物理层习题与真题

习题与真题

1. 电路交换的优点有（A）。

   Ⅰ.传输时延小

   Ⅱ.分组按序到达

   Ⅲ.无需建立连接

   Ⅳ.线路利用率高

   A.I、Ⅱ

   B. Ⅱ、Ⅲ

   C.I、Ⅲ

   D.Ⅱ、IV

2. 利用模拟通信信道传输数字信号的方法称为（C）D

   A. 同步传输

   B.异步传输

   C.基带传输

   D.频带传输

   解析∶D。信道上传送的信号分为基带信号和宽带信号。基带信号是将数字信号0和1直接用两种不同的电压表示，然后传送到数字信道上去传输，称为基带传输；宽带信号是将基带信号进行调制后形成模拟信号，然后再传送到模拟信道上去传输，称为频带传输。总之，记住一句话∶基带对应数字信号，宽带对应模拟信号。

3. 以下哪种数字数据编码方式属于自含时钟编码?（D）C

   A.二进制编码

   B.非归零码

   C. 曼彻斯特编码

   D. 脉冲编码

   解析∶C。曼彻斯特编码将每个码元分成两个相等的间隔。前面一个间隔为高电平，而后一个间隔为低电平，表示码元1；码元0正好相反。曼彻斯特编码的特点是将每个码元的中间跳变作为收发双方的同步信号（时钟信号或者时钟编码），无须额外的同步信号；但它所占的频带宽度是原始的基带宽度的两倍。

4. 调制解调技术主要使用在（A）

   A.模拟信道传输数字数据

   B.模拟信道传输模拟数据

   C.数字信道传输数字数据

   D.数字信道传输模拟数据

5. （2012年统考真题）在物理层接口特性中，用于描述完成每种功能的事件发生顺序的是（C）

   A.机械特性

   B.功能特性

   C.过程特性

   D.电气特性

6. 在互联网设备中，工作在物理层的互连设备是（C）

   Ⅰ.集线器

   Ⅱ.交换机

   Ⅲ.路由器

   Ⅳ.中继器I

   A.I、Ⅱ

   B. Ⅱ、Ⅳ

   C. I、Ⅳ

   D. Ⅲ、Ⅳ

7. 一个传输数字信号的模拟信道的信号功率是0.62W，噪声功率是0.02W，频率范围为3.5～3.9MHz，该信道的最高数据传输速率是（D）B

   A.1Mbit/s

   B. 2Mbit/s

   D. 8Mbit/s

   C. 4Mbit/s

   解析∶B。计算信噪比S/N=0.62/0.02=31，带宽W=3.9MHZ-3.5MHz=0.4MHz，由香农公式可知，最高数据传输速率V=Wxlog（1+S/N）=0.4MHzxlog2（1+31）=2Mbit/s。

8. 采用1200bit/s同步传输时，若每帧含56bit同步信息、48bit控制信息位和4096bit数据位，则传输1024B需要（C ）s。

   A.1

   B.4

   C.7

   D.14

9. 为了使模拟信号传输得更远，可以采用的设备是（A）。B

   A.中继器

   B.放大器

   C. 交换机

   D.路由器

   解析∶B。首先，要使模拟信号传播得更远，就需要对其进行放大，而放大信号是物理设备应执行的功能，所以交换机（数据链路层）和路由器（网络层）可以排除;其次，中继器和放大器都可以放大信号，但是两者的区别在于中继器放大数字信号，放大器放大模拟信号。

   补充知识点∶信号在传输介质上传输，经过一段距离后，信号会衰减。为了实现远距离的传输，模拟信号传输系统采用放大器来增强信号中的能量，但同时也会使噪声分量增强，以致引起信号失真。对于数字信号传输系统，可采用中继器来扩大传输距离。中继器接收衰减的数字信号，把数字信号恢复成0和1的标准电平，这样有效地克服了信号的衰减，减少了失真。所以得出一个结论∶数字传输比模拟传输能获得更高的信号质量。

