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

4.

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

6.

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

18.

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。

22.

每个符号可表示 2 个比特,故速率为 2400bps

23.

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

25.

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

26.

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。

27.

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%

28.

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

30.

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

34.

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

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

36.

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

38.

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

39.

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

44.

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

46.

(-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。