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处理能力就越强。优点是连接容易，管理简单，维护方便。缺点是共享能力差，可靠性低。适用于相邻层的通信较多的情况，典型的应用是底层节点解决不了的问题，请求中层计算机解决，中层计算机解决不了的问题，请求顶部的计算机解决。
3).总线型结构：特点是网络简单灵活、可扩展性好、设备投入量少、成本低、安装和使用方便。优点是布线容易，可靠性高，易于扩充，易于安装。缺点是实时性差，故障诊断、隔离难，需要配置中继器节点增加，性能下降。但在某个站点出现故障时，对整个网络系统的影响较大。
4).环状结构：环状拓扑结构的特点与总线型结构类似，优点是电缆长度短，适用于光纤、无差错传输。缺点是可靠性差，调整网络比较困难，故障性诊断困难。但网络的可靠性对环路则更加依赖。
5).点—点全互连型结构：特点是无须进行路由选择，通信方便。但这种网络的连接复杂，适合在节点数少、距离很近（如一个房间）的环境中使用。
6).点—点部分连接的不规则结构（网状拓扑）：在广域网中，互连的计算机一般都安装在不同的城市，各节点间的距离很长，某些节点间是否用点—点线路专线连接，要依据其间的信息流量以及网络所处的地理位置而定。在地域范围很广且节点数目较多时，都是部分节点连接的任意拓扑结构。 10.局域网、城域网和广域网的主要特征是什么？
答：1).局域网的特征：作用范围为几米到几十公里的网络。范围小，传输技术为基带，传输速率为10Mb/s~1000Mb/s，延迟长，出错率低
2).广域网的特征：作用范围为几十公里(km,米)到几千公里的网络。范围大，通常大于100公里，传输技术为宽带，延迟大，出错率高
3).城域网的特征：作用范围介于WAN与LAN之间，其运行方式与LAN相似。如果不作严格的区分，可以认定城域网为局域网的一种特殊形式。范围中等，通常小于100公里，传输技术为宽带、基带。
13.计算机网络的应用会带来哪些这会问题？
答：计算机网路的广泛应用会带来一些新的社会、道德、政治与法律问题。
1).大批商业活动与大笔资金通过计算机网络在全世界各地快速流通，已对世界经济的发展产生了重要和积极的影响，但同时也面临着严峻的挑战。计算机犯罪正在引起社会各界的普遍关注，而计算机网络是攻击的重点。国防网络和金融网络则成为计算机犯罪案犯的主攻目标。金融界为此每年损失近百亿美元。因此，网络的安全问题引起了人们普遍的重视。
2).同时人们对因特网上一些不健康的、违背道德规范的信息表示了极大的担忧。一些不道德的因特网用户利用网络发表不负责任或损害他人利益的消息，窃取商业和科研机密危机个人隐私，这些事件时有发生，其中一些已诉诸法律解决。 补充.什么是2G、3G和4G?
