第1章通信网概论
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什么是通信网？
?通信的基本形式是在信源和信宿之间建立一个传输信息的通道，实现信息的传输。
?通信网是由一定数量的节点和连接这些节点的传输系统有机地组织在一起的，按约定的信令或协议完成任意用户间信息交换的通信体系。
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通信网络构成要素
?每一次通信都需要软硬件设施的协调配合来完成。
?从硬件构成来看，通信网由终端节点、交换节点、业务节点和传输系统构成，它们完成通信网的接入、交换和传输等基本功能。
?软件部分包括信令、协议、控制、管理、资费制度、编码方案等。它们主要完成通信网的控制、管理、运营和维护，实现通信网的智能化。
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?最常见的终端节点有电话机、传真机、计算机、视频终端等，它们是通信网上信息的产生者，同时也是通信网上信息的使用者。
?主要功能：
–用户信息的处理：主要包括用户信息的发送和接收，将用户信息转换成适合传输系统传输的信号以及做相应的反变换。
–信令信息的处理：主要包括产生和识别连接建立、业务管理等所需的控制信息。
1) 终端节点
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?交换节点是通信网的核心设备，最常见的有电话交换机、分组交换机、路由器、转发器等。交换节点负责集中、转发终端节点产生的用户信息，但它自己并不产生和使用这些信息。
2) 交换节点
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用用接接交交功功中中接接
控控功功信信功功
交换节点的基本功能
–用户业务的集中和接入功能，通常由各类用户接口和中继接口组成；
–交换功能，通常由交换矩阵完成任意入线到出线的数据交换；
–信令功能，负责呼叫控制和连接的建立、监视、释放等；
–其他控制功能，路由信息的更新和维护、计费、话务统计、维护管理等。
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3) 业务节点
?最常见的业务节点有智能网中的业务控制节点(SCP)
、智能外设、语音信箱系统，以及Internet 上的各种信息服务器等。它们通常由连接到通信网络边缘的计算机系统、数据库系统组成。
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4) 传输系统
?传输系统为信息的传输提供传输信道，并将网络节点连接在一起。通常传输系统的硬件组成应包括：线路接口设备、传输媒介、交叉连接设备等。
通信网的四个主要的网络功能
?信息传送
?信息处理
?信令机制
?网络管理
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通信网的发展方向
?数字化
?宽带化
?综合化
?智能化
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从功能的角度看，一个完整的现代通信网可分为相互依存的三部分：业务网、传送网、支撑网
1.1 通信网的类型
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1.1.1 业务网
业务网指疏通电话、电报、传真、数据、图像等各类电信业务的网络，是现代通信网的主体。
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业务网 基本业务 交换节点设备 交换技术 公共电话网 普通电话业务 数字程控交换机 电路交换 移动通信网 移动话音、数据 移动交换机 电路/分组交
换
智能网IN 以普通电话业务为基础的增值业务和智能业务 业务交换节点、业
务控制节点 电路交换
分组交换网(X.25) 低速数据业务(≤64 kb/s) 分组交换机 分组交换 帧中继网 局域网互连(≥2 Mb/s) 帧中继交换机 帧交换 数字数据网DDN 数据专线业务 DXC 和复用设备 电路交换 计算机局域网 本地高速数据(≥10 Mb/s) 集线器(Hub)、网桥、交换机 共享介质、随
机竞争式
Internet Web 、数据业务 路由器、服务器 分组交换 ATM 网络 综合业务 ATM 交换机 信元交换
主要业务网
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1 电话网
C5
2 移动电话网
?移动将换中心
?基站
?中继传输系统
?移动台
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移动交换中心/移动交换局MSC
(Mobile-services Switching Centre)
MSC是蜂窝通信网络的核心。
?信息交换功能
?集中控制管理功能：无线资源的管理，移动用户的
位置登记、越区切换等；
?通过关口MSC与公用电话网相连。
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基站BS （Base Station)
负责和本小区内移动台之间通过无线电波进行通信，并与MSC 相连，以保证移动台在不同小区之间移动时也可以进行通信。
移动台MS (Mobile Station)
移动台即手机或车载台。它是移动网中的终端设备，要将用户的话音信息进行变换并以无线电波的方式进行传输。
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中继传输系统（Relay transmission system ）
在MSC之间、MSC和BS之间的传输线均采用有线方式。数据库（Database）
移动网中的用户是可以自由移动的，即用户的位置是不确定的。因此，要对用户进行接续，就必须要掌握用户的位置及其他的信息，数据库即是用来存储用户的有关信息的。
例如归属位置寄存器(HLR: Home Location Register)、访问位置寄存器(VLR: Visitor Location Register)、鉴权认证中心(AUC: Authentic Center)、设备识别寄存器(EIR: Equipment Identity Register)等。
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GMSC 至至至至至
BS BS
BS
BS
BS
BS 数数数MSC MSC MSC 数数数
数数数
为维护网络界面的清晰，保障网间结算的准确便捷，需要在移动网与其他网之间设置独立的GMSC ，以实现本
地移动网与其他网间的话务、信令转接。移动汇接局
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GSM 移动通信系统网络系统
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3 IP 电话网
主要技术：话音压缩技术，话音分组交换技术
IP 电话是利用Internet 作为传输媒体实现计算机与计算机、普通电话与普通电话、计算机与普通电话之间进行语音通信的技术。IP 电话的实现原理是先将公共电话网（PSTN ，Public Switched Telephone Network ）传来
