第5卷 数据通信基础知识 《计算机网络技术》甘肃省中职升学《信息技术类考纲百套卷》

编写说明：2027版甘肃省高等职业教育考试招生中职升学考试信息技术类《考纲百套卷》，依据《2021年甘肃省高等职业教育考试招生中职升学考试信息技术类别科目及考试大纲》编写。本专辑涵盖三个部分，第一部分为知识训练卷，第二部分为专题训练卷，第三部分为课程综合卷。本专辑共89份试卷，其中知识训练卷59份、专题训练卷19份、课程综合卷11份。 本试卷是第5卷，为知识训练卷，按《计算机网络技术》中“数据通信基础知识”范围和要求编写。具体内容为：1．掌握数据通信的基本概念。2．掌握数据通信系统的主要技术指标。3．掌握数据通信的基本原理。4．理解数据传输方式。5．掌握数据交换技术。6． 了解信道复用技术。7． 了解差错检验与校正。 甘肃省高等职业教育考试招生中职升学考试 信息技术类《考纲百套卷》 第5卷 计算机网络技术——数据通信基础知识 （考试时间：45分钟 满分：100分） 一、单项选择题（共20题，每题2分，共40分） 1．传统广播电台将不同频道的节目分配到不同频率上同时传输，收听者通过调谐选择频道。这种多路复用技术属于（　　） A．码分复用 B．时分复用 C．波分复用 D．频分复用 2．时分复用将传输时间划分为多个时隙，轮流分配给各用户。这种方式的核心特征是（　　） A．各用户使用不同频率 B．各用户使用不同波长 C．各用户在不同时间片段使用信道 D．各用户使用不同的扩频码 3．光纤通信中，可以将不同波长的光信号合并在一根光纤中同时传输，接收端再将各波长分离。这种技术称为（　　） A．频分复用 B．波分复用 C．时分复用 D．空分复用 4．统计时分复用相比同步时分复用，主要优势是（　　） A．时隙分配更规则 B．实现更简单 C．时延更低 D．无数据时不浪费时隙，信道利用率更高 5．一段数据在传输过程中，只有其中一个比特发生了翻转（0变1或1变0），其他比特均正确，这种错误称为（　　） A．单比特错 B．突发错 C．批量错 D．串扰错 6．采用偶校验时，发送数据“1011001”，则添加的校验位应为（　　） A．0 B．1 C．无法确定 D．与传输速率有关 7．CRC循环冗余校验相比奇偶校验，其主要优势是（　　） A．实现更简单 B．检测能力更强，可检测多比特错误 C．校验码更短 D．不需要发送校验信息 8．在停等ARQ协议中，发送方发送一个数据帧后会（　　） A．立即发送下一帧 B．重复发送同一数据帧 C．关闭连接 D．等待接收方的确认信息，收到确认后发下一帧 9．前向纠错（FEC）与ARQ的核心区别在于（　　） A．FEC不需要校验码 B．FEC不能纠正错误 C．FEC接收端可自行纠正错误，不需重传 D．FEC只能用于有线信道 10．码分多址允许多个用户在相同时间和相同频率上通信，通过不同的____来区分各用户（　　） A．扩频码序列 B．时隙分配 C．频率带宽 D．波长通道 11．两个码字之间不同比特位的数量称为海明距离。若要检测d个错误，则码字集的最小海明距离至少为（　　） A．d B．d+1 C．2d D．2d+1 12．频分复用中在相邻频带之间预留保护频带，主要目的是（　　） A．提高传输速率 B．增加可用频带数量 C．防止相邻频带之间的干扰 D．降低发送功率 13．某光纤干线需要同时传输40路不同速率的数据流，每路使用不同波长的光载波，采用的多路复用方式是（　　） A．频分复用 B．时分复用 C．码分复用 D．波分复用 14．采用偶校验时，如果数据中有两个比特同时发生错误，接收端的校验结果是（　　） A．检测到错误并纠正 B．无法检测到错误 C．检测到错误但无法纠正 D．自动重传数据 15．同步时分复用要求发送端和接收端之间保持严格的____，以确保各时隙数据不会混乱（　　） A．时钟同步 B．