04741計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理計(jì)算題及答案

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理計(jì)算題1. 設(shè)利用12MHz的采樣頻率對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣，苦量化級(jí)為4,試計(jì)算出在無(wú)噪 聲信道中的數(shù)據(jù)傳輸速率和所需的信道帶寬。解析：根據(jù)R =采樣頻率*log2 (N);數(shù)據(jù)傳輸率 R 二 12MHz*log2(4)二24Mbps;根據(jù)采樣定律:被采樣信號(hào)帶寬二采樣頻率/2;所需信號(hào)帶寬二12MHz/2二6MHz;2. 設(shè)信道帶寬為2400Hz,采用PCM編碼，采樣周期為125us,每個(gè)樣本量化為 128個(gè)等級(jí)，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 二 F * log2 (N) = 56Kbps3. 設(shè)信號(hào)的采

2、樣量化級(jí)為256,若要使數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到64Kbps,試計(jì)算出所 需的無(wú)噪聲信道的帶寬和信號(hào)調(diào)制速率。(要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)解析:根據(jù)奈圭斯特公式C二2H * log2(X)即 64000 = 2H * log2(256)H = 64000/2/8 = 4KHz信號(hào)調(diào)制速率B二2H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30dBo試求出最大數(shù) 據(jù)傳輸速率。解析：根據(jù)香農(nóng)公式C二H * Iog2(l+S/N)C 二 4000 * log2 (1+10 (30/10)二 4000 * log2(1001) 40Kbps5. 假設(shè)使用調(diào)制解調(diào)器,并釆

3、用1位起始位、1位停止位、無(wú)校驗(yàn)位的異步傳 輸模式，在1分鐘內(nèi)傳輸7200個(gè)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(gè)漢字兩個(gè)字節(jié),7200個(gè)漢字就是7200*2, 1個(gè)起始位8個(gè)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：(72002)*(1+8+1) /60 二 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(gè)漢字所需要的時(shí)間。(要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)解析：一個(gè)漢字兩個(gè)字節(jié).2400個(gè)漢字就是2400*2, 1個(gè)起始位8個(gè)數(shù)據(jù)位1個(gè)奇偶校驗(yàn)位1個(gè)終止位，一共11個(gè)位組

4、成1幀，每幀傳送一個(gè)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 X5+X-3+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 1011001101008. 已知發(fā)送方采用CRC校驗(yàn)方法，生成多項(xiàng)式XF+X-3+1,若接收方收到的二 進(jìn)制數(shù)字序列為101110110101,請(qǐng)判斷數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中是否出錯(cuò)解析：101110110101/11001 余 0110余數(shù)不為0,所以傳輸出錯(cuò)9. A、B兩站位于長(zhǎng)2Km的基帶總線局域網(wǎng)的兩端,C站位于A

5、、B站之間，數(shù)據(jù) 傳輸速率為10Mbps,信號(hào)傳播速率為200m/ us,B站接收完畢A站發(fā)來(lái)的一幀數(shù)據(jù) 所需的時(shí)間是80 P s,求數(shù)據(jù)幀的長(zhǎng)度;若A、C兩站同時(shí)向?qū)Ψ桨l(fā)送一幀數(shù)據(jù),4 u s 后兩站發(fā)現(xiàn)沖突，求A、C兩站的距離。解析：信號(hào)在2KM上的傳播的時(shí)間:2000m/200m/us=10us設(shè)數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)為X:發(fā)送一幀傳輸時(shí)間:X/ 10Mbps+10us=80usx/lOMbps二70usx二70 (bit)設(shè)A、C兩站距離為X:沖突發(fā)現(xiàn)時(shí)間：X / 200m/us二4usX 二 800m所以數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度為70bit, A、C兩站距離800米10. 設(shè)A, B兩站位于長(zhǎng)1KM的基帶總線局

6、網(wǎng)的兩端，數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps, 信號(hào)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(shí) 間是多少?若A, B站同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間兩站發(fā)現(xiàn)沖突解析：信號(hào)在1KM上的傳播時(shí)間為:lKM/200M/us二5us;數(shù)據(jù)在1KM上的傳播時(shí)間為:800/10Mbps二80us;所以接收幀所需時(shí)間為：80us + 5us = 85us;沖突發(fā)生時(shí)間為:lKM./200M/us二5us;11. 設(shè)信道上數(shù)據(jù)傳輸速率為4Kbps,信道的傳播時(shí)延為20ms,采用停等協(xié)議， 幀的控制信息、確認(rèn)幀長(zhǎng)及幀處理時(shí)間均忽略不計(jì)，若信道的利用率為50%。試求 出數(shù)據(jù)幀的長(zhǎng)度。解

7、析：信道利用率二傳輸時(shí)延/總時(shí)延;設(shè)傳輸時(shí)延為Xms,則：Xms/Xms+20ms+20ms = 50%;Xms = 40ms;數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)=4Kbps*40ms 二 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(hào)傳播速度為光速,將一幅照片從月球傳回地球所需的時(shí)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)二字節(jié)傳輸所用時(shí)間*傳輸速度。字節(jié)傳輸所用時(shí)間二總耗時(shí)-信號(hào)在途中花費(fèi)時(shí)間。信號(hào)在途中花費(fèi)時(shí)間二兩地距離/光速。光在地球到月球的傳播光速為:3. 0*108因此字節(jié)傳輸所用時(shí)間為:501. 3-(3. 8*

