第5章 通信与网络
计算机网络第五章答案
计算机网络第五章答案【篇一：计算机网络第五章课后答案】说明运输层在协议栈中的地位和作用，运输层的通信和网络层的通信有什么重要区别？为什么运输层是必不可少的？答：运输层处于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能中的最低层，向它上面的应用层提供服务运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信，但网络层是为主机之间提供逻辑通信（面向主机，承担路由功能，即主机寻址及有效的分组交换）。
各种应用进程之间通信需要“ 可靠或尽力而为” 的两类服务质量，必须由运输层以复用和分用的形式加载到网络层。
5—02 网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层有何影响？答：网络层提供数据报或虚电路服务不影响上面的运输层的运行机制。
但提供不同的服务质量。
5—03 当应用程序使用面向连接的tcp 和无连接的ip 时，这种传输是面向连接的还是面向无连接的？答：都是。
这要在不同层次来看，在运输层是面向连接的，在网络层则是无连接的。
5—04 试用画图解释运输层的复用。
画图说明许多个运输用户复用到一条运输连接上，而这条运输连接有复用到ip 数据报上。
5—05 试举例说明有些应用程序愿意采用不可靠的udp ，而不用采用可靠的tcp 。
答：voip：由于语音信息具有一定的冗余度，人耳对voip 数据报损失由一定的承受度，但对传输时延的变化较敏感。
有差错的udp 数据报在接收端被直接抛弃，tcp 数据报出错则会引起重传，可能带来较大的时延扰动。
因此voip宁可采用不可靠的udp，而不愿意采用可靠的 tcp 。
5—06 接收方收到有差错的udp用户数据报时应如何处理？答：丢弃5—07 如果应用程序愿意使用udp 来完成可靠的传输，这可能吗？请说明理由答：可能，但应用程序中必须额外提供与tcp 相同的功能。
5—08 为什么说udp 是面向报文的，而tcp 是面向字节流的？答：发送方 udp 对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付 ip 层。
第5章 无线通信网
约是 170kbps, 而实际速度只有 30~70kbps 。
对 GPRS 的射频部分进行改进的技术方案称为增强数据速率的 GSM 演进 C Enhanced Data
rates for GSM Evolution, EDGE) 。 EDGE 又称为增强型 GPRS CEGPRS), 可以工作在已经部署
142 l
网络工程师教程（第 5 版）
3. 第二代移动通信升级版 2.5G
2.5G 是比 2G 速度快、但又慢千 3G 的通信技术规范。 2.5G 系统能够提供 3G 系统中才有
的 一 些功能，例如分组交换业务，也能共享 2G 时代开发出来的 TOMA 或 CDMA 网络。常见的 2.5G 系统是通用分组无线业务 GPRS
系统中使用。
IMT-MC (Multi-Carrier): 即 CDMA-2000, 属千频分双工模式，是第二代 CDMA系统
的继承者 。
IMT-TC CTime-Code): 这一标准是中国提出的 TD-SCOMA, 属千时分双工模式。 IMT-SC CSingle Carrier): 也称为 EDGE, 是一种 2.75G技术。 IMT-FT (Frequency Time): 也称为 DECT 。 OFDMA
GPRS 的网络上，只需要对手机和基站设备做一些简单的升级即可。 EDGE被认为是 2 . 75G 技术，
采用 8PSK 的调制方式代替了 GSM 使用的高斯最小移位键控 CGMSK) 调制方式，使得一个码
元可以表示 3 位信息 。 从理论上说， EDGE 提供的数据速率是 GSM 系统的 3 倍。 2003 年， EDGE
在码分多址通信系统中，不同用户传输的信号不是用频率或时隙来区分，而是使用不同的 码片序列来区分 。 如果从频域或时域来观察，多个 CDMA 信号是互相 重叠 的。接收机用 相 关 器可以在多个 CDMA 信号中选出预定的码型信号，其他不同码型的信号因为和接收机产 生 的
