6.3 全真模拟题解析
【试题1分析】答案：D。协议是为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。此规范或约定定义了双方通信数据包的最大传输单元。
【试题2分析】答案：C。目前，数据通信网中采用的交换方式有电路交换方式、报文交换方式和分组交换方式3类。
【试题3分析】答案：D。电路交换是建立一条临时的专用通路，使用完以后拆除链接，适合大数据量的实时通信。报文交换不在通信节点建立通路，将信息组合成报文，采用虚拟存储-转发机制，线路的利用率高，但延迟大。分组交换是数据包定长的报文交换，交换节点的缓冲区可减小，传播时延也更小；一般分为数据包、虚电路、信元交换。所以分组交换相比较电路交换而言，其最大优点便是提高了线路的有效利用率。
【试题4分析】答案：A。在建立虚电路时，仅仅是确定了信息所走的端到端的路径，但并不一定要求预留带宽资源。每个连接只有在发送数据时才排队竞争占用带宽资源。所有分组遵循同一路由，这些分组将以原有的顺序到达目的地，终端不需要进行重新排序，因此分组的传输时延较小。
数据报方式比较适合非连续数据流的传送。
【试题5分析】答案：C。这是一道概念题，数据传信速率是每秒传输二进制码元的个数，又称为比特率，单位是比特每秒（bit/s）。
【试题6分析】答案：C。电路交换是建立一条临时的专用通路，使用完以后拆除链接，适合大数据量的实时通信。该交换方式固定分配带宽资源，信息传送的速率恒定。
【试题7分析】答案：A。移动通信系统中使用下列基本类型的多址方式。
（1）FDMA
在通信时，不同的移动台占用不同频率的信道进行通信。因为各个用户使用不同频率的信道，所以相互之间没有干扰。这种方式的特点是技术成熟，对信号功率的要求不严格。但是在系统设计中需要周密的频率规划，基站需要多部不同载波频率的发射机同时工作，设备多且容易产生信道间的互调干扰，同时，由于没有进行信道复用，信道效率很低。
（2）TDMA
TDMA是把时间分成周期性的帧，每一帧再分割成若干时隙（无论帧还是时隙都是互不重叠的），每一个时隙就是一个通信信道。TDMA中，每个用户分配一个时隙，即根据一定的时隙分配原则，使各个移动台在每帧内只能按指定的时隙向基站发射信号。在满足定时和同步的条件下，基站可以在各时隙中接收到各移动台的信号而互不干扰。同时，基站发向各个移动台的信号都按顺序安排在预定的时隙中传输，各移动台只要在指定的时隙内接收，就能在合路的信号中把发给它的信号区分出来。这样，同一个频道就可以供几个用户同时进行通信，相互没有干扰。
（3）CDMA
CDMA中，不同的移动台共同使用一个频率，但是每个移动台都被分配一个独特的码序列，与所有别的码序列都不相同，所以各个用户之间没有干扰。在发送端，信号信息和该用户的码序列相乘进行扩频调制。在接收端，接收器使用与发送端同样的码序列对宽带信号进行解扩，恢复出原始信号，而其他使用不同码型的信号因为与接收机本地产生的码型不同而不能被解调。CDMA移动通信系统与FDMA系统或TDMA系统相比具有更大的系统容量，更高的语音质量以及抗干扰、保密等优点，因而近年来得到各个国家的普遍重视和关注。在第三代数字蜂窝移动通信系统中，无线传输技术将釆用CDMA技术。
目前，移动通信系统中常用的是FDMA、TDMA、CDMA以及它们的组合。
【试题8分析】答案：A。交换系统的功能可以用两种说法来描述。一种说法是，交换系统的功能是在入端和出端之间建立连接。按这种说法，可以把交换系统想象成一堆开关，当需要把一个入端和一个出端连接起来的时候就扳开关。
另一种说法是，交换系统的功能是把入端的信息分发到出端上。按这种说法，可以把交换系统想象成一个大的信息转运站，它接收入端上的信息，然后分门别类地分发到各个出端上。
以电路连接为目的的交换方式是电路交换方式。因此电路交换的动作就是在通信时建立电路，通信完毕断开电路。至于通信过程中双方是否在相互传送信息，传送了什么信息，都与交换系统无关。
在计算机通信中，人机交互（从键盘输入，显示器输出）时间长，空闲时间可高达90%以上，如果仍然采用电路交换是不能容忍的。人们认为在数据交换领域，应使用分组交换方式。
分组交换方式不是以电路连接为目的，而是以信息分发为目的的。因此信息传送给交换机时要先经过一番加工处理，如分段、封装、检错和纠错、流暈控制、反馈重发等，然后根据分组头中的地址域和控制域，把一个个分组分发到各个出端上。