10. 光纤系统的实际速率主要受限于（A）。D

    A.单模光纤的带宽

    B.多模光纤的带宽

    C.光产生的速率B

    D.光电转换的速率

    解析∶D。光的频率非常高，达108MHz，其传输带宽非常大，实际速率主要受限于光电转换的速率。

11. 因特网上的数据交换方式是（B)。C

    A. 电路交换

    B.报文交换

    C.分组交换

    D.光交换

12. （ C ）被用于计算机内部的数据传输。B

    A.串行传输

    B.并行传输

    C.同步传输

    D.异步传输

    解析∶B。并行传输的特点∶距离短、速度快。串行传输的特点∶距离长、速度慢。所以在计算机内部（距离短）传输应该选择并行。而同步、异步传输是通信方式，不是传输方式。

13. 某信道的信号传输速率为2000Baud，若想令其数据传输速率达到8kbit/s，则一个信号码元所能取的有效离散值个数应为（ ）。D

    A.2

    B.4

    C. 8

    D.16
    解析∶D。对于信号传输速率为2000Baud，要使数据传输速率达到8kbit/s，则一个码元须携带4bit的信息，所以一个信号码元所能取的有效离散值个数应为2'=16个。

14. 根据采样定理，对连续变化的模拟信号进行周期性采样，只要采样频率大于或等于有效信号的最高频率或其带宽的（C）倍，则采样值便可包含原始信号的全部信息。

    A. 0.5

    B.1

    C.2

    D.4

15. M使用坐标图中（1，1），（2，2），（-2，-2）和（-1，-1）表示4个数据点，它在1200波特的线路上可以达到的数据传输速率是（ ）。B

    A.1200bit/s

    B.2400bit/s

    C. 9600bit/s

    D.19200bit/s

    解析∶B。坐标图上有4个数据点，说明一个码元可以携带2bit 信息，因此数据传输速率为2400bit/s。

16. 下列哪些是虚电路的特点? （A）

I.传输前建立逻辑连接

Ⅱ. 分组按序到达

Ⅲ.分组开销小

Ⅳ.分组单独选择路由

A.仅I、Ⅱ、Ⅲ

B.仅Ⅱ、Ⅲ

C.仅I、Ⅲ、Ⅳ

D. 仅I、Ⅱ、Ⅳ

17. 如果带宽为4kHz，信噪比为30dB，则该信道的极限信息传输速率为（B）。C

    A.10kbit/s

    B.20kbit/s

    C. 40kbit/s

    D.80kbit/s

    解析∶C。信噪比常用分贝（dB）表示，在数值上等于10lg（S/N）（dB）。题目已知带宽W=4kHz，信噪比 S/N=103010-1000，根据香农定理得出该信道的极限信息传输速率公式∶C=Wxlog(1+SN)=4kHzxlog(1+1000)=40kbit/s。

18. 一次传输一个字符（5～8位组成），每个字符用一个起始码引导，同一个停止码结束，如果没有数据发送，发送方可以连续发送停止码，这种通信方式称为（ B）。C

    A.并行传输

    B. 串行传输

    C.异步传输

    D.同步传输

19. 在大多数情况下，同步传输和异步传输的过程中，分别使用（ C）作为传输单位。

    I .位

    Ⅱ.字节

    Ⅲ.帧

    Ⅳ.分组

    A.I、Ⅱ

    B. Ⅱ、Ⅲ

    C. Ⅲ、Ⅱ

    D.Ⅱ、Ⅳ

    解析∶C。异步传输以字节为传输单位，每一字节增加一个起始位和一个终止位。同步传输以数据块（帧）为传输单位（可以参见本章习题与真题8，一次性传4200bit）。为了使接收方能判定数据块的开始和结束，需要在每个数据块的开始处加一个帧头，在结尾处加一个帧尾。接收方判别到帧头就开始接收数据块，直到接收到帧尾为止。

