第3章：物理层_2
数据通信与计算机网络(第二版)-作业答案
第1章计算机网络概论1、什么是计算机网络？计算机网络的最主要的功能是什么？答：利用通信线路将地理上分散的、具有独立功能的计算机系统和通信设备按不同的形式连接起来，以功能完善的网络软件实现资源共享和信息传递的系统就是计算机网络。
计算机网络的主要功能：资源共享、数据通信、分布式处理、负载均衡、提高系统的可靠性和可用性等等。
2、计算机网络的发展可划分为几个阶段？每个阶段有什么特点？答：计算机网络的发展可划分为三个阶段。
第一个阶段是从单个网络APPANET向互联网发展的过程。
最初只是一个单个的分组交换网，并不是一个互联网络。
后来，ARPA才开始研究多种网络互联的技术。
第二个阶段是建成了三级结构的因特网。
分为：主干网、地区网和校园网（或企业网）。
这种三级网络覆盖了全美国主要的大学和研究所，并且成为因特网中的主要部分。
第三个阶段是逐渐形成了多层次ISP结构的因特网。
3、说明网络协议的分层处理方法的优缺点。
答：优点：可使各层之间互相独立，某一层可以使用其下一层提供的服务而不需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；结构上可以分割开，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。
缺点：层次划分得过于严密，以致不能越层调用下层所提供的服务，降低了协议效率。
4、将TCP/IP和OSI的体系结构进行比较，讨论其异同之处。
答：TCP/IP和OSI的相同点是二者均采用层次结构，而且都是按功能分层，不同点有：OSI分七层，而TCP/IP分为四层；OSI层次间存在严格的调用关系，两个层实体的通信必须通过下一层实体，不能越级，而TCP/IP可以越过紧邻的下一层直接使用更低层次所提供的服务，因而减少了一些不必要的开销，提高了协议效率;OSI只考虑用一种标准的公用数据网。
5、计算机网络的硬件组成包括哪几部分？答：计算机网络的硬件组成包括服务器、主机或端系统设备、通信链路等6、计算机网络可从哪几个方面进行分类？答：计算机网络可以从网络的交换功能、网络的拓扑结构、网络的覆盖范围、网络的使用范围等方面进行分类。
第3章 物理层协议及分析
信号地线
3．3常见的物理层接口
3．3．1 RS-232接口
1、机械特性 2、电气特性 3、功能特性 4、规程特性
3．3常见的物理层接口
A站 RS-232 DTE CD（20） DCE DCE
…
D站 RS-232 DTE CD（20）
…
CC（6） CA（4） II CB（5） III CF（8） DB（15） BA（2） IV DD（17） BB（3） CA（4） CB（5） V CF（8）
发生器
平衡 互连电缆
负载 电缆 端接 RL R B' 接收
CCITT V.11/X.27 (EIA RS-422A)
A ห้องสมุดไป่ตู้ B C
A' 发生器 接口 负载 接口 Vg
C'
互连电缆 发生器 负载
CCITT V.28 (EIA RS-232A)
G
接口 点
R
采用分立元件技术 非平衡接口 每个电路使用一根导线 两个方向共用一个信号地线 信号速率 20kbit/s 距离 15m 发生器串扰较大
M
M
四线数 字环路
…
(a)用于模拟信道 图3.1 连接信道的DCE设备
(b)用于数字信道
3．2物理层接口基本特性分析
1、机械特性 2、电气特性 3、功能特性 4、规程特性
V系列建议 X系列建议 I系列建议 EIA标准 终 端 D T E D C E
…
V系列建议 I系列建议 线路 D C E
V系列建议 X系列建议 I系列建议 EIA标准
3．3．3 X.21接口
表 3.3 X.24 和 X.21 功能定义表
电路符号 G Ga T R C I S B F X Gb 电 路 名 称 信号地线或公共回线 DTE公共回线 发送线 接收线 控制线 指示线 信号码元定时 字节定时 帧开始识别 DTE信号码元定时 DCE公共回线 控制 数据/控制 数据/控制 控制 控制 定时 定时 定时 定时 控制 类 型 X.24接口电路 来自DCE 到DCE X.21接口电路 来自DCE 到DCE
计算机网络第3章习题及答案
第三章习题（物理层）一．名词解释1. ______ 基带传输2. ______ 频带传输3. ______ 线路交换4. ______ 数据报5. ______ 虚电路6. ______ 单工通7. ______ 半双工通信8. ______ 全双工通信A. 两台计算机进行通信前，首先要在通信子网中建立实际的物理线路连结的方法。
B. 同一报文中的所有分组可以通过与现在通信子网中建立的传输路径来传输的方法。
C. 在数字通信信道上直接传输基带信号的方法。
D. 在一条通信线路中信号只能向一个方向传送的方法。
E. 在一条通信线路中信号可以双向传送，但一个时间只能向一个方向传送的方法。
F. 利用模拟通信信号传输数字信号的方法。
G. 同一报文中的分组可以由不同的传输路径通过通信子网的方法。
H. 在一条通信线路中可以同时双向传输数据的方法。
二．单项选择1．在常用的传输介质中，带宽最宽、信号传输衰减最小、抗干扰能力最强的一类传输介质是_______ ：。
A .双绞线B.光缆C. 同轴电缆D. 无线信道2．通过改变载波信号的频率来表示数字信号1、0的方法叫作_______ 。
