1、 計算機網(wǎng)絡(luò)原理公式及計算題第三章物理層公式一:數(shù)據(jù)傳輸速率的定義和計算每秒能傳輸?shù)亩M制信息位數(shù),單位為位/秒（bits per second），記作bps或b/s R=1/T*Log2N（bps）T為一個數(shù)字脈沖信號的寬度(全寬碼情況)或重復(fù)周期(歸零碼情況)單位為秒.N一個碼元所取有效離散值個數(shù),也稱調(diào)制電平數(shù),取2的整數(shù)次方值公式二: 信號傳輸速率（碼元速率、調(diào)制速率或波特率）定義和計算單位時間內(nèi)通過信道傳輸?shù)拇a元個數(shù)，也就是信號經(jīng)調(diào)制后的傳輸速率,單位為波特（Baud）。 B=1/T （Baud）公式三:調(diào)制速率與數(shù)據(jù)傳輸速率的對應(yīng)關(guān)系式 R=B*Log2N（bps）公式四 

2、;:奈奎斯特公式奈奎斯特（Nyquist）定理奈奎斯特首先給出了無噪聲情況下碼元速率的極限值B與信息帶寬H的關(guān)系B=2*H H是信道的帶寬，單位為Hz信道傳輸能力的奈奎斯特公式 :C=2*H*Log2N公式五 :香農(nóng)公式受隨機噪聲干擾的信道情況，給出了計算信道的香農(nóng)公式： C=H*Log2（1+S/N）（bps）其中，S表示信號功率，N為噪聲功率，S/N則為信噪比。由于實際使用的信道的信噪比都要足夠大，故常表示成10*log10 (S/N)，以分貝(dB)為單位來計算，在使用時要特別注意公式六 :誤碼率誤碼率是衡量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)在正常工作情況下的工作情況下的傳輸可靠

3、性的指標，它定義為二進制數(shù)據(jù)傳輸出錯的概率。設(shè)傳輸?shù)亩M制數(shù)據(jù)總數(shù)為N位，其中出錯的位數(shù)為Ne，則誤碼率表示為； Pe= Ne/N 公式七 :采樣定律采樣定理v Fs（= 1/Ts ） 2Fmax 或Fs2Bsv Fs是采樣頻率，F(xiàn)max 是原始信號最大頻率，Ts 為采樣周期，Bs（= Fmax- Fmin）為原始信號的帶寬。v 量化級是2的整數(shù)倍，用來生成每次采樣的二進制碼的個數(shù)，v 2二進制碼個數(shù)=量化級，比如量化級為128，則每次采樣二進制碼為7個v 信號傳輸速率=采樣頻率*每次采樣的二進制碼個數(shù)v R(數(shù)據(jù)傳輸率)=1/T*log2N公式八: T1載波和E1載波的編碼效率和開

4、銷率。T1載波利用脈碼調(diào)制PCM和時分TDM技術(shù)，使24路采樣聲音信號復(fù)用一個通道。每一個幀包含 193位，每一幀用 125us時間傳送。T1系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率為1.544Mbps。E1載波(歐洲標準)。它每一幀開始處有8位同步作用，中間有8位作用信令，再組織30路8位數(shù)據(jù)，全幀包括256位，每一幀用 125us時間傳送。可計算出E1系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率為256位/125us=2.048Mbps。用戶的開銷為24×1（控制位）+1（基本幀）=25 b 總開銷為：（7+1）×24+1=193 b 因此，用戶的開銷所占的百分比為：25/193×100%13%1)T1載波

5、的編碼效率=7*24/（8*24+1）=168/193=87%           開銷率=（1*24+1）/193=25/193=13%2)E1載波的編碼效率=8*30/（8+8+8*30）=240/256=93.75%           開銷率=（8+8）/256=16/256=6.25%計算題:1、設(shè)信道帶寬為3400Hz，采用PCM編碼，采樣周期為125b/s, 每個

