计算机网络原理公式及计算题

计算题:1、设信道带宽为3400Hz，采用PCM编码，采样周期为125b/s,每个样本量化为128个等级，则信道的数据速率为？2、在一个带宽为3KHz,没有噪声的信道,传输二进制信号时能够达到的极限数据传输率为___.一个带宽为3KHz,信噪比为30dB的信道,能够达到的极限数据传输率为___,上述结果表明_____.根据奈奎斯特第一定理,为了保证传输质量,为达到3Kbps的数据传输率要的带宽为____,在一个无限带宽的无噪声信道上,传输二进制信号,当信号的带宽为3KHz时,能达到的极限数据率为__Kbps.3、设有3路模拟信号，带宽分别为2kHz.4kHz,2kHz,8路数字信号，数据率都为7200bps，当采用TDM方式将其复用到一条通信线路上，假定复用后为数字传输，对模拟信号采用PCM方式量化级数为16级，则复用线路需要的最小通信能力为？4、若要在采用两种物理状态传输的50Kbps信道上传输1.544Mbps的T1载波，问信道的信噪比至少要多少？5、某调制解调器同时使用幅移键控和相移键控,采用0,兀/2,兀和3/2兀四种相位,每种相位又都有两个不同的幅值,问在波特率为1200的情况下数据速率是多少?6、采用每种相位各有两种幅度的带宽为8KHz的无噪信道上传输数字信号，若要达到64Kbps的数据速率，PAM调制方法至少要多少种不同的相位？7、信道带宽为3KHz，信噪比为30db，则每秒能发送的比特数不会超过多bps?8、带宽为4KHz,如果有8种不同的物理状态表示数据,信噪比为30dB.那么按奈氏准则和香农定理计算,分别计算其最大限制的数据传输速率9、设利用12MHz的采样频率对信号进行采样，若量化级为4，试计算出在无噪声信道中的数据传输速率和所需的信道带宽。（要求写出计算过程）10、对于带宽为6MHz的信道，若用4种不同的状态来表示数据，在不考虑热噪声的情况下，该信道的最大数据传输速率是多少？11、数据速率为1200bps,采用无校验、1位停止位的异步传输，问1分钟内最多能传输多少个汉字（双字节）？12、信源以字节(8比特)为单位传输数据，若数据速率为B(bps),对下列两种情况分别计算有效数据传输速率：13、调制解调器的传输速率为4800bps，并采用1位起始位，1位停止位，1位奇偶校验位的异步传输模式，求传输2400个汉字所需要的时间。(要求写出计算过程)14、调制解调器采用1位起始位，1位停止位，无奇偶校验位的异步传输模式，一分钟传输7200个汉字，至少达到多大传输速率15、在一个数字信道上，数字脉冲信号的宽度833*10-6，采用四象调制法，信道传输速率是多少？16、一条600Kb的消息要在20秒内发出，信道宽度3KHZ，信噪比20dB,信道是否能完成工作，不能，信噪比要调成多少？课后习题4．控制字符SYN的ASCII码编码为0010110,请画出SYN的FSK、NRZ、曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码等四种编码方法的信号波形。a)不归零码(NRZ)b)曼彻斯特码c)差分曼彻斯特码FSK频移键控用两段频率不同的波来表示0和15．对于脉冲编码制PCM来说，如果要对频率为600Hz的某种语音信号进行采样，传送PCM信号的信道带宽为3KHz，那么采样频率f取什么值时，采样的样本就可以包含足够重构原语音信号的所有信息。根据采样定理，只要采样频率大于等于有效信号最高频率或其带宽的两倍，则采样值便可包含原始信号的全部信息，利用低通滤波器可以从这些采样中重新构造出原始信号。所以Fs（=1/Ts）≥2Fmaxf=2*600Hz=1200Hz9、考虑一条长度为50Km的点到点链路，对一个100字节的分组，带宽为多大时其传播延迟（速度为2*108m/s）等于发送延迟？对于512字节的分组，情况又如何？10、计算下列情况的时延（从第一个比特发送到最后一个比特接收）：（a）在通路上有1个存储转发交换机的1Gbps以太网，分组大小是5000位。假定每条链路引入10微妙的传播延迟，并且交换机在接收完分组之后立即重发。（b）跟（a）的情况类似，但有3个交换机。（c）跟（a）的情况相同，但假定交换机实施“直通”交换：它可以在收到分组的开头128位后就重发分组。11、假设在地球和一个火星探测车之间架设了一条128Kbps的点到点的链路，从火星到地球的距离(当它们离得最近时)大约是55gm，而且数据在链路上以光速传播，即3*108m/s。12、下列情况下假定不对数据进行压缩，对于(a)~(d)，计算实时传输所需要的带宽:四章数据链路层公式一:编码效率R=k/n=k/(k+r)k是码字中的信息位长度，r是外加的冗余位长度，n是编码后的码字长度，编码效率越高，信道有效利用率越高。T(X)/G(X)=Q(X)Q(X)=0则传输无错误，否则有错误补充题1、HDLC传输25个汉字，帧中信息位占多少字节，总帧长多少字节？6题。若窗口序号位数为3,发送窗口尺寸为2,采用GO-BACK-N法,请画出由初始态出发相继下列事件发生时的发送及接收窗口图.发送帧0,发送帧1,接收帧0,接收确认帧0,发送帧2,帧1接收出错,帧1确认超时,重发帧1,接收帧1,发送帧2,接收确认帧1.7题。若BSC帧数据段中出现下列字符串：问字符填充后的输出是什么?“9题．