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 的采樣頻率對信號進(jìn)行采樣，苦量化級為 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。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)

2、= 56Kbps3. 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 64Kbps，試計(jì)算出所需的無噪聲信道的帶寬和 信號調(diào)制速率。 (要求寫出計(jì)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+10(30/10) = 4000 *

3、 log2(1001) 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(jì)算過程 )解

4、析：一個漢字兩個字節(jié) .2400個漢字就是 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 X4+X3+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 X4+X3+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

5、是否出錯解析：101110110101/11001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 200ms，B站接收完畢 A 站發(fā)來的一幀數(shù)據(jù)所需的時間是 80s，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)， 4s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=80us x/10Mbps=70usx=70 (bit)設(shè) A、 C

6、兩站距離為 X： 沖突發(fā)現(xiàn)時間： X / 200m/us = 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

7、發(fā)生時間為： 1KM/200M/us = 5us;11. 設(shè)信道上數(shù)據(jù)傳輸速率為 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(jì)，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 3.8105 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

8、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*108 因此 字節(jié)傳輸所用時間為： 501.3-(3.8*105K / 3.0*108) = 500s 照片字節(jié)數(shù) = 500s * 200Kbps / 8 = 12500Kbps13. 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

9、 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*108 * 2/3 = 2*108m ；則1000bit = 2R * 1Km / 2*108R = 108 14有一個 100Mbps的令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)， 令牌環(huán)行時間是 120s，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

10、% 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，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(jì)。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(jì)，則接

11、 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)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(jì)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*106 bit/s)=1000us A 交換機(jī) B = 1000us *2 = 2000us;時延 = 20us * 2+ 35us = 75us 總時

12、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 100ms。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；

13、數(shù)據(jù)幀長 = 60ms * 4Kbps = 240 bit18. 設(shè)UDP數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)部分長度為 1000字節(jié)，封裝該數(shù)據(jù)報(bào)的 lP數(shù)據(jù)報(bào)的 IHL字段值為 5，而IP數(shù) 據(jù)報(bào)又封裝在協(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 PPP幀 =1028+1+1+1+2+2+1=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

14、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(jì)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)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=10us5us+80us+10us = 95us20. 已知在某信道上連續(xù)傳送 600KByte 的數(shù)據(jù)所需時間 256 秒，該信道碼元速率為 2400Baud，計(jì)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，則： log2N = 19200/2400 = 8，則 N = 25621. 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(jì)算該信道的最小數(shù)據(jù)傳輸率解析： 信號最高頻率為：則每秒采樣 = 8000Hz * 2 = 16000 256個量化需