计算最短帧

已知总线长度为1km，信号在总线上的传播速度为2×10^8m/s，数据传输速率为10Mbit/s。请问CSMA/CD算法成立的最短帧长度是多少？写出计算过程。

最小帧长度＝数据传输率 W＊往返传输延时RTT
$$\begin{gathered} RTT=2\ast 10^3/2\ast 10^8=10^{-5}s \\ 最小帧长度=W\ast RTT=10\ast 10^6\ast 10^{-5}=10^{-2}=100bit \end{gathered}$$

划分数据报

一个UDP用户数据报的数据字段为5232字节，首部长为8字节。在链路层要使用以太网来传送，最大传输单元MTU为1500字节。在网络层假定IP数据报首部长度为20字节。试问，IP数据报应当划分为几个IP数据报分片？说明每一个IP数据报分片的数据字段长度、DF字段值、MF字段值和片偏移字段的值。

UDP总长度 = 数据字段+首部长 = 5232+8 = 5240

数据报分片 = 5240 /（1500-20）≈ 4

标志：MF 1 代表后面还有分片 DF 1 代表不能分片

偏移量：数据报片的起始字段号/8

序号	偏移量	长度	MF	DF
1	0	1480	1	0
2	1480/8	1480	1	0
3	1480*2/8	1480	1	0
4	1480*3/8	980	0	0

计算时延

$$
收发两端之间的传输距离为100km，信号在媒体上的传播速率为2*10^8m/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10^7bit，数据发送速率为100kbit/s；\

（2）数据长度为10^3bit，数据发送速率为1Gbit/s。\

从以上计算结果可得出什么结论？\
$$

$$\begin{gathered} (1)发送时延=数据长度/数据发送速率=10^7/105=100s \\ (2)发送时延=10^3/109=10^{-6} \\ 传播时延=传输距离/传播速率=10^5/2\ast 10^8=0.5\ast 10^{-3} \end{gathered}$$

若数据长度大而发送速率低，则在总的时延中，发送时延往往大于传播时延。但若数据度短而发送速率高，则传播时延又可能是总时延中的主要成分。

最大数据速率（奈氏准则&香农定理）

对于带宽为50kHz的信道，若有16种不同的物理状态来表示数据，信噪比为30dB.问按奈奎斯特定理，最大数据速率是多少？按香农定理，最大数据速率又是多少？
$$\begin{gathered} 奈氏准则：最大数据率=2\ast W\ast lo{g}_{2}V \\ 香农定理：最大数据率=W\ast {\log }_2(1+S/N) \\ 算S/N信噪比(dB)=10lo{g}_{10}(S/N) \\ 按照奈氏准则最大数据率=2\ast 50\ast lo{g}_{2}16=400kb/s \\ 按照香农定理30=10lo{g}_{10}(S/N) \\ S/N=1000 \\ 最大数据率=W\ast {\log }_2(1+S/N)=50\ast lo{g}_{10}(1+1000)=500kb/s \end{gathered}$$