通信网理论基础复习提纲
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通信原理复习提纲第1章绪论1、通信:信息的传输与交换,用“电”来传递“信息”的方式简称通信2、通信系统模型:模拟通信系统A点i)N(o)N(B点数字通信系统3、信系统的分类:模拟基带传输系统模拟通信系统模拟调制传输系统通信系统数字基带传输系统数字通信系统数字调制传输系统模拟通信:信道中传输的是模拟信号。
数字通信:信道中传输的是数字信号。
(通信的其他分类方式见教材)4、通信方式分类:单工通信、半双工同时、全双工通信5、性能指标有效性-----传输信息的速度。
可靠性-----传输信息的质量。
(1).模拟通信有效性:用有效传输带宽表征传输信息的速度,B越小,有效性越好可靠性:用接受端输出信噪比来量度,S/N越大,可靠性越好(2).数字通信①传输速率(系统有效性)a 、码元速率R s :每秒钟传输的码元数,单位波特band ,R s 也称波特率b 、信息速率R b :单位时间传输的信息量,单位bit/s ,R b 称比特率 一个二进制码元的信息量1bit 一个M 进制码元的信息量M 2log bit R b =Rs M 2log (bit/s ) R S=MRs2log (band )c 、频带利用率:单位频带能传输的信息速率 ηb =BR b单位bit/s.Hz ②差错率(系统可靠性)误比特率P b =传输总码元(比特)数错误码元(比特)数 (误信率)误码元率P s =信息量)传输总码元数(传输总量)错误码元数(错误信息 (误码率) 第2章 模拟线性调制线性调制的特点:已调信号的频谱结构正比于基带信号频谱结构,仅仅是频谱位置的线性搬移。
一、 常规调幅(AM )1、 调制时域表达式:s AM (t)= [A 0+f(t)]·cos[ωc t+θc ]频域表达式:[])]()([21)()()(00000ωωωωωωδωωδπω++-+++-=F F A S AM 带宽: W f B H AM 22== 基带信号最高频的2倍 输入功率: f c AMP P t f A P +=+=2)(222调制效率:)()()(2121)(2122022202t f A t f t f A t f P P P fc f AM+=+=+=η 对单频余弦f(t):2/)(22m A t f =2222222AMAMmmAM AAAββη+=+=满调幅1=AMβ。
通信原理复习提纲第一章绪论基本知识点:1. 通信基本概念:通信,信息,消息,信号;2. 信息量、主要性能指标计算;3. 数字通信系统的一般模型与组成4. 通信系统的分类5. 通信系统的发展典型例题:1、已知彩色电视图像由5×105像素组成。
设每个像素有64种彩色度,每种彩色度有16个亮度等级。
如果所有彩色度和亮度等级的组合机会均等且统计独立,则每种像素携带的平均信息量为_________bit/符号;每个画面的平均信息量为_________bit。
2、在数字传输系统中,码元速率为1200波特,信息速率为4800bps,则信号最多可取______种不同的状态;若要使得码元速率与数据速率相等,则信号可取______种状态。
3、一个由字母A、B、C、D组成的字,对于传输的每个字母用二进制脉冲编码,分别用00、01、10、11表示,每个脉冲宽度为5ms。
(1)当不同字母等概出现时,试计算传输的平均信息速率。
(2)当出现概率分别为1/4、1/8、1/8、1/2时,试计算传输的平均信息速率。
4、单位时间内传输的二进制信息位数是指______速率,而单位时间内传输的码元个数是指_______速率。
第二章预备知识基本知识点:1. 随机过程的描述方法2. 平稳过程(广义)的定义与证明3. 随机过程通过线性系统4. 窄带随机过程及其描述方法、数字特征5. 高斯白噪声的定义及自相关函数、功率谱密度6. 信道容量计算7. 信道的分类与模型典型例题:1、均值为0,双边功率谱密度为n0/2的高斯白噪声的自相关函数为__________________。
2、高斯随机过程通过线性系统后仍是高斯过程。
