數據及計算機通信 每章的復習題答案

1、數據與計算機通信課后復習題參考答案數據與計算機通信課后復習題參考答案第1章(補充) 1.1 簡要說明數據通信系統(tǒng)模型包含哪些組成部分答：見第6到7頁。通信系統(tǒng)模型包括五個組成部分：(1)信源：是產生傳輸數據的數據處理裝置的抽象表示。(2)發(fā)送器：將傳輸數據轉化并編碼為與傳輸系統(tǒng)信道特性相適應的電磁信號。(3)傳輸系統(tǒng)：提供數據信號的傳輸通道，也稱信道。傳輸系統(tǒng)可以是一條專線，也可以是一個復雜的網絡。(4)接收器：發(fā)送器的逆向裝置，接收來自傳輸系統(tǒng)的信號并轉化為信宿能夠處理的數據。(5)信宿：獲取來自接收器的數據的數據處理裝置。1.2 列出并簡述數據通信的主要任務。答：見7到8頁。(1)傳輸系統(tǒng)

2、的利用：支持信道與其它通信設施的共享和以及充分和合理利用，如復用(包括鏈路級的復用和網絡交換技術中的復用)和擁塞控制技術。(2)接口：實現數據處理(終端)設備與數據通信(電路端接)設備之間的物理連接，邏輯連接和通信規(guī)程。(3)信號的產生和接收：由發(fā)送器與接收器完成的功能。必須適應傳輸系統(tǒng)的信道特性。(4)同步：通信的數據終端設備之間通過傳輸系統(tǒng)以外同步方式或自同步方式傳送定時信號，實現接收信號的準確采樣，正確組幀和兩端的協(xié)同工作，因此同步可以分比特同步(物理層)，幀同步(數據鏈路層)，網同步(網絡層)多個級別。(5)數據交換管理：體現在鏈路控制協(xié)議中(如雙工方式，主從或對等鏈路設置，數據傳送方

3、式等鏈路規(guī)程)和端到端的傳輸協(xié)議中。(6)差錯控制與糾正：保證數據的完整性，這是通信最重要的目標之一。(7)流量控制：保證發(fā)送的數據流量不致超出接收及處理的能力。(8)尋址：涉及多點鏈路的站點尋址和接入網絡的端系統(tǒng)尋址以及標識端系統(tǒng)上運行的進程多個層次。(9)路由選擇：根據對接入網絡的端系統(tǒng)尋址以及網絡的負荷分布情況和線路工作狀態(tài)，決定當前的數據報文穿越網路的路徑。(10)恢復：通信系統(tǒng)工作過程中因突發(fā)事件使傳輸中斷甚至癱瘓，需要從中斷之處恢復傳輸或者重啟整個系統(tǒng)。(11)報文格式化：對傳輸和交換數據，控制信息以及通信協(xié)議本身的規(guī)格化，涉及語法與語義兩個層面。(12)安全性：包括數據保密，報文

4、鑒別和身份認證等方面。(13)網絡管理：包括網絡的配置管理，故障管理，計費管理，性能管理和安全管理。1.3 簡要描述數據通信過程。答：見第9頁。含有信息的消息進入信源成為可處理的數據；由發(fā)送器將數據轉換為適應信道傳輸的信號；信號經過傳輸系統(tǒng)提供的信道傳送到接收器，接收的信號因信道噪聲與外界干擾可能與發(fā)送的信號不太一致；接收器將收到的信號恢復為數據，并將數據傳遞給信宿；信宿對收到數據進行差錯檢測，如果正確，將交付信宿上的高層應用；如發(fā)現錯誤，需要通知信源重發(fā)出錯的數據。1.4 簡述構成傳輸系統(tǒng)的網絡類型。答：閱讀第10到12頁。按地域大小劃分，有廣域網(WAN)，城域網(MAN)，局域網(LAN

5、)三大類，Internet是最大的廣域網，也稱全球網；局域網根據規(guī)模和用途又衍生出主干網(Backbone)或者園區(qū)網(CAN，最典型的是校園網)，個人區(qū)域網(PAN)，存儲區(qū)域網(SAN)。按傳輸媒體分，分為有線網和無線網，無線網又分固定網和移動網。按數據傳輸方式分，分為廣播式網絡和交換式網絡，無線網絡和部分局域網采用廣播方式，而廣域網，城域網和當今的多數局域網都采用交換技術。交換技術主要有電路交換和分組交換兩類，分組交換則有數據報和虛電路兩種交換方式，在傳統(tǒng)的虛電路基礎上又發(fā)展出了幀中繼和信元中繼(即ATM網絡中采用的技術)。第3章 3.1 說出導向媒體與非導向媒體之間的區(qū)別。答：見第41

