第2章 物理层 作业解答
计算机网络 第1-3章 作业答案
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：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。
1-17 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2×108m/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/(2×108)=0.005s（2）发送时延ts =103/109=1µs传播时延：tp=106/(2×108)=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。
1-18 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：（1）传播时延=0.1/(2×108)=5×10-101Mb/s:比特数=5×10-10×1×106=5×10-41Gb/s: 比特数=5×10-10×1×109=5×10-1（2）传播时延=100/(2×108)=5×10-71Mb/s:比特数=5×10-7×1×106=5×10-11Gb/s: 比特数=5×10-7×1×109=5×102(3) 传播时延=100000/(2×108)=5×10-41Mb/s:比特数=5×10-4×1×106=5×1021Gb/s: 比特数=5×10-4×1×109=5×105(4) 传播时延=5000000/(2×108)=2.5×10-21Mb/s:比特数=2.5×10-2×1×106=5×1041Gb/s: 比特数=2.5×10-2×1×109=5×1071-19 长度为100字节的应用层数据交给传输层传送，需加上20字节的TCP首部。
第二章物理层作业
利用载波信号频率的不同来实现电路复用的方法是（）。
A 时分多路复用B 频分多路复用C 数据报D 码分多路复用什么是WDM（）。
A 在光缆上多路复用B 使用传输介质的密度进行复用C 一种监视WAN延迟的流控形式D 对WAN做拥塞管理的一种形式集线器（HUB）和路由器分别工作于OSI参考模型的哪个层次（）。
A 第一和第二B 第一和第三C 第二和第三D 第二和第四在下列传输介质中，错误率最低的是（）。
A 同轴电缆B 光缆C 微波D 双绞线下列关于单模光纤的描述正确的是（）。
A 单模光纤的成本比多模光纤的成本低B 单模光纤的传输距离比多模光纤短C 光在单模光纤中通过内部反射来传播D 单模光纤的直径一般比多模光纤小在串行传输中，所有的数据字符的比特（）。
A 在多根导线上同时传输B 在同一根导线上同时传输C 在传输介质上一次传输一位D 以一组16位的形式在传输介质上传输定一条线路每1/16s采样一次，每个可能的信号变化都运载3比特的信息。
问传输速率是每秒多少个比特（）。
A 16bpsB 3bpsC 24bpsD 48bps波特率等于（）。
A 每秒传输的比特B 每秒钟可能发生的信号变化的次数C 每秒传输的周期数D 每秒传输的Bit数在网络中，把语音与计算机产生的数字、文字、图形与图像同时传输，必须先把语音信号数字化。
利用什么技术可以把语音信号数字化（）。
A 曼彻斯特编码B QAMC 差分曼彻斯特编码D 脉冲编码调制在物理层接口特性中，用于描述完成每种功能的事件发生顺序的是（）。
A 机械特性B 功能特征C 过程特征D 电气特征在下列关于Modem（调制解调器）和Codec（编码解码器）的说法中，错误的是（）。
A Modem和Codec是同一种设备的两个组件B Modem和Codec都是物理层设备C Modem的解调器和Codec的编码器都是将模拟信号转换数字信号D Modem的调制器和Codec的解码器都是将数字信号转换模拟信号将物理信道总带宽分割成若干个与传输单个信号带宽相同的子信道，每个信道传输一路信号，这种信道复用技术称为（）。
计算机网络习题集(第二章 物理层)
第二章物理层练习题一、填空题1从双方信息交互的方式来看，通信有以下三个基本方式：（）通信、（）通信和（）通信。
(第二章物理层知识点: 通信的方式答案: 单工、半双工、全双工。
)2 每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率为每秒（）个码元。
(第二章物理层知识点: 信道的容量答案:2)3 为了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，即采用（）的调制方法。
(第二章物理层知识点:信道的信息传输速率答案:多进制)4 常用的传输介质有（）、（）、（）和（）。
(第二章物理层知识点:传输媒体答案: 双绞线、同轴电缆、光纤、无线5 物理层的主要任务是确定与传输介质有关的特性，即（）特性、（）特性、（）特性和（）特性。
