数据与计算机通信_每章的复习题答案

《数据与计算机通信》课后复习题参考答案

第1章(补充)

1.1 简要说明数据通信系统模型包含哪些组成部分

答：见第6到7页。通信系统模型包括五个组成部分：

(1)信源：是产生传输数据的数据处理装置的抽象表示。

(2)发送器：将传输数据转化并编码为与传输系统信道特性相适应的电磁信号。

(3)传输系统：提供数据信号的传输通道，也称信道。传输系统可以是一条专线，也可以是一个复杂的网络。

(4)接收器：发送器的逆向装置，接收来自传输系统的信号并转化为信宿能够处理的数据。

(5)信宿：获取来自接收器的数据的数据处理装置。

1.2 列出并简述数据通信的主要任务。

答：见7到8页。

(1)传输系统的利用：支持信道与其它通信设施的共享和以及充分和合理利用，如复用(包括链路级的复用和网络交换技术中的复用)和拥塞控制技术。(2)接口：实现数据处理(终端)设备与数据通信(电路端接)设备之间的物理连接，逻辑连接和通信规程。

(3)信号的产生和接收：由发送器与接收器完成的功能。必须适应传输系统的信道特性。

(4)同步：通信的数据终端设备之间通过传输系统以外同步方式或自同步方式传送定时信号，实现接收信号的准确采样，正确组帧和两端的协同工作，因此同步可以分比特同步(物理层)，帧同步(数据链路层)，网同步(网络层)多个级别。

(5)数据交换管理：体现在链路控制协议中(如双工方式，主从或对等链路设置，数据传送方式等链路规程)和端到端的传输协议中。

(6)差错控制与纠正：保证数据的完整性，这是通信最重要的目标之一。

(7)流量控制：保证发送的数据流量不致超出接收及处理的能力。

(8)寻址：涉及多点链路的站点寻址和接入网络的端系统寻址以及标识端系统上运行的进程多个层次。

(9)路由选择：根据对接入网络的端系统寻址以及网络的负荷分布情况和线路工作状态，决定当前的数据报文穿越网路的路径。

(10)恢复：通信系统工作过程中因突发事件使传输中断甚至瘫痪，需要从中断之处恢复传输或者重启整个系统。

(11)报文格式化：对传输和交换数据，控制信息以及通信协议本身的规格化，

涉及语法与语义两个层面。

(12)安全性：包括数据，报文鉴别和身份认证等方面。

(13)网络管理：包括网络的配置管理，故障管理，计费管理，性能管理和安全管理。

1.3 简要描述数据通信过程。

答：见第9页。含有信息的消息进入信源成为可处理的数据；由发送器将数据转换为适应信道传输的信号；信号经过传输系统提供的信道传送到接收器，接收的信号因信道噪声与外界干扰可能与发送的信号不太一致；接收器将收到的信号恢复为数据，并将数据传递给信宿；信宿对收到数据进行差错检测，如果正确，将交付信宿上的高层应用；如发现错误，需要通知信源重发出错的数据。

1.4 简述构成传输系统的网络类型。

答：阅读第10到12页。按地域大小划分，有广域网(WAN)，城域网(MAN)，局域网(LAN)三大类，Internet是最大的广域网，也称全球网；局域网根据规模和用途又衍生出主干网(Backbone)或者园区网(CAN，最典型的是校园网)，个人区域网(PAN)，存储区域网(SAN)。

按传输媒体分，分为有线网和无线网，无线网又分固定网和移动网。按数据传输方式分，分为广播式网络和交换式网络，无线网络和部分局域网采用广播方式，而广域网，城域网和当今的多数局域网都采用交换技术。交换技术主要有电路交换和分组交换两类，分组交换则有数据报和虚电路两种交换方式，在传统的虚电路基础上又发展出了帧中继和信元中继(即ATM网络中采用的技术)。

第3章

3.1 说出导向媒体与非导向媒体之间的区别。

答：见第41到42页。导向媒体引导电磁波沿某一物理路径前进；非导向媒体不规定电磁波的传播路径(但可以控制其方向，教材上的说法不太严谨)。

3.2 说出模拟电磁信号与数字电磁信号之间的区别。

答：见第53页。模拟信号是连续变化的电磁波，根据其频谱可以在不同类型的传输媒体上传播，无论是导向媒体(频带有宽有窄)和非导向媒体。数字信号是电压脉冲序列(非连续变化的离散量)，这些电压脉冲只能在导向媒体上传播。3.3 周期信号有哪三个重要参数

答：见第44页。周期信号的三个重要参数是：

(1)峰值振幅：一段时间信号强度的峰值；

(2)频率或信号周期：分别指信号循环的速度或信号重复一周的时间；(3)相位：一个信号周期在不同时间点上的相对位置。

3.4 完整的一周360度对应的弧度是多少

答：2π。

3.5 正弦波的波长和频率之间有什么关系

答：见第45页。波长是信号循环一个周期所占的空间长度，或者说是信号的两个连续周期上同相位两点之间的距离。相对于某一波速，波长与频率互为倒数，即波长等于波速乘以频率的倒数，频率等于波速乘以波长的倒数，或者说波速是波长与频率的乘积。

3.6 信号的频谱和带宽之间有什么关系

答：见第47页。信号的频谱是其所包含的频率围(频带)，该围上限频率与下限频率之差称为带宽，即频带的宽度。

3.7 什么是衰减?

答：见57页。在任何媒体上传输的信号之强度随距离增加而不断减弱的特性称为衰减，对导向媒体而言，衰减呈指数级变化；对于非导向媒体，衰减是距离的复杂函数，并与大气条件相关。

3.8 给出信道容量的定义。

答：见第61页。信道所能达到的最大数据率称为信道容量。

3.9 影响信道容量的主要因素有哪些?

答：见第62到63页。影响信道容量的因素包括：(1)信道带宽；(2)每个信号单元携载的比特数；(3)信噪比：信号强度与信道噪声的比值。

第4章

4.1 为什么双绞铜线中的导线要绞合起来

答：见第72页。"将线对绞合起来是为了减轻同一根电缆相邻线对之间的串音干扰。"

4.2 双绞线主要有哪些缺点?

答：见第73页。双绞线在传输距离，带宽以及数据率上有局限性，这是因为双绞线的衰减随频率增加而迅速增加，由于它易于与电磁场耦合，干扰合噪声等各种传输损伤对双绞线的影响相对严重。

4.3 非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线之间的区别时什么?

答：见第74页。屏蔽双绞线相对于非屏蔽双绞线，是用金属网罩和护皮将双绞线屏蔽起来，减少了外界电磁干扰的影响。

4.4 描述光纤的组成

答：见第77页。光纤由石英玻璃或塑料材料的纤芯，折射率低于纤芯的相同材料包层，防护罩三部分组成。