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 =12MHz*log2(4)=24Mbps ； 根據(jù)采樣定律：被采樣信號(hào)帶寬 =采樣頻率 /2； 所需信號(hào)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(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 = F * log2(N)

2、= 56Kbps3. 設(shè)信號(hào)的采樣量化級(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 = 2H * log2(N)即 64000 = 2H * log2(256)H = 64000/2/8 = 4KHz 信號(hào)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(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：(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(gè)漢字所需要的時(shí)間。 (要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程 )解

4、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 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(qǐng)判斷數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中

5、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、B站之間，數(shù)據(jù)傳輸速率為 10Mbps， 信號(hào)傳播速率為 200ms，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 80s，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)， 4s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=80us x/10Mbps=70usx=70 (bit)設(shè) A、 C

6、兩站距離為 X： 沖突發(fā)現(xiàn)時(shí)間： X / 200m/us = 4usX = 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： 1KM/200M/us = 5us;數(shù)據(jù)在 1KM 上的傳播時(shí)間為： 800/10Mbps = 80us; 所以接收幀所需時(shí)間為： 80us + 5us = 85us;沖突

7、發(fā)生時(shí)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(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。解析：信道利用率 = 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 = 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(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

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(shí)間 * 傳輸速度。字節(jié)傳輸所用時(shí)間 = 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 =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*105K / 3.0*108) = 500s 照片字節(jié)數(shù) = 500s * 200Kbps / 8 = 12500Kbps13. 有一個(gè)電纜長(zhǎng)度為 1Km 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 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(zhǎng)公式： L = 2R * d/v ；(L

9、 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1000bit = 2R * 1Km / 2*108R = 108 14有一個(gè) 100Mbps的令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)， 令牌環(huán)行時(shí)間是 120s，每個(gè)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(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 = 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(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)解析：信道利用率 =傳輸時(shí)延 /總時(shí)延 一個(gè)幀的延時(shí)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(shí)延為： 5.625*4 = 22.5ms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

11、 受端返回到改善端的傳播時(shí)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(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 10000bit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： 數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間 =數(shù)據(jù)幀長(zhǎng) /數(shù)據(jù)傳輸速率 =10000bit/(10*106 bit/s)=1000us A 交換機(jī) B = 1000us *2 = 2000us;時(shí)延 = 20us * 2+ 35us = 75us 總時(shí)

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(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 100ms。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)解析：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 = 20ms 數(shù)據(jù)傳播時(shí)延： 3*20ms = 60ms；

13、數(shù)據(jù)幀長(zhǎng) = 60ms * 4Kbps = 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 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(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 =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(yè) 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(gè)站點(diǎn)，長(zhǎng)度為 1Km ，數(shù)據(jù)傳輸速率為

14、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)： 1Km/200m/us = 5us 數(shù)據(jù)傳播延時(shí)： (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(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 = 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(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 = 8000Hz * 2 = 16000 256個(gè)量化需