现代通信技术概论考点和答案.docx

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现代通信技术概论考点和答案

1-1通信的工作方式有哪几种?

1、按通信对象的数量分类：

点与点通信、点到多点通信和多点到多点通信

2、按消息传送方向与时间分类：

单工通信，半双工通信和全双工通信

3、按数字信号传输顺序分类：

串行传输和并行传输

1-2试举例说明模拟通信系统、数字通信系统中哪些是基带传输系统?

哪些是频带传输系统?

通常把有调制器/解调器的通信系统成为频带传输系统。

反之为基带传输系统。

（基带传输：

将基带信号直接在信道中传输。

频带传输（载波传榆）：

借助正弦波，先将基带信号的频谱搬移（即调制），变为线路允许的某一频带范围内的数字信号，然后再传输。

）

1-3试指出数字通信系统中码元速率与信息速率之间的关系，并讨论之。

Rb=Rs*log2N（bit/s）码元速率Rs信息速率Rb

在码元速率（传码率）相同条件下，可以提高信息速率（传信率），使系统频带利用率增大。

在信息速率相同条件下，可以降低码元速率，以提高传输的可靠性

1-4现代通信有哪几方面的主要技术?

现代通信技术的基础——微电子技术；现代通信技术的核心——计算机技术；光通信的基础——光子技术；卫星通信技术的基础——空间技术

1-5什么是多媒体?

什么是多媒体通信?

多媒体就是计算机综合处理声、文、图信息的载体，多媒体是计算机和视频技术的结合

多媒体通信是在系统或网络中，声音、图形、图像、数据等多种形式信息同步进行的交互式通信。

1-6现代通信技术的目标是什么?

现代通信新技术的分层结构是如何描述的?

目标是为人类提供方便快捷的服务。

发展趋势六化，即数字化、综合化、融合化、宽带化、智能化和个人化。

1-7试分析推导在n个用户点时，要保证每个用户点都能两两专线连接（无交换时）和有交换时线路数各为多少?

无交换时n（n-1）/2有交换时为n-1

1-8信息交换是如何进行细分的?

基本交换方式：

电路交换方式和存储-转发方式。

存储-转发方式又分为：

报文交换方式和分组交换方式；电路交换方式分为空分交换方式和时分交换方式。

1-9什么是虚电路（VC）?

试简述VC传送信息的工作过程。

在两个终端设备的逻辑或物理端口之间，通过分组交换网建立的双向、透明传输信道。

是分组交换的两种传输方式中的一种。

在两个节点或应用进程之间建立起一个逻辑上的连接或虚电路后，就可以在两个节点之间依次发送每一个分组，接受端收到分组的顺序必然与发送端的发送顺序一致，因此接受端无须负责在收集分组后重新进行排序。

1-10路由选择算法和流量控制有哪几种具体形式?

静态路由算法、距离向量算法、链路状态算法。

流量控制：

1，在半双工方式下，流量控制是通过反向压力（backpressure）即我们通常说的背压计数实现的，这种计数是通过向发送源发送jamming信号使得信息源降低发送速度。

2，在全双工方式下，流量控制一般遵循IEEE802.3X标准，是由交换机向信息源发送“pause”帧令其暂停发送。

1-11帧中继技术的优点是什么?

其优点是：

高效、经济、可靠、灵活

2-1常用的光缆结构有哪几种？

光缆主要由缆芯、护套和加强元件组成。

（1）层绞式光缆。

（2）单位式光缆。

（3）骨架式光缆。

（4）带状式光缆。

2-2光纤的衰减有哪几类？

它们的机理分别是什么？

光纤的损耗大致可分为吸收损耗、散射损耗以及辐射损耗。

吸收损耗是由于光纤材料和杂志能对光能的吸收而引起的，他们把光能以热能的形式消耗与光线中，是光线损耗中重要的损耗；光纤内部的散射，会减小传输的功率，产生损耗；造成光纤衰减的主要因素有：