移动通信第五章宽带IP技术
第5章 宽带IP网络
5.1 宽带IP网络发展的关键问题 5.2 综合业务模型 5.3 区分业务模型 5.5 标签交换与MPLS
第5章 宽带IP网络
区分业务模型的基本概念
针对每个分组流的服务被针对每个聚合分组流 的服务代替
边缘路由器对分组进行分类和管制 DS字段的不同值对应着不同的分组在每一跳上
常见的队列调度算法
先进先出（FIFO）队列 严格的优先级排队 公平排队或循环排队 分级的基于级别的排队
第5章 宽带IP网络
综合业务模型的优缺点
能够提供绝对有保证的QoS 使用现有的路由协议决定流的通路 QoS能够工作在单播和多播下 可扩展性差 对路由器的要求较高 不适合于短生存期的流 IP分组流的自动识别和分类技术还不成熟
标签映射消息
标签映射消息
标签映射消息
A
FEC
192.2.5/24
B
输入 端口1，标签5
输出 端口2，标签9
FEC
192.2.5/24
C
FEC
192.2.5/24
FEC
192.2.5/24
D
输入 端口1，标签9
输入 -
输入 端口1，标签2
输出 端口4，标签2
输出 端口3，标签5
输出 -
第5章 宽带IP网络
基于分组交换技术的、以无连接工作方式的 IP网不是天生不安全的
采用管理和技术等多重策略确保网络的安全 性和可信任性
第5章 宽带IP网络
纵深防御战略
纵深防御战略由各项政策、人、技术和运行 管理等方面构成的多维结构、多层次的信息 保证结构组成。
第5章 宽带IP网络
信息安全保障体系的基本构架
人才保障 培训 感知
第5章-计算机网络与通信
Page 27
用户
应用层
表示层
会话层 传输层 网络层 T2 数据 链路
层 物理层
5.3.3 TCP/IP参考模型
当今规模最大、覆盖全球的Internet并未使用OSI标准，
而是采用了TCP/IP协议，因此TCP/IP也被称为“事实上
的国际标准”或“工业标准”。
P129
源主机
目的主机
应用层 传输层 网际层 网络接口层
按通信传播方式划分
点-点式网、广播式网
按通信速率划分
低速网、中速网、高速网
按使用范围划分
公用网、专用网
Page 8
5.2 通信技术基础
5.2.1 概述 数据通信的基本概念
信息是消息所包含的内容，数据是信息的载体， 而信号则是数据的电或电磁的编码
数据在传输过程中可以用数字信号和模拟信号两 种方式表示
Page 35
5.4.4 MAC地址
在局域网中，用于标识网络硬件地址 的是MAC地址，即介质访问控制 （Media Access Control）地址，也 叫物理地址。
P135
Page 36
5.5 广域网
广域网（WAN）又称远程网，它 是在一个很大的物理范围内建立的 计算机通信网。通常所覆盖的范围 从几十公里到几千公里，可以超越 一个城市，一个国家甚至于全球。
目录
5.1 网络基础 5.2 通信技术基础 5.3 网络体系结构与协议 5.4 局域网
5.5 广域网 5.6 网络互连设备与操作系统
Page 1
5.1 网络基础
计算机网络是利用通信设备和网络
软件，把地理上分散的多台计算机 连接起来成为一个系统，目的是实
现共享资源。
移动通信 第5章 第三代移动通信系统(3G)
图5-1 ITU的3G频谱划分建议
第5章 第三代移动通信系统（3G）
FDD
FDD TDD FDD MSS TDD
FDD MSS
（上行） （下行）
（上行） （地对空）
（下行） （空对地）
TDD
30 MHz
30 40
60
30 15
MHz MHz MHz MHz MHz
60
30
MHz MHz
100 MHz
1755 1785 1850 1880 1920
1980 2010 2025 2010 2170 2200 2300
2400
图5-2 中国的3G频谱划分方案
第5章 第三代移动通信系统（3G）
5.1.4 3G业务特点与分类
