物理層習題與真題

習題與真題

1. 電路交換的優點有（A）。

   Ⅰ.傳輸時延小

   Ⅱ.分組按序到達

   Ⅲ.無需建立連接

   Ⅳ.線路利用率高

   A.I、Ⅱ

   B. Ⅱ、Ⅲ

   C.I、Ⅲ

   D.Ⅱ、IV

2. 利用模擬通信信道傳輸數字信號的方法稱為（C）D

   A. 同步傳輸

   B.異步傳輸

   C.基帶傳輸

   D.頻帶傳輸

   解析∶D。信道上傳送的信號分為基帶信號和寬帶信號。基帶信號是將數字信號0和1直接用兩種不同的電壓表示，然后傳送到數字信道上去傳輸，稱為基帶傳輸；寬帶信號是將基帶信號進行調制后形成模擬信號，然后再傳送到模擬信道上去傳輸，稱為頻帶傳輸。總之，記住一句話∶基帶對應數字信號，寬帶對應模擬信號。

3. 以下哪種數字數據編碼方式屬於自含時鍾編碼?（D）C

   A.二進制編碼

   B.非歸零碼

   C. 曼徹斯特編碼

   D. 脈沖編碼

   解析∶C。曼徹斯特編碼將每個碼元分成兩個相等的間隔。前面一個間隔為高電平，而后一個間隔為低電平，表示碼元1；碼元0正好相反。曼徹斯特編碼的特點是將每個碼元的中間跳變作為收發雙方的同步信號（時鍾信號或者時鍾編碼），無須額外的同步信號；但它所占的頻帶寬度是原始的基帶寬度的兩倍。

4. 調制解調技術主要使用在（A）

   A.模擬信道傳輸數字數據

   B.模擬信道傳輸模擬數據

   C.數字信道傳輸數字數據

   D.數字信道傳輸模擬數據

5. （2012年統考真題）在物理層接口特性中，用於描述完成每種功能的事件發生順序的是（C）

   A.機械特性

   B.功能特性

   C.過程特性

   D.電氣特性

6. 在互聯網設備中，工作在物理層的互連設備是（C）

   Ⅰ.集線器

   Ⅱ.交換機

   Ⅲ.路由器

   Ⅳ.中繼器I

   A.I、Ⅱ

   B. Ⅱ、Ⅳ

   C. I、Ⅳ

   D. Ⅲ、Ⅳ

7. 一個傳輸數字信號的模擬信道的信號功率是0.62W，噪聲功率是0.02W，頻率范圍為3.5～3.9MHz，該信道的最高數據傳輸速率是（D）B

   A.1Mbit/s

   B. 2Mbit/s

   D. 8Mbit/s

   C. 4Mbit/s

   解析∶B。計算信噪比S/N=0.62/0.02=31，帶寬W=3.9MHZ-3.5MHz=0.4MHz，由香農公式可知，最高數據傳輸速率V=Wxlog（1+S/N）=0.4MHzxlog2（1+31）=2Mbit/s。

8. 采用1200bit/s同步傳輸時，若每幀含56bit同步信息、48bit控制信息位和4096bit數據位，則傳輸1024B需要（C ）s。

   A.1

   B.4

   C.7

   D.14

9. 為了使模擬信號傳輸得更遠，可以采用的設備是（A）。B

   A.中繼器

   B.放大器

   C. 交換機

   D.路由器

   解析∶B。首先，要使模擬信號傳播得更遠，就需要對其進行放大，而放大信號是物理設備應執行的功能，所以交換機（數據鏈路層）和路由器（網絡層）可以排除;其次，中繼器和放大器都可以放大信號，但是兩者的區別在於中繼器放大數字信號，放大器放大模擬信號。

   補充知識點∶信號在傳輸介質上傳輸，經過一段距離后，信號會衰減。為了實現遠距離的傳輸，模擬信號傳輸系統采用放大器來增強信號中的能量，但同時也會使噪聲分量增強，以致引起信號失真。對於數字信號傳輸系統，可采用中繼器來擴大傳輸距離。中繼器接收衰減的數字信號，把數字信號恢復成0和1的標准電平，這樣有效地克服了信號的衰減，減少了失真。所以得出一個結論∶數字傳輸比模擬傳輸能獲得更高的信號質量。

