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計算機網路必背公式

發布時間: 2022-06-11 20:44:05

⑴ 求 全國計算機技術與軟體專業技術資格(水平)考試 網路工程師 通信基礎部分的 公式大全。謝謝。。。。。

是總復習哈:
波特(Baud):碼元傳輸的速率單位。波特率為每秒傳送的碼元數(即信號傳送速率)。 1 Baud = log2M (bit/s) 其中M是信號的編碼級數。也可以寫成:Rbit = Rbaud log2M 上式中:Rbit-比特率,Rbaud-波特率。一個信號往往可以攜帶多個二進制位,所以在固定的信息傳輸速率下,比特率往往大於波特率。換句話說,一個碼元中可以傳送多個比特。例如,M=16,波特率為9600時,數據傳輸率為38.4kbit/s
誤碼率:信道傳輸可靠性指標,是概率值信息編碼:將信息用二進制數表示的方法。數據編碼:將數據用物理量表示的方法。例如:字元『A』的ASCII編碼(是信息編碼的一種)為01000001
帶寬:帶寬是通信信道的寬度,是信道頻率上界與下界之間之差,是介質傳輸能力的度量,在傳統的通信工程中通常以赫茲(Hz)為單位計量。在計算機網路中,一般使用每秒位數(b/s 或bps) 作為帶寬的計量單位。主要單位:Kb/s,Mb/s,Gb/s,一個以太區域網理論上每秒可以傳輸1千萬比特,它的帶寬相應為10Mb/s。
時延 △信息從網路的一端傳送到另一端所需的時間 △時延之和=處理時延+排隊時延 +發送時延+傳播時延 △處理時延=分組首部和錯誤校驗等處理(微秒) △排隊時延=數據在中間結點等待轉發的延遲時間 △發送時延=數據位數/信道帶寬 △傳播時延=d/s(毫秒)d:距離 s:傳播速度≈光速
時延帶寬乘積:某一鏈路所能容納的比特數。時延帶寬乘積=帶寬×傳播時延。例如,某鏈路的時延帶寬乘積為100萬比特,這意味著第一個比特到達目的端時,源端已發送了100萬比特。
往返時延 (Round-Trip Time ,RTT) 從信源發送數據開始,到信源收到信宿確認所經歷的時間RTT≈2×傳播時延,傳輸可靠性兩個含義: 1、數據能正確送達 2、數據能有序送達(當採用分組交換時)
信息通信系統傳輸
1、信道及其主要特徵:數字信道和模擬信道
數字信道:以數字脈沖形式(離散信號)傳輸數據的信道。
模擬信道:以連續模擬信號形式傳輸數據的信道。模擬信號和數字信號
模擬信號:時間上連續,包含無窮多個信號值
數字信號:時間上離散,僅包含有限數目的信號值周期信號和非周期信號
周期信號:信號由不斷重復的固定模式組成(如正弦波)
非周期信號:信號沒有固定的模式和波形循環(如語音的音波信號)。
2、數字數據的傳輸方式
基帶傳輸:不需調制,編碼後的數字脈沖信號直接在信道上傳送。例如:乙太網
寬頻傳輸:數字信號需調製成頻帶模擬信號後再傳送,接收方需要解調。例如:通過電話模擬信道傳輸。例如:閉路電視的信號傳輸。
3、數據同步方式:目的是使接收端與發送端在時間基準上一致 (包括開始時間、位邊界、重復頻率等)。有三種同步方法:位同步、字元同步、幀同步。
位同步 目的是使接收端接收的每一位信息都與發送端保持同步,有下面兩種方式: △外同步——發送端發送數據時同時發送同步時鍾信號,接收方用同步信號來鎖定自己的時鍾脈沖頻率。 △自同步——通過特殊編碼(如曼徹斯特編碼),這些數據編碼信號包含了同步信號,接收方從中提取同步信號來鎖定自己的時鍾脈沖頻率。
字元同步 以字元為邊界實現字元的同步接收,也稱為起止式或非同步制。每個字元的傳輸需要:1個起始位、5~8個數據位、1,1.5,2個停止位。
字元同步的性能評估: △頻率的漂移不會積累,每個字元開始時都會重新同步。 △每兩個字元之間的間隔時間不固定。 △增加了輔助位,所以效率低。例如,採用1個起始位、 8個數據位、 2個停止位時,其效率為8/11<72%。
