标准话路频率（300－3400Hz）
一个标准话路所占带宽 4kHz（64kbit/s） 调制的 3 种方式（调频、调幅和调相） 信道复用技术（频分复用、（统计）时分复用、波分复用和码分复用）
信息工程学院
3-01 物理层要解决哪些问题？物理层的主要特点是什么？
答：（1）物理层要解决的主要问题：①物理层要尽可能屏蔽掉物理设备、传输媒体和通 信手段的不同，使上面的数据链路层感觉不到这些差异的存在，而专注于完成本层的协议与 服务。②给其服务用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流（一般为 串行按顺序传输的比特流）的能力。为此，物理层应解决物理连接的建立、维持和释放问题。 ③在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路。
（2）物理层的主要特点：①由于在 OSI 之前，许多物理规程或协议已经制定出来了， 而且在数据通信领域中，这些物理规程已被许多商品化的设备所采用。加之，物理层协议涉 及的范围广泛，所以至今没有按 OSI 的抽象模型制定一套新的物理层协议，而是沿用已存在 的物理规程，将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械、电气、功能和规程特性。②由于 物理连接的方式很多，传输媒体的种类也很多，因此，具体的物理协议相当复杂。
3-02 物理层的接口有哪几个方面的特性？各包含些什么内容？ 答：物理层的接口有机械特性、电气特性和功能特性。
（1）机械特性 说明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置 等等。
（2）电气特性 说明在接口电缆的哪条线上出现的电压应为什么范围。即什么样的电压 表示 1 或 0。
（3）功能特性 说明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。（4）规程特性 说明 对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
3-04 奈氏准则与香农公式在数据通信中的意义是什么？
答：奈氏准则指出了：码元传输的速率是受限的，不能任意提高，否则在接收端就无法 正确判定码元是 1 还是 （因为有码元之间的相互干扰）。奈氏准则是在理想条件下推导出的。 在实际条件下，最高码元传输速率要比理想条件下得出的数值还要小些。电信技术人员的任 务就是要在实际条件下，寻找出较好的传输码元波形，将比特转换为较为合适的传输信号。 需要注意的是，奈氏准则并没有对信息传输速率（b/s）给出限制。要提高信息传输速率就必 须使每一个传输的码元能够代表许多个比特的信息。这就需要有很好的编码技术。
香农公式给出了信息传输速率的极限，即对于一定的传输带宽（以赫兹为单位）和一定 的信噪比，信息传输速率的上限就确定了。这个极限是不能够突破的。要想提高信息的传输 速率，或者必须设法提高传输线路的带宽，或者必须设法提高所传信号的信噪比，此外没有
其他任何办法。至少到现在为止，还没有听说有谁能够突破香农公式给出的信息传输速率的 极限。
香农公式告诉我们，若要得到无限大的信息传输速率，只有两个办法：要么使用无限大 的传输带宽（这显然不可能），要么使信号的信噪比为无限大，即采用没有噪声的传输信道或 使用无限大的发送功率（当然这些也都是不可能的）。
3-05 常用的传输媒体有哪几种？各有何特点？
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答：常用的传输媒体有双绞线、同轴电缆、光纤和电磁波。 一、双绞线 特点：
（1）抗电磁干扰
（2）模拟传输和数字传输都可以使用双绞线 二、同轴电缆
特点：同轴电缆具有很好的抗干扰特性 三、光纤 特点：
（1）传输损耗小，中继距离长，对远距离传输特别经济； （2）抗雷电和电磁干扰性能好；
（3）无串音干扰，保密性好，也不易被窃听或截取数据； （4）体积小，重量轻。 四、电磁波 优点：
（1）微波波段频率很高，其频段范围也很宽，因此其通信信道的容量很大； （2）微波传输质量较高；
（3）微波接力通信的可靠性较高；
（4）微波接力通信与相同容量和长度的电缆载波通信比较，建设投资少，见效快。 当然，微波接力通信也存在如下的一些缺点： （1）相邻站之间必须直视，不能有障碍物。 （2）微波的传播有时也会受到恶劣气候的影响；
（3）与电缆通信系统比较，微波通信的隐蔽性和保密性较差； （4）对大量的中继站的使用和维护要耗费一定的人力和物力。 3-06 什么是曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码？其特点如何？
答：曼彻斯特编码是将每一个码元再分成两个相等的间隔。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 则正好相反，从低电平变到高电平。这种编码的好处是 可以保证在每一个码元的正中间出现一次电平的转换，这对接收端的提取位同步信号是非常
有利的。缺点是它所占的频带宽度比原始的基带信号增加了一倍。
差分曼彻斯特编码的规则是若码元为 1，则其前半个码元的电平与上一个码元的后半个 码元的电平一样；但若码元为 0，则其前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元的电平 相反。不论码元是 10 或，在每个码元的正中间的时刻，一定要有一次电平的转换。差分曼彻 斯特编码需要较复杂的技术，但可以获得较好的抗干扰性能。
3-07 传播时延、发送时延和重发时延各自的物理意义是什么？
答：传播时延是指电磁波在信道中传输所需要的时间。它取决于电磁波在信道上的传输 速率以及所传播的距离。
发送时延是发送数据所需要的时间。它取决于数据块的长度和数据在信道上的发送速率。
《计算机网络教程》第五版 谢希仁 课后答案