6、樣本量化為128個等級，則信道的數(shù)據(jù)速率為（）？解析：本題使用公式七采樣定律采樣周期為125b/s所以為8000Hz，即，f=1/T=1/0.000125=8000HZ，128個量化等級，需要7位編碼（也就是2的7次方）。R(數(shù)據(jù)傳輸率)=1/T*log2N=8000*7=56kb/s -> B(調(diào)制速率)=1/T baud2、 在一個帶寬為3KHz,沒有噪聲的信道,傳輸二進制信號時能夠達到的極限數(shù)據(jù)傳輸率為_.一個帶寬為3KHz,信噪比為30dB的信道,能夠達到的極限數(shù)據(jù)傳輸率為_,上述結(jié)果表明_.根據(jù)奈奎斯特第一定理,為了保證傳輸質(zhì)量,為達到3Kbps的數(shù)據(jù)傳輸率要的帶寬為_,在一個

7、無限帶寬的無噪聲信道上,傳輸二進制信號,當信號的帶寬為3KHz時,能達到的極限數(shù)據(jù)率為_Kbps.解析： 使用公式四奈奎斯特定律和公式五香農(nóng)公式（1） 根據(jù)奈奎斯特第一定理，理想低通信道傳輸二進制信號時能夠達到的數(shù)據(jù)傳輸率為2B（帶寬）。 B=2H=2*3K=6K（2） 一個帶寬為3KHZ、信噪比為30dB的信道，能夠達到的極限數(shù)據(jù)傳輸率為3KHZ*log2(1+1030/10)=29.9Kbit/s30kbps （3） 香農(nóng)公式是針對有噪聲的信道而言的。 （4） 根據(jù)奈奎斯特第一定理，數(shù)字信號數(shù)據(jù)率為W，傳輸系統(tǒng)帶寬為2W,則可提供滿意的服務(wù)。 3Kbps 的數(shù)據(jù)傳輸率需要的帶寬為2*3=6

8、Hz（5） 在一個無限帶寬的無噪聲信道上，傳輸二進制信號，當信號的帶寬為 3KHz 時，能達到的極限數(shù)據(jù)傳輸率6Kbps 。3、 設(shè)有3路模擬信號，帶寬分別為2kHz.4kHz,2kHz,8路數(shù)字信號，數(shù)據(jù)率都為7200bps，當采用TDM方式將其復(fù)用到一條通信線路上，假定復(fù)用后為數(shù)字傳輸，對模擬信號采用PCM方式量化級數(shù)為16級，則復(fù)用線路需要的最小通信能力為？ 解析：本題使用公式七采樣定律對3路模擬信號采用PCM方式變?yōu)閿?shù)字信號，采樣頻率是帶寬的兩倍分別為4KHz,8KHz,4KHz, 對模擬信號采用PCM方式量化級數(shù)為16級,log24=16需要的數(shù)據(jù)率=采樣頻率*采樣二進制碼個數(shù)分別為

9、16kbps,32kbps 16kbps 對8路數(shù)字信號，8×720057.6kbps 答案為64+57.6=121.6約等于128Kbps4、 若要在采用兩種物理狀態(tài)傳輸?shù)?0Kbps信道上傳輸1.544Mbps的T1載波，問信道的信噪比至少要多少？解析：求信噪比需要使用香農(nóng)公式： C = H*log2(1+S/N)調(diào)制速率和數(shù)據(jù)傳輸率對應(yīng)關(guān)系式：R = B * log2N (bps) -> B = R/log2N (baud)1) B = R/log2N = 50K/log22 = 50K(Baud)2) B = 2*H -> H = B/2 = 50K/2 = 25

10、K(Hz)求出了帶寬3) C = H*log2(1+S/N), C = 1.544Mbps = 1544Kbps S/N = 2C/H-1 = 21544K/25K-1 = 261.76-1 = 2.3058430092137*1018然后將上面的S/N 轉(zhuǎn)化為dB形式：轉(zhuǎn)化公式：10lg(S/N) = 10lg (2.3058430092137 * 1018)= 10*18.363= 183.63 dB 10lg(S/N) = 10lg(261.76-1)=10*18.6=186(分貝)（噪音太大了！）5、 某調(diào)制解調(diào)器同時使用幅移鍵控和相移鍵控,采用0,兀/2,兀和3/2兀四種相位,每種相

