2-01物理层要解决什么问题？物理层的主要特点是什么？
（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。
2-06数据在信道中的传输速率受哪些因素的限制？信噪比能否任意提高？香农公式在数据通信中的意义是什么？“比特/秒”和“码元/秒”有何区别？
限制码元在信道上的传输速率的因素有以下两个
（1）在任何信道中，码元传输速率是有上限的，传输速率超过此上限，就会出现严重的码元间串扰的问题，使接收端对码元的判决（即识别）成为不可能；
（2）由于噪声会使接收端对码元的判决产生错误（1判决为0或0判决为1）。所以信噪比要限制在一定范围内。由香农公式可知，信息传输速率有上限，信噪比越大，量化性能越好；均匀量化的输岀信噪比随量化电平数的增加而提高；非均匀量化的信号量噪比，例如PCM随编码位数N指数规律增长，DPCM与频率有关等。
实际信噪比不能任意提高，都有一定限制。例如增加电平数会导致接收机的成本提高，制作工艺复杂等。
香农公式的意义在于：只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，就一定可以找到某种方法来实现无差错的传输。
比特/秒是指信息传输速率，每秒钟传送的信息量；码元/秒是码元传输速率，每秒钟传送的码元个数。两者在二进制时相等。在多进制时，信息传输速率要乘以log以2为底的进制数等于码元传输速率。
2-07假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为20000码元/秒。如果采用振幅调制，把码元的振幅划分为16个不同等级来传送，那么可以获得多高的数据率(bit/s)？
2-09用香农公式计算一下：假定信道带宽为3100Hz，最大信息传输速率为35kb/s，那么若想使最大信息传输速率增加60%。问信噪比S/N应增大到多少倍？如果在刚才计算出的基础上将信噪比S/N再增大到10倍，问最大信息传输速率能否再增加20%？
奈氏准则：每赫带宽的理想低通信道是最高码元传输速率是每秒2个码元。香农公式则表明了信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高。
最大传输速率增加60%=35×1.6=56kb/s，利用香农定理：
解得:，所以应增大到约100倍左右
将S/N再增大到十倍，此时
根据公式，可以计算出，信噪比S/N应增大到100倍。如果在此基础上将信噪比S/N再增大10倍，最大信息速率只能再增加18.5%左右。
2-11假定有一种双绞线衰减是0.7dB/km，若容许有20dB的衰减，试问使用这种双绞线的链路的工作距离有多长？如果要使这种双绞线的工作距离增大到100公里，问应该使衰减降低到多少？
在此频率下可的传输距离为20/0.7≈28.57(km)。工作距离增大到100公里，衰减应该为20/100=0.2dB/m。
2-12试计算工作在1200nm到1400nm以及1400nm到1600nm之间的光波的频带宽度。假定光在光纤中的传播速率为2X108m/s
1200nm到1400nm：
1/(1200nm/2×108)=166.67THz
1/(1400nm/2×108)=142.86THz
带宽：166.67-142.86=23.81THz
1400nm到1600nm：
1/(1400nm/2×108)=142.86THz
1/(1600nm/2×108)=125THz
带宽：142.86-125=17.86THz
2-15码分CDMA为什么可以使所有用户在同样的时间使用同样的频带进行通信而不会相互干扰？这种复用方法有何优缺点？
每一个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信。由于各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此各用户之间不会造成干扰。码分复用最初是用于军事通信的，随着技术的进步，CDMA设备的价格和体积都大幅度下降，因而现在已广泛使用在民用的移动通信中，特别是在无线局域网中。
这种复用方法的优点：频谱利用率高容量大；覆盖范围大；有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，传送的信号不易被敌人发现；采用CDMA可提高通信的话音质量和数据传输的可靠性，减少对通信的影响；网络成本低；降低手机的平均发射功率等等。
缺点：需要为各站分配不同互相正交的码片序列；地域受线路影响，不是每个地方都能用，安装时间长等。
2-16共有4个站进行码分多址cDMA通信。4个站的码片序列为
A:(-1-1-1+1+1-1+1+1) B:(-1-1+1-1+1+1+1-1)
C:(-1+1-1+1+1+1-1-1) D:(-1+1-1-1-11+1-1)
现收到这样的码片序列：(-1+1-3+1-1-3+1+1)。问哪个站发送数据了？发送数据的站发送的1还是0？
S:A=(+1-1+3+1-1+3+1+1)/8=1,A发送1 S:B=(+1-1-3-1-1-3+1-1)/8=-1,B发送0
S:C=(+1+1+3+1-1-3-1-1)/8=0,C无发送 S:D=(+1+1+3-1+1+3+1-1)/8=1,D发送1
2-18为什么ADSL技术中，在不到1MHz的带宽中却可以传递速率高达每秒几个兆比特？
采用划分多个信道和先进的编码技术，使得在一条线路上同时有多个子信道并行传送码元，每个信道上的一个码元又携带多个比特。