6、到42頁。導向媒體引導電磁波沿某一物理路徑前進；非導向媒體不規(guī)定電磁波的傳播路徑(但可以控制其方向，教材上的說法不太嚴謹)。3.2 說出模擬電磁信號與數字電磁信號之間的區(qū)別。答：見第53頁。模擬信號是連續(xù)變化的電磁波，根據其頻譜可以在不同類型的傳輸媒體上傳播，無論是導向媒體(頻帶有寬有窄)和非導向媒體。數字信號是電壓脈沖序列(非連續(xù)變化的離散量)，這些電壓脈沖只能在導向媒體上傳播。3.3 周期信號有哪三個重要參數 答：見第44頁。周期信號的三個重要參數是：(1)峰值振幅：一段時間內信號強度的峰值；(2)頻率或信號周期：分別指信號循環(huán)的速度或信號重復一周的時間；(3)相位：一個信號周期內在不同時

7、間點上的相對位置。3.4 完整的一周360度對應的弧度是多少 答：2。3.5 正弦波的波長和頻率之間有什么關系答：見第45頁。波長是信號循環(huán)一個周期所占的空間長度，或者說是信號的兩個連續(xù)周期上同相位兩點之間的距離。相對于某一波速，波長與頻率互為倒數，即波長等于波速乘以頻率的倒數，頻率等于波速乘以波長的倒數，或者說波速是波長與頻率的乘積。3.6 信號的頻譜和帶寬之間有什么關系 答：見第47頁。信號的頻譜是其所包含的頻率范圍(頻帶)，該范圍上限頻率與下限頻率之差稱為帶寬，即頻帶的寬度。3.7 什么是衰減?答：見57頁。在任何媒體上傳輸的信號之強度隨距離增加而不斷減弱的特性稱為衰減，對導向媒體而言，

8、衰減呈指數級變化；對于非導向媒體，衰減是距離的復雜函數，并與大氣條件相關。3.8 給出信道容量的定義。答：見第61頁。信道所能達到的最大數據率稱為信道容量。3.9 影響信道容量的主要因素有哪些?答：見第62到63頁。影響信道容量的因素包括：(1)信道帶寬；(2)每個信號單元攜載的比特數；(3)信噪比：信號強度與信道噪聲的比值。第4章 4.1 為什么雙絞銅線中的導線要絞合起來答：見第72頁。將線對絞合起來是為了減輕同一根電纜內相鄰線對之間的串音干擾。 4.2 雙絞線主要有哪些缺點?答：見第73頁。雙絞線在傳輸距離，帶寬以及數據率上有局限性，這是因為雙絞線的衰減隨頻率增加而迅速增加，由于它易于與電

9、磁場耦合，干擾合噪聲等各種傳輸損傷對雙絞線的影響相對嚴重。4.3 非屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線之間的區(qū)別時什么?答：見第74頁。屏蔽雙絞線相對于非屏蔽雙絞線，是用金屬網罩和護皮將雙絞線屏蔽起來，減少了外界電磁干擾的影響。4.4 描述光纖的組成答：見第77頁。光纖由石英玻璃或塑料材料的纖芯，折射率低于纖芯的相同材料包層，防護罩三部分組成。4.5 微波傳輸有哪些主要的優(yōu)點合缺點?答：見第83頁。優(yōu)點：微波適用于長距離電信業(yè)務，因障礙不易敷設線路的場所(跨越道路，河流的建筑物之間)點對點短距離傳輸，蜂窩移動通信等場合。缺點：微波需要假設較高的天線；微波的主要損耗來自傳輸中的衰減，而且衰減會因天氣而變化；

10、頻帶的有限而可能重疊使用造成相互干擾。4.6 什么是直播衛(wèi)星(DBS) 答：見第85頁。衛(wèi)星轉播的節(jié)目直接被發(fā)送到用戶家庭，家庭用戶可使用甚小孔徑天線接收。4.7 為什么衛(wèi)星的上行頻率和下行頻率必須不一樣?答：見第86頁。衛(wèi)星無間斷連續(xù)工作，無法用相同頻率同時發(fā)送和接收，必須以某一頻率接收來自地面站的信號，同時用另一頻率轉發(fā)給地面。4.8 說出廣播無線電和微波之間的一些重要區(qū)別?答：見第87頁。(1)廣播無線電波是全向發(fā)射的；微波是定向發(fā)射的。(2)廣播無線電頻率包括VHF頻段及部分UHF頻段，及30MHz至1GHz頻率范圍；微波工作在1GHz以上。4.9 天線主要有哪兩個功能?答：閱讀第81

11、到82頁。(1)天線可用來發(fā)射電磁能量或者收集電磁能量，即可用于發(fā)射和接收無線電信號；(2)天線通過定向根據其面積獲得一定的天線增益，增強發(fā)射或接收的信號。 4.10 什么是各向同性天線 答：見第81頁。各向同性天線就是一種理想化的全向天線，從概念上抽象為空間中的一個點，均勻地向所有方向發(fā)射能量。4.11 拋物反射面天線的優(yōu)點是什么?答：見第81到82頁。發(fā)送時，由天線焦點發(fā)出的信號被拋物面以無散射的平行線波束，使波束具有很強的方向性；接收時，拋物面將采集到的已衰減信號的平行波束聚集到焦點，合成較強的信號。4.12 決定天線增益的因素有哪些?答：見第82頁。決定天線增益的因素由天線面積和信號頻

