现代通信技术期末复习(完整版)
第一章
1. 通信系统的概念、组成、作用和发展？
通信系统是通信需要的一切技术设备和传输媒质的总体，作用是对原始信号进行转换、处理和传输，包括有：信源、变换器、信道、噪声源、反变换器和信宿6个部分。
通信系统的发展的新趋势为：多网融合（电信网、计算机、广电网）被称为下一代网络NGN。
2. 信息量的计算？
消息中所含信息量与消息发生的概率密切相关。消息发生概率愈小，愈使人感到意外和惊奇，
x出现的概率P(x)的关系式为：
3. 香农定理？
香农定理则描述了有限带宽，有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽，信噪比之间的关系。香农定理由如下的公式给出: C=Blog2(1＋S/N)，C为信道容量，指信道可传输的最大信息速度，它是信道能够实际达到的最大传输能力，B为信道带宽，S为信号的平均功率，N为白噪声的平均功率，S/N为信噪比。(lg(S/N)=n dB/10)
4. 通信网的划分？
按垂直划分分为：1 基础网2 业务网3 支撑网；其中支撑网包括信令网，同步网和管理网。
按水平划分分为：1 CPE2 接入网3 城域网4 核心网
第二章
1. 误码率、频带利用率？
误码率：是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。
如果数字信号采用二进制，则误码率定义为（当考察时间足够长时）
传错的比特数
P e = —————————
传输的总比特数Pe又称误比特率。
频带利用率η是指单位时间（秒）、单位频带上传输信息量（或码元）的多少。
f b (或f B )
η = ———————
信道带宽B’
2. 码元速率与信息速率的关系？
码元速率(fB)是信道每秒钟内所传送的符号（或码元）个数定义为符号（码元）速率，单位为码元/秒或波特（Bd ）。
信息速率(fb )是信道每秒钟内所传送的二进制符号个数称为信息速率，又称数码率。对于二进制信号:fB= fb ，对于一般的M 进制信号：fb= fB*log2M （2为底）
另一种定义：它是指系统每秒钟传送的信息量，单位是比特/秒，常用符号“bit/s”表示。 fb= fB*H(x), H(x)是指的每个符号的平均信息量 进制越高，码元速率越低。
设一信息源的输出由128个不同符号组成，其中16个符合出现的概率为1/32，其余112个出现概率为1/224。信息源每秒发出1000个符号，且每个符号彼此独立。试计算该信息源的平均信息速率。
已知码元速率
已知某八进制数字通信系统的信息速率为3000bit/s ，在收端10分钟内共测得出现18个错误码元，试求该系统的误码率。
依题意 : 系统的误码率:
3. 30/32PCM 的格式、一次群速率以及帧和复帧的关系。
两相邻样值之间的间隔为125us ，这个时间间隔称为一帧。将一帧的时间均匀分成32等分，每一等分称为一个时隙，传送一路语音信号和8位二进制编码。分别用TS0-TS31表示，其中TS1-TS15、TS17-TS31为话路时隙，共传送30路语音信号。TS0传送帧同步信号，TS16传送信令信号。一次群速率为2.048Mbps （每个话路编码速率为64Kbps ，一帧共32个时隙，所以为2.048Mbps ）。16个帧=1个复帧。
4. 数字调幅，数字调频，数字调相技术的概念？
数字调幅：用待传递的数字信号来改变载波的幅度，有载波代表“1”码，无载波代表“0”码。 数字调频：用待传递的数字信号改变载波的频率，即用两种不同频率的载波分别代表数字“1”和“0”。
数字调相：又称绝对调相。用待传递的数字信号改变载波的初相角，载波的初相角为0°代表“1”码，初相角为180°代表“0”码（或相反）。
5．我国数字同步网采用的是什么同步方式 ？
我国采用“多基准时钟，分区等级主从同步”的组网方案即等级主从同步方式。
3000/b R bit s =82/log 81000B b R R Baud ==
6.比较SDH与PDH的特点（划线部分为SDH特点）P33-34
1.SDH的光接口和电接口都有世界统一的标准，而PDH没有世界统一的光接口和电接口。
2.SDH的帧结构中有丰富的开销比特，增强了OAM功能，而PDH中这样的比特太少。
3.SDH采用标准化信息结构等级，而PDH网络只存在2M和1.5M速率的数字系列，没有世界标准性。
4.SDH采用同步复用方式和灵活的复用映射结构，而我国的PDH只有一次群是同步复接，其他均为异步复接，不利于大容量传输。
5.SDH对网络管理设备的接口进行了规范
6.SDH与现有的PDH完全兼容
