04741计算机网络原理计算题及答案.pdf

由于提供的内容为计算机网络原理相关的计算题及答案片段，因此知识点主要涉及计算机网络中与数据传输速率、编码、信道容量、调制解调技术、网络协议及路由计算相关的内容。下面将详细介绍这些知识点： 1. 传输速率的计算： - 在计算机网络中，传输速率通常用比特率（bps，位每秒）表示。例如12MHz的信号频率，通过公式R=F*log2(N)计算得到24Mbps的速率，其中N是信号的离散电平数，这里是4。 - PCM编码时，抽样频率是采样定理决定的两倍的最高频率，即f=2T，其中T是抽样周期。 - 在计算中还涉及到带宽的概念，比如B=2HB，表示波特率（信号单位时间变化的次数）与比特率的关系，8000(baud)表示每秒8000次信号变化。 2. 信号调制与编码： - 模拟信号与数字信号的转换涉及调制解调技术。题目中提到了4KHz的调制频率，与数据传输速率相关。 - 对于数字信号，信号电平数的增加将影响信道的容量，比如信号电平数从256增加到64，相应地影响了数据传输速率的计算。 - 信噪比（S/N）对信道容量有影响，信道容量C计算公式为C=B*log2(1+S/N)，这里C是以比特每秒计算的信道容量。 3. 网络协议与纠错编码： - CRC（循环冗余校验）是一种数据传输错误检测技术。题目中给出了CRC多项式的例子，如CRC-X^4+X^3+1，用于计算数据帧的冗余校验位。 - UDP和IP协议层的封装以及PPP协议的帧格式在题目中有简要提及，包括数据包的封装和计算协议头的大小。 4. CSMA/CD协议计算： - CSMA/CD是以太网中常用的网络访问控制方法，涉及载波侦听多点访问/碰撞检测技术。例如，网卡传输速率10Mbps，在不考虑冲突的情况下，1000比特的数据需要100us来传输。 5. 网络延迟和带宽计算： - 网络延迟包括传播延迟、传输延迟、处理延迟等，通常影响数据包在网络中的传输时间。 - 例如，以太网中规定最小帧长度为64字节（512比特），在10Mbps速率下，传输最小帧的时间为51.2微秒。 6. 波特率、带宽与信道容量关系： - 波特率是指信号单位时间内变化的次数，与带宽和信号的调制方式有关。例如，B=2HB表示波特率是带宽的两倍。 7. PCM编码与调制技术： - PCM（脉冲编码调制）涉及采样、量化和编码过程。例如，对于256 PCM电平，采样频率为8000Hz，这样的信号可以携带16000比特/秒的数据。 8. QAM调制： - QAM（正交幅度调制）是一种调制技术，能够在相同的频率带宽中传输更多的数据，如512 QAM，可以在16个不同相位和振幅的组合中传输4比特。 9. 网络路由计算： - 在网络路由计算中，往返时间和带宽的乘积可以估算出网络路径的容量，例如1KM的距离信号以光速传播约需要5微秒。 10. CSMA/CD的冲突窗口计算： - 在CSMA/CD中，冲突窗口用于控制发送数据包的最大时间，以避免碰撞。 11. 数据链路层的帧大小计算： - 数据链路层的帧大小对网络性能有重要影响，例如，当帧大小为45625比特，速率为1Mbps时，传输时间约为5.625ms。 12. 最大传输单元MTU计算： - MTU是指在数据链路层上传输的最大数据包大小，例如在某个假设的例子中，最大传输单元为1500字节。 以上知识点涵盖了计算机网络中的数据传输速率、信号调制编码、信道容量计算、网络协议、网络延迟和带宽计算等多个方面，是理解和掌握计算机网络技术不可或缺的基础知识。