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1、谢 希 仁 计 算 机 网 络 第 五 版 的 课 后 习 题 及 答 案 第 一 章 概 述 1-0 1计 算 机 网 络 向 用 户 可 以 提 供 那 些 服 务？答：连 通 性 和 共 享 1-0 2简 述 分 组 交 换 的 要 点。答：(1)报 文 分 组，加 首 部(2)经 路 由 器 储 存 转 发(3)在 目 的 地 合 并 1-0 3试 从 多 个 方 面 比 较 电 路 交 换、报 文 交 换 和 分 组 交 换 的 主 要 优 缺 点。答：(1)电 路 交 换：端 对 端 通 信 质 量 因 约 定 了 通 信 资 源 获 得 可 靠 保 障，对 连 续 传 送 大 量
2、 数 据 效 率 高。(2)报 文 交 换：无 须 预 约 传 输 带 宽，动 态 逐 段 利 用 传 输 带 宽 对 突 发 式 数 据 通 信 效 率 高,通 信 迅 速。(3)分 组 交 换：具 有 报 文 交 换 之 高 效、迅 速 的 要 点，且 各 分 组 小，路 由 灵 活、网 络 生 存 性 能 好。1-0 4为 什 么 说 因 特 网 是 自 印 刷 术 以 来 人 类 通 信 方 面 最 大 的 变 革？答：融 合 其 他 通 信 网 络，在 信 息 化 过 程 中 起 核 心 作 用，提 供 最 好 的 连 通 性 和 信 息 共 享,第 一 次 提 供 了 各 种 媒
3、体 形 式 的 实 时 交 互 能 力。1-0 5因 特 网 的 发 展 大 致 分 为 哪 几 个 阶 段？请 指 出 这 几 个 阶 段 的 主 要 特 点。答：从 单 个 网 络 APPANET向 互 联 网 发 展；TCP/IP协 议 的 初 步 成 型 建 成 三 级 结 构 的 Internet；分 为 主 干 网、地 区 网 和 校 园 网；形 成 多 层 次 ISP结 构 的 Internet；ISP首 次 出 现。1-0 6简 述 因 特 网 标 准 制 定 的 几 个 阶 段？答：(1)因 特 网 草 案(Internet Draft)在 这 个 阶 段 还 不 是 RFC
4、文 档。(2)建 议 标 准(Proposed Standard)从 这 个 阶 段 开 始 就 成 为 RFC文 档。(3)草 案 标 准(Draft Standard)(4)因 特 网 标 准(Internet Standard)1-07小 写 和 大 写 开 头 的 英 文 名 字 internet和 Internet在 意 思 上 有 何 重 要 区 别？答：(1)internet(互 联 网 或 互 连 网)：通 用 名 词，它 泛 指 由 多 个 计 算 机 网 络 互 连 而 成 的 网 络。；协 议 无 特 指(2)Internet(因 特 网)：专 用 名 词，特 指 采 用
5、 TCP/IP协 议 的 互 联 网 络 区 别：后 者 实 际 上 是 前 者 的 双 向 应 用1-0 8计 算 机 网 络 都 有 哪 些 类 别？各 种 类 别 的 网 络 都 有 哪 些 特 点？答：按 范 围：(1)广 域 网 WAN：远 程、高 速、是 In te rn e t的 核 心 网。(2)城 域 网：城 市 范 围，链 接 多 个 局 域 网。(3)局 域 网：校 园、企 业、机 关、社 区。(4)个 域 网 PAN：个 人 电 子 设 备 按 用 户：公 用 网：面 向 公 共 营 运。专 用 网：面 向 特 定 机 构。1-0 9计 算 机 网 络 中 的 主 干
6、网 和 本 地 接 入 网 的 主 要 区 别 是 什 么？答：上 干 网：提 供 远 程 覆 盖 高 速 传 输 和 路 由 器 最 优 化 通 信 本 地 接 入 网：主 要 支 持 用 户 的 访 问 本 地，实 现 散 户 接 入，速 率 低。1-1 0试 在 下 列 条 件 下 比 较 电 路 交 换 和 分 组 交 换。要 传 送 的 报 文 共 x(b it)o 从 源 点 到 终 点 共 经 过 k 段 链 路，每 段 链 路 的 传 播 时 延 为 d(s),数 据 率 为 b(b/s)。在 电 路 交 换 时 电 路 的 建 立 时 间 为 s(s)。在 分 组 交 换 时
