第二章计算机网络物理层

（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AIIIIBIIIIICIIIIDIIIV解析：A。首先电路交换是面向连接的，一旦连接建立，数据便可直接通过连接好的物理通路到达接收端。因此传输时延小；其次由于电路交换中的通信双方始终占用带宽（即使不传送数据）就像两个人打电话都不说话，所以电路交换的线路利用率横笛；由于电路交换是面向连接的，有面向连接的服务特性克制，传送的分组必定是按序到达的。2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。解析；D。将数字数据转换变成模拟信号就是调制；相反，将模拟信号变成数字数据的过程称为解调，所以A，B错误。有2.1.4节的讲解可知，脉冲编码调制可以将模拟数据编码为数字信号。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，采样解析A。脉冲编码调制过程主要经过3个过程，采样，量化和编码。采样过程将连续时间模拟信号变为离散时间，连续幅度的抽样信号；量化过程将抽样信号变为离散时间，离散幅度的数字信号，；编码过程将量化后的信号编码为一个二进制码组输出。此知识点属于死记硬背型，无需了解其原理。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解析：A。调制就是将基带数字信号的频谱变换为适合在模拟信道中传输的频谱。解调正好相反。所以，调制解调技术用于模拟信道传输数字数据通信方式，而模拟信道传输模拟数据不需要调制解调技术。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AIIIBIIIVCIIVDIIIIV解析C。集线器和中继器都工作在物理层，主要作用是再生，放大信号；而交换机和路由器分别工作在数据链路层和网络层。6一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（）。A1Mbit/sB2Mbit/sC4Mbit/sD8Mbit/s解析B。计算信噪比S/N=0.62/0.02=31;带宽W=3.9-3.5=0.4MHz，由香农公式可知，最高数据传输率V=W×log2（1+S/N）=0.4×log2（1+31）=2Mbit/s。7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。A1B4C7D14解析C。计算每帧长=56+48+4096=4200bit，1024B=8192bit，由于每帧都有4096bit数据位，所以可将8192bit分成2帧传输，一共需要传输8400bit，而同步为传输的速率是1200bit/s。传输8400bit需要7s。8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路由器解析B。首先要使模拟信号传输得更远，就需要对其进行放大，而放大信号是物理折本应执行的功能，所以交换机（数据链路层）和路由器（网络层）可以排除。其次中继器和放大器都可以放大信号，但是两者的区别在于中继器放大数字信号，放大器放大模拟信号。补充知识点：信号在传输介质上传输，经过一段距离后，信号会衰减。为了实现远距离的传输，模拟信号传输系统采用放大器来增强信号中的能量，但同时也会使噪声分量增强，以致引起信号失真。对于数字信号传输系统，可采用中继器来扩大传输距离。中继器接受衰减的数字信号，把数字信号恢复成0和1的标准电平，这样有效地克服了信号的衰减，减少了失真。所以得出一个结论：数字传输比模拟传输能获得更高的信号质量。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减低成本解析A。次提记住即可。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异步传输解析：C。电路交换主要用于电话网，报文交换主要用于早期的电报网，因特网使用的是分组交换，具体包括数据报和虚电路两种方式。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异步传输解析：B。并行传输的特点：距离短，速度快。串行传输的特点：距离长，速度慢。所以在计算机内部（距离短）传输应该选择并行。而同步异步传输时通信方式，不是传输方式。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（）。A2B4C8D16解析：D。对于信号传输速率为2000Baud，要使数据传输速率达到8kbit/s，则一个码元需携带4bit的信息，所以一个信号码元所能取的离散值的个数为24=16个。13根据采样定理，对连续变化的模拟信号进行周期性采样，只要采样频率大于或等于有效信号的最高频率或其带宽的（）倍，则采样值便可包含原始信号的全部信息。A0.5B1C2D4解析：C。此题记住即可。14数据传输速率是指（）。A每秒传输的字节数B电磁波在传输介质上的传播速率C每秒传输的比特数D每秒传输的码元数解析：C。此题记住即可。15有关虚电路服务和数据报服务的特性，正确的是（）。A虚电路服务和数据报服务都是无连接的服务B数据报服务中，分组在网络中沿同一条路径传输，并且按发出顺序到达C虚电路在建立连接后，分组中只需携带虚电路标识D虚电路中的分组到达顺序可能与发出顺序不同解析：C。参考2.1.6节的知识点讲解。16数据报服务的主要特点不包括（）。A同一报文的不同分组可以由不同的传输路径通过通信子网B在每次数据传输前必须在发送方和发送方间建立一条逻辑连接C同一报文的不同分组到达目的的结点可能出现乱序，丢失现象D每个分组在传输过程中都必须带有目的地址和源地址解析：B。参考2.1.6节的知识点讲解。