可以这样说，电路交换是一种“粗放”的和“宏观”的交换方式，它只管电路而不管在电路上传送的信息。相比之下，分组交换比较“精微”和“细致”，它对传送的信息进行管理。
【试题9分析】答案：C。码分多址方式中，不同的移动台共同使用一个频率，但是每个移动台都被分配一个独特的码序列，与所有别的码序列都不相同，所以各个用户之间没有干扰。在发送端，信号信息和该用户的码序列相乘进行扩频调制。在接收端，接收器使用与发送端同样的码序列对宽带信号进行解扩，恢复出原始信号，而其他使用不同码型的信号因为与接收机本地产生的码型不同而不能被解调。CDMA移动通信系统与FDMA系统或TDMA系统相比具有更大的系统容量，更高的语音质量以及抗干扰、保密等优点，因而近年来得到各个国家的普遍重视和关注。在第三代数字蜂窝移动通信系统中，无线传输技术将釆用CDMA技术。
【试题10分析】答案：C。本题考查了红外传输的基本知识。红外是一种抗干扰性较差的无线传输媒体。它设备便宜、带宽高，因此在手机、笔记本上经常使用。红外介质最大的缺点是传输距离有限、易受室内空气状态的影响。
【试题11分析】答案：D。由于同轴电缆、STP和UTP上传输的都是电信号，而只要传输的是电信号，那么就必须会受到电磁干扰；而多模光纤、单模光纤都是基于光信号进行传输的，因此它是不会受到电磁干扰影响的。
【试题12分析】答案：D。双相码的特点是每一位中都有一个电平转换，因而这种代码的最大优点是自定时。曼彻斯特编码是一种双相码，通常用高电平到低电平的转换表示0，用低电平到高电平的转换表示1，相反的规定也是可能的。位中间的电平转换既表示了数据代码，也作为定时信号使用。曼彻斯特编码用在10M以太网中。差分曼彻斯特编码也是一种双相码，与曼彻斯特编码不同的是，位中间的电平转换只作为定时信号，而不表示数据。数据的表示在于每一位开始处是否有电平转换，有电平转换表示0，无电平转换表示1。差分曼彻斯特编码用在令牌环网中。
曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码的每一个码元都要调制为两个不同的电平，因而调制速率是码元速率的二倍，也就是说编码效率只有50%。这无疑对信道的带宽提出了更高的要求，但由于良好的抗噪声特性和自定时能力，所以在局域网中仍被广泛使用。
【试题13分析】答案：A。汉明码是矩阵码中的一种，它具有纠错的功能，不但能发现差错，而且还能纠正差错。
【试题14分析】答案：A。本题考查曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码的特性。
·曼彻斯特编码特点：在每个比特间隙中间的电平跳变来同时代表比特位和同步信息，负电平到正电平的跳转代表比特1，而正电平到负电平的跳变则代表比特0。
·差分曼彻斯特编码的特点：每比特的开始位置没有电平跳转表示比特1，有电平跳变表示比特0。
【试题15分析】答案：C。曼彻斯特编码属于双相码，每一位都有电平跳变，包含一个低电平码元和一个高电平码元，电平跳转用于位同步，因而不需要附加外同步信息。曼彻斯特编码用高电平到低电平的跳转表示数据“0”，用低电平到高电平的跳转表示数据“1”。也有的系统中采用相反的方法，即用低电平到高电平的跳转表示数据“0”，用高电平到低电平的跳变表示数据“1”，这两种方法是等价的。图中表示的数据是011101110011。
【试题16分析】答案：B。差分相位调制技术（Differential Phase Shift Keying，DPSK）用不同的相位变化表示数据，例如对于位0，前沿有相位变化；对于位1，前沿没有相位变化，如图6-32所示。
图6-32 试题16分析图
【试题17分析】答案：A。曼彻斯特编码是一种双相码（或称分相码）。双相码要求每一位中间都要有一个电平转换，因而这种代码的优点是自定时，同时双相码也有检测差错的功能，如果某一位中间缺少了电平翻转，则被认为是违例代码。用高电平到低电平的转换边表示“0”，而低电平到高电平的转换边表示“1”，相反的表示也是允许的。比特中间的电平转换既表示了数据代码，同时也作为定时信号使用。曼彻斯特编码用在以太网中。
差分曼彻斯特编码类似于曼彻斯特编码，它把每一比特的起始边有无电平转换作为区分“0”和“1”的标志，这种编码用在令牌环网中。
在曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码中，每比特中间都有一次电平跳变，因此波特率是数据速率的两倍。对于100Mbit/s的高速网络，如果采用这类编码方法，就需要200M的波特率，其编码效率为50%。