7、 分 组 长 度 为 p(b it),且 各 结 点 的 排 队 等 待 时 间 可 忽 略 不 计。问 在 怎 样 的 条 件 下，分 组 交 换 的 时 延 比 电 路 交 换 的 要 小？(提 示：画 一 下 草 图 观 察 k 段 链 路 共 有 几 个 结 点。)答:线 路 交 换 时 延：k d+x/b+s,分 组 交 换 时 延:kd+(x/p)*(p/b)+(k-1)*(p/b)其 中(k-1)*(p/b)表 示 K段 传 输 中,有(k-1)次 的 储 存 转 发 延 迟，当 s(k-1)*(p/b)时，电 路 交 换 的 时 延 比 分 组 交 换 的 时 延 大，当 x
8、p,相 反。1-1 1在 上 题 的 分 组 交 换 网 中，设 报 文 长 度 和 分 组 长 度 分 别 为 X和(p+h)(b it),其 中 P 为 分 组 的 数 据 部 分 的 长 度，而 h 为 每 个 分 组 所 带 的 控 制 信 息 固 定 长 度，与 p 的 大 小 无 关。通 信 的 两 端 共 经 过 k 段 链 路。链 路 的 数 据 率 为 b(b/s),但 传 播 时 延 和 结 点 的 排 队 时 间 均 可 忽 略 不 计。若 打 算 使 总 的 时 延 为 最 小，问 分 组 的 数 据 部 分 长 度 p 应 取 为 多 大？(提 示：参 考 图 1-1
9、 2的 分 组 交 换 部 分，观 察 总 的 时 延 是 由 哪 儿 部 分 组 成。)答：总 时 延 D表 达 式，分 组 交 换 时 延 为：D=k d+(x/p)*(p+h)/b)+(k-1)*(p+h)/bD对 p 求 导 后,令 其 值 等 于 0,求 得 p=(x h)/(k-1)/0.51-1 2因 特 网 的 两 大 组 成 部 分(边 缘 部 分 与 核 心 部 分)的 特 点 是 什 么？它 们 的 工 作 方 式 各 有 什 么 特 点？答：边 缘 部 分：由 各 主 机 构 成，用 户 直 接 进 行 信 息 处 理 和 信 息 共 享;低 速 连 入 核 心 网。核
10、 心 部 分：由 各 路 由 器 连 网，负 责 为 边 缘 部 分 提 供 高 速 远 程 分 组 交 换。1-1 3客 户 服 务 器 方 式 与 对 等 通 信 方 式 的 主 要 区 别 是 什 么？有 没 有 相 同 的 地 方？答：前 者 严 格 区 分 服 务 和 被 服 务 者，后 者 无 此 区 别。后 者 实 际 上 是 前 者 的 双 向 应 用。1-1 4计 算 机 网 络 有 哪 些 常 用 的 性 能 指 标？答：速 率，带 宽，吞 吐 量，时 延，时 延 带 宽 积，往 返 时 间 R T T,利 用 率 1-1 5假 定 网 络 利 用 率 达 到 了 90%。
11、试 估 计 一 下 现 在 的 网 络 时 延 是 它 的 坡 小 值 的 多 少 倍?解：设 网 络 利 用 率 为 U。，网 络 时 延 为 D,网 络 时 延 最 小 值 为 D0U=90%;D=D 0/(1-U)-D/D0=10现 在 的 网 络 时 延 是 最 小 值 的 1 0倍 1-1 6计 算 机 通 信 网 有 哪 些 非 性 能 特 征？非 性 能 特 征 与 性 能 特 征 有 什 么 区 别？答：征：宏 观 整 体 评 价 网 络 的 外 在 表 现。性 能 指 标：具 体 定 量 描 述 网 络 的 技 术 性 能。1-1 7收 发 两 端 之 间 的 传 输 距 离
12、 为 1 0 0 0 k m,信 号 在 媒 体 上 的 传 播 速 率 为 2 x 1 08m/s。试 计 算 以 卜 一 两 种 情 况 的 发 送 时 延 和 传 播 时 延：(1)数 据 长 度 为 107bit,数 据 发 送 速 率 为 100kb/s。(2)数 据 长 度 为 103bit,数 据 发 送 速 率 为 1Gb/s。从 上 面 的 计 算 中 可 以 得 到 什 么 样 的 结 论？解：(1)发 送 时 延：ts=107/105=100s传 播 时 延 tp=106/(2x 108)=0.005s(2)发 送 时 延 ts=103/109=1“s传 播 时 延：tp