（SDH STM-1的基本速率155.52Mbps）
第三章
1. DTE和DCE？
DTE是计算机网中处于处理用户数据的设备，从简单的数据终端（甚至I/O设备）到复杂的中心计算机均称为DTE。；DCE属于网络终接设备，调制解调器、线路接续控制设备及与线路连接的其他数据传输设备称为DCE。
2.分组交换和电路交换的区别，各自适合哪一类业务？
分组交换：1异步时分交换2统计复用技术3可以是逻辑连接也可以是无连接4抗毁性能好
电路交换：1同步时分复用2固定分配带宽3是面向连接的物理连接4灵活性和抗毁性差
分组交换适合突发性的可靠数据传输业务
电路交换适合像语音这样的对实时性要求高的但允许一定误码的业务
3. IP地址、MAC地址、IPV6地址的位数及所占字节数？
IP地址32位，占4字节；MAC地址48位，占6字节；IPV6地址128位，占16字节。
4. IPV4：A, B, C, D类地址是怎么划分的？
最高位为0的地址是A类地址，最高两位为10的地址是B类地址，前三位为110的地址是C类地址，前四位为1110的地址是D类地址。用点分十进制表示时，第一个10进制数范围在1-127的为A类，128-191的为B类，192-223的为C类。
6. TCP/IP协议栈的组成和各层功能？
TCP/IP协议栈的组成：网络接口层、网际层、传输层和应用层。
网络接口层：1定义与计算机网卡的接口2关于数据传输与相应访问方法的约定3将数据格式化为帧数据单元，并将帧转换成在传输媒质上传送的数字脉冲或模拟脉冲流4检查输入数据帧的错误5将差错控制信息加入输出数据中5确认接收数据帧。协议：IEEE802.3、X.25、FDDI 等
网际层：1将运输层的分组装入IP数据报，填充报头，选择去往目的主机的路由，将数据报发往适当的网络接口2对从网络接口收到的数据报，首先检查其合理性，然后寻径3差错控制、流量控制、拥塞处理等协议：IP协议，ARP、RARP、ICMP等
传输层：1格式化信息流2提供可靠传输3解决不同应用程序的识别问题协议：TCP和UDP
应用层：为应用程序提供服务，应用程序通过这一层访问网络。协议：HTTP、FTP、SMTP、TELNET等。
1．什么是光纤通信系统，它的特点是什么？光源的种类有哪些？
光纤通信是以光波为载频、光导纤维（简称光纤）为传输媒质的一种通信方式。
特点：1传输频带宽，通信容量大2传输损耗低、中继距离长3抗电磁干扰4保密性强，无串话干扰。
光源有：半导体激光二极管（LD）和半导体发光二极管（LED）
2．光纤传输的原理是什么？纤芯和包层的折射率有什么关系？
全反射；设纤芯、包层的折射率分别为n1、n2,则n1>n2
3．光纤通信的通信窗口是哪几个？为什么采用这些窗口？
第一个窗口：波长0.85um，最低损耗2.5dB/km，采用石英多膜光纤
第二个窗口：波长1.31um,最低损耗0.27dB/km，采用石英单膜最低色散光纤
第三个窗口：波长1.55um,最低损耗0.16dB/km，采用石英单膜最低损耗与适当色散光纤
为了获得低损耗特性，所以采用这些窗口。
4．WDM的概念及组成？
光波分复用(WDM)技术是在一根光纤中同时传输多个波长光信号的一项技术。
WMD系统由：光发射机、光中继放大、光接收机、光监控信道和网络管理系统组成。其中，光发射机包含：OMU、BA(OA)、OUT三部分组成。
OMU光复用器完成不同波长光信号的波分复用。ODU光解复用器则完成光信号的解波分复用。光放大器（OA）：在发端使用的叫光功率放大器BA，收端使用的叫前置放大器PA，中继站使用的叫使用线路放大器LA。
光波长转换器（OTU）的作用有两个：1将不同厂商的SDH设备接入WDM系统2实现不同速率等级信号的混合传输。
5．EDFA的作用
它工作在1.55μm，正好是波分复用系统工作波段；它的增益带宽很宽；它的增益高；它能做到低噪声工作；它便于与光纤通信系统连接，耦合损耗小；它所需泵浦光功率低
6．FDMA，CDMA, TDMA？
频分多址是采用调频的多址技术，不同的用户分配在时隙相同而频率不同的信道上。
码分多址（CDMA）是采用扩频的码分多址技术，所有用户在同一时间、同一频段上，根据不同的编码获得业务信道。
时分多址(TDMA)是采用时分的多址技术，业务信道在不同的时间分配给不同的用户。
第五章
1．微波通信系统及其特点？
微波通信是指用微波波段的电磁波进行通信的一种通信的方式。
特点是：1微波波段的载波工作频率高，其信道的绝对带宽比短波大得多
2由于微波波段波长短，所以易制成高增益天线
3天电干扰、工业干扰及太阳黑子的变化在微波波段基本不起作用
