高级计算机网络（习题二加解析）

个性不要个体；独立不要孤立；自由不要自私；浪漫不要散漫

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索—屈原离骚

文章介绍：
这是计算机网络老师布置的课后作业，参考文章：习题一，习题三，持续更新…
题目都很新型，网上很难能够找出所有答案，今天分享出来，希望能够帮助有需要的人，一起学习进步！

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课堂习题：

1、论述光纤的发展（影片观后感）。

解：观看光纤的发展的纪录片后，感触很大。
光纤通信属于有线通信，它的传输媒介是光纤，信息载体是光，首先将电信号转换成光信号，再通过光纤将光信号传递。因其具有传输容量大，保密性好，损耗低等许多优点，已经成为当今世界最主要的有线通信方式。
这里我先从概述光纤通信的背景意义和发展历史，然后总结光纤通信的特点并展望它未来的发展趋势。
光纤通信和以往的电气通信相比，有着许多优势：频带宽、容量大；损耗低、中继距离长；用石英作为原料，环保无污染；不导电、抗干扰能力强；还具有不易腐蚀、抗辐射能力强、保密性优等优点，这可在军事上或特殊环境使用。
近年来光纤通信发展迅猛，已经成为当今最主要的有线通信方式。
光纤通信的发展历经了漫长而艰辛的过程。
在早期，人类已经开始使用光传递信息了。比如中国古代用“烽火台” 报警，欧洲人用旗语传送消息等。
1880年，美国人贝尔发明了光电话，这是现代光纤通信的雏形。
1960年，美国的梅曼发明了激光器，它可以产生相干光，实现光调制。
1966 年，美籍华人高锟和霍克哈姆发表论文，首次提出了低损耗光导纤维的概念，指出了利用光纤进行信息传输的可行性和技术途径，奠定了光纤通信的基础。
1970 年，“光纤”的研制取得了重大突破。美国康宁公司研制成功损耗20dB/km的石英光纤。随着光纤制备技术水平的不断提高，进而将梯度折射率多模光纤的衰减系数降至 4dB/km。经过十多年的研究，光纤损耗不断降低并接近极限。
1970 年，光纤通信用的“光源”取得突破性进展。
1970 年，在室温下连续振荡的镓铝砷双异质结半导体激光器研制成功。虽然它的寿命只有几个小时，但它为半导体激光器的发展奠定了基础。后来又陆续出现多种激光器，且寿命不断延长。
1977 年，贝尔实验室研制的半导体激光器的寿命长达10万小时。后来，实用的“光纤通信系统”得到发展。
1976 年，美国进行了世界上第一个光纤通信系统的现场试验，系统采用GaAlAs激光器作为光源，多模光纤作为传输介质，速率为 44.736Mbit/s、传输距离约 10km，这一试验使光纤通信向实用化迈出了第一步。
目前，光纤这种材料已经成为主要传输信息的媒质。随着科技的进步和大规模产业的形成，光纤的价格会不断地降低，应用的范围会不断地扩大，生产光纤通信产品这一行业会极大的推动国民经济的发展。光纤是最伟大的发明之一，它彻底改变了人类通讯的模式，为目前信息高速公路奠定了基础。
近年来，光纤通信飞速发展，对通信技术产生了深远影响，光纤通信技术已成为信息社会的支柱，是信息“高速公路”的骨干网，是用户、接入网及今后世界通信发展的主体。光纤通信未来前景可观，预期会朝下述几方面发展：
（1）向超高速系统的发展
（2）向超大容量 WDM 系统的演进
（3）开发新一代的光纤
（4）全光网络
（5）光纤到户

2、分析早期的卫星电话，声音传输需要1/4秒的原因。

解：早期的卫星电话用到了卫星通信技术，卫星通信传输的主要缺点是传输时延大。

在打卫星电话时不能立刻听到对方回话，需要间隔一段时间才能听到。其主要原因是无线电波虽在自由空间的传播速度等于光速（每秒30万公里），但当它从地球站发往同步卫星，又从同步卫星发回接收地球站，这“一上一下”就需要走8万多公里。打电话时，一问一答无线电波就要往返近16万公里，需传输0.6秒钟的时间。也就是说，在发话人说完0.6秒钟以后才能听到对方的回音，这种现象称为“延迟效应”。由于“延迟效应”现象的存在，使得打卫星电话往往不象打地面长途电话那样自如方便。

卫星通信技术的补充扩展知识：

卫星通信技术：一种利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信。

通信系统是由通信卫星和经该卫星连通的地球站两部分组成。静止通信卫星是目前全球卫星通信系统中最常用的星体，是将通信卫星发射到赤道上空35860公里的高度上，使卫星运转方向与地球自转方向一致，并使卫星的运转周期正好等于地球的自转周期（24小时），从而使卫星始终保持同步运行状态。故静止卫星也称为同步卫星。静止卫星天线波束最大覆盖面可以达到大于地球表面总面积的三分之一。因此，在静止轨道上，只要等间隔地放置三颗通信卫星，其天线波束就能基本上覆盖整个地球（除两极地区外），实现全球范围的通信。

目前使用的国际通信卫星系统，就是按照上述原理建立起来的，三颗卫星分别位于大西洋、太平洋和印度洋上空。

与其它通信手段相比，卫星通信具有许多优点：

一是电波覆盖面积大，通信距离远，可实现多址通信。在卫星波束覆盖区内一跳的通信距离最远为18000公里。覆盖区内的用户都可通过通信卫星实现多址联接，进行即时通信。

二是传输频带宽，通信容量大。卫星通信一般使用1~10千兆赫的微波波段，有很宽的频率范围，可在两点间提供几百、几千甚至上万条话路，提供每秒几十兆比特甚至每秒一百多兆比特的中高速数据通道，还可传输好几路电视。

三是通信稳定性好、质量高。卫星链路大部分是在大气层以上的宇宙空间，属恒参信道，传输损耗小，电波传播稳定，不受通信两点间的各种自然环境和人为因素的影响，即便是在发生磁爆或核爆的情况下，也能维持正常通信。

卫星传输的主要缺点是传输时延大。

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