計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理公式及計(jì)算題

1、計(jì)算題:1、設(shè)信道帶寬為3400Hz，采用PCM編碼，采樣周期為125b/s, 每個(gè)樣本量化為128個(gè)等級，則信道的數(shù)據(jù)速率為？2、 在一個(gè)帶寬為3KHz,沒有噪聲的信道,傳輸二進(jìn)制信號(hào)時(shí)能夠達(dá)到的極限數(shù)據(jù)傳輸率為_.一個(gè)帶寬為3KHz,信噪比為30dB的信道,能夠達(dá)到的極限數(shù)據(jù)傳輸率為_,上述結(jié)果表明_.根據(jù)奈奎斯特第一定理,為了保證傳輸質(zhì)量,為達(dá)到3Kbps的數(shù)據(jù)傳輸率要的帶寬為_,在一個(gè)無限帶寬的無噪聲信道上,傳輸二進(jìn)制信號(hào),當(dāng)信號(hào)的帶寬為3KHz時(shí),能達(dá)到的極限數(shù)據(jù)率為_Kbps.3、 設(shè)有3路模擬信號(hào)，帶寬分別為2kHz.4kHz,2kHz,8路數(shù)字信號(hào)，數(shù)據(jù)率都為7200bps，當(dāng)

2、采用TDM方式將其復(fù)用到一條通信線路上，假定復(fù)用后為數(shù)字傳輸，對模擬信號(hào)采用PCM方式量化級數(shù)為16級，則復(fù)用線路需要的最小通信能力為？ 4、 若要在采用兩種物理狀態(tài)傳輸?shù)?0Kbps信道上傳輸1.544Mbps的T1載波，問信道的信噪比至少要多少？5、 某調(diào)制解調(diào)器同時(shí)使用幅移鍵控和相移鍵控,采用0,兀/2,兀和3/2兀四種相位,每種相位又都有兩個(gè)不同的幅值,問在波特率為1200的情況下數(shù)據(jù)速率是多少?6、 采用每種相位各有兩種幅度的帶寬為8KHz的無噪信道上傳輸數(shù)字信號(hào)，若要達(dá)到64Kbps的數(shù)據(jù)速率，PAM調(diào)制方法 至少要多少種不同的相位？7、 信道帶寬為3KHz，信噪比為30db，則每

3、秒能發(fā)送的比特?cái)?shù)不會(huì)超過多bps?8、帶寬為4KHz,如果有8種不同的物理狀態(tài)表示數(shù)據(jù),信噪比為30dB.那么按奈氏準(zhǔn)則和香農(nóng)定理計(jì)算,分別計(jì)算其最大限制的數(shù)據(jù)傳輸速率9、設(shè)利用12MHz的采樣頻率對信號(hào)進(jìn)行采樣，若量化級為4，試計(jì)算出在無噪聲信道中的數(shù)據(jù)傳輸速率和所需的信道帶寬。（要求寫出計(jì)算過程）10、對于帶寬為6MHz的信道，若用4種不同的狀態(tài)來表示數(shù)據(jù)，在不考慮熱噪聲的情況下，該信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率是多少？11、數(shù)據(jù)速率為1200bps,采用無校驗(yàn)、1位停止位的異步傳輸，問1分鐘內(nèi)最多能傳輸多少個(gè)漢字（雙字節(jié)）？ 12、信源以字節(jié)(8比特)為單位傳輸數(shù)據(jù)，若數(shù)據(jù)速率為B(bps),對

4、下列兩種情況分別計(jì)算有效數(shù)據(jù)傳輸速率：13、調(diào)制解調(diào)器的傳輸速率為4800bps，并采用1位起始位，1位停止位，1位奇偶校驗(yàn)位的異步傳輸模式，求傳輸2400個(gè)漢字所需要的時(shí)間。(要求寫出計(jì)算過程)14、調(diào)制解調(diào)器采用1位起始位，1位停止位，無奇偶校驗(yàn)位的異步傳輸模式，一分鐘傳輸7200個(gè)漢字，至少達(dá)到多大傳輸速率15、在一個(gè)數(shù)字信道上，數(shù)字脈沖信號(hào)的寬度833*10-6，采用四象調(diào)制法，信道傳輸速率是多少？16、一條600Kb的消息要在20秒內(nèi)發(fā)出，信道寬度3KHZ，信噪比20dB,信道是否能完成工作，不能，信噪比要調(diào)成多少？課后習(xí)題4 控制字符 SYN的 ASCII 碼編碼為 0010110

