免费智能真题库 > 历年试卷 > 网络规划设计师 > 2010年下半年 网络规划设计师 上午试卷 综合知识
  第3题      
  知识点:   传输指标   通道速率的计算
  章/节:   数据通信基础知识       

 
带宽为3KHz的信道,在无噪声条件下传输二进制信号的极限数据率和在信噪比为30dB条件下的极限数据率分别为(2)。该结果说明(3)。
 
 
  A.  结果一样
 
  B.  有噪声时结果更好
 
  C.  无噪声时结果更好
 
  D.  条件不同不可比
 
 
 

 
  第14题    2018年下半年  
   48%
在异步通信中,每个字符包含1位起始位、7位数据位、1位奇偶位和2位终止位,每秒钟传送200个字符,采用QPSK调制,则码元速率为(&n..
  第32题    2011年下半年  
   29%
在以太网半双工共享式连接中,我们无需流量控制;而在全双工交换式连接中要考虑流量控制,其原因是(32)。
  第12题    2013年下半年  
   54%
设卫星信道的传播延迟为270ms,数据速率为64kb/s,帧长4000比特,采用停等ARQ协议,则信道的最大利用率为(12)。
 
  第2题    2010年下半年  
   45%
带宽为3KHz的信道,在无噪声条件下传输二进制信号的极限数据率和在信噪比为30dB条件下的极限数据率分别为(2)。该结果说明(3)。
  第10题    2018年下半年  
   57%
若信息码字为111000110,生成多项式G(x)=x5+x3+x+1,则计算出的CRC校验码为(   )。
  第7题    2010年上半年  
   61%
802.11n标准规定可使用5.8GHz频段。假定使用的下限频率为5.80GHz,则为了达到标准所规定的300Mbps数据率,使用单信道条件下,其上..
   知识点讲解    
   · 传输指标    · 通道速率的计算
 
       传输指标
        在数据通信中,传输指标主要有传输速率、误码率、误位率、信道带宽、信道容量、时延、传播时延带宽积和往返时延等。
               传输速率
               传输速率是指数据在信道中传输的速度。可以用码元传输速率和信息传输速率两种方式来描述。
               码元是在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一位二进制数字。这样的时间间隔内的信号称为二进制码元,而这个间隔被称为码元长度。码元传输速率又称为码元速率或传码率。码元速率又称为波特率,每秒中传送的码元数。若数字传输系统所传输的数字序列恰为二进制序列,则等于每秒钟传送码元的数目,而在多电平中则不等同。单位为“波特/秒”,常用符号Baud/s表示。
               信息传输速率即位率,位/秒(b/s),表示每秒中传送的信息量。
               设定码元传输速率为RB,信息速率Rb,则两者的关系如下:
               Rb=RB×log2M
               其中,M为采用的进制。例如,对于采用十六进制进行传输信号,则其信息速率就是码元速率的4倍;如果数字信号采用四级电平即四进制,则一个四进制码元对应两个二进制码元(4=22)。
               误码率和误位率
               在多进制系统中,误码率是指码元在传输过程中,错误码元占总传输码元的概率。设定误码率用Pe表示:
               
               在二进制系统中,误位率是指在信息传输过程中,错误的位数占总传输的位数的概率。设定误位率用Pb表示:
               
               信道带宽与信道容量
               信道带宽是指信道中传输的信号在不失真的情况下所占用的频率范围,即信道频带,用赫兹Hz表示,信道带宽是由信道的物理特性所决定的。
               信道容量是指单位时间内信道上所能传输的最大位数,用位/秒表示。
               数据传输速率是指每秒钟所传输的二进制位数,用位/秒表示。设定T为发送一位所需要的时间,则二进制数据传输速率S=1/T
               时延
               时延(Delay)是指一个报文或分组从一个网络(或一条链路)的一端传送到另一端所需的时间。时延是由以下几个不同的部分组成的。
               (1)传播时延。传播时延是从一个站点开始发送数据到目的站点开始接收数据所需要的时间。传播时延的计算公式是
               
               信号在物理媒体中传输时间是变化的。例如,电磁波在光纤、微波信道中的传播速度为每秒300 000km,而在一般电缆中的速度约为光速的2/3。
               (2)发送时延。发送时延是发送数据所需要的时间,即从一个站点开始接收数据到数据接收结束所需要的时间。发送时延的计算公式是
               
               (3)处理时延/排队时延。处理时延是数据在交换节点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。处理时延的重要组成部分是排队时延。排队时延是数据在交换结点等候发送在缓存的队列中排队所经历的时延。
               (4)总时延。数据经历的总时延就是以上三种时延之和,即
               总时延=传播时延+发送时延+排队时延
               传播时延带宽积
               网络性能的两个度量传播时延和带宽相乘,就得到另一个很有用的度量:传播时延带宽积。它的计算公式如下:
               传播时延带宽积=传播时延×带宽
               链路的时延带宽积又称为以位为单位的链路长度。
               往返时延
               在计算机网络中,往返时延也是一个重要的性能指标,表示从发送端发送数据开始,到发送端收到来自接收端的确认,总共经历的时延。
 
       通道速率的计算
        在数据通信技术中,人们一方面通过研究新的传输媒介来降低噪声的影响;另一方面则是研究更先进的数据调制技术,以更加有效地利用信道的带宽。因此,这也就引出了一个非常重要的知识点:计算信道的数据速率。信道的数据速率计算公式如下图所示。
        
        信道的数据速率计算公式
        从上图中,可以看出在计算信道的数据速率时有两种考虑,一是考虑噪声;二是考虑理想传输。
               香农理论
               香农理论描述了有限带宽、有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽、信号噪声功率比(简称信噪比,S/N)之间的关系。
               在使用香农理论时,由于信噪比的比值通常太大,因此通常使用分贝数(dB)来表示:
               dB=10×log10(S/N)
               例如,S/N=1000时,用分贝表示就是30dB。如果带宽是3kHz,则这时的极限数据速率就应该是
               C=3000×log10(1+1000)≈3000×9.97≈30kb/s
               对于有噪声的信道中,用误码率来表示传输二进制位时出现差错的概率(出错的位数/传送的总位数),通常的要求是小于10-6
               奈奎斯特定理
               奈奎斯特定理(也称为奈式定理):如果一个任意的信号通过带宽为H的低通滤波器,那么每秒采样2H次就能完整地重现通过这个滤波器的信号。以每秒高于2H次的速度对此线路采样是无意义的,其高频分量已经被滤波器滤除,无法恢复。
               该定理的表达很简单,即B=2W。
               在计算时,最关键的在于理解码元和位的转换关系。码元是一个数据信号的基本单位,而位是一个二进制位,一位可以表示两个值。因此,如果码元可取两个离散值,则只需一位表示;若可取4个离散值,则需要两位来表示。
               码元有多少个不同种类,取决于其使用的调制技术。关于调制技术的更多细节参见后面的知识点,下表所示为常见的调制技术所携带的码元数。
               
               调制技术与码元数
               要注意的是,这两种算法得出的结论是不能够直接比较的,因为它们的假设条件不同。在香农定理中,实际上也考虑了调制技术的影响,但由于高效的调制技术往往也会使出错的可能性更大,因此也会有一个极限,而香农的计算方式就是不管采用什么调制技术。另外,再次一提的是,信道本身也会带来延迟,通常电缆中的传播速度是光速(300m/μs)的2/3,即200m/μs左右;而且根据距离不同也会增加延迟的值。
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