习题2
一、选择题
1.下列哪一项最好地描述了模拟信号? a.用图表示像是一个正弦波 h有两个不同的状态 c.以每秒周期数计量 d.b和c e.a和C · 解答:e 2.下列哪一项最好地描述了基带信号? a.通过同一通道传输多重信号 b.信号以其原始的状态传输
c.对通道上的频率范围通常要进行划分 d.b和c 解答:b 3.下列哪一种传输方式被用于计算机内部的数据传输? a.串行 b.并行 c.同步
d.异步 解答:b 4.在串行传输中,所有的数据字符的比特 a.在多根导线上同时传输 b.在同一根导线上同时传输 c.在传输介质上一次传输一位
d.以一组16位的形式在传输介质上传输 解答:C 5.波特率等于 a.每秒传输的比特
b.每秒钟可能发生的信号变化的次数 c.每秒传输的周期数 d.每秒传输的字节数 解答;b 6.假定一条线路每1/16 s采样一次,每个可能的信号变化都运载3bit的信息。问传输速率是每秒多少比特? a.16b/s b.3b/s c.24b/s
d.48b/s 解答:d 7.哪种硬件设备使用移位寄存器执行串行/并行转换? a.数据集中器 b.硬件接口 c.调制解调器 d.多路复用器 解答:b 8.半双工支持哪一种类型的数据流? a.一个方向
b.同时在两个方向上
c.两个方向,但每一时刻仅可以在一个方向上有数据流 解答:C 9.在下列传输介质中,哪一种错误率最低? a.同轴电缆 b.光缆 c.微波 d.双绞线 解答:b
10.多路复用器的主要功能是什么? a.执行数/模转换
b.减少主机的通信处理负荷 c.结合来自两条或更多条线路的传输 d.执行串行/并行转换 解答:c 11.在调制解调器的握手规程中,在可以进行通信之前必须先交换下列哪一组信号? a.信号地,请求发送,响铃指示
b.数据装置就绪,数据终端就绪,检测到载波 c.请求发送,清送,保护地
d.信号质量检测,检测到载波,数据装置就绪 解答:b 12.下列调制解调器测试中的哪一个测试将隔离在本地调制解调器中的故障,而不能够定位其他故障? a.模拟回路测试 b.数字回路测试 c.远程数字回路测试 d.自测试
解答:a
二、填空题
1.将下列描述与调制技术相匹配。一个设备类型可以用一次、多次或根本不用。而对于每一个描述仅有一个正确的设备类型。
设备类型 a.DCE b.DTE c.硬件接口 描述
1.实际地处理和使用数据
2.例子包括调制解调器或数字服务装置 3.处理信号使其与线路规范相一致 4.在处理机和调制解调器之间传送信息 5.例子包括终端和主计算机 解答: 1.b 2.a 3.a 4.C
5.B 2.(a允许信号同时在两个方向上流动的数据传输叫做。
(b允许信号在两个方向上流动但每一时刻仅可以在一个方向上有信号流动的数据
传输叫做。
(c信号仅可以在一个方向上流动的数据传输叫做。 解答: (a全双工通信 (b半双工通信 (c单工通信
3.将下列的描述与调制技术相匹配。每种调制技术可以使用一次、多次或根本不用。某些描述可能对应多种调制技术。
调制技术 a.调幅 b.调频 c.调相 d.正交调幅 描述: 1.用于低速异步传输
2.最快的调制技术,因为它每个波特可以表示4—7位 3.非常容易受到线路噪声干扰,数据通信中很少使用 4.传达定时信息,因此用于同步传输 解答: 1.b,a 2.d 3.a 4.c,d 4.把下列的描述与复用类型相匹配。每种复用类型可以使用一次、多次或根本不用。对应每一个描述仅可以有一个正确的复用类型。
复用类型: a.频分 b.时分.c.统计复用 描述: 1.免除了对调制解调器的需求,因为它使用模拟技术 2.智能多路复用,能够最大限度地使用线路 3.把通道划分成若干个较慢的窄的子信道
