第2章、物理层

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Transcript 第2章、物理层

第2章 物理层
• 假设信号的波特率为600Baud,采用PSK调制
技术,则该信道的数据率是(1),而如果使
用QPSK调制技术,那么该信道的数据率将变
为(2)。
• (1)A、300b/s B、600b/s C、900b/s D、
1200b/s
• (2)A、300b/s B、600b/s C、1200b/s D、
2400b/s
• 用正极表示0,负极表示1的数据编码格式是
(3);用零电平表示0,1则使电平在正、负
极间交替翻转的数据编码格式是(4)。
• (3)A、单极性码 B、极性码 C、双极性码
D、三极性码
• (4)A、AMI编码 B、RZ编码 C、NRZ编码
D、双相码
• 假设某模拟信道的最高频率是4Khz,最低频
率是1Khz,如果采用PSK调制方法,其数据
速率是(5);如果改为采用幅度-相位复合调
制技术,由4种幅度和8种相位组成16种码元,
则信道的数据率将变为(6)。
• (5)A、2Kb/s B、4Kb/s C、6Kb/s D、
8Kb/s
• (6)A、8Kb/s B、24Kb/s C、32Kb/s D、
64Kb/s
• 在以下交换方式中,不属于分组交换的是
(7);以下关于其特性的描述中,正确的是
(8)。
• (7)A、报文交换 B、信元交换 C、数据报
交换 D、虚电路交换
• (8)A、数据包不定长,可以建立端到端的
逻辑连接 B、数据包定长,可以建立端到端
的逻辑连接 C、数据包定长,长度为53B D、
其工作原理类似于电路交换,只是数据包不定
长
• 假设某模拟信道的最低频率是1Khz,如果采用
FSK调制方法,其数据速率是4Kb/s,那么该
信道的最高频率应该是(9);如果改为QPSK
调制技术,则该信道的数据速率就将变为
(10)。
• (9)A、2Khz B、3Khz C、4Khz D、9Khz
• (10)A、2Kb/s B、4Kb/s C、8Kb/s D、
16Kb/s
• PCM技术主要用于解决(11)的问题;其必须
经过(12)三个步骤。
• (11)A、在数字线路上传输模拟信号 B、在
数字线路上传输数字信号 C、在模拟线路上传
输模拟信号 D、在模拟线路上传输数字信号
• (12)A、量化、取样、编码 B、取样、编码、
量化 C、取样、量化、编码 D、编码、取样、
量化
• 假设某模拟信道的带宽是3Khz,其理想信道
的波特率是(13),如果该信道的信噪比是
30DB,则该信道的数据速率为(14)。
• (13)A、3K B、6K C、12K D、24K
• (14)A、10Kb/s B、20Kb/s C、30Kb/s D、
40Kb/s
• 在以下四种数据编码格式中,可以自同步的是
(15),抗干扰性最差的是(16)。
• (15)A、单极性码 B、归零码 C、不归零
码 D、三极性码
• (16)A、极性码 B、归零码 C、不归零码
D、单极性码
• 9、WAV声音文件是直接对声音进行数据编码
的结果,我们经常说到的11Khz、22Khz、
44Khz是属于(17)的范畴;而8位、16位则
属于(18)的范畴。
• (17)A、音质 B、频率 C、取样 D、量化
• (18)A、音质 B、编码 C、取样 D、量化
• 适合大量数据传输和实时通信的交换方式是
(19),但它也具有很大的缺点,以下描述中
属于其缺点的是(20)。
• (19)A、电路交换 B、报文交换 C、分组交
换 D、信元交换
• (20)A、采用存储转发的工作机制,其速度
相对较慢 B、即使中途暂时没有进行通信时,
也将占用通道,因此信道利用率不高 C、由
于其使用的数据包大小固定为53B,因此速度
相对比较慢 D、由于其没有采用流控,因此
传输延迟比较明显。
• (1)的特点是设备便宜、带宽高,但传输距
离有限,易受室内空气状态影响;它属于(2)
传输媒介。
• (1)A、UTP B、同轴电缆 C、红外 D、微
波
• (2)A、具有高抗干扰性的有线 B、具有高
抗干扰性的无线 C、抗干扰性较差的有线 D、
抗干扰性较差的无线
• 在以下4种传输介质中,受电磁干扰影响最小
的是(3)。令牌环网最常使用的传输媒体是
(4)。
• (3)A、同轴电缆 B、STP C、UTP D、多
模光纤
• (4)A、同轴电缆 B、STP C、UTP D、多
模光纤