5、,請畫出 SYN的 FSK、NRZ、曼徹斯特編碼與差分曼徹斯特編碼等四種編碼方法的信號(hào)波形。 a)不歸零碼(NRZ) b) 曼徹斯特碼 c) 差分曼徹斯特碼 FSK頻移鍵控用兩段頻率不同的波來表示0和15 對于脈沖編碼制 PCM 來說，如果要對頻率為 600Hz的某種語音信號(hào)進(jìn)行采樣，傳送 PCM 信號(hào)的信道帶寬為 3KHz，那么采樣頻率 f取什么值時(shí)，采樣的樣本就可以包含足夠重構(gòu)原語音信號(hào)的所有信息。 根據(jù)采樣定理，只要采樣頻率大于等于有效信號(hào)最高頻率或其帶寬的兩倍，則采樣值便可包含原始信號(hào)的全部信息，利用低通濾波器可以從這些采樣中重新構(gòu)造出原始信號(hào)。 所以Fs（= 1/Ts ） 2Fmax

6、 f=2*600Hz=1200Hz 9、考慮一條長度為 50Km 的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路，對一個(gè) 100 字節(jié)的分組，帶寬為多大時(shí)其傳播延遲（速度為 2*108m/s）等于發(fā)送延遲？對于 512 字節(jié)的分組，情況又如何？ 10、計(jì)算下列情況的時(shí)延（從第一個(gè)比特發(fā)送到最后一個(gè)比特接收） ： （a）在通路上有1個(gè)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換機(jī)的1Gbps以太網(wǎng)，分組大小是5000位。假定每條鏈路引入10微妙的傳播延遲，并且交換機(jī)在接收完分組之后立即重發(fā)。（b）跟（a）的情況類似，但有3個(gè)交換機(jī)。（c）跟（a）的情況相同，但假定交換機(jī)實(shí)施“直通”交換：它可以在收到分組的開頭128位后就重發(fā)分組。 11、假設(shè)在地球和一個(gè)火星探

7、測車之間架設(shè)了一條 128Kbps 的點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路，從火星到地球的距離(當(dāng)它們 離得最近時(shí))大約是 55gm，而且數(shù)據(jù)在鏈路上以光速傳播，即 3*108m/s。 12、下列情況下假定不對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，對于(a)(d)，計(jì)算實(shí)時(shí)傳輸所需要的帶寬: 四章 數(shù)據(jù)鏈路層公式一:編碼效率R=k/n=k/(k+r) k是碼字中的信息位長度，r是外加的冗余位長度，n是編碼后的碼字長度，編碼效率越高，信道有效利用率越高。T(X)/G(X)=Q(X) Q(X)=0則傳輸無錯(cuò)誤，否則有錯(cuò)誤補(bǔ)充題1、 HDLC傳輸25個(gè)漢字，幀中信息位占多少字節(jié)，總幀長多少字節(jié)？6題。若窗口序號(hào)位數(shù)為3,發(fā)送窗口尺寸為2,采用GO

