1、计算机网络（物理层）模拟试卷 5 及答案与解析一、单项选择题1 下列电缆在安装时费用大的是( )。（A）光纤（B）非屏蔽双绞线（C）屏蔽双绞线（D）粗同轴电缆2 使用网络时，通信网络之间传输的介质，不可用( )。（A）双绞线（B）无线电波（C）光缆（D）光纤3 在多路复用技术中，FDM 是( )。（A）频分多路复用（B）波分多路复用（C）时分多路复用（D）线分多路复用4 在电缆中屏蔽的好处是( )。（A）减少信号衰减（B）减少电磁干扰辐射（C）减少物理损坏（D）减少电缆的阻抗5 在网络中，将语音与计算机产生的数字、文字、图形与图像同时传输，将语音信号数字化的技术是( ) 。（A）QAM 调制（
2、B） PCM 编码（C） Manchester 编码（D）FSK 调制6 ( )是实现数字信号和模拟信号转换的设备。（A）网卡（B）调制解调器（C）网络线（D）都不是7 光纤通信中，按使用波长的不同可分为单模光纤通信方式和多模光纤通信方式，下列说法中正确的是( ) 。（A）用于 LAN 范围的 FDDI 多采用单模光纤通信，用于 WAN 范围的 FDDI 多采用多模光纤通信（B）用于 LAN 范围的 FDDI 多采用多模光纤通信，用于 WAN 范围的 FDDI 多采用单模光纤通信（C）用于 LAN 范围的 FDDI 和 WAN 范围的 FDDI 多采用多模光纤通信（D）用于 LAN 范围的 F
3、DDI 和 WAN 范围的 FDDI 多采用单模光纤通信8 以下选项中，属于虚电路操作特点的是( )。（A）每个分组自身携带有足够的信息，它的传送是自寻址的（B）在整个传送过程中不需建立虚电路（C）使所有分组按顺序到达目的系统（D）网络节点要为每个分组做出路由选择二、填空题9 从双方信息交互的方式来看，通信有以下 3 个基本方式：( )通信、( )通信和( )通信。10 常用的传输介质有( )、( ) 、( )和( )。11 物理层的任务就是透明地传送( )。12 ( )特性说明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。13 ( )通信，即通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送。14 (
4、 )信号是将基带进行调制后形成的频分复用模拟信号。15 模拟信号传输的基础是载波，载波具有 3 个要素，即( )、( )和( )。数字数据可以针对载波的不同要素或它们的组合进行调制有 3 种基本的数字调制形式，即( )、( ) 和( ) 。16 X25 协议的分组级相当于 OSI 参考模型中的( )层，其主要功能是向主机提供多信道的( ) 服务。17 模拟信号传输的基础是载波，载波有三大要素，即( )、( )和( )18 ADSL 即( )，采用非对称传输技术使用户的上下行速率不同，ADSL 能够向终端用户提供高达( ) 的下行传榆速率和( ) 的上行传输速率，比传统的 288K 模拟调制解调
5、器快将近 200 倍。三、简答题19 双绞线、同轴电缆、光缆、无线传输介质各有什么特性?如何选择?20 RS232C 接口是如何进行数据传输的?21 若 10Mbs 的 CSMACD 局域网的节点最大距离为 25km ，信号在媒体中的传播速度为 2108ms 。求该网的最短帧长。22 常用的传输介质有哪凡种?各有何特点?23 对于带宽为 3kHz、信噪比为 20dB 的信道，当其用于发送二进制信号时，它的最大数据传输率是多少?24 一个每毫秒采样一次的 4kHz 无噪声信道的最大数据传输率是多少?25 简述 DTE 和 I)EE 的概念。26 物理层要解决什么问题?物理层的主要特点是什么?27
6、 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、数字信号、数字数据、码元、单工通信、半双工通信、全双工通信、基带信号、带通信号。28 假定某信道受奈氏准刘限制的最高码元速率为 2000 码元s。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(bs)?29 常用的传输媒体有哪几种?各有何特点?30 为什么要使用信道复用技术?常用的信道复用技术有哪些?31 共有 4 个站进行码分多址 CDMA 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+1-1C：(-1+1-1+1+1+1-1-1