A. 绝对调相B. 振幅键控C. 相对调相D. 移频键控3．两台计算机利用电话线路传输数据信号时必备的设备是_______ 。
A. 调制解调器B. 网卡C. 中继器D. 集线器4．哪种数字数据编码方式属于自含时钟编码？_______A. 非归零码B. 脉冲编码C. 曼彻斯特编码D. 二进制编码5．利用载波信号频率的不同来实现电路服用的方法有_______ 。
A. 频分多路复用B. 数据报C. 时分多路复用D. 码分多路复用6．当通信子网采用_______ 方式时，我们首先要在通信双方之间建立起逻辑连接。
A. 线路连接B. 虚电路C. 数据报D.无线连接7．在ATM技术中，信元作为数据传输的基本单位，它的长度为_______ 。
A. 43BB. 5BC. 48BD. 53B三．判断对错1．在数据传输中，多模光线的性能要优于单模光纤。
计算机网络谢希仁第七版课后答案完整版
计算机网络谢希仁第七版课后答案完整版1. 概述计算机网络是当今社会发展不可或缺的一部分，它负责连接世界各地的计算机和设备，提供信息交流和资源共享的便利。
而谢希仁的《计算机网络》第七版是一本经典的教材，旨在帮助读者深入了解计算机网络的原理、技术和应用。
本文将提供《计算机网络谢希仁第七版》全部课后答案的完整版本，以便帮助读者更好地掌握该教材的知识点。
2. 第一章：绪论本章主要介绍了计算机网络的基本概念和发展历程。
通过学习本章，读者将了解到计算机网络的定义、功能和分类，以及互联网的起源和发展。
3. 第二章：物理层物理层是计算机网络的基础，它负责传输原始比特流。
本章对物理层的相关内容进行了全面的介绍，包括数据通信基础、传输媒介、信道复用技术等。
4. 第三章：数据链路层数据链路层负责将原始比特流划分为以太网帧等数据包进行传输。
本章详细介绍了数据链路层的各种协议和技术，如以太网、局域网、无线局域网等。
5. 第四章：网络层网络层是计算机网络中最关键的一层，它负责将数据包从源主机传输到目标主机。
本章对网络层的相关内容进行了深入研究，包括互联网协议、路由算法、IP地址等。
6. 第五章：传输层传输层负责提供端到端的可靠数据传输服务。
本章对传输层的相关知识进行了细致的讲解，包括传输层协议的设计原则、TCP协议、UDP协议等。
7. 第六章：应用层应用层是计算机网络中最高层的一层，它负责向用户提供各种网络应用服务。
本章详细介绍了应用层的相关内容，包括HTTP协议、DNS协议、电子邮件等。
8. 第七章：网络安全与管理网络安全和管理是计算机网络中不可忽视的重要方面。
本章对网络安全和管理的相关内容进行了全面的阐述，包括网络安全威胁、防火墙、入侵检测系统等。
9. 第八章：多媒体网络多媒体网络是指能够传输音频、视频等多种媒体数据的计算机网络。
本章介绍了多媒体网络的相关技术和应用，包括流媒体、语音通信、视频会议等。
10. 第九章：计算机网络的高级话题本章涵盖了计算机网络中的一些高级话题，如网络性能评价、网络协议的形式化描述方法、无线和移动网络等。
物理层的接口特性_计算机网络与通信(第2版)_[共3页]
![物理层的接口特性_计算机网络与通信(第2版)_[共3页]](https://img.taocdn.com/s3/m/ffc9f9e643323968001c9212.png)
第3章 物 理 层31式中，n 是在一定时间内系统传输的码元总数；n e 是在相同时间内传输中产生差错的码 元数。
（2）误比特率。
在系统传输中发生差错的比特数占传输总比特数的比例称为误比特率。
记为n p n b b lim Ğ→= 式中，n 是在一定时间内系统传输的比特总数；n b 是在同一时间内传输中产生差错的比 特数。
对于二进制数据信号，误码率和误比特率相等。
而对于多进制数字信号，其误码率总是大于等于误比特率。
3.2 物理层概述3.2.1 物理层的基本概念物理层通常不是指连接计算机的具体物理设备，而是指在连接开放系统的传输介质上为上一层（指数据链路层）提供传送比特流的一个物理连接。
用OSI 的术语来说，物理层的主要功能就是为它的服务用户即数据链路层的实体在具体的传输介质上提供发送或接收比特流的能力。
这种能力具体表现为物理层要建立（或激活）一个连接，然后在整个通信过程中保持这种连接，当通信结束时，释放连接。
目前，可供计算机网络使用的物理设备和传输介质种类很多，特性各异，物理层的作用就在于要屏蔽这些差异，使得数据链路层不必去考虑物理设备和传输介质的具体特性，而只要考虑完成本层的协议和服务。
物理层的协议（面向通信的协议通常也称为通信规程）与具体的物理设备、传输介质及通信手段有关。
物理层的许多协议是在OSI 模型公布之前制定的，并为众多的厂商接受和采纳，当然这些物理层协议与OSI 的严格要求相比是有一定的差距的，因为它们既没有按照OSI 那样严格的分层来制定，也没有像OSI 那样将服务语言和协议规范区分开来。
因此，对物理层协议就不便利用OSI 的术语加以阐述，而只能将物理层实现的主要功能描述为与传输介质接口有关的4个特性,即机械特性、电气特性、功能特性和规程特性。
物理层就是通过这4个特性的作用，在数据终端设备（Data Terminal Equipment，DTE）和数据电路终接设备（Data Circuit-Terminating Equipment，DCE）之间，实现物理通路的连接。
网络原理试题与答案11
第一章计算机网络概述一、选择题。
