计算机网络与通信习题答案

1《计算机网络与通信》习题答案第1章引论一、填空题1．电话、因特网2．计算机、数字信号处理3．FEP、CCU4．计算机、通信5．国际标准化组织6．开放系统互联模型7．国际电信联盟8．通信工业协会9．电子工业协会10．电气和电子工程师协会11．网络工程任务组12．ARPA13．通信、资源14．线路交换、报文交换、报文分组交换15．总线型、环型、星型、树型二、选择题1．C2．D3．A4．B三、名词解释1．计算机网络是利用通信设备和线路把地理上分散的多台自主计算机系统连接起来，在相应软件的支持下，以实现数据通信和资源共享为目标的系统。2．资源子网由主机、用户终端、终端控制器、联网外部设备、各种软件资源与信息资源组成。资源子网负责全网的数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源与网络服务。3．通信子网由专用的通信控制处理机CCP、通信线路与其它通信设备组成，完成网络数据传输任务。4．计算机网络拓扑结构是指一个网络中各个节点之间互连的几何构形，抛开了网络物理连接来讨论网络系统的连接形式，它可以表示出网络服务器、工作站的网络配置和互相之间的连接。四、简答题1．答现代通信技术的基本特征即为数字化，即在通信中采用了数字技术。数字通信具有以下特点：(1)抗干扰性强，抗噪声性能好；(2)数字信号便于存储、处理、交换和传输；(3)数字通信设备便于集成化和微型化；(4)差错可控；(5)便于组成数字网；(6)占用信道频带宽。2．答计算机网络是利用通信设备和线路把地理上分散的多台自主计算机系统连接起来，在相应软件的支持下，以实现数据通信和资源共享为目标的系统。现代计算机网络有以下特点：（1）资源共享是计算机网络的主要目的；2（2）被连接的自主计算机应自成一个完整的系统；（3）一般的外部设备不能直接挂在网上，只有直接受一台计算机控制的外部设备，通过该台计算机的连网才能成为网上资源；（4）计算机之间的互连通过通信设备及通信线路来实现；（5）计算机网络要有功能完善的网络软件支持。（6）连网计算机之间的信息交换必须遵循统一的通信协议。3．答计算机网络的形成与发展经历了从简单到复杂，由单机系统到多机系统的过程，现已成为社会重要的信息基础设施，其演变过程可分为四个阶段。（1）联机系统的数据通信阶段；（2）多主机互联的初期网络阶段；（3）开放式标准化计算机网络阶段；（4）网络互连与高速网络阶段。4．答（1）完成了对计算机网络的定义、分类与子课题研究内容的描述；（2）提出了资源子网、通信子网的两级网络结构的概念；（3）研究了报文分组交换的数据交换方法；（4）采用了层次结构的网络体系结构模型与协议体系；（5）促进了TCP/IP协议的发展。5．答典型的计算机网络在逻辑上可分为两个子网，是由资源子网和通信子网构成的，资源子网负责信息处理，通信子网负责全网中的信息传递。资源子网由主机、用户终端、终端控制器、联网外部设备、各种软件资源与信息资源组成。通信子网由专用的通信控制处理机CCP、通信线路与其它通信设备组成。6．答（1）数据通信；（2）资源共享；（3）负荷均衡（4）分布处理（5）数据信息的综合处理（6）提高安全可靠性7．答答：（1）网络协议和协议软件；（2）网络通信软件；（3）网络操作系统；（4）网络管理及网络应用软件网络操作系统是最主要的网络软件。8．答（1）主体设备；（2）联接设备；（3）预处理设备；（4）信道。9．答（1）按网络的交换功能划分，主要的交换方法有电路交换、报文交换、分组交换和信元交换等；（2）按网络的覆盖范围划分，可分为局域网、城域网和广域网；（3）按物理信道媒体划分，可分为有线网、无线网和卫星网等；3（4）按网络的拓扑结构划分，可分为总线型网络、环形型网络、星型网络等；（5）按使用范围划分，可分为公用网和专用网两大类。10．答（1）总线型拓朴结构用一条称为总线的主电缆将工作站连接起来的布局方式称为总线型拓扑结构。