频率一致 C．功率匹配 D．波长对齐 16．在实时音视频通信中通常采用FEC而非ARQ，原因是（　　） A．ARQ的重传机制会引入额外时延，不适合实时场景 B．FEC的校验码更短 C．ARQ无法纠正错误 D．FEC不需要反向信道 17．CRC校验中，发送方将数据位序列除以一个预先约定的多项式，将得到的____作为校验码附加在数据后面（　　） A．商 B．和 C．余数 D．差 18．某移动通信基站需要同时服务多个手机用户，所有用户使用相同频率、相同时间传输，通过不同扩频码区分。这种多路复用方式是（　　） A．时分复用 B．码分复用 C．频分复用 D．波分复用 19．海明码通过增加多个校验位实现纠错。若数据位为4位，要实现单比特纠错，至少需要的校验位数为（　　） A．2位 B．4位 C．1位 D．3位 20．某卫星通信系统采用FEC前向纠错，同时使用FDM进行多路复用。这种组合方案的主要优势是（　　） A．降低发送功率 B．减少带宽占用 C．既提高信道利用率又保证传输可靠性 D．降低设备成本 二、判断题（共5题，每题2分，共10分） 1．频分复用和时分复用都可以在同一信道中组合使用，例如GSM手机同时采用了FDM和TDM。（　　） 2．偶校验可以检测出所有类型的传输错误，包括单比特错和多比特错。（　　） 3．TDM时分复用中，每个用户在自己的时隙内可以使用信道的全部带宽。（　　） 4．CRC校验可以检测并纠正传输中的错误。（　　） 5．在波分复用中，不同波长的光信号在一根光纤中传输时会互相干扰。（　　） 三、填空题（共10题，每题2分，共20分） 1．广播电台将不同频道分配到不同频率上同时传输，这种技术属于__________复用。 2．一个设备在不同时间片段使用同一信道传输数据，这种方式属于__________复用。 3．某通信系统采用奇校验，发送数据1100，其中1的个数为__________个，校验位应为1使得1的总数为奇数。 4．CRC校验中，发送方将数据位序列视为一个__________，通过模二除法计算校验码。 5．在光纤通信中，将多个不同波长的光信号合并到一根光纤中传输，这种技术称为__________。 6．接收方发现数据有错误后要求发送方重新发送，这种差错控制方式称为__________。 7．一段数据在传输中受到脉冲干扰，导致连续多个比特发生错误，这种错误称为__________错。 8．同步时分复用中，为了确保接收端能正确识别每个时隙的开始，每帧前部都包含__________字段。 9．对于没有反向信道的通信场景（如卫星广播），只能采用__________等前向纠错方式而非ARQ。 10．在所有多路复用技术中，唯一允许所有用户同时使用相同频率和相同时间的是__________。 四、简答与综合应用题（共5题，每题6分，共30分） 1．比较FDM、TDM、WDM和CDM四种多路复用技术的分割方式和典型应用。   2．说明奇偶校验和CRC校验的差异，并分析为什么以太网采用CRC而非奇偶校验。   3．某通信系统采用停等ARQ协议，数据速率为1000bps，每帧数据长度1000比特，确认帧长度50比特，传播时延2ms。计算： (1)发送一帧数据所需时间。 (2)从发送开始到收到确认的总时间。 (3)若误码率为10^-4，每秒平均有多少帧需要重传。   4．某光纤通信系统采用WDM技术，同时传输40个波长通道，每通道10Gbps。分析： (1)该光纤的总传输容量。 (2)WDM相比TDM在光纤传输中的优势。 (3)如果某个波长通道故障，对其他通道有何影响。   5．某卫星通信系统采用前向纠错(FEC)和频分复用(FDM)的组合方案。分析： (1)为什么卫星通信选择FEC而非ARQ。 (2)FDM在该系统中的作用。 (3)这种组合方案相比单独使用一种技术的优势。   