《计算机网络原理》课后计算题和应用题解答.doc
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练习1)对于带宽为6MHZ的信道，若用4种不同的状态来表示数据，在不考虑热噪声的情况下，该信道的最大数据传输速率为多少？答：C=2H* LOG2N=2*6MHZ* LOG24=24MBPS2）信道带宽为3KHZ，信噪比为30DB，则每秒能发送的比特数不会超过多少？答：C=H* LOG2（1+S/N）=3KHZ* LOG2（1+1030/10）=30KBPS （此应为约数）3）采用8种相位、每种相位各有两种幅度的PAM调制方法，在1200BAUD的信号传输速率下能达到的数据传输速率为多少？答：C=B* LOG2（8*2）=1200BAUD* LOG2（16）=4800BPS4）采用每种相位各有两种幅度的PAM调制方法，在带宽为8KHZ的无噪声信道上传输数字信号，若要达到64KBPS的数据速率，问至少要多少种不同的相位？答：C=2H* LOG2（X*2）= 64KBPS=2*8KHZ* LOG2（X*2）LOG2（X*2）=4 X*2=16 X=8种5）对于带宽为4KHZ的语音信号，采用量化级别为128的PCM方法编码，问所产生的二进制位起码要用多大传输速率的信道才能传输？答：二进制位数= LOG2（128）=7位 C=2*4KHZ*7位=56kBPS9题。
长度为50Km，一个100字节的分组，带宽为多大时其传播延迟等于发送延迟？对于512字节的分组呢？解：传播延迟等于：50*103米/（2*108米/秒）=25*10-5秒=250微秒100字节/250微秒=04 字节*106/秒=04M字节/秒=32位/秒512字节/250微秒=204M字节/秒因此，带宽分别等于04M字节/秒和204M字节/秒10题计算在下列情况下一个分组的延迟（从发出第1位开始到收到最后1位为止）：（a）在通路上有1个存储转发交换机的1Gbps以太网，分组大小是5000位假定每条链路引入10微妙的传播延迟，并且交换机在接收完分组之后立即重发解答：分析 一个交换机应有2条链路 1位的发送延迟=1/109=10-9S=0.001μs所以，一个分组由5000位组成，在每条链路上引入的发送延迟是5μs ，分组在每条链路上的传播延迟都是10μs 因此总的延迟等于：5×2+10×2=30μs两次发送，两次传播）（整个分组接收完经过分析才确定转发的外出端口，因此延迟了一个分组的发送时间）（b）跟（a）的情况类似，但有3个交换机 解答：3个交换机，共有4条链路，总的延迟等于：5×4+10×4=60μs 。
4次发送，4次传播）（c）跟（a）的情况相同，但假定交换机实施“直通”交换：它可以在收到分组的开头128位后就重发分组解答：使用直通交换，交换机延迟分组128位，即0.128μs在这种情况下仍然有1个5μs的发送延迟，2个10μs的传播延迟，再加上0.128μs的交换机转发延迟，因此总的延迟等于：5×1+10×2+0.128=25.128μs （1个发送延迟，2个传播延迟，1个转发延迟）如果像（b）那样有3个交换机，那么总的延迟将会等于：5×1+10×4+0.128×3=45.384μs1个发送延迟，4个传播延迟，3个转发延迟）11题一条128Kbps的点到点链路，距离55gm，而且数据以光速传播解答:a) 传播延迟=55*106米/(3*108米/秒)=0.183秒b)计算拍完一幅图到这幅图到达地球的时间，每幅图的大小为5MB总时间=数据发送时间+信号传播时延发送时间=5MB/128K=0.31秒总时间=0.31+0.18=0.49秒6题若窗口序号位数为3,发送窗口尺寸为2,采用GO-BACK-N法,请画出由初始态出发相继下列事件发生时的发送及接收窗口图.发送帧0,发送帧1,接收帧0,接收确认帧0,发送帧2,帧1接收出错,帧1确认超时,重发帧1,接收帧1,发送帧2,接收确认帧1.7题。
若BSC帧数据段中出现下列字符串：问字符填充后的输出是什么?“A
用HDLC传输12个汉字时，帧中的信息字段占多少字节？总的帧长占几字节？解答：信息字段(I)占12×2=24字节总的帧长占1(F)+1(A)+1(C)+24(I)+2(FCS)+1(F)＝30字节4题设有一通信子网若使用虚电路，则每一分组必须有3字节的分组首部，而每个网络结点必须为虚电路保留8字节的存储空间来识别虚电路但若使用数据报，则每个分组要有15字节的分组首部，而结点就不需要保留路由表的存储空间设每段链路每传1兆字节需001元，购买结点存储器的费用为每字节0.01元，而存储器的寿命为2年工作时间（每周工作40小时）假定一条虚电路的每次平均使用时间为1000秒，而在此时间内发送200分组，每个分组平均要经过4段链路试问：采用哪种方案（虚电路或数据报）更为经济？