数据与计算机通信第三章
计算机网络课后习题答案(第三章)
计算机网络课后习题答案（第三章）(2009-12-14 18:16:22)转载▼标签：课程-计算机教育第三章数据链路层3-01 数据链路(即逻辑链路)与链路(即物理链路)有何区别? “电路接通了”与”数据链路接通了”的区别何在?答：数据链路与链路的区别在于数据链路出链路外，还必须有一些必要的规程来控制数据的传输，因此，数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。
“电路接通了”表示链路两端的结点交换机已经开机，物理连接已经能够传送比特流了，但是，数据传输并不可靠，在物理连接基础上，再建立数据链路连接，才是“数据链路接通了”，此后，由于数据链路连接具有检测、确认和重传功能，才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链路，进行可靠的数据传输当数据链路断开连接时，物理电路连接不一定跟着断开连接。
3-02 数据链路层中的链路控制包括哪些功能?试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点.答：链路管理帧定界流量控制差错控制将数据和控制信息区分开透明传输寻址可靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境：对于干扰严重的信道，可靠的链路层可以将重传范围约束在局部链路，防止全网络的传输效率受损；对于优质信道，采用可靠的链路层会增大资源开销，影响传输效率。
3-03 网络适配器的作用是什么?网络适配器工作在哪一层?答：适配器（即网卡）来实现数据链路层和物理层这两层的协议的硬件和软件网络适配器工作在TCP/IP协议中的网络接口层（OSI中的数据链里层和物理层）3-04 数据链路层的三个基本问题(帧定界、透明传输和差错检测)为什么都必须加以解决？答：帧定界是分组交换的必然要求透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆差错检测防止合差错的无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源3-05 如果在数据链路层不进行帧定界，会发生什么问题？答：无法区分分组与分组无法确定分组的控制域和数据域无法将差错更正的范围限定在确切的局部3-06 PPP协议的主要特点是什么？为什么PPP不使用帧的编号？PPP适用于什么情况？为什么PPP协议不能使数据链路层实现可靠传输？答：简单，提供不可靠的数据报服务，检错，无纠错不使用序号和确认机制地址字段A 只置为0xFF。
《数据与计算机通信》课后习题参考答案
《数据与计算机通信》课后习题及参考答案第2章的参考答案2.1答案：设发送消息的蓝军为A，另外一个蓝军为B。
再设步兵由一头到量外一头所用的时间为t，可以定义两军的通信协议如下：（1）A发送消息后2t时间内还灭有收到B的确认，则重发，直到收到确认。
（2）B收到消息后，立即发送去确认知道不再收到A的消息。
（3）若在中午之前t时刻，A还没有收到B的确认信息，或者B在中午前的2t时间内还继续收到A发来的消息，则第二天进攻。
2．3答案：（1）预定（A）客人（Guest）向主人（Hosts）发出要Pizza的Request。
（B）主人接受请求，提起电话拨Pizza饼店，在电话中提出预定的种类和数量。
（C）Pizza店的外卖服务生(Order Clerk)填好订单，然后传送给Pizza Cook。
完成；（2）送货（A）Pizza Cook将做好的Pizza饼给服务生；（B）服务生在订单上签字后送给送货车司机，司机开车取送货，沿道路送往订货人的地点；（C）送货车司机到达后，拿出定单和主人交接；（D）主人将送来的Pizza饼再送给客人(Guest)2.4 答案A．(1)中国总理与英文翻译之间：(a)中国总理对自己的英文翻译说中文；(b)中国翻译将中文翻译成英文后给法国总理的英文翻译；(2)法国总理与英文翻译之间(a)法国总理的英文翻译接收中国总理的英文翻译给自己的英文翻译；(b)将英文翻译成法文，然后给法国总理，反之亦然。
B．这三者之间要实现一种类似于电信系统中三方通信之类的过程：(1)中国总理拿起电话，说中文给中文/德文翻译(2)德文翻译把中文翻译成德文，然后通过电话线传送给法国总理的德文/法文翻译(3)德文/法文翻译将接收到的德文翻译成法文(4)德文/法文翻译将翻译过来的法文给法国总理听2．7 答案a．在分段情况下，都需要包含N层数据首部的拷贝b．在组合的情况下，可以用一个N层的数据首部组合成单一的N－1层PDU。
计算机网络 第三章课后答案
第三章数据链路层3-01 数据链路(即逻辑链路)与链路(即物理链路)有何区别? “电路接通了”与”数据链路接通了”的区别何在?答：数据链路与链路的区别在于数据链路出链路外，还必须有一些必要的规程来控制数据的传输，因此，数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。
“电路接通了”表示链路两端的结点交换机已经开机，物理连接已经能够传送比特流了，但是，数据传输并不可靠，在物理连接基础上，再建立数据链路连接，才是“数据链路接通了”，此后，由于数据链路连接具有检测、确认和重传功能，才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链路，进行可靠的数据传输当数据链路断开连接时，物理电路连接不一定跟着断开连接。