    补充知识点∶从以上分析可以大致来讨论同步传输和异步传输的效率。同步传输可以从习题与真题8看出，帧头和帧尾只占数据位很小的一部分，几乎可以忽略不计，可以认为同步传输的传输效率近似为100%，但是异步传输每传8bit 就要加一个起始位和一个终止位，可以得到异步传输的效率为80%，所以同步传输比异步传输的效率高。

20. 下列哪种交换技术可能导致失序?（D）

    A. 电路交换

    B.报文交换

    C.虚电路交换

    D.数据报交换

21. 在下列数据交换方式中，数据经过网络的传输延迟长而且是不固定的，所以不能用于语音数据传输的是（D ）.B
    A. 电路交换

    B.报文交换

    C.数据报交换

    D.虚电路交换

    解析∶B。在报文交换中，交换的数据单元是报文。由于报文大小不固定，在交换节点中需要较大的存储空间。另外，报文经过中间节点的接收、存储和转发时间较长而且也不固定，因此不能用于实时通信应用环境（如语音、视频等）。

22. 下列交换方式中，实时性最好的是（A）

    A.电路交换

    B.报文交换

    C.数据报交换

    D.虚电路交换

23. （2010年统考真题）在图2-13所示的采用"存储-转发"方式分组的交换网络中所有链路的数据传输速率为100Mbit/s，分组大小为1000B，其中分组头大小为20B。若主机H1向主机H2发送一个大小为980000B的文件，则在不考虑分组拆装时间和传播延迟的情况下，从H1发送到H2接收完为止，需要的时间至少是（）。C

    A. 80ms

    B. 80.08ms

    C. 80.16ms

    D. 80.24ms

    

    解析∶C。已知分组大小为1000B，其中分组头大小为20B，可以得出每个分组的数据部分为980B，所以大小为98000B的文件应该分为1000个分组传送，每个分组1000B（包含头部20B），所以一共需要传送100000B的信息，而链路的数据传输速率为100Mbits，即12.5MB/s，所以主机H1传送完所有数据需要的时间为10000B/12.5MB/s-80ms。此时恰好最后一个分组从主机H1出去，还没有被主机H2接收，而一个分组从主机HI需要经过两次存储转发才能到达主机 H2（不考虑传播时延），需要用时为2x1000B/12.5MB/s=0.16ms。综上所述，总共用时为80ms+0.16ms=80.16ms。

24. 下列关于卫星通信的说法中，错误的是（C）

    A.卫星通信的通信距离大，覆盖的范围广

    B.使用卫星通信易于实现广播通信和多址通信

    C.卫星通信不受气候的影响，误码率很低

    D.通信费用高，时延较大是卫星通信的不足之处

25. 不含同步信息的编码是（A ）。
    Ⅰ.非归零码Ⅱ.曼彻斯特编码Ⅲ.差分曼彻斯特编码

    A. 仅I

    B.仅Ⅱ

    C.仅Ⅱ、Ⅲ

    D.I、Ⅱ、Ⅲ

    解析∶A。非归零码是最简单的一种编码方法，它用低电平表示0，高电平表示1;或者反过来。由于每个码元之间并没有间隔标志，因此它不包含同步信息。

    曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码都是将每个码元分成两个相等的时间间隔，将每个码元的中间跳变作为收发双方的同步信号，所以无需额外的同步信号，实际应用得较多。但它们所占的频带宽度是原始的基带宽度的2倍。

26. 图2-14所示的曼彻斯特编码表示的比特串为（ A）。

    A.011001

    B.100110

    C. 110
    D. 01110

    

27. 对一个无噪声的4KHz信道进行采样，可达到的最大数据传输率是（ D）。

    A.4kbit/s

    B.8kbit/s

    C. 1kbit/s

    D.无限大

    解析∶D。一个无噪声的信道可以发送任意数量的信息，而与它如何被采样无关。

    在4kHz的信道上，采样频率需要是8kHz（每秒可进行8k次采样）。如果每次采样可以取得16bit 的数据，那么信道的最大数据传输速率就可以是 128kbit/s；如果每次采样可以取得1024bit 的数据，那么信道的最大数据传输速率就可以是8Mbit/s。所以说，只要编码编得足够好（每个码元能携带更多的比特），最高码元传输速率是可以无限大的。

