现代通信技术概论.doc

第一章1、 （小）信息量 任何信源产生的输出都是随机的，采用统计方法定性。 对接收者来说，只有消息中不确定的内容才构成信息。信息量：可能性小，概率小，信息量大信息量的计算信息量与消息的种类、特定内容及重要程度无关，它仅与消息中包含的不确定度有关。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，则此消息所含的信息量愈大。在信息论中，消息所含的信息量I与消息x出现的概率P(x)的关系式为I代表两种含义：当事件x发生以前，表示事件x发生的不确定性；当事件x发生以后，表示事件x所含有（或所提供）的信息量。信息量的单位由对数底的取值决定。若对数以2为底时单位是“比特”（bit binary unit的缩写）；若以e为底时单位是“奈特”（natnature unit的缩写）；若以10为底时单位是“哈特”（Hart Hartley的缩写）。通常采用“比特”作为信息量的实用单位。以上我们讨论了离散消息的度量。类似，关于连续消息的信息量可用概率密度来描述。可以证明，连续消息的平均信息量（相对熵）为2、 （小）网络协议的概念网络协议的定义：为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合第二章3、（小）抽样频率必须在2fm以上，抽样频率2fm称为奈奎斯特频率 例如：一路电话的频带为3003400Hz,fm=3400Hz,则抽样频率fs23400=6800Hz4、 (小）二进制码组有3种:自然二进制、格雷码、折叠二进制码 各种优缺点：自然二进制码和二进制数一一对应，简单易行，它是权重码，每一位都有确定的大小，可以直接进行大小比较和算术运算。自然二进制码可以直接由数/模转换器转换成模拟信号，但在某些情况，例如从十进制的3转换成4时二进制的每一位都要变，使数字电路很大的尖峰电流脉冲。格雷码则没有自然二进制码这一缺点，它在相邻电平间转换时，只有一位发生变化，格雷码不是权重码，每一位码没有确定的大小，不能直接进行比较大小和算数运算，也不能直接转换成模拟信号，要经过一次码变换，变成自然二进制码。折叠二进制码沿中心量化电平上下对称，适于表示正负对称的双极性信号。它的最高位用来区分信号幅值的正负。折叠码的抗误码能力强。5、（小）13折线A律电平范围及其段落码列表 PCMA率被称为13折线的原因是：A率中的常数A不同，则压缩曲线的形状不同，这将特别影响小电压时的信号信噪比的大小，在实用中选择A=87.6，因为13折线的特性近似于A率的特性，因为A律是一条平滑的曲线，分为13段，用电子路很难准确的实现，所以一般用13折线来逼近A律。例如：PCMA率的编码，已知电压范围-5，+5之间，现有一采样电压值为2.1V，求对其PCMA率编码为多少？（参考课本P39 图 及P40 例2-1）因为2.10，所以a1=1,且2.1/5*2048=860.16860（512,1024），所以段落码a2a3a4=110因为860（512+1024）/2=768 所以a5=1，因为860 （768+1024）/2=896 所以a6=0,因为860（768+896）/2=832 所以a7=1,因为860（832+896）/2=864 所以a8=0所以PCMA率编码为11101010.6、(小）什么是同步？同步的作用是什么？（时分复用的同步技术)答：时分复用通信中的同步技术包括位同步(时钟同步)和帧同步; 位同步是最基本的同步，是实现帧同步的前提。位同步的基本含义是收、发两端机的时钟频率必须同频、同相，这样接收端才能正确接收和判决发送端送来的每一个码元。为了达到收、发端频率同频、同相，在设计传输码型时，一般要考虑传输的码型中应含有发送端的时钟频率成分。帧同步是为了保证收、发各对应的话路在时间上保持一致，这样接收端就能正确接收发送端送来的每一个话路信号。帧同步必须是在位同步的前提下实现。为了建立收、发系统的帧同步，需要在每一帧(或几帧)中的固定位置插入具有特定码型的帧同步码。这样，收端只要能正确识别出这些帧同步码，就能正确辨别出每一帧的首尾，从而正确区分出发端送来的各路信号。7、（小)什么叫数字复接技术？有哪三种复接方法？答：数字复接技术就是把两个或两个以上分支数字信号按时分复用方式汇接成为单一的复合数字信号。数字复接的方法主要有同步复接方式、异步复接方式和准同步复接方式。在数字复接中，各低次群支路的数码在高次群中有三种排列方式：按位复接、按字复接和按帧复接。第三章8、（小）全互连方式：当存在多个终端，并希望它们中的任何两个终端能够进行点对点通信时，最直接的方法是把所有的终端两两直接相连。它是一种最简单、最直接的连接方式，但是存在下列问题:连接线的数量随终端数的平方增加，当存在N个终端时，需要的连接线对数为N(N-1)/2;当N的数量很大时，需要的连接线就会很大。