11、位又都有兩個不同的幅值,問在波特率為1200的情況下數(shù)據(jù)速率是多少?答：使用公式三，調(diào)制速率與數(shù)據(jù)速率的關(guān)系公式R=B*log2N =1200*log28=3600bps6、 采用每種相位各有兩種幅度的帶寬為8KHz的無噪信道上傳輸數(shù)字信號，若要達到64Kbps的數(shù)據(jù)速率，PAM調(diào)制方法 至少要多少種不同的相位？答：由無噪信道的奈奎斯特公式: C=2Hlog2N得：N=2C/2H=264K/(2*8K)=24=16, 相位數(shù)=16/2=8即至少要8種不同的相位。7、 信道帶寬為3KHz，信噪比為30db，則每秒能發(fā)送的比特數(shù)不會超過多bps?答：本題使用香農(nóng)公式C = H*log2 (1+S/

12、N) C = 3K*log2 (1+1030/10) C = 30Kbps8、帶寬為4KHz,如果有8種不同的物理狀態(tài)表示數(shù)據(jù),信噪比為30dB.那么按奈氏準則和香農(nóng)定理計算,分別計算其最大限制的數(shù)據(jù)傳輸速率奈式準則：C = 2Hlog2N C = 2*4*log28 C = 24Kbps香農(nóng)定理：C = H*log2(1+S/N) C = 4*log2 (1+1030/10) C = 40Kbps9、設(shè)利用12MHz的采樣頻率對信號進行采樣，若量化級為4，試計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。（要求寫出計算過程）根據(jù)公式三采樣12MHz是采樣頻率 R=B*Log2N數(shù)據(jù)傳輸率

13、=采樣頻率*log2(4)=2*采樣頻率=24Mbps 這里所說的帶寬是模擬信道的帶寬，也即被采樣信號的帶寬。根據(jù)采樣定律：B=2*H被采樣信號帶寬=采樣頻率/2=6MHz所以要容納這個信號，需要的信道帶寬為6MHz。10、對于帶寬為6MHz的信道，若用4種不同的狀態(tài)來表示數(shù)據(jù)，在不考慮熱噪聲的情況下，該信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率是多少？答：由無熱噪聲的奈奎斯特公式: C=2Hlog2N=2*6M*log24=24Mbps，即該信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率是24Mbps。11、數(shù)據(jù)速率為1200bps,采用無校驗、1位停止位的異步傳輸，問1分鐘內(nèi)最多能傳輸多少個漢字（雙字節(jié)）？ 答：本題考查的是對異步傳

14、輸時群同步的字符格式（一個字符8位，一個起始位和一個停止位）1分鐘內(nèi)最多能傳輸?shù)臐h字為:1200*60/2*(1+8+1)=72000/20=3600(個)12、信源以字節(jié)(8比特)為單位傳輸數(shù)據(jù)，若數(shù)據(jù)速率為B(bps),對下列兩種情況分別計算有效數(shù)據(jù)傳輸速率：(1)異步串行傳輸，無校驗位、1位停止位；(2)同步串行傳輸，每幀包含48位控制位和4096位數(shù)據(jù)位。答：(1)有效數(shù)據(jù)傳輸速率：8/(1+8+1)=8/10(2)有效數(shù)據(jù)傳輸速率：4096/(48+4096)=4096/414413、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位奇偶校驗位的異步傳輸模式，求

15、傳輸2400個漢字所需要的時間。(要求寫出計算過程)答：因為一個漢字占兩個字節(jié)，所以得：2400*(1+1+8+1)*2/4800bps=11s14、調(diào)制解調(diào)器采用1位起始位，1位停止位，無奇偶校驗位的異步傳輸模式，一分鐘傳輸7200個漢字，至少達到多大傳輸速率7200*（1+1+8）*2/60=2400bps15、在一個數(shù)字信道上，數(shù)字脈沖信號的寬度833*10-6，采用四象調(diào)制法，信道傳輸速率是多少？R=1/T*LOG24=1/(833*10-6)*2=2400bps16、一條600Kb的消息要在20秒內(nèi)發(fā)出，信道寬度3KHZ，信噪比20dB,信道是否能完成工作，不能，信噪比要調(diào)成多少？消