4微波中继通信有较大的灵活性
5在微波波段，电磁波的传播是直线视距的传播方式，每隔一定距离要设中继站
2．什么是卫星通信系统，它的上下行频率相同么？
卫星通信是利用地球卫星作为中继站转发微波信号，在两个或多个地球站之间进行通信。
不一样，上行频率为6GHz，下行频率为4GHz。
1．移动通信中的蜂窝通信系统、大区制和小区制
蜂窝式移动通信系统由移动业务交换中心（MSC）、基站（BS）、移动台（MS）及与市话网相连接的中继线等组成。
基站的覆盖范围有大有小，我们把基站的覆盖范围称之为蜂窝。
大功率的基站：提供比较大的服务范围，但它的频率利用率较低，系统的容量也就大不起来，对于话务量不大的地方可以采用这种方式，我们也称之为大区制。
小功率的基站：提供大容量的服务范围，同时它采用频率复用技术来提高频率利用率，在相同的服务区域内增加了基站的数目，有限的频率得到多次使用，系统的容量比较大，这种方式称之为小区制或微小区制。
2．GSM的组成、HLR/VLR及一些接口
GSM系统是由交换系统、基站系统、移动台三个部分组成
HLR：归属用户位置寄存器，是GSM系统的中央数据库，存储着该HLR控制的所有在此处入网登记的移动用户的相关数据。
VLR：服务于其控制区域内移动用户的，存储着进入其控制区域内已登记的移动用户相关信息，为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件
虽然有HLR，但是由于用户是移动的用户，往往会移动到非归属地，如果用户漫游，MSC处理来话或者去话呼叫时，直接从VLR检索数据，不需要再访问HLR，如果没有VLR，漫游过程中的呼叫需要从HLR处取完数据才能进行，流程复杂，而且速度慢
空中接口Um：BTS和MS之间的无线接口；Abis接口：BSC和BTS之间的接口
A接口：MSC与BSC之间的接口；B接口VLR与MSC之间的接口
C接口：HLR与MSC之间的接口；D接口：HLR与VLR之间的接口
E接口：相邻区域不同MSC之间的接口；F接口：MSC与EIR之间的接口
G接口：VLR之间的接口
3．MSISDN、IMSI、TMSI、MSRN等的识别
MSISDN：相当于公用电话网内的用户电话号码，供用户拨打的电话号码，它是为了寻址的逻辑号码。
IMSI：客户识别码，移动通信系统内识别一个用户的唯一号码，用于移动通信网的所有信令中，存储于客户识别卡（SIM）内。该号码最长15位，我国的为460打头
MSRN：临时分配给移动台的一个MSRN（根据当地的编号计划分配），用于路由重选。该号码最长15位，0打头。
TMSI：防止不法分子通过监听无线路径上的信令交换而窃取客户IMSI或跟踪客户位置。
4．IMEI的概念、与EIR的关系以及在EIR中的分类
IMEI：国际移动设备标识，是唯一标识一个MS硬件终端的参数，IMEI和MSISDN、IMSI都存储在EIR中；在EIR中，IMEI分为黑名单，白名单和灰名单。
5．位置更新，切换
位置更新：MS在不同位置小区切换时更新SIM卡内的LAI标识的过程。
切换：正在建立连接或通话状态的MS进入不同区域的自动切换过程
6．3G的技术特点、目前使用的标准以及4G系统的核心技术
特点：提供多种类型、高质量多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力。
标准：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA
4G系统的核心技术是：OFDM正交频分复用，即将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到每个子信道上传输。
7．一个漫游情况下的呼叫流程（以作业题为例）
在移动通信中，请根据图叙述一个本地（南京）PSTN电话呼叫一个本地注册，但是漫游到外地（西安）的MS终端之间的一次成功呼叫的接续过程（主叫呼叫，直到被叫振铃）
1）漫游注册：本地MS漫游到西安后，西安BSS捕捉到该MS信号，进行通信，西安MSC发现该号码不是本地用户，因此长途呼叫注册地南京的MSC，通过查询南京的HLR，返回相应数据到西安的VLR内存储。同时在南京的HLR中也记录该MS已经漫游到西安的信息
2）呼叫过程：本地PSTN终端通过7号信令户呼叫到本地MSC，本地MSC查询HLR，发现该被叫已经漫游到西安，立刻发起长途呼叫到西安MSC，由西安MSC控制BSS找到该MS，发起振铃呼叫
8．关于用户容量的计算
例如给定905-915M的上行频率，对频分来说，间隔如果是300K的话，用（915-905）/0.3-2的到频分时的用户数M，再依据给出时分的时隙个数N与M相乘得到用户容量
