第一章〔P39〕概述1-15,假定网络的利用率到达了90%试估算一下现在的网络时延是它的最小值的多少倍?解:可以理解D0默认为100设网络利用率为U,网络时延为D,网络时延最小值为D=D0/(1-90%)=D0/0.1=10D0利用率:D=D0/(1-U) D:当前网络延迟 D0:空闲时延迟 U:网络利用率1-17,收发两端之间的传输距离为1000 km,信号在媒体上的传播速率为2 10^8 m/s试计算以下两种情况的发送时延和传播时延:1〕 数据长度为10^7 bit,数据发送速率为100 kbit/s2〕 数据长度为10^3 bit,数据发送速率为1 Gbit/s从以上计算结果可得出什么结论?解:发送时延Ts = 数据帧长度〔bit〕/ 发送速率〔bit/s〕传播时延Tp = 信道长度〔m〕/ 电磁波在信道上的传播速度〔m/s〕1〕 Ts = 10^7 bit / 100 kbit/s = 100 s,Tp = 10^6 m / (2 10^8) m/s = 0.005 s2〕 Ts = 10^3 bit / 1 Gbit/s = 1 μs,Tp = 10^6 m / (2 10^8) m/s = 0.005 s假设数据长度大而发送速率低,那么在总的时延中,发送时延往往大于传播时延。
但假设数据长度短而发送速率高,那么传播时延就可能是总时延中的主要成分1-19〔1〕长度为100字节的应用层数据交给传输层传送,需加上20字节的TCP首部再交给网络层传送,需加上20字节的IP首部最后交给数据链路层的以太网传送,加上首部和尾部共18字节试求数据的传输效率数据的传输效率是指发送的应用层数据除以所发送的总数据〔即应用数据加上各种首部和尾部的额外开销〕〔2〕假设应用层数据长度为1000字节,数据的传输效率是多少?解:.本层的传输效率=上层传送下来的数据/本层向下层传送的数据1〕100 / (100+20+20+18) = 63.3%2〕1000 / (1000+20+20+18) = 94.5%1-29,有一个点对点链路,长度为50 km假设数据在此链路上的传播速度为2 10^8 m/s,试问链路的带宽应为多少才能使传播时延和发送100字节的分组的发送时延一样大?如果发送的是512字节长的分组,结果又应如何?解:传播时延Tp = 50 10^3 m / (2 10^8) m/s = 2.5 10^(-4) s100字节时带宽 = 100 字节 / 2.5 10^(-4) s = 字节/s = 3.2 Mbit/s512字节时带宽 = 512 字节 / 2.5 10^(-4) s = 2.048 字节/s = 16.384 Mbit/s1-30有一个点对点链路,长度为20000km。
数据的发送速率是1kbit/s,要发送的数据有100bit数据在此链路上的传播速度为2108m/s假定我们可以看见路上传输的比特,试画出我们看到的线路上的比特〔画两个图,一个在100bit刚刚发送完时,另一个是再经过0.05s后〕1-31条件同上题但数据的发送速率改为1Mbit/s和上题的结果相比拟,你可以得出什么结论?1-32,以1 Gbit/s的速率发送数据试问在以距离或时间为横坐标时,一个比特的宽度分别是多少?解:距离:1 bit 2 10^8 m/s〔在光纤中的速率〕/ 1 Gbit/s = 0.2 m时间:1 bit / 1 Gbit/s = 10^(- 9) s第二章〔P67〕物理层2-07,假定某信道受奈氏准那么限制的最高码元速率为20000码元/秒如果采用振幅调制,把码元的振幅划分为16个不同等级来传送,那么可以获得多高的数据率(bit/s) ?P46解: 香农公式W:信道的带宽;S:信道所传信号的平均功率;N:信道部的高斯噪声功率信道的极限信息传输速率C = W log2 (1 + S/N) (bit/s)C = 20000 log2 (16) = 80000 bit/s2-08 假定要用3KHz带宽的信道传送64kb/s的数据〔无过失传输〕,试问这个信道应具有多高的信噪比〔分别用比值和分贝来表示?这个结果说明什么问题?〕答: 将W=3kHz带宽,C=64kb/s传输速率带入香农公式:C=Wlog2〔1+S/N〕(b/s) S/N=2C/W-1带入信噪比公式:dB=10 log10(S/N)dB=10log10(2C/W-1)得出约等于64.2db。
2-09,用香农公式计算一下,假定信道带宽为3100Hz,最大信道传输速率为35 kbit/s,那么假设想使最大信道传输速率增加60%,问信噪比S /N应增大到多少倍?如果在刚刚计算出的根底上将信噪比S /N再增大到10倍, 问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 ^ (1.6 C1/W) – 1 = 2 ^ (1.6 35000/3100) - 1(S/N2) / (S/N1) = 100 再带入信噪比公式:dB=10 log10(S/N)得信噪比应增大到约 100倍C3=W log2(1 + S/N3) = W log2(1 + 10 S/N2)C3/C2 = 18.5%如果在此根底上将信噪比 S/N再增大到 10倍,最大信息速率只能再增加 18.5%左右2-11,假定有一种双绞线的衰减是0.7 dB/km〔在 1 kHz 时〕,假设容许有20dB的衰减,试问使用这种双绞线的链路的工作距离有多长?如果要使这种双绞线的工作距离增大到100公里,问应当使衰减降低到多少?解:使用这种双绞线的链路的工作距离为s = 20 dB / 0.7 dB/km = 28.6 km衰减应降低到 20 / 100 = 0.2 dB2-16,共有四个站进展码分多址CDMA通信。