12、率(波長)，天線面積越大或頻率越高(波長越短)，增益越大。4.13 在衛(wèi)星通信中信號損耗的主要原因是什么?答：見第86頁。當使用超過10GHz頻率時，信號損耗主要原因是受大氣層吸收和降雨氣候影響。4.14 什么是折射?答：見第90頁和94頁。這里的折射是特指的電磁波在空氣中傳播時產生的折射。電磁波從一種密度的媒體移動到另一種媒體中時速度發(fā)生了變化，在兩種不同密度媒體的界面處，電磁波在方向上出現了彎曲。當電磁波從低密度傳播到高密度媒體時，會向高密度媒體方向拐彎。此現象稱為折射。當無線電波經過大氣層傳播時，因大氣層的密度變化是漸變的，因此產生的折射也是漸進的，電磁波信號是連續(xù)逐漸彎曲的。海拔高度越

13、高，大氣密度減低，信號傳播速度加快，導致無線電波向下彎曲，微波LOS傳播距離公式中引入系數K=4/3，也是這個原因，說明微波的傳輸是彎曲的。4.5 衍射和散射的區(qū)別是什么?答：見教材第93頁和第346頁。當傳播的無線電波碰到比其波長大且不能穿透的物體邊緣處時，會以該邊緣為源點，在不同方向上衍生出多個無線電波，這種光波的折射效應稱之為衍射。如果障礙物(包括雨霧懸浮的水滴)大小與信號波長相近或小于信號波長，則出現散射，將射入的信號散射成多個較弱的信號。由此可見，衍射與散射之間最主要的區(qū)別是障礙物大小與波長的關系，障礙物大于信號波長，產生衍射；障礙物小于或等于信號波長，則出現散射。第5章5.1 列出

14、用于評估或比較各種不同的數字到數字編碼技術的重要參數，并給出它們的簡單定義。答：見教材第102到103頁。這些參數是：(1)信號頻譜：盡可能減少直流分量以有利于利用交流耦合進行電氣隔離的物理接口減少干擾，也不希望編碼后的信號含有過高頻率使其產生對信道帶寬的苛刻要求。(2)時鐘同步：希望編碼信號具有很強的自同步能力。(3)差錯檢測：希望信號編碼方式具有某種潛在的規(guī)則，一旦出錯則打破規(guī)則由此發(fā)現差錯(當然增加同步能力的擾碼技術也打破了信號編碼規(guī)則以便被接收方識別，但其違反規(guī)則的方式具有某種規(guī)律)。(4)信號抗擾抗噪度：希望編碼信號具有較高的功率及信噪比。(5)成本與復雜性：要求較好的性價比，相對容

15、易實現。5.2 什么是差分編碼技術?答：見第103到104頁。在差分編碼中，被傳輸的信息是由兩個連續(xù)信號單元之間是否發(fā)生變化而不是信號單元本身的大小來表示的?！?.3 解釋不歸零電平(NRZ-L)和不歸零反轉(NRZ-I)之間的區(qū)別是什么?答：見第104頁。不歸零制指在每個信號單元整個持續(xù)時間保持同一狀態(tài)而不回到零電平(這是相對于信號單元持續(xù)的中間要回到零電平的歸零制編碼而言的)。NRZ-L是以絕對不同的兩個電平來分別代表二進制信息的兩個值；而NRZ-I是一種差分編碼，對于所表示的二進制信息的某一個值，由前一信號單元原有電平跳變到極性相反的另一電平，而對于另一二進制值，則保持前一信號單元的原有

16、電平不變，用有無變化來區(qū)分二值信息。 5.4 請描述兩種多電平二進制數字到數字編碼技術。答：見第105頁。兩個編碼方案實際上都是偽三進制編碼，實際用+A，0，-A三級電平表示的是二進制值，一種是交替信號反轉(AMI)編碼，用交替的+A和-A兩個電平標識二進制1，0電平標識二進制0。另一種正好相反的編碼是偽三元碼(pseudoternary，也稱偽三進制碼)，用交替的+A和-A兩個電平標識二進制0，0電平標識二進制1.雙極電平交替表示相同的一種值的目的是使信號交變以消除直流分量(0電平本身也不具有直流分量)，同時提供連續(xù)的該值或二值交替變化時的同步能力，缺點是對連續(xù)的另一值同步能力較差，可通過擾

17、碼技術來解決。5.5 請給出雙相位編碼的定義并描述兩種雙相位編碼技術。答：見第105到106頁。雙相位指無論代表的二進制值是什么，每個信號單元中間都要反相，也就是每個信號單元持續(xù)期間都有兩個相位的變化。曼徹斯特碼是絕對的相位，比如對于0值取由正跳變到負的相位，對于1值則取由負跳變到正的相位。差分曼徹斯特碼是一種差分編碼，每個信號單元的中間都要改變一次相位，此外，對0值，在信號單元前沿再改變一次相位，而對于1值則前沿不發(fā)生相位改變。5.6 請指出與數字到數字編碼技術相關的擾碼的功能。答：閱讀第107到109頁。擾碼技術通常是為解決AMI或偽三元碼中代表不交替變化的另一值的0電平的同步問題而使用的