1.下列接入方式不属于宽带网络接入方式的是（A）A.双绞线接入B.钢线接入C.光纤接入D.无线接入2.下列有关多媒体网络中不同类型的数据对传输要求的叙述中不正确的是（B）A.语音数据的传输对实时性要求较强，而对通信宽带要求不高B.视频通信对实时性要求不高，而对通信宽带要求高C.视频压缩后的关键帧出错将导致一段数据流无法恢复、解压、回放D. 视频压缩后的非关键帧出错，在一定程度是可以容忍的3.目前电话双绞线上网的主流速率为56Kbps，其物理极限是（D）A.58KbpsB.60KbpsC.62KbpsD.64Kbps4.下列不是广域网的通信子网的是（D）A.公用分组交换网B.卫星通信网C.无线分组交换网D.数字数据网5.在计算机网络中，负责信息处理的是（C）A.网络软件B.网络操作系统C.资源子网D.通信子网6.不采用广播信道通信子网的基本拓扑结构的是（D）A.总线形B.树形C.环形D.星形7.以下哪个选项不属于IETF的工作领域（D）A. Internet服务管理B.运行要求C.安全性D.制定通信标准8.一次只能由一个设备传输信号，通常采用分布式控制策略来确定那个站定可以发送的拓扑结构是（B）A. 星形B. 总线形树形C.环形D. 树形9.在广播式网络中，哪类地址不属于发送的报文分组的目的地址（B）A. 单播地址B. 双播地址C.多播地址D. 广播地址二、填空题。
1.下一代网络NGN是基于_________的核心网络。
2.__________网标志着目前所称的计算机网络的兴起。
3.__________的提出，开创了一个具有统一的网络体系结构，遵循国际标准化的计算机网络新时代。
4.___________技术的发展为全球信息高速公路的建设提供了技术支持。
5.高速网络技术的发展表现在_________、异步传输模式ATM、高速局域网、交换局域网与虚拟网。
6.当前我国实际运行并具有影响的三大网络是：__________、广播电视网络和计算机网络。
计算机网络第六版课后习题答案
计算机网络第六版课后习题答案第一章概述1-01 计算机网络向用户可以提供那些服务？答：连通性和共享1-02 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1-03 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。
1-04 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体形式的实时交互能力。
1-05 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。
1-06 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 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1-08 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Internet的核心网。
第3章 物理层
第三章
物理层
通信系统的质量指标
数据传输速率 bps 1Kbps=1000 bps 1Mbps=1000 Kbps 1Gbps=1000 Mbps 误码率 误码率= 发生错误bit数 传送的bit数
第三章
物理层
信源、信宿和信道
物理层协议的四个特性 机械特性 电气特性 功能特性 规程特性
第三章
物理层
3.4.2 常见的国际标准组织
国际标准化组织 ISO 美国电子工业协会 EIA 国际电报电话咨询委员会CCITT 国际电信联盟ITU 欧洲电信标准组织 电气电子工程师协会 IEEE IEEE802 ATM 论坛
第三章
物理层
1.不归零编码(Non-Return Zero，简称NRZ)
0 1 0 0 1 0 1 1
缺点：由于不能判断位的开始和结束，收发双方不能保持 同步因此必须使用另一个信道同时传送同步时钟信号
第三章
物理层
2．曼彻斯特(Manchester)编码
曼彻斯特编码将每比特信号周期T分为前T/2和后T/2，用前T/2 传送该比特的反（原）码，用后T/2传送该比特的原（反）码
并行通信：使用多个传输信道，有多个数据位同
时传输
b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7
适合近距 离通信
发送端
接收端
第三章
物理层
数据通信方式
（2）单工通信/半双工通信/全双工通信
单工通信：
A
B
数据只能在一个固定的方向上传送 eg 广播、电视信号
模拟信号 连续的，普遍存在于自然界
第3章：物理层
地球表面
电离 层
地球表面
《计算机网络》第3章 物理层
（2）蜂窝无线通信 小区制：每个小区设立一个基站(覆盖半径1～20km)。基站 之间通过电缆、光缆或微波与移动交换中心连接。
第一代蜂窝移动通信（1G）系统属于模拟移动通信。 第二代蜂窝移动通信（2G，80年代中期）系统为数字移动通信。 第三代蜂窝移动通信（3G，90年代中期）系统将地面、卫星移动通信 网和固定通信网互连。
10
《计算机网络》第3章 物理层
模拟信号波型
V(t)
0
t
数字信号波型
V(t)
0
t
11
《计算机网络》第3章 物理层
3.2.2 数据传输类型与通信方式
网络中两台计算机通信的过程
通信子网
路由器E 路由器A 主机A 路由器C
路由器F 路由器B 主机B 路由器D
12
《计算机网络》第3章 物理层
网络通信系统设计中要解决的几个基本问题：