总线拓扑结构的特点：结构简单，便于扩充，无源工作，可靠性高，响应速度快，需要设备和的电缆数量少，价格低廉，大多数硬件都比较成熟。但总线的传输距离有限，连接的站点数量有限；一次仅能由一个用户发送数据，其它用户必须等待，直到获得发送权，这对实时性要求较高的场合不太适用。（2）环形拓朴结构环型拓扑结构是由结点和连接结点的链路组成的一个闭合环。环型网络的特点是：信息在网络中沿固定方向流动，两个结点间仅有惟一的通路，大大简化了路径选择的控制；某个结点发生故障时，可以自动旁路，可靠性较高；由于信息是串行穿过多个结点环路接口，当结点过多时，会影响传输效率，使网络响应时间变长，但当网络确定时，其延时固定，实时性强；节点故障会引起全网故障，故障检测困难，扩充不方便。（3）星型拓朴结构星型拓扑是以中央结点为中心与其它各结点连接组成的，各结点与中央结点通过点到点的方式连接。星型网络的特点是：结构简单，便于管理，集中控制，故障诊断和隔离容易。但共享能力较差，通信线路利用率不高，中心结点负担过重。（4）树型拓朴结构树型拓扑结构的形状像一棵倒置的树，顶端是树根，树根以下带分支，每个分支还可再带分支。树型拓扑结构的特点是：易与扩展，故障隔离较容易，如果某一分支的结点或线路发生故障，很容易将故障分支与整个系统隔离开来。各个节点对根结点的依赖性大，如果根发生故障，则全网不能正常工作。（5）网状型拓朴结构网络上的每个结点（或某些结点）至少与其他结点有2条以上的直接线路连接，网中无中心结点。。网状型网络也称为分布式网络或格状网。网状型网络的特点是：可靠性高，网内结点共享资源容易，可改善线路的信息流量分配和选择最佳路径，传输延时小。但控制复杂，线路费用高，不易扩充。11．（略）第2章数据通信技术基础一、填空题1．信源、变换器、信道、噪声源、反变换器、信宿2．衰减、放大器、噪声3．中继器4．单工、半双工、全双工5．传输速率6．调制7．最大数据传输速率8．误码率9．幅移键控、频移键控、相移键控10．屏蔽、非屏蔽11．双绞线、同轴电缆、光纤12．抽样、量化、编码13．电路建立、数据传输、电路拆除14．虚电路、数据报15．时分、频分、波分、码分16．周期、时隙417．线路、报文、报文分组18．随机、冲击19．冗余、差错控制编码过程20．检错码、纠错码二、选择题1．B2．C3．D4．A5．C6．B三、名词解释1．信道中能够传送信号的最大频率范围，如果信号的带宽小于信道的带宽，则输入信号的全部频率分量都能通过信道。如果信号的带宽大于信道的带宽，则输入信号的部分频率分量将不能通过信道。2．把二进制信号进行调制变换，成为能在公用电话网中传输的模拟信号，将模拟信号在传输介质中传送到接收端后，再由调制解调器将该音频信号解调变换成原来的二进制电信号。3．是指不经频谱搬移，数字数据以原来的“0”或“1”的形式原封不动地在信道上传送。基带是指电信号所固有的基本频带，在基带传输中，传输信号的带宽一般较高。4．在发送端用编码器对发送数据单元进行差错编码，而接收端经译码器处理后只是检测有无错误，不作自动纠正。如检测到差错，则利用反向信道请求发送端重新发送有错的数据单元，直到接收端检测不到错误为止。四、简答题1．答（1）单工。只允许数据按一个固定的方向传送，如无线电广播就是单工通信。（2）半双工方式。可在二个方向上非同时双向传送，如民用波段电台是。（3）全双工方式。通信双方可同时收、发信息，如电话通信。2．答比特率是指数字信号的传输速率，也叫信息速率，反映一个数据通信系统每秒传输二进制信息的位数，波特率是一种调制速率，又称码元速率或波形速率，指单位时间内通过信道传输的码元数。它们之间的关系为：S=B×log2N（bps）。3．答截止频率反映了信道固有的物理特性，通常把信号在信道传输过程中某个分量的振幅衰减到原来的0.707(即输出信号的功率降低了一半)时所对应的那个频率称为信道的截止频率。频率在截止频率范围内的谐波在信道传输过程中不发生衰减，而在之上的所有谐波在传输过程中衰减都很大。