18、。擾碼技術主要有北美的雙極性8零替換(B8ZS)和歐洲的高密度雙極性3零(HDB3)兩種方案(ISDN的主速率接口的兩種規(guī)范分別使用， 1.544Mbps接口使用具有B8ZS的AMI碼，2.048Mbps接口使用具有HDB3的AMI碼)，采用某種交替規(guī)律來替換連續(xù)零電平，使編碼信號在傳輸過程中減少缺乏同步能力的零點平數目。 5.7 調制解調器的作用是什么?答：見第109頁。調制解調器功能是將要發(fā)送的數字數據轉換成模擬信號在模擬信道上傳輸，或將從模擬信道上接收到的模擬信號還原為數字數據。5.8 在幅移鍵控中二進制信息是如何表示的 這種方式的局限性是什么?答：見109頁。用有無載波或調制載波的振幅

19、來表示二進制不同的二值。由于多個振幅不易控制和辨別，因此以一個多電平信號單元傳遞連續(xù)多個二進制值難以實現，由此效率較低。5.9 正交相移鍵控(QPSK)和偏移正交相移鍵控(OQPSK)之間的區(qū)別是什么?答：閱讀第113到114頁。對于連續(xù)兩個二進制比特，QPSK以偏差一個正交相位的兩路(Il流和Q流)并行地分別調制， OQPSK在其中的Q流引入一個比特的時延，區(qū)別僅在于此。為什么要采用OQPSK呢 因為QPSK將分別調制后的兩路模擬信號疊加后傳輸，因此，疊加后的信號速率是原來輸入比特流速率的一半，就有可能一對比特同時改變符號，從而使得在調制后的信號流的一個信號單元到另一個信號單元之間會產生類似

20、BPSK的180度相位轉變。所以，采用OQPSK，通過引入一路時延，使任何時候一對比特中只有一個比特可以改變符號，使疊加后的信號的相位變化永遠不超過90度，保持信號正交的特性。5.10 什么是正交調幅(QAM)?答：見第117到178頁。實際上是數字調幅與數字調相的結合，也可認為是QPSK的擴展(請對照一下圖5.11，圖5.14和圖8.19)，可以以更大的并行度，將連續(xù)的多個比特分別調制再疊加后在模擬信道上傳輸。使在相同帶寬模擬信道上提供比QPSK還要快得多的信號速率。因此在現代調制解調器中提供了超越音頻話路信道34kbps的香農極限的56kbps速率。而且此技術還運用于ADSL/DMT和無線

21、傳輸信道中，所以ADSL能提供超越10Mbps的下行流速率。5.11 在考慮模擬信號所要求的采樣速率時，從采樣原理可知什么?答：見第119頁。根據奈奎斯特采樣原理，采樣速率應是模擬信號最高主頻率的兩倍，以此速率采集的樣本則包含了原始信號的全部信息。根據這些樣本，通過低通濾波器可以恢復出與原信號相近的新信號(相近不是說采樣樣本數不夠，是對樣本進行量化時因量化級別不夠而產生的量化噪聲所致)。5.12 角度調制，調相和調頻三者的區(qū)別時什么?答：見第126到127頁。公式(5.13)所示是角度調制一般表達式，可以定義為具有固定載頻2fc t，恒定振幅Ac和瞬時相角(t)=2fc t+(t)的正弦波。若

22、正弦波的瞬時相角(t)與調制信號m(t)呈線性函數關系，就稱為調相(PM)波。若正弦波的瞬時頻率fc與調制信號m(t)呈線性函數關系，則稱之為調頻(FM)波。 PM和FM是角度調制的特例，或者說PM波和FM波是角調波的不同形式，但二者并無本質區(qū)別。由于載波相位的任何變化都將引起頻率變化，反之亦然。因此，PM與FM密切相關。PM與FM只是頻率和相位的變化規(guī)律不同而已。在PM中，角度隨調制信號而線性變化；而在FM中，角度隨調制信號的積分而線性變化。若將m(t)先積分而后使它對載波進行PM，即得FM；反之，若將m(t)先微分而后使它對載波進行FM，即得PM。第6章6.1 在異步傳輸中，如何區(qū)分一個字

23、符的傳輸與下一個字符的傳輸答：見第134到135頁。在每個傳輸的字符前增加一個起始比特和一至兩個停止比特來區(qū)分字符之間的傳輸。起始比特和停止比特還起啟停字符內的比特同步的作用。6.2 異步傳輸的主要缺點是什么?答：見第135頁到136頁。異步傳輸的最大缺點是效率低，一是每個比特需附加2至3個比特，額外開銷大；二是連續(xù)的字符流傳輸時，每個字符進行重新同步，有效吞吐率打折扣。6.3 同步傳輸中是如何提供同步的?答：見第136頁。在發(fā)送方與接收方之間通過外同步或自同步方式保持兩者的時鐘同步，按照時鐘比特提供的比特間隔，對每個比特塊以穩(wěn)定的比特流形式傳輸。塊之間的同步問題則由在每塊增加前同步碼和后同步