8、105K / 3. 0*108) = 500s照片字節(jié)數(shù)二 500s * 200Kbps / 8 = 12500Kbps13. 有一個(gè)電纜長(zhǎng)度為lKm的CSMA/CD局域網(wǎng)，信號(hào)傳播速度為光速的2/3,其 最小幀長(zhǎng)度為lOOObito試求出數(shù)據(jù)傳輸速率。根據(jù)以太網(wǎng)最小幀長(zhǎng)公式:L二2R憑d/v;（L最小幀長(zhǎng),R數(shù)據(jù)傳輸速率,d最 大段長(zhǎng),v信號(hào)傳輸速率）信號(hào)傳輸速率=3*108 * 2/3 = 2*108m;則lOOObit = 2R * lKm / 2*108R 二 10814. 有一個(gè)100Mbps的令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)，令牌環(huán)行時(shí)間是120 u s,每個(gè)主機(jī)在每次 得到令牌后可以發(fā)送1000字節(jié)的

9、分組,發(fā)送完成后立即釋放令牌。試求出任意一臺(tái) 主機(jī)可以取得的最大吞吐率解析：數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間=1000*8/100Mbps 二 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后最大喬吐率:80us/（80us+120us）二 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(zhǎng)為5625bit,衛(wèi)星信道的傳 播時(shí)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(zhǎng)及幀處理時(shí)間均忽略不計(jì)。試求出此信道的利用率。（信道的利用率指信號(hào)傳 輸時(shí)間與信號(hào)傳輸時(shí)間和信道時(shí)延之和的比值）信道利用

10、率二傳輸時(shí)延/總時(shí)延個(gè)幀的延時(shí)為：5625/lMbps 二 5.625ms因其發(fā)送窗口為4,表示一次可發(fā)4幀,總傳輸時(shí)延為:5. 625*4 = 22. oms發(fā)送端到接受端的傳播時(shí)延為270ms,因幀的控制信息、確認(rèn)幀長(zhǎng)及幀處理時(shí) 間均忽略不計(jì)，則接受端返回到改善端的傳播時(shí)延也為270ms信道利用率二22. 5/5. 625+270+270二4. 1%16. 設(shè)以太網(wǎng)中的A、B主機(jī)通過(guò)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(gè)分組35us后轉(zhuǎn)發(fā)該分組。計(jì)算A向B發(fā)送 一個(gè)長(zhǎng)度為lOOOObit的分組時(shí)，從A開(kāi)始發(fā)送至B接收到該分組所需的總時(shí)間解析：

11、數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間二數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)/數(shù)據(jù)傳輸速率二lOOOObit/(10*106 bit/s)=1000usA交換機(jī)B = 1000us *2 = 2000us;時(shí)延二 20us * 2+ 35us = 75us總時(shí)間二 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(shí)間是信道單向傳 播延遲的3倍，通信雙方采用停等協(xié)議，開(kāi)始發(fā)送一幀數(shù)據(jù)至接收到確認(rèn)幀所需時(shí)間 為100mso試求出數(shù)據(jù)幀的長(zhǎng)度(忽略幀的控制信息、確認(rèn)幀長(zhǎng)及幀處理時(shí)間)設(shè)信道單向傳播時(shí)延為X,則數(shù)據(jù)傳輸時(shí)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(shí)延（忽

12、略幀的控制信息、確認(rèn)幀長(zhǎng)及幀處理時(shí)間）為x 那么發(fā)送一幀到接到確認(rèn)信息的總時(shí)延100ms = 3x + x + x,x二20ms 數(shù)據(jù)傳播時(shí)延：3*20ms = 60ms;數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)二 60ms * 4Kbps 二 240 bit18. 設(shè)UDP數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)部分長(zhǎng)度為1000字節(jié)，封裝該數(shù)據(jù)報(bào)的1P數(shù)據(jù)報(bào)的IHL字段值為5,而IP數(shù)據(jù)報(bào)乂封裝在協(xié)議字段和校驗(yàn)字段長(zhǎng)度均為2字節(jié)的PPP 幀中，試求出PPP幀的長(zhǎng)度解析：根據(jù)教材143頁(yè),UDP段長(zhǎng)度=1000+4*16/8=1008字節(jié)根據(jù)教材128頁(yè)，三層數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度二四層數(shù)據(jù)段加上三層IP包=1008+5*32/8二 1028 字節(jié)根據(jù)教材 90

13、 頁(yè) PPP 幀二 1028+1+1+1+2+2+1二 1036 字節(jié)19. 設(shè)某令牌環(huán)網(wǎng)中有50個(gè)站點(diǎn)，長(zhǎng)度為lKm,數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps,每個(gè)站 引入2位延遲，信號(hào)傳播速度為200m/us,數(shù)據(jù)幀的最大長(zhǎng)度為100字節(jié)。試求出檢 測(cè)令牌丟失的超時(shí)計(jì)數(shù)器的最小值解析：檢測(cè)令牌丟失的最小時(shí)間為最長(zhǎng)幀環(huán)繞令牌環(huán)傳輸一周所需時(shí)間，所以把上 面長(zhǎng)度為100字節(jié)的數(shù)據(jù)繞行令牌環(huán)的總時(shí)間算出來(lái)就好了信號(hào)延時(shí):lKm/200m/us = 5us數(shù)據(jù)傳播延時(shí):(100*8bit)/10Mbps = 80us傳播延遲:(50*2bit)/ 10Mbps二 10us5us+80us+10us = 95us20. 已知在某信道上連續(xù)傳送600KByte的數(shù)據(jù)所需時(shí)間256秒,該信道碼元速 率為2400Baud,計(jì)算每個(gè)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 二 19200bps設(shè)碼元的調(diào)制電平水為N,則：log2X 二 19200/2400 二 & 則 N = 25621. 某網(wǎng)絡(luò)上傳輸模擬信號(hào)時(shí)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(hào),每個(gè)樣本采用256級(jí)量化，計(jì)算該信道的最小數(shù)據(jù)傳輸率解析：信號(hào)最高頻率為:則每秒采樣二8000Hz * 2 = 16000256個(gè)量