(第二章物理层知识点:物理层的主要任务答案: 机械、电气、功能、规程)6常用的物理层标准有（）、（）。
(第二章物理层知识点:物理层的主要任务答案: RS-232、X.21)7 物理层的任务就是透明地传送( )。
(第二章物理层知识点:物理层的主要任务答案: 比特流)8 物理层上所传数据的单位是( )。
(第二章物理层知识点:物理层的主要任务答案: 比特)9 （）特性用来说明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置等。
(第二章物理层知识点:物理层的主要任务答案:机械特性)10 ( ) 特性用来说明在接口电缆的哪条线上出现的电压应为什么范围，即什么样的电压表示1或0。
(第二章物理层知识点:物理层的主要任务答案:电气特性)11 ( ) 特性说明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。
(第二章物理层知识点:物理层的主要任务答案:功能特性)12 ( ) 特性说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
(第二章物理层知识点:物理层的主要任务答案:规程特性)13 ( ) 通信，即只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。
(第二章物理层知识点: 通信的方式答案: 单工)14 ( ) 通信，即通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送。
第2章 物理层故障诊断与排除(习题)(ok)2016-12
第2章物理层故障诊断与排除习题1. 简述物理层的主要作用(实现相邻节点之间比特数据流的透明传送，尽可能屏蔽具体传输介质和物理设备的差异，利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接(物理信道)，为数据链路层提供比特流服务。
)2. 简述物理层的主要功能((1)物理连接的建立，维持和拆除；(2)实体之间信息的按比特传输；(3)实现四大特性(机械特性、电气特性、功能特性、规程特性)的匹配。
)3. 物理层产生网络故障主要存在哪3大问题?((1) 信号衰减(2) 噪声干扰(3) 物理组件)4. 双绞线故障可能产生的问题有哪些？(近端串扰未通过、衰减未通过、接线图未通过、长度未通过。
)5. RJ45接头有哪些故障现象？((1) RJ45导线接头的故障(2) RJ45导线接头是符合规范的，但网络无连接)6. 用同轴电缆作传输介质的网络，常见的故障有哪些？((1) 间歇性地出现网络连接丢失计算机网络故障诊断与排除26 (2) 整个网络完全失效(3) 常常出现冲突次数过多的现象(4) 间歇性或经常性出现冲突和碎片(5) 在安装了新电缆段后失去网络连接或间歇性地出现连接中断(6) 过度冲突(7) 严重噪音干扰7. 用光缆作传输介质的主干网络常见的故障有哪些？((1)光纤头(尾纤)是符合规范的，但网络无连接(2)无连接或出现间歇性的连接故障(3) 光线布线后与网络中心点无连接(4)光纤收发器无连接)8. 中继器常见的故障有哪些？((1) 中继器不能工作(2) 定位冲突域(3) 超时传输锁定机制)9. 集线器常见的故障有哪些？((1)集线器不能工作(2) 帧间距过短造成的数据信号丢失(3)集线器的接地问题(4)传输路径上集线器过多(5)在“网上邻居”或“资源管理器”中只能找到本机的机器名。
)10. 调制解调器常见的故障有哪些？((1) 调制解调器正常，但不工作(2)调制解调器只能呼出，不能呼入(3)调制解调器不能工作(4)调制解调器经常掉线(5)调制解调器无拨号音, 始终连不上网，调制解调器上指示灯也不闪(6) MODEN无法拨号或连接(7)计算机屏幕上出现“错误678”或“错误650”的提示信息。
《计算机网络（第7版）谢希仁著》第二章物理层要点及习题总结
《计算机⽹络（第7版）谢希仁著》第⼆章物理层要点及习题总结1.物理层基本概念：物理层考虑的是怎样才能再连接各种计算机的传输媒体上传输数据⽐特流，⽽不是指具体的传输媒体2.物理层特性：机械特性，电⽓特性，功能特性，过程特性3.数据通信系统：分为源系统（发送端）、传输系统（传输⽹络）、⽬的系统（接收端）三⼤部分，通信的⽬的是传送消息，数据是运送消息的实体，信号则是数据的电⽓或电磁的表现，通信系统必备的三⼤要素：信源，信道，信宿4.信号： （1）模拟信号（连续信号） 代表消息的参数的取值是连续的，连续变化的信号，⽤户家中的调制解调器到电话端局之间的⽤户线上传送的就是模拟信号。
（2）数字信号（离散信号），代表消息的参数的取值是离散的。
⽤户家中的计算机到调制解调器之间，或在电话⽹中继线上传送的就是数字信号。
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就称为码元。
在使⽤⼆进制编码时，只有两种不同的码元，⼀种代表0状态⽽另⼀种代表1状态。