10. 光纖系統的實際速率主要受限於（A）。D

    A.單模光纖的帶寬

    B.多模光纖的帶寬

    C.光產生的速率B

    D.光電轉換的速率

    解析∶D。光的頻率非常高，達108MHz，其傳輸帶寬非常大，實際速率主要受限於光電轉換的速率。

11. 因特網上的數據交換方式是（B)。C

    A. 電路交換

    B.報文交換

    C.分組交換

    D.光交換

12. （ C ）被用於計算機內部的數據傳輸。B

    A.串行傳輸

    B.並行傳輸

    C.同步傳輸

    D.異步傳輸

    解析∶B。並行傳輸的特點∶距離短、速度快。串行傳輸的特點∶距離長、速度慢。所以在計算機內部（距離短）傳輸應該選擇並行。而同步、異步傳輸是通信方式，不是傳輸方式。

13. 某信道的信號傳輸速率為2000Baud，若想令其數據傳輸速率達到8kbit/s，則一個信號碼元所能取的有效離散值個數應為（ ）。D

    A.2

    B.4

    C. 8

    D.16
    解析∶D。對於信號傳輸速率為2000Baud，要使數據傳輸速率達到8kbit/s，則一個碼元須攜帶4bit的信息，所以一個信號碼元所能取的有效離散值個數應為2'=16個。

14. 根據采樣定理，對連續變化的模擬信號進行周期性采樣，只要采樣頻率大於或等於有效信號的最高頻率或其帶寬的（C）倍，則采樣值便可包含原始信號的全部信息。

    A. 0.5

    B.1

    C.2

    D.4

15. M使用坐標圖中（1，1），（2，2），（-2，-2）和（-1，-1）表示4個數據點，它在1200波特的線路上可以達到的數據傳輸速率是（ ）。B

    A.1200bit/s

    B.2400bit/s

    C. 9600bit/s

    D.19200bit/s

    解析∶B。坐標圖上有4個數據點，說明一個碼元可以攜帶2bit 信息，因此數據傳輸速率為2400bit/s。

16. 下列哪些是虛電路的特點? （A）

I.傳輸前建立邏輯連接

Ⅱ. 分組按序到達

Ⅲ.分組開銷小

Ⅳ.分組單獨選擇路由

A.僅I、Ⅱ、Ⅲ

B.僅Ⅱ、Ⅲ

C.僅I、Ⅲ、Ⅳ

D. 僅I、Ⅱ、Ⅳ

17. 如果帶寬為4kHz，信噪比為30dB，則該信道的極限信息傳輸速率為（B）。C

    A.10kbit/s

    B.20kbit/s

    C. 40kbit/s

    D.80kbit/s

    解析∶C。信噪比常用分貝（dB）表示，在數值上等於10lg（S/N）（dB）。題目已知帶寬W=4kHz，信噪比 S/N=103010-1000，根據香農定理得出該信道的極限信息傳輸速率公式∶C=Wxlog(1+SN)=4kHzxlog(1+1000)=40kbit/s。

18. 一次傳輸一個字符（5～8位組成），每個字符用一個起始碼引導，同一個停止碼結束，如果沒有數據發送，發送方可以連續發送停止碼，這種通信方式稱為（ B）。C

    A.並行傳輸

    B. 串行傳輸

    C.異步傳輸

    D.同步傳輸

19. 在大多數情況下，同步傳輸和異步傳輸的過程中，分別使用（ C）作為傳輸單位。

    I .位

    Ⅱ.字節

    Ⅲ.幀

    Ⅳ.分組

    A.I、Ⅱ

    B. Ⅱ、Ⅲ

    C. Ⅲ、Ⅱ

    D.Ⅱ、Ⅳ

    解析∶C。異步傳輸以字節為傳輸單位，每一字節增加一個起始位和一個終止位。同步傳輸以數據塊（幀）為傳輸單位（可以參見本章習題與真題8，一次性傳4200bit）。為了使接收方能判定數據塊的開始和結束，需要在每個數據塊的開始處加一個幀頭，在結尾處加一個幀尾。接收方判別到幀頭就開始接收數據塊，直到接收到幀尾為止。