4.把固定的时槽分配给每条传输线路,不管它的用户是否有数据要传输
解答: 1.a 2.C 3.a 4.b 5.把下列的描述与硬件设备相匹配。每种硬件设备可以使用一次、多次或根本不用。对应每一个描述仅可以有一个正确的硬件设备。
硬件设备 a.调制解调 b.硬件接口 c.多路复用器 d.数据集中器 描述: 1.减少主计算机的通信处理负担 2.负责把来自DCE的数据传给CPU 3.执行数/模转换
4.使用移位寄存器把数据从并行格式转换成串行格式 5.减少线路数目,结合来自两条或更多条线路的传输 解答:
1.d 2.b 3.a 4.b 5.C 6.根据RS-232-C标准,在传送每一字符或每一比特块之前,DTE都要把电路置成ON 状态,DCE作为响应动作把电路也置成ON状态。而在每一字符或比特块传送结束时,这两个电路都会被关闭。如果在这里发生的握手过程是基于字符的,可以推断,与RS-232-C 相邻的高层采用步协议。如果在这里发生的握手过程是基于比特块的,可以推断,与RS-232-C相邻的高层采用步协议。
解答:根据RS-232-C标准,在传送每一字符或每一比特块之前,DTE都要把RST 电路置成ON状态,DCE作为响应动作把CTS电路也置成ON状态。而在每一字
符或比特块传送结束时,这两个电路都会被关闭。如果在这里发生的握手过程是基
于字符的,可以推断,与RS-232-C相邻的高层采用昱步协议。如果在这里发生的
握手过程是基于比特块的,可以推断,与RS-232-C相邻的高层采用同步协议。7.将下列描述与交换技术相匹配。一种交换技术可以用一次,多次,或根本不用。而对于每一个描述仅有一种正确的交换技术。
交换技术 a.电路交换
b.报文交换 c.分组交换 描述
1.必须在传输数据之前建立铜线通路 2.适用于交互式数据处理的高速交换形式 3.被进行话音通信的电话系统所采用的交换形式 4.在每个中间交换站都要把用户报文存储在磁盘上 5.在时间的任一点上都限制可以传输的数据量 解答: 1.A 2.C 3.A 4.B 5.C 8.普通的电话线路常称做话音级线路,人为设置的截止频率大约在3000Hz。假定比特率等于波特数,8bit信息所对应的时间被看成是信号周期,那么,根据傅里叶分析和有限带宽条件,在一条话音级线路上以2400b/s的速率传输数据信号,其周期T= (ms,一次谐波频率= (Hz,最高谐波次数= 解答:普通的电话线路常称做话音级线路,人为设置的截止频率大约在3000Hz。 假定比特率等于波特数,8bit信息所对应的时间被看成是信号周期,那么,根据傅
里叶分析和有限带宽条件,在一条话音级线路上以2400b/s的速率传输数据信号,其周期T=3.33 (ms ,一次谐波频率= 300(Hz 最高谐波次数=10。
9.仙农关于噪声信道的主要结论是;任何带宽为H(赫兹,信噪比为S/N的信道,其最大数据率为(b/s。电话系统的典型参数是信道带宽为3000Hz,信噪比为30dB,那么不管使用多少信号电平级,也不管采用多大的采样频率,决不能以大于b/s的速率传输数据。实际上,要接近这个仙农极限也是很困难的。在话音级线路上,9600b/s的比特率被认为已经很好了,这是在波特的线路上通过发送每波特位调制的信号达到的。
解答:仙农关于噪声信道的主要结论是:任何带宽为H (赫兹,信噪比为S/N的 信道其最大数据率为Hlog2(1+s/n(b/s。电话系统的典型参数是信道带宽为 3000Hz,信噪比为30dB,那么不管使用多少信号电平级,也不管采用多大的采 样频率,决不能以大于30000b/s的速率传输数据。实际上,要接近这个仙农极限 也是很困难的。在话音级线路上,9600 b/s的比特率被认为已经很好了,这是在 2400波特的线路上通过发送每波特4位调制的信号达到的。 10.RS-232-C是一个典型的物理层协议,根据RS-232-C标准的规定: (1为了表示逻辑1或MARK条件,驱动器必须使用在V和V之间的一个电压。