• 在以下4种传输介质中,每段线缆的最大长度
最短的是(5),在使用它进行组网时,描述
正确的是(6)。
• (5)A、同轴电缆 B、同轴粗缆 C、UTP D、
多模光纤
• (6)A、通常组成的网络拓扑为总线型,两
端需加终端电阻 B、通常组成的网络拓扑为
星型,HUB、交换机是最常用的设备 C、通
常组成的网络拓扑为星型,需要使用光收发器
D、通常安装比较困难,不过其抗干扰性比较
强。
• 在光纤通信中常用的3个波段,常用的这3个波
段中心分别位于0.85,(9)和1.55微米处。其
中,(10)微米波段处衰减较高。
• (9)A、0.50 B、0.64 C、1.20 D、1.30
• (10)A、0.85 B、0.64 C、1.20 D、1.55
• IEEE802.11定义了WLAN的两种工作模式,
其中的(11)模式网络中,无线终端通过AP
访问有线网络的数据资源。
• (11)A、Diffuse IP B、Roaming C、
Infrastructure D、Ad hoc
• 在一种网络中,超过一定长度,传输介质中的数据就
会衰减。如果需要比较长的传输距离,就需要安装
(12)设备。当两种相同类型但又使用不同通信协议
的网络进行互连时,就需要使用(13)。当连接两个
完全不同结构的网络时,必须使用(14)。在不同的
网络间存储并转发分组,必需时可通过(15)进行网
络上的协议转换。
• (12)A、中继器 B、HUB C、路由器 D、网桥
• (13)A、中继器 B、HUB C、路由器 D、网桥
• (14)A、中继器 B、HUB C、路由器 D、网桥
• (15)A、协议转换器 B、网关 C、桥接器 D、重
发器
•
•
•
•
•
•
下面哪一种介质是最安全的?(D)
A、UTP B、 STP
C、同轴电缆 D、光线
纯ALOHA信道的最大利用率是(C)。
A 、52.4% B、36.8%
C、18.4% D、26.2%
• 在中继系统中,中继器处于(A)。
• A、物理层 B、数据链路层
• C、网络层 D、 高层
•
•
•
•
•
各种网络在物理层互联时要求(A)。
A、数据传输率和链路协议相同
B、数据传输率相同,链路协议可不同
C、数据传输率可不同,链路协议相同
D、数据传输率和链路协议都可不同
•
•
•
•
转发器的作用是(A)
A、放大信号 B、存储帧
C、转发帧
D、寻址
根据报文交换的基本原理,可以将其交换系统
的功能概括为(C)
• A、存储系统 B、转发系统
• C、存储-转发系统 D、传输-控制系统
• 下列关于信号的叙述中正确的是(B)
• A、模拟信号是一种电压脉冲序列 B、信号是
数据的电子或电磁编码 C、电磁波是一种数
字信号 D、信号可分为模拟信号、数字信号
和视频信号
• 在交换网络中,常用的交换技术有电路交换、
(C)和分组交换。
• A、物理交换 B、数据交换 C、报文交换 D、
混合交换
• OSI物理层的4个接口特性是机械特性、电气
特性、功能特性和(D)
• A、接口特性 B、传输特性 C、电路特性 D、
规程特性
• 中继器是(1)的连接设备,(4)可用来连接
多条传输介质与主机的衔接,其实是一个多口
中继器;网桥工作在OSI参考模型的(2)上,
路由器工作在OSI参考模型的(3)上。
• 1、物理层 2、数据链路层 3、网络层 4、集
线器 5、路由器
• 中继器具有完全再生网络中传送的服务的原有
(D)信号的能力。
• A、模拟 B、逻辑 C、数字 D、物理
• 在采用电信号表达数据的系统中,数据有数字
数据和(A)两种。
• A、模拟数据 B、逻辑数据 C、物理数据
D、离散数据
• 根据奈氏准则,每赫带宽的理想低通信道的最
高码元传输速率是每秒(A)个码元
• A、2 B、4 C、6 D、8
• 数字-模拟转换的四种调制技术有(D)、频
移键控、相移键控和正交相移键控。
• A、频率键控 B、振幅键控 C、位移键控 D、
幅移键控
• 下列关于数据传输速率和带宽的关系的叙述中
不正确的是(A)
• A、中心频率越高,则数据传输速率越低 B、
中心频率越高,则潜在带宽就越宽 C、传输
系统的带宽越宽,该系统能传送的数据率越高
D、数据信号传输率越高,其有效的带宽越高
• 光纤是现代计算机网络中常用的传输媒体,根
据光信号在光线中传输的特性不同,可将光纤
分为单模光纤和(D)两大类。
• A、双模光纤 B、三模光纤 C、四模光纤 D、
多模光纤
• 频分多路复用(FDM)的技术有什么特点?
• 频分多路复用的特点是:每个用户终端的数据
通过专门分配它的子信道传输,在用户没有数
据传输时,别的用户也不能使用。频分多路复
用适合于模拟信号的频分传输,主要用于电话
和有线电视(CATV)系统,在数据通信系统
中应和调制解调技术结合使用。
• 不归零信号的特点是什么?绘制出二进制数据
0100001100001的双极不归零码的波形。
• 不归零信号的特点是无电压用“0”来表示,恒
定电压用“1”来表示。
• 什么是频带传输?
• 频带传输借助于模拟的正弦载波信号,用数字
数据调制载波,将数字数据寄生在载波的某个
参数上,借助于模拟信道进行传输。使用频带
传输方式传输数字数据需要利用调制解调技术
对数据进行转换。频带传输可以利用频分多路
复用(FDM)实现多路复用,提高传输信道
的利用率。
• 什么是基带传输?
• 基带传输就是在线路中直接传送数字信号的电
脉冲,它是一种最简单的传输方式,近距离通
信的局域网都采用基带传输。基带传输时,需
要解决的问题是数字数据的数字信号表示及收
发两端之间的信号同步两个方面。
• 模拟传输系统和数字传输系统的主要特点是什
么?
• 模拟传输系统和数字传输系统的主要特点是:
• 模拟传输:只能传输模拟信号,信号会失真。
• 数字传输:可传输模拟与数字信号,噪声不累
计,误差小。
• 什么是多路复用技术?举出一种你所熟悉的多
路复用技术的应用实例。
• 多路复用技术就是把许多个单个信号在一个信
道上同时传输的技术。频分多路复用FDM和
时分多路复用TDM是两种最常用的多路复用
技术。
• 在同步传输和异步传输中是如何进行数据同步
的?这两种方式各自的主要优缺点是什么?
• 1、同步传输:同步传输方式以比特快为单位
进行传输,发送器与接收器之间通过专门的时
钟线路或把同步信号嵌入数字信号进行同步。
• 同步传输线路利用率高,多用于字符信息快的
高速传送。但这种方式收发双方控制复杂。
• 2、异步传输:异步传输是靠起始和停止位俩
实现字符内比特同步的。起始位指示字符的开
始,并启动接收端对字符中比特的同步;而停
止位则是作为字符间隔位设置的,没有停止位,
下一字符的起始位下降沿便可能丢失。
• 异步传输设备简单,费用不高,但速率较低。
• T1系统共有24个话路进行时分复用,每个话
路采用7比特编码,然后再加上1位信令码元,
24各个话路得一次采样编码构成一帧,另外,
每帧数据有1比特帧同步码。每秒采用8000次
采样。请问T1的数据率是多少?
• T1的数据率:((8*24+1)*10-6)/(125*106)=1.544Mb/s
• 通信信道速率为1Gb/s,端到端时延为5ms。
TCP的发送窗口为65536字节,试问:可能达
到的最大吞吐量是多少?信道的利用率是多少?
• 传输时延t1=65536*8b/1Gb/s=0.5ms
• 最大吞吐量65536*8/(2*5ms+0.5ms)
=49.9Mbps
• 因而信道的利用率为
49.9Mbps/1Gbps*100%=4.99%
• 设信号脉冲周期为0.002秒,脉冲信号有效值
状态个数为8,请回答下列问题:
• 如果用二进制代码表示上述信号,一个脉冲信
号需要几位二进制代码表示?
• 用二进制代码表示上述信号,其数据传输速度
是多少?
• log28=3位,信号速率=1/0.002=500 Baud
• 数据率=3*信号速率=1500bps
• 简述误码率概念,并指出误码率是衡量数据传
输系统在正常工作状态下的什么方面的参数。
简述误码率和传输系统设备复杂度、造价间的
关系。
• 误码率是二进制数在数据传输中出错的概率。
可以表示为:Pe=Ne/N,其中Ne表示出错的位
数,N为传输的数据总数。
• 在数据传输确定的情况下,误码率越低,设备
越复杂,造价越高。
• 假设需要传送的数据为2560b,每个分组为256b,其中
头部开销为16b,源节点到目的节点之间的链路数为4,
每个链路上的延迟时间为0.1s,数据传输率为2560b/s,
线路交换建立连接的时间为0.2s,在分组交换方式下每
个中间节点产生25.6b的延迟时间。(1)求传送所有的
数据,线路交换所需要的时间。(2)求传送所有的数
据,分组交换所需要的时间。
• (1)线路建立时间=0.2s;传播时延=4×0.1S=0.4s;数
据发送时延=2560b/2560b/s=1s,所以,总的传输时间
=0.2+0.4+1=1.6s。
• (2)对于分组交换:数据发送时延=2560b/2560b/s=1s;
传播时延=4×0.1S=0.4s;中间节点的处理延迟=3×
(25.6b/2560b/s)=0.03s;中间节点转发分组的时延
=3×(256b/2560b/s)=0.3s,所以,总的传输时间
=0.03+0.4+1+0.3=1.73s。
• 采用8种相位、每种相位各有2种幅度的PAM
调制方法,问在1200波特的信号传输速率下能
达到的数据传输率是多少?
