Компьютерные сети. 6-е изд.

4. Необходимо передать последовательность снимков экрана компьютера по оптоволоконному кабелю. Разрешение экрана составляет 3840 × 2160 пикселей, каждый из которых занимает 24 бита. Какая скорость передачи данных потребуется при частоте 60 снимков экрана в секунду?

5. На илл. 2.5 полоса частот слева уже, чем остальные. Почему?

6. Сегодня операции, выполняемые цифровыми компьютерами, реализуются с помощью электрических сигналов. Как бы изменилась цифровая связь, если бы их удалось эффективно реализовать с помощью лазера? Почему современные компьютеры так не работают?

7. Радиоантенны зачастую работают наилучшим образом, если их диаметр равен длине радиоволны. Диаметр обычной антенны варьируется от 1 см до 1 м. Какому диапазону частот это соответствует?

8. Многолучевое замирание максимально, если расхождение двух лучей по фазе составляет 180 градусов. При какой разности путей достигается максимальное замирание для соединения 1 ГГц длиной 100 км?

9. Лазерный луч 1 мм шириной нацелен на датчик 1 мм шириной, расположенный на расстоянии 100 м на крыше здания. При каком угловом отклонении (в градусах) луч промахнется мимо датчика?

10. Вычислите коэффициенты Фурье для функции f(t) = t (0 ≤ t ≤ 1).

11. Двоичный сигнал на частоте 5 ГГц посылается по каналу с соотношением сигнал/шум в 40 дБ. Какова минимальная верхняя граница максимальной скорости передачи данных? Поясните свой ответ.

12. Измерения канала 3 кГц без помех берутся каждую миллисекунду. Какова максимально возможная скорость передачи данных? Как изменится максимальная скорость передачи данных, если канал зашумлен с соотношением сигнал/шум в 30 дБ?

13. Справедлива ли теорема Найквиста для высококачественного одномодового оптоволоконного кабеля или только для медных проводов?

14. Ширина телевизионных каналов составляет 6 МГц. Сколько бит в секунду можно отправить по такому каналу при использовании четырехуровневых цифровых сигналов? Предполагается, что канал не зашумлен.

15. Какова максимально достижимая скорость передачи данных при отправке двоичного сигнала по каналу 3 кГц с соотношением сигнал/шум в 20 дБ?

16. По каналу с кодированием 4B/5B отправляются данные со скоростью 64 Мбит/с. Какова минимальная полоса пропускания, используемая этим каналом?

17. На квадратурной диаграмме все точки лежат на горизонтальной оси. Какая модуляция при этом используется?

18. Может ли станция, использующая QAM-64, отправлять 3 бита на символ? Поясните почему.

19. Какова минимальная полоса пропускания, необходимая для достижения скорости передачи данных в B бит/с, если сигнал передается с помощью NRZ, MLT-3 или манчестерского кодирования? Поясните свой ответ.

20. Докажите, что при кодировании данных 4B/5B при помощи NRZI тактовые переходы будут происходить по крайней мере через каждые четыре бита.

21. В квадратурной диаграмме модема, аналогичной представленной на илл.. 2.17, точки данных находятся на следующих координатах: (1, 1), (1, –1), (–1, 1) и (–1, –1). Какой скорости (в битах в секунду) может достичь модем с такими параметрами при 1200 символов/с?

22. Сколько частот использует полнодуплексный модем QAM-64?

23. Десять сигналов, требующих по 4000 Гц каждый, мультиплексируются в единый канал с помощью FDM. Какая минимальная полоса пропускания необходима для этого мультиплексированного канала? При этом ширина защитных полос частот составляет по 400 Гц.

24. Пусть A, B и C одновременно передают биты 0 с помощью CDMA-системы с последовательностью элементарных сигналов с илл. 2.22 (а). Какая последовательность элементарных сигналов получится в итоге?

25. При обсуждении ортогональности последовательностей элементарных сигналов CDMA мы утверждали, что если S · T = 0, то и S · = 0. Докажите это утверждение.

26. Рассмотрим свойство ортогональности последовательностей элементарных сигналов CDMA с другой стороны. Каждая пара битов из двух последовательностей может совпадать или не совпадать. Объясните свойство ортогональности с точки зрения совпадения/несовпадения битов.

27. Приемник CDMA получает следующие элементарные сигналы: (–1 +1 –3 +1 –1 –3 +1 +1). Предположим, что исходные последовательности представлены на илл. 2.22 (а). Какие станции осуществляли передачу и какие биты отправила каждая из них?

28. На илл. 2.22 представлены четыре станции, способные передавать сигналы. Добавим сюда еще четыре станции. Укажите последовательности элементарных сигналов для них.

29. Какова вероятность того, что нормализованное внутреннее произведение двух случайных последовательностей из 128 элементарных сигналов будет равно 1/4 или больше?

30. Как в телефонных (стационарных), так и в телевизионных сетях множество конечных пользователей подключается к одной оконечной станции, головной станции или оптоволоконному узлу. Могут ли эти системы обеспечить большую устойчивость к ошибкам, чем обычные телефонные сети, которые мы обсуждали в главе 1?