收发两端之间的传输距离为1000km,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100 kbit/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?
收发两端之间的传输距离为1000km,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100 kbit/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?
题目解答
答案
根据给定条件,可以计算发送时延和传播时延,并比较它们的大小。
(1)数据长度为10^7bit,数据发送速率为100 kbit/s。
发送时延 = 数据长度 / 数据发送速率
= 10^7 / (100 * 10^3)
= 0.1 s
传播时延 = 传输距离 / 传播速率
= (1000 * 10^3) / (2 * 10^8)
= 5 s
(2)数据长度为10^3bit,数据发送速率为1 Gbit/s。
发送时延 = 数据长度 / 数据发送速率
= 10^3 / (1 * 10^9)
= 1 μs (微秒)
传播时延 = 传输距离 / 传播速率
= (1000 * 10^3) / (2 * 10^8)
= 5 s
根据计算结果可以得出以下结论:
1. 发送时延与数据长度成正比,而与数据发送速率成反比。较大的数据长度和较小的数据发送速率会增加发送时延。
2. 传播时延与传输距离成正比,而与传播速率成反比。较大的传输距离会增加传播时延,而较大的传播速率会减少传播时延。
3. 在这两种情况中,传播时延远大于发送时延。这是因为传输距离较大(1000km)而传播速率相对较小(2×10^8m/s),导致传播时延较长。
综上所述,发送时延和传播时延的计算结果表明,传播时延对总的时延起主导作用,在长距离传输中会成为主要影响因素。同时,发送时延与数据长度和发送速率相关,可以通过控制数据长度和发送速率来缩短发送时延。
解析
考查要点:本题主要考查发送时延和传播时延的计算,以及对两者影响因素的分析。
解题核心思路:
- 发送时延:数据发送到传输媒体所需的时间,公式为 发送时延 = 数据长度 / 发送速率。
- 传播时延:信号在传输介质中传播所需的时间,公式为 传播时延 = 传输距离 / 传播速率。
- 通过对比两种情况的计算结果,分析两者的主导因素。
破题关键点:
- 单位统一:注意传输距离、传播速率的单位换算(如千米转米)。
- 公式应用:正确代入公式计算,并理解参数变化对结果的影响。
第(1)题
发送时延计算
公式:
$\text{发送时延} = \frac{\text{数据长度}}{\text{发送速率}} = \frac{10^7 \, \text{bit}}{100 \, \text{kbit/s}} = \frac{10^7}{100 \times 10^3} = 0.1 \, \text{s}$
传播时延计算
公式:
$\text{传播时延} = \frac{\text{传输距离}}{\text{传播速率}} = \frac{1000 \, \text{km}}{2 \times 10^8 \, \text{m/s}} = \frac{1000 \times 10^3}{2 \times 10^8} = 5 \, \text{s}$
第(2)题
发送时延计算
公式:
$\text{发送时延} = \frac{\text{数据长度}}{\text{发送速率}} = \frac{10^3 \, \text{bit}}{1 \, \text{Gbit/s}} = \frac{10^3}{1 \times 10^9} = 1 \, \mu\text{s}$
传播时延计算
公式:
$\text{传播时延} = \frac{\text{传输距离}}{\text{传播速率}} = \frac{1000 \, \text{km}}{2 \times 10^8 \, \text{m/s}} = \frac{1000 \times 10^3}{2 \times 10^8} = 5 \, \text{s}$