原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：2027版甘肃省高等职业教育考试招生中职升学考试信息技术类《考纲百套卷》，依据《2021年甘肃省高等职业教育考试招生中职升学考试信息技术类别科目及考试大纲》编写。本专辑涵盖三个部分，第一部分为知识训练卷，第二部分为专题训练卷，第三部分为课程综合卷。本专辑共89份试卷，其中知识训练卷59份、专题训练卷19份、课程综合卷11份。 本试卷是第5卷，为知识训练卷，按《计算机网络技术》中“数据通信基础知识”范围和要求编写。具体内容为：1．掌握数据通信的基本概念。2．掌握数据通信系统的主要技术指标。3．掌握数据通信的基本原理。4．理解数据传输方式。5．掌握数据交换技术。6． 了解信道复用技术。7． 了解差错检验与校正。 甘肃省高等职业教育考试招生中职升学考试 信息技术类《考纲百套卷》 第5卷 计算机网络技术——数据通信基础知识 （考试时间：45分钟 满分：100分） 一、单项选择题（共20题，每题2分，共40分） 1．传统广播电台将不同频道的节目分配到不同频率上同时传输，收听者通过调谐选择频道。这种多路复用技术属于（　　） A．码分复用 B．时分复用 C．波分复用 D．频分复用 【答案】D 【解析】频分复用(FDM)将信道总带宽划分为多个子频带，每个用户占用一个频带。广播电台、模拟电视即是FDM的典型应用。 2．时分复用将传输时间划分为多个时隙，轮流分配给各用户。这种方式的核心特征是（　　） A．各用户使用不同频率 B．各用户使用不同波长 C．各用户在不同时间片段使用信道 D．各用户使用不同的扩频码 【答案】C 【解析】TDM在时间域上分割信道，每个用户在分配的时隙内独占整个带宽。FDM在频率域分割，WDM在波长域分割。 3．光纤通信中，可以将不同波长的光信号合并在一根光纤中同时传输，接收端再将各波长分离。这种技术称为（　　） A．频分复用 B．波分复用 C．时分复用 D．空分复用 【答案】B 【解析】波分复用(WDM)是光纤通信中的多路复用技术，利用不同波长的光载波传输多路信号。可以理解为光域的FDM。 4．统计时分复用相比同步时分复用，主要优势是（　　） A．时隙分配更规则 B．实现更简单 C．时延更低 D．无数据时不浪费时隙，信道利用率更高 【答案】D 【解析】同步TDM为每个用户固定时隙，无数据时也占用；STDM动态分配时隙，只给有数据的用户，提高了信道利用率。 5．一段数据在传输过程中，只有其中一个比特发生了翻转（0变1或1变0），其他比特均正确，这种错误称为（　　） A．单比特错 B．突发错 C．批量错 D．串扰错 【答案】A 【解析】单比特错是指数据单元中只有一个比特发生错误。突发错是指一段时间内连续多个比特出错，通常由脉冲干扰引起。 6．采用偶校验时，发送数据“1011001”，则添加的校验位应为（　　） A．0 B．1 C．无法确定 D．与传输速率有关 【答案】A 【解析】1011001中含4个1，已为偶数，偶校验的校验位应为0，使1的总数保持偶数。若采用奇校验则校验位为1。 7．CRC循环冗余校验相比奇偶校验，其主要优势是（　　） A．实现更简单 B．检测能力更强，可检测多比特错误 C．校验码更短 D．不需要发送校验信息 【答案】B 【解析】CRC采用多项式运算，可检测单比特错、多比特错和突发错。奇偶校验仅能检测奇数个比特错误，无法检测偶数个错误。 8．在停等ARQ协议中，发送方发送一个数据帧后会（　　） A．立即发送下一帧 B．重复发送同一数据帧 C．关闭连接 D．等待接收方的确认信息，收到确认后发下一帧 【答案】D 【解析】停等ARQ是最简单的差错控制协议：发一帧→等待确认→发下一帧。若超时未收到确认，则重传。效率低但实现简单。 9．前向纠错（FEC）与ARQ的核心区别在于（　　） A．