答:1).2G（second generation），表示第二代移动通讯技术,是第二代手机通信技术规格的简称,代表为GSM,以数字语音传输技术为核心。2G技术基本可被切为两种，一种是基于TDMA所发展出来的以GSM为代表;另一种则是CDMA规格，复用﹙Multiplexing﹚形式的一种.一般定义为无法直接传送如电子邮件、软件等信息；只具有通话和一些如时间日期等传送的手机通信技
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术规格。不过手机短信SMS（Short message service）在2G的某些规格中能够被执行. 而2G在美国通常称为PCS（Personal Communications Service）。2012年8月14日下午，百度公司发布了《2012年第二季度百度移动互联网发展趋势报告》 。报告指出，2G网络仍为移动互联网的主流接入方式，但Android、iOS市场，超过73.7%的用户选择3G或WIFI接入移动互联网。网络分布方面，报告指出，目前绝大多数用户还是选择2G网络接入移动互联网，但占比持续下降。相比之下，Android、iOS用户更倾向于选择高速网络接入。2012年第二季度，超过73.7%的Android、iOS用户选择3G 或WiFi网络接入移动互联网。
2).3G第三代移动通信技术（3rd-generation，3G），是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术. 3G是第三代通信网络，目前国内支持国际电联确定三个无线接口标准，分别是中国电信的CDMA2000，中国联通的WCDMA，中国移动的TD-SCDMA，3G主要特征是可提供移动宽带多媒体业务。3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上。目前3G存在四种标准：CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX。一般地讲，3G是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统，未来的3G必将与社区网站进行结合，WAP与WEB的结合是一种趋势，如时下流行的微博客网站：大围脖、新浪微博等就已经将此应用加入进来。2000年5月，国际电信联盟正式公布第三代移动通信标准，中国提交的TD-SCDMA正式成为国际标准，与欧洲WCDMA、美国CDMA2000成为3G时代最主流的三大技术之一。
3G与2G的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升，它能够在全球范围内更好地实现无线漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务，同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps（兆比特/每秒）、384kbps（千比特/每秒）以及144kbps的传输速度（此数值根据网络环境会发生变化）。
3).4G是第四代移动通信及其技术的简称，是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。 4G系统能够以100Mbps的速度下载，比拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。而在用户最为关注的价格方面，4G与固定宽带网络在价格方面不相上下，而且计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。 很明显，4G有着不可比拟的优越性。4G通信技术并没有脱离以前的通信技术，而是以传统通信技术为基础，并利用了一些新的通信技术，来不断提高无线通信的网络效率和功能的。如果说3G能为人们提供一个高速传
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输的无线通信环境的话，那么4G通信会是一种超高速无线网络，一种不需要电缆的信息超级高速公路，这种新网络可使电话用户以无线及三维空间虚拟实境连线。与传统的通信技术相比，4G通信技术最明显的优势在于通话质量及数据通信速度。然而，在通话品质方面，移动电话消费者还是能接受的。随着技术的发展与应用，现有移动电话网中手机的通话质量还在进一步提高。数据通信速度的高速化的确是一个很大优点，它的最大数据传输速率达到100Mbit/s，简直是不可思议的事情。另外由于技术的先进性确保了成本投资的大大减少，未来的4G通信费用也要比2009年通信费用低。 4G通信技术是继第三代以后的又一次无线通信技术演进，其开发更加具有明确的目标性：提高移动装置无线访问互联网的速度--据3G市场分三个阶段走的的发展计划，3G的多媒体服务在10年后进入第三个发展阶段，此时覆盖全球的3G网络已经基本建成，全球25%以上人口使用第三代移动通信系统。在发达国家，3G服务的普及率更超过60%，那么这时就需要有更新一代的系统来进一步提升服务质量。4G移动系统网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、应用网络层。物理网络层提供接入和路由选择功能，它们由无线和核心网的结合格式完成。