16、息所需最小速率是600/20=30Kbps根據(jù)香農(nóng)公式信道傳輸速率=3K*LOG2(1+1020/10)=20Kbps不能完成工作，S/N=10*lg230/3=30dB課后習(xí)題4 控制字符 SYN的 ASCII 碼編碼為 0010110,請畫出 SYN的 FSK、NRZ、曼徹斯特編碼與差分曼徹斯特編碼等四種編碼方法的信號波形。 a)不歸零碼(NRZ) b) 曼徹斯特碼 c) 差分曼徹斯特碼 FSK頻移鍵控用兩段頻率不同的波來表示0和15 對于脈沖編碼制 PCM 來說，如果要對頻率為 600Hz的某種語音信號進行采樣，傳送 PCM 信號的信道帶寬為 3KHz，那么采樣頻率 f取什么值時，采樣的

17、樣本就可以包含足夠重構(gòu)原語音信號的所有信息。 根據(jù)采樣定理，只要采樣頻率大于等于有效信號最高頻率或其帶寬的兩倍，則采樣值便可包含原始信號的全部信息，利用低通濾波器可以從這些采樣中重新構(gòu)造出原始信號。 所以Fs（= 1/Ts ） 2Fmax f=2*600Hz=1200Hz 9、考慮一條長度為 50Km 的點到點鏈路，對一個 100 字節(jié)的分組，帶寬為多大時其傳播延遲（速度為 2*108m/s）等于發(fā)送延遲？對于 512 字節(jié)的分組，情況又如何？ 傳輸時延=幀長/數(shù)據(jù)傳輸速率（帶寬）；傳播時延=兩端距離/電磁波傳播速率傳播延遲等于：50*103米/（2*108米/秒）=25*10-5秒=250微

18、秒100字節(jié)/250微秒=0.4 字節(jié)*106/秒=0。4M字節(jié)/秒=3.2Mbps512字節(jié)/250微秒=2.04M字節(jié)/秒*8=16384Kbps10、計算下列情況的時延（從第一個比特發(fā)送到最后一個比特接收） ： （a）在通路上有1個存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換機的1Gbps以太網(wǎng)，分組大小是5000位。假定每條鏈路引入10微妙的傳播延遲，并且交換機在接收完分組之后立即重發(fā)。解答：分析 一個交換機應(yīng)有2條鏈路1位的發(fā)送延遲=1/109=10-9S=0.001s所以，一個分組由5000位組成，在每條鏈路上引入的發(fā)送延遲是5s ，分組在每條鏈路上的傳播延遲都是10s因此總的延遲等于：5×2+10&#

19、215;2=30s。（兩次發(fā)送，兩次傳播）（整個分組接收完經(jīng)過分析才確定轉(zhuǎn)發(fā)的外出端口，因此延遲了一個分組的發(fā)送時間）（b）跟（a）的情況類似，但有3個交換機。解答：3個交換機，共有4條鏈路，總的延遲等于：5×4+10×4=60s 。（4次發(fā)送，4次傳播）（c）跟（a）的情況相同，但假定交換機實施“直通”交換：它可以在收到分組的開頭128位后就重發(fā)分組。 解答：使用直通交換，交換機延遲分組128位，即0.128s。在這種情況下仍然有1個5s的發(fā)送延遲，2個10s的傳播延遲，再加上0.128s的交換機轉(zhuǎn)發(fā)延遲，因此總的延遲等于：5×1+10×2+0.128