28
《计算机网络》第3章 物理层
3.3.2 模拟数据编码方法
传统的电话通信信道是为传输语音信号设计的，只适 用于传输音频范围（300Hz～3400Hz）的模拟信号， 无法直接传输计算机的数字信号； 为了利用模拟语音通信的电话交换网实现计算机的数 字数据信号的传输，必须首先将数字信号转换成模拟 信号； 将发送端数字数据信号变换成模拟数据信号的过程称 为调制，将调制设备称为调制器（modulator）； 将接收端模拟数据信号还原成数字数据信号的过程称 为解调，将解调设备称为解调器（demodulator）； 同时具备调制与解调功能的设备称为调制解调器 （modem）。
《计算机网络》各章习题_名词解释题_吴功宜
石河子大学 200 至 200 学年第学期XXXX 课程试卷 A/B吴功宜《计算机网络》各章习题第一章：网概三、名词解释题（10分，每空1分）请在每个术语旁的括号中填写其正确的定义或含义的编号字母。
1.（A）广域网2.（G）城域网3.（B）局域网4.（E）通信子网5.（C）ARPANET6.（F）计算机网络7.（D）分布式系统8.（H）公用数据网A. 覆盖范围从几十公里到几千公里，可以将一个国家、地区或横跨几个洲的计算机和网络互联起来的网络。
B. 用于有限地理范围（例如一幢大楼），将各种计算机、外设互联起来的网络。
C. 对Internet的形成与发展起到奠基作用的计算机网络。
D. 存在着一个能为用户自动管理资源的网络操作系统，由它来自动调用完成用户任务所需的资源，整个网络系统对用户来说就像是一个大的计算机系统一样。
E.由各种通信控制处理机、通信线路与其他通信设备组成，负责全网的通信处理任务。
F. 以能够相互共享资源的方式互连起来的自治计算机系统的集合。
G. 可以满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网互联的需要，并能够实现大量用户与数据、语音、图像等多种信息传输的网络。
H. 由邮电部门或通信公司统一组建与管理，向社会用户提供数据通信服务的网络。
第二章：网络体系结构与网络协议1.（G）OSI参考模型 2.（B）网络体系结构3.（E）通信协议4.（A）接口5.（F）数据链路层6.（H）网络层7.（C）传输层8.（D）应用层A. 同一结点内相邻层之间交换信息的连接点。
B.计算机网络层次结构模型与各层协议的集合。
C. 负责为用户提供可靠的端到端服务的层次。
D. OSI参考模型的最高层。
E. 为网络数据交换而制定的规则、约定与标准。
F. 该层在两个通信实体之间传送以帧为单位的数据，通过差错控制方法，使有差错的物理线路变成无差错。
G. 由国际标准化组织ISO制定的网络层次结构模型。
H. 负责使分组以适当的路径通过通信子网的层次。
计算机网络(第六版)谢希任课后习题答案(部分)
计算机网络（第六版）谢希任课后习题答案（部分）《计算机网络》课后习题答案第一章概述1-1计算机网络向用户可以提供哪些服务？答：计算机网络为用户提供了两个最重要的功能：连接和共享。
1-3尝试从多个方面比较电路交换、消息交换和分组交换的主要优缺点。
答：（1）电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时，一方发起呼叫，独占一条物理线路。
当交换机完成接续，对方收到发起端的信号，双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强，时延小，交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文，经常使用的固定用户之间的通信。
（2）消息交换将用户的消息存储在交换机的内存中。
当所需的输出电路空闲时，信息被发送到接收开关或终端，接收开关或终端以“存储转发”的方式在网络中传输数据。
消息交换的优点是中继电路的利用率高，可以在一条线路上同时传输多个用户，可以实现不同速率和程序的终端之间的互通。
但它的缺点也很明显。
基于消息的存储转发具有较大的网络传输时延，占用大量的交换机存储器和外部存储器，不能满足实时性要求高的用户。
消息交换适用于传输消息短、实时性要求低的网络用户之间的通信，如公共电报网。
（3）分组交换分组交换本质上是在“存储转发”的基础上发展起来的。
它兼具电路切换和信息切换的优点。
分组交换使用动态多路复用技术来传输按一定长度分成许多小段的数据分组。
在识别每个数据包后，在物理线路上采用动态复用技术，以同时传输多个数据包。
来自用户发起人的数据临时存储在交换机的内存中，然后在网络中转发。
到达接收端后，移除数据包头并按顺序将每个数据字段重新组装成完整的消息。
分组交换比电路交换具有更高的电路利用率、更小的传输延迟和更好的交互作用。
1-5因特网的发展大致分为哪几个阶段？请指出这几个阶段最主要的特点。
答：第一阶段是从单一网络ARPANET发展到互联网的过程。
计算机网络第3版课后题参考答案
计算机网络第3版课后题参考答案计算机网络是关于数据通信和网络互连的科学与工程，是当今社会中最重要的领域之一。
计算机网络第3版是一本经典的网络教材，对于学习计算机网络的人来说是一本必备的参考书。
本文将为读者提供计算机网络第3版课后题的参考答案，帮助读者更好地理解和掌握网络知识。
第一章：导论1. 计算机网络是什么？答：计算机网络是指将分散的、独立的计算机系统通过通信线路连接起来，以实现资源共享和信息传输的系统。