用BSC规程传输一批汉字，若已知采用不带报头的分块传输，而且最大报文块长为129字节，共传输了5帧，其中最后一块报文长为101字节。问每个报文最多能传多少汉字?这批数据报共有多少汉字?1）要发送的数据为1011001001001011。采用CRC的生成多项式是G(x)=x8+x2+x+1100000111。试求应添加在数据后面的余数。数据在传输过程中最后一个1变成了0，问接收端能否发现？若数据在传输过程中最后两个1都变成了0，问接收端能否发现？答：。八章局域网技术公式一:ALOHA性能P1591、稳定状态下，吞吐量与网络负载的关系S=GP,P是成功发送一个帧的概率S是吞吐量，单位帧时内系统成功发送新产生数据帧的平均数量，0=S=1G是网络负载，单位帧时内系统发送的所有数据帧的平均数量，包括成功和重发的帧，负载较大时GS,负载较小时，G约等于S2、纯ALOHA，2t时间内只有一个帧发送的概率，即帧成功发送的概率P=e-2Ge=2.7182813、系统吞吐量S=Ge-2G,G=0.5时，Smax=1/(2e)约等于0.1844、时分ALOHA,t时间内只有一个数据帧的概率，即帧成功发送的概率P=e-G3、系统吞吐量S=Ge-G,G=0.5时，Smax=1/e约等于0.368公式二时隙时间和最小帧长度公式P1641、时隙时间=2S/0.7C+2tPHYS是两节点最大间距C是光速0.7C是电信号在介质上传输速率是个常量光速是30万公里每秒，所以0.7C约等于200米/微秒。tPHY在物理层的处理延迟。因此争用时隙长度是网络上最大传播延迟的两倍2、时隙时间=Lmin/RR是传输速率Lmin是最小帧长度3、最小帧长度=（2S/0.7C+2tPHY）*R公式三冲突检测时间和最小帧长度公式1、基带总线，冲突检测时间是网络上任意两节点之间最大传播时延的两倍2、宽带总线，冲突检测时间是网络上任意两节点之间最大传播时延的4倍3、CSMA/CD最小帧长度=2S/200*R公式四环的比特长度公式P1771、环的比特长度=信号传播时延*数据传输速率+接口延迟位数=环路介质长度*5（微秒/公里）*数据传输速率+接口延迟位数5（微秒/公里）是信号传播速率200（米/微秒）的倒数。1比特长度=1/200(米/微秒)=5（微秒/公里）公式五传播延时和传输延时的关系1、传播延时从一个节点开始发送数据到另一个节点开始接受数据所需时间，传播延时（微秒）=两节点的距离（米）/信号传播速率（200米/微秒）2、传输延时指数据帧从一个节点开始发送到该数据帧发送完毕所需时间，传输延时（秒）=数据帧长度（比特）/数据传输速率（bps）3、传输延时至少是传播延时的两倍4、数据帧从一个站点开始发送,到该数据被另一个站点全部接收，所需的总时间等于数据传输时延+信号传播时延一万个站点在竞争使用每一时分ALOHA通道。如果每个站平均每个小时做18次请求。信道时隙是125us。总的通道负载约为多少？N个站点共享56K的纯ALOHA信道。每个站点平均每100秒输出一个1000bit的帧，即使前一个帧还没有发送完也依旧进行（假设站点都有缓存）。N的最大值是多少？标准10MBPS802。3LAN的波特率是多少？11题。一个1km长的10Mb/s的CSMA/CD局域网（不是802.3），其传播速度等于每微秒200米。数据帧的长度是256bit，其中包括用于帧头、检验和以及其他开销的32bit。传输成功后的第一个时隙被留给接受方，用来捕获信道并发送一个32bit的确认帧。假定没有冲突发生，有效数据率（不包括开销）是多少？14题。长1Km、10Mbps的基带总线LAN,信号传播速度为200M/μs,试计算:①1000比特的帧从发送开始到接收结束的最大时间是多少?②若两相距最远的站点在同一时刻发送数据,则经过多长时间两站发现冲突?练习：某CSMA/CD基带总线网长度为1000m，信号传播速度为200m/μs,假如位于总线两端的站点在发送数据帧时发生了冲突,试问:①该两站间信号传播延迟时间是多少?②最多经过多长时间才能检测到冲突?15题。100个站点的时槽环，任意两站间的平均距离为10m,数据传输速率为10Mbps,信号传播速度为200m/us,若每个站引入1位延迟,试计算：⑴两站间链路的位长度为多少位？⑵整个环路的有效位长度为多少位？⑶此环上最多允许有几个37位长的时槽？16题。当数据传输速率为5Mbps,传播速度为200m/us时，令牌环接口中的一个比特时延等价于多少米的电缆？17题。长1Km、10Mbps、50个站点的令牌环，每个站引入1位延迟，信号传播速度为200m/us,令牌长8位，数据帧最大长度为256（包括32位开销），确认在数据帧捎带，问该环不包括开销的有效数据速率为多少？18题。长10Km、16Mbps、100个站点的令牌环，每个站引入1位延迟，信号传播速度为200m/us。问：⑴该环上1位的延迟相当于多少米长度的电缆？⑵该环的有效位长度为多少位？19题。长1Km、4Mbps、50个站点的令牌环，每个站引入1位延迟，信号传播速度为200m/us,设数据帧最大长度为100字节。问该环上检查令牌丢失的超时计数器的值至少要设置为多少微秒？20题。令牌环中的数据帧的长度没有下限，但其上限受站点令牌持有时间的限制。数据帧必须在时间限制内发送完，超过令牌持有时间，必须释放令牌。可发送的最长帧位数＝传输速率×令牌的持有时间＝10Mbps×10μs＝100位