当这些终端分别位于相距很远的两地时，两地之间需要大量的长途线路。当需要增加第N+1个终端时，必须增设N对线路。每个终端都有N-1对线与其他终端相连接，因而每个终端都需要有N-1个线路接口9、 （小）我国目前的电话网结构已经从原来的五级结构演变成 三 级，其中长途网演变为二级的DNHR.10、（小）已知某电话号码为+86-025-8349-2602，请写出国家号？区号？局向号？用户号？并回答用户号是否就是物理线号呢？ 86 025 8349 260211、 （小）交换机的基本功能是实现任意入线与任意出线之间的互连，即实现任意两个用户之间的信息交换。为此，交换机的基本组成应包括接口、交换网络和控制系统三个部分。12、 （小）呼叫接续过程中的状态迁移 ：程控交换机的呼叫接续处理过程在逻辑上看是一个多进程并发执行的过程，我们可以为每一个呼叫创建一个进程，通过建立一个有限状态机（FSM:Finite State Machine）模型来实现各种功能。13、 （小）ISDN网络组成部件包括用户终端、网络终端和终端适配器。14、 （大）信令工作方式 直连方式相邻信令点之间的信令消息沿着一段直达的信令链路传送，且信令链路与话路群并行。 准直连方式相邻信令点之间的信令消息通过两段或两段以上串接的信令链路传送，且路径和STP点必须是预先确定的。15、 (小）纠错法：数据通信中常用的纠错法; (1)检错重发 (2) 前向纠错 (3)混合纠错检错 16、 （大）OSI体系结构为简化设计，OSI将网络应完成的通信任务进行分解，分为七个功能层，自下而上为:物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层。 物理层(physical layer)：透明地传送比特流。（考虑用多大的电压代表“1”或“0”，以及当发送端发出比特“1”时，在接收端如何识别出这是比特“1”而不是比特“0”。确定连接电缆的插头应当有多少根腿以及各个腿应如何连接。原CCITT制定了两种接口标准：当信道为模拟信道（模拟电话网）时，接口标准为V系列建议；当信道为数字信道（公用数据网）时，接口标准为X系列建议。接口标准规定了接口的电气特性、功能特性、规程特性和机械特性。典型的物理层协议：EIA RS-232-E接口； EIA是美国电子工业协会英文名的缩写。RS-232-E是EIA制订的DTE与DCE在进行串行二进制数据交换时的接口标准）数据链路层(data link layer)：在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧为单位的数据。（也常称为链路层。把一条有可能出错的实际链路，转变为让网络层向下看去好像是一条不出错的链路,功能：差错控制、流量控制、同步、寻址等。）网络层（network layer）：负责为分组交换网上的不同主机提供通信。（路由选择：选择合适的路由，使发送站的运输层所传下来的分组能够按照地址找到目的主机。拥塞控制：控制进入网络的流量因特网主要的网络层协议：网际协议IP(Internet Protocol)和许多路由选择协议。网际层或IP层。）运输层（transport layer，传输层）：负责主机中两个进程之间的通信（端到端通信）：（端端传输：多个进程复用网络层的传输功能、分用功能。仅存在于主机之中，结点交换机中没有。因特网：有连接（TCP）和无连接服务（UDP）。）会话层提供两个互相通信的应用进程之间的会话机制，即建立、组织和协调双方的交互，并使会话获得同步。（会话层、表示层、应用层构成开放系统的高三层，对应用进程提供分布处理、会话管理、信息表示、修复最后的差错等。会话层担负应用进程的服务要求，弥补传输层不能完成的剩余部分工作。该层的主要功能是对会话管理、数据流同步和重新同步。）表示层:是为异种主机通信提供一种公共语言，以便能进行互操作。这种类型的服务之所以需要，是因为不同的计算机系统使用的数据表示方法不同。应用层（application layer）：确定进程间通信的性质以满足用户的需求。（提供应用进程所需要的信息交换和远地操作。 作为互相作用的应用进程的用户代理(user agent)，来完成一些为进行语义上有意义的信息交换所必须的功能。 应用层协议很多：HTTP协议，SMTP，FTP协议等。）17、（大）求IP网络号、主机号、子网号等net-id8 bithost-id24 bit0A 类地址net-id16 bithost-id16 bitB 类地址C 类地址011net-id24 bithost-id8 bitD 类地址1 1 1 0组 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 1 001已知IP地址为0（十进制），将其换算成二进制是 01101110,00010101,000101010,00001010。