28. 假设一个无噪声的信道，带宽是6MHz，并且采用了4级数字信号，那么它每秒可发送的数据量为（ ）。C

    A.6Mbit

    B.12Mbit

    C.24Mbit

    D.48Mbit

    解析∶C。根据奈奎斯特定理，可以对信道每秒采样12M次。因为是4级数字信号，每次采样可获得2bit的数据，所以总共的数据传输速率是24Mbit/s，即每秒发送了24Mbit的数据。

    提醒∶4级数字信号指什么？这个无需知道，在考研中，只需记住一点，看到这种条件，直接log2即可得到有用的信息。包括习题与真题29也是这样。

29. 在无噪声的情况下，若某通信链路的带宽为3kHz，采用4个相位，每个相位具有4 种振幅的QAM调制技术，则该通信链路的最大数据传输速率是（）B

    A. 12kbit's

    B.24kbit/s

    C. 48kbit/s

    D. 96kbit/s

    解析∶B。假设原始信号中的最大频率为f，那么采样频率f_采样必须大于或等于f的两倍才能保证采样后的数字信号完整保留原始信号的信息。题目中已经给出最大频率为3kHz （在模拟信号中，带宽可以看成是最大频率），所以需要6kHz的采样频率；已知采用4个相位，并且每个相位有4种振幅，也就是说可以表示16种状态，所以一个码元可以携带 4bit （2⁴=16）的信息，该通信链路的最大数据传输速率C_max=f_采样 x log₂16=24kbit/s。

30. （2011年统考真题）若某通信链路的数据传输速率为2400bit/s，采用4相位调制，则该链路的波特率是（）。B

    A.600Baud

    B.1200Baud

    C.4800Baud

    D.9600Baud

    解析∶B。已知采用4个相位，即可以表示4种状态，所以一个码元可以携带 2bit （2²=4）的信息。根据比特率（或者称为数据传输速率）和波特率的关系，假设每个码元可以携带n位信息，则比特率=n×波特率，由题意可知，比特率为2400bit/s，且n=2，所以波特率为1200Baud。

31. 下列编码方式中属于基带传输的是（C）

    A. FSK

    B.移相键控法

    C.曼彻斯特编码

    D.正交幅度相位调制法

    解析∶C。要清楚基带传输所传输的是数字信号，而曼彻斯特编码是0和1格式的信号，因此并没有经过调制而变成模拟信号，所以属于基带传输。其他3个选项都是将数字信号调制成模拟信号的编码方式，因此不属于基带传输，属于宽带传输。

32. 波特率等于（B）

    A.每秒传输的比特

    B.每秒可能发生的信号变化次数

    C.每秒传输的周期数

    D.每秒传输的字节数

    解析：波特率表示信号每秒变化的次数（注意和比特率的区别）。

33. 有一个调制解调器，它的调制星形图如图2-15所示。当它传输的波特率达到2400Baud时，实际传输的比特率为（B）。C

    

    A.2400bit/s

    B.4800bit/s

    C.9600bit/s

    D.19200bit/s

    解析∶C。如图2-15所示，对于该调制解调器的每个变化能够表示16种不同的信号。所以每个变化可以表示的比特数为 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，使用数字信号，使用双绞线