的电话语音转换为数字信号，经过语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理，然后把这些语音数据按TCP ／IP 标准进行打包，通过TCP/IP 协议网络（包括Internet 、Intranet 、ATM 、帧中继等）和其它种类的数据包（数据、Email 、视像、图片等）一同传送，在接收端经过重组把这些语音数据包串起来、解压、解码，转换为正常的实时语音，通过PSTN 送到最终接收方。
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IP 电话网的构成24
目前，尽管IP 电话已进入了商业运行，但仍有很多技术问题需要解决。主要包括有不断发展的IP 电话标准的互通、网路的多域组织和网闸互通、业务功能模型、认证结构、路由、计费结构、服务的互操作性、安全、服务质量、设备容量与管理等。其中用户最关心的就是服务质量（QoS ）问题。IP 电话的QoS 直接影响IP 电话的推广应用。由于IP 网络采用的
TCP/IP 协议本身是为提供非实时数据
业务而设计的，IP 协议负责主机间的数据传输，并不进行检错和纠错，因而IP 电话必须解决QoS 问题。影响QoS 的因素主要有：编解码方法、时延、时延抖动、丢
包、比特差错和协议处理。
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4 数据通信网
数据通信具有以下特点：
?计算机直接参与通信，数字通信代替模拟通信成为通信中的主流；
?数据传输的准确性和可靠性比较高；
?数据传输速率高；
?通信持续时间差异大。
分组交换网
数字数据网
帧中继网
计算机互联网
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(1) X.25 分组网
?X.25是数据终端设备（DTE ）和数据电路端接设备（DCE ）之间的接口。X.25协议最初于1976年颁布，在1980年、1984年、1988年、1993年又进行了多次修改。它是目前
使用最广泛的分组交换协议。
X.25协议定义了
帧（Frame）和分组（Packet）的结构；
数据传输通路的建立和释放、数据的传输等过程； 顺序控制、差错控制和流量控制等机制；
分组交换提供的基本业务和可选业务等。
X.25协议分为三层：物理层、数据链路层和分组层，各层在功能上相互独立。
X.25的缺点是协议处理复杂，信息传送的延迟大，不能提供实时通信。
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（2）数字数据网（DDN ）
DDN 是利用数字信道传输数据信号的数据传输网。它的主要作用是向用户提供永久性和半永久性连接的数字数据传输信道，既可用于计算机之间的通信，也可用于传送数字化传真，数字话音，数字图像信号或其它数字化信号。
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DDN 网是由数字传输电路和相应的数字交叉复用设备组成。其中，数字传输主要以光缆传输电路为主，数字交
叉连接复用设备对数字电路进行半固定交叉连接和子速
率的复用。数据业务单元（调制解调器/
基带传输设备/
时分复用、语音、数字复用等设备）
网管中心
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DDN 的主要特点有：
（1）传输速率高：在DDN 网内的数字交叉连接复用设备能提供2Mbps 或N ×64Kbps （≤2M ）速率的数字传输信道。
（2）传输质量较高：数字中继大量采用光纤传输系统，用户之间专有固定连接，网络时延小。
（3）协议简单：采用交叉连接技术和时分复用技术，由智能化程度较高的用户端设备来完成协议的转换，本身不受任何规程的约束，是全透明网，面向各类数据用户。
（4）灵活的连接方式：可以支持数据、语音、图像传输等多种业务，它不仅可以和用户终端设备进行连接，也可以和用户网络连接，为用户提供灵活的组网环境。
（5）电路可靠性高：采用路由迂回和备用方式，使电路安全可靠。（6）网络运行管理简便：采用网管对网络业务进行调度监控，业务
的迅速生成。32
?DDN 网络提供的业务：由于DDN 网是一个全透明网络，能提供多种业务来满足各类用户的需求。提供速率可在一定范围内（200bit/s—2Mbit/s ）任选的信息量大实时性强的中高速数据通信业务。?如局域网互连、大中型主机互连、计算机互联网业务提供者（ISP ）等。
DDN 的应用
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（3）帧中继网
?帧中继（Frame Relay ）是基于X.25协议基础上发展而来的，是轻型化的X.25协议。?帧中继的协议层次要比X.25的要简单的多，它没有网络层，只有数据链路层和物理层，它的数据链路层没有开销大的流量控制和差错控制，只有差错检测，检测到的错误帧被简单地丢弃。
?帧中继常应用于（1）局域网的互联。（2）语
言传输。（3）文件传输。34
（4）计算机互联网
?是一类分组交换网，采用无连接的传送方式，网络中的分组在各个节点独立处理，根据分组上的地址传送到它的目的地。
?由路由器，服务器，网络接入设备，传输链路等组成。
?采用IP 协议把信息分解形成由IP 协议规定的IP 数据报，同时对地址进行分配，按照分配的IP 地址对分组进行路由选择，实现对分组的处理和传送。
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（5）智能网
基本思想是将业务控制职能从交换网络中分离出来，以No.7信令系统为桥梁，使交换网络的控制信息与大容量分布式数据库联系起来，集中控制，以方便新业务的引入和快速适应不断变化的市场需求，不必像过去那样在大范围多机种的交换机上进行繁杂的修改。
智能网不但可为公众交换电话网（PSTN ）服务，还可以为公众分组交换数据网（PSPDN ）、窄带综合业务数字网（N-ISDN ）、宽带综合业务数字网（B-ISDN ），以及移动网（GSM/CDMA ）服务。
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智能网的体系结构业业业业业业SCE 业业业业业业
SMS 业业业业业
数数数No.7
信信信信业
STP IP SSP 交交交MSC
智智智智
No.7
用用用用
SCP 业务交换点—SSP
业务控制点—SCP
业务管理系统—SMS
业务生成环境—SCE 智能外设—IP
用户进入移动智能网的接入点移动智能网的核心
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（6）ISDN
?综合业务数字化网络ISDN (Integrated Services Digital Network)是基于单一通信网络提供包括语音、文字、数据、图像等综合业务的数字网。?ISDN 的目的是应用单一网络向公众提供不同的业务。?ISDN 分为窄带的N-ISDN 和宽带的
B-ISDN 。
前者采用同步传输模式STM ，后者采用异步传输模式ATM ，支持更高的数据传输速率。38
1.1.2 传送网
以光或电为载体传送信息的网络。由具有发送、转移、接收信息功能的各种节点和链路组成。传送网是整个电信网的基础，它为整个网络所承载的业务提供传输通道和传输平台。