（1码元可以携带的信息量不是固定的，⽽是由调制⽅式和编码⽅式决定的，1码元可以携带n bit的信息量，可以通过进制转换和多级电平）5.信道 （1）基本概念：信道⼀般⽤来表⽰向某⼀个⽅向传送信息的媒体，⼀条通信电路往往包含⼀条发送信道和⼀条接收信道。
（2）通信双⽅的交互⽅式： ①单⼯通信（单向通信）：即只能有⼀个⽅向的通信⽽没有反⽅向的交互，例如：⽆线电⼴播，有线电⼴播 ②半双⼯通信（双向交替通信）：即通信的双⽅都可以发送信息，但不能双⽅同时发送（当然也就不能同时接收）。
这种通信⽅式是⼀⽅发送另⼀⽅接收，过⼀段时间后可以再反过来。
例如：对讲机 ③全双⼯通信（双向同时通信）：即通信的双⽅可以同时发送和接收信息。
例如：打电话 （3）调制和解调 原因：信源的信号常称为基带信号（即基本频带信号）。
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。
计算机网络作业布置-参考答案
第一章作业参考答案1. 什么是计算机网络？什么是网络协议？网络协议的要素有哪些？答：计算机网络是指具有独立功能的计算机，通过网络通讯设备连接起来，能够实现数据通信和资源共享的计算机系统的集合。
网络协议是为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。
网络协议有三个要素：语法、语义、同步（或时序）。
语法，即用户数据与控制信息的结构和格式；语义，即需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出的响应；时序，即对事件实现顺序的详细说明。
2. 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）报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时，再将该报文发向接收交换机或终端，它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换的优点是中继电路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发，网络传输时延大，且占用大量的交换机内存和外存，不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信，如公用电报网。
（3）分组交换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。
第二章物理层作业
第二章物理层作业2-01 物理层要解决什么问题？物理层的主要特点是什么？答：（1）物理层要解决的主要问题：①物理层要尽可能屏蔽掉物理设备、传输媒体和通信手段的不同，使上面的数据链路层感觉不到这些差异的存在，而专注于完成本层的协议与服务。
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。
（2）物理层的主要特点：①由于在OSI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OSI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，传输媒体的种类也很多，因此，具体的物理协议相当复杂。
2-03 试给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构件的作用。
答：如图所示：这个模型的主要组成部分是：(1)信源/信宿信源指信息的来源或发送者，信宿指信息的归宿或接收者。
在计算机网络中，信源和信宿可以是计算机或终端等设备。
(2) 信道信道是传输信号的通路，由传输线路及相应的附属设备组成。
同一条传输线路上可以有多个信道。
例如：一条光缆可以同时供几千人通话，有几千条电话信道。
（3）调制解调器调制是将数字信号与音频载波组合，产生适合于电话线上传输的音频信号（模拟信号），解调是从音频信号中恢复出数字信息。
2-04 试解释以下名词：数据、信号、模拟数据、模拟信号、数字数据、数字信号、单工通信、半双工通信、全双工通信。
答：数据：数据是信息的载体，是信息的表现形式信号：信号是数据在传输过程的具体物理表示形式，具有确定的物理描述。
模拟数据：模拟数据也称为模拟量，相对于数字量而言，指的是取值范围是连续的变量或者数值。
计算机网络第二章答案
14. With 66/6 or 11 satellites per necklace, every 90 minutes 11 satellites pass overhead. This means there is a transit every 491 seconds. Thus, there will be a handoff about every 8 minutes and 11 seconds.
