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1、现代通信技术整理讲课教案现代通信习题1现代通信网是如何定义的？现代通信网是由一系列通信设备、信道和规章（则）组成的有机整体，使与之相连的用户终端设备可以进行有意义的电信息交流。简单地说，通信网是能够在多个用户间相互传递电信息的网络，如我们经常使用的电话通信网、电报通信网、数据通信网、计算机通信网等等。2现代通信系统的基本组成部分有哪些？各部分的作用是什么？抛开具体的业务功能，抽取其核心的东西不难看出，现代通信网中的通信系统基本模型是一致的，如图1.1 所示，一个通信系统主要包括：信源、变换器、信道、噪声源、反变换器和信宿等六部分。 信源是指发出信息的基本设施。变换器是将信源发出的信息按一定的目

2、的进行变换的设备。信道是信息传输介质的总称。反变换器的工作过程是变换器的逆工作过程。信宿是信息传输的终点，也就是信息的接收者。噪声源并不是人为实现的实体，但在实际通信过程中又是实际存在的。3现代通信网有哪些主要特点？现代通信网的快速发展，为更多的用户提供了方便、快捷、安全可靠和灵活多样的通信服务功能，其主要有以下特点：一、使用方便二、安全可靠三、灵活多样四、覆盖范围广4现代通信网有哪些分类方法？现代通信网从各个不同的角度出发，可有各种不同的分类。常见的有：（1）按通信的业务类型进行分类：电话通信网、电报通信网、电视网、数据通信网、计算机通信网（局域网、城域网和广域网）、多媒体通信网和综合业务数

3、字网等。 （2）按通信的传输手段进行分类：长波通信网、载波通信网、光纤通信网、无线电通信网、卫星通信网、微波接力网和散射通信网等。（3）按通信服务的区域进行分类：农话通信网、市话通信网、长话通信网和国际通信网或局域网、城域网和广域网等。（4）按通信服务的对象进行分类：公用通信网、专用通信网等。（5）按通信传输处理信号的形式分：模拟通信网和数字通信网等。（6）按通信的活动方式分：固定通信网和移动通信网等。5现代通信网大体上经历几个发展阶段？简述各阶段的发展要点。现代通信网的发展过程，大体可分为以下四个阶段。1第一阶段现代通信网发展的第一阶段是 19 世纪中叶至20 世纪40 年代。第一阶段的主要

4、技术特征是信息开始以电磁信号的形式实现远距离传输，即电话、电报传输。2第二阶段20 世纪5070 年代，主要技术特征是自动交换、数字传输体系、卫星通信等共同作用而实现的综合通信网。3第三阶段20 世纪7080 年代，主要技术特征是数据网络、分组交换系统和大容量光纤、数字微波传输体系的形成。4第四阶段第四阶段开始于 20 世纪80 年代中期，主要技术特征是 ISDN 和互联网的形成。6现代通信网今后的发展趋势如何变化？现代通信网发展的趋势主要体现在五个方面。1网络业务数据化 2网络信道光纤化 3网络容量宽带化4网络接入无线化 5网络传输分组化（IP 化）7现代通信管理网今后的发展趋势如何变化？通

5、信技术获得了迅猛的发展，通信网正向智能化、个人化、标准化发展，通信体制正由模拟网向全数字网发展，通信业务由单一的电话网向综合业务数字网（ISDN）方向发展。与此同时，先进的计算机技术、ATM 交换技术、神经网络技术等不断应用到现代通信网中，向网络管理提出了新的挑战。未来的网络管理要适应未来网络的发展，通信网管理应融入高新技术和成熟的网管标准。包括建立统一的通信网管理及管理的一体化、智能化和标准化。8. 结合自己的经历，谈一谈对现代通信网的认识和理解。 。9试画出一个从首都到省中心、省中心到地（市）的三级电话网组成连接结构，并说明各级组成要素的作用。第一级为大区中心，也称为省间中心局，是汇接一个