2. 网络的分类有哪些？答：网络可以分为广域网、局域网和城域网三类。
3. 什么是分组交换？答：分组交换是一种数据传输方式，将数据划分为小块的数据包（分组），并通过网络独立传输。
将大数据包拆分为多个小数据包传输，提高了传输效率。
第二章：物理层1. 计算机网络中如何表示和传输比特流？答：计算机网络中采用电信号表示比特流，并通过物理媒介（如电缆、光纤等）传输比特流。
2. 什么是调制和解调？答：调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，解调是将模拟信号转换为数字信号的过程。
3. 什么是噪声？如何降低噪声对传输的影响？答：噪声是指干扰信号的杂乱信号。
降低噪声对传输的影响可以采取多普勒补偿、误码纠正等技术手段。
第三章：数据链路层1. 数据链路层的主要功能是什么？答：数据链路层的主要功能是通过物理媒介传输数据包，并确保数据的可靠性和安全性。
2. 什么是差错检测码？答：差错检测码是一种用于检测数据传输过程中是否出现错误的编码方法，常见的有奇偶校验码、CRC等。
3. 什么是点对点协议（PPP）？答：点对点协议是一种常用的串行链路协议，用于在两个节点之间传输数据，常用于拨号上网和广域网连接。
第四章：网络层答：网络层的主要功能是实现在不同网络之间的数据包传输和路由选择。
2. 什么是IP地址？答：IP地址是用于标识计算机网络中的主机的唯一地址，可以分为IPv4和IPv6两种格式。
3. 什么是路由器？答：路由器是一种用于连接不同网络并进行数据转发的网络设备，可以根据路由表选择最佳的传输路径。
第3章 物理层
EIA-RS-C机械特性
RS-232-C 9针连接器 RS-232-C 25针连接器
RS-232-C可以有多种类 型的连接器（接口），如25针 连接器（DB-25）、15针连接 器（DB-15）和9针连接器（ DB-9）。其中以DB-25、DB-9 最为常见，如图所示。不论哪 种类型的接口，一般规定插孔 连接DTE设备、针端连接DCE 设备。
功能描述 载波检测 接收数据 发送数据 数据终端准备就绪 信号地 数据设备（DCE 设备）就绪 请求发送 允许发送 振铃指示
9针RS-232-C连接器信号线和引脚功能分配
EIA-RS-C功能特性
25针RS-232-C连接器信号线分为两大类：一类是DTE和 DCE交换数据的信号；另一类是为了正确无误地传输数据而设 计的联络控制信号。分别为数据传送信号和联络控制信号。
D SR=OF F
6
6
主机 A
调制解调器
载波 载波
数据 数据
载波关 载波关
DCE 1 7
激活保护地 激活信号地
DTE 1 7
第 1步
DTR=ON 20
20
第2 步
DSR=ON
6
6
84
RTS=ON 4
CTS=ON
5
5
8
TxD=发送数据
2
2
3 24
XCK 时钟信号 24
RxD=接收数据
23
3
17 RCK 时钟信号 17
DTE- DCE 1
RxD 2 TxD 3
4 5
6 7 8
9 主机 C
DCD 载波
DTR 信号地 DSR
RTS CTS
RI
DCE-DTE 1 2 RxD 3 TxD 4 5
第3章 物理层
3.2数据通信的基础知识
3.2.1 数据通信系统的模型
源系统 （1）源站：产生要传输的数据 （2）发送器：对要传送的数据编码 传输系统 目的系统 （1）接收器：接收信号，并转换为能被目的 设备处理的信息。 （2）目的站：从接收器获取接收来的信息。
3.2 数据通信的基础知识
3.2.1 数据通信系统的模型
C波段 4/6 GHz
上行5.925 - 6.425 GHz 下行3.7 - 4.2 GHz
地球
地面站 地面站
KU波段 12/14 GHz
上行14 - 14.5 GHz 下行11.7 - 12.2 GHz
地球同步卫星
与地面站相对固定位置 使用3个卫星覆盖全球
22,300 公里
地球
几种媒体的传输频带
微波接力通信缺点：
个天线发射出的信号也会分成几条略有差别的路 径到达接收天线，因而造成失真；
相邻站之间必须直视，不能有障碍物，有时一
微波的传播有时也会受到恶劣气候的影响；
与电缆通信系统比较，微波通信的隐蔽性和保
密性较差；
对大量中继站的使用和维护要耗费一定的人力
和物力。
3.卫星通信
使用微波 使用转发器接收和转发
结论: 信道带宽或信道中的信噪比越大，则
信息极限传输速率就越高。只要数据传输速率 低于信道的极限数据率，可以做到无差错传输。
举例：信道带宽3kHz,信噪比为1000，则： 极限数据率=3000log2(1+1000)=30000bps
由于码元的传输速率受奈氏准则的制约，所以 要提高信息的传输速率，就必须设法使每一个 码元能携带更多个比特的信息量。这就需要采 用多元制(又称为多进制)的调制方法。
数据通信与计算机网络(第二版)课件：物理层
3.1 物理层概述 3.2 传输介质 3.3 物理层协议举例 3.4 ADSL技术
3.1 物理层概述
在物理信道实体之间合理地通过中间系统， 为比特传输所需的物理连接的激活、保持和拆 除提供机械的、电气的功能特性和规程特性的 手段。
特别要指出的是，物理层并不是指连接计算 机的物理设备或具体的传输媒体，而是指在物 理媒体上的为上一层（数据链路层）提供一个 传输原始比特流的物理连接。
无线电 微波 红外线
X 射线
γ射线
可见光 紫外线
3.2.3 无线传输介质
1．无线电波通信 2．微波通信 3．红外通信
3.2 传输介质
