第一章

1-10 試在下列條件下比較電路交換和分組交換。要傳送的報文共x(bit)，從源站到目的站共經過k 段鏈路，每段鏈路的傳播時延為d(s)，數據率為C(bit/s)。在電路交換時電路的建立時間為s(s)。在分組交換時分組長度為p(bit)，且各結點的排隊等待時間可忽略不計。問在怎樣的條件下，分組交換的時延比電路交換的要小？

電路交換：s+x/c+kd

分組交換：(k-1)p/c

答：對電路交換，當t=s 時，鏈路建立；當t=s+x/C，發送完最后一bit；當t=s+x/C+kd，所有的信息到達目的地。對分組交換，當t=x/C， 發送完最后一bit；為到達目的地，最后一個分組需經過k-1 個分組交換機的轉發，每次轉發的時間為p/C，所以總的延遲= x/C+(k-1)p/C+kd所以當分組交換的時延小于電路交換x/C+(k-1)p/C+kd＜s+x/C+kd 時，(k-1)p/C＜s

1-11 在上題的分組交換網中，設報文長度和分組長度分別為x 和(p+h)( bit)，其中p 為分組的數據部分的長度，而h 為每個分組所帶的控制信息固定長度，與p 的大小無關。通信的兩端共經過k 段鏈路。鏈路的數據率為b(bit/s)，但傳播時延和結點的排隊時間均可忽略不計。若打算使總的時延為最小，問分組的數據部分長度p 應取為多大？

答：分組個x/p，傳輸的總比特數：(p+h)x/p源發送時延：(p+h)x/pb最后一個分組經過k-1 個分組交換機的轉發，中間發送時延：(k-1)(p+h)/b總發送時延D=源發送時延+中間發送時延D=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b令其對p 的導數等于0，求極值。

1-17 收發兩端之間的傳輸距離為1000km，信號在媒體上的傳播速率為2.3×108 。試計算以下兩種情況的發送時延和傳播時延：(1) 數據長度為107bit，數據發送速率為100kbit/s，傳播距離為1000km，信號在媒體上的傳播速率為2×108m/s。(2) 數據長度為103bit，數據發送速率為1Gbit/s，傳輸距離和信號在媒體上的傳播速率同上。

答：(1)：發送延遲=107/(100×1000)=100s 傳播延遲=1000×1000/(2×108)=5×10-3s=5ms (2)：發送延遲=103/(109)=10-6s=1us傳播延遲=1000×1000/(2×108)=5×10-3s=5ms

1-19、長度為100 字節的應用層數據交給運輸層傳送，需加上20 字節的TCP 首部。再交給網絡層傳送，需加上20 字節的IP 首部。最后交給數據鏈路層的以太網傳送，加上首部和尾部18 字節。試求數據的傳輸效率。若應用層數據長度為1000 字節，數據的傳輸效率是多少？

答：數據長度為100 字節時

傳輸效率=100/(100+20+20+18)=63.3%

數據長度為1000 字節時，

傳輸效率=1000/(1000+20+20+18)=94.5%

第二章

2-07 假定某信道受奈氏準則限制的最高碼元速率為20000 碼元/秒。如果采用振幅調制，把碼元的振幅劃分為16 個不同等級來傳送，那么可以獲得多高的數據率(b/s)？

答：80000

2-09 用香農公式計算一下：假定信道帶寬為3100Hz，最大信息傳輸速率為35kb/s，那么若想使最大信息傳輸速率增加60%。問信噪比S/N 應增大到多少倍？如果在剛才計算出的基礎上將信噪比S/N 再增大到10 倍，問最大信息傳輸速率能否再增加20%？

答：奈氏準則：每赫帶寬的理想低通信道是最高碼元傳輸速率是每秒2 個碼元。香農公式則表明了信道的帶寬或信道中的信噪比越大，則信息的極限傳輸速率就越高。根據香農公式，計算信道的極限信息傳輸速率C 為：C=Wlog2(1+S/N)b/s;根據公式，可以計算出，信噪比S/N應增大到100 倍。如果在此基礎上將信噪比S/N 再增大10 倍，最大信息速率只能再增加18.5%左右。

2-16 共有4 個站進行碼分多址CDMA 通信。4 個站的碼片序列為：

A：( -1 –1 –1 +1 +1 –1 +1 +1) B：( -1 –1 +1 -1 +1 +1 +1 -1)

C：( -1 +1 –1 +1 +1 +1 -1 -1) D：( -1 +1 –1 –1 -1 –1 +1 -1)

現收到這樣的碼片序列：(-1 +1 –3 +1 -1 –3 +1 +1)。問哪個站發送數據了？發送數據的站發送的1 還是0？

答：S·A=(＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1)／8=1， A 發送1

S·B=(＋1－1－3－1－1－3＋1－1)／8=－1， B 發送0

S·C=(＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1)／8=0， C 無發送

S·D=(＋1＋1＋3－1＋1＋

總結

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