3. 答：采样频率12MHz，每次采样2bit，总的数据率为24Mbps。
4. 答：信噪比为20 dB 即 S/N =?100.由于 log2101≈6.658，由香农定理，该信道的信道容量为3log2(1?+100)?=19.98kbps。
又根据乃奎斯特定理，发送二进制信号的3kHz 信道的最大数据传输速率为
13. 答：
If the beam is off by 1 mm at the end, it misses the detector. This amounts to a triangle with base 100 m and height 0.001 m. The angle is one whose tangent is thus 0.00001. This angle is about 0.00057 degrees.
16. The number of area codes was 8×?2×?10, which is 160. The number of prefixes was 8×?8 ×10, or 640. Thus, the number of end offices was limited to 102,400. This limit is not a problem.
(完整版)计算机网络原理课后习题答案
《计算机网络》（第四版）谢希仁第1章概述作业题1-03、1-06、1-10、1-13、1-20、1-221-03．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）报文交换报文交换的优点是中继电路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发，网络传输时延大，且占用大量的交换机内存和外存，不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信，如公用电报网。
（3）分组交换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。
1-06．试将TCP/IP和OSI的体系结构进行比较。
讨论其异同点。
答：（1）OSI和TCP/IP的相同点是：都是基于独立的协议栈的概念；二者均采用层次结构，而且都是按功能分层，层功能大体相似。
（2）OSI和TCP/IP的不同点：①OSI分七层，自下而上分为物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层、表示层和会话层；而TCP/IP具体分五层：应用层、运输层、网络层、网络接口层和物理层。
严格讲，TCP/IP网间网协议只包括下三层，应用程序不算TCP/IP的一部分②OSI层次间存在严格的调用关系，两个（N）层实体的通信必须通过下一层（N-1）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（这种层次关系常被称为“等级”关系），因而减少了一些不必要的开销，提高了协议的效率。
③OSI 只考虑用一种标准的公用数据网。
TCP/IP 一开始就考虑到多种异构网的互连问题，并将网际协议IP 作为TCP/IP 的重要组成部分。
计算机网络 谢希仁 第二章习题解答
计算机网络 谢希仁第二章：物理层1、物理层要解决什么问题？物理层的主要特点是什么？答：物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指连接计算机的具体的物理设备或具体的传输媒体。
现有的网络中物理设备和传输媒体种类繁多，通信手段也有许多不同的方式。
物理层的作用正是要尽可能地屏蔽掉这些差异，使数据链路层感觉不到这些差异，这样数据链路层只需要考虑如何完成本层的协议和服务，而不必考虑网络具体的传输媒体是什么。
物理层的重要任务是确定与传输媒体的接口的一些特性。
2、规程与协议有什么区别？（教材36）答：3、试给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构件的作用。
答：一个数据通信系统可划分为三大部分：数字比特流数字比特流模拟信号模拟信号信息数据信号信号数据信息数据通信系统数据通信系统的模型4、试解释下列名词：数据、信号、模拟数据、模拟信号、数字数据、数字信号、单工通信、半双工通信、全双工通信。
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。
模拟信号：连续变化的信号。
数字信号：取值为有限的几个离散值的信号。
数字数据：取值为不连续数值的数据。
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。
5、物理层的接口有哪几个特性？各包含什么内容？答：（1）机械特性：指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。
2-06 数据在信道中的传输速率受哪些因素的限制？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：数据在信道中传输受到信道的带宽和信道信噪比的影响，信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高。
第二章 单元测试参考答案
的光信号仅与光纤轴成单个可分辨角度的单光线传输，而多模光纤(MultiMode fibre，MMF)
