① 数据与计算机通信（第九版）求课后习题。复习题答案 邮箱a397114633@qq.com 谢谢 有追加
第二章 协议体系结构，TCP/IP和基于因特网的应用程序
1. 网络接入层的主要功能是什么
网络接入层关心的是计算机与所连网络之间的数据交换。发主计算机必须向网络提供目的计算机的地址，这样网络才能够为数据选路以到达相应的终点。发方计算机可能需要调用某些由网络提供的特殊服务，如优先级等网络接入层使用什么样的软件取决于所用网络的类型。
2. 运输层完成什么功能
在端点之间传送数据。可能会提供差错控制、流量控制、拥塞控制、可靠的交付
3. 什么是协议
网络协议的定义：为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。例如，网络中一个微机用户和一个大型主机的操作员进行通信，由于这两个数据终端所用字符集不同，因此操作员所输入的命令彼此不认识。为了能进行通信，规定每个终端都要将各自字符集中的字符先变换为标准字符集的字符后，才进入网络传送，到达目的终端之后，再变换为该终端字符集的字符。当然，对于不相容终端，除了需变换字符集字符外。其他特性，如显示格式、行长、行数、屏幕滚动方式等也需作相应的变换
4. 什么是协议数据单元（PDU）
在分层网络结构，例如在开放式系统互联(OSI)模型中，在传输系统的每一层都将建立协议数据单元(PDU)。PDU包含来自上层的信息，以及当前层的实体附加的信息。然后，这个PDU被传送到下一较低的层。
5. 什么是协议体系结构
协议体系结构指的是由软件和硬件共同构成的分层结构，用以支持系统之间的数据交换及分布式应用，如电子邮件及文件传送程序
6. 什么是TCP/IP
TCP/IP协议体系结构通常称为TCP/IP协议族。这个协议族集合了大量的协议，这些协议已经通过因特网体系结构委员会（IAB）作为因特网标准发布
传输控制协议/因特网互联协议，又名网络通讯协议，是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。TCP/IP 定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的协议来完成自己的需求。通俗而言：TCP负责发现传输的问题，一有问题就发出信号，要求重新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的地。而IP是给因特网的每一台电脑规定一个地址。
7. TCP/IP体系结构中的分层方法有哪些优点
8. 什么是路由器
路由器是 TCP/IP 网络上的一种网络互连设备。用于在不同的网段间扮演网关的角色，提供数据包的转发和传输路径的选择
9. 目前最流行的IP的版本是什么
V4
10. 是不是所有在因特网上传输的通信量用的都是TCP
11. 比较IPV4和IPV6的地址空间。它们分别使用了几位
第三章 数据传输
1. 说出导向媒体与非导向媒体之间的区别
导向媒体引导电磁波沿某一物理路径前进；非导向媒体不规定电磁波的传播路径（但可以控制其方向，教材上的说法不太严谨）
2. 说出模拟电磁信号与数字电磁信号之间的区别
模拟信号是连续变化的电磁波，根据其频谱可以在不同类型的传输媒体上传播，无论是导向媒体（频带有宽有窄）和非导向媒体，数字信号是电压脉冲序列（非连续变化的离散量），这些电压脉冲只能在导向媒体上传播
3. 周期信号有哪三个重要参数
周期信号的三个重要参数是1、峰值振幅：一段时间内信号强度的峰度的峰值；2、频率或信号周期：分别指信号循环的速度或信号重复一周的时间；3、相位：一个信号周期内在不同时间点上的相对位置。
4. 完整的一周360对应的弧度是多少
2PI
5. 正弦波的波长和频率之间有什么关系
