网络计算题解析：利用率、时延与信道容量

"该资源包含了计算机与网络课程的相关计算题，涵盖了网络时延、数据传输速率、信道容量等多个核心概念，适用于期末考试复习。" 在计算机网络中，时延是一个关键性能指标，由多个部分组成，包括发送时延、传播时延、处理时延和排队时延。在给定的问题中，网络的利用率高达90%，这意味着网络资源接近饱和，导致时延显著增加。例如，问题1-15中提到，当前网络时延是最小值的10倍，这是因为高利用率导致了更多的等待时间。 发送时延是指将数据从源节点发送到网络中的时间，取决于数据的大小和发送速率。问题1-17展示了两个场景，分别是低数据量高发送速率和高数据量低发送速率的情况。当数据长度大而发送速率低时，发送时延占主导；反之，如果数据长度短而发送速率高，传播时延可能成为总时延的主要组成部分。例如，第一个场景中，107bit的数据在100kb/s的速率下发送时延达到100s，而传播时延仅为5ms。 传播时延是信号在介质中传播所需的时间，它与信号速度和传输距离有关。问题1-18列举了四种不同的传播距离，从网络接口卡到广域网，计算了在1Mb/s和10Gb/s数据率下，媒体中传播的比特数。这强调了传播时延在不同网络规模下的差异，并且展示了数据率对传播时延的影响。 在数据通信中，信道容量是由奈奎斯特定理和香农公式定义的。问题2-07中，通过将码元划分为16个不同等级进行振幅调制，可以得出数据率是80000b/s。而问题2-08和2-09则涉及信噪比与信道容量的关系。根据香农公式，增加信噪比可以提高信道的最大信息传输速率。在问题2-09中，若要将速率提升60%，需要相应地增大信噪比，而进一步增大信噪比并不一定能按比例增加信息传输速率。 这些计算题覆盖了计算机网络基础理论的关键点，如网络时延分析、数据传输速率的计算、信道容量的限制以及信噪比对通信质量的影响。对于准备期末考试的学生来说，理解并掌握这些知识点至关重要。