計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理計算題及答案

1、4 / 5計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理計算題4，試計算出在無噪聲信道中的數(shù)據(jù)傳輸速率1.設(shè)利用 12MHz 的采樣頻率對信號進(jìn)行采樣，苦量化級為 和所需的信道帶寬。解析：根據(jù) R = 采樣頻率 *log2(N) ；數(shù)據(jù)傳輸率 R =12MHz*log2(4)=24Mbps ； 根據(jù)采樣定律：被采樣信號帶寬 =采樣頻率 /2； 所需信號帶寬 =12MHz/2=6MHz ；2.設(shè)信道帶寬為2400Hz,采用PCM編碼，采樣周期為125us，每個樣本量化為128個等級，則信道的 數(shù)據(jù)速率為？解析：采樣頻率 f = 1/T = 1/0.000125 = 8000Hz傳輸速率 R = F * log2(N) = 56

2、Kbps64Kbps,試計算出所需的無噪聲信道的帶寬和3. 設(shè)信號的采樣量化級為 256，若要使數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到 信號調(diào)制速率。 (要求寫出計算過程 ) 解析：根據(jù)奈圭斯特公式 C = 2H * log2(N)即 64000 = 2H * log2(256)H = 64000/2/8 = 4KHz信號調(diào)制速率 B = 2H即 B = 8000 (baud)4. 有一受隨機(jī)噪聲干擾的信道，其帶寬為4KHz，信噪比為30dB。試求出最大數(shù)據(jù)傳輸速率解析：根據(jù)香農(nóng)公式 C = H * log2(1+S/N)C = 4000 * log2(1+10A(30/10) = 4000 * Iog2(1001

3、)40Kbps5. 假設(shè)使用調(diào)制解調(diào)器，并采用1 位起始位、 1 位停止位、無校驗(yàn)位的異步傳輸模式，在 1 分鐘內(nèi)傳輸7200個漢字(雙字節(jié))，調(diào)制解調(diào)器至少應(yīng)達(dá)到的傳輸速率為多少？解析：一個漢字兩個字節(jié)， 7200個漢字就是 7200*2， 1 個起始位 8個數(shù)據(jù)位 1 們停止位共 10位組成一幀， 求 1 分鐘的傳輸速率，則：(7200*2)*(1+8+1) /60 = 2400bps；6. 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個漢字所需要的時間。 (要求寫出計算過程 )解析：一個漢字兩個字節(jié) .2400個漢字

4、就是 2400*2, 1個起始位 8 個數(shù)據(jù)位 1個奇偶校驗(yàn)位 1 個終止位,一共 11個位組成 1 幀,每幀傳送一個字節(jié) ,那就需：2400*2*11/4800=11 秒7.設(shè)要發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)為10110011，若采用CRC校驗(yàn)方法，生成多項(xiàng)式 XA4+XA3+1，試求出實(shí)際發(fā) 送的二進(jìn)制數(shù)字序列。解析：101100110000/11001余 0100，發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)字序列為 101100110100 8.已知發(fā)送方采用 CRC 校驗(yàn)方法，生成多項(xiàng)式 XA4+XA3+1 ，若接收方收到的二進(jìn)制數(shù)字序列為 101110110101，請判斷數(shù)據(jù)傳輸過程中是否出錯解析：101110110101/

5、11001余 0110余數(shù)不為 0，所以傳輸出錯 9.A、B兩站位于長2Km的基帶總線局域網(wǎng)的兩端，C站位于A、B站之間，數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps, 信號傳播速率為200m/y s，B站接收完畢A站發(fā)來的一幀數(shù)據(jù)所需的時間是 80卩s，求數(shù)據(jù)幀的長度； 若A、C兩站同時向?qū)Ψ桨l(fā)送一幀數(shù)據(jù)，4卩s后兩站發(fā)現(xiàn)沖突，求A、C兩站的距離。解析：信號在 2KM 上的傳播的時間： 2000m/200m/us=10us設(shè)數(shù)據(jù)幀長為 X ：發(fā)送一幀傳輸時間： X/10Mbps+10us=80usx/10Mbps=70usx=70 (bit)設(shè) A、 C 兩站距離為 X ：沖突發(fā)現(xiàn)時間： X / 200m/u