    B.10Mbit/s，使用数字信号，使用双绞线

    C.10M波特率，使用模拟信号，使用双绞线

    D.10Mbit/s，使用模拟信号，使用双绞线

    解析∶B。10表示每秒传输10Mbit数据，因此是10Mbit/s。Base表示采用基带传输，所以为数字信号。T表示使用了双绞线（Twisted-pair）。

35. 误码率最低的传输介质是（ A）。B

    A.双绞线

    B.光纤
    C.同轴电缆

    D.无线电

    解析：光纤是采用光通信，特点是带宽大，误码率小。

36. 同轴电缆比双绞线的传输速度更快，得益于（ D）。C

    A.同轴电缆的铜芯比双绞线粗，能通过更大的电流

    B.同轴电缆的阻抗比较标准，减少了信号的衰减

    C.同轴电缆具有更高的屏蔽性，同时有更好的抗噪声性

    D.以上都对

    解析∶C。同轴电缆以硬铜线为芯，外面包上一层绝缘的材料，绝缘材料的外面包裹上一层密织的网状导体，导体的外面又覆盖上一层保护性的塑料外壳。同轴电缆的这种结构使得它具有更高的屏蔽性，从而既有很高的带宽，又有很好的抗噪特性。所以，同轴电缆的传输速度更快得益于它的高屏蔽性。

37. 下列关于单模光纤的描述中，正确的是（ D ）。

    A.单模光纤的成本比多模光纤的成本低

    B.单模光纤传输距离比多模光纤短

    C.光在单模光纤中通过内部反射来传播

    D.单模光纤的直径一般比多模光纤小

    解析∶D。参考2.2.1小节的讲解。多模光纤使用了光束在其内部反射来传输光信号，而单模光纤的直径减小到一个光波波长大小，如同一个波导，光只能按照直线传播，而不会发生反射。

38. 使用集线器连接局域网是有限制的，任何两个数据终端设备之间允许的传输通路中可使用的集线器个数最多是（B）

    A.1个

    B.2个

    C.4个

    D.5个

    解析∶C。参考下面的补充知识点。
    补充知识点∶5-4-3规则是什么？需要掌握吗？
    解析∶这个知识点在考研题中出现的概率为0，仅仅是一个规则而已，是固定的知识点。而考研题越来越不会倾向于概念的考查，大部分都是应用题。下面简要介绍5-4-3 规则的基本定义，有兴趣的同学可以了解一下。

    5-4-3规则∶任意两台计算机之间最多不能超过5段线（包括集线器到集线器的连接线缆，也包括集线器到计算机之间的连接线缆）;4个集线器，其中只能有3个集线器直接与计算机或网络设备连接。如果不遵循此规则，将会导致网络故障。

39. 当描述一个物理层接口引脚在处于高电平时的含义时，该描述属于（C ）。

    A.机械特性

    B.电气特性

    C.功能特性

    D.规程特性

40. 以下关于集线器的说法正确的是（D）B

    A.集线器不能延伸网络可操作的距离

    B.集线器不能过滤网络流量

    C.集线器不能在网络上发送变弱的信号

    D.集线器不能放大变弱的信号

    解析∶B。集线器可以看成是多端口中继器。A、C、D选项都是集线器可以做到的。

41. 当集线器的某个端口收到数据后，其动作为（C ）。B

    A.从所有端口广播出去

    B.从除了输入端口外的所有端口广播出去

    C.根据目的地址从合适的端口转发出去

    D. 随机选择一个端口转发出去

    解析∶B。集线器的工作原理为∶当某个端口收到数据后，数据将从除了输入端口外的所有端口广播出去。

42. X台计算机连接到一台YMbit/s的集线器上，则每台计算机分得的平均带宽为（D）。C

    A.XMbit/s

    B.YMbit/s

    C.Y/XMbit/s

    D.XYMbit/s

    解析∶C。集线器以广播的方式将信号从除输入端口外的所有端口输出，因此任意时刻只能有一个端口的有效数据输入，则平均带宽为Y/XMbit/s，更详细的解释可参考 2.3.2 小节的讲解。如果将此题改为X台计算机连接到一台YMbits的交换机上，则每台计算机分得的平均带宽为YMbits，这里就不必除以X了。此处不理解没有关系，后面讲到交换机的工作原理就明白了。