3G开发并提供了新的3G移动增值业务，它们具 备互联网化、媒体化和生活化的特点。3G移动增 值业务中，成熟类的主要有短消息（SMS）、彩 铃、WAP、IVR（互动式语音应答）等业务；成 长类的主要有移动即时通信、移动音乐、MMS （彩信）、移动邮件、移动电子商务、移动位置 服务（LBS）、手机媒体、移动企业应用、手机 游戏、无线上网卡业务跟踪等业务；萌芽类主要 有移动博客、手机电视、一键通（PTT）、移动 数字家庭网络、移动搜索、移动VoIP等业务。
DS-CDMA（5MHz）
FDD
3.84
OVSF 4~512 10ms 15个时隙/帧 卷积码，Turbo码 上行：BIT/SK 下行：QPSK 开环、闭环（1500Hz） RAKE 基站同步或异步
CDMA 2000
TD-SCDMA
成对频带，单向 1.25MHz（CDMA 2000 1x）
/3.75MHz（CDMA 2000 3x ）
通信原理答案第五章
第五章5-1 已知线性调制信号表示式如下：（1）t t c ωcos cos Ω，（2）t t c ωcos )sin 5.01(Ω+。
式中，Ω=6c ω。
试分别画出它们的波形图和频谱图。
1(1)cos cos [cos()cos()]2[cos cos ]{[()][()][()][()]}21(2)(10.5sin )cos cos [sin()sin()]4[(10.5sin )cos ][()(c c c c c c c c c c c c c c c t t F t t t t t F t t ωωωπωδωωδωωδωωδωωωωωωωπδωωδωωΩ=-Ω++Ω∴Ω=--Ω++-Ω+-+Ω+++Ω+Ω=+-Ω++Ω∴+Ω=-++解：)]{[()][()]4[()[()]]}c c c c j πδωωδωωδωωδωω++-Ω---Ω+++Ω--+Ω5-2 根据图P5-1所示的调制信号波形，试画出DSB 及AM 信号的波形图，并比较它们分别通过包络检波器后的波形差别。
图P5-1m(t)t解：从波形中可以看出，DSB 信号经过包络检波器后输出波形失真，不能恢复调制信号；而AM 信号经过包络检波器后能正确恢复调制信号。
m(t) t0 S DSB (t)0 tS AM (t)t5-3已知调制信号m (t )=cos(2000πt )，载波为cos104πt ，进行单边带调制，试确定该单边带信号的表示式，并画出频谱图。
()sin(2000)sin(4000)1111()()cos ()sin cos(12000)cos(14000)22221111()()cos ()sin cos(8000)cos(6000)2222USB c c LSB c c m t t t s t m t t m t t t t s t m t t m t t t t ππωωππωωππ=+=-=+=+=+解：则f (kHz)S SSB (ω)上边带-7 –6 -4 -3 0 3 4 6 7上边带下边带下边带5-4 将调幅波通过残留边带滤波器产生残留边带信号。
通信原理(第5章)
2、若m(t)的频带限于 w wc 则:
H m(t ) cos( wct ) m(t ) sin( wct ) H m(t ) sin( wct ) m(t ) cos( wct )
ˆ (t ) jM ( w) sgn( w) F m
ˆ ( w) 3、M
载波信号
频域表达式
SAM(ω) = πA0[δ(ω －ωc) +δ(ω +ωc )
6
5.1 幅度调制（线性调制）的原理
时域波形图
m(t) t A0 + m( t ) cosωct t t
当满足条件： |m(t)|max ≤ A0 时，其包络与调制信号的 波形相同，因此用包络检 波法可以容易地恢复原始 调制信号。
20
5.1 幅度调制（线性调制）的原理
一般情况下SSB信号的时域表达式 调制信号为任意信号时SSB信号的时域表达式为
1 1 ˆ (t )sin ct SSSB (t ) m(t ) cos ct m 2 2
式中，
m( ) ˆ (t ) m d t ˆ ( ) 1 m m(t )=- d t 1
1 = 2
1 2 Am
cos(ωc+ ωm)t + Am cos(ωc -ωm)t
1 -2 1 +2
上边带信号的时域表达式
Amcosωm t cosωc t Amcosωm t cosωc t