13、=106/(2x 1 08)=0.005s结 论：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 长 度 短 而 发 送 速 率 高，则 传 播 时 延 就 可 能 是 总 时 延 中 的 主 要 成 分。1-1 8假 设 信 号 在 媒 体 上 的 传 播 速 度 为 2x 108m/s.媒 体 长 度 L 分 别 为：(1)10cm(网 络 接 口 卡)(2)100m(局 域 网)(3)100km(城 域 网)(4)5000km(广 域 网)试 计 算 出 当 数 据 率 为 1 M b/s和 10
14、G b/s时 在 以 上 媒 体 中 正 在 传 播 的 比 特 数。解：(1)1Mb/s:传 播 时 延=0.1/(2x 108)=5*10-10比 特 数=5x 10-1 Ox 1 x 106=5x 10-41 G b/s:比 特 数=5x 10-10 x 1 x 109=5*10-1(2)1 M b/s:传 播 时 延=100/(2x 108)=5x 10-7比 特 数=5x 10-7*1 x 106=5x 10-11 G b/s:比 特 数=5x10-7x1*109=5x102(3)1 M b/s:传 播 时 延=100000/(2x 108)=5x 10-4比 特 数=5x 10-4
15、x 1 x 106=5x 1021 G b/s:比 特 数=5x10-4x1*109=5*105(4)1 M b/s:传 播 时 延=5000000/(2x 108)=2.5*10-2比 特 数=2.5*10-2x 1 x 106=5x 1041 G b/s:比 特 数=2.5x 10-2x 1 x 109=5x 1071-1 9长 度 为 1 0 0字 节 的 应 用 层 数 据 交 给 传 输 层 传 送，需 加 上 2 0字 节 的 TCP首 部。再 交 给 网 络 层 传 送，需 加 上 2 0字 节 的 IP首 部。最 后 交 给 数 据 链 路 层 的 以 太 网 传 送，加 上
16、首 部 和 尾 部 工 1 8字 节。试 求 数 据 的 传 输 效 率。数 据 的 传 输 效 率 是 指 发 送 的 应 用 层 数 据 除 以 所 发 送 的 总 数 据(即 应 用 数 据 加 上 各 种 首 部 和 尾 部 的 额 外 开 销)。若 应 用 层 数 据 长 度 为 1000字 节，数 据 的 传 输 效 率 是 多 少？解：(1)100/(100+20+20+18)=63.3%(2)1000/(1000+20+20+18)=94.5%1-2 0网 络 体 系 结 构 为 什 么 要 采 用 分 层 次 的 结 构？试 举 出 一 些 与 分 层 体 系 结 构 的 思
17、 想 相 似 的 日 常 生 活。答：分 层 的 好 处：各 层 之 间 是 独 立 的。某 层 可 以 使 用 其 下 一 层 提 供 的 服 务 而 不 需 要 知 道 服 务 是 如 何 实 现 的。灵 活 性 好。当 某 一 层 发 生 变 化 时，只 要 其 接 口 关 系 不 变，则 这 层 以 上 或 以 下 的 各 层 均 不 受 影 响。结 构 上 可 分 割 开。各 层 可 以 采 用 最 合 适 的 技 术 来 实 现 易 于 实 现 和 维 护。能 促 进 标 准 化 工 作。与 分 层 体 系 结 构 的 思 想 相 似 的 日 常 生 活 有 邮 政 系 统，物 流
18、 系 统。1-2 1协 议 与 服 务 有 何 区 别？有 何 关 系？答：网 络 协 议：为 进 行 网 络 中 的 数 据 交 换 而 建 立 的 规 则、标 准 或 约 定。由 以 下 三 个 要 素 组 成：(1)语 法：即 数 据 与 控 制 信 息 的 结 构 或 格 式。(2)语 义：即 需 要 发 出 何 种 控 制 信 息，完 成 何 种 动 作 以 及 做 出 何 种 响 应。(3)同 步：即 事 件 实 现 顺 序 的 详 细 说 明。协 议 是 控 制 两 个 对 等 实 体 进 行 通 信 的 规 则 的 集 合。在 协 议 的 控 制 下，两 个 对 等 实 体 间