幀同步 識別一個幀的起始和結束。 △幀(Frame)數據鏈路中的傳輸單位——包含數據和控制信息的數據塊。 △面向字元的——以同步字元(SYN,16H)來標識一個幀的開始,適用於數據為字元類型的幀。 △面向比特的——以特殊位序列(7EH,即01111110)來標識一個幀的開始,適用於任意數據類型的幀。
4、信道最大數據傳輸率
奈奎斯公式:用於理想低通信道 C = 2W×log2 M C = 數據傳輸率,單位bit/s W = 帶寬,單位Hz M = 信號編碼級數奈奎斯公式為估算已知帶寬信道的最高數據傳輸速率提供了依據。
非理想信道:實際的信道上存在損耗、延遲、雜訊。損耗引起信號強度減弱,導致信噪比S/N降低。延遲會使接收端的信號產生畸變。雜訊會破壞信號,產生誤碼。持續時間0.01s的干擾會破壞約560個比特(56Kbit/s) △香農公式:有限帶寬高斯雜訊干擾信道 C = W log2 (1+S/N) S/N: 信噪比例:信道帶寬W=3.1KHz,S/N=2000,則 C = 3100*log2(1+2000) ≈ 34Kbit/s 即該信道上的最大數據傳輸率不會大於34Kbit/s
奈奎斯公式和香農公式的比較 △C = 2W log2M 數據傳輸率C隨信號編碼級數增加而增加。 △C = W log2(1+S/N) 無論采樣頻率多高,信號編碼分多少級,此公式給出了信道能達到的最高傳輸速率。原因:雜訊的存在將使編碼級數不可能無限增加。 5、數據編碼
編碼與調制的區別 △用數字信號承載數字或模擬數據——編碼 △用模擬信號承載數字或模擬數據——調制
數字數據的數字信號編碼:把數字數據轉換成某種數字脈沖信號常見的有兩類:不歸零碼和曼徹斯特編碼。 △不歸零碼(NRZ,Non-Return to Zero)二進制數字0、1分別用兩種電平來表示,常常用-5V表示1,+5V表示0。缺點:存在直流分量,傳輸中不能使用變壓器;不具備自同步機制,傳輸時必須使用外同步。 △曼徹斯特編碼(Manchester Code)用電壓的變化表示0和1,規定在每個碼元的中間發生跳變:高→低的跳變代表0,低→高的跳變代表1。每個碼元中間都要發生跳變,接收端可將此變化提取出來作為同步信號。這種編碼也稱為自同步碼(Self-Synchronizing Code)。缺點:需要雙倍的傳輸帶寬(即信號速率是數據速率的2倍)。 △差分曼徹斯特編碼(Differential ~)每個碼元的中間仍要發生跳變,用碼元開始處有無跳變來表示0和1 ,有跳變代表0,無跳變代表1。
數字數據的調制編碼[三種常用的調制技術]: △幅移鍵控ASK (Amplitude Shift Keying) △頻移鍵控FSK (Frequency Shift Keying) △相移鍵控PSK (Phase Shift Keying) 基本原理:用數字信號對載波的不同參量進行調制。載波 S(t) = Acos(ωt+ψ) S(t)的參量包括: 幅度A、頻率ω、初相位ψ,調制就是要使A、ω或ψ隨數字基帶信號的變化而變化。 △ASK:用載波的兩個不同振幅表示0和1。 △FSK:用載波的兩個不同頻率表示0和1。 △PSK:用載波的起始相位的變化表示0 和1。
模擬數據的數字信號編碼采樣定理:如果模擬信號的最高頻率為F,若以2F的采樣頻率對其采樣,則采樣得到的離散信號序列就能完整地恢復出原始信號。要轉換的模擬數據主要是電話語音信號,語音信號要在數字線路上傳輸,必須將語音信號轉換成數字信號。這需要經過三個步驟: △采樣:按一定間隔對語音信號進行采樣 △量化:對每個樣本舍入到量化級別上 △編碼:對每個舍入後的樣本進行編碼編碼後的信號稱為PCM信號

