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答:常用的传输媒体有双绞线、同轴电缆、光纤和电磁波。 一、双绞线 特点:
(1)抗电磁干扰
(2)模拟传输和数字传输都可以使用双绞线 二、同轴电缆
特点:同轴电缆具有很好的抗干扰特性 三、光纤 特点:
(1)传输损耗小,中继距离长,对远距离传输特别经济; (2)抗雷电和电磁干扰性能好;
(3)无串音干扰,保密性好,也不易被窃听或截取数据; (4)体积小,重量轻。 四、电磁波 优点:
(2)微波传输质量较高;
(1)微波波段频率很高,其频段范围也很宽,因此其通信信道的容量很大; (3)微波接力通信的可靠性较高;
(4)微波接力通信与相同容量和长度的电缆载波通信比较,建设投资少,见效快。 当然,微波接力通信也存在如下的一些缺点:
(1)相邻站之间必须直视,不能有障碍物。 (2)微波的传播有时也会受到恶劣气候的影响;
(3)与电缆通信系统比较,微波通信的隐蔽性和保密性较差; (4)对大量的中继站的使用和维护要耗费一定的人力和物力。
电平而后一个间隔为低电平。码元 0 则正好相反,从低电平变到高电平。这种编码的好处是
可以保证在每一个码元的正中间出现一次电平的转换,这对接收端的提取位同步信号是非常 有利的。缺点是它所占的频带宽度比原始的基带信号增加了一倍。
差分曼彻斯特编码的规则是若码元为 1,则其前半个码元的电平与上一个码元的后半个 码元的电平一样;但若码元为 0,则其前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元的电平 相反。不论码元是 10 或,在每个码元的正中间的时刻,一定要有一次电平的转换。差分曼彻 斯特编码需要较复杂的技术,但可以获得较好的抗干扰性能。
3-06 什么是曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码?其特点如何?
答:曼彻斯特编码是将每一个码元再分成两个相等的间隔。码元 1 是在前一个间隔为高
3-07 传播时延、发送时延和重发时延各自的物理意义是什么?
答:传播时延是指电磁波在信道中传输所需要的时间。它取决于电磁波在信道上的传输 速率以及所传播的距离。
发送时延是发送数据所需要的时间。它取决于数据块的长度和数据在信道上的发送速率。
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重发时延是因为数据在传输中出了差错就要重新传送,因而增加了总的数据传输时间。 3-08 模拟传输系统与数字传输系统的主要特点是什么? 答:模拟传输:只能传模拟信号,信号会失真。
数字传输:可传模拟与数字信号,噪声不累计,误差小。
3-09 EIA-232 和 RS-449 接口标准各用在什么场合?
答:通常 EIA-232 用于标准电话线路(一个话路)的物理层接口,而 RS-449 则用于宽 待电路(一般是租用电路)
3-10 基带信号与宽带信号的传输各有什么特点?
答:(1)基带信号是将数字信号 1 或 0 直接用两种不同的电压来表示,然后送到线路上 去传输。
(2)宽带信号则是将基带信号进行调制后形成的频分复用模拟信号。基带信号进行调制
后,其频谱移到较高的频率处。由于每一路基带信号的频谱被搬移到不同的频段上,因此合
在一起后并不会互相干扰。这样做可以在一条线路中同时传送许多路的数字信号,因而提高
了线路的利用率。
(兆字节)的数据,需要从南京传送到北京。一种方法是将数据写到磁3-11 有 600 MB
盘上,然后托人乘火车将这些磁盘捎去。另一种方法是用计算机通过长途电话线路(设信息
传送的速率是 2.4 kb/s)传送此数据。试比较这两种方法的优劣。若信息传送速率为 33.6 kb/s, 其结果又如何?
(=600×1048576×8=5033164800 bit)。若用 33.6Kb/s 速率传送,则需时间 1.73 天。比托人乘 火车捎去要慢,且更贵。
答:假定连续传送且不出错。若用 2.4Kb/s 速率,传输 600MB 需要 24.3 天
3-12 56 kb/s 的调制解调器是否已突破了香农的信道极限传输速率?这种调制解调器的 使用条件是怎样的?
答:56Kb/s 的调制解调器主要用于用户与 ISP 的通信,这时从用户到 ISP 之间只需经过 一次 A/D 转换,比两个用户之间使用的 33.6Kb/s 调制解调器的量化噪声要小,所以信噪比进 一步提高。虽然 33.6Kb/s调制解调器的速率基本已达到香农的信道极限传输速率,但是 56Kb/s 的调制解调器的使用条件不同,它提高了信噪比,它没有突破香农极限传输速率的公式。 56Kb/s 的调制解调器的使用条件是 ISP 也使用这种调制解调器(这里是为了进行数字信号不 同编码之间的转换,而不是数模转换),并且在 ISP 与电话交换机之间是数字信道。若 ISP 使 用的只是 33.6Kb/s 调制解调器,则用户端的 56Kb/s 的调制解调器会自动降低到与 33.6Kb/s 调制解调器相同的速率进行通信。
3-13 在 3.3.1 小节介绍双绞线时,我们说:“在数字传输时,若传输速率为每秒几个兆比 特,则传输距离可达几公里。”但目前我们使用调制解调器与 ISP 相连时,数据的传输速率最
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高只能达到 56 kb/s,与每秒几个兆比特相距甚远。这是为什么?