(判断说法是否正确)3、已知随机过程)cos()(θω+=tAtXc,其中θ是在)2,0(π内均匀分布的随机变量。
试证明X(t)是广义平稳的。
4、广义信道可以分成编码信道和调制信道。
(判断)6、随机过程通过线性系统,若输入是广义平稳的,则输出也是广义平稳的;。
第1章概述1. 通信系统(定义、组成)。
2. 通信网(构成要素、基本结构)。
3. 电路交换(时分交换)4. 存储-转发交换(分组交换)5. SDH传输网(重点)第2章电话通信网1. 固定电话网的等级结构。
2. 长途网的网络结构。
3. 本地网的网络结构。
4. 固定电话网的路由选择(重点)。
5. 移动电话通信系统的组成(重点)。
第3章ATM(重点)1. B-ISDN(概念、业务、信息传递方式)。
2. ATM(3.2节-3.5节)(重点)。
3. 多协议标签交换MPLS(概念、组成、原理、转发等价类、数据报格式)。
第4章基于IP的通信网(重点)1. IP网络(TCP/IP参考模型)。
2. 传统以太网(CSMA/CD、MAC子层协议)。
3. 交换式以太网(概念、交换机)3. 宽带IP城域网(分层结构、IP over ATM、IP over SDH)。
4. 路由器(基本构成、基本功能)。
5. 路由选择协议(RIP、OSPF、BGP)(重点)。
第5章接入网1. 接入网概述(接口、功能模型)。
2. ADSL(系统结构、频带分割)。
3. HFC接入网(网络结构、工作过程、双向传输)。
4. 光纤接入网(功能参考配置、拓扑结构)5. ATM无源光网络APON6. 以太网无源光网络EPON(网络结构、设备功能、工作原理及帧结构)第6章电信支撑网1. No.7信令网(组成、网络结构、连接方式)。
2. 同步网(滑动的产生)。
第9章下一代网络及软交换技术1. 软交换的概念。
通信网理论基础复习资料现代社会离不开通信技术,网络通信是其中最为重要和普及的一种方式。
而通信网理论则是实现网络通信的基础和理论支撑。
本文将从通信原理、通信系统基础、网络结构和协议等方面为您提供通信网理论基础的复习资料。
一、通信原理通信原理主要研究信息的发送、接收和传输。
在通信原理中,信号如何被产生、如何被传输和如何被接收均是重要的研究对象。
信号和噪声的分析、信道模型的建立、数字调制技术及其解调等都是通信原理的重要内容。
二、通信系统基础通信系统是实现信息传输的系统,它由发送端、接收端、信道三个基本部分构成。
通信系统基础需要包括信道模型、信噪比、误码率、带宽等多个方面的内容。
在通信系统的设计中,还需要考虑调制解调、编码解码、信道编码、信道均衡、多路复用等多种技术手段。
三、网络结构网络结构是指网络中各种节点和链路之间的关系,包括网络拓扑结构、传输介质、路由算法等多个方面。
常见的网络结构包括星形结构、环形结构、网状结构等。
网络结构的设计和选择将直接影响到网络的性能和稳定性。
四、协议协议是实现网络通信的关键所在,它定义了各种节点之间的通信方式和传输方式,如何进行数据格式的定义、如何处理数据传输的错误、如何进行网络控制和管理等。
网络协议包括物理层协议、数据链路层协议、网络层协议、传输层协议和应用层协议等。
五、应用通信网理论的应用包括计算机网络、无线通信、移动通信、云计算、物联网等多个领域。
在实际应用中,需要根据具体应用场景和需求选择适合的技术和方案。
以上就是通信网理论基础复习资料的概要介绍。
在实际学习过程中,还需要结合实际案例进行深入的探讨和分析,并加强实验操作和实践应用的能力。
只有在不断学习和实践中,才能真正掌握通信网理论基础,并在实际工作中运用自如。