FEC不需要校验码 B．FEC不能纠正错误 C．FEC接收端可自行纠正错误，不需重传 D．FEC只能用于有线信道 【答案】C 【解析】ARQ通过重传来纠错，需要反向信道；FEC发送方发送具有纠错能力的编码，接收端可自行检测并纠正错误，无需重传。 10．码分多址允许多个用户在相同时间和相同频率上通信，通过不同的____来区分各用户（　　） A．扩频码序列 B．时隙分配 C．频率带宽 D．波长通道 【答案】A 【解析】CDMA为每个用户分配唯一的扩频码序列，各用户信号在时域和频域均混合，接收端通过相关运算分离出目标信号。3G移动通信即采用CDMA。 11．两个码字之间不同比特位的数量称为海明距离。若要检测d个错误，则码字集的最小海明距离至少为（　　） A．d B．d+1 C．2d D．2d+1 【答案】B 【解析】检测d个错误需要最小海明距离≥d+1；纠正d个错误需要≥2d+1。这是差错控制编码的基本原理。 12．频分复用中在相邻频带之间预留保护频带，主要目的是（　　） A．提高传输速率 B．增加可用频带数量 C．防止相邻频带之间的干扰 D．降低发送功率 【答案】C 【解析】保护频带是相邻子频带之间的隔离带，防止一个频带的信号泄漏到相邻频带中造成串扰。代价是降低了频谱利用率。 13．某光纤干线需要同时传输40路不同速率的数据流，每路使用不同波长的光载波，采用的多路复用方式是（　　） A．频分复用 B．时分复用 C．码分复用 D．波分复用 【答案】D 【解析】光纤中使用不同波长的光载波传输多路信号，这是WDM波分复用。DWDM密集波分复用可在一根光纤中传输数百路信号。 14．采用偶校验时，如果数据中有两个比特同时发生错误，接收端的校验结果是（　　） A．检测到错误并纠正 B．无法检测到错误 C．检测到错误但无法纠正 D．自动重传数据 【答案】B 【解析】偶校验只能检测奇数个比特错误。两个比特同时翻转时，1的个数奇偶性不变，校验无法发现错误。这是奇偶校验的主要局限。 15．同步时分复用要求发送端和接收端之间保持严格的____，以确保各时隙数据不会混乱（　　） A．时钟同步 B．频率一致 C．功率匹配 D．波长对齐 【答案】A 【解析】同步TDM需要发送和接收时钟严格同步，否则时隙开始位置错位会导致所有通道数据乱序。每帧前部的同步字段用于实现时钟对齐。 16．在实时音视频通信中通常采用FEC而非ARQ，原因是（　　） A．ARQ的重传机制会引入额外时延，不适合实时场景 B．FEC的校验码更短 C．ARQ无法纠正错误 D．FEC不需要反向信道 【答案】A 【解析】音视频通信对时延敏感，ARQ重传会导致数据到达时间不确定。FEC可在接收端直接纠正错误，不引入额外时延。 17．CRC校验中，发送方将数据位序列除以一个预先约定的多项式，将得到的____作为校验码附加在数据后面（　　） A．商 B．和 C．余数 D．差 【答案】C 【解析】CRC的原理是将数据位序列视为一个多项式，用生成多项式做模二除法，余数即为校验码。接收端用同样多项式除以收到数据，余数为0则无错。 18．某移动通信基站需要同时服务多个手机用户，所有用户使用相同频率、相同时间传输，通过不同扩频码区分。这种多路复用方式是（　　） A．时分复用 B．码分复用 C．频分复用 D．波分复用 【答案】B 【解析】CDMA允许所有用户同时同频通信，通过不同扩频码区分。相比FDM分频、TDM分时、WDM分波长，CDM在码域上区分用户。 19．海明码通过增加多个校验位实现纠错。若数据位为4位，要实现单比特纠错，至少需要的校验位数为（　　） A．2位 B．4位 C．1位 D．3位 【答案】D 【解析】对于4位数据，海明码需要满足 2^k ≥ m+k+1，其中k为校验位数、m为数据位数。当m=4时，2^3=8≥4+3+1=8，k=3满足条件。 