the corresponding device cannot operate.2d. Ring Topology: The failed connection may disable the whole network unless itis a dual ring or there is a by-pass mechanism.19. Theoretically, in a ring topology, unplugging one station, interrupts the ring. However, most ring networks use a mechanism that bypasses the station; the ring cancontinue its operation.21. See Figure 1.123.a. E-mail is not an interactive application. Even if it is delivered immediately, itmay stay in the mail-box of the receiver for a while. It is not sensitive to delay.b. We normally do not expect a file to be copied immediately. It is not very sensitiveto delay.c. Surfing the Internet is the an application very sensitive to delay. We except toget access to the site we are searching.25. The telephone network was originally designed for voice communication; the Internet was originally designed for data communication. The two networks aresimilar in the fact that both are made of interconnections of small networks. The telephone network, as we will see in future chapters, is mostly a circuit-switched network; the Internet is mostly a packet-switched network.Figure 1.1 Solution to Exercise 21StationStation StationRepeat erStationStation StationRepeat erStationStation StationRepeaterHub1CHAPTER 2Exercises15. The International Standards Organization, or the International Organization ofStandards, (ISO) is a multinational body dedicated to worldwide agreement on international standards. An ISO standard that covers all aspects of network communications is the Open Systems Interconnection (OSI) model.217.a. Reliable process-to-process delivery: transport layerb. Route selection: network layerc. Defining frames: data link layerd. Providing user services: application layere. Transmission of bits across the medium: physical layer19.a. Format and code conversion services: presentation layerb. Establishing, managing, and terminating sessions: session layerc. Ensuring reliable transmission of data: data link and transport layersd. Log-in and log-out procedures: session layere. Providing independence from different data representation: presentation layer21. See Figure 2.1.23. Before using the destination address in an intermediate or the destination node, the packet goes through error checking that may help the node find the corruption(with a high probability) and discard the packet. Normally the upper layer protocolwill inform the source to resend the packet.25. The errors between the nodes can be detected by the data link layer control, but the error at the node (between input port and output port) of the node cannot bedetected by the data link layer.Figure 2.1 Solution to Exercise 21B/42 C/82A/40SenderSenderLAN1 LAN2R1D/8042 40 A D i j Data T2 80 82 A D i j Data T2CHAPTER 317.a. f = 1 / T = 1 / (5 s) = 0.2 Hzb. f = 1 / T = 1 / (12 μs) =83333 Hz = 83.333 ×103 Hz = 83.333 KHzc. f = 1 / T = 1 / (220 ns) = 4550000 Hz = 4.55×106 Hz = 4.55 MHz19. See Figure 3.121. Each signal is a simple signal in this case. The bandwidth of a simple signal iszero. So the bandwidth of both signals are the same.23.a. (10 / 1000) s = 0.01 s。
数据通信与计算机网络答案

(1)根桥是桥ID最小的桥,因此根桥为B1,当生 成树形成后,B1的J、K,B4的I,B6的P, B2的D,B3、B5和B7没有根端口。
4.37 下图给出了一个通过网桥连接的LAN拓扑,每个链路的值表示该链 路的花费,请给出对应的生成树。假设桥1关机,请问现在生成树又是怎 样?
LAN1
LAN2
7.43 把一个1024字节的IP分组划分为若干个分段,各分段要 通过一个分组最大长度为128字节的X.25网络,问需要多少个 分段?不计更地层的开销,仅考虑X.25和IP分组的开销,传输效 率是多少?
答:X.25的分组可以分为数据分组和控制分组两种,它们都有一个公共的部 分即分组头,它由3个字节构成。
2007年9月19日作业
3.35 若某面向字符同步规程的帧数据段中出现下列字符串,问字符填充后的输 出是什么? A DLE STX B C DLE DLE DLE DLE ETB 答案: A DLE DLE STX B C DLE DLE DLE DLE DLE DLE DLE ETB 3.36 若某面向比特同步规程的帧数据段中出现下列位串,问比特填充后输出是 什么? 0100000111110101111110 答案:参看P106 010000011111001011111010 3.37 某PPP帧的信息部分为十六进制7C 7D 5E 5D 69 3A 7D 5D 7D 5D 6A 5D, 问其原始信息是啥? 答案: 7C F 5D 69 3A 7D 7D 6A 5D
所需分段数:1024/104=9.85,第1到9个分组 为127个字节,第10个分组长度为111个字 节。 传输效率:1024/(9*127+111) =1024/1254=81.65%
2007年10月24日作业
网络基础答案第四章

1、以太网使用的CSMA/CD协议是以争用方式接入共享信道的,这与传统的时分复用TDM相比较有缺点如何?答:CSMA/CD是一种动态的媒体随机接入共享信道方式,而传统的时分复用TDM是一种静态的划分信道,所以对信道的利用,CSMA/CD是用户共享信道,更灵活,可提高信道的利用率,不像TDM,为用户按时隙固定分配信道,即使当用户没有数据要传送时,信道在用户时隙也是浪费的;也因为CSMA/CD是用户共享信道,所以当同时有用户需要使用信道时会发生碰撞,就降低信道的利用率,而TDM中用户在分配的时隙中不会与别的用户发生冲突。
对局域网来说,连入信道的是相距较近的用户,因此通常信道带宽较宽,如果使用TDM方式,用户在自己的时隙内没有数据发送的情况会更多,不利于信道的充分利用。
对计算机通信来说,突发式的数据更不利于使用TDM方式。
2、假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gbit/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。
答:对于1km电缆,单程端到端传播时延为:τ=1÷200000=5×10-6s=5μs,端到端往返时延为: 2τ=10μs为了能按照CSMA/CD工作,最小帧的发送时延不能小于10μs,以1Gb/s速率工作,10μs 可发送的比特数等于:10×10-6×1×109=10000bit=1250字节。
3、假定A以太网中的通信量的80%是在本局域网上进行的,其余20%的通信量是在本局域网和因特网之间进行的。
B以太网的通信量情况则相反。
这两个以太网一个使用以太网集线器,而另一个使用以太网交换机。
你认为以太网交换机应当用在哪个网络上?答:不管是集线器还是交换机,都要跟路由器连接,也要连接所有的本地主机。
假定一个以太网上的通信量中的80%是在本局域网中进行的,而其余的20%的通信量是在本局域网和因特网之间进行的,那么就需要考虑用户在本地通信中所能够得到的带宽这一关键因素,为了提高服务性能,应该使用以太网交换机;在后一种情况下,通信量中的80%是通过路由器和外部交互的,仅20%的通信量是在本局域网内部传输的,一般说来,当前用户接入因特网的速率要比局域网的速率低得多,因此,比较而言,在总体上用户对局域网的带宽需求不是很高,可以使用以太网集线器让所有的主机和路由器共享以太网的带宽。
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CHAPTER 4
Digital Transmission
Solutions to Odd-Numbered Review Questions and Exercises
Review Questions
1.The three different techniques described in this chapter are line coding, block cod-
ing, and scrambling.