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1 传输技术体制
传输体制主要指规定的经过复接以后各个群路信号的速率等级。目前有两类速率等级信号：
（1）准同步数字系列（PDH ），各支路信号的时
钟频
率有一定的偏差，在复接过程中，在各支路信号中插入一定数量的脉冲来实现各支路信号的同步。（2）同步数字系列（SDH ）各个系统时钟处于同步状态，易于进行复接和分接。
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2 SDH
SDH 采用一套标准化的信息结构等级，称之为同步传送模块STM-N (N =1,4,16,64,…)，其中最基本的模块为STM-1,传输速率为155.520Mbps ；将4个STM-1同步复用构成STM-4,传输速率为622.080Mbps ；将16个STM-1( 或4个STM-4)同步复用构成STM-16，传输速率为2488.320Mbps ，以此类推。
1．通信网 通信网是由一定数量的节点（包括终端节点、交换节点）和链接这些节点的传输系统有机地组织在一起，按约定的信令或协议完成任意用户间信息交换的通信体系。 2．信令 信令是终端和交换机之间以及交换机和交换机之间传递的一种信息，这种信息可以指导终端、交换系统、传输系统协同运行，在指定的终端间建立和拆除临时的通信通道，并维护网络本身正常运行。 3．3g的标准 第三代移动通信系统的目标是能提供多种类型、高质量的多媒体业务；能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力；与固定网络的各种业务相互兼容、具有高服务质量；与全球范围内使用的小型便携式终端在任何时候任何地点进行任何种类的通信。为了实现上述目标，对第三代无线传输技术（RTT）提出了支持高速多媒体业务（高速移动环境：144kb/s，室外步行环境：384kb/s，室外环境：2Mb/s）的要求。 4．电话交换机组成结构 硬件： 话路子系统——用户模块、远端用户模块、数字中继、模拟中继、信令设备、交换网络等设备 控制子系统——处理机系统、储存器、外围设备和和远端接口等部件 软件： 运行软件又称联机软件是指存放在交换机处理机系统中，对交换机的各种业务进行处理的程序和数据的集合。根据功能不同，运行软件系统又可分为操作系统、数据库系统和应用软件系统三部分。 呼叫处理程序用于控制呼叫的建立和释放。呼叫处理程序包括用户扫描、信令扫描、数字分析、路由选择、通路选择、输出驱动等功能块。 5.移动通信多址方式有哪些 频分多址方式（FDMA）、时分多址方式（TDMA）、空分多种方式（SDMA）、码分多址方式（CDMA） 6.TMN中英文及五大管理功能 电信管理网（TMN：Telecommunication Management Network） 五大功能域：故障管理、账务管理、配置管理、性能管理、安全管理。 7.7号信令网的编码方式和控制方式 编码方式——信令单元方式，其实就是不定长分组形式，用经二进制编码的若干字节构成的单元来表示各种信令。 控制方式——非互控方式,发端连续向手段发送信令，而不必等待收端的证实信号。 8.控能对通信网分类 9.3g的关键技术 初始同步与Rake接受技术、搞笑通信编译码技术、智能天线技术、多用户检测技术、功率控制技术和软切换 10．几种主要传输介质 有线介质目前常用的有双绞线、同轴电缆和光纤；无线传输常用的电磁波段主要有无线电、微波、红外线等。 11.智能网的组成部分，有哪几个功能？ 业务交换节点（SSP）是电信网与智能网的连接点，一个SSP包含呼叫控制功能和业务交换功能。
1．什么是信令? 为什么说它是通信网的神经系统? 答：信令是终端和交换机之间以及交换机和交换机之间传递的一种信息。这种信息可以指导终端、交换系统、传输系统协同运行，在指定的终端间建立和拆除临时的通信隧道，并维护网络本身正常运行，所以说它是通信网的神经系统。 2．按照工作区域信令分为哪两类? 各自的功能特点是什么? 答：可以分为用户线信令和局间信令。用户线信令指在终端和交换机之间用户线上传输的信令，主要包括用户终端向交换机发送的监视信令和地址信令。局间信令指在交换机和交换机之间、交换机与业务控制节点之间等传递的信令，主要用来控制链接的建立、监视、释放、网络的监控、测试等功能。 3．按照功能信令分为哪几类? 答：可以分为监视信令、地址信令和维护管理信令。 4．什么是随路信令? 什么是公共信道信令? 与随路信令相比，公共信道信令有哪些优点? 答：随路信令是指信令与用户信息在同一条信道上传送。公共信道信令是信令在一条与用户信息信道分开的信道上传送，并且该信令信道并非专用，而是为一群用户信息信道所共享。由于公共信道信令传输通道与话路完全分开，因此为随路信令更灵活、信令传送速度快，更适应新业务的要求，利于向综合业务数字网过渡。 5．什么是信令方式,分别说明7号信令网的信令方式? 答：指在通信网上，不同厂商的设备要相互配合工作，要求设备之间传递的信令遵守一定的规则和约定。 No.7信令是交换局间使用的信令。它是在存储程序控制的交换机和数字脉冲编码技术发展的基础上发展起来的一种新的信令方式。由于信令传输通道与话路完全分开，而且一条公共的信令数据链路可以集中传送若干条话路的信令 7．信令的控制方式有几种? 各有何特点? 答：主要方式有三种：非互控方式、半互控方式和全互控方式。各自特点：（1)非互控方式：发端连续向收端发送信令，而不必等待收端的证实信号。该方法控制机制简单，发码速度快，适用于误码率很低费数字信道。（2）半互控方式：发端向收端发送一个或一组信令后，必须等待收到收端回送的证实信令号后，才能接着发送下一个信号。办互控方式中前向信令的发送受控于后向证实信令。（3）全互控方式：该方式发端连续发送一个前向信令，且不能自动中断，直到收到收端发来的后向证实信令，才停止该前向心里的发送，收端后向证实信令的发送也是连续且不能自动中断的，直到发端停发前向信令，才能停发该证实信令。这种不间断的连续互控方式抗干扰能力强，可靠性好，但设备复杂，发码速度慢，主要用于过去传输质量差的模拟电路。目前在公共信道方式中已不再使用。 9．信令网由哪几部分组成? 各部分的功能是什么? 答：信令网由信令点(SP)、信令转接点（STP)和信令链路（SL)组成。信令点是发送和接收信令消息。信令转接点是把信令消息从一条信令链路转到另一条信令链路的信令点。信令链路是传送信令的通道。 10．信令网有哪几种工作方式? 答：有两种，对应工作方式（也叫直联方式）和准对应工作方式（也叫准直联方式）。 11．什么是信令路由? 信令路由分哪几类? 路由选择原则是什么? 答：信令路由是指两个信令点间传送信令消息的路径。信令路由可分为正常路由和迂回路由两类。路由选
苏州经贸职业技术学院 2010—2011学年第一学期 《通信技术概论》期终试卷（A）答案 班级：＿＿＿＿姓名：＿＿＿＿学号：＿＿＿＿成绩：＿＿＿＿ 一、填空题（15分） 1、微波通信分为模拟微波通信和数字微波通信两类，已成为一种重要传输传输手段，并与卫星通信和光纤通信一起，作为当今三大传输手段。 2、光纤是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的双层同心圆柱体。光缆是由被覆光纤、缓冲层、加强元件和外护套组成的。 3、信息是指消息中包含的有意义的内容，它是通过消息来表达的。 4、ADSL在一条线上既可以上网传输数据，又可以同时教学常规的语音服务，其原因是利用电话话音传输以外的频率传输数据。 5、卫星移动通信系统通常主要由空中段的通信卫星，端面段的关口站和用户段的众多远程终端设备三大部分组成。 二、名词解释（12分） 1．空分交换——在数字交换网络中，任一输入线与任一输出线（或任一复用线与任一复用线）之间的信息交换，称为空分交换。 2．移动通信——移动通信是指通信的双方，至少有一方是在移动中进行信息交换的。 3．分组交换——分组交换是用分组来传输和交换信息的。它是将用户传送的数据划分成一定长度，每个部分叫一个分组，在每个分组的前面 加一个分组头。