    補充知識點∶從以上分析可以大致來討論同步傳輸和異步傳輸的效率。同步傳輸可以從習題與真題8看出，幀頭和幀尾只占數據位很小的一部分，幾乎可以忽略不計，可以認為同步傳輸的傳輸效率近似為100%，但是異步傳輸每傳8bit 就要加一個起始位和一個終止位，可以得到異步傳輸的效率為80%，所以同步傳輸比異步傳輸的效率高。

20. 下列哪種交換技術可能導致失序?（D）

    A. 電路交換

    B.報文交換

    C.虛電路交換

    D.數據報交換

21. 在下列數據交換方式中，數據經過網絡的傳輸延遲長而且是不固定的，所以不能用於語音數據傳輸的是（D ）.B
    A. 電路交換

    B.報文交換

    C.數據報交換

    D.虛電路交換

    解析∶B。在報文交換中，交換的數據單元是報文。由於報文大小不固定，在交換節點中需要較大的存儲空間。另外，報文經過中間節點的接收、存儲和轉發時間較長而且也不固定，因此不能用於實時通信應用環境（如語音、視頻等）。

22. 下列交換方式中，實時性最好的是（A）

    A.電路交換

    B.報文交換

    C.數據報交換

    D.虛電路交換

23. （2010年統考真題）在圖2-13所示的采用"存儲-轉發"方式分組的交換網絡中所有鏈路的數據傳輸速率為100Mbit/s，分組大小為1000B，其中分組頭大小為20B。若主機H1向主機H2發送一個大小為980000B的文件，則在不考慮分組拆裝時間和傳播延遲的情況下，從H1發送到H2接收完為止，需要的時間至少是（）。C

    A. 80ms

    B. 80.08ms

    C. 80.16ms

    D. 80.24ms

    

    解析∶C。已知分組大小為1000B，其中分組頭大小為20B，可以得出每個分組的數據部分為980B，所以大小為98000B的文件應該分為1000個分組傳送，每個分組1000B（包含頭部20B），所以一共需要傳送100000B的信息，而鏈路的數據傳輸速率為100Mbits，即12.5MB/s，所以主機H1傳送完所有數據需要的時間為10000B/12.5MB/s-80ms。此時恰好最后一個分組從主機H1出去，還沒有被主機H2接收，而一個分組從主機HI需要經過兩次存儲轉發才能到達主機 H2（不考慮傳播時延），需要用時為2x1000B/12.5MB/s=0.16ms。綜上所述，總共用時為80ms+0.16ms=80.16ms。

24. 下列關於衛星通信的說法中，錯誤的是（C）

    A.衛星通信的通信距離大，覆蓋的范圍廣

    B.使用衛星通信易於實現廣播通信和多址通信

    C.衛星通信不受氣候的影響，誤碼率很低

    D.通信費用高，時延較大是衛星通信的不足之處

25. 不含同步信息的編碼是（A ）。
    Ⅰ.非歸零碼Ⅱ.曼徹斯特編碼Ⅲ.差分曼徹斯特編碼

    A. 僅I

    B.僅Ⅱ

    C.僅Ⅱ、Ⅲ

    D.I、Ⅱ、Ⅲ

    解析∶A。非歸零碼是最簡單的一種編碼方法，它用低電平表示0，高電平表示1;或者反過來。由於每個碼元之間並沒有間隔標志，因此它不包含同步信息。

    曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼都是將每個碼元分成兩個相等的時間間隔，將每個碼元的中間跳變作為收發雙方的同步信號，所以無需額外的同步信號，實際應用得較多。但它們所占的頻帶寬度是原始的基帶寬度的2倍。

26. 圖2-14所示的曼徹斯特編碼表示的比特串為（ A）。

    A.011001

    B.100110

    C. 110
    D. 01110

    

27. 對一個無噪聲的4KHz信道進行采樣，可達到的最大數據傳輸率是（ D）。

    A.4kbit/s

    B.8kbit/s

    C. 1kbit/s

    D.無限大

    解析∶D。一個無噪聲的信道可以發送任意數量的信息，而與它如何被采樣無關。

    在4kHz的信道上，采樣頻率需要是8kHz（每秒可進行8k次采樣）。如果每次采樣可以取得16bit 的數據，那么信道的最大數據傳輸速率就可以是 128kbit/s；如果每次采樣可以取得1024bit 的數據，那么信道的最大數據傳輸速率就可以是8Mbit/s。所以說，只要編碼編得足夠好（每個碼元能攜帶更多的比特），最高碼元傳輸速率是可以無限大的。

