传输时延和传播时延（补充：频段，信道带宽，数据速率的区别，以及帧大小和帧长）

先来看例题，看是否能区分

例题1：

假设生产管理网络系统采用B/S工作方式，经常上网的用户数为150个，每用户每分钟产生8个事务处理任务，平均事务章大小为0.05MB，则这个系统需要的信息传输速率为(68)。

(68)A.4 Mb/s B.6 Mb/s C.8 Mb/s D.12 Mb/s

【答案】C

【解析】

可以根据下面的公式计算出应用需要的传输信息速率：

总信息传输速率=平均事务量大小X每字节位数X每个会话事务数X平均用户数/平均会话时长

根据这个公式，结算结果为：0.05X8X8X150/ 60=8Mb/s

例题2：

在相隔400km的两地间通过电缆以4800b/s的速率传送3000比特长的数据包，从开始发送到接收完数据需要的时间是(13)。

(13)A.480ms B.607ms C.612ms D.627ms

【答案】D

【解析】

一个数据包从开始发送到接收完成的时间包含两部分:发送时间tf和传播延迟时间tp，根据题目要求可以计算如下。

对电缆信道：tp=400km/(200km/ms)=2ms,tf=3000bit/4800b/s=625ms,tp+tf=627ms.

进阶：

在相隔2000km的两地间通过电缆以4800b/s的速率传送3000比特长的数据包，从开始发送到接收完数据需要的时间是(19),如果用50Kb/s的卫星信道传送，则需要的时间是(20)。

(19)A.480ms B.645ms C.630ms D.635ms

(20)A.70ms B.330ms C.500ms D.600ms

【答案】D B

【解析】

一个数据包从开始发送到接收完成的时间包含发送时间tf和传播延迟时间tp两部分，可以计算如下：

对电缆信道：tp=2000km/(200km/ms)= 10ms, tf=3000b/4800b/s=625ms, tp+tf=635ms.

对卫星信道：tp=270ins, tf=3000b/50kb/s=60ms, tp+tf=270ms+60ms:=330ms.

注：电缆传播速率为 200km/ms,卫星信道的传播时延为270ins

例题3：

A、B是局域网上两个相距1km的站点， A 采用同步传输方式以 1Mb/s的速率向 B 发送长度为 200，000 字节的文件。假定数据帧长为 128 比特，其中首部为 48 比特: 应答帧为 22 比特， A 在收到 B 的应答帧后发送下一帧。传送文件花费的时间为（15）s，有效的数据速率为（16）Mb/s（传播速率为200m/us）
(15)A.1.6 B.2.4 C.3.2 D.3.6
(16)A.0.2 B.0.5 C.0.7 D.0.8
【答案】C B
【解析】
总时间的=传输时延+传播时延
先算总的传输时延：
一共200000*8=1600000位，数据帧是128位，那么一共1600000/(128-48)=20000帧。一帧的传输时延是128/1000000,那么总的传输时延是20000*128/1000000=2.56s，而由于是必须等待应答信号，所以应答信号的总传输时延是20000*22/1000000=0.44s。
再算总的传播时延：2*20000*1000/200000000=0.2s。所以总时延等于3.2s。
而算有效数据速率的话，1600000/X=3.2S，那么有效速率是0.5Mbps。

例题4：

在CSMA/CD以太网中，数据速率为100Mb/s，网段长2km，信号速率为200m/us，则此网络的最小帧长是（60）比特。

（60）A.1000 B.2000 C.10000 D.200000

【答案】B

【解析】

为了检测冲突：

传输时延>=2倍传播时延，即

X/100000000>=2*2000/200000000

算出X=2000

不懂就来理解一下吧

1.传输速率（发送速率）：是指主机或路由器往（向）数字信道上发送数据的速度，也称为数据率或比特，单位是比特每秒，b/s。

2.传播速率：传播速率是指电磁波在信道中传播的速度，单位是“米每秒”，即m/s，更常用的是千米每秒（km/s）。电磁波在光线中的传播速率约为：2*10^8m/s。

3.传输时延（Transmission Delay）又叫发送时延，是主机或路由器发送数据帧所需要的时间，也就是从数据帧的第一个比特算起，到该数据帧的最后一个比特发送完毕所需要的时间。计算公式：发送时延=数据帧长度/信道带宽。（理想情况下，传输速率=信道带宽，传输速率主要受信道带宽和频率的影响）