（参考课本 P133）换算成十六进制是 6E,15,12，OA。并说明该IP是哪一类地址（A类、B类还是其他） A类已知IP地址，和子网掩码，求网络地址和主机地址，并说明该子网所拥有的最大主机数。已知某网络中一主机IP地址为4，子网掩码为：24，1）试求该子网的网络地址（net-id）；2）写出该子网可用的最大主机数量（需要说明判断理由）。(P134)（1） 024：00011000 224:11100000 网域地址： （2）从子网掩码可以看出主机位为5位 所以最大主机数量： IP地址=， A类地址默认子网掩码是： B类地址默认子网掩码是： C类地址默认子网掩码是： 18、 （大）网络互连设备分类从协议的层次看，不同网络互连设备可以在OSI模型的不同层次上实现网络互连：中继器（repeater）：物理层互连设备；网桥（bridge）：数据链路层互连设备；路由器（router）：网络层互连设备； 网关（gateway）：传输层或更高层次的互连设备。19、（小）网关用于连接异构型网络。所谓异构型网络可以是从应用层到物理层协议都不相同的网络，至少是从网络层到物理层协议不同的网络。网关的结构：网关包括硬件和软件两部分。硬件有网络连接电路、存储器和相应的控制逻辑。软件有互连网络协议系统模块和协议转换模块。20、（小）光纤的损耗系数随着波长而变化，为获得低损耗特性，光纤通信选用的波长范围在 0.81.8m，并称0.81.0m为短波长波段，1.01.8m为长波长波段。目前光纤通信实用的波长即短波长段的0.85m波段处损耗约为2dB/km、长波长波段的1.31m波段处损耗为0.5dB/km和1.55m波段处损耗为0.2dB/km，通常称其为是目前光纤通信的三个实用窗口21、 (小）卫星通信的使用频段为136MHz275MHz22、 (小）多普勒效应：从电磁学的基本理论可知，当发射机和接收机的一方或多方均处于运动中时，将使收信号的频率发生偏移，这就是多普勒效应。移动产生的多普勒频率为Fd=vcos/多普勒频移啊呼吁（频率选择性衰落？时间选择性衰落？） 频率选择性衰落公式：fd=(v/)cos与MS的运动速度成（正比，反比？）正比何时多普勒频移的影响值为0？当运动物体方向与信号方向垂直即切线角为90度23、 (小）抗衰落技术：分集接收技术、自适应均衡技术。24、 (大）与WCDMA、CDMA2000相比，TD-SCDMA具有一下几个方面的优势： 方便地支持非对称业务和语音+数据的混合业务 较好的网络兼容性和灵活的组网方式，支持2G和3G的演进和平滑过渡。 频谱利用率高，规划灵活性强。支持单载波和多载波方式。 系统性能稳定。系统收发信使用同一频段，上下行链路的无线环境一致性好，适合使用智能天线技术；CDMA和TDMA结合的多址方式有利于使用联合检测技术。这些技术都能减少干扰，提高系统的稳定性。 系统设备成本低。由于TD-SCDMA上行和下行链路使用同一载波，因此有利于使用智能天线等新技术，降低系统设备成本。 建设、运营和维护成本低。WCDMA在大规模覆盖、远距离通信和移动性上占有优势，TD-SCDMA在用户密集度大、移动性不强和用户非对称业务需求大的地区占有优势。在技术上，TD-SCDMA和WCDMA可以实现优势互补。25、 （大）3GPP的QoS分类 （1）会话类业务典型业务：语音业务（Voice）- CS12.2、可视电话（VP） - CS 64；业务特点：由于人们本身的感官限制，会话类业务的最大特点就是实时性，端到端时延小，业务量上下行对称或几乎对称。主要指标：会话类业务最关键的QoS指标是传输时延，时延抖动也是影响会话类业务的重要指标，严重的时延抖动会导致会话无法正常进行下去。对于丢包率和错包率来说，人类的耳朵却没有那么敏感，可以允许一些短暂的话音停顿和画面马赛克现象。保障措施：为了保证话音类业务的时延和时延抖动指标，通常将该类业务映射成为最高优先级，并为其预留带宽。（2） 流类业务典型业务：流业务主要指视频流、音频流等流媒体业务，比如人们在网络上欣赏视频节目（VS）- PS 144/HSDPA业务特点：流类业务也是实时性的，但是由于它是单向传输，不需要进行交互，所以实时性要求没有会话类业务那么严格。主要指标：该类业务对时延参数并没有会话类业务敏感，时延抖动也是影响流类QoS的一项重要指标，并且允许一定的丢包率和错包率。保障措施：针对流类业务的这些特性，可以采用资源预留来保证业务的QoS需求。流类业务的时延抖动可容忍度还和用户的接收设备有关，如果用户的接收设备支持排队和缓存，用户就能够接受更大的时延抖动指标。流媒体的接收端要对接收到的数据进行时间上的排序，系统允许的最大时延抖动取决于终端的排序能力 （3）交互类业务典型业务：交互类业务指的