3.2.1 传输介质的特性 3.2.2 有线传输介质 1．双绞线 2．同轴电缆 3．光缆 4．有线传输介质的比较 3.2.3 无线传输介质
本章首页
3.3 物理层协议举例
3.4 ADSL技术
3.4.2 ADSL基本原理
ADSL使用普通电话线作为传输介质，虽然 传统的MODEM也是使用电话线传输的，但 它只使用了0～4kHz的低频段，而电话线理 论上有接近2MHz的带宽，ADSL正是使用了 26kHz以后的高频段。经ADSL MODEM编 码后的信号通过电话线传到电话局后再通过 一个信号识别分离器，如果是语音信号就传 到交换机上，如果是数字信号就接入Internet。
3.1 物理层概述
物理层协议主要包括机械、电气、功能和规程4个 特性。
（1）机械特性。定义接口部件的形状、尺寸、规 格、引脚数量和排列顺序等。
（2）电气特性。定义接口部件的信号高低、脉冲 宽度、阻抗匹配、传输速率和传输距离等。
（3）功能特性。定义接口部件的引脚功能、数据 类型和控制方式等。
（4）规程特性。定义接口部件的信号线在建立、 维持、释放物理连接和传输比特流时的时序。
计算机网络（第七版）谢希仁编著第四章课后答案详解
计算机⽹络（第七版）谢希仁编著第四章课后答案详解计算机⽹络（第七版）谢希仁编著第四章课后答案详解第四章：1、IP地址分为⼏类？各如何表⽰？IP地址的主要特点是什么？答：在IPv4的地址中，所有的地址都是32位，并且可记为：IP地址=｛<⽹络号>，<主机号>｝IP地址共分为ABCDE 5类。
每⼀类地址都由两个固定长度的字段组成，其中⼀个字段是⽹络号 net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的⽹络，⽽另⼀个字段则是主机号 host-id，它标志该主机（或路由器）。
各类地址的⽹络号字段net-id分别为1，2，3，0，0字节；主机号字段host-id分别为3字节、2字节、1字节、4字节、4字节。
A类地址最前⾯的1位是0；B类地址最前⾯的2位是10；C类地址最前⾯的3位是110。
D类地址⽤于多播，最前⾯的4位是1110；E类地址保留今后使⽤，最前⾯的4位是1111。
特点：（1）每⼀个IP地址都由⽹络号和主机号两部分组成。
IP地址是⼀种分等级的地址结构。
分两个等级的好处是：第⼀，IP地址管理机构在分配 IP 地址时只分配⽹络号，⽽剩下的主机号则由得到该⽹络号的单位⾃⾏分配。
这样就⽅便了 IP地址的管理。
第⼆，路由器仅根据⽬的主机所连接的⽹络号来转发分组（⽽不考虑⽬的主机号），这样就可以使路由表中的项⽬数⼤幅度减少，从⽽减⼩了路由表所占的存储空间。
（2）实际上 IP地址是标志⼀个主机（或路由器）和⼀条链路的接⼝。
换⾔之，IP地址并不仅仅指明⼀个主机，同时还指明了主机所连接到的⽹络。
由于⼀个路由器⾄少应当连接到两个⽹络（这样它才能将 IP数据报从⼀个⽹络转发到另⼀个⽹络），因此⼀个路由器⾄少应当有两个不同的IP地址。
(3) ⽤转发器或⽹桥连接起来的若⼲个局域⽹仍为⼀个⽹络，因此这些局域⽹都具有同样的⽹络号 net-id。
(4) 所有分配到⽹络号 net-id的⽹络（不管是范围很⼩的局域⽹，还是可能覆盖很⼤地理范围的⼴域⽹）都是平等的。
《计算机网络》课后习题答案(1-7)
第1章概述（P22）1、计算机网络的发展可划分为几个阶段?每个阶段各有何特点?答：计算机网络的发展可分为以下四个阶段。
（1）面向终端的计算机通信网：其特点是计算机是网络的中心和控制者，终端围绕中心计算机分布在各处，呈分层星型结构，各终端通过通信线路共享主机的硬件和软件资源，计算机的主要任务还是进行批处理，在20世纪60年代出现分时系统后，则具有交互式处理和成批处理能力。
（2）以分组交换网为中心的多主机互连的计算机网络系统：分组交换网由通信子网和资源子网组成，以通信子网为中心，不仅共享通信子网的资源，还可共享资源子网的硬件和软件资源。
网络的共享采用排队方式，即由结点的分组交换机负责分组的存储转发和路由选择，给两个进行通信的用户段续（或动态）分配传输带宽，这样就可以大大提高通信线路的利用率，非常适合突发式的计算机数据。
（3）具有统一的网络体系结构，遵循国际标准化协议的计算机网络：为了使不同体系结构的计算机网络都能互联，国际标准化组织ISO提出了一个能使各种计算机在世界X围内互联成网的标准框架—开放系统互连基本参考模型OSI.。
这样，只要遵循OSI标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循同一标准的其他任何系统进行通信。
（4）高速计算机网络：其特点是采用高速网络技术，综合业务数字网的实现，多媒体和智能型网络的兴起。
2、试简述分组交换的特点答：分组交换实质上是在“存储-转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。
到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。
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。
计算机网络第1-3章部分课后习题参考答案
第一章概述1-03 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）电路交换的优点：适用于连续传送大量数据。
电路交换的缺点：电路建立时间长，线路利用率低。