28. 假設一個無噪聲的信道，帶寬是6MHz，並且采用了4級數字信號，那么它每秒可發送的數據量為（ ）。C

    A.6Mbit

    B.12Mbit

    C.24Mbit

    D.48Mbit

    解析∶C。根據奈奎斯特定理，可以對信道每秒采樣12M次。因為是4級數字信號，每次采樣可獲得2bit的數據，所以總共的數據傳輸速率是24Mbit/s，即每秒發送了24Mbit的數據。

    提醒∶4級數字信號指什么？這個無需知道，在考研中，只需記住一點，看到這種條件，直接log2即可得到有用的信息。包括習題與真題29也是這樣。

29. 在無噪聲的情況下，若某通信鏈路的帶寬為3kHz，采用4個相位，每個相位具有4 種振幅的QAM調制技術，則該通信鏈路的最大數據傳輸速率是（）B

    A. 12kbit's

    B.24kbit/s

    C. 48kbit/s

    D. 96kbit/s

    解析∶B。假設原始信號中的最大頻率為f，那么采樣頻率f_采樣必須大於或等於f的兩倍才能保證采樣后的數字信號完整保留原始信號的信息。題目中已經給出最大頻率為3kHz （在模擬信號中，帶寬可以看成是最大頻率），所以需要6kHz的采樣頻率；已知采用4個相位，並且每個相位有4種振幅，也就是說可以表示16種狀態，所以一個碼元可以攜帶 4bit （2⁴=16）的信息，該通信鏈路的最大數據傳輸速率C_max=f_采樣 x log₂16=24kbit/s。

30. （2011年統考真題）若某通信鏈路的數據傳輸速率為2400bit/s，采用4相位調制，則該鏈路的波特率是（）。B

    A.600Baud

    B.1200Baud

    C.4800Baud

    D.9600Baud

    解析∶B。已知采用4個相位，即可以表示4種狀態，所以一個碼元可以攜帶 2bit （2²=4）的信息。根據比特率（或者稱為數據傳輸速率）和波特率的關系，假設每個碼元可以攜帶n位信息，則比特率=n×波特率，由題意可知，比特率為2400bit/s，且n=2，所以波特率為1200Baud。

31. 下列編碼方式中屬於基帶傳輸的是（C）

    A. FSK

    B.移相鍵控法

    C.曼徹斯特編碼

    D.正交幅度相位調制法

    解析∶C。要清楚基帶傳輸所傳輸的是數字信號，而曼徹斯特編碼是0和1格式的信號，因此並沒有經過調制而變成模擬信號，所以屬於基帶傳輸。其他3個選項都是將數字信號調制成模擬信號的編碼方式，因此不屬於基帶傳輸，屬於寬帶傳輸。

32. 波特率等於（B）

    A.每秒傳輸的比特

    B.每秒可能發生的信號變化次數

    C.每秒傳輸的周期數

    D.每秒傳輸的字節數

    解析：波特率表示信號每秒變化的次數（注意和比特率的區別）。

33. 有一個調制解調器，它的調制星形圖如圖2-15所示。當它傳輸的波特率達到2400Baud時，實際傳輸的比特率為（B）。C

    

    A.2400bit/s

    B.4800bit/s

    C.9600bit/s

    D.19200bit/s

    解析∶C。如圖2-15所示，對於該調制解調器的每個變化能夠表示16種不同的信號。所以每個變化可以表示的比特數為 n = log₂V，解得n=4，比特率 = 波特率 x n，即9600bit/s。