第七章
1．书图7-1-2
接入网（AN）由业务节点（SNI）和用户
网络接口（UNI）之间的一系列传送实体
组成，它为电信业务提供所需承载能力，
接入网可由管理接口（Q3）配置和管理。
用户终端通过UNI连接到AN，AN通过SNI
连接到业务节点（SN），通过Q3接口连接
到电信管理网（TMN）
图7-1 -2
2．双绞线接入网（XDSL技术）
1）ADSL：非对称数字用户线，用DMT技术，上行速率从最高可达1M，下行高达8M
2）HDSL：高速数字用户线，HDSL是在两对用户线上，利用2B1Q 编码技术，将两对全双工双绞线并用而得到基群速率（2Mbit/s）的电路，一对双绞线上可传输1.168 Mbit/s 信息，无中继距离可达3.5～6km。
第八章
1．同步交换和异步交换的区别
2．电路交换原理（T接线器）：将时隙TSi的内容a交换到TSj输出
左图代表输出控制：（SM顺序写入、控制读出；CM控制写入、顺序读出）
右图代表输入控制：（SM控制写入、顺序读出；CM控制写入、顺序读出）
3．ATM的分层结构
分为：物理层、A TM层、ATM适配层（AAL）；AAL层从功能上划分为汇聚子层CS和拆装子层SAR。
4．PVC和SVC
PVC：永久虚电路，由管理平面建立，在用户通信之前已经存在。（静态配置）
SVC：交换虚电路，由控制平面负责建立，用户在通信前通过信令建立连接，通信完毕再拆除连接。（动态建立）
5．VP交换和VC交换
VP交换对象：整个VP通道，因此输入和输出VP的VPI值变化，但是包含其中的VCI不变
VC交换的对象是VC信道，因为输入VC交换后可能被置入其他VP，所以其VPI,VCI的值都要改变
6．ATM信元及各字段
ATM信元长53个字节，信头5个字节，信息域48个字节，信息传递效率为90.56%。
1）GFC一般流量控制：4个bit，只作用于UNI，其功能是控制用户接入的业务流量，以避免网络拥塞。
2）HEC：8bit，信头差错控制，可用于信元定界处理；
3）CLP信元丢失优先级：1bit，CLP=1表示低优先级，当出现拥塞时，首先会将CLP=1的信元丢失；
7．Banyan网络特性和寻路
特性：1唯一路径性2自选路由性3内部阻塞性
寻路：“0”走上“1”走下
8．MPLS原理和一些相关基本概念（FEC、LER、LSR、LSP）
当一个未被标记的分组到达MPLS标记边缘路由器（LER）时，入口LER根据输入分组头查找路由表以确定通向目的地的标记交换路径LSP，把查找到的对应LSP的标记插入到分组头中，完成端到端IP地址与MPLS标记的映射。在以后网络中的转发，MPLS LSR就只根据数据流所携带的标签进行转发。
FEC：转发等价类，是一系列具有某些共性的数据流集合，这些数据在转发的过程中被LSR以相同的方式进行处理
LER：标记边缘路由器，位于网络边缘，并作为MPLS网络的入口/出口路由器。
LSR：标记交换路由器，具有标记交换能力的路由器，通过标记分配协议LDP实现标记的分配和发布，它是标记交换的基本构成单元。
LSP：标记交换路径，包以标记交换的方式从一个LSR转发到另一个LSR的一条路径。
第九章
1．No.7信令
7号信令是共路信令、数字信令和局间信令；信令网属于支撑网。
2．No.7信令的分层结构
1信令数据链路功能级MTP-1；2信令链路功能级MTP-2；
3信令网功能级MTP-3；4用户部分功能级
3．No.7信令单元分类、区分及SIO的作用
分三种类型：1消息信令单元MSU 2链路状态信令单元LSSU 3填充信令单元FISU
区分：依LI长度指示码区分，填充信令单元LI=0，链路状态信令单元LI=1或2
消息信令单元LI>2
SIO业务信息码作用：是MSU特有的字段，用以识别所传MSU的业务类别和信令网类别
第十章
1．多媒体技术的标准
1）图像压缩编码标准
CCIR601建议（电视演播室数字编码技术标准）：比例为4：2：2
JBIG二值图像通信压缩标准JPEG静止图像编码标准
H．261可视电话、电话会议编码标准MPEG-1存储介质图像编码标准（视频）
MPEG-2一般视频编码标准MPEG-4标准（视频）
17声音标准
MPEG音频编码AC-3系统MP3标准
第十三章
1网络面临的威胁
2对现代电信系统的实体的威胁和破坏
3对信息的威胁和破坏
4计算机病毒
2数据加密
DES对称加密算法：用64位密钥加密64位明文得64位密文，密文用统一密钥解密
3防火墙的分类
4包过滤器防火墙网络级防火墙
5应用层网关
6复合防火墙