【试题18分析】答案：A。采用4B/5B编码能够提高编码的效率，降低电路成本。这种编码方法的原理如图6-33所示。
图6-33 试题18分析图
这实际上是一种两级编码方案。系统中使用不归零码（NRZ），在发送到传输介质时变成见1就翻不归零码（NRZ-1）。NRZ-1代码序列中1的个数越多，越能提供同步信息，如果遇到长串的“0”，则不能提供同步信息，所以在发送到介质上之前还需经过一次4B/5B编码。发送器扫描要发送的位序列，4位分为一组，然后按照对应规则变换成5位二进制代码。
5位二进制代码的状态共有32种，其中1的个数都不少于2个，这样就保证了传输的代码能提供足够多的同步信息。
【试题19分析】答案：A。电路交换是最早出现的一种交换方式，也是电话通信使用的交换方式。电话通信要求为用户提供双向连接以便进行对话式通信，它对时延和时延抖动敏感，而对差错不敏感。因此当用户需要通信时，交换机就在收、发终端之间建立一条临时的电路连接，该连接在通信期间始终保持接通，直至通信结束才被释放。通信中交换机不需要对信息进行差错检验和纠正，但要求交换机处理时延要小。交换机所要做的就是将入线和指定出线的开关闭合或断开。交换机在通信期间提供一条专用电路而不做差错检验和纠正，这种工作方式称为电路交换（Circuit Switching，CS）。电路交换是一种实时的交换。
电路交换采用同步时分复用和同步时分交换技术，它具有下列特点。
·整个通信连接期间始终有一条电路被占用，即使在寂静期也是如此。信息传输时延小。
·电路是“透明”的，即发送端用户送出的信息通过节点连接，毫无限制地被传送到接收端，所谓“透明”是指交换节点未对用户信息进行任何修正或解释。
·对于一个固定的连接，其信息传输时延是固定的。
·固定分配带宽资源，信息传送的速率恒定。
·但是采用电路交换方式传送数据也有以下缺点。
·所分配的带宽是固定的，造成网络资源的利用率降低，不适合突发业务传送。
·通信的传输通路是专用的，即使在没有信息传送时别人也不能利用，所以采用电路交换进行数据通信的效率较低。
·通信双方在信息传输速率、编码格式、同步方式、通信协议等方面要完全兼容，这使不同速率和不同通信协议之间的用户无法接通。
·存在着呼损，由于通信线路的固定分配与占用方式会影响其他用户的再呼入，因此造成线路利用率低。
电路交换适合于电话交换、文件传送、高速传真业务使用，但它不适合突发业务和对差错敏感的数据业务使用。
【试题20分析】答案：C。虚电路的特点如下。
·虚电路的路由选择仅仅发生在虚电路建立的时候，在以后的传送过程中，路由不再改变，这可以减少节点不必要的通信处理。
·由于所有分组遵循同一路由，这些分组将以原有的顺序到达目的地，终端不需要进行重新排序，因此分组的传输时延较小。
·一旦建立了虚电路，每个分组头中不再需要有详细的目的地址，而只需有逻辑信道号就可以区分每个呼叫的信息，这可以减少每一分组的额外开销。
·虚电路是由多段逻辑信道构成的，每一个虚电路在它经过的每段物理链路上都有一个逻辑信道号，这些逻辑信道级联构成了端到端的虚电路。
·虚电路的缺点是当网络中线路或者设备发生故障时，可能导致虚电路中断，必须重新建立连接。
·虚电路适用于一次建立后长时间传送数据的场合，其持续时间应显著大于呼叫建立时间，如文件传送、传真业务等。
虚电路分为交换虚电路（Switching Virtual Circuit，SVC）和永久虚电路（Permanent Virtual Circuit，PVC）两种。SVC是指在每次呼叫时用户通过发送呼叫请求分组来临时建立虚电路的方式。如果应用户预约，由网络运营者为之建立固定的虚电路，就不需要在呼叫时再临时建立虚电路，而可以直接进入数据传送阶段，则称为PVC。这种情况一般适用于业务量较大的集团用户。
数据报的特点如下。
·用户的通信不需要建立连接和清除连接的过程，可以直接传送每个分组，因此对于短报文通信效率比较高。
·每个节点可以自由地选路，可以避开网中的拥塞部分，因此网络的健壮性较好。对于分组的传送比虚电路更为可靠，如果一个节点出现故障，分组可以通过其他路由传送。
·数据报方式的缺点是分组的到达不按顺序，终点需重新排队；并且每个分组的分组头要包含详细的目的地址，开销比较大。
·数据报适用于短报文的传送，如询问/响应型业务等。