34. 10Base-T指的是（A）B

    A.10M波特率，使用數字信號，使用雙絞線

    B.10Mbit/s，使用數字信號，使用雙絞線

    C.10M波特率，使用模擬信號，使用雙絞線

    D.10Mbit/s，使用模擬信號，使用雙絞線

    解析∶B。10表示每秒傳輸10Mbit數據，因此是10Mbit/s。Base表示采用基帶傳輸，所以為數字信號。T表示使用了雙絞線（Twisted-pair）。

35. 誤碼率最低的傳輸介質是（ A）。B

    A.雙絞線

    B.光纖
    C.同軸電纜

    D.無線電

    解析：光纖是采用光通信，特點是帶寬大，誤碼率小。

36. 同軸電纜比雙絞線的傳輸速度更快，得益於（ D）。C

    A.同軸電纜的銅芯比雙絞線粗，能通過更大的電流

    B.同軸電纜的阻抗比較標准，減少了信號的衰減

    C.同軸電纜具有更高的屏蔽性，同時有更好的抗噪聲性

    D.以上都對

    解析∶C。同軸電纜以硬銅線為芯，外面包上一層絕緣的材料，絕緣材料的外面包裹上一層密織的網狀導體，導體的外面又覆蓋上一層保護性的塑料外殼。同軸電纜的這種結構使得它具有更高的屏蔽性，從而既有很高的帶寬，又有很好的抗噪特性。所以，同軸電纜的傳輸速度更快得益於它的高屏蔽性。

37. 下列關於單模光纖的描述中，正確的是（ D ）。

    A.單模光纖的成本比多模光纖的成本低

    B.單模光纖傳輸距離比多模光纖短

    C.光在單模光纖中通過內部反射來傳播

    D.單模光纖的直徑一般比多模光纖小

    解析∶D。參考2.2.1小節的講解。多模光纖使用了光束在其內部反射來傳輸光信號，而單模光纖的直徑減小到一個光波波長大小，如同一個波導，光只能按照直線傳播，而不會發生反射。

38. 使用集線器連接局域網是有限制的，任何兩個數據終端設備之間允許的傳輸通路中可使用的集線器個數最多是（B）

    A.1個

    B.2個

    C.4個

    D.5個

    解析∶C。參考下面的補充知識點。
    補充知識點∶5-4-3規則是什么？需要掌握嗎？
    解析∶這個知識點在考研題中出現的概率為0，僅僅是一個規則而已，是固定的知識點。而考研題越來越不會傾向於概念的考查，大部分都是應用題。下面簡要介紹5-4-3 規則的基本定義，有興趣的同學可以了解一下。

    5-4-3規則∶任意兩台計算機之間最多不能超過5段線（包括集線器到集線器的連接線纜，也包括集線器到計算機之間的連接線纜）;4個集線器，其中只能有3個集線器直接與計算機或網絡設備連接。如果不遵循此規則，將會導致網絡故障。

39. 當描述一個物理層接口引腳在處於高電平時的含義時，該描述屬於（C ）。

    A.機械特性

    B.電氣特性

    C.功能特性

    D.規程特性

40. 以下關於集線器的說法正確的是（D）B

    A.集線器不能延伸網絡可操作的距離

    B.集線器不能過濾網絡流量

    C.集線器不能在網絡上發送變弱的信號

    D.集線器不能放大變弱的信號

    解析∶B。集線器可以看成是多端口中繼器。A、C、D選項都是集線器可以做到的。

41. 當集線器的某個端口收到數據后，其動作為（C ）。B

    A.從所有端口廣播出去

    B.從除了輸入端口外的所有端口廣播出去

    C.根據目的地址從合適的端口轉發出去

    D. 隨機選擇一個端口轉發出去

    解析∶B。集線器的工作原理為∶當某個端口收到數據后，數據將從除了輸入端口外的所有端口廣播出去。

42. X台計算機連接到一台YMbit/s的集線器上，則每台計算機分得的平均帶寬為（D）。C

    A.XMbit/s

    B.YMbit/s

    C.Y/XMbit/s

    D.XYMbit/s

    解析∶C。集線器以廣播的方式將信號從除輸入端口外的所有端口輸出，因此任意時刻只能有一個端口的有效數據輸入，則平均帶寬為Y/XMbit/s，更詳細的解釋可參考 2.3.2 小節的講解。如果將此題改為X台計算機連接到一台YMbits的交換機上，則每台計算機分得的平均帶寬為YMbits，這里就不必除以X了。此處不理解沒有關系，后面講到交換機的工作原理就明白了。

43. （2013年統考真題）若圖2-16為10 Base-T網卡接收到的信號波形，則該網卡收到的比特串是（ A）。
    A.0011 0110 B.10101101
    C. 01010010 D.11000101

    

