计算机网络第七版2-2

2-05 物理层的接口有哪几个方面的特性？各包含些什么内容？

答：

（ 1 ）机械特性：指明接口所用的接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。

（2）电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。

（3）功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压表示何意。

（4）规程特性：说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。

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2-06 数据在信道中的传输速率受哪些因素的限制？信噪比能否任意提高？香农公式在数据通信中的意义是什么？“ 比特 / 每秒 ” 和 “ 码元 / 每秒 ” 有何区别？

答：码元传输速率受奈氏准则的限制，信息传输速率受香农公式的限制。

香农公式在数据通信中的意义是：只要信息传输速率低于信道的极限传信率，就可实现无差传输。

比特 /s 是信息传输速率的单位。码元传输速率也称为调制速率、波形速率或符号速率。一个码元不一定对应于一个比特。

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2-07 假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为 20000 码元 / 秒。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（ b/s ） ?

答： C = R * Log2( 16)  = 20000b/s * 4 = 80000b/s

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2-08 假定要用 3KHz 带宽的电话信道传送 64kb/s 的数据（无差错传输），试问这个信道应具有多高的信噪比（分别用比值和分贝来表示？这个结果说明什么问题？）

答：由香农公式 C= W log2(1+S/N)（其中C是信道容量；W是带宽；S/N是 信噪比）
代入得： 64= 3 * log2(1+S/N) →1+S/N = 2^(64/3)
所以比值表示：S/N = 2^(64/3) - 1 = 2642245 。
分贝表示：10lg(S/N) = 10lg2642245 = 10*6.421 = 64.2
这个结果说明这是个信噪比要求很高的信道。

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2-09 用香农公式计算一下，假定信道带宽为为 3100Hz ，最大信道传输速率为 35Kb/ ｓ，那么若想使最大信道传输速率增加60％，问信噪比Ｓ/ Ｎ应增大到多少倍？如果在刚才计算出的基础上将信噪比Ｓ / Ｎ应增大到多少倍？如果在刚才计算出的基础上将信噪比Ｓ/ Ｎ再增大到十倍，问最大信息速率能否再增加20％？

答：C = W log2(1+S/N) b/s ---→ log2(1+S/N) = C/W ---→ 1+S/N = 2^(C/W) ---→ S/N = 2^(C/W)-1

SN1=2^( C1/W)-1 = 2^(35000/3100) -1

SN2=2^( C2/W)-1 = 2^(1.6*C1/W)-1 = 2^(1.6*35000/3100) -1

SN2/SN1=100 信噪比应增大到约 100 倍。

C3=Wlog2( 1+SN3)  = Wlog2( 1+10*SN2)

C3/C2=18.5%

如果在此基础上将信噪比 S/N 再增大到 10 倍，最大信息通率只能再增加 18.5% 左右

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2-10 常用的传输媒体有哪几种？各有何特点？

答：双绞线

屏蔽双绞线 STP (Shielded Twisted Pair)

无屏蔽双绞线 UTP (Unshielded Twisted Pair)

同轴电缆

50 W 同轴电缆

75 W 同轴电缆

光缆

无线传输：短波通信 / 微波 / 卫星通信