Amsinωm t sinωc t Amsinωm t sinωc t
下边带信号的时域表达式
SUSB(t) =
BDSB = 2 fH
② 功率：
PDSB
1 2 Ps m (t ) 2
第5章nn网络通信及作业
第0号 第1号 第2号
M1000～M1063 M1064～M1127 M1128～M1191
D0～D3 D10～D13 D20～D23
W/R W/R
R R R R R R
数据寄存器 D8173 D8174 D8175 D8176 D8177 D8178 D8179 D8180 D8201 D8202 D8203 D8204～D8210 D8211 D8201～D8218
名称 站点号 从站点总数 刷新范围 站点号设置 从站点总数设置 刷新范围设置 重试次数设置 通信超时设置 当前网络扫描时间 最大网络扫描时间 主站点通信错误数目 从站点通信错误数目 主站点通信错误代码 从站点通信错误代码
元 站点号 位软元件(M)
32点 第0号 M1000～M1031 第1号 M1064～M1095 第2号 M1128～M1159 第3号 M1192～M1223 第4号 M1256～M1287 第5号 M1320～M1351 第6号 M1384～M1415 第7号 M1448～M1479
件 字软元件(D)
二：FX2N系列n:n网络通信相关参数
n:n网络通信设定用的软元件
特性 R Rቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
辅助继电器 M8038 M8183
特殊辅助继电器
名称
描述
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第5章通信与网络教学目的与要求：本章主要介绍计算机通信与网络的基本知识以及计算机网络的应用和操作。
通过本章学习，了解数据通信的基本概念，了解计算机网络的定义、发展、组成、功能和分类，了解网络操作系统。
掌握计算机网络体系结构基本概念，掌握局域网的概念和常用网络互联设备。
了解网上办公、发布文件、发送E-mail等各项活动。
5.1 数据通信基础数据通信是指通过通信信道在各计算机之间进行数据与信息的收集、传输、交换或重新分布的过程，是计算机网络系统中很重要的一部分。
数据通信系统一般由数据传输设备、传输控制设备和传输控制规程及通信软件组成。
这里简单介绍有关数据通信的基本知识，以便更好地理解计算机网络。
5.1.1 数据通信系统数据通信系统是通过传输介质将数据从一个地方传送到另一个地方的电子系统，由信源、信宿和信道三部分组成。
在通信过程中，信源就是信息源。
数据以信号的形式出现，是通信系统中要传送的对象。
变换器是把信息变换成适合于信道传输的电信号。
反变换器是把由信道传输的电信号反变换成接收端所需的信息。
信宿就是信息的接收者。
在实际通信中，不可避免地会有干扰，把所有各种干扰等效成为一个总的噪声源，作用于信道上。
数据通信系统模型如图5-1所示：图5-1 数据通信系统模型5.1.1.1数据传输方式（1）基带传输在数据通信中，表示0,1二进制代码的方波固有的频带称为基带，在信道上直接传送数据的基带信号称为基带传输。
这种传输的特点是速率高、误码率低，传输距离较近。
（2）频带传输频带传输是指数字信号调制成模拟音频信号后再发送和传输，到达接收端时，再把音频信号解调成原来的数字信号的传输方式。
通常会用调制解调器（Modem）实现，调制是把数字信号变为模拟信号，解调是把模拟信号变为数字信号。
这种传输的特点是速率低，误码率高，适宜长距离传输。
（3）宽带传输就是利用带宽至少为1000MHz的同轴电缆作为传输介质，通常将带宽划分为若干个子频带，分别用于传输数字、音频和视频信号。
因此，可以利用带宽传输系统实现文字、声音和图像的一体化传输。
5.1.1.2数据传输介质数据传输介质是指传送信息的载体，在网络中是连接收发双方的物理通路。
它可绝缘层屏蔽层塑料外套图2-1 同轴电缆结构分为有线介质和无线介质两种。
有线介质上可传输模拟信号和数字信号，无线介质上大多传输数字信号。