    解析∶A。10Base-T代表的就是傳統的以太網，而以太網使用的是曼徹斯特編碼，而該編碼將每個碼元分成兩個相等的間隔。前面一個間隔為高電平而后一個間隔為低電平表示碼元1;碼元0正好相反。於是可以得到該網卡收到的比特串是00110110。

44. （2013年統考真題）主機甲通過1個路由器（存儲轉發方式）與主機乙互連，兩段鏈路的數據傳輸速率均為10Mbit/s，主機甲分別采用報文交換和分組大小為10kbit的分組交換向主機乙發送1個大小為8Mbit（1M=10⁶）的報文。若忽略鏈路傳播延遲、分組頭開銷和分組拆裝時間，則兩種交換方式完成該報文傳輸所需的總時間分別為（C ）。D
    A.800ms、1600ms

    B.801ms、1600ms

    C. 1600ms、800ms

    D.1600ms、801ms

    解析∶D。當采用報文交換時，只需考慮兩次發送時延，一次是在主機甲，一次是在路由器（因為采用了存儲轉發方式）。每次的發送時延都是8Mit /10Mbits=800ms，，所以當采用報文交換時，完成該報文傳輸所需的總時間共計1600ms。
    當采用分組交換時，每個分組大小為10kbit，發送時延為10kbi/10Mbits=1ms，共計800 個分組。其實這里采用了流水線的方式工作，當第N個分組在路由器轉發時，第N+1個分組在主機甲發送（因為忽略傳播時延）。所以除了第1個分組需要占用2個發送時延，以后每1 個發送時延都會有1個分組到達主機乙，共計2ms+（800-1）x 1ms=801ms。

45. （2014年統考真題）下列因素中，不會影響信道數據傳輸速率的是（ C）。D

    A. 信噪比

    B. 頻率寬帶

    C. 調制速率

    D.信號傳播速度

    .解析∶D。由香農定理可知，信噪比和頻率帶寬都可以限制信道的極限傳輸速率，所以信噪比和頻率帶寬對信道的數據傳輸速率是有影響的，A、B錯誤；信道的傳輸速率實際上就是信號的發送速率，而調制速度也會直接限制數據的傳輸速率，C 錯誤；信號的傳播速度是信號在信道上傳播的速度，與信道的發送速率無關，選D。一方面，根據求信道容量的公式中可以判斷出來；另外一方面，信號傳播速度影響的是只是傳播時延的大小。

46. （2015年統考真題）使用兩種編碼方案對比特流010011進行編碼的結果如圖2-17 所示，編碼1和編碼2分別是（A）。

    A.NRZ和曼徹斯特編碼

    B.NRZ和差分曼徹斯特編碼

    C.NRZ-I 和曼徹斯特編碼

    D.NRZ-I和差分曼徹斯特編碼

47. （2017年統考真題）若信道在無噪聲情況下的極限數據傳輸速率不小於信噪比為30dB條件下的極限數據傳輸速率，則信號狀態數至少是（）。D

    A.4

    B.8

    C.16

    D.32

    解析∶D。可用奈奎斯特采樣定理計算無噪聲情況下的極限數據傳輸速率，用香農第二定理計算有噪信道極限數據傳輸速率。2WlogN≥Wlog（1+S/N），W是信道帶寬，N是信號狀態數，S/N是信噪比，將數據代入計算可得N≥32，選D。分貝數=10log₁₀S/N

48. （2015年中科院真題）公用電話交換網（PSTN）采用了（D ）交換方式。

    A.分組

    B.報文

    C.信元

    D.電路

49. 數據傳輸速率為10Mbits的以太網的碼元傳輸速率是多少?

    解析∶解答此題需要清楚以太網的編碼方式為曼徹斯特編碼，即將每個碼元分成2個相等的間隔。碼元1是在前一個間隔為高電平而后一個間隔為低電平；碼元0正好相反，從低電平變到高電平。掌握了這個，這道題就很簡單了。首先碼元傳輸速率即波特率，以太網使用曼徹斯特編碼，就意味着發送的每一位都有兩個信號周期。標准以太網的數據傳輸速率是10Mbit/s，因此碼元傳輸速率是數據傳輸速率的2倍，即20MBaud。也就是說，碼元傳輸速率為20MBaud。

    可能疑問點∶知道一個碼元可以攜帶nbit，但從沒有聽說過 1bit要多少個碼元來表示。是我理解錯了，還是本身就是這樣?