3.The data rate defines the number of data elements (bits) sent in 1s. The unit is bits
per second (bps). The signal rate is the number of signal elements sent in 1s. The
unit is the baud.
5.When the voltage level in a digital signal is constant for a while, the spectrum cre-
ates very low frequencies, called DC components, that present problems for a sys-
tem that cannot pass low frequencies.
7.In this chapter, we introduced unipolar, polar, bipolar, multilevel, and multitran-
sition coding.
9.Scrambling, as discussed in this chapter, is a technique that substitutes long zero-
level pulses with a combination of other levels without increasing the number of
bits.
11.In parallel transmission we send data several bits at a time. In serial transmission
we send data one bit at a time.
Exercises
13.We use the formula s = c × N × (1/r) for each case. We let c = 1/2.
a.r = 1 → s = (1/2) × (1 Mbps) × 1/1= 500kbaud
b.r = 1/2 → s = (1/2) × (1 Mbps) × 1/(1/2) = 1 Mbaud
c.r = 2 → s = (1/2) × (1 Mbps) × 1/2= 250 Kbaud
d.r = 4/3 → s = (1/2) × (1 Mbps) × 1/(4/3) = 375 Kbaud
15.See Figure 4.1 Bandwidth is proportional to (3/8)N which is within the range in
Table 4.1 (B = 0 to N) for the NRZ-L scheme.
17.See Figure 4.2.Bandwidth is proportional to (12.5 / 8)N which is within the range
in Table 4.1 (B = N to B = 2N) for the Manchester scheme.
1
2
19.See Figure 4.3. B is proportional to (5.25 / 16) N which is inside range in Table 4.1
(B = 0 to N/2) for 2B/1Q.
21.The data stream can be found as
a.NRZ-I: 10011001.
b.Differential Manchester: 11000100.
c.AMI: 01110001.
23.The data rate is 100 Kbps. For each case, we first need to calculate the value f/N.
We then use Figure 4.8 in the text to find P (energy per Hz). All calculations are approximations.
a.f /N = 0/100 = 0 → P = 0.0
b.f /N = 50/100 = 1/2 → P = 0.3
c.f /N = 100/100 = 1 → P = 0.4
d.f /N = 150/100 = 1.5 → P = 0.0
Figure 4.1Solution to Exercise 15
Figure 4.2 Solution to Exercise 17
1111111100110011
1
1
1
1
Case a
Case b Case c Case d
Average Number of Changes = (0 + 0 + 8 + 4) / 4 = 3 for N = 8
B (3 / 8) N
00
0000001111111100110011
1010101
Case a
Case b Case c
Case d
Average Number of Changes = (15 + 15+ 8 + 12) / 4 = 12.5 for N = 8B (12.5 / 8) N
3
25.In 5B/6B, we have 25 = 32 data sequences and 26 = 64 code sequences. The number
of unused code sequences is 64 − 32 = 32. In 3B/4B, we have 23 = 8 data sequences and 24 = 16 code sequences. The number of unused code sequences is 16 − 8 = 8.27
a.In a low-pass signal, the minimum frequency 0. Therefore, we have
f max = 0 + 200 = 200 KHz. → f s = 2 × 200,000 = 400,000 samples/s
b.In a bandpass signal, the maximum frequency is equal to the minimum fre-quency plus the bandwidth. Therefore, we have
f max = 100 + 200 = 300 KHz. → f s = 2 × 300,000 = 600,000 samples /s
29.The maximum data rate can be calculated as
N max = 2 × B × n b = 2 × 200 KHz × log 24 = 800 kbps
31.We can calculate the data rate for each scheme:
Figure 4.3Solution to Exercise 19
a. NRZ → N = 2 × B = 2 × 1 MHz = 2 Mbps b . Manchester → N = 1 × B = 1 × 1 MHz = 1 Mbps c . MLT-3 → N = 3 × B = 3 × 1 MHz = 3 Mbps d. 2B1Q
→
N = 4 × B = 4 × 1 MHz = 4 Mbps
1111
11
11
11
11
11
11
0110011001100110
0000000000000000+3+1−3
−1+3+1−3−1+3+1−3
−100
11
00
11
00
11
00
11
+3+1−3−1Case a
Case b
Case c
Case d Average Number of Changes = (0 + 7 + 7 + 7) / 4 = 5.25 for N = 16
B (5.25 / 8) N
4。