相差多少？答：分析：4段链路意味着涉及5个路由器虚电路实现需要在1000秒内固定分配5×8=40字节的存储器数据报实现需要比虚电路实现多传送的头信息的容量等于（15－3）×4×200=9600字节·链路现在的问题就成了40000字节·秒的存储器对比9600字节·链路的电路容量虚电路实现方案：需在1000秒内固定分配5×8=40字节存储空间， 存储器使用的时间是2年，即2×52×40×3600=1.5×107秒每字节每秒的费用=0.1/（1.5×107）=6.7×10-10元 总费用，即1000秒40字节的费用=1000×40×6.7×10-10=2.7×10-5元 数据报实现方案：比上述虚电路实现方案需多传(15-3)×4×200=9600字节， 每字节每链路的费用=0。
01/106=10-8元 总费用，即9600字节每链路的费用=9600×10-8=9.6×10-5元 9.6-2.7=6.9毫分 可见，本题中采用虚电路实现方案更为经济，在1000秒的时间内便宜6.9毫分 5题 一万个站点在竞争使用每一时分ALOHA通道如果每个站平均每个小时做 18次请求信道时隙是125us总的通道负载约为多少？解答 每个终端每200（=3600/18=200）秒做一次请求，总共有10000个终端因此，总负载是200秒做10000次请求，平均每秒50次请求每秒8000个（=1/125 us）时隙，所以平均每个时隙发送次数是G=50÷8000=1/160=0.00625 N个站点共享56K 的纯ALOHA信道每个站点平均每100秒输出一个1000 bit的帧，即使前一个帧还没有发送完也依旧进行（假设站点都有缓存）N的最大值是多少？解答：对于纯ALOHA，可用的带宽是0.184×56Kb/s=10.304b/s；每个站都需要的带宽是1000÷100=10b/s因此N=10304÷10≈1030 所以，最多可以有1030个站，即N的最大值是1030。
10题 标准10MBPS8023LAN的波特率是多少？解答：标准10MBPS8023LAN采用曼彻斯特编码 即 数据传输率只有调制速率的1/2R=1/2B B=2*10MBPS=20波特11题一个1km长的10Mb/s 的CSMA/CD局域网（不是802.3），其传播速度等于每微秒200米数据帧的长度是256bit，其中包括用于帧头、检验和以及其他开销的32bit传输成功后的第一个时隙被留给接受方，用来捕获信道并发送一个32bit的确认帧假定没有冲突发生，有效数据率（不包括开销）是多少？解法1:仅以成功的发送与传播计算： 发送数据帧256位所需时间= 256bit/10Mbps=25.6us 数据帧在信道上的传播时间= 1000m/(200m/us)=5us 共用时间= 25.6us+5us=30.6us 故有效数据传输速率为：(256-32)b/30.6us=7.3Mbps 解法2:从发送至接收确认全程计算（依题意是这种计法）： 1)发送数据帧256位所需时间= 256bit/10Mbps=25.6us 数据帧在信道上的传播时间= 1000m/(200m/us)=5us 共用时间= 25.6us+5us=30.6us 2)回发确认帧32位所需时间= 32bit/10Mbps=3.2us 确认帧在信道上的传播时间= 1000m/(200m/us)=5us 共用时间= 3.2us+5us=8.2us 故有效数据传输速率为：(256-32)b/(30.6+8.2)us=5.77Mbps14题。
长1Km、10Mbps的基带总线LAN,信号传播速度为200M/μs,试计算:①1000比特的帧从发送开始到接收结束的最大时间是多少?②若两相距最远的站点在同一时刻发送数据,则经过多长时间两站发现冲突?解答：⑴两站点从发送开始到接收结束的总时间=数据传输时延+信号传播时延 =1000bit/10Mbps + 1000m/200m/us =100us+5us=105us⑵同时发送数据的两站点发现冲突的时间=信号传播时延 =1000m/200m/us=5us (注:若非同时发送数据,两站点发现冲突的最大时间=2*信号传播时延)练习：某CSMA/CD基带总线网长度为1000m，信号传播速度为200m/μs,假如位于总线两端的站点在发送数据帧时发生了冲突,试问:① 该两站间信号传播延迟时间是多少? 2.最多经过多长时间才能检测到冲突?【解析】①该两站间时延a =1000m/200(n/μS)=5μS ②冲突检测时间=2a=2×5μs=10μs15题 100个站点的时槽环，任意两站间的平均距离为10m,数据传输速率为10Mbps,信号传播速度为200m/us,若每个站引入1位延迟,试计算：⑴两站间链路的位长度为多少位？⑵整个环路的有效位长度为多少位？⑶此环上最多允许有几个37位长的时槽？ 解答：环的比特长度=信号传播时。