24、碼的方法解決。6.4 什么是奇偶校驗比特?答：見第139頁。奇偶校驗比特增加到需要校驗的數據塊末尾，根據數據塊中值1的比特個數來決定該奇偶比特取值1或0，根據是奇校驗和偶校驗，使連同奇偶校驗比特在內的整個數據塊中值1的比特數為奇數或偶數。這里附加一點常識，對每個字符采用奇偶校驗時，是利用7單位ASCII碼(即IRA編碼)只占用了字符低7位的特點，將每個字符的最高位用作奇偶校驗比特，因為按照規(guī)定奇偶校驗比特增加到需要校驗的數據塊末尾，因此，字符傳輸時是先低位后高位。為什么校驗比特要放在末尾呢 如果放在數據快前面，接收方最先收到校驗比特，需要先將其存放起來，然后對后續(xù)收到的數據進行校驗，生成信的校

25、驗比特，再與存放起來的原校驗比特進行比較。因此，放在末尾不需要先保存校驗比特，先利用收到的數據比特生成新的校驗比特，直接與后收到的原校驗比特進行比較，這樣實現起來效率更高。6.5 什么是CRC?答：見第139頁。循環(huán)冗余檢驗碼(CRC)有這樣一種特性：其碼集內的任一個碼字，進行循環(huán)移位后，仍然是該碼集中的碼字，因此而取名循環(huán)碼。冗余是檢錯和糾錯編碼的關鍵，CRC是在k比特原始碼字上增加r個冗余比特從而生成長度為n=k+r個比特且具有檢錯能力的新碼字。該r=n-k個比特稱為幀檢驗序列(FCS)，具體來說是由發(fā)送器將k比特原始碼字左移r比特然后用精心選擇的生成多項式(實際上是一個r+1比特長的二進

26、制序列)去除所得到的余數。6.6 你為什么認為CRC比奇偶校驗能夠檢查出更多的差錯?答：閱讀第145到148頁。實際上是一個碼距大小的問題，冗余比特序列越長，碼距越大，檢錯和糾錯的能力越強。奇偶校驗比特只為每個數據塊增加一個比特，而CRC增加的冗余比特無疑要多不少，因此能檢查出更多的差錯。6.7 列出可以描述CRC算法的三種不同方式。答：閱讀第139到144頁。CRC算法的三種等價的實現方式分別是：模2除法運算，多項式除法，數字邏輯除法電路。6.8 有沒有可能設計一種ECC，它能夠糾正某些雙比特差錯，但不能糾正所有的雙比特差錯,為什么?答：許多教材都會提到二維奇偶校驗碼(水平垂直奇偶校驗，檢錯

27、糾錯原理請自行到網絡上搜尋)。它能檢測出所有3比特或3比特以下的錯誤，包括糾正奇數個錯和發(fā)現部分偶數個錯，即部分偶數個錯不能測出。也就是說，盡管能糾錯，但只能糾單比特，不能糾雙比特錯，不符合題意。那么有沒有能糾雙比特錯的糾錯碼(ECC)呢?有。根據教材第148頁上關于糾錯編碼的最小漢明距離與檢錯糾錯能力之間關系的描述，知道一種編碼的校驗和糾錯能力取決于它的海明距離(碼距)。為檢測出t比特錯，需要使用最小碼距t+1的編碼；因為t個單比特錯決不可能將一個有效的碼字轉變成另一個有效的碼字。當接收方看到無效的碼字，它就能明白發(fā)生了傳輸錯誤。同樣，為了糾正t比特錯，必須使用最小碼距為2t+1的編碼，這是

28、因為有效碼字的距離遠到即使發(fā)生t個變化，這個發(fā)生了變化的碼字仍然比其它碼字都接近原始碼字，因此可以將該變化了的碼字按認定的原始碼字進行糾正。作為糾錯碼的一個簡單例子，考慮如下只有4個有效碼字的編碼： 0000000000，0000011111，1111100000和1111111111.每個碼字都有五個比特不同，即該編碼的所有的碼距均為5，根據前面的結論，它能糾正雙比特錯(因為2t+1=5，所以t=2)。比如碼字0000000111到達后，接收方知道這是一個不合法的碼字，說明原始碼字中的某些比特發(fā)生了變化，如果限定只能糾正雙比特錯，則認為原始碼字是0000011111，其中兩個比特由1變成了0

29、；如果允許糾正三個比特錯，該0000000111也有可能是0000000000中的三個0變成了1；那么到底將它糾正為0000011111呢還是糾正為0000000000 所以這只能是一個能糾正雙比特的ECC碼。上面的例子是一個能糾正所有雙比特錯的編碼。能否只允許糾正某些雙比特錯但不能糾正所有雙比特錯，如果選用最小碼距2t，可以做到這一點。仍選用上例，有效碼字在0000000000，0000011111，1111100000和1111111111基礎上增加1010101010.它與其它四個碼字的最大碼距為6，最小碼距為4，當接收到0000000111，肯定仍糾正為0000011111.如果收到1