（2）报文交换的优点：采用了存储转发技术，线路使用率高。
报文交换的缺点：延迟长。
（3）分组交换的优点：高效——动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。
灵活——以分组为传送单位和查找路由。
迅速——不必先建立连接就能向其他主机发送分组。
可靠——保证可靠性的网络协议；分布式的路由选择协议使网络有很好的生存性。
分组交换的缺点：分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。
同时分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。
1-12 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：由所有连接在因特网上的主机组成。
由用户直接使用。
核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成。
为边缘部分提供服务。
工作方式：（1）边缘部分：采用客户服务器方式和对等通信方式。
（2）核心部分：采用电路交换、分组交换。
1-13 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：相同之处：两者所描述的都是进程之间服务和被服务的关系。
1-18 假设信号在媒体上的传播速度为2×108m/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1Mb/s和10Gb/s时在以上媒体中正在传播的比特数。
解：即求传播时延带宽积。
结果见书上课后参考答案。
1-25 试举出日常生活中有关“透明”这种名词的例子。
答：这种例子有很多。
比如日常家用电器，我们并不知道家用电器具体工作原理，但只要清楚某按钮可以完成什么功能，就可以使用家用电器为日常生活服务。
第二章物理层2-04 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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ω
1
ω
2
ω
1
ω
2
ω
1
23
3.移相键控（phase-shift keying，PSK）
• 绝对调相 u（t）= um·sin（ωt + 0） um·sin（ωt +π） • 相对调相
– 两比特信号交接处遇 0 相位不变，遇 1 相位偏移π （上升沿翻转）
数字1 数字0 P73页 （遇0翻转）
• 移相键控可以分为： 绝对调相 相对调相 二相调相 多相调相 振幅相位混合调制： 正交调制QAM
50 75
单模
多模
网卡、收发器、终 止器、T型连接器
影响选择媒体的因素：成本、数据速率&带宽、距离
15
常用传输介质比较
非屏蔽双绞线
分类 3类 5类
基带同轴电缆
粗缆 细缆
光纤
单模 多模 同步
卫星
低轨
传输速率 3类UTP最大16Mbps 5类UTP最大155Mbps
因种类、距离不同， 变化较大(但总要 高于UTP) 细缆小于800米 粗缆小于2500米 中等(10-7 —10-9) 中
问题6：下节实验用的五类线的带宽是？
问题7：常见传输介质的误码率范围是：双绞线？基带同 轴？宽带同轴？光纤？
2
物理通信系统模型
输入 发 发送 传 接收 接 输出 信 信 数据 信号 输 信号 数据 送 收 系 源 器 器 宿 统
噪声源
PC» ú
Modem
Modem
þ ñ ÷ ·Î Æ
3
实例
传输系统分类
35
f(t)
连续信号的抽样和抽样波形
s(t)
原始 信号
模拟数据
数字数据
用modem对数字数 据编码，产生模拟 信号。
两种选择： 两个电压级代 表两个二进制 编码产生具有特 定性质的信号
5
模拟和数字传输总结
Analog data （声波）
Telephone
Analog signal
Analog signal CODEC
Digital signal
0 曼氏 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1
差分曼氏
29
数字数据编码信号的波形
数据 0 1 0 0 1 0 1 1
低0 高1 高0 低1
(a)非归零码
同步时钟
(b)曼彻斯特编码
(c)差分曼彻斯特编码
下跳0 上跳1
交接处跳0
不跳1
30
3.3.3 数字数据编码方法
影响数据成功接收的重要因素 信噪比 数据速率 带宽 编码模式 评估或比较不同编码技术 信号频谱
第3章 物理层
1
上节问题：
问题1：通信（传输）系统分哪两种？
问题2：数据通信方式按信号传输所需信道数目分，可分 为哪几种？ 问题3：数据通信方式按信号传输方向与时间的关系分， 可分为哪几种？ 问题4：数据通信方式按比特的脉冲信号同步方式分，可 分为哪几种？ 问题5：数据通信方式按字符数据的起止确定方式分，可 分为哪几种？
32
模拟信号
两种选择： 信号与模拟数据 占据相同的频谱 模拟数据被编码 到不同的频谱
数字信号
用codec对模拟数 据编码，产生一 数字位流。
模拟数据
数字数据
用modem对数字数 据编码，产生模拟 信号。
两种选择： 两个电压级代 表两个二进制 编码产生具有特 定性质的信号
33
3.3.4 脉冲编码调制方法(PCM)
Digital data （二进制电压脉冲）
Analog signal