8、-BACK-N法,請畫出由初始態(tài)出發(fā)相繼下列事件發(fā)生時(shí)的發(fā)送及接收窗口圖.發(fā)送幀0,發(fā)送幀1,接收幀0,接收確認(rèn)幀0,發(fā)送幀2,幀1接收出錯(cuò),幀1確認(rèn)超時(shí),重發(fā)幀1,接收幀1,發(fā)送幀2,接收確認(rèn)幀1.7題。 若BSC幀數(shù)據(jù)段中出現(xiàn)下列字符串：問字符填充后的輸出是什么?“9題用BSC規(guī)程傳輸一批漢字，若已知采用不帶報(bào)頭的分塊傳輸，而且最大報(bào)文塊長為129字節(jié)，共傳輸了5幀，其中最后一塊報(bào)文長為101字節(jié)。問每個(gè)報(bào)文最多能傳多少漢字?這批數(shù)據(jù)報(bào)共有多少漢字? 1）要發(fā)送的數(shù)據(jù)為1011001001001011。采用CRC的生成多項(xiàng)式是G(x)=x8+x2+x+1 100000111。試求應(yīng)添加在數(shù)

9、據(jù)后面的余數(shù)。數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后一個(gè)1變成了0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)？若數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后兩個(gè)1都變成了0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)？答：。八章 局域網(wǎng)技術(shù)公式一:ALOHA性能P1591、 穩(wěn)定狀態(tài)下，吞吐量與網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的關(guān)系S=GP,P是成功發(fā)送一個(gè)幀的概率S是吞吐量，單位幀時(shí)內(nèi)系統(tǒng)成功發(fā)送新產(chǎn)生數(shù)據(jù)幀的平均數(shù)量，0<=S<=1G是網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，單位幀時(shí)內(nèi)系統(tǒng)發(fā)送的所有數(shù)據(jù)幀的平均數(shù)量，包括成功和重發(fā)的幀，負(fù)載較大時(shí)G>S,負(fù)載較小時(shí)，G約等于S2、純ALOHA，2t時(shí)間內(nèi)只有一個(gè)幀發(fā)送的概率，即幀成功發(fā)送的概率P=e-2G e=  2.7182813、系統(tǒng)吞吐量S=G e-

10、2G,G=0.5時(shí)，Smax=1/(2e)約等于0.1844、時(shí)分ALOHA,t時(shí)間內(nèi)只有一個(gè)數(shù)據(jù)幀的概率，即幀成功發(fā)送的概率P=e-G 3、系統(tǒng)吞吐量S=G e-G,G=0.5時(shí)，Smax=1/e約等于0.368公式二時(shí)隙時(shí)間和最小幀長度公式P1641、時(shí)隙時(shí)間=2S/0.7C+2tPHY S是兩節(jié)點(diǎn)最大間距 C是光速 0.7C是電信號(hào)在介質(zhì)上傳輸速率是個(gè)常量 光速是30萬公里每秒，所以0.7C約等于200米/微秒。tPHY在物理層的處理延遲。因此爭用時(shí)隙長度是網(wǎng)絡(luò)上最大傳播延遲的兩倍2、時(shí)隙時(shí)間=Lmin/R R是傳輸速率 Lmin是最小幀長度3、最小幀長度=（2S/0.7C+2tPHY

11、）*R公式三沖突檢測時(shí)間和最小幀長度公式1、基帶總線，沖突檢測時(shí)間是網(wǎng)絡(luò)上任意兩節(jié)點(diǎn)之間最大傳播時(shí)延的兩倍2、寬帶總線，沖突檢測時(shí)間是網(wǎng)絡(luò)上任意兩節(jié)點(diǎn)之間最大傳播時(shí)延的4倍3、CSMA/CD最小幀長度=2S/200*R公式四環(huán)的比特長度公式P1771、環(huán)的比特長度=信號(hào)傳播時(shí)延*數(shù)據(jù)傳輸速率+接口延遲位數(shù)=環(huán)路介質(zhì)長度*5（微秒/公里）*數(shù)據(jù)傳輸速率+接口延遲位數(shù) 5（微秒/公里）是信號(hào)傳播速率200（米/微秒）的倒數(shù)。 1比特長度=1/200(米/微秒)=5（微秒/公里）公式五傳播延時(shí)和傳輸延時(shí)的關(guān)系1、傳播延時(shí)從一個(gè)節(jié)點(diǎn)開始發(fā)送數(shù)據(jù)到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)開始接受數(shù)據(jù)所需時(shí)間，傳播延時(shí)（微秒）=兩節(jié)點(diǎn)