    解析∶不少考生腦海里總是覺得碼元應該至少攜帶 1bit或者更多的比特，怎么可能在數值上波特率還大於比特率。其實考生不必糾結於此，解釋如下∶

    現在先不談曼徹斯特編碼，即那種需要同步信號的。假設在二進制的情況（正常情況）下，一個碼元攜帶1bit 數據，這樣碼元傳輸率在數量上就等於數據傳輸率。但是現在不一樣了，曼徹斯特編碼需要用一半的碼元來表示同步信號（關鍵點），一半碼元來傳輸數據（可以認為2個碼元傳 1bit 數據），這樣要達到10Mbit/s的數據傳輸率，碼元傳輸率就應該是20MBaud，解釋完畢。不要試圖去研究透徹，記住就好!

50. 試在下列條件下比較電路交換和分組交換。假設要傳送的報文共x比特。從源點到終點共經過k段鏈路，每段鏈路的傳播時延為d秒，數據傳輸速率為b比特每秒。在電路交換時電路的建立時間為s秒。在分組交換時分組長度為p 比特，且各節點的排隊等待時間可忽略不計。問∶在怎樣的條件下，分組交換的時延比電路交換的要小?

    電路交換的過程∶

    先建立連接，建立連接之后再發送數據（發送時延）。這里需要注意，采用電路交換時，中間經過的節點是不需要存儲轉發的，這點與分組交換不一樣。下面分別計算。

    建立連接的時間∶s。

    發送時延=報文長度/數據傳輸速率=x/b。

    傳播時延=每段鏈路的傳播時延×總的鏈路數=dk。

    綜上所述，電路交換的總時延=stx/b+dk，單位是秒。

    分組交換的過程∶

    分組交換無需建立連接，直接發送。所以重點在於計算傳播時延與發送時延（分組每經過一個節點都需要存儲轉發）。

    下面分別計算（計算之前建議大家畫一個草圖，從圖中應該很容易地看出k段鏈路有k+1個節點。也就是說，除了發送端與接收端，中間還有k-1個節點）。

    傳播時延∶假設有n個分組，雖然這n個分組都會有傳播時延，但是仔細想想，是不是只需計算最后一個分組的傳播時延？因為前n-1個分組在傳播時，發送端還在發送，時間是重疊的，無需重新計算，所以只需計算最后一個分組的傳播時延，則傳播時延為kd。

    發送時延∶應該計算發送端的發送時延，假設有n個分組，則n約等於x/p，而每個分組的發送時延為 p/b，所以發送端的發送時延為（x/p）x（p/b）。但是這個絕對不是所有的發送時延，僅僅是計算了從第n個分組離開發送端的時間，但是最后一個分組是不是中間還要經過k-1個節點？所以中間會產生一個存儲轉發時延，即（k-1）x（p/b），總的發送時延=（x/p）x（p/b）+（k-1）x (p/b)。

    綜上所述，分組交換的總時延=kd+（x/p）x（p/b）+（k-1）（p/b）。

    所以要使分組交換的時延比電路交換的要小，也就是∶

    kd+（x/p）x（p/b）+（k-1）x（p/b）<s+x/b+dk，即(k-1)x(p/b)<s

51. 畫出110001001的非歸零碼、曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼。

    

52. 對於帶寬為3kHz的信道，若用4種不同的狀態來表示數據∶

    1）在不考慮熱噪聲的情況下，該信道的最大數據傳輸速率是多少?

    因為是用4種不同的狀態表示數據，所以N = 4

    C_max = 2 x 3 x log₂4kbit/s = 12kbit/s

    2）若信道的信噪比為30dB，則該信道的最大數據傳輸速率是多少?

    信噪比 = 10log₁₀(S/N) = 30dB

    S/N = 1000

    C_max = W x log₂(1 + S/N) = 30kbit/s

53. 設信號脈沖周期為0.002s，脈沖信號有效值狀態個數為8，請回答下列問題∶

    1）如果用四進制代碼表示上述信號，一個脈沖信號需要用幾位四進制代碼表示?

    因為log₄4 < log₄8 < log₄16

    所以要用2位四進制代碼表示

    2）用四進制代碼表示上述信號，其數據傳輸速率是多少?