本征，弯曲，挤压，杂质，不均匀和对接等

2-3在光纤系统中对光源的调制可分为哪几类？

特点是什么？

按光源的调制方式可划分为直接强度调制方式和间接调制方式。

前者是利用光信号对光源进行强度调制，在接收端用光检测器直接检测。

后者理应电光效应、磁光效应和声光效应等性质对光源的幅度进行调制。

2-4光检测器在光接收机中的作用是什么？

对光检测器的要求是什么？

光信号经过光纤传输到达接收端后，在接收端有一个接收光信号的元件将光信号转变成电信号，然后再由电子线路进行放大的过程，最后再还原成原来的信号。

要求

（1）灵敏度高

（2）响应速度快（3）噪声小（4）稳定可靠

2-5说明光中继器的功能。

简述EDFA的增益机理

一种主要包括一个或几个放大器和辅助器件的光传输设备。

该设备放在光纤中某一点上使用，输入和输出都是光信号。

每个EDFA,规定其宽带的增益平坦度（GF）不能超过1dB。

2-6已知光纤通信系统光纤损耗为1dB/km，有5个接头，平均每个接头损耗为0.2dB,光源入纤功率为-3dBm,接收机灵敏度为-56dBm,求最大中继距离为多少?

2-7试导出光放大器噪声指数表达式

2-8试画出超外差光纤通信系统方框图

2-9什么是光纤的非线性效应？

在什么情况下可以实现孤子脉冲传输？

光孤子通信系统有哪些特点？

光纤中的非线性效应包括：

①散射效应（受激布里渊散射SBS和受激拉曼散射SRS等）、②与克尔效应相关的影响，即与折射率密切相关（自相位调制SPM、交叉相位调制XPM、四波混频效应FWM），其中四波混频、交叉相位调制对系统影响严重。

全光非线性情况下

（1）容量大　　

（2）误码率低、抗干扰能力强（3）可以不用中继站

3-1试述移动通信的发展过程与发展方向。

发展方向：

1公众移动通信2专用移动通信

3-2移动通信系统由哪些功能实体组成?

各部分完成什么功能?

一般由移动台（MS）,基站（BS）及移动交换中心（MSC）组成为移动通信网（PLMN）,移动通信网又通过中继线与市话通信网（PSTN）连接

MS:

为移动台,指个人手机、车载站、或船载站等。

②BSS:

基站系统,它由BSC基站控制和BTS基站发射两部分构成。

BSS由移动交换中心MSC控制,而BTS受BSC控制。

③MSC:

移动业务交换中心,这是该系统对移动用户进行控制、管理的中心,它要完成移动通信系统的用户信号交换、号码转换、漫游、信号强度检测、切换（交接）、鉴权、加密等多项功能。

3-3数字蜂窝移动通信中的频道配置及蜂窝小区的结构怎样?

对于公用数字移动电话网（GSM系统），它有两个工作频段：

一个是GSM900MHz频段，另一个是DCS1800MHz频段。

①码分多址（CDMA）是利用码型区别用户,要达到多路多用户,必须有足够多的地址码,这些地址码要有良好的自相关和互相关特性,这是码分的基础。

②在CDMA系统中,接收端必须有本地地址码,且结构与发端一样,并与发端同步才能在收端对全部信号进行相关检测并取出所需信号。

③在一个小区内可使用同一频率,各用户可同时发送和接收信号,这是其他移动系统无法做到的。

各用户在频率上复用,可克服同频干扰。

④码分多址（CDMA）各个用户在同一频带内各自占用相同带宽,要使各用户之间干扰降低到最低限度,码分系统必须与扩频技术相结合,才能发挥其优势,才能有广阔的前途和实用价值。

3-4为什么说最佳的小区形状是正六边形?

正六边形能彼此邻接切无缝隙地覆盖整个面积。

相邻单元中，同频小区间隔相等，且为最大。

6个扇区的干扰源仅为一个

3-5试述移动通信的基本技术及特点。

1．无线电波传播环境复杂2．多普勒频移产生调制噪声3.移动台工作时经常受到各种干扰

4．对移动台的要求高5．通道容量有限

3-6数字移动通信中的多址技术如何分类?

各有什么特点?