7、)D：(-1+1-1-1-1-1+1-1现收到这样的码片序列：(-1+1-3+1-1-3+1+1)。问哪个站发送数据了?发送数据的站发送的是 1 还是 0?32 什么是 EPON 和 GPON?(为新增加的题)计算机网络（物理层）模拟试卷 5 答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 A【知识模块】 物理层2 【正确答案】 D【试题解析】 网络传输介质是网络中发送方与接收方之间的物理通路，它对网络的数据通信具有一定的影响。常用的传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤、无线传输介质。【知识模块】 物理层3 【正确答案】 A【知识模块】 物理层4 【正确答案】 B【试题解析】 电缆中传输电子信号，屏蔽的
8、作用在于防止外界的电磁信号干扰电缆中传输的电子信号。【知识模块】 物理层5 【正确答案】 B【试题解析】 PCM(Pulse Code Modulation，又叫脉冲编码调制 )是数字通信的编码方式之一。主要过程是将话音、图像等模拟信号每隔一定时间进行取样，使其离散化，同时将抽样值按分层单位四舍五入取整量化，同时将抽样值按一组二进制码来表示抽样脉冲的幅值。【知识模块】 物理层6 【正确答案】 B【试题解析】 调制解调器，是一种计算机硬件，它能把计算机的数字信号翻译成可沿普通电话线传送的脉冲信号，而这些脉冲信号又可被线路另一端的另一个调制解调器接收，并译成计算机可懂的语言。这一简单过程完成了两台
9、计算机间的通信。【知识模块】 物理层7 【正确答案】 B【知识模块】 物理层8 【正确答案】 C【试题解析】 虚电路通信与电路交换类似，两者都是面向连接的，即数据按照正确的顺序发送，并且在连接建立阶段都需要额外开销。【知识模块】 物理层二、填空题9 【正确答案】 单工，半双工，全双工【知识模块】 物理层10 【正确答案】 双绞线，同轴电缆，光纤，无线【知识模块】 物理层11 【正确答案】 比特流【知识模块】 物理层12 【正确答案】 功能【知识模块】 物理层13 【正确答案】 半双工【知识模块】 物理层14 【正确答案】 频带【知识模块】 物理层15 【正确答案】 幅度，频率，相位，移幅键控法
10、 ASK，移频键控法 FSK，移相键控法 PSK【知识模块】 物理层16 【正确答案】 网络，虚电路【知识模块】 物理层17 【正确答案】 幅度，频率，相位【知识模块】 物理层18 【正确答案】 非对称数字环路，8Mbps，1Mbps【知识模块】 物理层三、简答题19 【正确答案】 传输介质的特性主要有传输速率(和带宽有关)、传输距离(和衰减有关)、抗干扰能力以及安装的难易和费用的高低等几项，选择时要根据实际使用场合，综合上述因素进行考虑。如要求传输速率高，可选用电缆；要求价钱便宜，可选用双绞线；要求在不适宜铺设电缆的场合通信，可选用无线传输等。下述的特性比较可以总结出每种传输介质的特点，便于
11、在实际中选择使用。典型的传输速率：光缆 100Mbs，同轴电缆 10Mb，s，屏蔽双绞线 16Mbs ，双绞线 10Mbs ，无线介质小于 10Mbs。传输距离：光缆几千米，同轴粗缆 500 米，同轴细缆 185米，双绞线 100 米，无线介质可达几千米。抗干扰能力：有线介质中光缆抗干扰能力最好，非屏蔽双绞线最差。无线传输介质受外界影响较大，一般抗干扰能力较差。安装：光缆安装最困难，非屏蔽双绞线安装最简单。费用：对有线传输介质，其费用的高低依次为光缆、粗同轴电缆、屏蔽双绞线、细同轴电缆、非屏蔽双绞线。无线传输介质中，卫星传输最昂贵。【知识模块】 物理层20 【正确答案】 RS232C 的工作过