20、=25.128s （1個發(fā)送延遲，2個傳播延遲，1個轉(zhuǎn)發(fā)延遲）如果像（b）那樣有3個交換機，那么總的延遲將會等于：5×1+10×4+0.128×3=45.384s。（1個發(fā)送延遲，4個傳播延遲，3個轉(zhuǎn)發(fā)延遲） 11、假設(shè)在地球和一個火星探測車之間架設(shè)了一條 128Kbps 的點到點的鏈路，從火星到地球的距離(當它們 離得最近時)大約是 55gm，而且數(shù)據(jù)在鏈路上以光速傳播，即 3*108m/s。 a) 傳播時延=55*106公里=550*108米/(3*108米/秒)=183.3秒b)總時間=數(shù)據(jù)發(fā)送時間+信號傳播時延發(fā)送時間=5MB*8/128K=312.5秒總

21、時間=312.5+183.3=495.8秒 12、下列情況下假定不對數(shù)據(jù)進行壓縮，對于(a)(d)，計算實時傳輸所需要的帶寬: a)1920*1080*24*30=1.5Gbpsb)8*8K=64Kbpsc)260*50=1.3Kbpsd)24*882K=2.1Mbps四章 數(shù)據(jù)鏈路層公式一:編碼效率R=k/n=k/(k+r) k是碼字中的信息位長度，r是外加的冗余位長度，n是編碼后的碼字長度，編碼效率越高，信道有效利用率越高。公式二：循環(huán)冗余編碼計算1、 發(fā)送端生成CRC校驗碼的過程CRC碼一般在k位信息位之后拼接r位校驗位生成。編碼步驟如下： （1）將待編碼的k位信息表示成多項式 K(x)

22、。 （2）將 K(x)左移 r 位，得到 K(x)*Xr 。 （3）用r+1位的生成多項式G(x)去除M(x)*xr 得到余數(shù)R(x)。 （4）將K(x)*Xr 與R(x)作模2加，余數(shù)得到CRC碼。信道上發(fā)送的碼字T(X)=Xr*K(X)+R(X)2、接收端檢錯的過程T(X)/G(X)=Q(X) Q(X)=0則傳輸無錯誤，否則有錯誤補充題1、 HDLC傳輸25個漢字，幀中信息位占多少字節(jié)，總幀長多少字節(jié)？信息位25*2=50字節(jié)，總幀長P87 起始標志1字節(jié),地址1字節(jié),控制1字節(jié),校驗字段2字節(jié),結(jié)束標記1字節(jié)共6字節(jié),所以幀長56字節(jié).2、 用BSC傳18個漢字,采用不帶報頭的單塊報文傳

23、輸,有效傳輸率是多少?P85由BSC規(guī)程,不帶報頭(以字符串格式)的分塊傳輸?shù)膸袷綖? SYNSYNSTX報文ETB/ETXBCC有效傳輸率36/413、生成多項式X4+X2+1,求信息位1010010的CRC冗余位10100100000 除以10101余數(shù)1011就是CRC冗余位3、 PPP傳輸2000漢字，幀控制字符10字節(jié)，凈荷域最大值默認長度1500字節(jié)，需要分幾幀傳輸，總幀長多少字節(jié)P90答：需要傳輸2000*2=4000字節(jié)，每個幀傳1500字節(jié)，需要傳3幀總幀長=4000+3*10=4030字節(jié)課后習(xí)題P915題解答： 發(fā)送方還可發(fā)送3幀 可發(fā)4、5、6號6題。若窗口序號位數(shù)為

24、3,發(fā)送窗口尺寸為2,采用GO-BACK-N法,請畫出由初始態(tài)出發(fā)相繼下列事件發(fā)生時的發(fā)送及接收窗口圖.發(fā)送幀0,發(fā)送幀1,接收幀0,接收確認幀0,發(fā)送幀2,幀1接收出錯,幀1確認超時,重發(fā)幀1,接收幀1,發(fā)送幀2,接收確認幀1.7題。 若BSC幀數(shù)據(jù)段中出現(xiàn)下列字符串：問字符填充后的輸出是什么?“A<DLE><STX>BC<DLE><DLE>DE<DLE><ETB>” 解答：字符填充后的輸出是：“A<DLE><DLE><STX>BC<DLE><DLE><D