19、 的 通 信 使 得 本 层 能 够 向 上 一 层 提 供 服 务，而 要 实 现 本 层 协 议，还 需 要 使 用 下 面 一 层 提 供 服 务。协 议 和 服 务 的 概 念 的 区 分：1、协 议 的 实 现 保 证 了 能 够 向 上 一 层 提 供 服 务。本 层 的 服 务 用 户 只 能 看 见 服 务 而 无 法 看见 下 面 的 协 议。下 面 的 协 议 对 上 面 的 服 务 用 户 是 透 明 的。2、协 议 是“水 平 的”，即 协 议 是 控 制 两 个 对 等 实 体 进 行 通 信 的 规 则。但 服 务 是“垂 直 的”，即 服 务 是 由 下 层 通
20、过 层 间 接 口 向 上 层 提 供 的。上 层 使 用 所 提 供 的 服 务 必 须 与 下 层 交 换 一 些 命 令，这 些 命 令 在 O S I中 称 为 服 务 原 语。1-2 2网 络 协 议 的 三 个 要 素 是 什 么？各 有 什 么 含 义？答：网 络 协 议：为 进 行 网 络 中 的 数 据 交 换 而 建 立 的 规 则、标 准 或 约 定。由 以 下 三 个 要 素 组 成：（1）语 法：即 数 据 与 控 制 信 息 的 结 构 或 格 式。（2）语 义：即 需 要 发 出 何 种 控 制 信 息，完 成 何 种 动 作 以 及 做 出 何 种 响 应。（3
21、）同 步：即 事 件 实 现 顺 序 的 详 细 说 明。1-2 3为 什 么 一 个 网 络 协 议 必 须 把 各 种 不 利 的 情 况 都 考 虑 到？答：因 为 网 络 协 议 如 果 不 全 面 考 虑 不 利 情 况，当 情 况 发 生 变 化 时;协 议 就 会 保 持 理 想 状 况，一 直 等 下 去！就 如 同 两 个 朋 友 在 电 话 中 约 会 好，下 午 3点 在 公 园 见 面，并 且 约 定 不 见 不 散。这 个 协 议 就 是 很 不 科 学 的，因 为 任 何 一 方 如 果 有 耽 搁 了 而 来 不 了，就 无 法 通 知 对 方，而 另 一 方 就
22、 必 须 一 直 等 下 去！所 以 看 一 个 计 算 机 网 络 是 否 正 确，不 能 只 看 在 正 常 情 况 下 是 否 正 确，而 且 还 必 须 非 常 仔 细 的 检 查 协 议 能 否 应 付 各 种 异 常 情 况。1-2 4论 述 具 有 五 层 协 议 的 网 络 体 系 结 构 的 要 点，包 括 各 层 的 主 要 功 能。答：综 合 O S I和 T C P/IP的 优 点，采 用 一 种 原 理 体 系 结 构。各 层 的 主 要 功 能：物 理 层 物 理 层 的 任 务 就 是 透 明 地 传 送 比 特 流。（注 意：传 递 信 息 的 物 理 媒 体，
23、如 双 绞 线、同 轴 电 缆、光 缆 等，是 在 物 理 层 的 下 面，当 做 第 0 层。）物 理 层 还 要 确 定 连 接 电 缆 插 头 的 定 义 及 连 接 法。数 据 链 路 层 数 据 链 路 层 的 任 务 是 在 两 个 相 邻 结 点 间 的 线 路 上 无 差 错 地 佞 送 以 帧（frame）为 单 位 的 数 据。每 一 帧 包 括 数 据 和 必 要 的 控 制 信 息。网 络 层 网 络 层 的 任 务 就 是 要 选 择 合 适 的 路 由，使 发 送 站 的 运 输 层 所 传 卜.来 的 分 组 能 够 正 确 无 误 地 按 照 地 址 找 到 目
24、 的 站，并 交 付 给 目 的 站 的 运 输 层。运 输 层 运 输 层 的 任 务 是 向 上 一 层 的 进 行 通 信 的 两 个 进 程 之 间 提 供 个 可 靠 的 端 到 端 服 务，使 它 们 看 不 见 运 输 层 以 下 的 数 据 通 信 的 细 节。应 用 层 应 用 层 直 接 为 用 户 的 应 用 进 程 提 供 服 务。1-2 5试 举 出 日 常 生 活 中 有 关“透 明”这 种 名 词 的 例 子。答：电 视，计 算 机 视 窗 操 作 系 统、工 农 业 产 品1-2 6试 解 释 以 下 名 词：协 议 栈、实 体、对 等 层、协 议 数 据 单
25、元、服 务 访 问 点、客 户、服 务 器、客 户-服 务 器 方 式。答：实 体（entity）表 示 任 何 可 发 送 或 接 收 信 息 的 硬 件 或 软 件 进 程。协 议 是 控 制 两 个 对 等 实 体 进 行 通 信 的 规 则 的 集 合。客 户（client）和 服 务 器（server）都 是 指 通 信 中 所 涉 及 的 两 个 应 用 进 程。客 户 是 服 务 的 请 求 方，服 务 器 是 服 务 的 提 供 方。客 户 服 务 器 方 式 所 描 述 的 是 进 程 之 间 服 务 和 被 服 务 的 关 系。协 议 栈:指 计 算 机 网 络 体 系 结