4．多址连接——多址连接是指在卫星的覆盖区内，各地球站通过同一个卫星，能同时实现多个方向多个地球站之间相互联系通信的一种方 式。 5．同步卫星——卫星的运转周期与地球自转周期相同，与地球上任一点都保持相对静止，这样的卫星称为同步卫星 三、判断题将下列描述正确的打“ ”，将下列描述错误的打“ ”（8分） 1、消息是信息的载体，一般将语言、文字、图像或数据等统称为消息。（ ） 2、大区制就是把整个服务区域划分成若干个小区，每个小区分别设置一个基站，负责本小区移动通信的联络和控制。（ ） 3、交织技术就是将一条相继比特以非相继方式被发送，将成串的差错变成单个的比特，再用信道编码纠错功能纠正差错。（ ） 4、微波中继通信是利用微波为载波携带信息。（ ） 5、发信站发送的信号只经过一次卫星转发后就被接收站接受的卫星通信线路叫做单跳单工通信线路。（ ） 6、CDMA是不同的移动台占用同一频率，每一移动台被分配一个独特的随机码序列，与其他台的码序列不同，以便区分不同的移动台。（ ） 7、移动用户没有开机，没有通信，MS不能应答寻呼消息，MS也不能通知网络其所处位置，此时MS被认为是“附着”。（ ） 8、分组拆装设备PAD是非分组终端接入分组网的接口设备。非分组终端必须经过分组拆装设备转换，才能进行分组交换。（ ） 四、计算题（10分） 1、普通电话线路带宽约3KHz，在保证不失真的情况下，其最大码元速率是多少？如果采用16进制调制方式，最大信息传输速率是多少？ 根据P18的公式2.1有： R B=2f N=2B N 则有：R B＝2×3＝6 KB 如果采用16进制调制方式，根据P11的公式1.3有： Rb=R B log 2 N 则有：R b＝R B log 2 N =6 ×log 2 16＝24Kb/s 答：最大码元速率是6 KHz。最大信息传输速率是24Kb/s。
通信网理论基础复习提纲 1.一个基本的通信网络通常由用户通信终端，物理传输链路和链路的汇聚点组成。 1.网络节点（交换设备，路由器）主要 功能：1将多个用户的信息复接到骨 干链路上或从骨干链路上分离出用户的信息；2使用户可以降低成本共享 骨干链路，降低成本实现任意用户间的信息交换。 2.路由器是网络互联的核心设备，它复 杂分组的转发和为各个分组选择适当的传输路径。 其基本功能：a根据路由表将分组发送到正确的目的点b维持和决定分组传输 路径的路由表。 4 数据传输链路是指在物理传输媒介上利用一点的传输标准，形成的传输规定速率的数据比特传输通道。 5 数据传输链路分类：a用户到网络节点之间的链路（接入链路）：Modem链路，XDSL,ISDN,无线局域网链路 b网络节点到网络节点之间的链路（ 网络链路）：帧中继，SDH,WDM等 。 SDH（同步数字系统）是在美国贝尔实验室提出的SONET（光同步数字网）的基础上指定的技术标准。 WDM（光波分复用）技术是在一根光纤中能同时传输多个波长光的信号的一种技术。 6 数据传输网络的基本功能：通信中的交换机为运载用户业务的分组选择合适的传输链路，从而使这些分组迅速可靠地传送到目的的用户。 7 分组交换网需要完成的三个基本过程：a 分段和重装的过程b 选择传输过程c各网络节点的交换过程。 8 ATM网络：采用全网统一固定长度的分组进行传输和交换，ATM网络中，信元长度为53字节，其中5个字节为 信元头，48个字节用来运载信息。 9 实现全网互联需要两个基本条件：一是全网统一偏址；二是路由算法。 10 通信网络协议可按照分层的概念来设计。分层概念的基础是“模块”的概念，模块提供的功能通常称之为“服务”。 11 ISO定义的OSI参考模型： A物理层：关注的物理媒介上比特流的传输，处理接入物理媒介的机械电气功能和过程特性。 B数据链路层：为信息跨越物理层链路提供可靠的传输，发送带有必要的同步，查错控制和流量控制信息的数据块。C网络层：使搞错的功能独立用来链接网络节点的传输和交换技术，负责建立维护和终止连接。 D运输层：在两个端点之间提供可靠透明的数据运输，提供端到端的差错恢复和流量控制。 E会话层：负责控制应用程序间的通信，为协同工作的应用程序之间建立管理和终止连接。 F表示层：定义信息的表示方法，向应用程序和终端处理程序提供一系列的数据传输转换服务，从而使应用程序与数据表示的差异性无关。 G应用层：为用户提供接入OSI的环境，并提供分布式信息服务。 12 马尔科夫链：Ftn,t1,t2……..tn- 1(x1,x2,…..,xn-1)=Ftn,tn-1(Xn|Xn- 1),则称x(t)为马尔科夫过程。该过程 的特点是无后效性。 13 独立增量过程：设X(t0)-X(t1)=X(t1-
通信系统:使用光信号或电信号传递信息的硬件、软件系统.任务:克服时间、空间的障碍，有效而可靠地传递信息.点到点:信源-发送器-信道-接收器-信宿交换式: 交换节点负责用户的接入,业务量集中,用户通信连接的创建,信道资源的分配,用户信息的转发及必要的网络管理与控制功能的实现.交换:网络根据用户实际需求为其分配通信所需网络资源,即用户有通信需求时网络为其分配资源,通信结束后网络再收回分配给用户的资源让其他用户使用,从而达到网络资源共享的目的,降低通信成本的目的 通信网:由一定数量的节点和连接这些节点的传输系统有机地组织在一起,按约定的信令或协议完成任意用户间的信息交换的通信体系.要素:硬:终端节点,交换节点,业务节点和传输系统,完成接入,交换传输功能.软:信令,协议,控制,管理,计费等,主要完成通信网的控制,管理,运营和维护,实现通信网智能化终端节点:用户信息的处理,信令信息的处理.交换节点:用户业务的集中和接入,交换,信令,其他控制.业务节点:独立于交换节点的业务的执行和控制,对交换节点呼叫建立的控制,为用户提供智能化,个性化,有差异的服务.传输系统:提供传输信道,目标是提高物理线路使用效率(多路复用技术:频分,时分,波分)功能:信息传送:基本任务,传送的信息主要为用户信息,信令与控制信息,管理信息,由交换节点和传输系统完成.信息处理:目的是增强通信有效性,可靠性和安全性,最终语义解释由终端应用完成.信令机制:任意两个通信实体之间为实现某通信任务进行控制信息交换的机制.网络管理:负责网络运营管理,维护管理,资源管理,以保证网络服务质量,最智能部分.结构:业务网负责向用户提供各种通信业务,要素:网络拓扑结构,交换节点技术(核心),编号计划,信令技术,路由选择,业务类型,计费方式,服务性能保证机制传送网:引入管理和交换智能,负责按需为交换节点/业务节点之间的互连分配电路.传送网与业务网:传送网节点也有交换功能.不同之处:业务网交换节点的基本交换单位本质上面向终端业务,粒度很小,而传送网节点的基本交换单位本质上面向一个中继方向,粒度很大.另一个不同:业务网交换节点连接在信令系统控制下建立和释放,而光传送网节点的连接主要通过管理层面指配建立或释放,每个连接需要长期化维持和相对固定.支撑网:负责提供业务网运行必需的信令,同步,网络管理,业务管理,运营管理等,以提供好的服务质量.包含:同步网,信令网,管理网类型:按业务:电话通信网,数据通信网,广播电视网. 