信道带宽是指信道中能够传送信号的最大频率范围，如果信号的带宽小于信道的带宽，则输入信号的全部频率分量都能通过信道，由此得到的输出信号将不会失真。如果信号的带宽大于信道的带宽，则输入信号的部分频率分量将不能通过信道，从而造成输出的信号发生畸变或失真。4．答EIA/TIA按质量等级定义了5类双绞线电缆，计算机网络综合布线使用第3、4、5类。1类：由两对双绞线组成的非屏蔽双绞线。频谱范围窄，通常在局域网中不使用，主要用于传输语音信息，传统的电话线即为1类线；2类：由四对双绞线组成的非屏蔽双绞线。主要用于语音传输和最高可达4Mbps的数据传输，早期用于1Mbps令牌网；3类：由四对双绞线组成的非屏蔽双绞线。主要用于语音传输和10Mbps以太网；4类：由四对双绞线组成的非屏蔽双绞线。主要用于语音传输和16Mbps令牌网；5类：由四对双绞线组成的非屏蔽双绞线。用于语音传输和高于100Mbps的数据传输，主要用于百兆以太网；5超5类：由四对双绞线组成的非屏蔽双绞线。与五类线相比，超五类线所使用的铜导线质量更高，单位长度绕数也更多，因而衰减和信号串扰更小，也可以用于千兆以太网；6类、7类：作为传输能力更强的双绞线，它们的标准还处于进一步的发展之中。5．答传输介质抗电磁干扰价格频带宽度单段最大长度UTP较差最便宜低100米STP较好一般中等100米同轴电缆较好一般高185米（细缆）/500米（粗缆）光纤最好最贵极高几十公里6．答多路复用（Multiplexing）技术是将传输信道在频率域或时间域上进行分割，形成若干个相互独立的子信道，每一子信道单独传输一路数据信号。常用的多路复用技术主要有四种形式：频分多路复用（FrequencyDivisionMultiplexing，FDM）、时分多路复用（TimeDivisionMultiplexing，TDM）、波分多路复用（WavelengthDivisionMultiplexing，WDM）和码分多路复用（CodeDivisionMultiplexing，CDM）。7．答（1）抽样。PCM编码是以抽样定理为基础的；（2）量化。将抽样所得到的信号幅度按A/D转换器的量级分级取值，使连续模拟信号变为时间轴上的离散值。（3）编码。把量化后抽样点的幅值分别用代码表示，经过编码后的信号，就已经是PCM信号了。8．答（1）每个脉冲宽度越大，发送信号的能量就越大，这对提高接收端的信噪比有利；（2）脉冲时间宽度与传输带宽成反比关系，并且在频谱中包含了码位的速度；（3）当出现连续0或连续1时，难以分辨一位的结束和另一位的开始；（4）会产生直流分量的积累问题，这将导致信号的失真与畸变。9．答0100110（a）不归零码（b）曼彻斯特编码（c）差分曼彻斯特编码10．答所谓“同步”，就是接收端要按照发送端发送的每个码元的重复频率以及起止时间来接收数据。因此，接收端不仅要知道一组二进制位的开始与结束，还要知道每位的持续时间，这样才能做到用合适的采样频率对所接收的数据进行采样。数据在传输线路上传输时，为保证发送端发送的信号能够被接收端正确无误地接收，接收端必须与发送端同步。如果发送端和接收端的时钟不同步，即使只有较小的误差，随着时间的增加，误差逐渐积累，终会造成收发之间的失步。同步技术直接影响着通信质量，质量不好的同步将会使通信系统不能正常工作。11．答字符同步也称异步传输，在通信的数据流中，每次传送一个字符，且字符间异步，字符内部各位同步被称为字符同步方式。帧同步也称同步传输，在通信的数据流中，以多个字符组成的字符块为单位进行传输，收发双方以固定时钟节拍来发送和接收数据信号，字符或码组间以及位与位之间是同步的。同步传输通信控制规程可分为两类：面向位（比特）型和面向字符。12．答交换方式可分为线路交换、报文交换和报文分组交换。6（1）电路交换：在数据传输之前必须先设置一条完全的通路。在线路拆除(释放)之前，该通路由一对用户完全占用。电路交换效率不高。（2）报文交换：报文从源点传送到目的地采用存储转发的方式，报文需要排队。因