26、 构 采 用 分 层 模 型 后，每 层 的 主 要 功 能 由 对 等 层 协 议 的 运 行 来 实 现，因 而 每 层 可 用 一 些 主 要 协 议 来 表 征，几 个 层 次 画 在 一 起 很 像 一 个 栈 的 结 构 对 等 层:在 网 络 体 系 结 构 中，通 信 双 方 实 现 同 样 功 能 的 层.协 议 数 据 单 元:对 等 层 实 体 进 行 信 息 交 换 的 数 据 单 位.服 务 访 问 点:在 同 一 系 统 中 相 邻 两 层 的 实 体 进 行 交 互（即 交 换 信 息）的 地 方.服 务 访 问 点 SAP是 一 个 抽 象 的 概 念，它 实
27、体 上 就 是 一 个 逻 辑 接 口.1-27 试 解 释 everything over IP 和 IP over everthing 的 含 义。TCP/IP协 议 可 以 为 各 式 各 样 的 应 用 提 供 服 务（所 谓 的 everything over ip）答：允 许 IP协 议 在 各 式 各 样 的 网 络 构 成 的 互 联 网 上 运 行（所 谓 的 ip overeverything）第 二 章 物 理 层 2-0 1物 理 层 要 解 决 呱 些 问 题？物 理 层 的 主 要 特 点 是 什 么？答：物 理 层 要 解 决 的 主 要 问 题：（1）物 理 层
28、 要 尽 可 能 地 屏 蔽 掉 物 理 设 备 和 传 输 媒 体，通 信 手 段 的 不 同，使 数 据 链 路 层 感 觉 不 到 这 些 差 异，只 考 虑 完 成 本 层 的 协 议 和 服 务。（2）给 其 服 务 用 户（数 据 链 路 层）在 一 条 物 理 的 传 输 媒 体 上 传 送 和 接 收 比 特 流（一 般 为 串 行 按 顺 序 传 输 的 比 特 流）的 能 力，为 此，物 理 层 应 该 解 决 物 理 连 接 的 建 立、维 持 和 释 放 问 题。（3）在 两 个 相 邻 系 统 之 间 唯 一 地 标 识 数 据 电 路物 理 层 的 主 要 特 点：
29、（1）由 于 在 O S I之 前，许 多 物 理 规 程 或 协 议 已 经 制 定 出 来 了，而 且 在 数 据 通 信 领 域 中,这 些 物 理 规 程 已 被 许 多 商 品 化 的 设 备 所 采 用，加 之，物 理 层 协 议 涉 及 的 范 围 广 泛，所 以 至 今 没 有 按 O S I的 抽 象 模 型 制 定 一 套 新 的 物 理 层 协 议，而 是 沿 用 已 存 在 的 物 理 规 程，将 物 理 层 确 定 为 描 述 与 传 输 媒 体 接 口 的 机 械，电 气，功 能 和 规 程 特 性。（2）由 于 物 理 连 接 的 方 式 很 多，传 输 媒 体
30、的 种 类 也 很 多，因 此，具 体 的 物 理 协 议 相 当 复 杂。2-0 2 归 层 与 协 议 有 什 么 区 别？答：规 程 专 指 物 理 层 协 议 2-0 3 试 给 出 数 据 通 信 系 统 的 模 型 并 说 明 其 主 要 组 成 构 建 的 作 用。答：源 点：源 点 设 备 产 生 要 传 输 的 数 据。源 点 又 称 为 源 站。发 送 器：通 常 源 点 生 成 的 数 据 要 通 过 发 送 器 编 码 后 才 能 在 传 输 系 统 中 进 行 传 输。接 收 器：接 收 传 输 系 统 传 送 过 来 的 信 号，并 将 其 转 换 为 能 够 被
31、目 的 设 备 处 理 的 信 息。终 点：终 点 设 备 从 接 收 器 获 取 传 送 过 来 的 信 息。终 点 又 称 为 目 的 站 传 输 系 统：信 号 物 理 通 道 2-0 4 试 解 释 以 下 名 词：数 据，信 号，模 拟 数 据，模 拟 信 号，基 带 信 号，带 通 信 号，数 字 数 据，数 字 信 号，码 元，单 工 通 信，半 双 工 通 信，全 双 工 通 信，串 行 传 输，并 行 传 输 答：数 据：是 运 送 信 息 的 实 体。信 号：则 是 数 据 的 电 气 的 或 电 磁 的 表 现。模 拟 数 据：运 送 信 息 的 模 拟 信 号。模 拟