20．某卫星通信系统采用FEC前向纠错，同时使用FDM进行多路复用。这种组合方案的主要优势是（　　） A．降低发送功率 B．减少带宽占用 C．既提高信道利用率又保证传输可靠性 D．降低设备成本 【答案】C 【解析】FDM实现多路并行传输提高信道利用率，FEC在接收端纠错保证数据可靠性，两者结合同时解决了效率和质量问题。 二、判断题（共5题，每题2分，共10分） 1．频分复用和时分复用都可以在同一信道中组合使用，例如GSM手机同时采用了FDM和TDM。（　　） 【答案】√ 【解析】GSM系统先用FDM将频谱划分为多个频带，再在每个频带内用TDM分配时隙给多个用户。多种复用技术可混合使用。 2．偶校验可以检测出所有类型的传输错误，包括单比特错和多比特错。（　　） 【答案】× 【解析】偶校验只能检测奇数个比特错误。若有偶数个比特同时出错，偶校验无法发现。这是奇偶校验的主要局限性。 3．TDM时分复用中，每个用户在自己的时隙内可以使用信道的全部带宽。（　　） 【答案】√ 【解析】在TDM中，每个用户在分配的时隙内独占整个信道带宽，而非只使用一部分。这与FDM每个用户只用一个子频带不同。 4．CRC校验可以检测并纠正传输中的错误。（　　） 【答案】× 【解析】CRC只能检测错误，不能纠正错误。CRC发现错误后通常配合ARQ重传机制来纠错。能独立纠错的是FEC编码（如海明码）。 5．在波分复用中，不同波长的光信号在一根光纤中传输时会互相干扰。（　　） 【答案】× 【解析】WDM中不同波长的光信号在光纤中独立传播，不会相互干扰。这正是WDM的核心优势——多个波长可在同一光纤中并行传输而不串扰。 三、填空题（共10题，每题2分，共20分） 1．广播电台将不同频道分配到不同频率上同时传输，这种技术属于__________复用。 【答案】频分 【解析】FDM将信道带宽划分为多个子频带，每个子频带传输一路信号。与广播电台的频道分配原理一致。 2．一个设备在不同时间片段使用同一信道传输数据，这种方式属于__________复用。 【答案】时分 【解析】时分复用(TDM)在时间域上分割信道，轮流为各用户分配时隙。在分配的时隙内，用户独占整个带宽。 3．某通信系统采用奇校验，发送数据1100，其中1的个数为__________个，校验位应为1使得1的总数为奇数。 【答案】2 【解析】数据1100中有2个1，奇校验要求1的总数为奇数，校验位应为1，使得数据位+校验位中1的个数为3（奇数）。 4．CRC校验中，发送方将数据位序列视为一个__________，通过模二除法计算校验码。 【答案】多项式 【解析】CRC将数据位序列看作一个二进制多项式，用生成多项式做模二除法，余数作为校验码附加在数据后。 5．在光纤通信中，将多个不同波长的光信号合并到一根光纤中传输，这种技术称为__________。 【答案】波分复用 【解析】波分复用(WDM)是光纤通信中的核心复用技术，DWDM可在一根光纤中传输数百个波长通道。 6．接收方发现数据有错误后要求发送方重新发送，这种差错控制方式称为__________。 【答案】ARQ 【解析】ARQ(自动重传请求)是最常用的差错控制方式，包括停等ARQ、后退N帧ARQ和选择重传ARQ三种。 7．一段数据在传输中受到脉冲干扰，导致连续多个比特发生错误，这种错误称为__________错。 【答案】突发 【解析】突发错是指一段时间内连续多个比特发生错误，通常由电磁脉冲干扰引起。与单比特错不同，突发错对数据传输影响更大。 8．同步时分复用中，为了确保接收端能正确识别每个时隙的开始，每帧前部都包含__________字段。 【答案】同步 【解析】同步字段是一个特殊的比特模式，用于标记每帧的开始位置，接收端检测到同步字段后开始解析各时隙数据。 9．