四个站的码片序列为: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 )现收到这样的码片序列 S : (- 1 + 1 – 3 + 1 – 1 – 3 + 1 + 1 )问哪个站发送数据了?发送数据的站发送的是0还是1?解:S•A = (+ 1 – 1 + 3 + 1 – 1 + 3 + 1 + 1 ) / 8 = 1, A发送 1S•B = (+ 1 – 1 – 3 – 1 – 1 – 3 + 1 – 1 ) / 8 = - 1,B发送 0S•C = (+ 1 + 1 + 3 + 1 – 1 – 3 – 1 – 1 ) / 8 = 0, C无发送S•D = (+ 1 + 1 + 3 – 1 + 1 + 3 + 1 – 1 ) / 8 = 1,D发送 1第三章〔P109〕3-07,要发送的数据为1101011011。
采用 CRC 的生成多项式是 P (X ) = X^4 + X + 1试求应添加在数据后面的余数数据在传输过程中最后一个1变成了0,问接收端能否发现?假设数据在传输过程中最后两个1都变成了0,问接收端能否发现?采用CRC检验后,数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输?解:CRC检验:采用模2运算,余数=0无过失、余数!=0代表有过失〔无法定位哪位出错〕CRC多项式:最高位与最低为必须为1余数比多项式结果少一位规律如下表所示:NK码距dG(x)多项式G(x)743x3+x+11011743x3+x2+11101734x4+x3+x2+111101734x4+x2+x+11011115113x4+x+110011根据给出的生成多项式可以得出除数为10011作二进制除法, 1101011011 / 10011,得余数 1110110 / 10011余数为011110 / 10011余数为101故两种错误均可发现仅仅采用CRC检验,缺重传机制,数据链路层的传输还不是可靠的传输3-08,要发送的数据为 101110采用CRC的生成多项式是 P (X) = X^3 + 1试求应添加在数据后面的余数。
解:M=101110模2运算后为101110000作二进制除法,101110000 / 1001,得余数011故添加在数据后面的余数是 0113-10,PPP协议使用同步传输技术传送比特串11100试问经过零比特填充后变成怎样的比特串?假设接收端收到的PPP帧的数据局部是10110,问删除发送端参加的零比特后变成怎样的比特串?解:发送端:只要发现5个连续1,那么立即填入一个0接收端:每当发现5个连续1时,就将这5个连续1后的一个0删除发送端的数据11100经过零比特填充是0接收端收到的10110删除发送端参加的零后是1103-20假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s设信号在网络上的传播速率为200000km/s求能够使用此协议的最短帧长s〔秒〕、ms〔毫秒〕、μs〔微秒〕、ns〔纳秒〕1s=1000ms,1 ms=1000μs,1μs=1000ns答:对于1km电缆,单程传播时间为1/200000=5为微秒,来回路程传播时间为10微秒,为了能够按照CSMA/CD工作,最小帧的发射时间不能小于10微秒,以Gb/s速率工作,10微秒可以发送的比特数等于1*10^-6/1*10^-9=10000,因此,最短帧是10000位或1250字节长3-22,假定在使用CSMA/CD协议的10 Mbit/s以太网中某个站在发送数据时检测到碰撞,执行退避算法时选择了随机数r = 100。
试问这个站需要等待多长时间后才能再次发送数据?如果是 100 Mbit/s的以太网呢?解:对于10 Mbit/s的以太网来说,以太网把争用期定为 51.2微秒,要退后 100个争用期等待时间为5120us,对于100 Mbit/s的以太网来说,以太网把争用期定为 5.12微秒,要退后 100个争用期等待时间为512 μs3-33, 在图3-31中,以太网交换机有6个接口,分别接到5台主机和一个路由器在下面表中的“动作〞一栏中,表示先后发送了4个帧假定在开场时,以太网交换机的交换表是空的试把该表中其他的栏目都填完空第四章〔P196〕有三种含义第三种情况为一个C类网,这个子网掩码为C类网的默认子网掩码〔3〕一A类网络和一B网络的子网号subnet-id分别为16个1和8个1,问这两个子网掩码有何不同?A类网络:11111111 11111111 11111111 00000000B类网络 11111111 11111111 11111111 00000000(4)〔240〕10=〔12。