12、程在各条控制线的有序的“ON”( 逻辑“0”)和“OFF”(逻辑“1”)状态的配合下进行。在 I)TEDCE 连接情况下，只有当电路 CD和电路 CC 均为 “ON”状态时，才具备操作的基本条件。若 DTE 要发送数据，则首先将电路 CA 置为“ON”状态，等待电路 CB 应答信号为“ON”状态，才能在电路BA 上发送数据。若 DTE 要接收数据，则电路 CF 必须为“ON” 状态，才能在电路BB 上接收数据。因此在异步传输时，RS 232C 使用电路 CA、电路 CB、电路CC、电路 CD、电路 CE 这 5 个基本控制电路及一些附加电路(如地线、数据线、振铃指示等)。而只同步传输时，由于涉
13、及同步时钟，RS232C 在异步传输时所需接口电路的基础上，还需增加 DCE 产生并供给 DTE 使用的定时信号，即需增加电路 DB 和DD。【知识模块】 物理层21 【正确答案】 最短帧长=2(2510 3m210 8ms)1010 6bs=250bit 。【知识模块】 物理层22 【正确答案】 有线传输介质主要有双绞线、同轴电缆和光缆等，无线传输介质主要包括无线电波、地面微波、卫星微波、红外线。【知识模块】 物理层23 【正确答案】 按 Shannon 定理：在信噪比为 20dB 的信道上，信道最大容量为：C=Wlog2(1+SN) 已知信噪比电平为 20dB，则信噪功率比 SN=100
14、C=3000log2(1+100)=3000666=1998Kbs 而奈氏极限值是 6Kbs，显然，瓶颈是奈氏极限，所以，最大传输速率是 6Kbs。【知识模块】 物理层24 【正确答案】 不管采样速率如何，一个无噪声信道都可以运载任意数量的信息，因为每个采样值都可以发送大量数据。事实上，对于 4kHz 的信道，以高于 8000次s 的速率来采样是没有意义的。因为本题中每毫秒采样一次，则采样频率为1000 次s，若每个采样点的值用 4bit 编码，则速率是 4Kbs，若每个采样点的值用 16bit 编码，则速率可达 16Kbs。【知识模块】 物理层25 【正确答案】 DTE ： (Data Te
15、rminal Equipment，数据终端设备)是泛指智能终端(各类计算机系统、服务器)或简单终端设备(如打印机)，内含数据通信(或传输)控制单元，其又称为计算机系统。DCE：(Data Circuit Teminating Equipment数据电路终接设备)是指用于处理网络通信的设备。【知识模块】 物理层26 【正确答案】 (1)物理层要主要解决以下问题：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，而专注于完成本层的协议与服务。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
16、，物理层应解决物理连接的建立、维持和释放问题。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：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。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。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。【知识模块】 物理层27 【正确答案】 数据：是运送信息的实体。信号：是数据的电气的或电磁的表现。模拟数据：运送信息的模
17、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。如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
18、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)。【知识模块】 物理层28 【正确答案】 数据传输速率=Blog 2L=80000bs【知识模块】 物理层29 【正确答案】 常见的传输媒体有以下几种：(1)双绞线双绞线分屏蔽双绞线和无屏蔽双绞线。由两根相互绝缘的导线组成。可以传输模拟信号，也可以传输数字信号，有效带宽达 250kHz，通常距离一般为几到十几公里。导线越粗其通信距离越远。在数字传输时，若传输速率为每秒几兆比特，则传输距离可达几公里。一般用作电话线传输声音信号。虽然双绞线容易受到外部高频电磁波的干扰，误码率高，但因为其价格便宜，且安装