32、信 号：连 续 变 化 的 信 号。数 字 信 号：取 值 为 有 限 的 儿 个 离 散 值 的 信 号。数 字 数 据：取 值 为 不 连 续 数 值 的 数 据。码 元（code）：在 使 用 时 间 域（或 简 称 为 时 域）的 波 形 表 示 数 字 信 号 时，代 表 不 同 离 散 数 值 的 基 本 波 形。单 工 通 信：即 只 有 一 个 方 向 的 通 信 而 没 有 反 方 向 的 交 互。半 双 工 通 信：即 通 信 和 双 方 都 可 以 发 送 信 息，但 不 能 双 方 同 时 发 送（当 然 也 不 能 同 时 接 收）。这 种 通 信 方 式 是 一 方
33、 发 送 另 一 方 接 收，过 一 段 时 间 再 反 过 来。全 双 工 通 信：即 通 信 的 双 方 可 以 同 时 发 送 和 接 收 信 息。基 带 信 号（即 基 本 频 带 信 号）一 来 自 信 源 的 信 号。像 计 算 机 输 出 的 代 表 各 种 文 字 或 图 像 文 件 的 数 据 信 号 都 属 于 基 带 信 号.带 通 信 号 一 把 基 带 信 号 经 过 载 波 调 制 后，把 信 号 的 频 率 范 围 搬 移 到 较 高 的 频 段 以 便 在 信 道 中 传 输（即 仅 在 一 段 频 率 范 围 内 能 够 通 过 信 道）。2-0 5物 理 层
34、 的 接 口 有 哪 几 个 方 面 的 特 性？个 包 含 些 什 么 内 容？答：（1）机 械 特 性 明 接 口 所 用 的 接 线 器 的 形 状 和 尺 寸、引 线 数 目 和 排 列、固 定 和 锁 定 装 置 等 等（2）电 气 特 性 指 明 在 接 口 电 缆 的 各 条 线 上 出 现 的 电 压 的 范 围。（3）功 能 特 性 指 明 某 条 线 上 出 现 的 某 一 电 平 的 电 压 表 示 何 意。（4）规 程 特 性 说 明 对 于 不 同 功 能 的 各 种 可 能 事 件 的 出 现 顺 序。2-0 6 数 据 在 信 道 重 的 传 输 速 率 受 哪
35、些 因 素 的 限 制？信 噪 比 能 否 任 意 提 高？香 农 公 式 在 数 据 通 信 中 的 意 义 是 什 么？“比 特/每 秒”和“码 元/每 秒”有 何 区 别？答：码 元 传 输 速 率 受 奈 氏 准 则 的 限 制，信 息 传 输 速 率 受 香 农 公 式 的 限 制 香 农 公 式 在 数 据 通 信 中 的 意 义 是：只 要 信 息 传 输 速 率 低 于 信 道 的 极 限 传 信 率,就 可 实 现 无 差 传 输。比 特/s 是 信 息 传 输 速 率 的 单 位 码 元 传 输 速 率 也 称 为 调 制 速 率、波 形 速 率 或 符 号 速 率。-个
36、码 元 不 一 定 对 应 于 一 个 比 特。2-0 7假 定 某 信 道 受 奈 氏 准 则 限 制 的 最 高 码 元 速 率 为 20000码 元/秒。如 果 采 用 振 幅 调 制,把 码 元 的 振 幅 划 分 为 1 6个 不 同 等 级 来 传 送，那 么 可 以 获 得 多 高 的 数 据 率（b/s）?答：C=R*Log2（16）=20000b/s*4=80000b/s2-0 8假 定 要 用 3KHz带 宽 的 电 话 信 道 传 送 6 4 k b/s的 数 据（无 差 错 传 输），试 问 这 个 信 道 应 具 有 多 高 的 信 噪 比（分 别 用 比 值 和 分
37、 贝 来 表 示？这 个 结 果 说 明 什 么 问 题？）答：C=Wlog2（1+S/N）（b/s）W=3khz,C=6 4 k h z-a S/N=6 4.2 d B是 个 信 噪 比 要 求 很 高 的 信 源 2-0 9用 香 农 公 式 计 算 下，假 定 信 道 带 宽 为 为 31 0 0 H z,最 大 信 道 传 输 速 率 为 3 5 K b/s,那 么 若 想 使 最 大 信 道 传 输 速 率 增 加 6 0%,问 信 噪 比 S/N应 增 大 到 多 少 倍？如 果 在 刚 才 计 算 出 的 基 础 上 将 信 噪 比 S/N应 增 大 到 多 少 倍？如 果 在
