第三讲 物理层2.pptVIP

COPUTER NETWORK 必答题 2.1　什么是数据、信息和信号？ 通信是为了交换信息（Information）。信息的载体可以是数字、文字、语音、图形和图像，我们常称它们为数据（Data）。数据是对客观事实进行描述与记载的物理符号。信息是数据的集合、含义与解释。 信号（Signal）是数据的电磁波表示形式。 2.2　什么是模拟通信，什么是数字通信？模拟传输和数字传输各有何优缺点？ 模拟传输指信道中传输的为模拟信号。当传输的是模拟信号时，可以直接进行传输。当传输的是数字信号时，进入信道前要经过调制解调器调制，变换为模拟信号。其主要优点在于信道的利用率较高，但是其在传输过程中信号会衰减，会受到噪声干扰，且信号放大时噪声也会放大。 数字传输指信道中传输的为数字信号。当传输的信号是数字信号时，可以直接进行传输。当传输的是模拟信号时，进入信道前要经过编码解码器编码，变换为数字信号。其主要优点在于数字信号只取有离散值，在传输过程中即使受到噪声的干扰，只要没有畸变到不可辨识的程度，均可用信号再生的方法进行恢复，也即信号传输不失真，误码率低，能被复用和有效地利用设备，但是传输数字信号比传输模拟信号所要求的频带要宽的多，因此数字传输的信道利用率较低。 2.3　为什么数字化是今后通信的发展方向？ 1。数字通信与模拟通信相比具有明显的优点： 首先是抗干扰能力强。模拟信号在传输过程中和叠加的噪声很难分离，噪声会随着信号被传输、放大、严重影响通信质量。数字通信中的信息是包含在脉冲的有无之中的，只要噪声绝对值不超过某一门限值，接收端便可判别脉冲的有无，以保证通信的可靠性。 其次是远距离传输仍能保证质量。因为数字通信是采用再生中继方式，能够消除噪音，这样通信质量便不受距离的影响，可高质量地进行远距离通信。 此外，它还具有适应各种通信业务要求（如电话、电报、图像、数据等），便于实现统一的综合业务数字网，便于采用大规模集成电路，便于实现加密处理，便于实现通信网的计算机管理等优点。 由于人们对各种通信业务的需求迅速增加，数字通信正向着小型化、智能化、高速大容量的方向迅速发展，最终必将取代模拟通信。 2. 数字机比模拟机使用更广泛 3. 数字设备越来越便宜 2.4　什么是单工、半双工、全双工通信？他们分别在哪些场合下使用？ （1）单工通信方式。 在单工信道上信息只能在一个方向传送。发送方不能接收，接受方不能发送。无线电广播和电视广播都是单工传送的例子。 （2）半双工通信方式。 在半双工信道上，通信双方可以交替发送和接收信息，但不能同时发送和接收。航空和航海无线电台以及对讲机等都是这种方式通信的。这种方式要求通信双方都有发送和接收能力，又有双向传送信息的能力，因而比单工通信设备昂贵，但比全双工便宜。在要求不很高的场合，多采用这种通信方式。 （3）全双工通信方式。 这是一种可同时进行信息的传递的通信方式。现代的电话通信都是采用这种方式。其要求通信双方都有发送和接收设备，而且要求信道能提供双向传输的双倍带宽，所以全双工通信设备较昂贵。 2.5 为什么研究同步技术？它包括哪俩方面？实现方法是什么？ 在通信过程中，发送方和接收方必须在时间上保持步调一致，亦即同步，才能准确的传送信息。 要求接收端根据发送数据的起止时间和时钟频率，来校正自己的时间基准与时钟频率。这个过程叫位同步或码元同步。在传送由多个码元组成的字符以及由许多字符组成的数据块时，通信双方也要就信息的起止时间取得一致，这个过程叫字符同步。 位同步包括内同步和外同步。 字符同步包括同步和异步。 2.6　什么是异步传输与同步传输？其主要差别是什么？ 异步传输即把各个字符分开传输，字符与字符之间插入同步信息。这种方式也叫起止式， 异步传输不适合于传送大的数据块，例如磁盘文件。同步传输在传送连续的数据块时比异步传输更有效。按这种方式，发送方在发送数据之前先发送一串同步字符SYN（编码为0010110），接收方只要检测到两个以上SYN字符确认已进入同步状态，准备接收数据，随后双方以同一频率工作（数字数据信号编码的定时作用也表现在这里），直到传送完指示数据结束的控制字符。这种方式仅在数据块前加入控制字符SYN，所以效率更高，但实现起来较复杂。在短距离高速数据传输中，多采用同步传输方式。 2.7　数据信息的调制编码有几种形式?优缺点是什么？ 不归零编码（NRZ，Non-Return to Zero）NRZ码规定用负电平表示“0”，用正电平表示“1” 。接收端无法确定每个比特从什么时候开始，什么时候结束。 曼氏编码（Manchester）自带同步信号，在曼氏编码中每个比特持续时间分为两半。前一半时间为反码，后一半时间为原码。 差分曼氏编码（Difference Manchester）是对曼氏编码的改进。它与曼氏编