第2章物理层(1)

第二章物理层2-01物理层要解决哪些问题？物理层的主要特色是什么？答：物理层要解决的主要问题：（1）物理层要尽可能地障蔽掉物理设施和传输媒体，通讯手段的不一样，使数据链路层感觉不到这些差别，只考虑达成本层的协讲和服务。

（2）给其服务用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传递和接收比特流（一般为串行按次序传输的比特流）的能力，为此，物理层应当解决物理连结的成立、保持和开释问题。

（3）在两个相邻系统之间独一地表记数据电路。

物理层的主要特色：①因为在 OSI 以前，很多物理规程或协议已经拟订出来了，并且在数据通讯领域中，这些物理规程已被很多商品化的设施所采纳，加之，物理层协议波及的范围宽泛，所以致今没有按OSI 的抽象模型拟订一套新的物理层协议，而是沿用已存在的物理规程，将物理层确立为描述与传输媒体接口的机械、电气、功能和过程特征。

②因为物理连结的方式好多，传输媒体的种类也好多，所以，详细的物理协议相当复杂。

2-02归层与协议有什么差别？答：规程专指物理层协议。

2-03试给出数据通讯系统的模型并说明其主要构成建立的作用。

答：源点：源点设施产生要传输的数据。

源点又称为源站。

发送器：往常源点生成的数据要经过发送器编码后才能在传输系统中进行传输。

接收器：接收传输系统传递过来的信号，并将其变换为能够被目的设施办理的信息。

终点：终点设施从接收器获取传递过来的信息。

终点又称为目的站。

传输系统：信号物理通道。

2-04试解说以下名词：数据，信号，模拟数据，模拟信号，基带信号，带通讯号，数字数据，数字信号，码元，单工通讯，半双工通讯，全双工通讯，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。

模拟信号：连续变化的信号。

基带信号（即基本频带信号）：来自信源的信号。

像计算机输出的代表各样文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。

带通讯号：把基带信号经过载波调制后，把信号的频次范围搬移到较高的频段以便在信道中传输（即仅在一段频次范围内能够经过信道）。

• 5、为什么要使用信道复用技术？常用的信 道复用技术有哪些？ • 答：复用技术就是在一个信道上同时传输多 个信号的技术。 由于传输介质的带宽大于单 一信号所需的传输带宽，而且为了在一条物 理线路上可能地并发传输多个数据。常用的 信道复用技术有频分FDM、时分TDM、波 分WDM、码分CDM。
• 6、共有4个站进行码分多址通信。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S：（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋ 1）。问哪个站发送数据了？发送数据的站 发送的是0还是1？
计算机网络原理
第2章 物理层课后习题解析（参考）
• 1、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？比特率和波特率有 何区别？ • 答：数据在信道中的传输速率受信道能够通 过的频率范围和信噪比两个因素的限制。 • 信噪比不能任意提高，因为信号功率提高， 相应的噪声功率也会提高。
• 3、假定要用3KHz带宽的电话信道传送 64kb/s的数据（无差错传输），问这个信 道应具有多高的信噪比？ • 解：由香农公式C=W×log2(1+S/N)(b/s) 得： 64×103=3×103×log2(1+S/N)，10 log10S/N=64.2db
• 4、计算工作在1200nm到1400nm之间以及 工作在1400nm到1600nm之间的光波的频 率宽度。假定光在光纤中的传播速率为 2×108米/秒。 • 解：设光波长为λ，频率为f，光速为c，则 有关系式：f=c/λ，有：Δf=c* Δλ /λ2 • Δλ=200nm=200×10-9=2×10-7m， λ=1300nm=1.3×10-6m • Δf=(2*108)/(1.3*10-6)2*2*10-7=23.7*1012

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。

（答案仅供参考如有不对请自己加以思考）第二章计算机网络物理层一、习题1.电路交换的优点有（）。

I 传输时延小 II 分组按序到达III 无需建立连接 IV 线路利用率高A I IIIB II IIIC I IIID II IV2 下列说法正确的是（）。

A 将模拟信号转换成数字数据称为调制。

B 将数字数据转换成模拟信号称为调解。

C 模拟数据不可以转换成数字信号。

D 以上说法均不正确。

3 脉冲编码调制（PCM）的过程是（）。

A 采样，量化，编码B 采样，编码，量化C 量化，采样，编码D 编码，量化，采样4 调制解调技术主要使用在（）通信方式中。

A 模拟信道传输数字数据B 模拟信道传输模拟数据C 数字信道传输数字数据D 数字信道传输模拟数据5 在互联网设备中，工作在物理层的互联设备是（）。

I 集线器 II 交换机 III 路由器 IV 中继器A I IIB II IVC I IVD III IV6一个传输数字信号的模拟信道的信号功率是0.26W，噪声功率是0.02W，频率范围为3.5 ～3.9MHz，该信道的最高数据传输速率是（）。

A 1Mbit/sB 2Mbit/sC 4Mbit/sD 8Mbit/s7 在采用1200bit/s同步传输时，若每帧含56bit同步信息，48bit控制位和4096bit数据位，那么传输1024b需要（）秒。

A 1B 4C 7D 148 为了是模拟信号传输的更远，可以采用的设备室（）。

A中继器 B放大器 C 交换机 D 路由器9 双绞线由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成，线对扭在一起的目的是（）。

A 减少电磁辐射干扰B 提高传输速率C 减少信号衰减 D减低成本10 英特网上的数据交换方式是（）。

A 电路交换B 报文交换C 分组交换 D异步传输11 （）被用于计算机内部的数据传输。

A 串行传输B 并行传输 C同步传输 D 异步传输12 某信道的信号传输速率为2000Baud，若想令其数据传输速率达到8kbit/s,则一个信号码元所取的有效离散值个数应为（）。