(2为了表示逻辑0或SPACE条件,驱动器必须使用在V和V之间的一个电压。
(3作为DTE和DCE之间的接口,RS-232-C使用接插件,其中插座用于方,插头用于方。
(4只有当处于ON状态时,DCE才能将DSR置成ON状态。
(5CTS是对RTS的条件,同时DSR是条件情况下的响应。 解答: (1为了表示逻辑1或MARK条件,驱动器必须使用在-5V和-15V之间的一个电压。
(2为了表示逻辑0或SPACE条件,驱动器必须使用在+5V和+15之间的一个电压。
(3作为DTE和DCE之间的接口,RS-232-C使用DB—25接插件,其中插座用于 DCE方,插头用于DTE方。
(4只有当DTE处于ON状态时,DCE才能将DSR置成ON状态。
三、综合应用题
1.使用多个接收缓冲区使得硬件接口可以有更多的时间把信息传送给CPU。试举出具有这种额外时间的两个优点。
解答: (1防止数据溢出 (2允许硬件接口执行简单的错误检查 2.一个无噪声 4kHz 信道每毫秒采样一次.问最大数据速率是多少? 解答:不管采样速率如何,一个无噪声信道都可以运载任意大数量的信息,因为每 个采样都可以发送大量数据.事实上,对于 4kI-Iz 信道,以高于每秒 8kHz 的速率 采样是没有意义的.现在每秒采样 1000 次(每毫秒采样一次,如果每次采样是 16 位,数据速率可达 16kb/s,如果每次采样是 1024 位,则数据速率是 1.024Mb/ s.当然,对于通常的 4kHz 通道,由于受仙农限制的约束,不可能达到这么高的 速率.3.一个用于发送二进制信号的 3kHz 信道,其信噪比为 20dB,可以取得的最大数据速 率是多少? .解答:20=101g100 仙农极限是 3 log2 (1+100=3×6.66=19.98kb/s 奈魁斯特极限是 6kb/s 显然,瓶颈是奈魁斯特极限,最大数据速率是 6kb/s.4.在 50kHz 线路上使用 T1 载波需要多大的信噪比? 解答:为发送 T1 信号,我们需要 Hlog2(1+s/n=1.544×106,H=50000 , s/n=231-1, 101g (231-1≈93(dB 因此,在 50kHz 线路上使用 T1 载波需要 93dB 的信噪比 5.当两束波 180 度异相时,多路
衰减的效应最明显.对于 50km 长的 1GHz 微波链路,要 使衰减最大,则路径的差别需要多大? 解答:1GHz 微波的波长是 30cm.如果一个波比另千个波多行进 15~m,那么它们 到达时将 180 度异相.显然,答案与链路长度是 50km 的事实无关 6.一个简单的电话系统由两个端局和一个长途局连接而成,端局和长途局间由 1MHz 的全 双工主干连接.8h 工作日中, 在平均一部电话使用 4 次, 每次的平均使用时间为 6min.10% 的通话是长途的(即通过长途局.一个端局能支持的最大电话数是多少(假定每条线路 4kHz? 解答:每部电话每小时做 0.5 次通话,每次通话 6min.因此一部电话每小时占用 一条电路 3min,60÷3=20,即 20 部电话可共享一条线路.由于只有 10%的呼叫 是长途,所以 200 部电话占用一条完全时间的长途线路.局间干线复用了 1000000 ÷4000=250 条线路, 每条线路支持 200 部电话,因此,一个端局可以支持的电话 部数为 200×250--50000.7.假定一个区域电话公司有 1000 万个用户,每部电话都通过铜双绞线连接到中心局,这些 双绞线的平均长度是 10km.