多址技术分为频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）、空分多址（SDMA）。

频分多址是以不同的频率信道实现通信。

时分多址是以不同的时隙实现通信。

码分多址是以不同的代码序列来实现通信的。

空分多址是以不同的方位信息实现多址通信的。

3-8试说明数字蜂窝系统比模拟蜂窝系统能获得更大容量的原因。

模拟通信系统仅仅单使用FDMA，而数字通信通信使用了FDMATDMACDMASDMA等诸多的技术

采用的蜂窝网络小区结构组网；采用先进的数字调制技术（如QPSK）；信道均衡技术；自适应数字信号处理技术；扩频跳频等抗衰落技术；先进的信道编码

它是基于频率复用的，同一个频率可以可以被距离足够远的几个站使用，从而大大增加了系统容量，同时也增加了网络的复杂性。

数字无线传输的频谱利用率高，可大大提高系统容量。

对于CDMA系统，采用完全不同于时分和频分的方式，称为码分多址技术，通过巨大数量的扩频码序列，可以实现成倍的用户容量。

3-9GSM系统采用了哪些抗干扰措施和安全性措施?

扩频通信可以抗多径干扰

3-10码分多址为什么必须与扩频技术相结合?

DS-CDMA与TDMA、FDMA相比有哪些主要差别?

码分多址（CDMA）各个用户在同一频带内各自占用相同带宽,要使各用户之间干扰降低到最低限度,码分系统必须与扩频技术相结合,才能发挥其优势,才能有广阔的前途和实用价值。

在FDMA系统中,需测试该区有空闲信道时才能切换,而且切换时收、发频率都要作相应的改变,先切断原来频道,再转换到新的频道上。

TDMA系统也同样如此,要切断原来频道和时隙,再转换到新的频道和新时隙中去。

这种先断后通的切换，叫做硬切换。

这种切换方式有时会带来噪声（乒乓噪声）,还会引起通信的短暂中断等现象。

在CDMA系统中,由于在小区或扇区内可以使用相同的频率,因而小区（或扇区）之间以码型来区别。

3-11码分多址系统中，理想的地址码和扩频码应具有什么特性?

（1）抗干扰能力强。

这是扩频通信的基本特点，是所有通信方式无法比拟的。

（2）宽带传输，抗衰落能力强。

（3）由于采用宽带传输，在信道中传输的有用信号的功率比干扰信号的功率低得多，因此信号好像隐蔽在噪声中；即功率话密度比较低，有利于信号隐蔽。

（4）利用扩频码的相关性来获取用户的信息，抗截获的能力强。

3-12CDMA系统有哪些特有的分集方式?

3种：

时间分集,频率分集和空间分集

3-13什么是软容量和软切换，各有何优点?

并简述CDMA系统中软切换的过程?

软容量是以话音质量降低为代价换来的,但不容许信噪比降低到极限值以下。

在CDMA系统中,由于在小区或扇区内可以使用相同的频率,因而小区（或扇区）之间以码型来区别。

当移动用户要切换时,不需要首先进行收、发频率切换,只需在码序列上作相应调整,然后再与原来的通话链路断开。

这种先通后断的切换方式，称为软切换。

软切换方式的切换时间短,不会中断话音,也不会出现硬切换时的“乒乓”效应

3-14简述GSM系统中移动用户越区切换过程及不同MSC之间的越区切换过程。

移动台在通话过程中，不断地向所在小区的基站报告本小区和相邻小区基站的无线电环境参数；本小区基站依据所接收的该移动用户无线电环境参数来判断是否应该进行越区切换，当满足越区切换条件时，基站便向移动台发出越区切换请求，同时将越区切换请求信息传送给MSC；MSC立即判断此新基站位置码是否属于本MSC辖区。

　此时有两种情况：

若MSC确认新基站是属于本MSC辖区的基站，则通知VLR为其寻找一空闲信道（最佳或次最佳替换信道），然后将所找信道的信道号及IMSI经过本区的基站发送给移动台，移动台依据信道号的频率值将工作频率切换到新的频率点上，并进行环路核准，核准信息经MSC核准后，MSC通知基站释放原信道；若MSC发现新基站是属于非本MSC辖区的基站，MSC就将切换请求转送给新MSC，再由新MSC通知它的VLR为其寻找一空闲信道，然后将找到的基站站号、信道号及IMSI传送给原MSC，并经由原基站发送给移动台，然后进行移动台的核准和基站的释放过程。

3-15何谓移动台辅助切换?