25、LE><DLE>DE<DLE><DLE><ETB>” 8題解答： 輸出是： 010000011111011010111110109題用BSC規(guī)程傳輸一批漢字，若已知采用不帶報頭的分塊傳輸，而且最大報文塊長為129字節(jié)，共傳輸了5幀，其中最后一塊報文長為101字節(jié)。問每個報文最多能傳多少漢字?這批數(shù)據(jù)報共有多少漢字? 解答：分析 ：由BSC規(guī)程,不帶報頭(以字符串格式)的分塊傳輸?shù)膸袷綖? SYNSYNSTX報文ETB/ETXBCC不帶報頭的分塊傳輸是5個控制字符，開銷5個字節(jié)，（1295）/2=62故前4幀每幀最多能傳的漢字數(shù)為：(129

26、-3(SYN+SYN+STX)-2(ETB+BCC)/262(個)每個報文傳62個漢字，前4幀傳248個漢字最后一幀（1015）/248該批數(shù)據(jù)共有的漢字數(shù)為：62×4+(101-3(SYN+SYN+STX)-2(ETX+BCC)/2296(個) (2)由BSC規(guī)程,不帶報頭(以比特流格式)的分塊傳輸?shù)膸袷綖? SYNSYNDLESTX報文DLEETB/ETXBCC故前4幀每幀最多能傳的漢字數(shù)為：(129-4-3)/261(個)該批數(shù)據(jù)共有的漢字數(shù)為：61×4+(101-4-3)/2291(個)    注:因假設(shè)采用單字節(jié)的塊校驗字符(非比特流),故應(yīng)

27、取(1)的計算結(jié)果。10題： 用HDLC傳輸12個漢字時，幀中的信息字段占多少字節(jié)？總的幀長占幾字節(jié)？解答：看HDLC 幀格式 P87信息字段(I)占12×2=24字節(jié)總的幀長占1(F)+1(A)+1(C)+24(I)+2(FCS)+1(F)30字節(jié)13題答：連續(xù)5個1去掉后面0，所以該幀為011010111111010011111111100111111，幀中不能出現(xiàn)超過5個一，所以有錯誤14題練習(xí)：1）要發(fā)送的數(shù)據(jù)為1011001001001011。采用CRC的生成多項式是G(x)=x8+x2+x+1 100000111。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后一個1變成

28、了0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)？若數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后兩個1都變成了0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)？答：添加的檢驗序列為10010011 （101100100100101100000000除以100001011）,傳輸信息為101100100100101110010011 數(shù)據(jù)在傳輸過程中最左一個1變成了0，001100100100101110010011除以100000111，余數(shù)為11010001，不為0，接收端可以發(fā)現(xiàn)差錯。八章 局域網(wǎng)技術(shù)公式一:ALOHA性能P1591、 穩(wěn)定狀態(tài)下，吞吐量與網(wǎng)絡(luò)負載的關(guān)系S=GP,P是成功發(fā)送一個幀的概率S是吞吐量，單位幀時內(nèi)系統(tǒng)成功發(fā)送新產(chǎn)生數(shù)據(jù)幀的平均數(shù)量，0&l

29、t;=S<=1G是網(wǎng)絡(luò)負載，單位幀時內(nèi)系統(tǒng)發(fā)送的所有數(shù)據(jù)幀的平均數(shù)量，包括成功和重發(fā)的幀，負載較大時G>S,負載較小時，G約等于S2、純ALOHA，2t時間內(nèi)只有一個幀發(fā)送的概率，即幀成功發(fā)送的概率P=e-2G e=  2.7182813、系統(tǒng)吞吐量S=G e-2G,G=0.5時，Smax=1/(2e)約等于0.1844、時分ALOHA,t時間內(nèi)只有一個數(shù)據(jù)幀的概率，即幀成功發(fā)送的概率P=e-G 3、系統(tǒng)吞吐量S=G e-G,G=0.5時，Smax=1/e約等于0.368公式二時隙時間和最小幀長度公式P1641、時隙時間=2S/0.7C+2tPHY S是兩節(jié)點最大間距 C