12、的距離（米）/信號(hào)傳播速率（200米/微秒）2、傳輸延時(shí)指數(shù)據(jù)幀從一個(gè)節(jié)點(diǎn)開始發(fā)送到該數(shù)據(jù)幀發(fā)送完畢所需時(shí)間，傳輸延時(shí)（秒）=數(shù)據(jù)幀長度（比特）/數(shù)據(jù)傳輸速率（bps）3、傳輸延時(shí)至少是傳播延時(shí)的兩倍4、數(shù)據(jù)幀從一個(gè)站點(diǎn)開始發(fā)送,到該數(shù)據(jù)被另一個(gè)站點(diǎn)全部接收，所需的總時(shí)間等于數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延+信號(hào)傳播時(shí)延一萬個(gè)站點(diǎn)在競爭使用每一時(shí)分ALOHA通道。如果每個(gè)站平均每個(gè)小時(shí)做 18次請求。信道時(shí)隙是125us。總的通道負(fù)載約為多少？N個(gè)站點(diǎn)共享56K 的純ALOHA信道。每個(gè)站點(diǎn)平均每100秒輸出一個(gè)1000 bit的幀，即使前一個(gè)幀還沒有發(fā)送完也依舊進(jìn)行（假設(shè)站點(diǎn)都有緩存）。N的最大值是多少？ 標(biāo)準(zhǔn)

13、10MBPS802。3LAN的波特率是多少？11題。一個(gè)1km長的10Mb/s 的CSMA/CD局域網(wǎng)（不是802.3），其傳播速度等于每微秒200米。數(shù)據(jù)幀的長度是256bit，其中包括用于幀頭、檢驗(yàn)和以及其他開銷的32bit。傳輸成功后的第一個(gè)時(shí)隙被留給接受方，用來捕獲信道并發(fā)送一個(gè)32bit的確認(rèn)幀。假定沒有沖突發(fā)生，有效數(shù)據(jù)率（不包括開銷）是多少？14題。長1Km、10Mbps的基帶總線LAN,信號(hào)傳播速度為200M/s,試計(jì)算:1000比特的幀從發(fā)送開始到接收結(jié)束的最大時(shí)間是多少?若兩相距最遠(yuǎn)的站點(diǎn)在同一時(shí)刻發(fā)送數(shù)據(jù),則經(jīng)過多長時(shí)間兩站發(fā)現(xiàn)沖突?練習(xí)：某CSMA/CD基帶總線網(wǎng)長度為

14、1000m，信號(hào)傳播速度為200m/s,假如位于總線兩端的站點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)發(fā)生了沖突,試問: 該兩站間信號(hào)傳播延遲時(shí)間是多少? 最多經(jīng)過多長時(shí)間才能檢測到?jīng)_突?15題。100個(gè)站點(diǎn)的時(shí)槽環(huán)，任意兩站間的平均距離為10m,數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps,信號(hào)傳播速度為200m/us,若每個(gè)站引入1位延遲,試計(jì)算：兩站間鏈路的位長度為多少位？整個(gè)環(huán)路的有效位長度為多少位？此環(huán)上最多允許有幾個(gè)37位長的時(shí)槽？ 16題。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸速率為5Mbps,傳播速度為200m/us時(shí)，令牌環(huán)接口中的一個(gè)比特時(shí)延等價(jià)于多少米的電纜？17題。長1Km、10Mbps、50個(gè)站點(diǎn)的令牌環(huán)，每個(gè)站引入1位延遲，信號(hào)傳播速度為200m/us,令牌長8位，數(shù)據(jù)幀最大長度為256（包括32位開銷），確認(rèn)在數(shù)據(jù)幀捎帶，問該環(huán)不包括開銷的有效數(shù)據(jù)速率為多少？ 18題。長10Km、16Mbps、100個(gè)站點(diǎn)的令牌環(huán)，每個(gè)站引入1位延遲，信號(hào)傳播速度為200m/us。問：該環(huán)上1位的延遲相當(dāng)于多少米長度