6、大区内各省之间的电话通信中心，局间都设立直达电路，为完全互连方式的网状网结构。第二级为省中心局，是汇接省内各地区之间的电话通信中心。省中心局为各省会所在地的长途局，因而要求各省中心局至本大区中心局必须要有直达路由。第三级为地区（市）中心局，是汇接本地区各县（区）的电话通信中心，是长话网的末端局，同样要求地区中心局至本省中心局具有直达路由。10现代通信网的基本组成要素有哪些？简述各要素功能。一、终端设备终端设备是通信网中的源点和终点，它除对应于信源和信宿之外还包括了一部分变换和反变换装置。二、传输系统传输系统是指完成信号传输的媒介和设备总称。传输系统按传输媒介不同，分为有线传输系统和无线传输系统

7、。三、交换设备交换设备根据寻址信息和网控指令进行链路连接或信号导向，以使通信网中的多对用户建立信号通路，交换设备以节点的形式与邻接的传输链路一起构成各种拓扑结构的通信网，是现代通信网的核心。11现代通信网的拓扑结构有哪些？各有何特点？ 目前，通信网基本拓扑结构如图2.3 所示，其基本形式主要有网状网、星型网、复合型网、环型网和总线型网等五种，实际通信网的拓扑结构通常也是由这五种基本结构复合组成的。网络链路的冗余度高，路由选择的自由度大，网络的可靠性和稳定性较好。但是随着节点数增多，因为链路太多，势必造成传输链路利用率低的缺点。星型网拓扑结构与网状网相比，它具有传输链路少的优点。但其致命的缺点是

8、：中央节点担负全网的转接任务，负荷十分繁重，一旦出现故障，全网将会瘫痪。另外，中心节点设备费用比终端用户高得多。复合型网络结构兼取了前述两种网络的优点，比较经济合理，而且有一定的可靠性。环型网有以下主要特点。（1）在环路中，每个节点的地位和作用是相同的，每个节点都可以获得并行使用控制权，很容易实现分布式控制。（2）不需要进行路径选择，控制比较简单。因为在环型网中，路径只有一条，不存在为信息规定路径的问题。（3）网中传送信息的延迟时间固定，有利于实时控制。（4）可采用高速数字式传输信息，不需要调制解调器，接口线路及连接结构比较简单。总线型网有以下主要特点。（1）具有良好的扩充性能。网中节点的增删

9、和位置变动比较容易，变动时不必停止整个网的正常工作，不会影响另外网上用户的正常使用。总线本身也可以通过连接部件使网络不断延伸和扩展。（2）可以使用多种存取控制方式（3）不需要中央控制器，有利于分布式控制。节点的故障不会引起系统的崩溃。12常用的交换技术有哪几种？各有何特点？A电路交换。 电路交换的特点是可提供一次性无间断信道。当电路接通以后，用户终端面对的类似于专线电路，交换机的控制电路不再干预信息的传输，也就是给用户提供了完全“透明”的信号通路。B报文交换 报文交换的特点是，交换机对报文进行存储转发，它适合于电报和电子函件业务。C分组交换 分组交换的特点与报文交换相同。但是，由于分组穿越通信

10、网以及在交换机中滞留的时间很短，因此分组交换能满足大多数用户快速交互的数据传输要求。D ATM 交换方式 ATM 交换方式的特点是：（1）灵活性高，适应性强。（2）各种语音非话业务采用统一的交换技术。（3）简化的分组交换。分组长度趋向于固定，取消了链路级上的流量控制和差错控制，采用虚电路技术和自选路由的交换网络。E光交换技术光交换是以光的形式直接实现各用户之间的信息交换，这对于提高通信质量和可靠性，减少设备和降低网络成本都有很大的好处。另外，由于被交换信息载体的根本改变，使光交换具有宽带特性，不受电磁干扰，而且光在与其传播方向垂直的横向扩散极小，即使并行传输也不会产生严重的相互干扰。13通信协

