第三章习题及答案
1、简述数据通信系统的任务及组成部分。
答：数据通信系统的任务是：把数据源计算机所产生的数据迅速、可靠、准确地传输到数据宿（目的）计算机或专用外设。从计算机网络技术的组成部分来看，一个完整的数据通信系统，一般有以下几个部分组成：数据终端设备，通信控制器，通信信道，信号变换器。如图所示。
2、数据通信网有哪几种组网形式？ 答：数据通信网组网形式有多种：
3、什么是并行通信和串行通信方式？
答：并行通信传输中有多个数据位，同时在两个设备之间传输。发送设备将这些数据位通过对应的数据线传送给接收设备，还可附加一位数据校验位。接收设备可同时接收到这些数据，不需要做任何变换就可直接使用。
串行数据传输时，数据是一位一位地在通信线上传输的，先由具有儿位总线的计算机内的发送设备，将几位并行数据经并一串转换硬件转换成串行方式，再逐位经传输线到达接收站的设备中，并在接收端将数据从串行方式重新转换成并行方式，以供接收方使用。 4、数据通信系统有哪些主要质量指标？
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答：数据通信的指标是围绕传输的有效性和可靠性来制定的，有如下主要质量指标。 ① 传输速率
(a) 码元传输速率 RB 它表示单位时间内传输码元的数目，单位是波特 ( Baud )，记为 B。 (b) 比特率 Rb 表示单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位是比特／秒，可记为 bit / s ( b / s , bps)。
② 频带利用率：单位频带内的码元传输速率，即每赫的波特数η=RB/B（B/Hz） ③ 可靠性：常用误码率和误信率表示。误码率（码元差错率）Pe是指发生差错的码元数在传输总码元数中所占的比例。更确切地说，误码率是码元在传输系统中被传错的概率，即错误码元数传输总码元数
5、数据在信道中的传输形式有哪几种？ 答：数据在信道中的传输形式有：
1） 基带传输：电信号所固有的基本频带，简称基带。当利用数据传输系统直接传送基带信
号，不经频谱搬移时，则称之为基带传输。基带传输多用在距离比较短的数据传输中。 2）频带传输是把二进制信号（数字信号）进行调制交换，成为能在公用电话网中传输的音频信号（模拟信号），将音频信号在传输介质中传送到接收端后，再由调制解调器将该音频信号解调变换成原来的二进制电信号。
3）宽带传输：宽带是指比音频带宽更宽的频带。使用这种宽频带传输的系统，称为宽带传输系统。它可以容纳全部广播，并可进行高速数据传输。宽带传输系统多是模拟信号传输系统。
6、在数据通信网中，数据交换方式有哪几种？
答：1) 电路交换（Circuit Switching）要求输入线与输出线建立一条物理通道。电路交换原理是直接利用可切换的物理通信线路，连接通信双方。电路交换是最早出现的一种交换方式。 2) 报文交换方式的数据传输单位是报文，报文就是站点一次性要发送的数据块，其长度不限且可变。当一个站要发送报文时，它将一个目的地址附加到报文上，网络节点根据报文上的目的地址信息，把报文发送到下一个节点，一直逐个节点地转送到目的节点。
3) 分组交换是报文交换的一种改进，它将报文分成若干个分组，每个分组的长度有一个上限，有限长度的分组使得每个节点所需的存储能力降低了，分组可以存储到内存中，提高了交换速度。
7、Internet的主要功能有哪些？
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答：Intemet 的功能包括：(a)信息的获取和发布；(b)电子邮件（E - mail )；(c)电子商务；(d)网络电话；(e)Internet的其他应用。 8、简述移动通信的特点是及工作方式。 答：移动通信属于无线通信，有以下特点： ① 电磁波传播的路径比较复杂。 ② 移动通信是在强干扰环境下工作。 ③ 移动通信具有多普勒效应。 ④ 用户在经常地移动
移动通信的工作方式：按照通话的状态和频率的使用方法可分为三种工作方式：单工、半双工和全双工。
单工通信方式。单工又可分为同频单工和双频单工。