3-02 数据链路层中的链路控制包括哪些功能?试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点.答：链路管理帧定界流量控制差错控制将数据和控制信息区分开透明传输寻址可靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境：对于干扰严重的信道，可靠的链路层可以将重传范围约束在局部链路，防止全网络的传输效率受损；对于优质信道，采用可靠的链路层会增大资源开销，影响传输效率。
3-03 网络适配器的作用是什么?网络适配器工作在哪一层?答：适配器（即网卡）来实现数据链路层和物理层这两层的协议的硬件和软件网络适配器工作在TCP/IP协议中的网络接口层（OSI中的数据链里层和物理层）3-04 数据链路层的三个基本问题(帧定界、透明传输和差错检测)为什么都必须加以解决？答：帧定界是分组交换的必然要求透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆差错检测防止合差错的无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源3-05 如果在数据链路层不进行帧定界，会发生什么问题？答：无法区分分组与分组无法确定分组的控制域和数据域无法将差错更正的范围限定在确切的局部3-06 PPP协议的主要特点是什么？为什么PPP不使用帧的编号？PPP适用于什么情况？为什么PPP协议不能使数据链路层实现可靠传输？答：简单，提供不可靠的数据报服务，检错，无纠错不使用序号和确认机制地址字段A 只置为0xFF。
计算机网络通信技术第03章 调制解调和多路复用技术
调制解调技术
在频带系统中，调制器、解调器是核心，调制解 调技术也是通信学科中的关键技术和重要内容。
在频带系统中还有功率放大器、混频器、馈线系 统、天线等部分，这些部分从原理角度看对信号不会 产生有本质变化，不列在频带系统中。
调制解调技术（2）
数据信号的调制是指利用数据信号来控制一定 形式高频载波的参数，以实现其频率搬移的过程。
高频载波的参数有幅度、频率和相位，因此， 就形成了幅移键控（ASK）、频移键控（FSK） 和相移键控（PSK）三种基本数字调制方式。
幅移键控（ASK）（ 1.定义 ）
幅移键控（ASK， Amplitude Shift Keying）又称幅度键控，
上，让载波通过；0信号时开关S断开，载波不能通过。这
种通过开关的通断达到载波的有无（实质上是改变载波的
幅度）所形成的信号也叫 OOK（On－off Keying）信号。
3．波形
由定义和实现逻辑都可画出2ASK信 号的波形，如图所示。
第03章 调制解调和多路复用技术
第03章 调制解调和多路复用技术
内容提要：
调制与解调 基带传输 频带传输 PSK、FSK、ASK 多路复用技术
调制和解调
在计算机与打印机之间的近距离数据 传输、在局域网和一些域域网中计算机间 的数据传输等都是基带传输。
基带传输实现简单，但传输距离受限。
④.抽样判决器：带有噪声的数据波形恢复成标准的数据基带信号。
1．理想基带传输系统
理想基带传输系统的传输特性具有理想低通特 性，其传输函数为
理想基带传输系统
计算机网络 第三章 数据链路层
3.4 使用广播信道的以太网 3.4.1 使用集线器的星形拓扑 3.4.2 以太网的 MAC 层
第 3 章 数据链路层（续）
3.5 扩展的以太网 3.5.1 在物理层扩展以太网 3.5.2 在数据链路层扩展以太网
数据链路层像个数字管道
常常在两个对等的数据链路层之间画出 一个数字管道，而在这条数字管道上传 输的数据单位是帧。
结点
帧
帧
结点
早期的数据通信协议曾叫作通信规程 (procedure)。因此在数据链路层，规程 和协议是同义语。
3.1.2 三个基本问题
(1) 封装成帧 (2) 透明传输 (3) 差错控制
计算机网络
第 3 章 数据链路层
第 3 章 数据链路层
3.1 使用点对点信道的数据链路层 3.1.1 数据链路和帧 3.1.2 三个基本问题
3.2 点对点协议 PPP 3.2.1 PPP 协议的主要特点 3.2.2 PPP 协议的帧格式 3.2.3 PPP 协议的工作状态
第 3 章 数据链路层（续）
逻辑链路控制 LLC (Logical Link Control) 子层
媒体接入控制 MAC (Medium Access Control) 子层。
与接入到传输媒体有关的内容都放在 MAC 子层，而 LLC 子层则与传输媒体无关， 不管采用何种协议的局域网对 LLC 子层 来说都是透明的
零比特填充
PPP 协议用在 SONET/SDH 链路时，是使用同步 传输（一连串的比特连续传送）。这时 PPP 协 议采用零比特填充方法来实现透明传输。
在发送端，只要发现有 5 个连续 1，则立即填 入一个 0。接收端对帧中的比特流进行扫描。每 当发现 5 个连续1时，就把这 5 个连续 1 后的 一个 0 删除，
数据与计算机通信(第七版)_khdaw
d 主人，然后，主人请客人吃饼。
2.4* a. 中法两国总理的电话会谈通过各自的英文翻译在电话上实现。总理间交流思想，翻
h 译间交流语言，电话系统传递声音。层间用语言或信号交互，如图。
k 中国总理
中国翻译
w.国际电话
汉语 英语
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第三章 习题参考答案
3.1 a.对于多点配置，同一时间只允许一个设备发送，为什么？