按空间:广域网,城域网,局域网.按传输方式:模拟通信网,数字通信网.按运营方式:公用,专用通信网业务:电话,数据,图像,视频和多媒体,承载与终端交换技术:面向连接型和无连接型.交换节点:完成任意入线的信息到指定出线的交换功能,前提是网络中每个交换节点都须拥有当前网络的拓扑结构信息电路交换:面向连接.连接建立阶段,网络要完成两项工作:确定路由;全程的资源预留,专用通信连接.特点:连接建立阶段为用户静态分配通信所需全部网络资源,并在通信期间,资源将始终保持为该连接专用,在数据传输阶段,交换节点只简单将用户信息在预先建立的连接上进行转发,节点处理时延可忽略不计,效率极高.缺点是信道资源的利用率低.( 静态时分复用)分组交换:原因:1.数据业务突发性强,电路交换方式信道利用率低 2.电路交换只支持固定速率传输,不适应数据通信网中终端间异步,可变速率要求3.话音传输对时延敏感,对差错不敏感,而数据相反 4.分组交换针对数据通信设计,每个分组包含差错控制信息,可用于对差错的检测校正.类型: 数据报,虚电路.数据报:无连接,优点:协议简单,无需建立连接,无需为每次通信预留带宽资源,每一分组在网上都独立寻路.缺点:需携带全局有效的网络地址,在每个交换节点都要经历存储,选路,排队等待线路空闲,再被转发的过程,因而传输时延大,并存在时延抖动虚电路:面向连接,与电路交换不同之处:并不进行静态带宽资源预留,只将属于该连接的分组应如何进行转发的信息填到转发表中(统计时分复用) 帧中继:利用当代网络高速度,低差错和终端计算成本低的特点, 设计思想:1.网络只进行差错的检测 2.将虚电路的复用和交换从原来的第三层移至第二层来完成 3.呼叫控制分组和用户信息分组在各自独立的虚电路上传递.ATM(异步传送模式):目标是在一个网络平台上用分组交换技术来实现多种业务的综合传送交换,不同类型业务在实时性要求,服务质量,差错敏感度等方面差异很大,对业务类型需采用不同处理方式.设计策略:1.固定长分组策略.节点缓冲区的管理策略简单了,定长分组也便于用硬件实现高速信元交换 2.继承传统分组交换的统计复用和虚电路技术,同时向网络提交详细的服务质量要求说明 3.网络只对信元中的控制字段进行必要差错处理 4.引入ATM 适配层(AAL层),来支持区分服务体系和标准:分层:原因1.可降低网络设计复杂度 2.方便异构网络设备间的互连 3.增强网络的可升级性 4.促进竞争和设备制造商的分工.协议:指位于系统上的第N层与另一系统上的第N层通信时所使用的规则和约定的集合.包含:1.语法:协议的数据格式2.语义:包括协调和错误处理的控制信息3.时序:包括同步和顺序控制.OSI:物理层-数据链路-网络-传输-会话-表示-应用.TCP/IP:物理-网络接入-IP-运输-应用.服务质量:要求:1.可访问性:保证合法用户随时能快速,有保证地接入网络以获得信息服务,并在规定时延内传递信息的能力2.透明性:网络保证用户业务信息准确,无差错传送的能力3.可靠性:整个通信网连续,不间断地稳定运行的能力.电话网:持续质量,传输质量,稳定性质量.数据网:服务可用性,传输时延,时延变化,吞吐量,分组丢失率,分组差错率.保障机制:1.差错控制:将源端和目的地端之间传送的数据所发生的丢失和损坏恢复 2.拥塞控制:将网络中的数据量控制在网络的数据处理能力之下3.路由选择:灵活的路由选择技术可帮助网络绕开发生故障或拥塞的节点,以提供更可靠的服务质量4.流量控制:使目的端通信实体可以调节源端通信实体发出的数据流量的协议机制 传送网:为各类业务网提供业务信息传送手段的基础设施.介质:双绞线,同轴电缆,光纤,无线介质.多路复用:1.频分复 用传输系统:在传输介质上采用FDM技术,FDM是利用传 输介质的带宽高于单路信号带宽,将多路信号经过高频载 波信号调制后在同一介质上传播.缺点:传输模拟信号,需 调制解调设备,成本高体积大,不稳定.2.时分复用:采用 TDM,将模拟信号经PCM调制为数字信号传输.3.波分:在光 纤上采用WDM,本质是光域上的频分(FDM),将光纤低损耗 窗口划分信道,占用不同波长进行传输.PDH:异步复用方 式，多个PCM的一次群信号可逐步复用为二次,三次群, 最高可达五次群信号.缺点:1.标准不统一,存在三种标准, 且互不兼容2.面向点到点传输,组网灵活性不够3.低阶支 路信号上,下电路复杂,需要逐次复用,解复用4.帧结构中缺 乏足够冗余信息用于传输网的监视,维护和管理.SDH:以同 步时分复用和光纤技术为核心的传送网结构,它由分插复 用,交叉连接,信号再生放大等网元设备组成,具有大容量, 对承载信号语义透明及在通道层实现保护和路由的功能. 内容:传输速率,接口参数,复用方式,高速SDH传送网的 OAM.优点: 1.标准统一的光接口2.采用同步复用和灵活的 复用映射结构3.强大的网管功能.分层模型: 两层:通道层, 传输介质层.通道层负责为一个或多个电路层提供透明通 道服务,它定义了数据如何以合适的速度进行端到端传输, 分为高阶通道层(VC-3,VC-4)和低阶通道层 (VC-2,VC-11,VC-12).通道的建立由网管系统和交叉连接设 备负责,它可以提供较长的保持时间,由于直接面向电路 层,SDH简化了电路层交换,使传送网更加灵活,方便.传输 介质层与具体的传输介质有关,它支持一个或多个通道,为 通道层网络节点提供合适的通道容量,分为段层和光层.段 层又分为再生段层和复用段层.再生段层负责在点到点的 光纤段上生成标准的SDH帧,负责信号的再生放大,不对信 号做任何修改.多个再生段构成一个复用段,复用段层负责 多个支路信号的复用,解复用,以及在SDH层次的数据交换. 光层则定义光纤的类型及所使用接口的特性,随着WDM 技术和光放大器,光ADM,光DXC等网元在光层的使用,光 层也像段层一样分为光复用段和光再生段两层.网络单 元:1.终端复用TM:为使用传统接口的用户提供到SDH网 络的接入,以类似时分复用器的方式工作,将多个PDH低阶 支路信号复用成一个STM-1或STM-4,也能完成从电信号 STM-N到光载波OC-N的转换2.分插复用器ADM:提供与 TM一样的功能,但ADM主要是为了方便组建环网,提高光 网络的生存性.负责在STM-N中插入或提取低阶支路信号, 利用内部时隙交换功能实现两个STM-N之间不同VC的连 接,最广泛的网络单元 3.数字交叉连接设备DXC(SDXC):具 有多个STM-N信号端口,通过内部软件控制的电子交叉开 关网络,可提供任意两端口速率之间的交叉连接,多个DXC 的互连可以方便地构建光纤环网，形成多环连接的网孔网 骨干结构. 结构:按地理区域分:省际干线网,省内干线网, 中继网,用户接入网SDH与PDH的不同在于,PDH面向点到 点传输,而SDH面向业务,利用ADM、DXC等设备,可以组建 线性,星型,环型,网型等多种拓扑结构的传送网,SDH还提 供了丰富的开销字段,这些都增强了SDH传送网的可靠性 和OAM&P能力,这些都是PDH系统不具备的.光传送网 (OTN):优点:1.DWDM技术使得运营商随着技术的进步,可 以不断提高现有光纤的复用度,在最大限度利用现有设施 的基础上,满足用户对带宽持续增长的需求2.由于DWDM 技术独立于具体的业务,同一根光纤的不同波长上接口速 率和数据格式相互独立,使得运营商可以在一个OTN上支 持多种业务.OTN可以保持与现有SDH/SONet网络的兼容 性3.SDH/SONet系统只能管理一根光纤中的单波长传输, 而OTN系统既能管理单波长,也能管理每根光纤中的所有 波长 4.