30、是光速 0.7C是電信號在介質(zhì)上傳輸速率是個常量 光速是30萬公里每秒，所以0.7C約等于200米/微秒。tPHY在物理層的處理延遲。因此爭用時隙長度是網(wǎng)絡(luò)上最大傳播延遲的兩倍2、時隙時間=Lmin/R R是傳輸速率 Lmin是最小幀長度3、最小幀長度=（2S/0.7C+2tPHY ）*R公式三沖突檢測時間和最小幀長度公式1、基帶總線，沖突檢測時間是網(wǎng)絡(luò)上任意兩節(jié)點之間最大傳播時延的兩倍2、寬帶總線，沖突檢測時間是網(wǎng)絡(luò)上任意兩節(jié)點之間最大傳播時延的4倍3、CSMA/CD最小幀長度=2S/200*R公式四環(huán)的比特長度公式P1771、環(huán)的比特長度=信號傳播時延*數(shù)據(jù)傳輸速率+接口延遲位數(shù)=環(huán)路介質(zhì)

31、長度*5（微秒/公里）*數(shù)據(jù)傳輸速率+接口延遲位數(shù) 5（微秒/公里）是信號傳播速率200（米/微秒）的倒數(shù)。 1比特長度=1/200(米/微秒)=5（微秒/公里）公式五傳播延時和傳輸延時的關(guān)系1、傳播延時從一個節(jié)點開始發(fā)送數(shù)據(jù)到另一個節(jié)點開始接受數(shù)據(jù)所需時間，傳播延時（微秒）=兩節(jié)點的距離（米）/信號傳播速率（200米/微秒）2、傳輸延時指數(shù)據(jù)幀從一個節(jié)點開始發(fā)送到該數(shù)據(jù)幀發(fā)送完畢所需時間，傳輸延時（秒）=數(shù)據(jù)幀長度（比特）/數(shù)據(jù)傳輸速率（bps）3、傳輸延時至少是傳播延時的兩倍4、數(shù)據(jù)幀從一個站點開始發(fā)送,到該數(shù)據(jù)被另一個站點全部接收，所需的總時間等于數(shù)據(jù)傳輸時延+信號傳播時延課后習(xí)題5題一

32、萬個站點在競爭使用每一時分ALOHA通道。如果每個站平均每個小時做 18次請求。信道時隙是125us。總的通道負載約為多少？解答：通道每小時時隙個數(shù)為3600/(125*10-6)=2.88*107。每小時需發(fā)送的幀個數(shù)為10000*18=1.8*105要發(fā)送的幀數(shù)量遠遠小于時隙個數(shù),所以通道負載為1.8*1056題N個站點共享56K 的純ALOHA信道。每個站點平均每100秒輸出一個1000 bit的幀，即使前一個幀還沒有發(fā)送完也依舊進行（假設(shè)站點都有緩存）。N的最大值是多少？解答：對于純ALOHA，可用的帶寬是0.184×56Kb/s=10304b/s；每個站都需要的帶寬是100

33、0÷100=10b/s。因此N=10304÷101030。所以，最多可以有1030個站，即N的最大值是1030。7題答：見P166在二進制倒計數(shù)法中，每個想要使用信道的站點首先將其地址以二進制位串的形式按照由高到低的順序進行廣播，并且假定所有地址的長度相同。為了避免沖突，必須進行仲裁：如果某站發(fā)現(xiàn)其地址中原本為0 的高位被置換為1，那么它便放棄發(fā)送。對于次高位進行同樣的信道競爭操作，直到最后只有一個站贏得信道為止。一個站點在贏得信道競爭后便可發(fā)送一幀，然后另一個信道競爭周期又將開始。什么是Mok 和Ward 版本的二進制倒計數(shù)法。Mok 和Ward 提出了二進制倒計數(shù)法的一

34、個變種。該方法采用了并行接口而不是串行接口：還使用虛擬站號，在每次傳輸之后對站重新編號，從0開始，已成功傳送的站被排在最后。如果總共有N 個站，那么最大的虛擬站號是N-1。本題中，當4 站發(fā)送時，它的號碼變?yōu)?，而0、1、2 和3 號站的號碼都增1，10 個站點的虛站號變?yōu)?，3，0，5，2，7，4，6，9，1當3 站發(fā)送時，它的號碼變?yōu)?，而0、1 和2 站的號碼都增1，10 個站點的虛站號變?yōu)椋?，0，1，5，3，7，4，6，9，2 最后，當9 站發(fā)送時，它變成0，所有其他站都增1，結(jié)果是：9，1，2，6，4，8，5，7，0，3。8題。不做要求，可以不用管P1679題。超綱不用管10題 標