b.集中方式和非集中方式各有什么优缺点？
解答 a. 因为多点配置是共享的广播信道。
b. 集中方式是一种主从工作方式（可以采用轮询、排队、优先选择、令牌环的标记轮转或
其它策略），优点是能够实现优先级、信道流量等控制功能，最主要缺点是如果主站故障，
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精确的意义上说，仅有方法能以较高的概率保证两军同时进攻，但无法确保。
2.2 主要优点：采用结构化方法，可以把错综复杂问题分解成较简单而比较单纯的更小问题， 各层分工明确，职责清楚。
m 主要缺点：通信过程需要经过多层处理，增加了一些开销和延迟；此外的各层 PDU 中
增添了用户数据以外的不少冗余信息。
，ω3
=
95，ϕ3
=
π 2
。
o 3.6 指出函数 f (t) = (10cost)2 的周期。
c 解答
. 根据三角函数降幂公式 知 cos 2 t = 1 (1+ cos 2t) 2
w 或者由积化和差公式 cos α cos β = 1 [cos(α + β ) + cos(α − β )]推得 2
中国总理 汉语 中国翻译
国际电话
数据与计算机通信答案(第3章)
而对于数字彩色电视机，相当不错了。如果不提高数据率，还可以通过降低分辨率或刷新速 率，来换取色彩数的提高，但这也不实用的方法。
已知视频带宽 B=5MHz，所以有 5=P/105，则每行的像素数 P=5x105=525。 然而，通常 CCIR-M/NTSC 制式每行只约有 450 像素，带宽 B=P/105=450/105=4.3MHz (实 际技术指标 4.2Hz) 。 带宽由 4.2MHz 增加到 5MHz 时，水平分辨率约增加 75 像素，增幅 16.7%。 （2）计算垂直分辨率的增幅 由于信号最高频率 fH=5MHz，即最短的信号周期 1/fH=0.2υs。 又因为每个最短周期包含 2 个像素，则有 225 周期/行。那么，每行扫描时间为 0.2υs×225=45υs。加上水平回扫 11υs，每行往返扫描时间为 56υs ，即 56x10-6 s， 假定每屏 V 行，每秒扫描 30 场（帧、屏），则每秒扫描行数为 30V。 因此对于画面刷新，有 30V×56x10-6 = 1s，V = 595 行/屏。目前 NSTL 制式每行只有 525 行。垂直分辨率增加了 70 行，增幅 13.3%。
cos 2 t = cos t cos t = 1 (cos 2t + cos 0) = 1 (cos 2t + 1)
2
2
所以， f (t) = (10 cos t)2 = 100 cos 2 t = 50 + 50 cos 2t
数据通信与计算机网络第五版（习题答案）——第三章数据链路层
数据通信与计算机网络第五版第三章数据链路层3-1 数据链路（即逻辑链路）与链路（即物理链路）有何区别？“电路接通了”与“数据链路接通了”的区别何在？解答：所谓链路就是从一个结点到相邻结点的一段物理线路，而中间没有任何其他的交换结点。
在进行数据通信时，两个计算机之间的通信路径往往要经过许多段这样的链路。
可见链路只是一条路径的组成部分。
数据链路则是另一个概念。
这是因为当需要在一条线路上传送数据时，除了必须有一条物理线路外，还必须有一些必要的通信协议来控制这些数据的传输（这将在后面几节讨论）。
若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。
这样的数据链路就不再是简单的物理链路而是个逻辑链路了。
“电路接通了”仅仅是物理线路接通了通信双方可以在上面发送和接收0/1比特了，而“数据链路接通了”表明在该物理线路接通的基础上通信双方的数据链路层协议实体已达成了一致并做好了在该链路上发送和接收数据帧的准备（可能互相要协商某些数据链路层参数）。
3-2 数据链路层包括哪些主要功能？试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点。
解答：数据链路层的链路控制的主要功能包括：封装成帧、透明传输和差错检测，可选功能包括可靠传输、流量控制等。
在数据链路层实现可靠传输的优点是通过点到点的差错检测和重传能及时纠正相邻结点间传输数据的差错。
若在数据链路层不实现可靠传输由高层如运输层通过端到端的差错检测和重传来纠正这些差错会产生很大的重传时延。
但是在数据链路层实现可靠传输并不能保证端到端数据传输的可靠，如由于网络拥塞导致路由器丢弃分组等。
因此，即使数据链路层是可靠的，在高层如运输层仍然有必要实现端到端可靠传输。
如果相邻结点间传输数据的差错率非常低，则在数据链路层重复实现可靠传输就会给各结点增加过多不必要的负担。
3-3 网络适配器的作用是什么？网络适配器工作在哪一层？解答：网络适配器的作用就是实现数据链路层和物理层的功能。
适配器接收和发送各种帧时不使用计算机的CPU 。
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加密技术
能类似处理模拟数据和数字数据
综合性－Integration
Data and Computer Communications
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传输损伤
接收到的信号与传输信号有差异 模拟信号，损伤会降低信号质量 对数字信号则导致比特差错 重要的损伤：
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频率、频谱和带宽
