计算机网络答案(第五版)谢希仁第二章物理层.doc
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2022-10-16
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计算机网络答案(第五版)谢希仁第二章物理层
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第二章 物理层
2—01 物理层要解决什么问题？物理层的主要特点
是什么？
（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，而专注于完成本曾的协议与服务。
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锁采用。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
定一套心的物理层协议，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.
2-02 规程与协议有什么区别?
答：在数据通信的早期，对通信所使用的各种规则
都称为“规程”（procedure)，后来具有体系结构的
计算机网络开始使用“协议”（protocol）这一名词,
以前的“规程”其实就是“协议”，但由于习惯，对
以前制定好的规程有时仍常用旧的名称“规程”。
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：一个数据通信系统可划分为三大部分：
源系统(或发送端)、传输系统（或传输网络）、和目
的系统（或接收端)。源系统一般包括以下两个部分：•
源点：源点设备产生要传输的数据。例如正文输入
到 PC 机，产生输出的数字比特流。
•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。例如，调制解调器将 PC
机输出的数字比特流转换成能够在用户的电话线上
传输的模拟信号.
•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.例如，调制解调器
接收来自传输线路上的模拟信号,并将其转换成数
字比特流。计算机调制解调器调制解调器计算机数
字比特流模拟信号模拟信号数字比特流
正文正文源点发送器传输系统接收器终点输入信息
输入数据发送的信号接收的信号输出数据输出信息
源系统传输系统目的系统
数据通信系统数据通信系统的模型公用电话网
•终点：终点设备从接收器获取传送过来的信息。
2—04 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、数字
信号、码元、单工通信、半双工通信、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。
模拟信号:连续变化的信号。
基带信号：来自信源的信号。
带通信号:经过载波调制后的信号.
数字信号：取值为有限的几个离散值的信号。
数字数据：取值为不连续数值的数据.
码元：在使用时间域的波形表示数字信号时,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）。
2-05 物理层的接口有哪几个特性?各包含什么内容？
答：（ 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：说明对于不同功能的各种可能事件
的出现顺序。
2-06 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/秒”和“码元/秒"有何区别？
答：限制码元在信道上的传输速率的因素有以下两
个:
（1)在任何信道中，码元传输速率是有上限的，传
输速率超过此上限，就会出现严重的码元间串扰的
问题，使接收端对码元的判决(即识别)成为不可能。
(2）由于噪声会使接收端对码元的判决产生错误（1
判决为 0 或 0 判决为 1).所以信噪比要限制在一定
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