对于没有反向信道的通信场景（如卫星广播），只能采用__________等前向纠错方式而非ARQ。 【答案】FEC 【解析】前向纠错(FEC)不需要反向信道，接收端可自行检测并纠正错误。ARQ需要反向信道传送确认信息，无法用于单向通信场景。 10．在所有多路复用技术中，唯一允许所有用户同时使用相同频率和相同时间的是__________。 【答案】码分复用 【解析】码分复用(CDM)通过不同扩频码序列区分用户，所有用户可同时同频工作。FDM分频、TDM分时、WDM分波长。 四、简答与综合应用题（共5题，每题6分，共30分） 1．比较FDM、TDM、WDM和CDM四种多路复用技术的分割方式和典型应用。 【答案】①FDM频分复用：在频率域上分割，每用户占一个频带。应用：广播电台、模拟电视。 ②TDM时分复用：在时间域上分割，轮流分配时隙。应用：数字电话网。 ③WDM波分复用：在波长域上分割，适用于光纤。应用：光纤骨干网。 ④CDM码分复用：在码域上分割，通过扩频码区分。应用：3G移动通信。 【解析】四种复用技术分别在频、时、波、码四个域上实现信道共享，各有适用场景。 2．说明奇偶校验和CRC校验的差异，并分析为什么以太网采用CRC而非奇偶校验。 【答案】①奇偶校验：通过添加一个校验位使1的个数为奇数或偶数。只能检测奇数个错误，无法纠错。 ②CRC校验：通过多项式运算生成多位校验码。可检测单/多比特错和突发错。 ③以太网采用CRC的原因：以太网数据帧较长，多比特错和突发错概率较高，奇偶校验无法发现偶数个错误，CRC检测能力更强。 【解析】CRC的检测能力远强于奇偶校验，是现代网络中广泛采用的差错检测技术。 3．某通信系统采用停等ARQ协议，数据速率为1000bps，每帧数据长度1000比特，确认帧长度50比特，传播时延2ms。计算： (1)发送一帧数据所需时间。 (2)从发送开始到收到确认的总时间。 (3)若误码率为10^-4，每秒平均有多少帧需要重传。 【答案】(1)发送时间=1000/1000=1s。 (2)总时间=发送1s+传播2ms+确认发送(50/1000=0.05s)+传播2ms=1.054s。 (3)每帧出错概率≈1000×10^-4=0.1，每秒发送1帧，平均重传0.1帧。 【解析】该题综合了传输时间计算和ARQ重传概率估算。停等ARQ效率低但实现简单。 4．某光纤通信系统采用WDM技术，同时传输40个波长通道，每通道10Gbps。分析： (1)该光纤的总传输容量。 (2)WDM相比TDM在光纤传输中的优势。 (3)如果某个波长通道故障，对其他通道有何影响。 【答案】(1)总容量=40×10Gbps=400Gbps。 (2)WDM优势：①充分利用光纤低损耗窗口，实现大容量传输；②各波长通道独立工作，可传输不同协议和速率的数据。 (3)某个波长通道故障仅影响该通道，不影响其他通道，这是WDM的重要优势。 【解析】WDM实现了在一根光纤中的多通道并行传输，各通道物理上独立，互不干扰。 5．某卫星通信系统采用前向纠错(FEC)和频分复用(FDM)的组合方案。分析： (1)为什么卫星通信选择FEC而非ARQ。 (2)FDM在该系统中的作用。 (3)这种组合方案相比单独使用一种技术的优势。 【答案】(1)卫星通信传播时延大（约250ms），ARQ重传会产生不可接受的额外时延；FEC可在接收端直接纠错，不需重传。 (2)FDM将卫星转发器带宽划分为多个频带，每个频带服务一个地面站，实现多用户同时通信。 (3)优势：FDM提高了信道利用率，FEC保证了传输可靠性，两者结合同时解决了“多用户”和“高可靠”两个核心问题。 【解析】该题体现了多种通信技术的综合应用。FDM解决带宽分配问题，FEC解决可靠性问题，两者协同工作。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $