数字通信中的数据传输速率等的计算
04741计算机网络原理知识点整理-计算题
设信道上数据传输速率为4Kbps，数据帧长为240bit，信道的传播时延为20ms，采用停等协议，帧的控制信息、确认帧长及帧处理时间均忽略不计。试求出信道的利用率。
解:
数据传输时延 = 240bit/4Kbps = 60ms
信道利用率 = 60ms / (60ms + 20ms*2) = 60%
5000*36/3600s / (1 / 125*10^-6s) = 0.00625次/时隙
有一个电缆长度为2Km的CSMA／CD局域网，数据传输速率为10Mbps，信号传播速度为光速的2／3，数据帧长度是512bit(包括32bit开销)，传输成功后的第一个时隙留给接收方，用于捕获信道并发送一个32bit的确认帧。假设没有冲突发生，试求出有效的数据传输速率(不包括开销)。(光速值为3×10^5Km/s)
有一个电缆长度为1Km的CSMA/CD局域网，数据传输速率为1Gbps，信号传播速度为2×10^5Km/s。试求出最小帧长度。
解:
信号传播时延 = 电缆长度/信号传播速度 = 1Km/(2*10^5Km/s) = 5*10^-6s
时隙时间 = 传播时延*2 = 5*10^-6s *２ = 10*10^-6s
101110110101/11001=11011011 ...110 > 余数不为0 说明传输过程中出错
假设使用调制解调器，并采用1位起始位、1位停止位、无校验位的异步传输模式，在1分钟内传输7200个汉字，调制解调器至少应达到的传输速率为多少？
(1+8+1)*2*7200/60 = 20*7200/60 = 144000/60 = 2400bps
数据传输时延=数据帧长/数据传输速率
数字通信的主要技术指标
数字通信的主要技术指标数字通信是一种利用数字技术进行通信的方式，是现代通信技术的主要形式之一。
数字通信的主要技术指标涉及到数据传输速率、信噪比、误码率等方面。
本文将从以下几个方面来详细阐述数字通信的主要技术指标。
1. 数据传输速率数据传输速率是指数字通信系统中数据传输的速度，通常用比特/秒（bit/s）或其衍生单位来描述，例如千兆比特/秒（Gbps）等。
数据传输速率与数字信号的带宽有关，带宽越大数据传输速率越快。
数字通信系统的数据传输速率直接影响着通信系统的吞吐量，是衡量数字通信系统传输效率的重要指标。
2. 信噪比信噪比是指信号与背景噪声的比值，通常用分贝来表示。
在数字通信系统中，信噪比的大小与数字信号的质量密切相关。
信噪比越高，数字信号的质量就越好，反之则越差。
数字通信系统需要在保证一定信噪比的情况下，尽可能提高数据传输速率，以提高传输效率。
3. 误码率误码率是指数字信号中出现误码的概率。
误码率对数字通信系统的可靠性和稳定性有着直接的影响。
数字通信系统需要在保证一定的误码率的情况下，尽可能提高数据传输速率，以提高传输效率。
误码率还与数字信号的编码方式和解码方式有关，不同的编码方式和解码方式对误码率的影响也不同。
4. 抗干扰能力数字通信系统需要具备一定的抗干扰能力，能够减少外界干扰对数字信号的影响。
数字通信系统可以采用多种抗干扰技术，如信道编码、差错控制等技术来提高系统的抗干扰能力，保证数字信号的质量和稳定性。
综上所述，数字通信的主要技术指标涉及到数据传输速率、信噪比、误码率和抗干扰能力等方面。
数字通信系统需要在保证可靠性和稳定性的前提下，尽可能提高传输速率和效率。
随着数字通信技术的不断发展，数字通信的主要技术指标也在不断优化和提高，为人们的生活和工作带来了更加便捷和高效的通信方式。
自考计算机网络原理典型题(卷子)
（1）知识点
1、标准曼彻斯特：翻转在中间，0、1看前半；
差分曼彻斯特：翻转在中间，0、1看起点，有跳是0，无跳是1
2、三种调制技术：调频：0低频，1高频；调幅：0无幅，1有幅；调相：0 0相，1 180°
3、三种复用技术：频分多路复用、时分多路复用和波分多路复用技术的实现条件及工作原理。
1或2字节
可变长度
2或4字节
01111110
（2）典型题
25、若BSC帧数据段中出现下列字符串：“A〈DLE〉〈STX〉BC〈DLE〉〈DLE〉DE〈DLE〉〈ETB〉”字符填充后输出是什么？
26、若HDLC帧数据段中出现下列字符串：“010000011111110101111110”，问比特填充后的输出是什么？
（二）CRC计算
（1）知识点
1.二进制数与多项式的对应关系，r为生成多项式的最高指数
2.确认信息是否正确（CRC码/生成多项式 余数为0时正确）
3．检测能力：可检测出所有奇数位错、双比特的错、小于和等于校验位长度的突发错。
4．编码效率：R=k/(k+r)
（2）典型题
16.已知生成多项式为：G（x）= ，求信息位1010101的CRC冗余位及相应的CRC码字（实际发送的二进制数字序列），编码效率为多少？要求写出计算过程。
（2）典型题
18、设发送方连续发送0、1、2…号帧，在发送至4号帧时开始接收到0号帧的确认信息 ，当发送完8号帧后，发现2号帧的确认返回在计时器超时后还未收到，则发送方只能退回从2号帧开始重发。画出Go-back-N方法的示意图并说明该方法的特点。
19、设发送方连续发送0、1、2…号帧，在发送至4号帧时开始接收到0号帧的确认信息 ，当发送至5号帧时，接收到1号帧的否认返回信息 ，要求选择重发1号帧，假设1号帧之后的各帧均能被正确接收。画出选择重发方法的示意图并说明选择重发方法的特点。
信道、信道容量、数据传输速率
信道、信道容量、数据传输速率简介：信道、信道容量、数据传输速率（比特率）、电脑装置带宽列表一、信道的概念信道，是信号在通信系统中传输的通道，是信号从发射端传输到接收端所经过的传输媒质，这是狭义信道的定义。
广义信道的定义除了包括传输媒质，还包括信号传输的相关设备。
信道容量是在通信信道上可靠地传输信息时能够达到的最大速率。
根据有噪信道编码定理，给定信道的信道容量是其以任意小的差错概率传输信息的极限速率。
信道容量的单位为比特每秒、奈特每秒等等。
香农在第二次世界大战期间发展出信息论，并给出了信道容量的定义和计算信道容量的数学模型。
他指出，信道容量是信道的输入与输出的互信息量的最大值，这一最大取值由输入信号的概率分布决定。
二、信道的分类（一）狭义信道的分类狭义信道，按照传输媒质来划分，可以分为有线信道、无线信道和存储信道三类。
1. 有线信道有线信道以导线为传输媒质，信号沿导线进行传输，信号的能量集中在导线附近，因此传输效率高，但是部署不够灵活。
这一类信道使用的传输媒质包括用电线传输电信号的架空明线、电话线、双绞线、对称电缆和同轴电缆等等，还有传输经过调制的光脉冲信号的光导纤维。
2. 无线信道无线信道主要有以辐射无线电波为传输方式的无线电信道和在水下传播声波的水声信道等。
无线电信号由发射机的天线辐射到整个自由空间上进行传播。
不同频段的无线电波有不同的传播方式，主要有：地波传输：地球和电离层构成波导，中长波、长波和甚长波可以在这天然波导内沿着地面传播并绕过地面的障碍物。
长波可以应用于海事通信，中波调幅广播也利用了地波传输。
天波传输：短波、超短波可以通过电离层形成的反射信道和对流层形成的散射信道进行传播。
短波电台就利用了天波传输方式。
天波传输的距离最大可以达到400千米左右。
电离层和对流层的反射与散射，形成了从发射机到接收机的多条随时间变化的传播路径，电波信号经过这些路径在接收端形成相长或相消的叠加，使得接收信号的幅度和相位呈随机变化，这就是多径信道的衰落，这种信道被称作衰落信道。
计算机网络原理公式及计算题
计算机网络原理公式及计算题第三章物理层公式一:数据传输速率的定义和计算每秒能传输的二进制信息位数,单位为位/秒（bits per second），记作bps或b/sR=1/T*Log2N（bps）T为一个数字脉冲信号的宽度(全宽码情况)或重复周期(归零码情况)单位为秒.N一个码元所取有效离散值个数,也称调制电平数,取2的整数次方值公式二: 信号传输速率（码元速率、调制速率或波特率）定义和计算单位时间内通过信道传输的码元个数，也就是信号经调制后的传输速率,单位为波特（Baud）。
B=1/T （Baud）公式三:调制速率与数据传输速率的对应关系式R=B*Log2N（bps）公式四 :奈奎斯特公式奈奎斯特（Nyquist）定理奈奎斯特首先给出了无噪声情况下码元速率的极限值B与信息带宽H的关系B=2*H H是信道的带宽，单位为Hz信道传输能力的奈奎斯特公式 :C=2*H*Log2N公式五 :香农公式受随机噪声干扰的信道情况，给出了计算信道的香农公式：C=H*Log2（1+S/N）（bps）其中，S表示信号功率，N为噪声功率，S/N则为信噪比。
由于实际使用的信道的信噪比都要足够大，故常表示成10*log10 (S/N)，以分贝(dB)为单位来计算，在使用时要特别注意公式六 :误码率误码率是衡量数据通信系统在正常工作情况下的工作情况下的传输可靠性的指标，它定义为二进制数据传输出错的概率。
设传输的二进制数据总数为N位，其中出错的位数为Ne，则误码率表示为；Pe= Ne/N公式七 :采样定律采样定理❖Fs（= 1/Ts ）≥2Fmax 或Fs≥2Bs❖Fs是采样频率，Fmax 是原始信号最大频率，Ts 为采样周期，Bs（= Fmax- Fmin）为原始信号的带宽。
❖量化级是2的整数倍，用来生成每次采样的二进制码的个数，❖2二进制码个数=量化级，比如量化级为128，则每次采样二进制码为7个❖信号传输速率=采样频率*每次采样的二进制码个数❖R(数据传输率)=1/T*logN2公式八: T1载波和E1载波的编码效率和开销率。
通信技术中的网络传输速率计算方法
通信技术中的网络传输速率计算方法网络传输速率是指数字数据在通信网络中传输的速度，通常以比特率（bit rate）表示，单位为比特每秒（bps）。
在通信技术中，网络传输速率的计算方法有多种，下面将介绍几种常用的计算方法。
1. 码元速率计算方法：码元是指数字信号中的基本单位，可以用不同的电压、频率或相位来表示。
在调制解调过程中，信号被转换为离散的符号或码元进行传输。
码元速率是指每秒钟传输的码元数量，可以通过以下公式计算：码元速率（波特率）= 1 / 码元时间2. 位速率计算方法：位速率是指每秒钟传输的比特数量。
在数字通信中，常使用基带传输和带通传输两种方式，基带传输直接传输比特，而带通传输经过调制过程将比特转换为模拟信号进行传输。
位速率可以通过以下公式计算：位速率 = 码元速率 ×每个码元所含比特数量3. 符号速率计算方法：符号速率是指每秒钟传输的符号数量。
在数字通信中，一个符号可以表示多个比特，通过多输入多输出（MIMO）技术，可以提高传输效率。
符号速率可以通过以下公式计算：符号速率 = 位速率 / 每个符号所含比特数量4. 上行速率和下行速率计算方法：上行速率是指从用户设备发送数据到网络的传输速率，下行速率是指从网络发送数据到用户设备的传输速率。
在实际应用中，上行速率和下行速率通常不相等，上行速率较低且固定，而下行速率较高且可变。
这是因为通信网络中的带宽分配通常更多地向下行流量倾斜。
上行速率和下行速率可以通过以下公式计算：上行速率 = 带宽 ×上行利用率下行速率 = 带宽 ×下行利用率5. 吞吐量计算方法：吞吐量是指在单位时间内网络传输的有效数据量。
它考虑了网络中的传输延迟、丢包率等因素，并且是网络性能的重要指标之一。
吞吐量可以通过以下公式计算：吞吐量 = 位速率 × (1 - 丢包率) × (1 - 传输延迟率)综上所述，通信技术中的网络传输速率可以通过码元速率、位速率、符号速率等方法进行计算。
数字通信中信息速率、符号率和带宽的换算
数字通信中信息速率、符号率和带宽的换算【摘要】本文对数字电视中常用的技术指标，如信息速率、符号率和带宽的概念以及它们之间的关系做了简要说明，给出了相应的计算公式。
通过这些公式和DVB-C、DVB-S的系统框图，列举了在这些系统中信息速率、符号率和带宽数据之间的换算。
【关键词】信息速率 符号率 滚降系数 带宽数字通信原理是数字电视技术的基础。
在全台数字化、有线电视数字化、数字电视等等这些数字概念的应用中，需要了解、掌握数字通信技术与电视技术。
下面，就数字电视技术应用中常用的基本知识点做一归纳和小结。
一、基带数字信号的基本概念1、基带数字信号的主要指标和基本波形在数字通信中衡量系统传输能力的重要指标，常用比特率和波特率表示。
对于任何形式的数字传输，接收机必须知道发射机发送的信息速率。
在基带传输系统中用比特率表示传输的信息速率。
信息速率Rb 是指单位时间内传输的二进制比特数。
单位是比特率，用bit/s表示。
例如计算机串口的传输码率最高到 115200bit/s。
基带数字信号的基本波形如（图一）所示。