（1）双绞线（Twisted Pair ）双绞线是用于传输模拟信号和数字信号，特别适用于较短距离的信息传输。
它由两根绝缘金属线缠绕而成，这样的一对线作为一条通信链路，由四对双绞线构成双绞线电缆，如图5-2所示。
局域网中所使用的双绞线分为屏蔽双绞线（STP ，ShieldTwisted Pair ）和非屏蔽双绞线（UTP ，Unshield Twisted Pair ）。
屏蔽双绞线由外部保护层、屏蔽层与多对双绞线组成。
非屏蔽双绞线由外部保护层、多对双绞线组成。
图5-2 双绞线双绞线点到点的通信距离一般不能超出100m 。
目前，计算机网络上的双绞线有三类线（最高传输速率为10Mbps ）、五类线（最高传输速率为100Mbps ）、超五类线和六类线（传输速率至少为250Mbps ）、七类线（传输速率至少600Mbps ）。
双绞线需用RJ-45或RJ-11连接头插接。
（2）同轴电缆（Coaxial Cable ）同轴电缆是网络中应用十分广泛的传输介质之一，在高频时抗干扰性能比双绞线好，成本介于双绞线和光导纤维之间。
它由内、外两个导体构成，内导体可以由单股或多股线组成，外导体一般由金属编织网线组成。
内、外导体之间有绝缘材料，其阻抗为50Ω，如图5-3所示。
同轴电缆分为粗缆和细缆，粗缆用DB-15连接器，细缆用BNC 和T 连接器。
图5-3 同轴电缆现在计算机局域网中一般都使用细缆组网。
细缆一般用于总线型网络布线连接。
利用T 型BNC 接口连接器连接BNC 接口网卡，同轴电缆的两端需安装50Ω终端电阻器。
细缆网络每段干线长度最大为185米，每段干线最多可接入30个用户。
细缆安装较容易，而且造价较低，但因受网络布线结构的限制，其日常维护不是很方便，一旦一个用户出故障，便会影响其他用户的正常工作。
而粗缆适用于较大局域网的网络干线，布线距离较长，可靠性较好。
用户通常采用外部收发器与网络干两双绞线对线连接。
粗缆局域网中每段长度可达500米，采用4个中继器连接5个网段后最大可达2500米。
用粗缆组建的局域网虽然各项性能较高，具有较大的传输距离，但是网络安装、维护等方面比较困难，且造价较高。
（3）光缆(Optical Cable)光纤电缆简称光缆，是网络传输介质中性能最好、应用前途最广泛的一种，它对外界的电磁干扰十分迟钝，传输容量大，保密性好，适合长距离传输，常用于主干网的连接。
光缆由两层折射率不同的材料组成。
内层是具有高折射率的玻璃单根纤维体组成，外层包一层折射率较低的材料，光缆的传输速率可达到每秒几百兆位，如图5-4所示。
光缆需用ST或SC连接器连接。
图5-4 光缆光缆的传输形式分为单模传输和多模传输，单模传输优于多模传输。
所以，光缆分为单模光缆和多模光缆，单模光缆的纤芯直径很小，在给定的工作波长上只能以单一模式传输，传输频带宽，传输容量大，传送距离为几十公里。
多模光缆是在给定的工作波长上，能以多个模式同时传输的光纤，与单模光纤相比，多模光纤的传输性能较差，传送距离仅为几公里。
（4）无线传输在空间中采用无线频段、红外线、激光等进行传输称为无线传输。
目前常用的有卫星通信、红外线与激光、微波。
5.1.2 数据传输信道所谓信道即信号传输的通道。
在通信系统中，各种信号都要通过信道才能从一端点传至另一端点，信道中的设备包括传输媒体及相关设备，它是实现数据通信的基础。
5.1.2.1信道的分类（1）以信道的传输媒体分为有线信道和无线信道。
（2）以信道多路复用的形式分为频分复用信道和时分复用信道。
（3）以信道中传输的信息分为模拟信道、数字信道及模拟－数字混合信道。
5.1.2.2信道通信方式按信道通信方式有单工通信、半双工通信、全双工通信3种。
（1）单工通信是指数据只能单方向进行传输的一种通信工作方式。
发送方不能接收，接收方也不能发送，信道的全部带宽都用于由发送方到接收方的数据传送。
无线电广播和电视广播都是单工通信的例子。
（2）半双工通信是指通信双方都能收发消息，但不能同时进行收和发的工作方式。
通信的双方可交替发送和接收信息，但不能同时发送和接收。
在一段时间内，信道的全部带宽用于在一个方向上传送信息，航空和航海无线电台以及无线对讲机等都是以这种方式通信的。