信号的特性包括时间特性和频率特性 对信号时间特性的分析在时域（Time Domain）上进行 振幅、频率、相位是在时域上描述信号的主要参数 在时域上表示信号的图象称为时域图 任一信号都可看成由某个频率范围内的频谱成分组成 信号的频率特性对信号带宽和数据率等至关重要 对信号频率特性的分析在频域（Frequency Domain）上 进行 在频域上表示信号的图象称为频域图 频域图有最大振幅-频率和相位-频率两种图象 在频域上进行信号分析通常比在时域上简便
数据率和带宽之间的关系
任何传输系统都只能容纳有限的频率范围 系统限制了数据在传输媒体上传送的数据率 数据率、中心频率与有效带宽成正比
Data and Computer Communications
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模拟和数字数据传输
数据－Data
传达某种意义或信息的实体 数据的电器或电磁表示方式 信号沿适当媒体的物理传播 用传播并处理信号的方式进行的数据通信的过程
信号－Signals
信令－Signaling
传输－Transmission
Data and Computer Communications
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模拟数据和数字数据
模拟数据
一段时间内具有连续的值 e.g. 声音, 视频
数字数据
值是离散的 e.g. 正文, 数字
模拟数据可用数字信号表示
Data and Computer Communications
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数据的模拟信令方式
模拟数据 ->模拟信号
模拟信号
模拟信号
数字数据 -> 模拟信号
Data and Computer Communications
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Transmission Structure
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Point-to-Point Examples
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Multipoint Example
10
6
传输术语（2）
直连链路（direct link）
没有中间设备存在 一条直连链路 仅被两设备共享 两个以上的设备共享同一传输媒体
点对点（point-to-point）
多点（multipoint）
Data and Computer Communications
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DC Component
Component of zero frequency
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Signal with DC Component
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频谱&带宽
频谱－Spectrum
信号包含的频谱范围 频谱宽度
传输术语（3）
单工（simplex）
信号仅向一个方向传输
e.g. Television
半双工（half-duplex）
都可以发送信号，但同一时间只一方发送
e.g. police radio
全双工（full-duplex）
可同时发送接收信号
e.g. telephone
Data and Computer Communications
数字传输
考虑信号的内容 数据的完整性受到衰减、噪声或其他损伤的威胁 使用转发器 转发器接收信号恢复为1，0模式 重新传输新信号 克服了衰减 噪声也不累积
Data and Computer Communications
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数字传输的优势
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Simplex/Half Duplex/Full Duplex
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思考题
解释导向媒体和非导向媒体，并给出例子。 举例说明直接的链路有哪几种配置形式？ 数据传输根据设备之间信号流动方向，有哪几种 传输方式？结合自己所了解的，各举一例。
Analog Data
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模拟传输
传输信号不考虑信号的内容 信号可能是模拟数据或数字数据 传输一段距离后，信号会衰减 使用放大器增强信号能量 同时也增强了噪声
Data and Computer Communications
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数据的数字信令方式
数字数据 -> 数字信号
+5v
-5v
数字信号
模拟数据 -> 数字信号
Data and Computer Communications