看到这里，信道带宽和数据速率又有什么区别呢

先来说说频段：

无线通信使用的是电磁波，既然是波，那就有频率，通过将连续电磁波的频率划分为不同的 “段”，即是频段，即连续电磁波的频率范围。

举例：

通常无线路由器都会有两个频段：2.4GHz和5GHz。即两条不同的路，好比汽车在高速公路，地铁在地下轨道，各有千秋。

波长=波速 * 周期=波速/频率，所以频率越高，波长越短。

为什么2.4GHz穿墙能力强，5GHz传输快？

正是由于2.4GHz的频率较低，所以波长更长，更容易绕过障碍物继续传播。

家电、无线等设备多数使用的2.4G频段，无线环境更加拥挤，干扰较大，而5GHz的频宽较宽，设备较少，从而干扰也少。

信道

上面我们知道了划分频段，信道就是在频段基础上的更进一步的划分。为什么需要再划分呢？

目的是为了避免很多个设备之间的竞争

2.4G频段的信道划分

2.4G 频段的频带宽度有 83Mhz，被划分为 13 个信道，每个信道带宽 22Mhz，那就意味着这些信道必然有重叠的部分，以下是 2.4G 的信道图，选择（1、6、11）、（3、8、13）或者（1、5、9、13），可以看到这三组信道每一组的三个信道是不重叠的：

5.8G频段信道划分

5.8G 频段被划分为 13 个信道，频段不连续，36-64 信道的频带范围是 5.150GHz-5.250GHz，149-165 信道的频带范围是 5.725GHz-5.845GHz。信道带宽可调，可选择 20Mhz 或者 40Mhz，

那就意味着这些信道必然有重叠的部分，以下是 5.8G 的信道图：

在Wi-Fi频段被划分为14个信道

既然是避免冲突，为什么不多划分很多信道呢？

首先，信道越多，那每个信道的宽度就很窄了，信道里边终端的冲突概率就变得更大了，如果想要避免或是减少冲突，那么则需要花费更多的时间来监测冲突，有问题的情况下，还需要重发数据包，那么速度肯定也提不上去。

信道带宽

一个信道中最大频率与最小频率的差，就叫做信道带宽，这个值体现了信道覆盖的频率范围的大小。

在Wi-Fi中，每个信道的带宽是22MHz。但是，实际使用中，有效的带宽是20MHz，其中有2MHz是隔离频带，起保护作用。

20MHz信道带宽对应的是65M带宽，它的特性是穿透性好传输的距离远（100米左右）。

40MHz信道带宽对应的是150M带宽，它的穿透性差传输的距离较近（50米左右)。

很多路由器，可以开启信道的自动切换功能。

注：信号强度的其绝对值越小，说明信号越强。你也可以根据周围的环境中其他信号使用的信道和强度，选一个没有使用的信道、或者周围弱信号使用的信道。提升路由器的使用效率。

例题：

解析：128个等级即2^7=128，需要用7位来表示，125us的周期是每秒变化8000次（1/125），则有7*8000=56000b/s=56Kb/s。

pcm是什么：

pcm：脉冲编码调制，是将模拟信号转化为数字信号的一种方法。
声音的转化的过程为：

先对连续的模拟信号按照固定频率周期性采样
将采样到的数据按照一定的精度进行量化，量化后的信号和采样后的信号差值叫做量化误差
将量化后的数据进行最后的编码存储，最终模拟信号变化为数字信号

pcm属性、量化指标：
采样率: 单位时间内采样的次数，以Hz为单位，采样频率越高，对信号的还原度越高越高采样位数: 一个采样信号的位数，也是对采样精度的变现
位深度：表示用多少个二进制位来描述采样数据，一般为16bit
字节序：表示PCM数据存储的字节序是大端存储（big-endian）还是小端存储（little-endian），通常为小端存储
声道数：表示PCM文件中包含的声道数，是单声道还是双声道，此外还有5.1声道等比特率：没有压缩的音频数据的比特率 = 采样频率 * 采样精度 * 通道数
码率：压缩后的音频数据的比特率，等于音频文件大小 / 时长。码率越大，压缩效率越低，音质越好，压缩后数据越大。常见的码率如下：
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详细可参考：

原文链接：https://blog.csdn.net/future_sky_word/article/details/124532882

补充：
信道容量：根据香农公式一般形式，信道容量实际是单位时间内信道能可靠传输的信息量的最大值。也就是如同限速标志。
信道带宽与信道容量的关系：在这里插入图片描述