这种方式要求通信双方都具有发送和接收能力，因而比单工通信设备昂贵，但比全双工设备便宜。
在要求不很高的场合，多采用这种通信方式，虽然转换传送方向会带来额外的开销。
（3）全双工通信是指通信双方可同时进行双向传输消息的工作方式，例如现代的电话通信就是这样的。
这不但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最昂贵。
5.1.3 数据通信技术5.1.3.1模拟通信和数字通信模拟数据和数字数据都可以用模拟信号或数字信号来表示，以便进行传播。
（1）模拟通信在电话通信中，用户线上传送的电信号是随着用户声音大小和频率的变化而变化的。
这个变化的电信号无论在时间上或是在幅度上都是连续的，这种信号称为模拟信号。
在用户线上传输模拟信号的通信方式称为“模拟通信”。
（2）数字通信数字通信是指用数字信号作为载体来传输信息，或者用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。
数字信号是一种离散的、脉冲有无的组合形式，是负载数字信息的信号。
电报信号就属于数字信号。
现在最常见的数字信号是幅度取值只有两种(用0和1代表)的波形，称为“二进制信号”。
5.1.3.2异步传输和同步传输（1）异步传输是以字符为单位进行传输和识别的，每传一个字符的数据，先在字符前传送一个起始引导码，一个字符传完后，再插入一个或两个终止码。
这样，在接收端可以通过识别接受到的二进制起始码和终止码，而得到两者之间的传输字符。
这种方法传输速度慢，一般用于较低速度要求的数据通信。
（2）同步传输是以一段报文（字符序列）为单位进行传输和识别的，它要求在发送和接收时，每个比特（位）都要在两端保持同步。
为了使接收方确定报文的开始和结束，每个报文前用一个或多个同步字符开始，这样在接收端可以从接受到的信号中通过提取同步字符来获得每个比特的同步信息。
显然同步方式插入的附加码的位数少的多，因此比异步方式速度快，但对线路要求高，通信控制过程复杂。
5.1.3.3多路复用技术多路复用技术是实现在一条线路上传输多路数据信号，提高了线路的利用率。
多路复用是将多种要传输的信号组合起来，在一条线路进行传输，实现这一功能的设备叫多路复用器（MUX）。
多路复用有下列三种类型：（1）频分多路复用：将传输线路的可用带宽按不同的频率分割成若干个独立的子频带信道，并分别分配给一种传输信号，使每个信号在自己所分配的子频带信道上传输，正如一条公路上按速度划分出快行道和慢行道，不同车速的车各行其道。
（2）时分多路复用：将利用线路的时间分成小的时间片，再将时间片按顺序周期性地分配给多个独立的信道，即每种信号轮流分时地占用整个信道。
从宏观上看，多种信号都在利用同一条线路进行通信，并占有整个带宽，由于时间片分得很小，用户感觉不到其他人也在使用线路。
（3）统计时分多路复用：在时分多路复用中，不管每个通信设备状态如何，均机械地、周期性地分配给一个时间片。
如果通信设备忙闲不一，即传输速率不同，这条线路的应用效率将不高。
而计算机数据通信往往具有大量的随机突发性传输的特征，因此引入统计时分多路复用解决这个问题。
统计时分多路复用分配时间片是按统计规律进行的，发送速度高的通信设备相应地多分一些时间片，反之则相反，从而线路的时间片不会轮空，效率高。
5.1.4 数据交换技术数据通过网络从信源传输到信宿采用的交换技术可分为电路交换和存储转发交换两大类。
包括电路交换、报文交换、分组交换。
5.1.4.1电路交换电路交换是一种直接交换方式。
在数据通信前，通信双方先建立一条专用的通信线路，如电话系统。
线路交换的通信过程分为线路建立、数据传输和线路拆除3种状态。
在数据传输的全部时间内通信双方完全占有线路，数据传输速度快，但线路利用率较低。
5.1.4.2报文交换在报文交换中，通信双方不需要建立一条专用的通信线路。
报文从信源传送到信宿采用存储转发方式，类似古代驿站传递消息。
报文交换的优点有：（1）许多不同的报文可分时共享同一信道，线路使用效率提高。
（2）存储转发机制使报文可在不同交换机之间进行传递，因此不需要建立从发送端到接收端的直接联接，在网络通信量很大时，报文也不会被拒收，只是增加了传输延迟。