11、议采用分层有什么好处？ISO/OSI 的七层模型中的网络层和运输层各采用什么通信协议？ 通信协议采用分层具有以下好处。（1）各层相互独立。一个层并不需要知道它下面的层是如何实现的，而仅仅需要知道该层通过层间接口（即界面）所提供的服务即可。（2）灵活性好。当任何一层发生变化时，只要接口关系保持不变，则上下相连的层均受影响。此外，某层提供的服务可以修改，如当某层提供的服务不再需要时，可将这层取消。（3）结构上独立。各层可以采用最合适的技术来实现。（4）方便实现和维护：分层结构通过把整个系统分解成若干个易于处理的部分，而使一个庞大复杂系统的实现、调试和维护等变得容易。（5）促进标准化工作。每一层功能

12、所提供的服务都有精确说明。网络层采用网络层协议，网络层常用协议是X.25。运输层采用运输层协议，运输层协议标准有ISO8072 和ISO8073，这是ISO 经过多年研究和讨论于1984 年通过的，另外原CCITT 的X.214 和X.724 建议也是运输层协议。14.路由选择的动态策略实质是什么？简述常用的动态策略的工作原理。动态策略是指节点的路由选择要依据网络当前状态信息来决定，以设法适应网络流量、拓扑的变化，而不是像静态策略那样不利用网络信息，最多偶尔由操作员对网络状态变化做出反应。常用的动态策略有：独立路由选择、集中路由选择和分布路由选择。1独立路由选择策略 独立路由选择策略是指各节点

13、只根据本节点的状态来决定路由选择，而不用和网络中的其他节点交换状态信息2集中路由选择策略集中路由选择策略也像静态策略中的固定路由选择一样，在每个节点上也存有一张路由表，但关键在于产生路由的方法不同。在网络中要选择一个节点作为RCC。RCC 根据各个节点的信息（工作的节点名称、现在排队长度以及自上次报告以来每条链路所转送的通信量等）和网络参数并按一定的准则（例如使网络总的平均传输时延最小），产生各节点至其余节点的最佳路由表，并加载至各节点。3分布路由选择策略在分布路由选择方法中，每个节点定期与每个相邻节点交换路由信息。每个节点存储一张路由表，记录着每个目的节点的有关信息，其中包括选定的输出链路及

14、通过该输出链路到达目的节点的时间或距离的估计值。估计值所衡量的可以是中继段数、延迟时间、路径上的分组总数或剩余的容量等。不论用哪种衡量，一个节点总有办法得到它与相邻节点之间的距离或延迟等信息。只要各相邻节点均作类似计算，那么，各节点机就可以估计出至各目标节点的最短延迟路由，从而得出一张路由表。15. 在实际的通信系统中，为什么要考虑流量的控制？流量控制的主要功能有哪些？ 流量在通信网中是指通信量，在数据通信网中是指网中的数据流或分组流的大小。流量控制实际上是通过控制网中的通信量，使通信网工作在吞吐量允许的范围内。流量控制通常是通过限制发送的数据量，使发送速率不要超过接收方所能处理的程度，使网络

15、不致过载。 流量控制包括通信量控制、拥塞控制、路由控制和延迟控制这几部分内容。流量控制的总目标是为了在交换网络中有效地动态地分配网络资源。这些资源包括信道、节点中的缓冲区以及交换处理机等。具体说，流量控制的主要功能如下。 （1）防止网络因过载而引起通信信息吞吐量下降和延迟增加。 （2）避免死锁。 （3）在相互竞争的各用户之间公平地分配资源。16. 流量控制和拥塞控制有什么区别？流量控制和拥塞控制各采取什么方法？ 流量控制是对一条通信路由上的通信量进行控制，解决“线”或“局部”问题；而拥塞控制则是解决通信网的“面”或“全局”的问题。但是，即使每条路由的流量控制有效，也并不能完全避免拥塞现象的发生