43. （2013年统考真题）若图2-16为10 Base-T网卡接收到的信号波形，则该网卡收到的比特串是（ A）。
    A.0011 0110 B.10101101
    C. 01010010 D.11000101

    

    解析∶A。10Base-T代表的就是传统的以太网，而以太网使用的是曼彻斯特编码，而该编码将每个码元分成两个相等的间隔。前面一个间隔为高电平而后一个间隔为低电平表示码元1;码元0正好相反。于是可以得到该网卡收到的比特串是00110110。

44. （2013年统考真题）主机甲通过1个路由器（存储转发方式）与主机乙互连，两段链路的数据传输速率均为10Mbit/s，主机甲分别采用报文交换和分组大小为10kbit的分组交换向主机乙发送1个大小为8Mbit（1M=10⁶）的报文。若忽略链路传播延迟、分组头开销和分组拆装时间，则两种交换方式完成该报文传输所需的总时间分别为（C ）。D
    A.800ms、1600ms

    B.801ms、1600ms

    C. 1600ms、800ms

    D.1600ms、801ms

    解析∶D。当采用报文交换时，只需考虑两次发送时延，一次是在主机甲，一次是在路由器（因为采用了存储转发方式）。每次的发送时延都是8Mit /10Mbits=800ms，，所以当采用报文交换时，完成该报文传输所需的总时间共计1600ms。
    当采用分组交换时，每个分组大小为10kbit，发送时延为10kbi/10Mbits=1ms，共计800 个分组。其实这里采用了流水线的方式工作，当第N个分组在路由器转发时，第N+1个分组在主机甲发送（因为忽略传播时延）。所以除了第1个分组需要占用2个发送时延，以后每1 个发送时延都会有1个分组到达主机乙，共计2ms+（800-1）x 1ms=801ms。

45. （2014年统考真题）下列因素中，不会影响信道数据传输速率的是（ C）。D

    A. 信噪比

    B. 频率宽带

    C. 调制速率

    D.信号传播速度

    .解析∶D。由香农定理可知，信噪比和频率带宽都可以限制信道的极限传输速率，所以信噪比和频率带宽对信道的数据传输速率是有影响的，A、B错误；信道的传输速率实际上就是信号的发送速率，而调制速度也会直接限制数据的传输速率，C 错误；信号的传播速度是信号在信道上传播的速度，与信道的发送速率无关，选D。一方面，根据求信道容量的公式中可以判断出来；另外一方面，信号传播速度影响的是只是传播时延的大小。

46. （2015年统考真题）使用两种编码方案对比特流010011进行编码的结果如图2-17 所示，编码1和编码2分别是（A）。

    A.NRZ和曼彻斯特编码

    B.NRZ和差分曼彻斯特编码

    C.NRZ-I 和曼彻斯特编码

    D.NRZ-I和差分曼彻斯特编码

47. （2017年统考真题）若信道在无噪声情况下的极限数据传输速率不小于信噪比为30dB条件下的极限数据传输速率，则信号状态数至少是（）。D

    A.4

    B.8

    C.16

    D.32

    解析∶D。可用奈奎斯特采样定理计算无噪声情况下的极限数据传输速率，用香农第二定理计算有噪信道极限数据传输速率。2WlogN≥Wlog（1+S/N），W是信道带宽，N是信号状态数，S/N是信噪比，将数据代入计算可得N≥32，选D。分贝数=10log₁₀S/N

48. （2015年中科院真题）公用电话交换网（PSTN）采用了（D ）交换方式。

    A.分组

    B.报文

    C.信元

    D.电路

49. 数据传输速率为10Mbits的以太网的码元传输速率是多少?

