計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作業(yè)綜合(已修改)
2025-07-07 04:50 本頁面
【正文】 .. .. .. ..計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作業(yè)第一章（P39）115，假定網(wǎng)絡(luò)的利用率達(dá)到了90%。試估算一下現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延是它的最小值的多少倍？解：設(shè)網(wǎng)絡(luò)利用率為U，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延為D，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延最小值為D = D0 / (1 U)224。D / D0 = 10117，收發(fā)兩端之間的傳輸距離為1000 km，信號(hào)在媒體上的傳播速率為2 10^8 m/s。試計(jì)算以下兩種情況的發(fā)送時(shí)延和傳播時(shí)延：1） 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為10^7 bit，數(shù)據(jù)發(fā)送速率為100 kbit/s。2） 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為10^3 bit，數(shù)據(jù)發(fā)送速率為1 Gbit/s。從以上計(jì)算結(jié)果可得出什么結(jié)論？解：發(fā)送時(shí)延Ts = 數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度（bit）/ 發(fā)送速率（bit/s）傳播時(shí)延Tp = 信道長(zhǎng)度（m）/ 電磁波在信道上的傳播速度（m/s）1） Ts = 10^7 bit / 100 kbit/s = 100 s，Tp = 10^6 m / (2 10^8) m/s = s2） Ts = 10^3 bit / 1 Gbit/s = 1 μs，Tp = 10^6 m / (2 10^8) m/s = s結(jié)論：若數(shù)據(jù)長(zhǎng)度大而發(fā)送速率低，則在總的時(shí)延中，發(fā)送時(shí)延往往大于傳播時(shí)延。但若數(shù)據(jù)長(zhǎng)度短而發(fā)送速率高，則傳播時(shí)延就可能是總時(shí)延中的主要成分119，1）長(zhǎng)度為100字節(jié)的應(yīng)用層數(shù)據(jù)交給傳輸層傳送，需加上20字節(jié)的TCP首部。再交給網(wǎng)絡(luò)層傳送，需加上20字節(jié)的IP首部。最后交給數(shù)據(jù)鏈路層的以太網(wǎng)傳送，加上首部和尾部共18字節(jié)。試求數(shù)據(jù)的傳輸效率。數(shù)據(jù)的傳輸效率是指發(fā)送的應(yīng)用層數(shù)據(jù)除以所發(fā)送的總數(shù)據(jù)（即應(yīng)用數(shù)據(jù)加上各種首部和尾部的額外開銷）。2）若應(yīng)用層數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為1000字節(jié)，數(shù)據(jù)的傳輸效率是多少？解：1）100 / (100+20+20+18) = %2）1000 / (1000+20+20+18) = %129，有一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路，長(zhǎng)度為50 km。若數(shù)據(jù)在此鏈路上的傳播速度為2 10^8 m/s，試問鏈路的帶寬應(yīng)為多少才能使傳播時(shí)延和發(fā)送100字節(jié)的分組的發(fā)送時(shí)延一樣大？如果發(fā)送的是512字節(jié)長(zhǎng)的分組，結(jié)果又應(yīng)如何？解： 傳播時(shí)延Tp = 50 10^3 m / (2 10^8) m/s = 10^(4) s100字節(jié)時(shí)帶寬 = 100 bit / 10^(4) s = 4*10^5B/s4*10^5*8=*10^6512字節(jié)時(shí)帶寬 = 512bit / 10^(4) s = MB/s 131，以1 Gbit/s的速率發(fā)送數(shù)據(jù)。試問在以距離或時(shí)間為橫坐標(biāo)時(shí)，一個(gè)比特的寬度分別是多少？解：距離：1 bit 2 10^8 m/s（在光纖中的速率）/ 1 Gbit/s = m時(shí)間：1 bit / 1 Gbit/s = 10^(9) s第二章（P67）207，假定某信道受奈氏準(zhǔn)則限制的最高碼元速率為20000碼元/秒。如果采用振幅調(diào)制，把碼元的振幅劃分為16個(gè)不同等級(jí)來傳送，那么可以獲得多高的數(shù)據(jù)率(bit/s) ?解：W：信道的帶寬；S：信道內(nèi)所傳信號(hào)的平均功率；N：信道內(nèi)部的高斯噪聲功率。信道的極限信息傳輸速率C = W log2 (1 + S/N) (bit/s) = 20000 log2 (16) = 80000 bit/s209，用香農(nóng)公式計(jì)算一下，假定信道帶寬為3100Hz，最大信道傳輸速率為35 kbit/s，那么若想使最大信道傳輸速率增加60%，問信噪比S /N應(yīng)增大到多少倍？如果在剛才計(jì)算出的基礎(chǔ)上將信噪比S /N再增大到10倍, 問最大信息速率能否再增加20%？解：C = W log2(1 + S/N) b/sS/N1=2 ^ (C1/W) – 1 = 2 ^ (35000/3100) 1S/N2=2 ^ (C2/W) – 1 = 2 ^ ( C1/W) – 1 = 2 ^ ( 35000/3100) 1(S/N2) / (S/N1) = 10信噪比應(yīng)增大到約 100倍C3=W log2(1 + S/N3) = W log2(1 + 10 S/N2)C3/C2 = % 如果在此基礎(chǔ)上將信噪比 S/N再增大到 10倍，最大信息速率只能再增加 %左右。211， dB/km（在 1 kHz 時(shí)），若容許有20dB的衰減，試問使用這種雙絞線的鏈路的工作距離有多長(zhǎng)？如果要使這種雙絞線的工作距離增大到100公里，問應(yīng)當(dāng)使衰減降低到多少？解：使用這種雙絞線的鏈路的工作距離為s = 20 dB / dB/km = km衰減應(yīng)降低到 20 / 100 = dB216，共有四個(gè)站進(jìn)行碼分多址CDMA通信。 四個(gè)站的碼片序列為：A : ( 1 – 1 – 1 + 1 + 1 – 1 + 1 + 1 ) B : ( 1 – 1 + 1 1 + 1 + 1 + 1 – 1 )C : ( 1 + 1 1 + 1 + 1 + 1 – 1 – 1 ) D : ( 1 + 1 1 – 1 – 1 – 1 + 1 – 1 )現(xiàn)收到這樣的碼片序列 S : ( 1 + 1 – 3 + 1 – 1 – 3 + 1 + 1 )。問哪個(gè)站發(fā)送數(shù)據(jù)了？發(fā)送數(shù)據(jù)的站發(fā)送的是0還是1？解：S?A = (+ 1 – 1 + 3 + 1 – 1 + 3 + 1 + 1 ) / 8 = 1，A 發(fā)送 1S?B = (+ 1 – 1 – 3 – 1 – 1 – 3 + 1 – 1 ) / 8 = 1，B 發(fā)送 0S?C = (+ 1 + 1 + 3 + 1 – 1 – 3 – 1 – 1 ) / 8 = 0，C 無發(fā)送S?D = (+ 1 + 1 + 3 – 1 + 1 + 3 + 1 – 1 ) / 8 = 1，D 發(fā)送 1第三章（P109）307，要發(fā)送的數(shù)據(jù)為1101011011。采用 CRC 的生成多項(xiàng)式是 P (X ) = X^4 + X + 1。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(gè)1變成了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(gè)1都變成了0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)?采用CRC檢驗(yàn)后，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸是否就變成了可靠的傳輸?解：根據(jù)給出的生成多項(xiàng)式可以得出除數(shù)為10011作二進(jìn)制除法, 1101011011 / 10011，得余數(shù) 111011010110101110 / 10011余數(shù)為0111101011000
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