半双工是指通信双方中有一方（如 A 方）使用双工方式，即收发信机同时工作，而且使用两个不同的频率 fl 和f2，而另一方（如 B 力）则采用双频单工方式，即收发信机交替工作。
全双工是指通信双方的收发信机均同时工作，任何一方（ A方或B 方）在发话的同时都能听到对方的发话音，无需按“按-讲”开关。 9、GSM移动电话由哪些部分组成？
答： GSM 移动电话系统由网络交换子系统（NSS）、基站子系统（BSS）、操作维护中心（OM C）和移动台（MS）等四大部分组成，如图所示。
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10、CDMA移动通信的主要特点是什么？
答： CDMA 移动通信主要有以下特点：① 系统容量高。② 越区软切换，切换的成功率高。 ③ CDMA 的保密性好。 ④ CDMA 手机符合环保的要求。 ⑤ 覆盖范围大。⑥ CDMA 的话音音质好。 ⑦ 可提供数据业务。⑧ CDMA 系统可以实现向第三代移动通信系统平滑过渡。
11、什么是蓝牙技术？蓝牙技术有什么特点？
答：蓝牙是一种短距离的无线连接技术标准的代称，蓝牙的实质内容就是要建立通用的无线电空中接口及其控制软件的公开标准。蓝才技术的特点：(a) 采用跳频技术，抗信号衰落；(b) 采用快跳频和短分组技术，减少同频干扰，保证传输的可靠性；(c) 采用前向纠错（FEC）编码技术，减少远距离传输时的随机噪声影响；(d) 使用 2. 4GHz 的 ISM （即工业、科学、医学）频段，无需中请许可证；(e) 采用 FM 调制方式，降低设备的复杂性。 12、简述蓝牙技术的系统架构及蓝牙系统的功能单元。
答：蓝牙技术的系统结构分为三大部分：底层硬件模块、中间协议层和高层应用。
蓝牙系统一般有四个功能单元组成： ① 无线射频单元：蓝牙系统的天线发射功率符合 FCC 关于 ISM 波段的要求。由于采用扩频技术，发射功率可增加到 100mW。系统的最大跳频速率为 1600 跳／秒，在 2. 402GHz～2. 480GHz 之间，采用 79 个 1MHz 带宽的频点。系统的设计通信距离为 0. 1～10m，如果增加发射功率，这一距离也可以达到 100m 。 ② 连接控制单元：连接控制单元（即基带）描述了数字信号处理的硬件部分--链路控制器，它实现了基带协议和其他的底层连接规程。 ③ 链路管理：链路管理器（LM）软件实现链路的建立、认证及链路配置等。链路管理器可发现其他的链路管理器，并通过连接管理协议（LMP）建立通信联系，LM 利用链路控制器（LC）提供的服务实现上述功能。
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④ 软件结构：蓝牙的软件体系是一个独立的操作系统，不与任何操作系统捆绑；适用于几种不同商用操作系统的蓝牙规范正在完善中。 13、ZigBee研究的内容和实现的关键技术是什么？
答：采用Atmel公司的2.4GHz的ZigBee收发芯片AT86RF230和AVR单片机Mega1281来构建无线通信功能模块，期望对ZigBee系统的工作原理、基本协议有深入的分析和应用创新。所要实现的关键技术有：①低功耗、高性能的模块电路设计。②ZigBee协议栈的设计。③CSMA/CA算法的实现。④网络路由算法的实现。 14、简述ZigBee技术体系结构及ZigBee网络拓扑结构。
答：在ZigBee技术主要分为以下四层:应用层、网络层，媒体接入控制层、物理层组成，如图所示。
ZigBee网络拓扑结构分星型网络拓扑结构和对等网络拓扑结构。 IEEE802.15.4 869/915MHz物理层 IEEE802.15.4 2400MHz物理层 IEEE802.2 typeel类型 的LLC标准 其他LLC 业务相关汇聚子层 （SSCS） IEEE802.15.4 MAC层 IEEE 802.15.4 ZigBee 平台的基 本架构
更高层（网络层，应用层） ZigBee 联盟v1.0 协议
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