38、刚 才 计 算 出 的 基 础 上 将 信 噪比 S/N再 增 大 到 十 倍，问 最 大 信 息 速 率 能 否 再 增 加 2 0%?答：C=W Iog2(1+S/N)b/s-aSN1=2*(C1/W)-1=2*(35000/3100)-1SN2=2*(C2/W)-1=2*(1.6*C1/w)-1=2*(1.6*35000/3100)-1SN2/SN1=100信 噪 比 应 增 大 到 约 100倍。C3=Wlong2(1+SN3)=Wlog2(1+10*SN2)C3/C2=18.5%如 果 在 此 基 础 上 将 信 噪 比 S/N再 增 大 到 1 0倍，最 大 信 息 通 率 只 能
39、 再 增 加 18.5%左 右 2-1 0常 用 的 传 输 媒 体 有 哪 几 种？各 有 何 特 点？答：双 绞 线 屏 蔽 双 绞 线 STP(Shielded Twisted Pair)无 屏 蔽 双 绞 线 UTP(Unshielded Twisted Pair)同 轴 电 缆 50 W 同 轴 电 缆 75 W 同 轴 电 缆 光 缆 无 线 传 输：短 波 通 信/微 波/卫 星 通 信 2-11假 定 有 一 种 双 绞 线 的 衰 减 是 0.7dB/km(在 1 kHz时)，若 容 许 有 20dB的 衰 减，试 问 使 用 这 种 双 绞 线 的 链 路 的 工 作 距
40、离 有 多 长？如 果 要 双 绞 线 的 工 作 距 离 增 大 到 100公 里，试 应 当 使 衰 减 降 低 到 多 少？解：使 用 这 种 双 绞 线 的 链 路 的 工 作 距 离 为=20/0.7=28.6km衰 减 应 降 低 到 20/100=0.2db2-1 2试 计 算 工 作 在 1200nm至 i1400nm之 间 以 及 工 作 在 1400nm至 i1600nm之 间 的 光 波 的 频 带 宽 度。假 定 光 在 光 纤 中 的 传 播 速 率 为 2*10e8m/s.解：V=L*F-aF=V/L-aB=F2-F1=V/L1-V/L21200nm?ij 1400
41、nm：带 宽=23.8THZ1400nm 到 1600nm：带 宽=17.86THZ2-1 3为 什 么 耍 使 用 信 道 复 用 技 术？常 用 的 信 道 复 用 技 术 有 哪 些？答：为 了 通 过 共 享 信 道、最 大 限 度 提 高 信 道 利 用 率。频 分、时 分、码 分、波 分。2-1 4试 写 出 下 列 英 文 缩 写 的 全 文，并 做 简 单 的 解 释。FDM,TDM,STDM,WDM,DWDM,CDMA,SONET,SDH.STM-1,OC-48.答：FDM(frequency division multiplexing)TDM(Time Division M
42、ultiplexing)STDM(Statistic Time Division Multiplexing)WDM(Wave Division Multiplexing)DWDM(Dense Wave Division Multiplexing)CDMA(Code Wave Division Multiplexing)SONET(Synchronous Optical Network)同 步 光 纤 网 SDH(Synchronous Digital Hierarchy)同 步 数 字 系 列 STM-1(Synchronous Transfer Module)第 1 级 同 步 传 递 模
43、块 OC-48(Optical Carrier)第 48 级 光 载 波 2-1 5码 分 多 址 CDMA为 什 么 可 以 使 所 有 用 户 在 同 样 的 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 优 缺 点？答：各 用 户 使 用 经 过 特 殊 挑 选 的 相 互 正 交 的 不 同 码 型，因 此 彼 此 不 会 造 成 干 扰。这 种 系 统 发 送 的 信 号 有 很 强 的 抗 干 扰 能 力，其 频 谱 类 似 于 白 噪 声，不 易 被 敌 人 发 现 o 占 用 较 大 的 带 宽。2-1 6共 有