通信原理复习提纲 一、基本概念 各章小结; 第一章1、模拟通信系统模型模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统 2、数字通信系统模型数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统 3、数字通信的特点 优点:(1)抗干扰能力强,且噪声不积累 (2)传输差错可控(3)便于处理、变换、存储(4)便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 (5)易于集成,使通信设备微型化,重量轻 (6)易于加密处理,且保密性好 缺点:(1)需要较大的传输带宽 (2)对同步要求高 4、通信系统的分类(1)按通信业务分类:电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统 (2)按调制方式分类:基带传输系统和带通(调制)传输系统 (3)调制传输系统又分为多种调制,详见书中表1-1 (4)按信号特征分类:模拟通信系统和数字通信系统 (5)按传输媒介分类:有线通信系统和无线通信系统 (6)按工作波段分类:长波通信、中波通信、短波通信(7)按信号复用方式分类:频分复用、时分复用、码分复用 5、通信系统的主要性能指标:有效性和可靠性 有效性:指传输一定信息量时所占用的信道资源(频带宽度和时间间隔),或者说是传输的“速模拟通信系统模型信息源信源编码信道译码信道编码信 道数字调制加密数字解调解密信源译码受信者噪声源数字通信系统模型度”问题。
可靠性:指接收信息的准确程度,也就是传输的“质量”问题。
(1)模拟通信系统:有效性:可用有效传输频带来度量。
可靠性:可用接收端最终输出信噪比来度量。
(2)数字通信系统:有效性:用传输速率和频带利用率来衡量。
可靠性:常用误码率和误信率表示。
码元传输速率R B:定义为单位时间(每秒)传送码元的数目,单位为波特(Baud)信息传输速率R b:定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数,单位为比特/秒6、通信的目的:传递消息中所包含的信息7、通信方式可分为:单工、半双工和全双工通信8、信息量是对信息发生的概率(不确定性)的度量。
第1章1、传输系统的硬件包括哪些? 线路接口设备、传输媒介、交叉连接设备等。
2、在垂直结构上,可以将通信网分为哪三层? 应用层、业务网和传送网。
3、从水平分层观点来看,网络结构是基于用户接入网络实际的物理连接来划分的,如何划分?可以分为用户驻地网、接入网和核心网,或者分为局域网、城域网和广域网等。
4、利用网络的基本结构形式可以构成任意类型的非基本拓扑结构。
实际常用的非基本结构形式有哪些?(1)复合网;(2)格形网;(3)树形网;1、简述现代通信网的定义、构成要素和每一要素的基本功能。
(1)通信网是由一定数量的节点(包括终端节点、交换节点)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。
(2)实际的通信网是由软件和硬件按特定方式构成的一个通信系统,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:通信网由终端设备、交换设备和传输 系统构成,它们完成通信网的基本功能:接入、交换和传输。
软件设施则包括信令、 协议、控制、管理、计费等,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。
2、为什么要在通信网中引入分层结构?(1)可以更清晰地描述现代通信的网络结构;(2)使网络规范与具体实施方法无关,从而简化了网络的规划和设计;(3)使各层的功能相对独立。
3、分别按以下标准对通信网进行分类:(1)通信服务的范围;(2)通信的活动方式。
(1)按通信服务的范围进行分类:本地通信网、长途通信网和国际通信网或局域网(LAN)、 城域网(MAN)和广域网(WAN)等。
(2)按通信的活动方式进行分类:固定通信网和移动通信网等。
4、通信网组网的基本结构形式有哪四种?假如网络节点数为N ,请写出每种结构的链路数。
(1)全连通网;)(1-21N N H = (2)星形网;1-N H =(3)环形网;N H =5、一般通信网的质量要求可以通过哪几个方面进行衡量?影响接通的任意性和快速性的因素有哪些?(1)对于一般通信网的质量要求可以通过以下几个方面来衡量:接通的任意性与快速性;信息传输的透明性与传输质量的一致性;网络的可靠性与经济合理性.(2)影响接通的任意性和快速性的因素有:通信网的拓扑结构;通信网的网络资源;通信网的可靠性.6、现代通信网的发展趋势体现在哪几点?(1)通信技术数字化;(2)通信网络宽带化;(3)通信业务综合化;(4)网络互通融合化;(5)网络管理智能化;(6)通信服务个人化。