问本地回路的铜价值多少?假定每束线的直径为 lmm, 铜的密度 为 9.0g/cm3,铜的价格是每千克 3 美元.解答:双绞线的每一条导线的截面积是,丌(1÷22=0.25 丌 mm2,每根双绞线 的两条导线在 10km 长的情况下体积是 0.25 丌×(10-32 ×10×1000×2=0.5 丌×10-2 m3,即约为 15708cm~.由于铜的 密度等于 9.0g/cm3,每个本地回路的质量为 9×15708=141372g,约 为 141k g.这样,电话公司拥有的本地回路的总质量等于 141×1000×104≈1.4×109 k g.由 于每千克铜的价格是 3 美元,所以总的价值等于 3×1.4×109=4.2×109 美元.8.为什么把 PCM 采样时间设置成 125s? 解答:125s 的采样时间对应于每秒 8000 次采样.一个典型的电话通道是 4kHz.根据奈魁斯特定理,为获取在一个 4kHz 通道中的全部信息需要每秒 8000 次的采 样频率.9.T1 线路的开销比例有多大?即 1.544Mb/s 中有多少比例没有投递给端点用户? 解答:T1 载波处理复用在一起的 24 条话音信道.24 条信道轮流将其采样的 8 位 数字插入输出串,其中 7 位是用户数据,1 位是控制信号.1 帧包含 24×8=192bit 和一个附加的帧位(用于帧同步,这样总的数据率是 193bit/125s=1.544Mb/s.由 于在一个帧中,端点用户使用 193 位中的 168(=7×24位,开销占 25(=193—168 位,因此开销比例等于 25÷193≈13%.10.有 3 个分组交换网,每个都有/,个结点.第 1 个网络是星形拓扑,有 1 个中央交 换机;第 2 个是(双向环;第 3 个是完全互连,每个结点到每 1 个其他结点都
有连线.那么按跳段数计算的最好的,平均的和最坏情形的传输通路是什么样子的? 解答:星型:最好是 2,平均是 2,最坏是 2.环型;最好是 1,平均是 n/4,最坏是 n/2.完全互连:最好是 1,平均是 1,最坏是 1 11.如果 RAM 的访问时间是 50ns,那么时分交换机可以处理多少条线路? (假定一个帧的 时间是 125s 解答:如果交换机有 n 条线路,那么交换每一帧都要写和读 RAM 各一次,需花时 间 100ns,即 0.1s.事实上,在时分交换机中,n 条输入线路被顺序扫描,以建 立有 n 个时槽的一个输入帧.每个时槽 kbit, 例如, 对于 T1 交换机, 每个时槽 8bit, 每秒处理 8000 帧.当有输入帧要处理时,每个时槽七陆都要被写到 RAM 缓存中.这是按顺序写的,因此缓存中的第ⅰ项包含时槽ⅰ.当输入帧中的所有时槽都已 被存到缓存中后,交换机把这些项重新读出来以组建输出 12.时分交换必然会在每个交换级都引入一个最小时延吗?如果是,是多少? 解答:是的.因为整个帧必须被存储之后才可以发送,接收完最后一个时槽,才能 够发送第一个时槽.因此,延迟等于 1 个帧时,对于 T1,这个延迟是 125s.13.在划分成六边形单元的一个典型的蜂窝电话系统中,禁止在邻接单元内重用一个频带.如果总共有 840 个频率,那么在一个给定的单元里可以使用多少个频率? 解答:在蜂窝电话系统图中,可以看到每个单元有 6 个邻接单元.因此,在所观察 的单元中使用 n 个频率,在每个邻接单元中也使用 n 个频率,它们总共使用 7n 个 频率.这样,在每个单元中可以使用总频率数的 1/7.现在总频率数是 840,所以 在每个单元中可以使用的频率数是 840×1/7=120 因此,在一个给定的单元里可以使用 120 个频率.