19、方便，既适于点到点连接，又可用于多点连接，故仍被广泛应用。(2)同轴电缆同轴电缆分基带同轴电缆和宽带同轴电缆，其结构是在一个包有绝缘的实心导线外，再套上一层外面也有一层绝缘的空心圆形导线。由于其高带宽(高达 300400Hz)、低误码率、性能价格比高，所以用作 LAN 中。同轴电缆的最大传输距离随电缆型号和传输信号的不同而不同，由于易受低频干扰，在使用时多将信号调制在高频载波上。(3)光导纤维光导纤维以光纤维载体，利用光的全反向原理传播光信号。其优点是：直径小、质量轻；传播频带宽、通信容量大；抗雷电和电磁干扰性能好；无串音干扰、保密性好、误码率低。但光电接口的价格较昂贵。光纤被广泛用于电信系统
20、铺设主干线。(4)无线电微波通信无线电微波通信分为地面微波接力通信和卫星通信。其主要优点是频率高、频带范围宽、通信信道的容量大；信号所受工业干扰较小、传播质量高、通信比较稳定；不受地理环境的影响，建设投资少、见效快。缺点是：地面微波接力通信在空间是直线传播，传输距离受到限制，一般只有 50km，隐蔽性和保密性较差；卫星通信虽然通信距离远且通信费用与通信距离无关，但传播时延较大，技术较复杂，价格较贵。【知识模块】 物理层30 【正确答案】 信道复用的目的是让不同的计算机连接到相同的信道上，以共享信道资源。在一条传输介质上传输多个信号，提高线路的利用率，降低网络的成本。这种共享技术就是多路复用技术
21、。频分复用(Freq uency Division Multiplexing，FDM)就是将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带(或称子信道)，每一个子信道传输一路信号。频分复用要求总频率宽度大于各个子信道频率之和，同时为了保证各子信道中所传输的信号互不干扰。应在各子信道之间设立隔离带，这样就保证了各路信号互不干扰(条件之一)。频分复用技术的特点是所有子信道传输的信号以并行的方式工作，每一路信号传输时可不考虑传输时延，因而频分复用技术取得了非常广泛的应用。时分复用(Time Division Multiplexing，TDM)就是将提供给整个信道传输信息的时间划分成若干时间片(简称时隙)，并
22、将这些时隙分配给每一个信号源使用，每一路信号在自己的时隙内独占信道进行数据传输。时分复用技术的特点是时隙事先规划分配好且固定不变，所以有时也叫同步时分复用。其优点是时隙分配固定，便于调节控制，适于数字信息的传输；缺点是当某信号源没有数据传输时，它所对应的信道会出现空闲，而其他繁忙的信道无法占用这个空闲的信道，因此会降低线路的利用率。时分复用技术与频分复用技术一样，有着非常广泛的应用，电话就是其中最经典的例子。此外，时分复用技术在广电也同样取得了广泛的应用，如 SDH、ATM、IP 和 HFC 网络中 CM 与 CMTS 的通信都是利用了时分复用技术。【知识模块】 物理层31 【正确答案】 S
23、A=(+1-1+3+1-1+3+1+1)8=1，A 发送 1SB=(+1-1-3-1-1-3+1-1) 8=-1 ，B 发送 0SC=(+l+1+3+1-1-3-1-1)8=0 ，C 无发送SD=(+1+1+3-1+1+3+1-1)8=1 ，D 发送 1。【知识模块】 物理层32 【正确答案】 无线光网络 PON 的种类很多，但最流行的有以下两种：一种是以太网无源光网络 EPON(Ethernet PON)，已在 2004 年 6 月形成了 IEEE 的标准8023ah。在链路层使用以太网协议，利用 PON 的拓扑结构实现了以太网的接入。EPON 的优点是：与现有以太网的兼容性好，并且成本很低，扩展性强，管理方便。另一种是吉比特无源光网络 GPON(Gigabit PON)，其标准是 ITU 在 2003 年 1 月批准的 ITUTG984。GPON 采用通用封装方法 GEM(Generic Encapsulation Method)，可承载多业务，对各种业务类型都能够提供服务质量保证，是很有潜力的宽带光纤接入技术。【知识模块】 物理层