30、111101010，則可能是1010101010從左數第二個比特和第四個比特由0變成1，是雙比特錯；也可能是由1111100000從右數第二個比特和第四個比特由0變成1，也是雙比特錯；究竟原始碼字是什么，就無法糾錯了。由此得知設計題目所要求的ECC碼是可能的，條件是糾正部分t比特錯的最小碼距為2t。6.9 在(n，k)分組糾錯碼中，n和k分別代表什么?答：見第147頁。(n，k)分組糾錯碼中，k代表重現在合法碼字中的k個原始數據比特，n代表包含原始數據比特以及附加(n-k)個檢驗比特形成的n比特碼字。 6.10 DEC是什么 它的功能是什么?答：見第151頁。DCE和DTE都是與傳統(tǒng)數據通信網

31、絡相關的術語。DCE是數據線路端接設備(Data Circuit-terminating Equipment)的英文縮寫，有時DCE又稱為數據通信設備(Data Communication Equipment)。DTE則是指完成數據處理的網絡端系統(tǒng)，稱為數據終端設備 (Data Terminal Equipment)。DEC負責與網絡的連接并幫助DTE通過網絡與遠端的另一個DTE交換數據。也可以將DCE看成是DTE接入網絡的設備。使用Circuit-terminating(電路端接，也可譯成電路終結)很形象，比如，兩個端系統(tǒng)通過通信網絡建立起一條電路(或虛電路)，該電路逐眺連接網絡中間節(jié)點直到

32、到兩端的DCE就終結了，所以，從網絡的角度看，DCE實際上是網絡的端節(jié)點。從端系統(tǒng)一側看，DCE是DTE的通信裝置(包含收發(fā)器)，調制解調器(包括撥號Modem，ADSL Modem和Cable Modem)就是一種DCE裝置。局域網的網卡也是這樣一種裝置。第7章7.1 列出并簡單定義經由數據鏈路的有效通信需要什么?答：見第163頁。(1)幀同步：能辨別每幀的開始和結束；(2)流量控制：發(fā)送幀的速度不能超越接收站點接納能力，即不能導致接收緩存溢出；(3)差錯控制：傳輸中的差錯必須被糾正；(4)尋址：在多點直接連接鏈路上要能夠識別幀的發(fā)送站點和接收站點；(5)能夠從傳輸的數據中區(qū)分用戶信息和控制

33、信息；(6)鏈路管理：數據交換的初始化，維護和終止以及站點之間的協(xié)同。其中，初始化工作涉及以下方面，(1)站點類型：主站，從站，混合站。 (2)鏈路設置：鏈路接入的站點為主從關系(主站或從站)時，通常設置為非平衡鏈路；主從關系也能設置成對稱鏈路，即主從關系可以在站點間互換；對等關系(混合站)時設置為平衡鏈路。(3)媒體接入控制方式：點對點鏈路為詢問/確認方式；多點鏈路采用輪詢/選擇。(4)數據傳送方式：非平衡鏈路使用的正常響應方式和異步響應方式；平衡鏈路使用的異步平衡方式。7.2 給出流量控制的定義。答：見第164頁。發(fā)送實體發(fā)送數據的速度不能超出接收實體接納數據的能力，以保證接收緩存不出現溢

34、出。7.3 描述停止等待流量控制。答：閱讀第164到166頁。發(fā)送方每次發(fā)送一幀后處于停止等待狀態(tài)，待接收方收到并保證正確接受后返回給發(fā)送方一個確認幀，發(fā)送方收到確認幀，然后再接著發(fā)送下一幀。當發(fā)送的幀丟失或出錯，接收方將不會返回確認幀，發(fā)送方等待超過約定的時間，即認為發(fā)送出現問題，便重發(fā)該數據幀。對出錯幀的處理可以采用另一種實現方案：正確接受返回肯定確認幀，檢測出差錯返回否定確認幀，丟失幀仍利用超時重傳機制。7.4 將很長的數據傳輸分解成多個幀的原因是什么?答：便于實現流量控制和差錯控制。因為太長的幀，還沒接收完，接收緩沖就溢出了，無法進行流量控制；對于差錯控制而言，如不分解，出現差錯將重傳

35、整個數據塊，如果分解為多幀，出錯時僅需重傳差錯所在的該幀即可，從而提高了數據傳輸的有效性。7.5 請描述滑動窗口流量控制。答：閱讀第166到168頁。對發(fā)送緩存和接收緩存都設置相同大小的一個容納預定數量幀的窗口，每次最多可發(fā)窗口尺寸限定的幀數，接收方可以進行累積確認。由此提高了傳輸效率。7.6 與停止等待流量控制相比，滑動窗口流量控制的優(yōu)勢是什么?答：正如7.5的答案，停止等待流量控制一次發(fā)送一幀，而滑動窗口流量控制一次可傳送多幀。而且，前者需收到確認后才能發(fā)送下一幀，而后者即使沒收到確認，只要發(fā)送的幀數未超過窗口大小，仍可繼續(xù)發(fā)送，收到確認的幀后，又可從確認之幀的后一幀起連續(xù)發(fā)送窗口規(guī)定的幀