第二章习题
1.简述数据通信系统的主要组成成分。
答：一个数据通信系统大致可以划分为3个部分，即源系统（发送端、信源）、传输系统（传输网络）和目的系统（接收端、信宿）。
源系统一般包括以下两个部件：源点—源点设备产生通信网络要传输的数据；发送器—通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能在传输系统中进行传输。
与源系统相对应，目的系统一般也包括两个部件：接收器—接收器负责接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被终点设备处理的信息；终点—终点设备从接收器获取传送过来的信息。
传输系统位于源系统和目的系统之间，它既可以是简单的物理通信线路，也可以是连接源系统和目的系统的复杂网络设备，用于实现交叉连接的多路复用器、集线器和交换机，以及用于通信路径选择的路由器等。
2.说明模拟数据和数字数据以模拟信号或数字信号传输时使用的方法。
答：构成四种组合情况：
1).模拟数据、模拟信号：最早的电话系统就是这样的
2).模拟数据、数字信号：将模拟数据转化成数字形式后，就可以使用数字传输和交换设备，如数字电视系统
3).数字数据、模拟信号：有些传输媒体只适合于传播模拟信号，比如无线信道和电话通信系统中的用户线。使用这样的信道时，必须将数字数据转换为模拟信号后才能传输
4).数字数据、数字信号：大多局域网都使用这种方式，将数字数据转换为某种数字脉冲波形在媒体上传输
3.如何利用话音通道传输计算机数据？
答：把模拟的话音转换为电信号进行传输，使电信号的幅值与声音的大小成正比，它是幅值连续变化的模拟信号。；例如，当人们说话时，声音大小是连续变化的，因此传送话音信息的声波就是模拟数据。但数据必须转换成信号后才能在传输媒体上传输。而有的传输媒
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体只适合于传送模拟信号，因此，即使数据是数字形式的，有时仍要将数字数据转换为模拟信号后才能在这种媒体上传输。将数字数据转换为模拟信号的过程称为调制。
4.调制解调器的解调部分与编码解码器的编码部分都是将模拟信号转换成数字信号，二者有区别吗？
答：区别：
1).编码器接受任意的模拟信号，并从它产生数字信号。而解调器只接受调制了的正弦（或余弦）波，产生数字信号
2).调制解调器的调制和解调不会失真,信号没有损失,过程可逆。编码器的编解码允许一定程度的信号失真,如视频信号的编码解码
5.信道的通信方式有哪几种？在实际的网络中，最常用的是哪种方式？为什么？
答：从通信双方交换信息的方式来看，数据通信可以有三种基本方式，即单工通信、半双工通信和全双工通信。数据通信系统很少采用单工通信方式；全双工通信的传输效率较高，但其结构复杂，成本也比较高；半双工通信由于在通信过程中频繁切换信息传输的方向，所以传输效率低，但可以节省传输线路，性价比最高，在局域网中得到了广泛的应用，即在实际的网络中最常使用半双工方式。
6.请比较基带传输和宽带传输的概念和传输过程。
答：基带传输：在信道上直接传送数据的基带信号的传输称为基带传输，不需要调制，编码后的数字脉冲信号直接在信道上传送。一般来说，基带传输要将信源的数据转换成可直接传输的数字基带信号，这称为信号编码。在发送端，由编码器实现编码；在接收端，由解码器进行解码，恢复成发送端发送的原始数据。基带传输是最简单、最基本的传输方式，常用于局域网中。
宽带传输：宽带信号是将基带信号进行调制后形成的频分复用模拟信号。把信号调制成频率为几十MHZ到几百MHZ的模拟信号后再传送，接收方要解调。在宽带传输过程中，各路基带信号经过调节后，其频谱被移至不同的频段，因此在一条电缆中可以同时传送多路数字信号，从而提高线路的利用率。 7.同步方式有哪几种？各有什么特点？
答：同步方式共有3种：
1).位同步：位同步就是使接收端接收到的每一位数据信息都与发送端保持同步。实现位同步的方法有外同步法（就是接收端的时钟信号是由发送端传送来的，而不是从数据信号中提取出来的）和自同步法（直接从数据信号波形中提取同步信号）两种
2).字符同步：虽然同步制字符同步的传输效率有所提高，但它对串行通信链路两端都有更高的要求：发送端必须按照规定的速率匀速发送字符，接收端要按此速率从线路中接收字符。字符间的任何停顿都会使接收端随后接收的字符失去同步
3).帧同步：发送端和接收端传送信息时，在字符同步的基础上，还必须将线路中的字符流（实际上是字节流）划分成一定大小的带有格式的数据块，按块传输。这种数据块一般称为帧。帧的划分主要依靠帧起始标志和帧结束标志。帧同步除了使用帧同步信号外，还可以在帧间加入定位码，这些定位码具有特定的码型，以便与正常的信号编码相区别 8.通过比较说明双绞线、同轴电缆和光纤三种常用传输介质的特点。
答：如表所示： 传输介质 双绞线 传输方式 宽带 基带 速率/工作频带 传输距离 模拟传输：10km 数字传输：性能 较好 价格 低 应用 小于等于1Gbps 模拟/数字信号传输 计算机网络作业 第 6 页 共 14 页