• R=B×log2V=1200×log216=4800b/s。
• 比较带宽和时延两个概念。
• 带宽在通信中,表示数字信道所能传送数据
率,即数据速率,又称为“吞吐量”。时延
是指数据从网络的源端传输到目的端所花费
的时间。
• 在异步通信中
• (1)每个字符包含1位起始位、7位数据位、1位奇
偶效验位和1位停止位,每秒传送100个字符,求有
效数据速率。
• (2)每个字符包含1位起始位、7位数据位、1位奇
偶效验位和2位停止位,每秒传送100个字符,求数
据速率。
• (1)每秒传送100个字符,因此有100×(1+7+1+1)
=1000b,有效的有100×7=700b,因此有效数据速率
为700b/s。
• (2)每秒传送100个字符,因此有100×(1+7+1+2)
=1100b,数据速率为1100b/s。
• 画出二进制位串01001110的曼彻斯特编码和差
分曼彻斯特编码。
• 采用曼彻斯特编码的100Mb/s的LAN的波特率
是多少?
• 在曼彻斯特编码方式中,每一位脉冲的中间都
有一个跳变,既作为时钟信号,又作为数字信
号。即:用曼彻斯特编码表示二进制数据,每
一个比特要求线路上有2次状态变化(2波特),
因此,对于100Mb/s的传输速率就要求20M波
特的带宽。
• 结合相关定理和PCM性质说明PCM采样时间
为什么是125μs?如果该采样时间下,每个采
样位数为8位,其中一位作为控制位,求每秒
钟允许传输用户数据多少位?
• 由于电话信道的带宽为4000Hz,根据采样定
理,采样频率为信道带宽的2倍,即采样频率
=8000 Hz,每秒采样8000次,每次1/8000秒
=125微秒。
• 每个采样位数为8,其中1位作为控制位,因此
还有7位用于传输用户数据,因此每秒允许传
输的用户数据=7*8000=56Kb。
• 物理层的接口有哪些特性?各包含什么内容?
• 物理层包含以下4个特性。
• (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。(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:指明对于不同功能的各种可
能事件的出现顺序。
• CSAI内部网络的工作站采用100Base-TX标准
与交换机相连,并经由网管设备采用NAT技
术共享同一个公网IP地址接入互联网。如图所
示。
Internet
202.117.112.20
网关设备
192.168.0.254
交换机1
交换机2
192.168.0.34
服务器
工作站
• (1)连接交换机与工作站的传输介质是什么?介质
需要做成直通线还是交叉线?最大长度限制为多少?
• (2)交换机1与交换机2之间相距20m,采用交换机
堆叠方式还是交换机级联方式?
• (3)在工作站A的网络配置中,网关地址是什么?
• (4)从以下备选答案中选择两种能够充当网关的网
络设备。
• (1)连接交换机与工作站的传输介质是5类UTP。
当计算机连接至HUB或交换机时,介质需要做成直
通线。最大长度限制为100米。(2)交换机1与交换
机2之间相距20米,超过了堆叠线缆的长度范围。因
此选择交换机级联方式。(3)在工作站A的网络配
置中,网关地址为192.168.0.254。(4)能够充当网
关的网络设备有A(或路由器)和C(或代理服务
器)。
• CSAI公司的网络结构如图所示,请回答下列
问题。
• (1)请标出图中(1)、(2)、(3)处设备
的名称。
• (2)若采用双绞线方式连接各设备,速度要
求100Mb/s,应选择何种介质。
• (3)若采用双绞线方式连接(2)(3)设备,
设备处在全双工模式下,PC之间的最大距离又
可达到多少米?
Interne
t
(1)
(2)
(3)
(3)
• 答:
• (1)图中(1)的设备是用于连接因特网的,
一般选择路由器;(2)是中心设备,一般是
主干交换机;(3)就是二级交换机或HUB。
• (2)5类或超5类的UTP。
• (3)400米。