是指光纤中的光信号与光纤轴成多个可分辨角度的多光线传输。多模光纤的纤芯较粗， 可传多种模式的光，但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离 的增加会更加严重，因此多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里；单模光纤的 纤 芯 较 细 ，只 能 传 一 种 模 式 的 光 ，其 模 间 色 散 很 小 ，适 用 于 远 程 通 讯 ，且 传 输 速 率 较 高 ， 单模光纤的性能优于多模光纤。
5．简述不归零编码(NRZ)、曼 彻 斯 特 码 和 差 分 曼 彻 斯 特 码 的 区 别 。 答： 不 归 零 码 是 指 使 用 负 电 压 ( 低 ) 表 示“ 0 ”，使 用 正 电 压 (高 ) 表 示“ 1 ”的 一 种 编 码 ，且 每
个码元占满一个时钟周期，由于每个码元在结束前没有自动回到零电平的功能，因此这 种技术称为不归零制(Non-Return to Zero，NRZ)。
同 步 传 输 是 对 一 组 字 符 组 成 的 数 据 块 ( 数 据 帧 ) 进 行 同 步 ，也 称 为 帧 同 步 。其 同 步 方 式 是指在数据帧之前加入同步字符，同步字符之后可以连续发送任意多个字符，即同步字 符表示一组字符的开始。在同步方式中，整个数据帧在发送方和接收方被同步后，才作 为一个单元传输，不需要对每个字符添加表示起始和停止的控制位。因此数据传输额外 开销小，传输效率高。但是同步方式实现复杂，传输中的一个错误将影响整个字符组， 而异步传输中的同样错误只影响一个字符的正确接收。因此，这种方式主要用于需高速 数据传输的设备。
大学《计算机网络》章节练习题及答案-第二章物理层
大学《计算机网络》章节练习题及答案-第二章物理层第2章物理层一、单选题1.当描述一个物理层接口引脚在处于高电平时的含义时，该描述属于（）。
A. 机械特性B.电气特性C.功能特性D. 规程特性2.比特率(数据传输速率)和波特率的关系是（）A.比特率 < 波特率B.比特率 = 波特率C.比特率 > 波特率D. 以上答案均不对3.采用全双工通信方式，数据传输的方向性结构为( )A.可以在两个方向上同时传输B.只能在一个方向上传输C.可以在两个方向上传输，但不能同时进行D.以上均不对4.在网络中计算机接收的信号是（）。
A.数字信号B.模拟信号C.广播信号D.脉冲信号5.传输线上的位流信号同步，应属于下列OSI的（）层处理。
A.网络层B.数据链路层C. 物理层D.LLC层6.IEEE802参考模型中的物理层的主要功能是完成( )。
A. 确定分组从源端到目的端的路由选择 B．原始比特流的传输与接收C．流量调节和出错处理 D．把输人数据分装成数据帧并按顺序发送7.若一个信道上传输的信号码元仅可取四种离散值，则该信道的数据传输率S（比特率）与信号传输率B（波特率）的关系是( )。
A、 S=BB、 S=2BC、 S=B/2D、 S=1/B8.物理层的编码方式有多种，下列关于编码的说法中，（）是错误的。
A. 不归零制编码不能携带时钟，不适合用于同步传输，常用于串行异步通信中B. 曼彻斯特编码可携带时钟，但编码的密度较低，常用于10Mbps以太网中C. 差分曼彻斯特编码也可携带时钟，尤其是抗干扰能力很强，常用于千兆以太网中D. 4B/5B编码也可携带时钟，其编码的密度介于不归零制编码和曼彻斯特编码之间，常用于100Mbps快速以太网中9.数据的传输是通过经编码的信号来实现的，在IEEE802.3中采用曼彻斯特编码是因为其（）。
A. 编码中包含一个特定的起始位B. 采用模拟编码，所以抗干扰能力强C. 一次采样即可得到一个比特D. 能携带同步时钟10.一个用曼彻斯特编码的信道，如果其传输速率为1000Mbps，那么它的波特率应为（）。
计算机网络答案(第五版)-谢希仁-第二章物理层
第二章物理层2-01 物理层要解决什么问题？物理层的主要特点是什么？（1）物理层要解决的主要问题：①.物理层要尽可能屏蔽掉物理设备、传输媒体和通信手段的不同，使上面的数据链路层感觉不到这些差异的存在，而专注于完成本曾的协议与服务。
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。
（2）物理层的主要特点：①.由于在OSI 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锁采用。
加之，物理层协议涉及的范围广泛，所以至今没有按OSI 的抽象模型制定一套心的物理层协议，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，传输媒体的种类也很多，因此，具体的物理协议相当复杂。
2-02 规程与协议有什么区别？答：在数据通信的早期，对通信所使用的各种规则都称为“规程”（procedure），后来具有体系结构的计算机网络开始使用“协议”（protocol）这一名词，以前的“规程”其实就是“协议”，但由于习惯，对以前制定好的规程有时仍常用旧的名称“规程”。
2-03 试给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构件的作用。
答：一个数据通信系统可划分为三大部分：源系统（或发送端）、传输系统（或传输网络）、和目的系统（或接收端）。
源系统一般包括以下两个部分：•源点：源点设备产生要传输的数据。
例如正文输入到PC 机，产生输出的数字比特流。
•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。