有何优点?

移动台辅助切换可以说是网络控制切换（NCHO）的一种演化，网络要求移动台测量周围端口的信号强度并报告给旧端口，然后由网络来判断是否切换和切换到哪个端口。

因此MA－HO是通过移动台测量通信链路，而由网络控制切换，在切换过程中移动台和网络同时参与切换，移动台负责测量，网络负责判决，目前的GSM及CDMA系统均采用这种切换控制。

3-16说明CDMA系统中正向传输信道和反向传输信道的相同点和不同点。

正向信道主要由导频信道、同步信道、寻呼信道和正向业务信道等组成。

正向信道一般使用正交的沃尔什码来区分不同信道。

用一对伪随机（PN码）码进行扩频调制,再进行四相QPSK调制,各个基站使用同一码型的一对伪随机码,但是相位各不相同,移动台以此区别不同基站信号。

在反向的CDMA信道中,有多个接入信道和多个业务信道。

同一个CDMA频道内的反向信道,使用相同的频率和一对与基站相同码型的伪随机码以及与基站相对应的一个沃尔什码。

传输的信息数据经过与用户码对应的伪随机码（PN码）的变换序列调制后再传输,以使通信保密。

4-1推动宽带综合业务数字网实现的因素是什么？

宽带综合业务数字网简称B-ISDN（broadbandintegratedservicesdigitalnetwork）。

B-ISDN是在ISDN的基础上发展起来的，可以支持各种不同类型、不同速率的业务，不但包括连续型业务，还应包括突发型宽带业务，其业务分布范围极为广泛，包括速率不大于64kbit/s的窄带业务（如语音、传真），宽带分配型业务（广播电视、高清晰度电视），宽带交互型通信业务（可视电话、会议电视）,宽带突发型业务（高速数据）等。

　　B-ISDN的主要特征是以同步转移模式（STM）和异步转移模式（ATM）兼容方式，在同一网路中支持范围广泛的声音、图象和数据的应用。

ATM不仅能把话音、数据、图象等各种业务都综合到一个网内，它还具有实现带宽动态分配和多媒体通信的优点。

　　ATM宽带交换是实现B-ISDN的关键和核心。

它是一种快速分组交换，面向分组的转移模式。

4-2简述ATM产生的背景及传递方式的演变。

自AlexanderGrahamBell于1870年发明电话后，为有效地连接日益增多的电话用户，电话交换网应运而生。

它经历了人工交换，机电式自动交换系统以及数字程控系统发展过程，但电路交换的原理一直未变。

随着计算机的普及，电话网通过使用Modem来进行计算机数据传输及数据信息交换，随之产生了公用数据网，其典型的代表是X.25分组交换网，它是基干包交换的一种技术，具有传输可靠性高的优点，但由于Modem速率及交换技术本身限制,X.25只能处理中低速数据流。

虽然LAN（局域网）技术的发展突飞猛进,如Ethernet、Tokenring、Tokenbus等,传输速率已可达千兆,但它局域网的性质本身就大大限制了LAN的大规模的覆盖及应用,目前的LAN一般用于企业内部的数据传送,无法形成广域网的规模。

随着社会不断发展,网络服务不断多样化,人们可以利用网络干很多事情,如收发信件、家庭办公、Videoondemand、网络电话,这对网络的要求越来越高,有人还不禁提出这样一个想法:

能否把这些对带宽、实时性、传输质量要求各不相同的网络服务由一个统一的多媒体网络来实现,做到真正的一线通?

