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1、1、 物理层要解决哪些问题？物理层的主要特点是什么？ 物理层要解决的主要问题：（1）物理层要尽可能地屏蔽掉物理设备和传输媒体，通信手段的不同，使数据 链路层感觉不到这些差异，只考虑完成本层的协议和服务。（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，物理层应该解决物理连接的 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。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， 而且， 物理层协议涉及的 范围广泛，所
2、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。3、试给出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，即 :源系统（或发送端、发送方） ，传输系 统（或传输网络） ，和目的系统（或接收端、接收方） 。1、源系统包括以下两个部分： 源点：源点设备产生要传输的数据。源点又称为源站。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2、目的系统包括以下两个部分
3、：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。终点：终点设备从接收器获取传送过来的数字比特流， 然后将信息输出。 终点又称为目的站2、传输系统：信号物理通道4、 试解释以下名词：数据、信号、模拟数据、模拟信号、基带信号、带通信号、 数字数据、数据信号、码元、单工通信、半双工痛信、全双工通信、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。数字信号：取值为有限的几个离散值的信号。模拟信号：连续变化的信号。数字数据：取值为不连续数值的数据。码元（code）：在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数
4、字信号时，代表不同离散数值的基本波形。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。 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种文 字或图像文件的数据信号都属于基带信号。 带通信号把基带信号经过载波调制后， 把信号的频率范围搬移到较高的频段 以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道） 。6、数据在信道中的传输速率受那些因素的限制？信噪比能否任意提高？香农公 式在信道通
5、信中的意义是什么 ?”比特 /每秒”和”码元 / 每秒”有何区别 ? 答:限制数据在信道上的传输速率的因素有两个： （1）、信道能够通过的频率范围（2）、信噪比根据香农公式：信噪比 （dB）=10log10（S/N）（dB）香农公式表明 :信道的带宽或信道中的信噪比越大，信息的极限传输频率就越高。 而信息传输频率是有上限的。则信噪比也是又上限的。不可任意提高。 香农公式在信道通信中的意义是： 只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速 率，就一定可以找到某种办法来实现无差错的差错。”比特/秒”和”码元 /秒”之间的区别是：比特/ 每秒是信息传输速率的单位码元 / 每秒是码元传输速率也称为调制速率
6、、波形速率或符号速率。一个码元不 一定对应于一个比特。7、假定某信道受奈氏准则的最高码元速率为 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率 （b/s ）?答：由 R=2000b/sC=R*Log2（16）=20000b/s*4=80000b/s8、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：信道的极限传输速率： C=Wlog2（ 1+S/N ）（b/s）信道带宽： W=3khz， C=64khzS/N=6
7、4.2dB 是个信噪比要求很高的信源9、用香农公式计算一下，假定信道带宽为为3100Hz,最大信道传输速率为35Kb/s,那么若想使最大信道传输速率增加6 0%,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S / N再增大到十倍，问最大信息速率能否再增加2 0%? 答：C = W Iog2（1+S/N） b/s- d SN仁2* （1/W）-仁2* （35000/3100 -1SN2=2*（C2/W） -1=2*（1.6*C1/w） -1=2*（1.6*35000/3100） -1SN2/SN1=100信噪比应增大
8、到约100倍。C3=WIong2（1+SN3） =WIog2（1+10*SN2）C3/C2=18.5%如果在此基础上将信噪比 S/N 再增大到 10倍,最大信息通率只能再增加 18.5% 左右10、常用的传输媒体有哪几种？各有何特点？答：传输媒体可以分为两大类：导向传输媒体和非导向传输媒体 (1)、导向传输媒体双绞线屏蔽双绞线 STP (Shielded Twisted Pair)无屏蔽双绞线 UTP (Unshielded Twisted Pair) 同轴电缆50 W 同轴电缆75 W 同轴电缆 光缆(2)、非导向传输媒体 无线传输：短波通信、微波以及卫星通信 13、为什么要使用信道复用技术
9、？答： 使用信道复用技术为了通过共享信道、最大限度提高信道利用率。 常用的信道复用技术有：频分复用、时分复用、码分复用、波分复用。15、码分多址 CDMA 为什么可以使所有用户在同样的时间使用同样的频带进行 通信而不会相互干扰？这种复用技术有何优缺点 ?答： 各用户使用经过特殊挑选的相互正交的不同码型，因此彼此不会造成干扰。 优点：这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力， 其频谱类似于白噪声， 不易被 敌人发现。而且随着技术的进步， CDMA 设备的价格和体积都大幅度的下降， 因而现如今广泛使用在名用移动通信中，特别是在无线局域网中。采用 CDMA 可提高通信的通话质量和数据传输的可靠性， 减少
10、干扰对通信的影响。 增大通信 系统的容量，降低了手机平均发射功率。缺点：。占用较大的带宽16、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：（113113 11）。问哪个站发送数据了？发送数据的站发送的是 0 还是 1？解：S A= (+ 1-1 + 3+ 1- 1 + 3+ 1 + 1)/ 8=1, A 发送 1S B= ( + 1-1-3 - 1- 1-3+ 1- 1)/ 8= 1, B 发送 0S C= (+ 1 + 1 + 3+ 1 1 3 1 1)/ 8=0, C 无发送S D= (+ 1+ 1+ 3- 1+ 1 + 3+ 1- 1)/ 8=1, D 发送 118、为什么在 ASDL 技术中， 在不到 1MHz 的带宽中却可以传送速率高达每秒几 个兆比？ 答：靠先进的 DMT 编码，频分多载波并行传输、使得每秒传送一个码元就相当于每秒传送多个比特