16、，如当通信网由于信息量各路由分布不均匀或由于某些故障而使通信网出现瓶颈时，仍会引起拥塞。流量控制是基于总流量的控制，而拥塞是由于某处峰值（瞬时）流量过高而发生。当然各条路由上信息总流量小，则发生拥塞的概率低。反之，信息的总流量大，发生拥塞的概率就高。因此，为了保证网络高效运行，除进行流量控制外，也要有防止拥塞的有效措施。一、入网流量控制方法：停-等流量控制和缓冲区预约控制。二、入口和出口流量控制：1多分组报文传送流量控制 2单分组报文流量控制三、网段级流量控制拥塞控制方法：许可证法、分组丢弃法和阻塞分组法。17通信？电话（Telep什么是电话hone）的含义是指利用电的方法传送人的语言的一门通

17、信技术科学的总和。利用电的方法传送人的语言并完成远距离语音通信过程，必然包括声、电转换等在内的电路和器械。18电话通信必备的条件有哪些？为了使更多的用户在有限的信道资源上自由选取通信的对象，通常在合适的位置上配置交换设备，构成了电话通信网。依据电话通信的需要，电话通信网通常由用户终端（电话机）、通信信道、交换机、路由器及附属设备等构成。用户终端（电话机）是电话通信网构成的基本要素，主要完成通信过程中电、声和声、电转换任务，为通信用户所拥有。交换机是电话通信网构成的核心部件，完成语音信息的交换功能，给用户提供自由选取通信对象的方便。交换机为通信服务部门所拥有。通信信道是电话通信网构成的主要部分，

18、在电话通信网中为信息的流通提供合适的通路。同样为通信服务部门所拥有路由器及附属设备是为了扩充电话通信网功能或提高电话通信网性能而配置。根据通信的具体需求，交换机、路由器、通信信道及附属设备连接可以有多种多样的形式，因而形成了不同的电话通信网形式和等级。19电话通信网是如何进行分类的？电话通信网从各个不同的角度出发，有各种不同的分类，使得同一个电话通信网有不同的叫法，常见的有：（1）按通信传输手段分：可分为有线电话通信网、无线电话通信网和卫星电话通信网等。（2）按通信服务区域分：可分为农话网、市话网、长话网和国际网或局域网、城域网和广域网等。（3）按通信服务对象分：可分为公用电话通信网、保密电话

19、通信网和军用电话通信网等。（4）按通信传输处理信号形式分：可分为模拟电话通信网和数字电话通信网等。（5）按通信活动方式分：可分为固定电话通信网和移动电话通信网等。20我国固定电话网有哪几级构成？根据我国国情并参照其他国家固定电话通信网结构，我国的固定电话通信网确定为五级网络结构，即一级交换中心、二级交换中心、三级交换中心、四级交换中心、汇接局和端局构成。21与固定电话通信相比，移动电话通信主要有哪些特点？与固定电话通信相比，移动电话通信主要有以下几个特点。1无线传输信道移动电话通信的传输信道必然是无线信道或部分使用无线信道。在移动电话通信中，至少有一方处于运动状态，双方只能通过无线电波进行联络

20、。2电波传输环境复杂移动台常常运动于建筑群或其它障碍物中，接收的电波场强受地形、地物的影响而随时发生变化。同时，移动台相对于基地台距离远近变化会引起接收信号场强地变化。3系统的干扰大移动电话通信系统存在多种噪声和干扰。噪声主要来自外部的各种人为噪声，如电力噪声、各种工业噪声、汽车或其它发动机的点火噪声等。移动电话通信的干扰是指移动电话通信系统多基站、多信道工作时产生的互调干扰、邻道干扰和同频干扰。组网方式灵活但控制过程复杂在移动电话通信中，移动台之间、移动台与基地台、基地台与移动交换中心之间要传递一整套控制操作指令，才能有序、高效地完成收发两端相互间的接续，实现信息的自动传递；另外，由于蜂窝网