随着光纤的容量越来越大,采用基于光层的故障恢 复比电层更快,更经济.分层:由上至下依次为:光信道层,光 复用段层,光传输段层 1.光信道层(OCh): 负责为来自电复 用段层的各种类型的客户信息选择路由,分配波长,为灵活 的网络选路安排光信道连接,处理光信道开销,提供光信道 层的检测,管理功能 2.光复用段层(OMS):为支持灵活的多 波长网络选路重新配置光复用段功能;为保证DWDM光复 用段适配信息的完整性进行光复用段开销的处理;光复用 段的运行,检测,管理等功能 3.光传输层(OTS):为光信号在 不同类型的光纤介质上提供传输功能,同时实现对光放大 器和光再生中继器的检测和控制等功能.结构:光分插复用 器,光交叉连接器,典型的OTN拓扑结构.1.光分插复用器 (OADM): 在光域实现传统SDH中的SADM在时域中实现 的功能,包括从传输设备中有选择地下路去往本地的光信 号,同时上路本地用户发往其他用户的光信号,而不影响其 他波长信号的传输2.光交叉连接器(OXC): 与传统SDH中 SDXC在时域中实现的功能类似,不同在于OXC在光域上直 接实现了光信号的交叉连接,路由选择,网络恢复等功能, 无需进行OEO转换和电处理,是构成OTN的核心设备3. 典型OTN拓扑:长途核心网络中,为保证高可靠性和实施灵 活的带宽管理,通常物理上采用网孔结构,在网络恢复策略 上可以采用基于OADM的共享保护环方式,也可以采用基 于OXC的网格恢复结构.在城域网中和接入网中则主要采 用环形结构 移动通信网:指通信的一方或双方可以在移动中进行的通 信过程.特点:1.用户的移动性.要保持用户在移动状态中的 通信,系统中要有完善的管理技术来对用户的位置进行登 记,跟踪,使用户在移动时也能进行通信2.电波传播条件复 杂.移动台可能在各种环境中运动,必须充分研究电波的传 播特性,使系统具有足够的抗衰落能力3.噪声和干扰严重. 移动台在移动时用户之间还会有干扰.这就要求在移动通 信系统中对信道进行合理的划分和频率的再用 4.系统和 网络结构复杂.移动通信系统是一个多用户通信系统和网 络,必须使用户之间互不干扰,能协调一致地工作,整个网 络结构很复杂的 5.有限的频率资源.无线网中频率资源有 限,ITU对无线频率的划分有严格的规定.提高系统的频率 利用率是移动通信系统的一个重要课题.分类:集群移动通 信,公用移动通信系统,卫星移动通信,无绳电话,寻呼系统. 技术和结构:构成:1.移动业务交换中心MSC:是蜂窝通信网 络的核心,负责本服务区内所有用户的移动业务的实现,作 用:a.信息交换功能:为用户提供终端业务,承载业务,补充 业务的接续b.集中控制管理功能:无线资源的管理,移动用 户的位置登记,越区切换等c.通过关口MSC与公用电话网 相连2.基站BS:负责和本小区内移动台间通过无线电波通 信,并与MSC相连以保证移动台在不同小区之间移动时也 可以进行通信3.移动台MS:即手机或车载台.是终端设备, 将用户的话音信息进行变换并以无线电波的方式进行传 输4.中继传输系统:在MSC间,MSC和BS间的传输采用有 线方式 5.数据库:用户位置不确定,要对用户进行接续,必 须要掌握用户的位置及其他的信息,数据库用来存储用户 的有关信息.覆盖方式:大区制:由一个基站覆盖整个服务 区.小区制:将整个服务区划分为若干小区,每个小区设置 一个基站.基本技术:多址方式:给每个用户的信号赋以不 同的特征,以区分不同的用户.类型:频分多址方式(FDMA), 时分多址方式(TDMA),空分多址方式(SDMA),码分多址方 式(CDMA).频分:把可以使用的总频带划分为若干个占用 较小带宽的频道,不同的移动台占用不同频率的信道进行 通信.时分:把时间分成周期性的帧,每帧分割成若干时隙, 每个时隙就是一个通信信道.码分:不同移动台共同使用一 个频率,但是每个移动台都被分配带有一个独特的码序列, 所以各个用户之间没有干扰.工作方式:单工,半双工,全双 工方式GSM:全球移动通信系统.优点:频谱效率高,容量大, 话音质量高,安全性,业务优势.结构:1.移动台(MS): 用户终 端,包括移动设备(ME)和移动用户识别模块SIM卡2.基站 系统(BSS):负责在一定区域内与移动台之间的无线通信,包 括基站控制器(BSC)和多个基站收发台(BTS)3.网络子系统: 包含GSM系统的交换功能和用于用户数据与移动性管理, 安全性管理所需的数据库功能,对通信起管理作用.包含: 移动交换中心MSC,网关MSC, 归属位置寄存器HLR,访问 位置寄存器VLR,鉴权认证中心AUC, 设备识别寄存器EIR, 操作和维护中心4.接口: A接口,Abis接口,Um接口.使不同 供应商提供的GSM基础设备能互通,组网.号码: 移动台号 簿号码(MSISDN),国际移动用户标识号(IMSI),国际移动台 设备标识号(IMEI),移动台漫游号码(MSRN),临时移动用户 识别码(TMSI).呼叫接续与移动性管理:移动性管理:位置登 记,越区切换这些与用户移动有关的操作1.位置登记:指移 动通信网对系统中的移动台进行位置信息的更新,包括旧 位置区的删除和新位置区的注册两个过程.移动台的信息 存储在HLR,VLR两个存储器中.当移动台从一个位置区进 入另一个位置区时,就向网络报告其位置的移动,使网络能 随时登记移动用户的当前位置,利用位置信息,网络可以实 现对漫游用户的自动接续,将用户的通话,分组数据短消息 和其他业务数据送达漫游用户 2.呼叫接续:给网中任意用 户之间提供通信链路.步骤:a.首先移动台与基站之间建立 专用控制信道 b.完成鉴权和有关密码的计算 c.呼叫建立 过程d.建立业务信道e.话终挂机3.越区切换:指当通话中 的移动台从一小区进入另一小区,网络能把移动台从原小 区所用的信道切换到新小区的某一信道,保证用户的通话 不中断CDMA:采用CDMA技术的数字蜂窝移动通信系统. 由扩频,多址接入,蜂窝组网和频率再用等几种技术结合而 成.特点:系统容量大,保密性好,软切换,软容量,频率规划简 单.关键技术:1.同步技术:CDMA系统要求接收机的本地伪 随机码PN序列与接收到的PN码在结构,频率和相位完全 一致,否则就不能正常接收所发送的信息,若PN码序列不 同步,即使实现了收发同步,也不能保持同步,也无法准确 可靠地获取所发送的信息数据2.Rake接收:分别接收每一 路的信号进行解调,然后叠加输出达到增强接收效果的目 的 3.功率控制:核心技术,使系统既能维持高质量通信,又 不对其他用户产生干扰4.软切换:越区切换过程中,移动台 与原基站和新基站都保持着通信链路,在两个基站覆盖区 的交界处起业务信道的分集作用 ATM:(异步传送模式)实现宽带综合业务数字网的解决方 案,采用快速分组交换和统计复用技术.基本概念:1.采用短 而固定长度的短分组(信元)2.采用统计复用3.采用面向连 接并预约传输资源的方式工作:采用分组交换中的虚电路 形式,既兼顾网络运营效率又满足接入网络的连接能够进 行快速数据传输4.协议简化:不进行流量控制和差错控制, 所以信元头部变得异常简单,主要标志虚电路.参考模型: 用户平面(U)负责提供用户信息传送,端到端流量控制和恢 复操作控制平面(C)负责建立网络连接,管理连接以及连接 的释放,主要完成信令功能管理平面(M)两功能,即平面管 理和层管理.平面管理,负责所有平面的协调,层管理负责 各层中的实体管理,并执行运行,管理和维护(OAM).每个平 面分层:物理层利用通信线路的比特流传送功能实现ATM 信元传送ATM层利用物理层提供的传送功能,向外部提供 传送ATM信元的能力AAL层介于ATM层和高层之间,负责 将不同类型业务信息适配成ATM信元高层根据不同的业 务特点,完成其端到端的协议功能.