回答是肯定的,这就是ATM网。

4-3ATM的目的是什么？

为什么说ATM是BISDN的支撑技术？

ATM是以信元为基础的一种分组交换和复用技术，它是一种为了多种业务设计的通用的面向连接的传输模式。

它适用于局域网和广域网，它具有高速数据传输率和支持许多种类型如声音、数据、传真、实时视频、CD质量音频和图像的通信。

。

4-4基于ATM的宽带多媒体网络业务主要有哪些？

（1）LAN互连；

（2）LAN仿真；（3）高效数据传输；（4）宽带可视图文业务；（5）宽带可视电话；（6）宽带会议电视；（7）宽带电视分配业务；（8）宽带HDTV。

4-5ATM网络具有怎样的功能？

它适用于局域网和广域网，它具有高速数据传输率和支持许多种类型如声音、数据、传真、实时视频、CD质量音频和图像的通信。

4-6信息透明性和时间透明性的含义是什么？

透明传输：

简单的说，透明传输就是发送方发送什么的数据，不管数据传输过程是如何实现的接收方将收到什么样的数据。

更确切地说，所谓透明传输就是不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送。

当所传数据中的比特组合恰巧出现了与某一个控制信息完全一样时，必须采取适当的措施，使收方不会将这样的数据误认为是某种控制信息。

这样才能保证数据链路层的传输的透明的。

4-7什么是ATM信元？

ATM的信元格式是怎样的？

ATM信元是包含“有效载荷”（数据）和信元头信息的信息包，其中信元头信息将信元引领至其目标的通道和路径信息。

ATM以信元为基本传输单位，信元由信头和信报组成。

每个信元长度为53个字节,前5'个字节为信头（header）,载有地址信息和控制信息,后48个字节为信息字节,也称为净荷（payload）。

采用定长的字节数有助于提高ATM信元的处理速度,因为传输这样1个信元,在'155Mbps的系统中仅需2.8间。

从交换的实现来看,采用固定长的信元便于采用硬件来实现口从帧转换成信元称为分片（segmentation）,从信元变回帧称为重组（Reassemble）。

4-8为什么ATM信元格式要选用短小、固定长度的数据单元？

第一，短小的信元在交换机内可实现快速交换；第二，短小定长的信元的交换完全可以由全硬件实现

4-9ATM信头有什么意义？

UNI与NNI信头结构有什么区别？

为了尽量减少信元丢失对业务质量的影响,在信元的信头中写有优先度标志,首先被丢弃的总是那些优先度低、不太重要的信元。

GFC〔一般流量控制）此域仅出现在UNI信元头中，用于控制用户接口上的拥塞。

4-10简述ATM信元的发送顺序。

信元的发送顺序为从信头的第1字节开始，然后按顺序增加；在一个字节内的发送顺序是从第8比特开始，然后递减。

对ATM信元的所有段，总是先发送比特的最高有效位。

4-11什么是虚路径？

什么是虚信道？

二者有什么关系？

用同步时分复用的办法可以把一条通信线路分割成若干个子信道，如一条窄带ISDN用户线路可以分割成两个64kbit／sB信道和一个16kbit／s的D信道。

在异步传递方式中，使用虚路径和虚通道的概念，也可以把一条通信线路划分成若干个子信道。

例如在一条宽带ISDN用户线路上，要进行5个通信，其中到A地三个通信，到B地两个通信，这些通信里有电话通信，数据通信，图像通信等。

可以用VPI=1表示向A地的通信，VPI=2表示向B地的通信。

到A地的三个通信分别用VCI=4、VCI=5、VCI=6来代表，到B地的两个通信用VCI=5、VCI=6来表示。

在线路上所有VPI=1的信元属于一个子信道，所有VPI=2的信元属于另一个子信道，一般把这两个子信道都叫做虚路径，每个虚路径还可划分为若干个虚通道。

4-12BISDN的协议模型是怎样的？

简述用户面、管理面、控制面的功能。

该模型为一个立体模型，包括三个面：

用户面U、控制面C和管理面M，而在每个面中又是分层的，分为物理层、ATM层、AAL层和高层。

1.用户平面U：

提供用户信息流传送的功能，同时也具有一定的控制功能，如流量控制、差错控制等；

2.控制平面C：

提供呼叫控制和连接控制功能，利用信令进行呼叫和连接的建立、监视和释放；

3.管理平面M：

提供两种管理功能：

包括层管理和面管理。

层管理（分层），完成与各协议层实体的资源和参数相关的管理功能，如元信令，同时还处理与各层相关的OAM信息流；面管理（不分层），它完成与整个系统相关的管理功能，并对所有平面起协调作用。