例如，调制解调器将PC 机输出的数字比特流转换成能够在用户的电话线上传输的模拟信号。
•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目的设备处理的信息。
例如，调制解调器接收来自传输线路上的模拟信号，并将其转换成数字比特流。
数据通信与计算机网络第五版（习题答案）——第二章物理层
数据通信与计算机网络第五版第二章物理层2-1物理层要解决哪些问题？物理层协议的主要任务是什么？解答：物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体。
因此物理层要考虑如何用电磁信号表示“1”或“0”；考虑所采用的传输媒体的类型，如双绞线、同轴电缆、光缆等；考虑与物理媒体之间接口，如插头的引脚数目和排列等；考虑每秒发送的比特数目，即数据率。
物理层协议的主要任务就是确定与传输媒体的接口有关的一些特性，即机械特性、电气特性、功能特性和过程特性。
2-2规程与协议有什么区别？解答：用于物理层的协议也常称为物理层规程（procedure）。
其实物理层规程就是物理层协议。
只是在“协议”这个名词出现之前人们就先使用了“规程”这一名词。
2-3物理层的接口有哪几个方面的特性？各包含些什么内容？解答：（1）机械特性指明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置等。
常见的各种规格的电源接插件都有严格的标准化的规定。
（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种意义。
（4）过程特性指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
典，用户目的系统一般也包括以下两个部分：接收器：接收传输系统传送过来的信号，并把它转换为能够被目的设备处理的信息。
典型的接收器就是解调器，它把来自传输线路上的模拟信号进行解调，提取出在发送端置入的消息，还原出发送端产生的数字比特流。
终点：终点设备从接收器获取传送来的数字比特流，然后进行信息输出（例如，把汉字在PC 屏幕上显示出来）。
终点又称为目的站或信宿。
在源系统和目的系统之间的传输系统可以是简单的传输线，也可以是连接在源系统和目的系统之间的复杂网络系统。
2-5 请画出数据流1 0 1 0 0 0 1 1的不归零编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码的波形（从高电平开始）。
解答：所求波形图如图所示。
计算机网络课程第2章-物理层-作业解答
计算机网络课程第2章-物理层-作业解答计算机网络-第五版-谢希仁-第二章-物理层-作业解答（07、08、09、11、12、16）2-07：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16个不同等级来传送，那么可以获得多高的数据传输率（b/s）？解：采用振幅调制。
把码元的振幅划分为16个不同等级来传送，这16个等级可以表达4位二进制数的所有状态，则每个码元将可携带4bite信息量。
于是该信道可以获得的数据传输率为：4比特/码元×20000码元/秒=80000 b/s。
2-08：假定要用3kHz带宽的电话信道传送64kbp/s的数据（无差错传输），试问这个信道应具有多高的信噪比（分别用比值和分贝来表示）？这个结果说明什么问题？解：描述信道数据传输率与信道信噪比关系的香农公式为C=Wlog2(1+S/N)，而对数log a M=b可以写成指数形式a b=M ，于是有：2C/W=1+S/N；所以该信道的信噪比S/N=2C/W－1=264000/3000－1=221.33－1=2636147;换算成分贝表示为：S/N（dB）=10log102636147=64.2 dB。
这是一个信噪比很高的信道，说明用3kHz带宽的电话信道实现无差错传输传送64kbp/s的数据，对信道的信噪比要求很高。
2-09：用香农公式计算一下，假定信道带宽为3100Hz，最大信息传输速率为35kb/s，那么若想使最大信息传输速率增加60%，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再增大10倍，问最大信息传输速率能否再增加20%？解：描述信道数据传输率与信道信噪比关系的香农公式为C=Wlog(1+S/N)，按题设要求分别设最大信息传输速率为35kb/s 时信噪比为x而最大信息传输速率为35kb/s×1.6时信噪比为y，列出方程如下：35K = 3100 × log2(1 + x)；35K ×160% = 3100 × log2(1 + y)；解得：x = 235K/3100－1=2503.5y = 235K×1.6/3100－1=274131.9则：y/x = 109.50倍在此基础上将信噪比再增大10倍的最大信息传输速率为：3100 × log2(1 + 274128.8678 × 1100%) = 66728.4952 ；其增加率为：66728.4952 / (35000 ×1.6) = 1.1917 ；不足20%。
计算机网络部分课后习题2
第二章作业参考答案2-01 物理层要解决什么问题？物理层的主要特点是什么？（1）物理层要解决的主要问题：①物理层要尽可能屏蔽掉物理设备、传输媒体和通信手段的不同，使上面的数据链路层感觉不到这些差异的存在，而专注于完成本层的协议与服务。
②给数据链路层在一条物理的传输媒体上提供传送和接收比特流的能力。
为此，物理层应解决物理连接的建立、维持和释放问题。