网络组成:1.ATM交换机: 核心设备,完成物理层和ATM层的功能2.ATM端系统:两类, 在纯ATM网络中,端系统就是各种终端,是产生和接收ATM 信元的;在互连的网络中,端系统就是互连设备,也叫虚终 端,不产生,接收信息网络接口:1.用户网络接口:完成用户 网络接口的信令处理和VP/VC交换操作,分为公用用户网 络接口(UNI)和专用用户网络接口(PUNI)2.网络节点接口 (NNI/PNNI):完成网络节点间的信令处理和VP/VC交换操作 3.B-ICI:不同运营商组建的ATM 网间通过B-ICI互连.物理 层接口: SDH接口,PDH接口,基于FDDI的4B/5B接口.ATM 逻辑连接:1.虚信道和虚信道连接：虚信道VC指的是ATM 信元的单向通信能力.虚信道链路是两个相邻ATM实体间 传递ATM信元的单向通信能力,用VCI来标识.具有相同 VCI的信元在同一个VC上传送.级连的VC链路组成VCC,VC 交换机完成VC路由选择的功能.2.虚通路和虚通路连接: 多个虚信道组成虚通路VP, VP链路是一束具有相同端点
《现代通信技术》课程 教学标准
目录 一、课程名称 二、适用专业 三、必备基础知识 四、课程的地位和作用 五、主要教学内容描述 六、重点和难点 七、内容及要求 模块一：通信基础理论 1、教学内容 2、教学要求 3、教学手段及方法 模块二：通信传输系统 1、教学内容 2、教学要求 3、教学手段及方法 模块三：电话交换系统 1、教学内容 2、教学要求 3、教学手段及方法 模块四：移动通信系统 1、教学内容 2、教学要求 3、教学手段及方法 模块五：数据通信接入网系统 1、教学内容 2、教学要求 3、教学手段及方法 八、说明
一、课程名称：现代通信技术 二、适用专业：通信技术、通信网络与设备、移动通信技术、电子信息工程技术等 三、必备基础知识 为了较好学习和掌握《现代通信技术》课程中的基本知识和基本技能，建议学生学习该课程前，必须掌握数字电子技术、通信原理、信号与系统分析等专业基础课程的相关基础知识和基本技能。为本专业学生全面展示现代通信技术与系统知识的“综合”型课程，涉及的范围广，内容新；旨在培养学生全面认识通信技术与系统原理的基础上，建立对通信网络的初步分析与系统建设能力，为学生全面理解和认识通信行业的系统工作原理与技能打下基础。 四、课程的地位和作用 1、课程的地位 本课程是高职高专通信技术专业、通信网络与设备、移动通信技术、电子信息工程技术等专业的专业基础主干课程；旨在培养学生全面认识通信技术与系统原理的基础上，建立对通信网络的初步分析与系统建设能力。 2、课程的作用 本课程系统讲述通信领域的“通信系统传输与交换原理”、“通信介质”、“光通信系统”、“通信交换系统”、“移动通信”等各类专业知识，以及“通信接入网”的专业内容，涉及的范围广，内容新；旨在培养学生全面认识通信技术与系统原理的基础上，建立对通信网络的初步分析与系统建设能力。 五、主要教学内容描述 1、通信基础原理.； 2、通信传输技术； 3、通信交换技术； 4、移动通信技术； 5、数据通信。 六、重点和难点 1、重点 教学的重点是通信系统的基本组成与功能，通信行业与通信工程及规划设计，多媒体通信的概念与系统，信号的（PCM）数字转换、复用传输和数字交换原理、各类通信媒介、现代光传输系统、电话交换系统、移动通信系统等基本工作原理和系统网络。 2、难点 信号的（PCM）数字转换、复用传输和数字交换原理、现代光传输系统、电话交换系统、移动通信系
通信网络概论及基础 第一章 1.如果能在任意两个用户之间都建立一条物理传输通道，就可以解决相互通信问题，但共需要N 2条物理传输通道，（N 为通信的用户数）。 2.一个基本的通信网络通常由用户通信终端，物理传输链路（通道）和链路的汇聚点（网络节点）组成。 3.根据用户类型（移动或固定），业务的种类（电话、多媒体、计算机数据）传输链路或媒介（有线、光纤、无线），节点采用的技术体制（A TM 交换体制、电路交换体制、分组交换体制）。 4.数据传输链路是指在物理传输媒介（如双绞线、同轴电缆、光纤、微波传输系统、卫星传输电路等）上利用一定的传输标准（它通常规定了电气接口，调制解调的方法，数据编码的方式，比特同步，帧格式和复分接的方式等）形成的传输规定速率（和格式）的数据比特传输通道。 5.数据传输链路分两大类：一类是用户到网络节点（路由器或交换机）之间的链路（简称接入链路）；另一类是网络节点（路由器或交换机）到网络节点（路由器或交换机）之间的链路（简称网络链路）。 6.典型的数据传输网络有分组交换网和A TM 网。 7.分组交换网需要完成三个基本的过程：○ 1分段和重装的过程；○2选择传输路径（确定路由的过程）；○ 3各网络节点的交换过程。 虚电路：分组交换网向用户提供的一种面向连接的网络服务方式。即两个用户之间完成一次数据通信的全过程。类似电话通信。 数据报：类似于电报处理过程的一种无连接的网络服务方式。 8.ATM 网络中，信元的长度为53个字节，其中5个字节为信元头，48个字节用来运载信息。 9.分层：○ 1OSI 协议的体系结构模型分为七个层次，应用层、表示层、会话层、运输层、网络层、数据链路层和物理层。功能：应用层，为用户提供接入OSI 的环境，并提供分布式的信息服务；表示层，定义信息的表示方法，向应用程序和终端处理程序提供一系列的数据转换服务，从而使应用程序与数据表示的差异性无关；会话层：负责控制应用程序间的通信，为协同工作的应用程序之间建立，管理和终止连接（回话）；运输层，在两个端点之间提供可靠透明的数据传输，提供端到端的差错恢复和流量控制；网络层，高层的功能独立于用来连接网络节点的传输和交换技术，负责建立、维护和终止连接；数据链路层，为信息跨越物理链路提供可靠的传输，发送带有必要的同步，差错控制和流量控制信息的数据块（帧）；物理层，关注在物理媒介上（非结构化）比特流的传输， 处理接入物理媒介的机械电气，功能和过程特性。○ 2TCP/IP 协议分五层，应用层、运输层、互联网层、网络接入层、物理层。 网络接入层：解决与硬件相关的功能，向互联网层提供标准接口。 互联网层：是数据穿过多个互联的网络正确地传输。 10.对于一个任意小的区间δ≥0，将Poisson 分布用Taylor 级数展开，即利用e λδ-=1-λδ+()22λδ-...可得P ()(){}()δλδδ010+-==A -+A t t （1-18） ()(){}()δλδδ01+==A -+A P t t (1-19);()(){}()δδ02=≥A -+A P t t (1-20) 含义：在一个充分小的时间间隔内，没有用户到达的概率为λδ-1；在一个充分小的时
《现代通信概论》考试题 一、填空题（每空2分共20） 1、按波段分，铁路无线列调属于______ 无线通信方式。 2、无线移动通信的工作方式一般有：单工制、半双工制、和双工制3种，在无线列调中，司机和车站值班员通话采用的是 _______________ 。 3、GSM系统的移动台由移动设备和_______ 两部分组成。 4、就通信技术的本身来说，它的发展趋势是不断提高通信的有效性与 ___________ 。 5、对30/32路PCM系统，设所传输的模拟信号的最高 频率为4kHz，采样后的样值经量化后编成8位二进制码，则该PCM系统的数码率为Mb/s 。 6、光纤线路传输特性的基本参数包括损耗丄散与带 宽、截止波长、模场直径等。 7、按信令的传递方向划分，有______ 信令和后向信令。 8、通信网的服务质量可以分为通话质量、—质量和稳定质量。 9. 网络层的关键功能是____________ 。 10. _________________________________________ 移 动用户和固定用户之间的通信离不开________________ 的