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。
8ATM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-t2)是随机过程X(t)在时间间隔[t1,t2]上的增量,如果对于时间t的任意N个值,0<t1<t2<……<tn,增量X(t1,t2),X(t2,t3),…,X(tn-1,tn)是相互独立的,怎称X(t)为独立增量过程。
该过程的特点:在任意时间间隔上,该过程状态的改变并不影响任意时间间隔上通过该过程状态的改变。
14Poisson过程:任一长度为t的区间内,到达用户数服从参数为入t 的Poisson分布,即P(A(t+t1)-A(t)=n)=(λτ)n/n!*e-λτ,n=0,1,2.。
其基本特征:1.到达时间间隔tn=tn+1 –tn,相互独立,且服从指数分布其概率密度函数为P(t n)=λe-λτn其分布函数为P(τn<s)=1-e-λs.2.多个相互独立的泊松过程之和仍是一个泊松过程,其到达率为λ=λ1+λ2+。
+λk.。
15图的概念:一般几何上将图的定义成空间中一些点和连接这些点的线的集合。
图论中将图的定义位G=(V,E),其中V表示顶点的集合,E表示边的集合。
定义:对于图G=(V,E),来说,若G的两个顶点U,V之间存在一条路径,则称U和V是连通的,若图G的任意两个顶点都是连通的,则称G是连通的否则是非连通的。
16生成树和最小重量生成树:定义:不包括回路的连通图,称为树。
对于图G=(V,E)包含了图G中所有的顶点的树称为生成树。
最小重量生成树是边的重量之和最小的生成树。
17割集:设图G=(V,E)是连通图,设S属于E,若从图G中消去属于S的所有边,图G-S变成为一个连通的图;并且如何去掉属于S的任何真子集中的边,图仍然保持连通,则称S是图G的一个割集。
1三种组帧的方式:a面向字符的组帧技术b面向比特的组帧技术c采用长度计数的组帧技术。
面向字符的组帧技术:物理层传输的基本单元是一个字符,并在此基础上形成具有一定格式的字符串。
2链路层差错监测的目的:如何有效地发现一帧数据比特经过物理信道传输后是否有错。
检错方法:一类是奇偶校验,另一类循环冗余校验CTC,其基本思路:发送端按照给定的规则,在K个信息比特后面增加L个校验比特,在接收端对收到的信息比特重新计算L个校验比特,并比较收到的校验比特和本地重新计算的校验比特,如果结果相同,则认为传输无误,否则认为有错。
3四种不同形式的ARQ重传协议:a停等式ARQ b返回n-ARQ c 选择重发式ARQ d ARPANET算法的有效性:一是吞吐量二是链路的利用率,三是分组时延4最佳帧长:一个方面是在一条链路上使传输效率最高的最佳帧长,另一方面是多条链路构成的传输路径上,使得传输效率最高的最佳帧长。
5 HDLC三种工作模式:a正常响应模式NRM,用于主从式链路,即链路一端是主站,一端是从站,主站负责控制和协调双方的通信过程,采用轮询机制,实现从主站与从站之间的通信。
B异步响应模式ARM,采用主从模式,对从站设严格限制。
C 异步平衡模式ABM,用于全双工点对点的链路,链路两端的节点具有相同的负责进行链路过程。
6 标示分组的两种方法:a数据报方式,通常在分组头中包括:源节点地址和目的节点的地址以及相同节点中不同回话过程的表示。
B 对于虚电路方式,不同回话过程,采用虚电路号进行标识,即每个分组含义一个虚电路号。
在这两种方式中,数据报方式中的分组头开销大,而虚电路方式中分组头的开销小,但需要有虚电路的建立过程。
7网络互联进行通信,遇到需要解决的问题:不同的寻址方案,不同的最大分组长度,不同的网络接入机制,不同的超时控制,不同的差错恢复方法,不同的状态报告方法,不同的路由选择技术,不同的用户接入控制,不同的服务方式,不同的管理和控制方式。
8 IP的主要功能: a为数据报通过internet提供路由 b 寻址功能,为源和目的节点提供地址信息 C 为数据报分段,重装以及适应不同的网络对分组长度的限制。