    解析∶解答此题需要清楚以太网的编码方式为曼彻斯特编码，即将每个码元分成2个相等的间隔。码元1是在前一个间隔为高电平而后一个间隔为低电平；码元0正好相反，从低电平变到高电平。掌握了这个，这道题就很简单了。首先码元传输速率即波特率，以太网使用曼彻斯特编码，就意味着发送的每一位都有两个信号周期。标准以太网的数据传输速率是10Mbit/s，因此码元传输速率是数据传输速率的2倍，即20MBaud。也就是说，码元传输速率为20MBaud。

    可能疑问点∶知道一个码元可以携带nbit，但从没有听说过 1bit要多少个码元来表示。是我理解错了，还是本身就是这样?

    解析∶不少考生脑海里总是觉得码元应该至少携带 1bit或者更多的比特，怎么可能在数值上波特率还大于比特率。其实考生不必纠结于此，解释如下∶

    现在先不谈曼彻斯特编码，即那种需要同步信号的。假设在二进制的情况（正常情况）下，一个码元携带1bit 数据，这样码元传输率在数量上就等于数据传输率。但是现在不一样了，曼彻斯特编码需要用一半的码元来表示同步信号（关键点），一半码元来传输数据（可以认为2个码元传 1bit 数据），这样要达到10Mbit/s的数据传输率，码元传输率就应该是20MBaud，解释完毕。不要试图去研究透彻，记住就好!

50. 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。假设要传送的报文共x比特。从源点到终点共经过k段链路，每段链路的传播时延为d秒，数据传输速率为b比特每秒。在电路交换时电路的建立时间为s秒。在分组交换时分组长度为p 比特，且各节点的排队等待时间可忽略不计。问∶在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小?

    电路交换的过程∶

    先建立连接，建立连接之后再发送数据（发送时延）。这里需要注意，采用电路交换时，中间经过的节点是不需要存储转发的，这点与分组交换不一样。下面分别计算。

    建立连接的时间∶s。

    发送时延=报文长度/数据传输速率=x/b。

    传播时延=每段链路的传播时延×总的链路数=dk。

    综上所述，电路交换的总时延=stx/b+dk，单位是秒。

    分组交换的过程∶

    分组交换无需建立连接，直接发送。所以重点在于计算传播时延与发送时延（分组每经过一个节点都需要存储转发）。

    下面分别计算（计算之前建议大家画一个草图，从图中应该很容易地看出k段链路有k+1个节点。也就是说，除了发送端与接收端，中间还有k-1个节点）。

    传播时延∶假设有n个分组，虽然这n个分组都会有传播时延，但是仔细想想，是不是只需计算最后一个分组的传播时延？因为前n-1个分组在传播时，发送端还在发送，时间是重叠的，无需重新计算，所以只需计算最后一个分组的传播时延，则传播时延为kd。

    发送时延∶应该计算发送端的发送时延，假设有n个分组，则n约等于x/p，而每个分组的发送时延为 p/b，所以发送端的发送时延为（x/p）x（p/b）。但是这个绝对不是所有的发送时延，仅仅是计算了从第n个分组离开发送端的时间，但是最后一个分组是不是中间还要经过k-1个节点？所以中间会产生一个存储转发时延，即（k-1）x（p/b），总的发送时延=（x/p）x（p/b）+（k-1）x (p/b)。

    综上所述，分组交换的总时延=kd+（x/p）x（p/b）+（k-1）（p/b）。

    所以要使分组交换的时延比电路交换的要小，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. 画出110001001的非归零码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。

    

52. 对于带宽为3kHz的信道，若用4种不同的状态来表示数据∶

    1）在不考虑热噪声的情况下，该信道的最大数据传输速率是多少?

    因为是用4种不同的状态表示数据，所以N = 4

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

    2）若信道的信噪比为30dB，则该信道的最大数据传输速率是多少?

    信噪比 = 10log₁₀(S/N) = 30dB

    S/N = 1000

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

53. 设信号脉冲周期为0.002s，脉冲信号有效值状态个数为8，请回答下列问题∶

    1）如果用四进制代码表示上述信号，一个脉冲信号需要用几位四进制代码表示?

    因为log₄4 < log₄8 < log₄16

    所以要用2位四进制代码表示

    2）用四进制代码表示上述信号，其数据传输速率是多少?