支持。 二、选择题：（单选题,每题2分，共20分） 1、无线列调“小二角”通信网的对象是（） A 、车站值班员、司机、和运转车长 B 、车站值班员、司机、和列车调度员 C 、调度员、司机、运转车长 D 、调度员、车站值班员和运转车长 2、在通信网中，一个电话可能要通过一个或多个交换中心接续，接续质量是以（）来衡量的。 A 、呼损率 B 、差错率 C 、接通率 D 、传输率 3、复用技术有多种，模拟通信常用（） A 、频分复用技术 B 、时分复用技术 C 、码分复用技术 D 、统计复用技术 4、根据ITU规定，以2.048Mb/s为基础的四次群码率为139.264Mb/s，输出码型为（） A 、HDB3码 B 、CMI码 C、3B4B码D 、4B1H码
2.2 求M/M/m （n ）中，等待时间w 的概率密度函数。 解： M/M/m （n ）的概率分布为： 1 101 0011!)(! )(--=--? ?????--+=∑m r m n m k m m p k m p ρρρρ ??? ?? ??>≤≤-≤≤=n k n k m p k m m k p k m p k m k k 0!10!)(00 ρρ 假定n>m ，n ≥0，现在来计算概率P{w>x}，既等待时间大于x 的概率。 ∑ =>?= >n j j j x w P p x w P 0 }{}{ 其中，P j {w>x}的概率为： n j m x w P n j m i x m e x w P m j x w P j m j i i x m j j ≤≤=>-≤≤? = >-≤≤=>∑-=-1 }{1! )(}{1 00 }{0 μμ 可得： x m m n n i m m n i i x m m n m j n m j i i x m j m n n m j m j i i x m j e m m P x w P 则若n P i x m e P m m i x m e P m m P i x m e P x w P )(01 1 01 ! )(1}{1!)(! ! )(!! )(}{λμμμμρρ ρ ρ ρμρμρμ--+--=--=-=--=-=-?-= >∞→+--? =? ? ????+? ? =+? ?= >∑ ∑∑ ∑∑ 特别的，新到顾客需等待的概率为： ! )(1}0{0m m P W P m ρρ ?-=>
] )! 1() ()! 1() (!)() ([) 1(!)(而 1 2 1 0--------= ----=---∑ m n m m m n x m i x m e m P m x f m n n m n i m n m i m x m m w μλμρ λμρ λλμρ ρμ n m k k x m m m w P w P P w P 注： e m m P m x f 在n =∞== =--= ∞→∑-=--}{}0{)() 1(!)(1 )(0λμλμρ ρ 2.4求M/D/1排队问题中等待时间W 的一、二、三阶矩m 1、m 2、m 3，D 表示服务时间为定值b ，到达率为λ。 解： ) ()1()(S B s s s G λλρ+--= 其中 sb st e dt e b t s B -∞ -=-= ? )()(δ 从而 sb e s s s G -+--= λλρ)1()( 又 ∑∞ == )(i i i s g s G )1(!)(00 ρλλ-=??? ? ? ? -?+-??? ??∴∑∑∞ =∞=s j sb s s g j j i i i b g λρ--= 110 2 2 1) 1(2)1(b b g λρλ---= 34 2 3 2) 1(12) 2)(1(b b b g λλλρ-+-= 3 4332 3 222 114 4 3) 1(4)21(6)0() 1(6)2(2)0()1(2)0() () 1(24)1)(21(ρλρρλρρλρλλλρλ-+= ?='''-=-+= ?=''=-= -='-==--+-= b g G m b g G m b g G m b b b b g 2.5 求M/B/1，B/M/1和B/B/1排队问题的平均等待时间W ，其中B 是二阶指数分布： 1 00 ,)1()(212121<<>-+=--αλλλααλλλt t e e t f
通信网 通信系统特指使用光信号或电信号传递信息的系统。通信网是通信系统的一种形式。克服时间、空间的障碍，有效而可靠地传递信息是所有通信系统的基本任务。 通信网定义：通信网是由一定数量的节点和连接这些节点的传输系统有机地结合在一起，按约定信令和协议完成任意用户间信息交换的通信体系。 构成要素软件设施：信令、协议、控制、管理、计费 硬件设施：终端节点、交换节点、业务节点、传输系统 从功能的角度看，一个完整的现代通信网可分为相互依存的三部分：业务网、传送网、支撑网。 业务网：负责向用户提供各种通信业务，采用不同交换技术的交换节点、业务节点等设备通过传送网互连在一起就形成了不同类型的业务网。如基本话音、数据、多媒体、租用线、VPN等。 传送网：负责按需为交换节点/业务节点之间的互连分配电路，在这些节点之间提供信息的透明传输通道。构成传送网的主要技术要素有：传输介质、复用体制、传送网节点技术等。主要的传送网有PDH（准）、SDH/SONET（同步光纤网）和光传送网(OTN)。 支撑网：负责提供业务网正常运行所必须的信令、同步、网络管理、业务管理、运行管理等功能。包括:信令网（实现节点间的信令的的传输和转接）、同步网（实现设备间的信号时钟同步）、管理网（提高全网服务质量、充分利用全网资源）。 传送网 传输介质分类：有线介质(导向)和无线介质(非导向)。有线介质：双绞线、同轴电缆和光纤等；无线介质：无线电、微波、红外线等。 采用复用技术的原因：为了有效利用传输介质带宽，在传输介质上常采用复用技术。即一条物理介质上同时传送多路信号。主要复用技术有：频分复用、时分复用、波分复用。 SDH主要有如下三个优点：1) 统一的接口标准2) 采用同步复用和灵活的复用映射结构3)强大的网管功能 VC的含义：为使STM净负荷区可以承载各种速率的同步或异步业务信息，SDH引入了虚容器VC结构，一般将传送VC的实体称为通道。任何上层业务信息必须先装入一个满足其容量要求的VC，然后才能装入STM净负荷区，通过SDH网络传输。VC由信息净负荷(Container)和通道开销(POH)两部分组成。VC分为高阶VC(VC-3，VC-4)和低阶VC(VC-2，VC-11，VC-12)。VC中的“虚”有两个含义：1.VC中的字节在STM帧中并不是连续存放的，是按照字节间插复用方式排列。2.一个VC可以在多个相邻的帧中存放，其起始位置在STM帧的净负荷区中是浮动的。 电话通信网 电话通信网的概念:电话通信网是进行交互型话音通信，开放电话业务的电信网，简称电话网。 电话通信网的构成要素：用户终端设备、交换设备、传输系统 程控交换软件的组成：交换软件、运行软件系统、支援软件系统、开发工具与环境、维护工具与环境。 呼叫处理程序负责所有呼叫请求的接续电路建立、监视与释放处理。包括用户扫描、信令扫描、数字分析、路由选择、通路选择、输出驱动等功能模块。 电话网的基本结构:等级网：每个交换中心被赋以一定的等级，不同等级的交换中心采用不