③在两个相邻设备之间唯一地标识数据链路。
（2）物理层的主要特点：①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，传输媒体的种类也很多，因此，物理层的协议相当复杂。
2-05物理层的接口有哪几个特性？各包含什么内容？答：（1）机械特性：指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种意义。
（4）过程特性：指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
2-08 假定要用3kHz带宽的电话信道传送64kb/s的数据（无差错传输），试问这个信道应该具有多高的信噪比（分别用比值和分贝来表示），这个结果说明什么问题？答：由香农公式C=Wlog2（1+S/N）其中W=3khz，C=64kb/s可以计算出（用比值）：S/N=2642244.95用分贝表示为：10log10（S/N）＝64.22dB此结果说明：即使在无差错传输电话信道上要达到64kb/s的数据速率，对信噪比要求也很高。
2-10 常用的传输媒体有哪几种？各有何特点？答：常见的传输媒体有以下几种：1.双绞线特点：①可以传输模拟信号和数字信号；②双绞线容易受到外部高频电磁波的干扰，误码率高；③但因为其价格便宜，且安装方便，既适于点到点连接，又可用于多点连接，故仍被广泛应用。
2.同轴电缆特点：①在局域网发展初期被广泛采用；②具有很好的抗干扰性能。
chapter2：物理层课堂练习(answer)(可编辑修改word版)
Chapter 2: Physical LayerClosed-exam (25m)Classno StuNo StuName GradeFill in the blanks(填空45%):1.The functions of physical layer is to transmit ( raw bits ) from one cable to the other side of the cable.2.The three kinds of guided transmission media are (twisted pair ) 、( coaxial cable ) and ( fiber optics )3.The range of frequencies transmitted without being strongly attenuated is called( bandwidth )4.A connection that allows traffic in both directions simultaneously is called( f ull duplex ).5.A connection that allows traffic either way, but only one way at a time i s called( half duplex )6.A connection that allows traffic only one way is called ( simplex )7.The two basic categories of multiplexing schemes are ( FDM ) and ( TDM )8.Two different switching techniques are used nowadays:( circuit switching ) and ( packet switching). The two differs in many respects, for example, (circuit switching ) requires that a circuit be set up end to end before communication begins.pared to copper, ( Fiber ) is not affected by electromagnetic noise.True or False?(判断15%)1.A Nyquist’s theorem,a noiseless 3-kHz channel cannot transmit binary (i.e., two-level) signals at a rate exceeding 6000 bps.T2.According to Shannon’s theorem, a channel of 3000-Hz bandwidth with a signal to thermal noise ratio of 30 dB can never transmit much more than 30,000 bps.T3.Twisted pairs can be used for transmitting either analog or digital signals.T4.Multimode fiber has better transmission properties than Single-mode fiber, so normally it is more expensive. F5.Services with more bandwidth than standard telephone service are sometimes called broadband.TQuestions(40%):1.Television channels are 6 MHz wide. How