⑵ 計算機網路有哪些常用的性能指標

計算機網路常用性能指標有:
1、速率:連接在計算機網路上的主機在數字信道上傳送數據的速率。
2、帶寬:網路通信線路傳送數據的能力。
3、吞吐量:單位時間內通過網路的數據量。
4、時延:數據從網路一端傳到另一端所需的時間。
5、時延帶寬積:傳播時延帶寬。
6、往返時間RTT:數據開始到結束所用時間。
7、利用率信道:數據通過信道時間。


(2)計算機網路必背公式擴展閱讀:
計算機網路中的時延是由一下幾個不同的部分組成的:
(1)發送時延
發送時延是主機或路由器發送數據幀所需要的時間,也就是從發送數據幀的第一個比特算起,到該幀的最後一個比特發送完畢所需的時間。因此發送時延也叫做傳輸時延。發送時延的計算公式是:
發送時延=數據幀長度(bit)/發送速率(bit/s)
(2)傳播時延
傳播時延是電磁波在信道中傳播一定的距離需要花費的時間。傳播時延的計算公式是:
傳播時延=信道長度(m)/電磁波在信道上大的傳播速率(m/s)
電磁波在自由空間的傳播速率是光速。即3.0*10^5km/s。
發送時延發生在機器內部的發送器中,與傳輸信道的長度沒有任何關系。傳播時延發生在機器外部的傳輸信道媒體上,而與信道的發送速率無關。信號傳送的距離越遠,傳播時延就越大
(3)處理時延
主機或路由器在收到分組時需要花費一定時間進行處理,例如分析分組的首部,從分組中提取數據部分、進行差錯檢驗或查找合適的路由等,這就產生了處理時延。
(4)排隊時延
分組在進行網路傳輸時,要經過許多路由器。但分組在進入路由器後要先在輸入隊列中排隊等待,在路由器確定了轉發介面後,還要在輸出隊列中排隊等待轉發。這就產生了排隊時延。排隊時延的長短取決於網路當時的通信量。當網路的通信量很大時會發生隊列溢出,使分組丟失,這相當於排隊時延無窮大。
這樣數據在網路中經歷的總時延就是以上四種時延之和:總時延=發送時延+傳播時延+處理時延+排隊時延。
一般來說,小時延的網路要優於大時延的網路。

⑶ 計算機網路中內積怎麼

內積(inner proct),又稱數量積(scalar proct)、點積(dot proct)是一種向量運算,但其結果為某一數值,並非向量。其物理意義是質點在F的作用下產生位移S,力F所做的功,W=|F||S|cosθ。

在數學中,數量積(dot proct; scalar proct,也稱為點積)是接受在實數R上的兩個向量並返回一個實數值標量的二元運算。它是歐幾里得空間的標准內積。 兩個向量a = [a1, a2,…, an]和b = [b1, b2,…, bn]的點積定義為: a·b=a1b1+a2b2+……+anbn。 使用矩陣乘法並把(縱列)向量當作n×1 矩陣,點積還可以寫為: a·b=a*b^T,這里的b^T指示矩陣b的轉置。

在數學裡面,內積空間就是增添了一個額外的結構的向量空間。這個額外的結構叫做內積,或標量積,或點積。這個增添的結構允許我們談論向量的角度和長度。內積空間由歐幾里得空間抽象而來,這是泛函分析討論的課題。
內積空間有時也叫做准希爾伯特空間,因為由內積定義的距離完備化之後就會得到一個希爾伯特空間。在早期的著作中,內積空間被稱作酉空間,但這個詞現在已經被淘汰了。在將內積空間稱為酉空間的著作中,「內積空間」常指任意維(可數/不可數)的歐幾里德空間。

在生產生活中,內積同樣應用廣泛。利用內積可判斷一個多邊形是否面向攝像機還是背向攝像機。向量的內積與它們夾角的餘弦成正比,因此在聚光燈的效果計算中,可以根據內積來得到光照效果,如果內積越大,說明夾角越小,則物理離光照的軸線越近,光照越。物理中,內積可以用來計算合力和功。若b為單位矢量,則內積即為a在方向b的投影,即給出了力在這個方向上的分解。功即是力和位移的內積。計算機圖形學常用來進行方向性判斷,如兩矢量點積大於0,則它們的方向朝向相近;如果小於0,則方向相反。矢量內積是人工智慧領域中的神經網路技術的數學基礎之一,此方法還被用於動畫渲染(Animation-Rendering)。