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模拟信号载送模拟数据和数字数据
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数字信号载送模拟数据和数字数据
衰减和衰减失真－Attenuation and attenuation distortion 时延失真－Delay distortion 噪声－Noise
Data and Computer Communications
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衰减
衰减
信号强度距离增长而减弱 衰减与传输媒体有关 传输过程需要注意到三点:
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频率、频谱和带宽
时域（time domain）概念
模拟信号
一段时间信号的变化模式是平滑的 一段时间内信号强度保持某个常量值 一段时间内信号模式重复
数字信号
周期信号
非周期信号
一段时间内信号没有重复
Data and Computer Communications
频域的表示如P46之图3.5
Data and Computer Communications
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Addition of Frequency Components
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Time-Domain and FrequencyDomain Representations
Data and Computer Communications
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Varying Sine Waves
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波长
信号循环一个周期所占的空间长度 信号的两个连续周期上相位相同两点间的距离 波长－ 假设信号运动速度为－
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传输术语（1）
发送器 接收器 传输媒体
发送器
传输媒体
接收器
导向媒体（guided media）
双绞线、同轴电缆和光纤 空气、真空和海水
非导向媒体（unguided media）（无线传播）
Data and Computer Communications
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模拟波形和数字波形
Data and Computer Communications
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周期信号
Data and Computer Communications
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Data and Computer Communications
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模拟和数字信号
数据传播的方式 模拟信号
连续变化的 不同类型的媒体上传播
双绞线，同轴电缆，光纤，大气或空间
话音频谱范围在 100Hz 到 7kHz之间 电话系统的话音信号频谱范围在 300Hz 到 3400Hz间 视频的带宽是 4MHz左右
绝对带宽－Absolute bandwidth
有效带宽－Effective bandwidth
通常就叫带宽
信号的绝大部分能量都集中在相当窄的频带范围 信号包含有频率为零的成分
直流成分－DC Component
Data and Computer Communications
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接收到的信号必须有足够的强度 信号电平必须保持高于噪声电平以接收无差错的数据 频率越高衰减越严重 即衰减是频率的递增函数 利用加感线圈改变线路的某些电气特性 使用放大器
=T f =
c 3*108 ms-1 (自由空间的光速)
Data and Computer Communications
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频域概念
一个电磁信号是由多种频率组成的
频率成分叠加如P45之图3.4
傅立叶分析的方法得出任何信号由不同正弦波的 频率成分组成 任何一个信号存在时域函数，也存在频域函数
第三章 数据传输
数据通信内容
研究的数据通信系统
点对点或多点链路 数据运载问题
讨论的主题
3、数据传输形式、信号与信道特性 4、传输媒体 5、编码 6、数据通信接口
7、数据链路控制协议 8、复用
2 http://www.cjl
可靠性问题
效率问题
传输术语 信号及其传输特性 模拟数据传输 数字数据传输 信号遭受损伤的类型 信道容量
1 1 1 st A [sin 1t sin 31t sin 51t sin 71t ] 3 5 7 4
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