17如果带宽为4kHz，信噪比为30dB，则该信道的极限信息传输速率为（）。A10kbit/sB20kbit/sC40kbit/sD80kbit/s解析：C。信噪比常用分贝（dB）表示，在数值上等于10lg（S/N）（dB）。题目已知带宽W=4kHz，信噪比S/N=1030/10=1000,根据香农定理得出该信道的极限信息传输速率公式，C=Ｗ×log2（1+S/N）=4kHz×log2（1+1000）≈40kbit/s。18一次传输一个字符（5～8位组成），每个字符用一个起始码引导，同一个停止码结束，如果没有数据发送，发送方可以连续发送停止码，这种通信方式称为（）。A并行传输B串行传输C异步传输D同步传输解析：C。本题考查了异步传输的基本概念，记住即可。19在大多数情况下，同步传输和异步传输的过程中，分别使用（）作为传输单位。I位II字节III帧IV分组AIIIBIIIIICIIIIIDIIIV解析：C。异步传输以字节为单位，每一字节增加一个起始位和一个终止位。同步传输以数据块（帧）为传输单位（可以参见本章习题7题，一次性传4200bit），为了使接受方能判定数据块的开始和结束，需要在每个数据块的开始处加一个帧头，在结尾处加一个帧尾。接受判别到帧头就开始接受数据块，直到接收到帧尾为止。补充知识点：从以上分析可以大致来讨论同步传输和异步传输的效率。同步传输可以从习题7看出，帧头和帧尾只占数据位很小的一部分，几乎可以忽略不计，可以认为同步传输的传输效率近似为100%，但是异步传输每秒传8bit就要加一个起始位和一个终止位，可以得到异步传输的效率为80%，所以同步传输比异步传输的效率高。注意：此题应看清题目的条件限制，大多数情况下异步传输是以8bit长的字符为单位，也就是1B。当然，特殊情况会有，也有可能字符长度超过8bit，小概率事件不予考虑。20各种网络在物理层互联时要求（）。Ａ数据传输绿荷链路协议都必须相同Ｂ数据传输率必须相同，链路协议可以不相同Ｃ数据传输率可以不相同，链路协议必须相同Ｄ数据传输率和链路协议都可以不相同解析：B。物理层是OSI参考模型的最底层，他建立在物理通信介质的基础上，作为与通信介质的接口，用来实现数据链路实体之间透明比特流传输。在物理层互联时，各种网络的数据传输率如果不同，可能出现以下两种情况：1）发送方速率高于接受方，由于接收方来不及接受将导致溢出（因为物理层没有流量控制），数据丢失。2）接受方速率高于发送方，这时不会有数据丢失的情况，但是效率极低。综上所述，数据传输率必须相同。另外，链路协议可不相同，如果是在数据链路层互联，则要求数据链路层协议也要相同。总结一句话就是，本层及本层以下协议必须相同，本层以上协议可不同。注意：本题在其他辅导书和网络上几乎每个选项都被当做过正确选项，并且解释都很有道理，近两年不少同学在论坛询问到底哪个是标准答案？笔者针对这个问题翻阅了不少教材，也请教了教授计算机网络课程的教师，上面给出的答案算是比较权威的，可以以此来作为标准。２１在下列数据交换方式中，数据经过网络的传输延迟长而且是不固定的，所以不能用于语音数据传输的是（）。Ａ电路交换Ｂ报文交换Ｃ数据报交换Ｄ虚电路交换解析：B。在报文交换中，交换的数据单元式报文。由于报文大小不固定，在交换节点中需要较大的存储空间。另外，报文经过中间节点的接受，存储和转发时间较长而且也不固定，因此不能用于实时通信应用环境（如语音，视频等）。２２下列哪种交换的实时性最好（）。Ａ电路交换Ｂ报文交换C数据报交换D虚电路交换解析：A。计算机通信子网的交换技术主要有两种方式：电路交换和存储转发交换。存储转发方式又可分为报文交换和分组交换。分组交换在实际应用过程中又可分为数据报分组交换和虚电路分组交换。在电路交换方式中，虽然在数据传输之间需要建立一条物理连接（这需要一定的延迟），但一旦连接建立起来，后续所有的数据都将沿着建立的物理连接按序传送，传输可靠且时延很小。在存储转发交换方式中，报文或分组都要经过中间节点的若干次存储，转发才能到达目的结点，这将增加传输延迟。因此，与存储转发交换方式相比，电路交换具有较小的传输延迟，实时性较好，适用于高数大量数据传输。23下列关于卫星通信的说法，错误的是（）。Ａ卫星通信的通信距离大，覆盖的范围广。Ｂ使用卫星通信易于实现广播通信和多址通信。Ｃ卫星通信不受气候的影响，五码率很低。Ｄ通信费用高，时延较大时卫星通信的不足之处。解析：C。卫星通信时微波通信的一种特殊形式，通过地球同步微星作为中继来转发微波信号，可以克服地面微波通信距离的限制。卫星通信的优点就是通信距离远，费用与通信距离无关，覆盖面积大，通信容量大，不受地理条件的制约，易于实现多址和移动通信。缺点是费用较高，传输延迟大，对环境气候较为敏感。24不含同步信息的编码是（）。I非归零码II曼彻斯特编码III差分曼彻斯特编码A仅IB仅IIC仅IIIIIDIIIIII解析：A。非归零码是最简单的一种编码方法，它用低电平表示0，高电平表示1；或者反过来。由于每个码元之间并没有建个标志，所以它不包含同步信息。曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码都是将每一个码元分成两个相等的时间间隔。将每个码元的中间跳变作为收发双方的同步信号，所以无需额外的同步信号，实际应用较多。但他们所占的频带宽度是原始的基带宽度的2倍。25下图的曼彻斯特编码表示的比特串为（）。A011001B100110Ｃ111110D011110解析：A。曼彻斯特编码每一周期分为两个相等的间隔。二进制“1”在发送时，在第一个间隔中为高压，在第二个间隔中为低压；二进制“0”正好相反，首先是低电压，然后是高电压。根据所给图形分析。提醒：有些教材或者辅导书恰好和本体的“1”和“0”的表现形式相反，这个不用有疑惑。知道即可，考研不能考这种题，仅仅作为练习用以了解曼彻斯特编码。26对一个无噪声的4kHz信道进行采样，可达到的最大数据传输速率是（）。A4kbit/sB8kbit/sC１k