物理层作业

采样频率为 fs=1000Hz，采样频率为最大带宽的两倍，所以最大带宽为 500Hz，由奈奎斯特定理，最大数据传输率为 $1000\log_2 V$ bps（V：离散等级）。

若信道上信噪比是 30dB，则由香农公式，最大传输速率 4.9836 kbps

由奈奎斯特定理，每秒可发送 24M 比特

由香农公式，最大数据速率为 19.974 Kbps，又根据奈奎斯特定理，最大速率为 6kbps。综上，最大速率为 6kps.

T1载波的速率为 1.544 Mbps，由香农公式：50klog2(1+S/N)=1.54410^6，解得：S/N ≈ 93dB

光线与铜线相比，其带宽比铜线高，传输距离比铜线远，比铜线细小且轻，但成本更高

每部电话每小时占用 6*4/8=3 分钟，若电话是均匀使用的，则 60/3=20 部电话可以在一小时内共享一条线路。由于长途占 10%，故单条线路上的总电话数为 20/10%=200 部。而一共可以支持 1M/4k=250 条线路，所以可支持的最大电话数为 200*250=50000 部。

由于电话不一定是均匀使用的，所以支持的电话数要少于可支持的最大电话数。

每个符号可表示 2 个比特，故速率为 2400bps

32个符号可用 5 bit 编码，所以 1200 波特率可传输 6000 bps

4 kHz*10+400Hz*9=43600 Hz

一般语音信号不超过3.4kHz≈4khz，采样时间125us，所以每秒8000次采样，满足采样定理。

193bit的帧中用户使用7*24=168bit ,也就是百分比开销为25/193 = 13%。OC-1 的百分比开销为(51.84-49.536)/51.84=3.63%，0C-768的百分比开销为(39813.12-38043.648)/39813.112= 4.44%

根据奈奎斯特定律，4kHz 的每个样值2比特的模拟编码的速率为 24000log_2(4)=16kbps

T1系统每次7bit，240007=56kbps

编码器允许任意相位的模拟信号，并且从中产生一个数字信号。调制解调器只允许调制正弦波

8*(9*86)*8000*3=148.608Mbps

8*(9*86)*8000*3072=152174.592Mbps

594.432+11*9*8*8000=600.768Mbps

对于电路交换网络，延迟为：t=s+x/b+pd

对于包交换网络，延时为：t=x/b+(k-1)p/b+kd

当 s>(k-1)p/b 时， 包交换网络延迟时间短

总数据量为 x+h*x/p，需要 (x+h*x/p)/b 秒来发送；在路由间的传输时间为(k-1)*(p+h)/b；总的时间为 (p+h)x/pb+(p+h)(k-1)/b，p=sqrt(hx/(k-1))时延迟最小

not(A)+not(B)+not(C)=(+3 +1 +1 -1 -3 -1 -1 +1)

(-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1)*A/8=1

(-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1)*B/8=-1

(-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1)*C/8=0

(-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1)*D/8=1

补1：请解释中继器和集线器，并说明它们的功能？

中继器用于信号再生和还原，扩大网络传输距离。集线器实质上是一个多端口的中继器，在网络中只起到信号放大和转发作用，目的是扩大网络的传输范围，不具备信号的定向传送能力，是个共享式设备。

补2：比较光纤和非屏蔽双绞线（UTP）两种传输介质？

与非屏蔽双绞线相比，光纤带宽更大，传输距离更长，抗干扰能力好，但光纤机械强度低，成本高。