波长是信号循环一个周期所占的空间长度，或者说是信号的两个连续周期上同相位两点之间的距离，相对于某一波速，波长与频率互为倒数，即波长=波速*频率的倒数，频率=波速*波长的倒数，或者说波速是波长与频率的乘积。
6. 基频的定义是什么
7. 信号的频谱和带宽之间有什么关系
信号的频谱是其所包含的频率范围（频带），该范围上限频率与下限频率之差称为带宽，即频带的宽度
8. 什么是衰减
在任何媒体上传输的信号之强度随距离增加而不断减弱的特性称为衰减，对导向媒体而言，衰减呈指数级变化；对于非导向媒体，衰减是距离的复杂函数，并与大气条件相关
9. 给出信道容量的定义
信道所能达到的最大数据率称为信道容量
10. 影响信道容量的主要因素有哪些
影响信道容量的因素包括1、信道带宽2、每个信号单元携载的比特数3、信噪比：信号强度与信道噪声的比值
第四章 传输媒体
1. 为什么双绞铜线中的导线要绞合起来
将线对绞合起来是为了减轻同一根电缆内相邻线对之间的串音干扰
2. 双绞线主要有哪些缺点
双绞线在传输距离带宽以及数据率上有局限性，这是因为双绞线的衰减随频率增加而迅速增加，由于它易于与电磁场耦合，干扰和噪声等各种传输损伤对双绞线的影响相对严重
3. 非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线之间的区别是什么
屏蔽双绞线相对于非屏蔽双绞线，是用金属网罩和护皮将双绞线屏蔽起来，减少了外界电磁干扰的影响
4. 描述光纤的组成
由石英玻璃或塑料材料的纤芯，折射率低于纤芯的相同材料包层，防护罩三部分组成
5. 微波传输有哪些主要的优点与缺点
优点：微波适用于长距离电信业务，因障碍不易敷设场所（跨越道路，河流的建筑物之间 ）点对点短距离传输，蜂窝移动通信等场合，
缺点：微波需要假设较高的天线；微波的主要损耗来自传输中的衰减，而且衰减会因天气而变化；频带的有限而可能重叠使用造成相互干扰
6. 什么是直播卫星（DBS）
卫星转播的节目直接被发送到用户家庭，家庭用户可使用甚小孔径天线接收
7. 为什么卫星的上行频率和下午频率必须不一样
卫星无间断连续工作，无法用相同频率同时发送和接收，必须以某一频率接收来自地面站的信号，同时用另一频率转发给地面
8. 说出广播无线电和微波之间的一些重要区别
1、广播无线电波是全向发射的；微波是定向发射的2、广播无线电频率包括VHF频段及UHF频段，及30MHZ至1GHZ频率范围；微波工作在1GHZ以上
9. 天线主要有哪两个功能
1、天线可用来发射电磁能量或者收集电磁能量，即可用于发射和接收无线电信号；2、天线通过定向根据其面积获得一定的天线增益，增强发射或接收的信号
10. 什么是各向同性天线
各向同性天线就是一种理想化的全向天线，从概念上抽象为空间中的一个点，均匀地向所有方向发射能量
第五章 信号编码技术
1. 什么是差分编码技术
在差分编码中，被传输的信息是由两个连续信号单元之间是否发生变化而不是信号单元本身的大小来表示的
2. 解释NRZ-L和NRZI之间的区别
不归零制指在每个信号单元整个持续时间保持同一状态而不回到零电平（这是相对于信号单元持续的中间要回到零电平的归零制编码而言的） NRZ-L是以绝对不同的两个电平来分别代表二进制信息的两个值；而NRZ-I是一种差分编码，对于所表示的二进制信息的某一个值，由前一信号单元原有电平跳变到极性相反的另一电平，而对于另一二进制值，则保持前一信号单元的原有电平不变，用有无变化来区分二值信息
3. 请描述两种多电平二进制数字到数字编码技术
两个编码方案实际上都是伪三进制编码，实际用+A、0、-A三级电平表示的是二进制一种是交替信号反转（AMI）编码，用交替的+A和-A两个电平标识二进制1 0电平标志二进制0，另一种正好相反的编码是伪三元码，也称伪三进制码，用交替的+A和-A两个电平标识二进制0 0电平标识二进制1. 双级电平交替表示相同的一种值的目的是使信号交变以消除直流分量（0电平本身也不具有直流分量）同时提供连续的该值或二值交替变化时的同步能力，缺点是对连续的另一值同步能力较差，可通过扰码技术来解决