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

54. 对各类通信子网定义下列参数∶

    N=两个给定站点之间所经过的段数

    L=报文长度（L为分组大小P的整数倍），单位∶位

    B=所有线路上的数据传输速率，单位∶位/秒

    P=分组大小（P≤L），单位∶位

    H=每个分组的分组头，单位∶位

    S1=线路交换的呼叫建立时间，单位∶秒

    S2=虚电路的呼叫建立时间，单位∶秒

    D=各段内的传播延迟，单位∶秒
    1）写出电路交换、报文交换、虚电路分组交换（虚电路分组头可忽略）和数据报分组交换的端到端延迟时间的表达式。

    电路交换：S1 + L/B + ND

    报文交换：N(L/B + D)

    虚电路分组交换：S2 + L/B + ND + (N - 1)P/B

    数据包分组交换：(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时，上述4 种交换方式的总延迟时间。

    将数据代入即可

考点分析与解题技巧

考点一∶奈奎斯特定理和香农定理

这类考点主要考查对奈奎斯特定理和香农定理的理解，考生应该对两个定理适用的范围有一定的理解，奈奎斯特定理主要适用于理想低通信道，所谓理想指的是没有噪声干扰的信道，低通信道在前面知识点讲解部分已经讲过，香农定理主要适用于有高斯白噪声干扰的信道。在理解两个定理适用范围的基础上，应该记住两个定理中所使用的计算公式，奈奎斯特定理主要记忆∶Cm=2fxlogNbit/s），香农定理则主要记忆∶C_max=W x log₂（1+S/N）（bit/s）和信噪比的转换信噪比（dB）=10log₁₀（S/N）（dB）。

考点的考查形式一般以选择题为主，根据题目中给出的条件，分析适用于哪种定理，然后套用计算公式，即可拿到分数。这里有一个小技巧，题目中往往并不直接告诉你是理想低通信道还是有噪声信道，条件中如果给出了噪声、信噪比等信息，则一般使用香农定理，而没有给出噪声，只给出了带宽（Hz），则一般使用奈奎斯特定理。另外解题时需要注意码元携带的信息量这一概念，1码元携带Nbit信息时，IBaud=Nbit/s。题目中往往不会直接给出一码元携带了多少比特信息，需要考生进行分析。

例如，习题与真题29，采用4个相位，每个相位具有4种振幅的QAM调制技术，其实，其中已经说明了1码元携带多少bit信息，因为4个相位，每个相位有4种振幅，相当于有16种变化，这16种变化需要用4bit进行描述，因为2⁴=16，1个码元就是一次取样，因而1个码元相当于携带了4bit 信息。

考点二∶电路交换、报文交换与分组交换的工作方式与特点

这类考点主要考查对相关知识点的理解，考生应该对3类交换方式的概念有一定的理解，在此基础上记忆3类交换方式的优缺点。另外需要注意的是，数据报与虚电路之所以在此提及，是因为数据报和虚电路都是分组交换方式中的一种，只是形式上有了数据报的形式和先建立连接的虚电路形式。

考查形式一般以选择题或简答题为主，仍然是直接考查概念，只要记住每类概念的含义、优缺点，对号入座即可拿到相应的分数。

考点三∶传输介质、物理层接口特性

这类考点主要考查对相关知识点的记忆，包括传输介质的分类、接口特性的概念理解。考生需要记忆这部分的知识点，对于接口特性需要结合理解进行记忆，不要死记硬背。

考查形式以选择题为主，只要对这部分知识点有清晰的记忆，即可拿到相应分数。

考点四∶物理层设备

这类考点相比其他章节的设备，并不属于常考内容，往往结合其他章节的设备进行考查。考生需要理解中继器和集线器的基本概念，其实中继器就是一个放大器，而集线器就是一个多端口的中继器。

考查形式以选择题为主，理解物理层设备的概念，就可以判断物理层设备的相关选项，但其他章节的设备需结合进行分析。