44、 4 个 站 进 行 码 分 多 址 通 信。4 个 站 的 码 片 序 列 为 A：(-1-1-1 4-1+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 S：(-1+1-3+1-1-3+1+1)o 问 哪 个 站 发 送 数 据 了？发 送 数 据 的 站 发 送 的 是 0 还 是 1?解：S A=(+1-1+3 4-1-1+3+1+1)/8=1,A 发 送 1S B=(4-1-1-3-1-1-3+1-1)/8=-1,B 发 送 0S*C=(+1+1+3+1 1
45、 3 1 1)/8=0,C 无 发 送 S D=(+1+1+3-1+1+3+1-1)/8=1,D 发 送 12-1 7试 比 较 xDSL、HFC以 及 FTTx接 入 技 术 的 优 缺 点？答：xD S L技 术 就 是 用 数 字 技 术 对 现 有 的 模 拟 电 话 用 户 线 进 行 改 造，使 它 能 够 承 载 宽 带 业 务。成 本 低，易 实 现，但 带 宽 和 质 量 差 异 性 大。HFC网 的 最 大 的 优 点 具 有 很 宽 的 频 带，并 且 能 够 利 用 已 经 有 相 当 大 的 覆 盖 面 的 有 线 电 视 网。要 将 现 有 的 450 M H z单
46、 向 传 输 的 有 线 电 视 网 络 改 造 为 750 M H z双 向 传 输 的 HFC网 需 要 相 当 的 资 金 和 时 间。FTTx(光 纤 到)这 里 字 母 x 可 代 表 不 同 意 思。可 提 供 最 好 的 带 宽 和 质 量、但 现 阶 段 线 路 和 工 程 成 本 太 大。2-1 8为 什 么 在 ASDL技 术 中，在 不 到 1MHz的 带 宽 中 却 可 以 传 送 速 率 高 达 每 秒 几 个 兆 比？答：靠 先 进 的 DMT编 码，频 分 多 载 波 并 行 传 输、使 得 每 秒 传 送 一 个 码 元 就 相 当 于 每 秒 传 送 多 个
47、比 特第 三 章 数 据 链 路 层 3-0 1 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：数 据 链 路 与 链 路 的 区 别 在 于 数 据 链 路 出 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。“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
48、 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 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。3-0 2数 据 链 路 层 中 的 链 路 控 制 包 括 哪 些 功 能?试 讨 论 数 据 链 路 层 做 成 可 靠 的 链 路 层
49、 有 哪 些 优 点 和 缺 点.答：链 路 管 理 帧 定 界 流 量 控 制 差 错 控 制 将 数 据 和 控 制 信 息 区 分 开 透 明 传 输 寻 址 可 靠 的 链 路 层 的 优 点 和 缺 点 取 决 于 所 应 用 的 环 境：对 于 干 扰 严 重 的 信 道，可 靠 的 链 路 层 可 以 将 重 传 范 围 约 束 在 局 部 链 路，防 止 全 网 络 的 传 输 效 率 受 损；对 于 优 质 信 道，采 用 可 靠 的 链 路 层 会 增 大 资 源 开 销，影 响 传 输 效 率。3-0 3 网 络 适 配 器 的 作 用 是 什 么？网 络 适 配 器 工
50、 作 在 哪 一 层？答：适 配 器（即 网 卡）来 实 现 数 据 链 路 层 和 物 理 层 这 两 层 的 协 议 的 硬 件 和 软 件网 络 适 配 器 工 作 在 TCP/IP协 议 中 的 网 络 接 口 层（O S I中 的 数 据 链 里 层 利 物 理 层）3-0 4数 据 链 路 层 的 三 个 基 本 问 题（帧 定 界、透 明 传 输 和 差 错 检 测）为 什 么 都 必 须 加 以 解 决？答：帧 定 界 是 分 组 交 换 的 必 然 要 求 透 明 传 输 避 免 消 息 符 号 与 帧 定 界 符 号 相 混 淆 差 错 检 测 防 止 合 差 错 的 无