答:“在数字传输时,若传输速率为每秒几个兆比特,则传输距离可达几公里。”这是指 使用数字线路,其两端的设备并没有带宽的限制。当我们使用调制解调器与 ISP 相连时,使 用的是电话的用户线。这种用户线进入市话交换机处将带宽限制在 3400Hz 以下,与数字线 路的带宽相差很大。
3-15 码分复用 CDMA 为什么可以使所有用户在同样地时间使用同样的频带进行通信而
不会互相干扰?这种复用方法有何有缺点?
3-16 有 4 个站进行码分复用 CDMA 通信。4 个站的码片序列为:
A:(-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1) B:(-1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1) C:(-1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 -1) D :(-1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 -1) 现收到这样的码片序列:(-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1)。问哪个站发送数据了?发
送的代码是什么?
答:只须计算 4 个常规的内积:
(-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1) ? (-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1)/8=1 (-1 +1 -3 +1 - 1 -3 +1 +1) ? (-1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1)/8=-1 (-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1) ? (-1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 -1)/8=0
-3 +1 +1) ? (-1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 -1)/8=1 1 -1 (-1 +1 -3 +
结果是 A 和 D 发送比特 1,B 发送比特 0,而 C 未发送数据。
第 4 章 数据链路层
4-01 数据链路(即逻辑链路)与链路(即物理链路)有何区别?“电路接通了”与“数据 链路接通了”的区别何在?
答: 1)数据链路与链路的区别在于数据链路除链路外,还必须有一些必要的规程来控 (
制数据的传输。因此,数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。( 2)“电路接 通了”表示链路两端的结点交换机已经开机,物理连接已经能够传送比特流了。但是,数据传 输并不可靠。在物理连接基础上,再建立数据链路连接,才是“数据链路接通了”。此后,由 于数据链路连接具有检测、确认和重传等功能,才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链 路,进行可靠的数据传输。当数据链路断开连接时,物理电路连接不一定跟着断开连接。
4-02 数据链路层中的链路控制包括哪些功能?
答:数据链路层中的链路控制包括链路管理;帧同步;流量控制;差错控制;将数据和 控制信息分开;透明传输;寻址等功能。
4-03 考察停止等待协议算法。在接收结点,当执行步骤(4)时,若将“否则转到(7)” 改为“否则转到(8)”,将产生什么结果?
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答:步骤(4)中,若 ,表明发送结点队上一帧的确认发送结点没有正确收到,发送结点 重传了上一帧,此时接收结点的做法应当是:丢弃该重复帧,并重发对该帧的确认。若改为“转 到(8)”,接收结点发送否认帧,则接收结点以为该帧传输错误,则一直重发该帧。
4-04 在停止等待协议算法中,在接收站点,当执行步骤(3)时,若将“否则—-—— 转到(6)”改为“否则—-——转到(2)”将产生什么结果?
答:
4-05 在停止等待协议算法中,若不使用帧的序号将出现什么后果? 答:
4-06 一个信道速率为 4 kb/s。采用停止等待协议。传播时延为 20 ms。确认帧长度和
处理时间均可忽略。问帧长为多少才能使信道利用率达到至少 50%?
答:当发送一帧的时间等于信道的传播时延的 2 倍时,信道利用率是 50%,或者说当发
送一帧的时间等于来回路程的传播时延时,效率将是 50%。即 20ms*2=40ms。 现在发送速 率是每秒 4000bit,即发送一位需 0.25ms。则帧长 40/0.25=160bit
4-07 在停止等待协议中,确认帧是否需要序号?请说明理由。
答:在一般情况下,确认帧不需要序号。但如果超时时间设置短了一些,则可能会出现 问题,即有时发送方会分不清对哪一帧的确认。
4-08 试写出连续 ARQ 协议的算法。 答:连续 ARQ 协议的工作原理如图所示。
连续 ARQ 协议在简单停止等待协议的基础上,允许连续发送若干帧,在收到相应 ACK
后继续发送若干帧,用以提高传输效率。这时 ACK 及 NAK 也必须有对应的帧序号,才能够 一一对应起来。
在发生差错时丢弃原已发送的所有后续帧,重发差错发生以后的所有帧,相当于完全返 回重传。
信道较差时,连续 ARQ 协议传输效率不高。
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