9 IP分组中,分段有四个参量:a分段的起始位置,b段长度C表示当前段是否为数据报最后一段标志 D 数据报的标识10运输层的功能:将消息分成报文。
TCP 中,一个完整的地址应当由三个部分构成:网络号,主机号,端口号,它们被称为一个套接口。
11TCP中的差错控制:方式为选择重发式ARQ。
TCP差错恢复主要解决两方面问题:一是重传问题,二是连接建立和拆除时错误。
12TCP的流量控制:若考虑两方面问题:接收者的缓冲区容量的大小;网络容量及通过量,为解决接受者缓冲区溢出问题,在TCP中采用了窗口容许机制,TCP报文格式中,采用J16bit窗口域,该窗口称为通知窗口;为控制网络的拥塞,在TCP中引入第二控制窗口,拥塞窗口,为实现控制过程,在TCP中引入了门限窗口。
1网络中的延时通常包括四个部分:处理时延,排队时延,传播时延,传输时延。
处理时延:分组到一个节点的输入端与该分组到达节点输出端之间的时延排队时延:分组进入传输队列到该分组实际进入传输的时延传输时延:发送节点在传输链路上开始发送分组的第一个比特至发完该分组的最后一个比特所需的时间。
传播时延:发送节点在传输链路上发送第一个比特的时刻至该比特到达接收点的时延。
2描述排队模型中:排队的规则有,等待制和损先制。
等待排队制是指系统忙时,顾客在系统中等待。
损失制是顾客发现系统忙时:立即离开系统。
3N=λT,表明在稳态的情况下,系统中的平均用户数(顾客数)=[用户(顾客)的平均到达率]*[用户的平均时延]。
3.M/M/m排队系统的表示方法:第一个字母表示到达过程的特征(M无记忆的泊松过程);第二个字母服务时间的概率分布(M指数分布G一般分布D确定性分布)第三个字母服务员的个数;第四个字母表示系统容量的大小。
4.具有优先级的排队系统:一个分组正在传输,而有一个高优先级到达时,有两种处理方法:非强插优先级,强插优先级。
1.多址接入协议就是在一个网络中,解决多个用户如何高效共享物理链路资源的技术。
2.多址协议的分类:a固定分配多址协议:FDMA,TDMA,C DMA,SDMA b 随机分配多址协议:完全随机的多址接入协议ALOHA,基于载波侦听的多址协议SMA c 基于预约方式的多址协议:基于分组预约多址协议PRMA3.固定多址接入协议:固定多址接入为每个用户固定分配一定的系统资源,这样当用户有数据发送时,就能不受干扰地独享已经分配的信道资源。
其优点:可以保证每个用户之间的公平性以及数据的平均时延。
频分多址(FDMA):是把通信系统的总频道划分为若干个等间隔的频道,并将这些频道分配给不同的用户使用,这些频道之间互不交叠。
4.ALOHA协议的基本思想:若一个空间的节点有一个分组到达,则立即发送该分组,并期望不会和其他节点发送碰撞。
5.纯ALOHA协议:单位时间内,产生k个分组的概率是P(k)= e-G*G k/k!.该分组成功传输的概率为:Psucc=P[在易受破坏区间(2个单位时间)内没有传输]=e-2G。
由系统的吞吐量定义:S=G*Psucc=G*e-2G。
系统的最大吞吐量最大为1/2e=0.18 4分组/单位时间。
6.时隙ALOHA协议:一个时隙内到达的分组包括两个部分:一部分是新到达的分组另一部分是重传的分组。
该分组成功传输的概率:Psucc=P[在易受破坏区间(一个单位时间)内没有传输]=e-G系统吞吐量 S=G*Psucc=G* e-G7.载波侦听多址协议CSMA:是从ALOHA协议中演变出了的一种改进型协议,它采用附加的硬件装量,每个节点都能检测到信道上有无分组在传输。
CSMA实现形式:a 非坚持型B 1—坚持型 C P—坚持型A 非坚持型CSMA: 当分组到达时,若信道空闲,则立即发送分组;若信道处于忙碌状态,则分组发送将被延迟,且节点不再跟踪信道的状态。
延迟结束后再次检测信道状态,并重复上述过程,如此循环知道将该分组发送成功为止。
B 1—坚持型CSMA:当分组达到时,若信道空闲,则立即发送分组;若信道处于忙碌状态,则节点一直坚持检测信道状态,知道检测到信道空闲后,立即发送该分组C P—坚持型CSMA,当分组到达时,若信道空闲,则立即发送分组,若信道处于忙碌状态,则节点一直检测信道状态,在检测信道空闲时,以概率P发送该分组。