4. 请给出双相位编码的定义并描述两种双相位编码技术
双相位指无论代表的二进制值是什么，每个信号单元中间都要反相，也就是每个信号单元持续期间都有两个相位的变化，曼彻斯特码是绝对的相位，比如对于0值取由正跳变到负的相伴，对于 1值则取由负跳变到正的相位，差分曼彻斯特码是一种差分编码，每个信号单元的中间都要改变一次相位，此外对0值，在信号单元前沿再改变一次相位，而对于1值则前沿不发生相位改变
5. 请指出与数字到数字编码技术相关的的扰码的功能
扰技术通常是为解决AMI或伪三元码中代表不交替变化的另一值的0电平的同步问题而使用。扰码技术主要有北美的双极8零替换（B8ZS）和欧洲的高密度双极性3零（HDB3）两种方案（ISDN的主速率接口的两种规范分别使用，1.544Mbps接口使用具有B8ZS的AMI码，2.048Mbps接口使用具有HDB3的AMI码），采用某种交替规律来替换连续零电平，使编码信号在传输过程中减少缺乏同步能力的零点平数目
6. 调制解调器的作用是什么
调制解调器功能是将要发送的数字数据转换成模拟信号在模拟信道上传输，或将从模拟信道上接收到的模拟信号还原为数字数据
7. 什么是QAM
实际上是数字调幅与数字调相的结合，也可认为是QPSK的扩展，可以以更大的并行度，将连续的多个比特分别调制再叠加后在模拟信道上传输，使在相同带宽模拟信道上提供比QPSK还要快得多的信号速率，因此在现代调制解调器中提供了超载音频话信道34kbpsr的香农极限的56kbps速率，而且此技术还运用地ADSL/DMT和无线传输信道中，所以ADSL能提供超越10Mbps的下行流速率
8. 角度调制、相伴调制（PM）、和频率调制（FM）三者之间的区别是什么
第六章 数字数据通信技术
1. 在异步传输中，如何区别一个字符的传输与下一个字符的传输
在每个传输的字符前增加一个起始比特和一至两个停止比特来区分字符之间的传输，起始比特和停止比特还起启停字符内的比特同步的作用
2. 异步传输的主要缺点是什么
最大缺点是效率低，一是每个比特需附加2至3个比特，额外开销大；二是连续的字符流传输时，每个字符进行重新同步，有效吞吐率打折扣
3. 同步传输中是如何提供同步的
在发送方与接收方之间通过外同步或自同步方式保持两者的时钟同步，按照时钟比特提供的比特间隔，对每个比特块以稳定的比特流形式传输，块之间的同步问题则由在每块增加前同步码和后同步码的方法解决
4. 什么是有奇偶校验位
奇偶校验比特增加到需要校验的数据块末尾，根据数据块中值1的比特个数来决定该奇偶比特取值1或0，根据是奇校验和偶校验，使连同奇偶校验比特在内的整个数据块中值1的比特数为奇数或偶数
对每个采用奇偶校验时，是利用7单位ASCII码只用了低7位的特点，将每个字符的最高位用作奇偶校验比特，因为按照规定奇偶校验比特增加到需要校验的数据块末尾，因此，字符传输时是先低位后高位，为什么校验比特要放在末尾呢，如果放在数据块前面，接收方最先收到校验比特，需要先将其存放起来，然后对后续收到的数据进行校验，生成新的校验比特，再与存放起来的原校验比特进行比较，因此，放在末尾不需要先保存校验比特，先利用收到的数据比特生成新的校验比特，直接与后收到的 原校验比特进行比较，这样实现起来效率更高
5. 什么是CRC
循环冗余检验码（CRC）有这样一种特性：其码集内的任一个码字，进行循环移位后，仍然是该码集中的码字，因此而取名循环码，“冗余”是检错和纠错编码的关键，CRC是k比特原始码字上增加r个冗余比特从而生成长度为n=k+r个比特且具有检错能力的新码字，该r=n-k个比特称为帧检验序列（FCS），具体来说是由发送器将k比特原始码字左移r比特然后用精心选择的生成多项式（实际上是一个r+1比特长的二进制序列）去除所得到的余数