線性變換中點積的意義:
根據點積的代數公式:a·b=a1b1+a2b2+……+anbn,假設a為給定權重向量,b為特徵向量,則a·b其實為一種線性組合,函數F(a·b)則可以構建一個基於a·b+c = 0 (c為偏移)的某一超平面的線性分類器,F是個簡單函數,會將超過一定閾值的值對應到第一類,其它的值對應到第二類。

⑷ 計算機網路中v=LF是啥公式

CR :Carriage Return 回車,打字機車頭的回位。
LF:Line Feed 換行,打字機向下滾一行
打字機的時代,這些是指揮打字機機械工作的指令,電腦時代只用在屏幕顯示。
CR+LF是windows下文本文件的標准換行符,C語言中記做\r\n

⑸ 大專生,學習計算機網路,想請教一下前輩:計算機網路中的通信協議內容部分該怎麼學習背起來就可以了嗎

可以簡單背背,但常用的tcp/ip協議等一定要深入掌握,以後會經常用到。

⑹ 計算機網路技術,信道帶寬計算公式

根據香農公式,最大信道容量C=B*log2(1+SNR)
20K/4=4K*log2(1+SNR)
解該方程即可.注意SNR不是分貝,最後結果10*logSNR

⑺ 計算機網路中的香農公式是什麼

C=B*log2(1+S/N) ( log2表示以2為底的對數)(bit/s)

該式通常稱為香農公式。B是信道帶寬(赫),S是信號功率(瓦),N是雜訊功率(瓦)。

香農定理指出,如果信息源的信息速率R小於或者等於信道容量C,那麼,在理論上存在一種方法可使信息源的輸出能夠以任意小的差錯概率通過信道傳輸。該定理還指出:如果R>C,則沒有任何辦法傳遞這樣的信息,或者說傳遞這樣的二進制信息的差錯率為1/2。

(7)計算機網路必背公式擴展閱讀

調制方式

直接序列擴頻(DSSS)

如果在數據上直接注入擴頻碼,則可得到直序擴頻(DSSS),在實際應用中,擴頻碼與通信信號相乘,產生完全被偽隨機碼「打亂」了的數據。在這種技術中,偽隨機碼直接加入載波調制器的數據上。調制器具有更大的比特率。用這樣一個碼序列調制射頻載波的結果是產生一個中心在載波頻率、頻譜為((sinx)/x)2的直序調制擴展頻譜。

跳頻擴頻技術(FHSS)

如果擴頻碼作用在載波頻率上,我們就得到跳頻擴頻(FHSS)。FHSS偽隨機碼使載波按照偽隨機序列改變或跳變。顧名思義,FHSS中載波在一個很寬的頻帶上按照偽隨機碼的定義從一個頻率跳變到另一個頻率。

時跳變擴頻技術(THSS)

如果用擴頻碼控制發射信號的開或關,則可得到時間跳變的擴頻技術(THSS)。時跳變擴頻技術利用偽隨機序列控制功放的通/斷,該項技術目前應用不多。

⑻ 幫忙解釋一下計算機網路中碼元的定義和信噪比的公式

在數字通信中常常用時間間隔相同的符號來表示一位二進制數字,這樣的時間間隔內的信號稱為二進制碼元。信道比——是信道的信號功率比上信道內從高斯分布的雜訊的功率,通常用10log10S/N表示,單位是分貝。
公式是C=Hlog2(1+S/N)

⑼ 計算機網路求解

二進製表示8個不同等級很簡單,就是三位二進制碼就可以表示了。從000~111.分別表示8個等級。
奈奎斯特公式為:C = B * log2 N ( bps )
這里B是碼元傳輸速率=2000碼元/秒。
N=8.因為也表示8個等級。
所以答案=2000*log28=2000*3=6000b/s.

⑽ 在計算機網路中,A=10lg(S/N),這個公式叫做什麼名字

信道容量地概念
(S/N)dB=10lg(S/N)
式中: S為信號功率,
N為雜訊功率,
S/N為信噪比,通常把信噪比表示成10lg(S/N)分貝(dB)。