6、s = 4usX = 800m所以數(shù)據(jù)幀長度為 70bit， A、 C 兩站距離 800米10設(shè)A，B兩站位于長1KM的基帶總線局網(wǎng)的兩端，數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps，信號傳播速率為200M/US，若A向B發(fā)送800bit的數(shù)據(jù)幀，B接收完畢該幀所需的時間是多少？若 A，B站同時發(fā)送數(shù)據(jù)，經(jīng)過多 長時間兩站發(fā)現(xiàn)沖突解析：信號在 1KM 上的傳播時間為： 1KM/200M/us = 5us;數(shù)據(jù)在 1KM 上的傳播時間為： 800/10Mbps = 80us; 所以接收幀所需時間為： 80us + 5us = 85us;沖突發(fā)生時間為： 1KM/200M/us = 5us;11 設(shè)信道上數(shù)據(jù)傳輸

7、速率為 4Kbps，信道的傳播時延為20ms，采用停等協(xié)議，幀的控制信息、確認(rèn)幀 長及幀處理時間均忽略不計，若信道的利用率為 50%。試求出數(shù)據(jù)幀的長度。解析：信道利用率 = 傳輸時延 /總時延； 設(shè)傳輸時延為Xms,則： Xms/Xms+20ms+20ms = 50%;Xms = 40ms;數(shù)據(jù)幀長 =4Kbps*40ms = 160bit12月球到地球的距離大約為3.8X105 Km，在它們之間架設(shè)一條200Kbps的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路，信號傳播速 度為光速，將一幅照片從月球傳回地球所需的時間為501.3s。試求出這幅照片占用的字節(jié)數(shù)。解析：照片字節(jié)數(shù) = 字節(jié)傳輸所用時間 * 傳輸速度。字節(jié)傳輸

8、所用時間 = 總耗時-信號在途中花費(fèi)時間。信號在途中花費(fèi)時間 =兩地距離 /光速。光在地球到月球的傳播光速為：3.0*10A8因此 字節(jié)傳輸所用時間為：501.3-(3.8*10A5K / 3.0*10八8) = 500s照片字節(jié)數(shù) = 500s * 200Kbps / 8 = 12500Kbps 13.有一個電纜長度為 1Km 的 CSMA/CD 局域網(wǎng)，信號傳播速度為光速的 2/3，其最小幀長度為 1000bit 試求出數(shù)據(jù)傳輸速率。解析：根據(jù)以太網(wǎng)最小幀長公式：L = 2R * d/v ； ( L最小幀長，R數(shù)據(jù)傳輸速率，d最大段長，v信號傳輸 速率)信號傳輸速率 =3*10A8 * 2

9、/3 = 2*10A8m ；則1000bit = 2R * 1Km / 2*10A8R = 10A814.有一個100Mbps的令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)，令牌環(huán)行時間是120卩s,每個主機(jī)在每次得到令牌后可以發(fā)送 1000 字節(jié)的分組，發(fā)送完成后立即釋放令牌。試求出任意一臺主機(jī)可以取得的最大吞吐率解析：數(shù)據(jù)傳輸時間 =1000*8/100Mbps = 80us；假設(shè)發(fā)送完后立即釋放令牌，則下一次發(fā)送分組最大也在120us后最大吞吐率 :80us/(80us+120us) = 40%最大吞吐量 :100Mbps % 40% = 40Mbps15.設(shè)衛(wèi)星信道上數(shù)據(jù)傳輸速率為 1Mbps，數(shù)據(jù)幀長為5625bit

10、,衛(wèi)星信道的傳播時延為 270ms,采用順 序接收管道協(xié)議，其發(fā)送窗口尺寸為 4，幀的控制信息、確認(rèn)幀長及幀處理時間均忽略不計。試求出此 信道的利用率。 (信道的利用率指信號傳輸時間與信號傳輸時間和信道時延之和的比值)解析：信道利用率 =傳輸時延/總時延一個幀的延時為： 5625/1Mbps = 5.625ms因其發(fā)送窗口為 4，表示一次可發(fā) 4幀，總傳輸時延為： 5.625*4 = 22.5ms發(fā)送端到接受端的傳播時延為270ms,因幀的控制信息、確認(rèn)幀長及幀處理時間均忽略不計，則接受端返回到改善端的傳播時延也為 270ms信道利用率 =22.5/5.625+270+270=4.1% 16設(shè)