    S = [(1/0.002) x M]bit/s = 1000bit/s

54. 對各類通信子網定義下列參數∶

    N=兩個給定站點之間所經過的段數

    L=報文長度（L為分組大小P的整數倍），單位∶位

    B=所有線路上的數據傳輸速率，單位∶位/秒

    P=分組大小（P≤L），單位∶位

    H=每個分組的分組頭，單位∶位

    S1=線路交換的呼叫建立時間，單位∶秒

    S2=虛電路的呼叫建立時間，單位∶秒

    D=各段內的傳播延遲，單位∶秒
    1）寫出電路交換、報文交換、虛電路分組交換（虛電路分組頭可忽略）和數據報分組交換的端到端延遲時間的表達式。

    電路交換：S1 + L/B + ND

    報文交換：N(L/B + D)

    虛電路分組交換：S2 + L/B + ND + (N - 1)P/B

    數據包分組交換：(L/P)(P+H)/B + ND + (N-1)(P+H)/B

    2）求N=4，L=30720，B=9600P=1024，H=16，S1=0.2，S2=0.1，D=0.001時，上述4 種交換方式的總延遲時間。

    將數據代入即可

考點分析與解題技巧

考點一∶奈奎斯特定理和香農定理

這類考點主要考查對奈奎斯特定理和香農定理的理解，考生應該對兩個定理適用的范圍有一定的理解，奈奎斯特定理主要適用於理想低通信道，所謂理想指的是沒有噪聲干擾的信道，低通信道在前面知識點講解部分已經講過，香農定理主要適用於有高斯白噪聲干擾的信道。在理解兩個定理適用范圍的基礎上，應該記住兩個定理中所使用的計算公式，奈奎斯特定理主要記憶∶Cm=2fxlogNbit/s），香農定理則主要記憶∶C_max=W x log₂（1+S/N）（bit/s）和信噪比的轉換信噪比（dB）=10log₁₀（S/N）（dB）。

考點的考查形式一般以選擇題為主，根據題目中給出的條件，分析適用於哪種定理，然后套用計算公式，即可拿到分數。這里有一個小技巧，題目中往往並不直接告訴你是理想低通信道還是有噪聲信道，條件中如果給出了噪聲、信噪比等信息，則一般使用香農定理，而沒有給出噪聲，只給出了帶寬（Hz），則一般使用奈奎斯特定理。另外解題時需要注意碼元攜帶的信息量這一概念，1碼元攜帶Nbit信息時，IBaud=Nbit/s。題目中往往不會直接給出一碼元攜帶了多少比特信息，需要考生進行分析。

例如，習題與真題29，采用4個相位，每個相位具有4種振幅的QAM調制技術，其實，其中已經說明了1碼元攜帶多少bit信息，因為4個相位，每個相位有4種振幅，相當於有16種變化，這16種變化需要用4bit進行描述，因為2⁴=16，1個碼元就是一次取樣，因而1個碼元相當於攜帶了4bit 信息。

考點二∶電路交換、報文交換與分組交換的工作方式與特點

這類考點主要考查對相關知識點的理解，考生應該對3類交換方式的概念有一定的理解，在此基礎上記憶3類交換方式的優缺點。另外需要注意的是，數據報與虛電路之所以在此提及，是因為數據報和虛電路都是分組交換方式中的一種，只是形式上有了數據報的形式和先建立連接的虛電路形式。

考查形式一般以選擇題或簡答題為主，仍然是直接考查概念，只要記住每類概念的含義、優缺點，對號入座即可拿到相應的分數。

考點三∶傳輸介質、物理層接口特性

這類考點主要考查對相關知識點的記憶，包括傳輸介質的分類、接口特性的概念理解。考生需要記憶這部分的知識點，對於接口特性需要結合理解進行記憶，不要死記硬背。

考查形式以選擇題為主，只要對這部分知識點有清晰的記憶，即可拿到相應分數。

考點四∶物理層設備

這類考點相比其他章節的設備，並不屬於常考內容，往往結合其他章節的設備進行考查。考生需要理解中繼器和集線器的基本概念，其實中繼器就是一個放大器，而集線器就是一個多端口的中繼器。

考查形式以選擇題為主，理解物理層設備的概念，就可以判斷物理層設備的相關選項，但其他章節的設備需結合進行分析。