4-13解释BISDN的物理层、ATM层、ATM适配层的含义及功能。

1.物理层又划分为两个子层：

PM（物理媒体子层）和TC（传输会聚子层）。

PM（物理媒体子层）负责线路编码光电转换、比特定时，以确保数据比特流的正确传输；传输会聚子层功能为信元速率解藕；HEC的产生/校验；信元定界；传输帧适配；传输帧产生/恢复。

2.ATM层主要完成四项功能：

一般流量控制；信头的产生和提取；信元VPI/VCI的翻译；信元复用和分路。

3.AAL（ATM自适应层）其功能是将高层功能适配成ATM信元。

4-14ATM交换机的任务是什么？

其交换模块的结构有哪些类型？

ATM交换机主要有空分交换（路由选择）、时隙交换（信头变换）和排队三个基本功能

交换结构可分为空分和时分两大类，其中空分交换结构有单级和多级之分，多级又有单路和多路之分。

时分交换结构有中央存储器、总线和环形结构之分。

4-15简述ATM交换机的组成及各部分作用。

ATM交换机硬件由交换单元、接口单元和控制单元三部分组成。

交换单元将输入信元交换到所需的出线上去，接口单元用于连接各种终端设备和其它网络设备，控制单元根据信令控制交换并完成运行、维护管理功能。

4-20什么叫接入网？

试分析接入网的现状。

　国际电联标准部（ITU-T）根据近年来电信网的发展演变趋势，提出了接入网的概念。

接入网介于本地交换机和用户之间，主要完成使用户接入到核心网的任务，接入网由业务节点接口（SNI）和用户网络接口（UNI）之间一系列传送设备组成。

4-23接入网的拓扑结构主要有哪些？

总线型环形星型（单星形有源/无源双星形）

5-1多媒体的基本概念是什么？

为什么不能说电视信号是多媒体信号？

多媒体技术不是各种信息媒体的简单复合，它是一种把文本（Text）、图形（GraphICs）、图像（Images）、动画（Animation）和声音（SouNd）等形式的信息结合在一起，并通过计算机进行综合处理和控制，能支持完成一系列交互式操作的信息技术。

5-3为什么要对多媒体数据进行压缩？

多媒体数据压缩的依据是什么？

存在冗余用模拟方式表示声音和图像信息常产生噪音和信号丢失，

用数字方式表示适合计算机加工处理

带来突出的问题是信息量巨大

5-4说明多媒体数据压缩的类型及特点。

二值图像压缩静止图像压缩视频压缩

5-5说明波形编码、音源编码、混合编码三类音频数据压缩的方法及特点。

常用的波形编码方法有哪些？

波形编码技术1.脉冲编码2.差值脉冲编码3．子带编码4．变换域编码

6-3说明OSI参考模型的结构及各层的主要功能。

具体7层数据格式功能与连接方式典型设备

应用层Application网络服务与使用者应用程序间的一个接口

表示层Presentation数据表示、数据安全、数据压缩

会话层Session建立、管理和终止会话

传输层Transport数据组织成数据段Segment）用一个寻址机制来标识一个特定的应用程序（端口号）

网络层Network分割和重新组合数据包Packet基于网络层地址（IP地址）进行不同网络系统间的路径选择路由器

数据链路层DataLink将比特信息封装成数据帧Frame在物理层上建立、撤销、标识逻辑链接和链路复用以及差错校验等功能。

通过使用接收系统的硬件地址或物理地址来寻址网桥、交换机物理层Physical传输比特（bit）流建立、维护和取消物理连接网卡、中继器和集线器

6-4计算机网络互联的方法有哪些？

6-5TCP/IP协议的内容是什么？

它对Internet有何意义？

TCP/IP协议（TransferControlProtocol/InternetProtocol）叫做传输控制/网际协议，又叫网络通讯协议，它包括上百个各种功能的协议，