网工 错题整理03

差分曼彻斯特编码

差分曼彻斯特编码属于一种双相码,中间电平只起到定时的作用,不用于表示数据。信号开始时有电平变化则表示0,没有电平变化则表示1。 题目的第一位信号波形没有前信号波形比较,因此无法判断图形表示0还是1,只需要判断后面6位图形代表的数字含义即可。后6位差分曼彻斯特编码的信号波形表示的数据是111011,所以选项为D

差分曼彻斯特编码:比特流之间电位无变化代表1,有变化代表0。

这里如果答案是B 第1位和第2位之间电位无变化,如果第1位为1;那么第2位也是1 所以答案不成立。

曼彻斯特编码

是一种同步时钟编码技术。通过电平的高低转换来表示“0”或“1”,每一位的中间有一个跳变的动作,这个动作既作时钟信号,又作数据信号,但因为每一个码元都被调成两个电平,所以数据传输速率只有调制速率的1/2,其编码效率为50%。常用于局域网传输!

与差分曼彻斯特编码的区别

差分曼彻斯特编码,它在每个时钟位的中间都有一次跳变,传输的是”1″还是”0″,是在每个时钟位的开始有无跳变来区分的。

曼彻斯特编码是一个比特位占时钟周期的一半,当传输”1″时,在时钟周期的前一半为高电平,后一半为低电平;

线路速率与传输耗时

局域网上相距2km的两个站点,采用同步传输方式以10Mb/s的速度发送150000字节大小的IP报文。假定数据帧长为1518字节,其中首部为18字节;应答帧为64字节。若收到对方的应答帧后立即发送下一帧,则传送该文件花费的总时间为(1)ms(电路传播速率为200m/μs,线路有效速率为(2)Mb/s。

  1. 总时间计算:
    • 发送一个数据帧的时间 = 数据帧长度 / 速度 = (1518 +64) 字节 / (10 Mb/s) = 1582字节 / (10 * 10^6 b/s) = 1582*8bit/10*10^6= 1.2656ms=1265.6us。
    • 应答帧的往返时间 = 2 * 距离 / 传播速率 = 2 * 2000 m / (200 m/μs) = 20 μs。
    • 因此,总的发送时间 = 数据帧数量 * (发送一个数据帧的时间 + 应答帧的往返时间)。
      • 数据帧数量 = 文件大小 / 每个数据帧包含的有效数据量 = 150000 字节 / (1518 – 18) 字节/帧 = 100帧。
      • 因此,总的发送时间 = 100 * (1265.6 μs + 20 μs) ≈ 128560 μs = 128.56 ms。
  2. 线路有效速率计算:
    • 线路有效速率 = 传送1500字节所占用的时间/传送一帧的总时间*带宽[(1500*8bit)/10Mbs]/1285.6us*10Mbs=0.0012s/1285.6us*10Mbs=0.000933(us)*10Mb/s=0.933s*10Mb/s=9.33Mb/s

所以,传送该文件花费的总时间为128.56 ms,线路有效速率为9.33 Mb/s(答案貌似错误)。

编码

1000BASE-T的最大网段长度是(),为了提高编码效率,采用了()编码方式。

1000Base-T,采用非屏蔽双绞线,最大网段是100米。

由于千兆以太网的速率要求高,因此相应的线缆的长度也就缩短了,而且采用了一种新的基于光纤信道的编码方案:PAM5。

香农与奈奎斯特定律

有噪声的情况下根据香农公式C=B(带宽)*log(1+s/n);

无噪声的情况下根据奈氏定理计算最大传输速率C=2W*logN=B*logN (其中B是波特率、W是带宽、N是码元种类)

电话信道的频率为0-4kHz,若信噪比为30dB,该电话信道的容量为(1),要达到该容量,至少需要(2)个信号状态。(先使用香农公式计算速率,再使用奈氏定理计算码元种类)

用香农定理通道容量=Wlog2(1+S/N),又因为信噪比=10log10(S/N),1dB=10*logS/N 所以30dB 计算出S/N=1000,所以通道容量≈40Kbps,而回到奈奎斯特定律,通道的最大容量=2Wlog2(N),算出N=32。

香农公式表述了在给定带宽 B 和信噪比 S/N 的情况下,无差错传输信息的最大速率 C,单位是比特每秒 (bps)。公式如下:

CDMA码片序列

假设CDMA发送方在连续两个时隙发出的编码为:+1-1+1-1+1-1-1-1+1-1-1-1+1+1+1+1,发送方码序列列为+1-1+1-1-1,则接收方解码后的数据应为(25)

假定在一个CDMA系统中,两个发送方发送的信号进行叠加,发送方1和接收方1共享的码片序列为:(1, 1, 1, -1, 1, -1, -1, -1),发送方2和接收方2共享的码片序列为:(-1, 1, 1, 1, -1, 1, 1, 1)。假设发送方1和发送方2发送的两个连续bit经过编码后的序列为:(2, 0, 2, 0, 2, -2, 0, 0),(0, -2, 0, 2, 0, 0, 0, 2, 2),则接收方1接收到的两个连续bit应为( )。

千兆和万兆以太网最小帧长

传统以太网采用CSMA/CD控制方式,规定帧长最短64字节,最长1518字节,发展到千兆以太网,因为速率提高,如果维持帧的最短帧长不变,则CSMA/CD就会出错,因此将帧的最短帧长调整为512字节,万兆以太网保持了帧长与千兆以太网一致,且不再使用CSMA/CD。

CRC 校验码

信息位为10100110,生成多项式为f(x)=x^5+x^4+x+1,则得到的CRC码为(29)

x^5+x^4+x+1 多项式系数为110011,信息们后加5个0 得到1010011000000 除以多项式系数110011得到的余数就是CRC校验码110000

传输延迟

本题考查的是关于数据传输的基本时间计算,这里要特别注意的是题干直接给出了链路的传播速率,因此不要使用我们平常记住的信号传输速度的常数。

数据传输时间=信号的传输时延+传播时延;由于在原目的节点中间存在有2个路由器,每个路由器都会使用存储转发的方式转发数据,因此在这三段链路上,数据会被发送三次。由于三段链路的总距离为503km,因此这三段链路的传播时延是:503*10^3m/3*10^8m/s=167.67*10^(-5)s=0.00168s

而三次传输因为其链路速率不同,所以三次传输的时间也各不相同,可以由数据长度/链路速率计算得出,三次传输延时的时间是:16000b/10*10^6b/s+16000b/1*10^6b/s+16000b/100*10^6b/s=0.01776s

总延迟=传播时延+传输时延=0.00168s+0.01776s≈0.019s

Massive MIMO 技术

在5G技术中,用于提升接入用户数的关键技术是 Massive MIMO (大规模多输入多输出)。

Massive MIMO是一种天线技术,它在基站侧使用大量的天线阵列来同时服务多个用户。通过空分复用(SDMA – Space Division Multiple Access),Massive MIMO能够在相同的频谱资源上为多个用户提供独立的数据流,从而极大地增加了系统的容量和频谱效率。这种技术不仅提升了接入用户数,还改善了网络的整体性能,包括数据传输速率和延迟。

Massive MIMO的工作原理包括:

  • 利用波束赋形技术,形成窄波束来集中能量向特定用户发送信号,减少了干扰并提高了信号强度。
  • 在空间维度上实现了多用户的复用,即在同一时间和频率资源上服务多个用户。
  • 提升了频谱效率,因为可以更有效地利用有限的频谱资源。

因此,Massive MIMO是5G技术中一项重要的创新,它有助于满足5G网络对于高密度用户连接的需求。

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