Digital data
Digital signal
（调制在载波频率）
Modem
Digital Transmitter
6
点-点直接数据通信
例如：PC用户希望发送一段报文给另一个用户
Text
I/O 或 Modem (1) (2) (3) 传输 系统 (4) I/O 或 Modem (5) (6)
Text
(1)输入信息 m (2)输入数据 g(t) (3)传输信号 s(t)
(4)接收信号 r(t) (5)输出数据 g ’(t) (6)输出信息 m’
数据通信发生在两个通过某种点－ 点传输媒体直接连接的设备之上。
7
包含子网的数据通信
电路交换 包交换 帧中继 ATM ISDN、B-ISDN 租用专线
20
3.3.2 模拟数据编码方法
• 在调制过程中，选择音频范围内的某一角频率ω的正 （余）弦信号作为载波，该正（余）弦信号可以写为： u（t）= um· sin（ωt+φ0） • 3个可以改变的电参量： — 振 幅 um — 角频率 ω — 相 位 φ • 可以通过变化3个电参量，来实现模拟数据信号编码的 目的。
接收器必须了解 时钟 每一位的时间 差错检测 信号干扰和噪声抗扰性 成本和复杂性
31
3.3.4 脉冲编码调制方法(PCM)
PCM 典型应用：语音数字化
digitizer Analog data (voice) Digital data (NRZ)
Modulator Analog data (ASK)
(Integrated Serviced Digital Networks)
NTE ISDN NTE
NTE
NTE
ISDN是专为在数字线路上传输音频、视频和数据而设计的
基本速率：2B+D 主速率： 23B+D (144kbps) (1.544Mbps)
12
租 用 线 路 T载体/E载体/DDN (Digital Data Network 数字数据网)
25
模拟信号
两种选择： 信号与模拟数据 占据相同的频谱 模拟数据被编码 到不同的频谱
数字信号
用codec对模拟数 据编码，产生一 数字位流。
模拟数据
数字数据
用modem对数字数 据编码，产生模拟 信号。
两种选择： 两个电压级代 表两个二进制 编码产生具有特 定性质的信号
26
1.非归零码NRZ
• NRZ码的缺点是无法判断一位的开始与结束，收发双方不能保持同步；
• 为保证收发双方的同步，必须在发送NRZ码的同时，用另一个信道同时 传送同步信号；
• 如果信号中“1”与“0”的个数不相等时，存在直流分量。
数据 0 1 0 0 1 0 1 1
(a)非归零码
同步时钟
(b)曼彻斯特编码
(c)差分曼彻斯特编码
0 数据
1 ω
0
0
1 ω
0
(a)ASK ω (b)FSK π (c)PSK(绝对) +0 (d)PSK(相对) +π +0 +0 +π +0 0 π π 0 π
2
ω
1
ω
2
ω
1
ω
2
ω
1
24
3.3.3 数字数据编码方法
• 基带传输在基本不改变数字数据信号频带（即波形） 的情况下直接传输数字信号，可以达到很高的数据传 输速率与系统效率; • 在基带传输数字数据信号的编码方式主要有： 非归零码NRZ； 曼彻斯特（manchester）编码； 差分曼彻斯特（difference manchester）编码。
9
PSDN: 包交换和帧中继
( Packet Switched Data Network ) 分组交换数据网
LAN X.25 Frame Relay LAN 通信是共享的； 专为传输数据而设计；
10
LAN
LAN
ATM
22.22.22.22 11.11.11.11
ATM switch
11
综合业务数字网
27
2.曼彻斯特（manchester）编码
曼彻斯特编码的规则： • 每比特的周期T分为前T/2与后T/2两部分； • 前T/2传送该比特的反码，后T/2传送该比特的原码； 曼彻斯特编码的优点： • 每个比特的中间有一次电平跳变，两次电平跳变的时 间间隔可以是T/2或T； • 利用电平跳变可以产生收发双方的同步信号； “自含钟编码”信号，发送时无需另发同步信号。
Switching node
目标系统 WAN 传输 系统 LAN
源
发送器
接收器
目标
源系统
8
PSTN：电 路 交 换
( Public Switched Telephone Network ) 公用交换电话网
PSTN
远距离站通过公共电话交换机连接 源modem在将数字信号 传输到电话线上之前先 将其转换成模拟信号； 目标modem将模 拟信号恢复成数 字信号；
PCM操作三步曲： – 采样（又称抽样，Nyquist 采样定理，倍宽定频） – 量化（8/16/…/128级，取整定级） – 编码（ log2 K，取对数定位）
模 拟 信 号 输 出 信 号
抽 样
量 化
编 码
数字传输
解 码
滤 波
PCM的信号处理
34
模拟信号的采样（抽样）
抽样 从时间上连续的信 号中取出“样品” ，使连续信号成为 一串时间上离散的 “样值”序列。 抽样过程 相当于用脉冲S(t) 对模拟信号f(t)进 行脉冲调制。 样值序列(或样值信号) 即抽样后得出的一串在 时间上离散的样值。 采样定理（Nyquist ） 如果在规定的时间间隔内， 以高于两倍最高有效信号频 率的速率对信号f(t)进行采样 的话，那么这些采样值包含 了原始信号的全部信息。利 用低通滤波器可从这些采样 中重新构造出函数f(t)。
0 曼氏
28
1
0