36、數。7.7 什么是捎帶?答：見第168頁。捎帶確認方式適用于雙向數據傳輸的場合，當接收到對方的若干幀后，如正好要發(fā)送數據給對方，就將確認幀與數據幀合二而一，即把確認標記(通常是盼望的下一幀序號)寫入待發(fā)數據幀相應控制字段中，使對方在接收數據的同時收到確認信息。7.8 給出差錯控制的定義。答：見第169頁。用于檢測并糾正數據幀在傳輸過程中出現的差錯。實現這樣功能的機制就是差錯控制。7.9 列出鏈路控制協(xié)議中的差錯控制一般都由哪些組成?答：此題的理解也有三種理解。第一種理解是出現在各種鏈路控制協(xié)議中的差錯控制技術種類。見第169頁和第145頁。差錯控制機制主要有三類：(1)具有自動糾錯能力的前向糾

37、錯(FEC)；(2)自動重傳請求(ARQ)，包括基于停止等待流量控制機制的停止等待ARQ，基于滑動窗口流量控制機制的回退N幀ARQ和選擇拒絕ARQ。(3)混合糾錯(HEC)，是FEC和ARQ的結合，能糾之錯使用FEC，不能自糾就使用ARQ。第二種理解就是指鏈路控制協(xié)議中包含哪些實現差錯控制的成分，只能舉例說明，見第174頁。HDLC鏈路控制協(xié)議中，多項成分都是流量控制與差錯控制共用的，監(jiān)控幀的監(jiān)控字段S，監(jiān)控幀和信息幀中的發(fā)送和接收序號字段N(S)，N(R)，輪詢/結束比特，以及HDLC幀中的幀檢驗序列FCS應該都屬于差錯控制相關的部分。 第三種理解我認為可能才是作者的真實意圖。這種理解見第1

38、69頁。最常用的差錯控制的基礎由以下部分組成：(1)差錯檢測；(2)肯定確認；(3)超時后重傳；(4)否認與重傳。這些機制都歸結為ARQ。7.10 請描述自動重傳請求(ARQ)。答：見第169頁。接收方利用幀的FCS對于接收到的幀進行差錯檢測；接收方未檢測到錯就給予發(fā)送方肯定確認；如果檢測到錯就給予發(fā)送方否定確認，發(fā)送方則重傳出錯的幀；如果幀丟失(無論是數據幀還是肯定/否定確認幀)，發(fā)送方直至超時仍未接收到確認幀，就要重傳未被確認的幀。7.11 列出并簡單定義三種ARQ。答：閱讀第169到173頁。三種ARQ分別是基于停止等待流量控制機制的停止等待ARQ，基于滑動窗口流量控制機制的回退N幀AR

39、Q和選擇拒絕ARQ。第一種ARQ中，發(fā)送方每次發(fā)送一幀，其余過程如7.10題所述。第二種ARQ是發(fā)現出錯時，從出錯的幀之后所有接收緩沖中的幀全部清除，且都要重傳，因此效果是將窗口指針回退N幀。第三種ARQ是發(fā)現出錯的幀后，只需要重傳出錯的幀，其它后續(xù)幀仍放在接收緩存中，待重傳的幀到達后按序插入其在緩存中的正確位置，再行交付。 7.12 HDLC支持的站點類型有哪些 請分別描述。 答：見第173頁。(1)主站：具有鏈路控制權，可直接控制從站以及與從站之間的鏈路進行操作；(2)從站：需在主站控制下操作；(3)混合站(復合站)：具有平等關系(混合了主站與從站的特點)的站點。主站和從站之間的鏈路通常設

40、置為非平衡鏈路，也能設置成對稱鏈路，即主從關系可以在站點間互換；混合站之間的鏈路設置為平衡鏈路。7.13 HDLC支持的發(fā)送方式有哪些 請分別描述。答：見第173頁。(1)正常響應方式：使用非平衡設置，主站能夠初始化從站的數據傳送，而從站只能通過響應主站的命令來傳輸數據；(2)異步響應方式：使用非平衡設置，主站對線路全權負責，但從站也能夠初始化自己的數據傳送；(3)異步平衡方式：使用平衡設置，兩個混合站都可初始化數據傳輸，不必對方事先授權。7.14 HDLC幀的標志字段的目的是什么?答：見第174頁。在幀的兩端起定界作用。在連續(xù)的幀之間的標志字段代表上一幀的結束，頁標志著下一幀的開始。 7.1

41、5 請給出數據透明性的定義。答：見第175頁。這里數據透明性是特指的。由鏈路控制協(xié)議通過比特填充方法來消除數據與標志字段的01111110模式的沖突，由此使用戶數據不必考慮標志字段的存在，可以將任意比特序列插入到幀中，這種使用戶不必了解協(xié)議內部對數據處理詳情的特性就稱為數據透明性。7.16 HDLC支持的三種幀類型是什么 請分別描述。答：見第174頁。一類是信息幀，傳送用戶數據并進行捎帶確認；監(jiān)控幀是專門的確認幀，其中的監(jiān)控字段起著差錯控制(使用否定確認，包括回退N幀ARQ的REJ和選擇拒絕ARQ的SRET指示)和流量控制(肯定確認，包括緩沖空余的RR和緩沖將滿的RNR指示)的作用；第三類稱為