（图一）基带数字信号的基本波形在图（一）中，二进制信号波形有；(a)单极性波形，（b）双极性波形，（c）单极性归零波形，（e）差分波形。
（d）双极性归零波形为三元码。
符号率Rs 是指单位时间内传输的调制符号数，即指三元及三元以上的多元数字码流的信息传输速率，单位是波特率，用baud/s表示。
码元的概念：数字信号一个取值的波形称为一个码元。
在数字基带信号中，二进制和多进制信号码元波形示意如图（二）所示。
图（二）二进制和多进制码元波形在图（二）中；(a) 二进制单极性信号，(b)基带多电平单极性不归零信号，(c)基带多电平双极性不归零信号。
在数字信号的载波调制中，码元速率就是符号率，单位也是baud/s。
在调制器映射之后到解调器反映射之前，信息以多元符号形式存在，这时采用波特率更为方便。
信息速率和符号率的单位不同，但在二进制中它们的数值相同。
nr传输速率计算
nr传输速率计算
NR（New Radio）指新无线电技术，是5G通信中的关键技术之一。
NR传输速率的计算方法如下：
- 参数J载波聚合分量的载波数量指载波聚合的程度，为了满足单用户峰值速率和系统容量提升的要求，将多个载波聚合在一起，实现增加系统传输带宽的效果，从而直接提升数据传输速率。
- 参数Q3GPP TS38.214中，5G NR下行最大支持256QAM，上行最大支持64QAM，实际上行已经能做到256QAM。
下行传输速率计算公式为：4*8*1*948/1024*273*12*14*2*1000*(1-0.14)=2337000.12，其中：
- 4表示4MIMO。
- 8表示256QAM的8阶调制。
- 1表示缩放因子。
- 948/1024表示编码速率。
- 273表示273个资源块。
- 12表示每个资源块有12个子载波。
- 14表示的是子帧内OFDM的持续时间，倒数表示，在1s内包含的OFDM符号的个数。
通过上述计算方法，可以得出NR传输速率的理论值。
在实际应用中，NR传输速率还会受到多种因素的影响，如信号强度、干扰、信道质量等。
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数字通信中的数据传输速率、波特率、符号率计算在数字通信中的数据传输速率与调制速率是两个容易混淆的概念。
数据传输速率（又称码率、比特率或数据带宽）描述通信中每秒传送数据代码的比特数，单位是bps。
当要将数据进行远距离传送时，往往是将数据通过调制解调技术进行传送的，即将数据信号先调制在载波上传送，如QPSK、各种QAM调制等，在接收端再通过解调得到数据信号。
数据信号在对载波调制过程中会使载波的各种参数产生变化（幅度变化、相位变化、频率变化、载波的有或无等，视调制方式而定），波特率是描述数据信号对模拟载波调制过程中，载波每秒中变化的数值，又称为调制速率，波特率又称符号率。
在数据调制中，数据是由符号组成的，随着采用的调制技术的不同，调制符号所映射的比特数也不同。
符号又称单位码元，它是一个单元传送周期内的数据信息。
如果一个单位码元对应二个比特数（一个二进制数有两种状态0和1，所以为二个比特）的数据信息，那么符号率等于比特率；如果一个单位码元对应多个比特数的数据信息（m个），则称单位码元为多进制码元。
此时比特率与符号率的关系是：
比特率=符号率*log2 m,比如QPSK调制是四相位码，它的一个单位码元对应四个比特数据信息，即m=4，则比特率=2*符号率，这里“log2 m”又称为频带利用率,单位是：
bps/hz。
另外已调信号传输时，符号率（SR）和传输带宽（BW）的关系是：
BW=SR（1+α），α是低通滤波器的滚降系数，当它的取值为0时，频带利用率最高，占用的带宽最小，但由于波形拖尾振荡起伏大(如图5-15b),容易造成
码间干扰；当它的取值为1时，带外特性呈平坦特性，占用的带宽最大是为0时的两倍；由此可见,提高频带利用率与"拖尾"收敛相互矛盾，为此它的取值一般不小于
0.1
5。
例如，在数字电视系统，当α=
0.16时，一个模拟频道的带宽为8M，那么其符号率=8/（1+
0.16）=
6.896Ms/s。
如果采用64QAM调制方式，那么其比特率=
6.896*log2 64=
6.896*6=
41.376Mbps。