many bits/sec can be sent if four-level digital signals are used? Assume a noiseless channel.Using the Nyquist theorem, we can sample 12 million times/sec. Four-level signals provide 2 bits per sample,for a total data rate of 24 Mbps.2.Is the Nyquist theorem true for optical fiber or only for copper wire?The Nyquist theorem is a property of mathematics and has nothing to do with technology. It says that if you have a function whose Fourier spectrum does not contain any sines or cosines above f, then by sampling thefunction at a frequency of 2f you capture all the information there is. Thus, the Nyquist theorem is true for all media.3.What is the essential difference between message switching and packet switching?Message switching sends data units that can be arbitrarily long. Packet switching has a maximum packet size. Any message longer than that is split up into multiple packets.4.If a binary signal is sent over a 3-kHz channel whose signal-to-noise ratio is 20 dB, what is the maximum achievable data rate?A signal-to-noise ratio of 20 dB means S/N 100. Since log2101 is about 6.658, the Shannon limit is about 19.975 kbps. The Nyquist limit is 6 kbps. The bottleneck is therefore the Nyquist limit, giving a maximum channel capacity of 6 kbps.。
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物理层
作业解答
作业 P66
• 2-17 共有4个站进行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)
1≠0，说明A站点发送了数据，A站点发送了 数据1。
B站点：
B的码片序列 (-1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1)与 (-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1)的规格化内积为
-1≠0，说明B站点发送了数据，B站点发送了 数据0。
C站点：
C的码片序列 (-1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 -1) 与
– 若规格化内积的结果不为0，则说明该站点 发送数据。规格化内积的结果，
• 若等于1，则说明该站点发送了数字1； • 若等于-1，则说明该站点发送了数字0。
解答：
• A站点
A的码片序列 (-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1)与 (-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1)的规格化内积为
现收到这样的码片序列: (-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1)。 问哪个站发送了数据？发送了什么数据？
分析：
• 根据CDMA的编码原理，可以将所得到的编码 (-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1)分别与A、B、 C、D站的码片序列向量求规格化内积。根据 码片序列的正交特性，
– 若规格化内积的结果为0，则说明该站点没 有发送数据。
(-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1பைடு நூலகம்的规格化内积 为0，说明C站点没有发送数据。
D站点：
D的码片序列 (-1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 -1与 (-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1)的规格化内积为
1≠0，说明D站点发送了数据，D站点发送了 数据1。