42、無編號幀，即此幀不包含幀的序號(前兩類幀皆包含發(fā)送幀和接收幀的序號)，該類幀用于初始化數據傳送，拆除邏輯連接，差錯恢復，鏈路規(guī)程(媒體接入控制)等用途。第8章8.1 為什么復用的性價比高?答：閱讀第189到190頁。(1)利用信號正交分割的理論將一條物理媒體劃分為若干邏輯信道，比為每路通信各拉一條線路要經濟得多；(2)多路傳輸共享一條物理媒體可以提高線路利用率。8.2 如何通過使用頻分復用避免干擾?答：閱讀第190到193頁。此題的理解有歧義，有三種理解。前兩種理解和問題字面相同，第一種理解是，在一條不分割頻帶的線路上，要實現全雙工通信可以使用回聲抵消技術，但雙向信號間肯定有干擾，采用頻分復用

43、后各方向各使用一個互不重疊的頻帶，即可避免干擾。第二種理解是相對于時分復用而言，時分復用是基帶傳送，各路信號都將占據整個信道頻帶，各路信號是通過時間分割來實現輪流傳送的，因此各路信號必須等待屬于自己的時隙到來，因此各路信號是受到相互制約的。第三種理解和字問題面意思有差異，是指頻分復用中如何避免信道間干擾，方法就是信道(也稱為頻道，和頻分復用相關的波分復用中按波長分割的信道可稱為波道)間留出防護隔離頻帶。8.3 什么是回聲抵消?答：教材上并沒給出定義，參見第211頁和圖8.17(b)。回聲抵消技術是，線路兩端收發(fā)器使用相同頻帶支持發(fā)送信道和接收信道，一邊發(fā)信號，一邊收信號，接收到信號中肯定混合了

44、自己發(fā)出的信號成分，我們將這部分發(fā)送信號成分稱為回聲，只要從收到的信號中扣減去這部分回聲就可以得到對方發(fā)來的信號，該過程因此稱為回聲抵消。 8.4 給出用戶線中上行流何下行流的定義。答：見第210頁。由用戶設備經DSL接入到電信公司的信道傳送的數據(現在通稱為通信服務商，網絡服務商，ISP因特網服務商)，由電信公司經營的網絡中各其他站點經接入的中心局服務器傳回用戶的數據稱為下行流。(直接用教材上的定義更簡潔，但陳舊些。)8.5 請解釋同步時分復用(TDM)是如何工作的?答：閱讀第195到197頁。為每路數字信號分配一個時隙(每路信號的時隙在每個復用幀中的位置固定)而不管該路是否空載，在一條傳輸

45、通路(一條線路或一個頻道)上按時間上交錯傳輸每路信號的一部分，這種交織可以按比特，也可以按字節(jié)或更大的數據塊(幀)。 8.6 為什么統(tǒng)計時分復用與同步時分復用相比較效率更高 ?答：閱讀第203到205頁。為每路數字信號按需分配時隙，即使分配了時隙，每路信號的時隙在每個復用幀中的位置是動態(tài)變化的。為了標識某個時隙究竟攜載的是哪一路信號，因此需要在時隙中增加地址標識，還有可能使用長度字段支持變長數據傳送。正因為是按需分配，無數據傳送需求就不必分配時隙，可以讓給其它路信號傳送，由此減輕了空載情況，效率得以提高。8.7 參照表8.3指出北美和國際的TDM載頻標準有哪些主要的區(qū)別 ?答：見表8.3，并閱

46、讀第199到203頁。北美和國際的TDM載頻標準兩者之間的主要區(qū)別有二，一是各級中復接成上一級的路數有差異，二是其一次群(基群)速率的差別主要在于幀的同步結構不同。由這兩點原因造成了各級支持的速率不同。 8.8 參照圖8.14指出緩存大小和線路利用率的之間的關系。 答：見圖8.14(a)，閱讀第205到208頁。緩存平均大小只取決于線路利用率，線路利用率越高，復用線路處理就越繁忙，每個源的時延就越大，因此需要的緩存就越大。圖8.14(b)說明了緩存大小與復用線路容量無太大關系。因為復用線路容量能夠處理的源數目越大，說明其處理能力越強(速率越快)，則每個源所需的緩存空間就越小。第207頁所舉的兩種情況印證了這一點。 第10章10.1 為什么每對站點之間有一條以上的可能路徑會很有用?答：答案就在第239頁規(guī)則的第3條：人們總是希望每兩個站點之間存在多條穿過網絡的可能通路，這樣做可以提高網絡的可靠性。即是說，如果當某條路徑發(fā)生故障或擁塞時，有其它通路可以使數據即時地到達目的站。此外，多條路徑還能使網絡能夠保持負載均衡，避免局部