35、準10MBPS802。3LAN的波特率是多少？解答：標準10MBPS802。3LAN采用曼徹斯特編碼 即 數(shù)據(jù)傳輸率只有調(diào)制速率的1/2R=1/2B    B=2*10MBPS=20波特11題。一個1km長的10Mb/s 的CSMA/CD局域網(wǎng)（不是802.3），其傳播速度等于每微秒200米。數(shù)據(jù)幀的長度是256bit，其中包括用于幀頭、檢驗和以及其他開銷的32bit。傳輸成功后的第一個時隙被留給接受方，用來捕獲信道并發(fā)送一個32bit的確認幀。假定沒有沖突發(fā)生，有效數(shù)據(jù)率（不包括開銷）是多少？解法1:僅以成功的發(fā)送與傳播計算：發(fā)送數(shù)據(jù)幀256位所需時間

36、= 256bit/10Mbps=25.6us數(shù)據(jù)幀在信道上的傳播時間= 1000m/(200m/us)=5us共用時間= 25.6us+5us=30.6us故有效數(shù)據(jù)傳輸速率為：(256-32)b/30.6us=7.3Mbps 解法2:從發(fā)送至接收確認全程計算（依題意是這種計法）：1)發(fā)送數(shù)據(jù)幀256位所需時間= 256bit/10Mbps=25.6us數(shù)據(jù)幀在信道上的傳播時間= 1000m/(200m/us)=5us共用時間= 25.6us+5us=30.6us2)回發(fā)確認幀32位所需時間= 32bit/10Mbps=3.2us確認幀在信道上的傳播時間= 1000m/(200m/us)=5u

37、s共用時間= 3.2us+5us=8.2us故有效數(shù)據(jù)傳輸速率為：(256-32)b/(30.6+8.2)us=5.77Mbps14題。長1Km、10Mbps的基帶總線LAN,信號傳播速度為200M/s,試計算:1000比特的幀從發(fā)送開始到接收結(jié)束的最大時間是多少?若兩相距最遠的站點在同一時刻發(fā)送數(shù)據(jù),則經(jīng)過多長時間兩站發(fā)現(xiàn)沖突?解答：兩站點從發(fā)送開始到接收結(jié)束的總時間=數(shù)據(jù)傳輸時延+信號傳播時延=1000bit/10Mbps + 1000m/200m/us =100us+5us=105us同時發(fā)送數(shù)據(jù)的兩站點發(fā)現(xiàn)沖突的時間=信號傳播時延=1000m/200m/us=5us(注:若非同時發(fā)送數(shù)

38、據(jù),兩站點發(fā)現(xiàn)沖突的最大時間=2*信號傳播時延)練習(xí)：某CSMA/CD基帶總線網(wǎng)長度為1000m，信號傳播速度為200m/s,假如位于總線兩端的站點在發(fā)送數(shù)據(jù)幀時發(fā)生了沖突,試問: 該兩站間信號傳播延遲時間是多少? 最多經(jīng)過多長時間才能檢測到?jīng)_突?【解析】該兩站間時延a =1000m/200(m/S)=5S沖突檢測時間=2a=2×5s=10s【答案】5slOs15題。100個站點的時槽環(huán)，任意兩站間的平均距離為10m,數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps,信號傳播速度為200m/us,若每個站引入1位延遲,試計算：兩站間鏈路的位長度為多少位？整個環(huán)路的有效位長度為多少位？此環(huán)上最多允許有幾個37位長的時槽？ 解答：見P177公式 環(huán)的比特長度=信號傳播時延*數(shù)據(jù)傳輸速率+接口延遲位數(shù)兩站間鏈路的位長度為：10m/200m/us * 10Mbps