11、以太網(wǎng)中的A、B主機(jī)通過10Mbit/s的鏈路連接到交換機(jī)，每條鏈路的傳播延遲均為 20us,交換 機(jī)接收完一個分組35us后轉(zhuǎn)發(fā)該分組。計算A向B發(fā)送一個長度為10000bit的分組時，從A開始發(fā)送 至B接收到該分組所需的總時間解析：數(shù)據(jù)傳輸時間=數(shù)據(jù)幀長/數(shù)據(jù)傳輸速率=10000bit/(10*10A6 bit/s)=1000usA交換機(jī)B = 1000us *2 = 2000us;時延 = 20us * 2+ 35us = 75us總時間= 2000us + 75us = 2075us17.設(shè)信道的數(shù)據(jù)傳輸速率為4Kbps，發(fā)送一幀數(shù)據(jù)所需的時間是信道單向傳播延遲的3倍，通信雙方采用停等

12、協(xié)議，開始發(fā)送一幀數(shù)據(jù)至接收到確認(rèn)幀所需時間為100mso試求出數(shù)據(jù)幀的長度(忽略幀的控制信息、確認(rèn)幀長及幀處理時間)解析：設(shè)信道單向傳播時延為x，則數(shù)據(jù)傳輸時間為3x,發(fā)送方完成一幀發(fā)送到接收端需要 3x + x 接收方返回確認(rèn)信息時延(忽略幀的控制信息、確認(rèn)幀長及幀處理時間)為 x 那么發(fā)送一幀到接到確認(rèn)信息的總時延 100ms = 3x + x + x ,x = 20ms數(shù)據(jù)傳播時延： 3*20ms = 60ms； 數(shù)據(jù)幀長 = 60ms * 4Kbps = 240 bit18.設(shè)UDP數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)部分長度為1000字節(jié)，封裝該數(shù)據(jù)報的IP數(shù)據(jù)報的IHL字段值為5,而IP數(shù) 據(jù)報又封裝在

13、協(xié)議字段和校驗(yàn)字段長度均為2字節(jié)的PPP幀中，試求出PPP幀的長度解析：根據(jù)教材143頁，UDP段長度=1000+4*16/8=1008字節(jié)根據(jù)教材128頁，三層數(shù)據(jù)包長度=四層數(shù)據(jù)段加上三層IP包=1008+5*32/8=1028字節(jié)根據(jù)教材90頁P(yáng)PP幀=1028+1+1+1+2+2+仁1036字節(jié)19.設(shè)某令牌環(huán)網(wǎng)中有50個站點(diǎn)，長度為1Km，數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps，每個站引入2位延遲，信號 傳播速度為200m/us，數(shù)據(jù)幀的最大長度為100字節(jié)。試求出檢測令牌丟失的超時計數(shù)器的最小值 解析：檢測令牌丟失的最小時間為最長幀環(huán)繞令牌環(huán)傳輸一周所需時間 , 所以把上面長度為 100 字節(jié)

14、的數(shù) 據(jù)繞行令牌環(huán)的總時間算出來就好了信號延時： 1Km/200m/us = 5us 數(shù)據(jù)傳播延時： (100*8bit)/10Mbps = 80us 傳播延遲： (50*2bit)/ 10Mbps=10us 5us+80us+10us = 95us20已知在某信道上連續(xù)傳送600KByte的數(shù)據(jù)所需時間256秒，該信道碼元速率為2400Baud,計算每個 碼元所需的調(diào)制電平數(shù) 解析：該信道傳輸速率： (600*1024*8)/256 = 19200bps 設(shè)碼元的調(diào)制電平水為N，貝log2N = 19200/2400 = 8，則 N = 256 21.某網(wǎng)絡(luò)上傳輸模擬信號時采用 PCM 編碼，若在該網(wǎng)絡(luò)信道上傳送 8000Hz 以下頻率的聲音信號，每 個樣本采用 256 級量化，計算該信道的最小數(shù)據(jù)傳輸率解析: 信號最高頻率為:貝每秒采樣 = 8000Hz * 2 = 16000 256個量化需要