6. 你为什么认为CRC比奇偶校验能够检测出更多的差错列出可以描述CRC算法的三种不同方式
模2除法运算、多项式除法、数字逻辑除法电路
第八章 复用
1. 为什么复用的性价比高
1、利用信号正交分割的理论将一条物理媒体划分为若干逻辑信道，比为每路通信各拉一条线路要经济得多；
2、多路共享一条物理媒体可以提高线路利用率
2. 得到什么是回声抵消
线路两端收发器使用相同频带支持发送信道和接收信道，一边发信号、一边收信号，接收到的信号中肯定混合了自己发出的信号成分，我们将这部分发送信号成分称为回声，只要从收到的信号中扣减去这部分回声就可以得到对方发来的信号，该过程因此称为回声抵消
3. 给出用户线路中的上行流和下行流的定义
由用户设备DSL接入到电信公司的信道传送的数据（现在通称为通信服务商，网络服务商，ISP----因特网服务商）由电信公司经营的网络中各其他站点经接入的中心局服务器传回用户的数据称为下行流。
4. 请解释同步时分复用（TDM）是如何工作的
为每路数字信号分配一个时隙（每路信号的时隙在每个复用帧中的位置固定）而不管该路是否空载，在一条传输通路（一条线路或一个频道）上按时间上交错传输每路信号的一部分，这种交织可以按比特，也可以按字节或更大的数据块（帧）
5. 为什么统计时分复用与同步时分复用相比较效率更高
为每路数字信号按需分配时隙，即使分配了时隙，每路信号的时隙在每个复用帧中的位置是动态变化的，为了标识某个时隙究竟携载的是哪一路信号，因此需在时隙中增加地址标识，还有可能使用长度字段支持变长数据传送，正因为是按需分配，无数据传送需求就不必分配时隙，可以让给其它路信号传送，由此减轻了空载情况，效率得以提高
第九章 扩频
1. 采用编码后的信号带宽与编码前的带宽之间的关系是什么
扩频编码的信号带宽与编码前的信号带宽得到显著扩展
2. 列举扩频的优点
1、抵抗噪声和多路失真的干扰2、对信号起到隐蔽和加密作用
3、减弱或避免使用相同频带的用户彼此干扰
3. 什么是跳频扩频
信号用伪随机无线电频率序列广播，并以短暂的固定时间间隔不断从信道总频带中的一个频率跳变到另一个频率，信号瞬间的带宽远远小于信道的总带宽
4. 说明慢速跳频扩频和快速跳频扩频之间的区别
传输一个和多个比特才进行一次频率切换称为慢速跳频扩频，不到一个比特就切换频率（通常一个比特的持续时间内频率跳变两次和多次）称为快速跳频扩频
5. 什么是直接序列扩频
借助于扩频码将原始信号的一个比特分割为多个比特（称为码片，多个码片总的持续时间与该原始比特持续时间相等）扩频码有多少比特就将原始信号扩展了多少倍带宽
6. 什么是CDMA
CDMA是利用直序扩频原理实现的一种复用技术，它可以将不同用户的相同比特值用不同的扩频码变成各不相同的码片序列。也就是说用不同的码型（信号波形）来区分不同用户的信道，所以称为码分复用，码分复用中具有相同频带的各信道在时间上和频率上都是重叠的，只是功率密度不同（波形不同，则信号能量不同）
② 频谱分析仪，网络分析仪，主要是做什么用的测量原理
频谱仪是测量频点信号强度的仪器，即测量信号的频率强度谱线。
其原理大概是这样的，频谱仪里面有个窄带宽的带通滤波器，滤波器的中心频率是可以进行扫描的，在设定的频率范围内，滤波器按照步长对信号进行滤波，得到相应频点上的信号幅值，将其和参考电压相比较，得到信号的频谱。
网络分析仪是测量信号电路环路增益和相移；特定端口传输特性和反射系数的仪器。
网络分析仪里面有信号源，信号源可以进行扫频，是一个正弦波。在环路增益，相移和传输特性测量中，分析仪通过输出端口将小信号注入到电路中，测试电路应正常工作，通过输入端将信号返回到分析仪里，通过对比信号的幅值和相位，得到环路增益和相移，传输特性。
可以应用在滤波器测量，各种信号电路的增益，相位测量，微波电路的反射系数测量等等