21、的特殊结构，还应该有网络搜索、位置登记、越区切换和自动漫游等功能。5设备的要求高由于移动电话通信设备都是手持机或车载台，要求移动台要体积小、重量轻、省电，而且要求操作简单、维修方便，保证在振动、碰撞、高温等恶劣环境下能正常工作。6用户量大但频率有限有限的频率资源决定了有限的信道数目，它和日益增长的用户量是一对矛盾。22移动电话通信是如何进行分类的？（1）按设备的使用环境分：可分为陆地移动电话通信、海上移动电话通信、航空移动电话通信。作为特殊使用环境，还有地下隧道、矿井、水下潜艇和太空航天等移动电话通信。（2）按服务对象分：可分为公用移动电话通信和专用移动电话通信。公用移动电话通信是目前我国由中

22、国电信（中国移动通信公司）、中国联合通信等公司经营的移动电话业务。由于它们是面向社会开放的，所以称为公用网。专用移动电话通信是为了保证某些特殊行业、单位或部门通信所建立的通信系统，由于各自有很大区别，因而各个部门使用移动电话通信网的技术要求差异很大。（3）按应用系统分：可分为蜂窝移动电话系统、专用调度电话、集群调度移动电话、公用无绳电话系统、移动卫星电话通信系统等。23移动电话通信系统有哪几部分组成？移动电话通信系统由移动通信交换局（MTX）、基站（BS）、移动台（MS）及局间和局站间中继线等要素组成。24移动电话通信的网结构有哪些？各有何优、缺点？移动电话通信网络结构可分为以下四种：一、单基

23、站小容量移动电话通信网结构二、移动电话交换机的中、小容量移动电话网结构三、混合式区域联网的大、中容量移动电话通信网结构四、叠加式区域联网的大、中容量移动电话通信网结构25数字移动电话通信的独立组网方式有哪些优越性？数字移动电话通信网是针对模拟移动电话通信网存在的具体问题（例如，扩容受限、电话容易被盗打、相互间易串音等），利用先进的数字处理设备和技术发展起来的移动电话通信形式。数字移动电话通信网以自己独有的优势而迅速发展起来。这种组网方式有很多优点：1从长期经济意义上讲是合理的虽然建设初期，由于网的规模小，业务量小，会显得投入大，资金回收慢，但随着经济的不断发展，我国的移动电话用户将越来越多。就

24、目前而言，我国现有移动电话用户总数已突破亿，在世界上排位第一，到2003 年底，移动用户会达到2.5 亿左右，本地业务量和长途业务量将会有大幅度的增长，面对快速增长的业务量，如果仅限于混合组网方式、势必造成不必要的混乱与浪费。2便于网络统一管理，计费结算移动电话通信最大的特点就是用户总处在一个不固定的位置上，处在不断的运动之中。建立一个小至本地独立移动电话网，大至全国独立的移动电话网，甚至世界性的移动电话网，是很重要的。这一来可以统一协调管理网络中各项工作，二来能够建立与这种管理体制相统一的独立移动电话通信网，三则移动电话用户的计费原则，可本着独立计费，统一结算的方针进行。3有利于移动电话业务

25、的发展数字公共移动电话网的最终目标是向客户提供 ISDN 业务，所以在充分利用现有公众电话网，并不对其有重大改变的前提下，建立独立移动电话网，可先在移动电话用户间提供ISDN业务，随着ISDN 网的长远发展，逐步实现移动电话网与ISDN 网、PSPDN 网的互通。26. 什么叫数据通信？按照现代通信的定义，凡是在终端以编码方式表示信息，并用脉冲形式在信道上传送信息的通信都叫做数据通信。现代数据通信就是为计算机之间以及各计算机和各种终端之间提供传输、交换信息的手段。从广义而言，数据通信也就是计算机通信，从而形成的数据通信网也就是计算机通信网。27与电话通信相比，数据通信有何特点？与电话通信相比，

26、数据通信有如下特点（1）数据通信是人-机或机-机通信，计算机直接参与通信。这是数据通信的重要特征。（2）数据传输的准确性和可靠性要求高。（3）传输速率高，要求接续和传输响应时间快。（4）通信持续时间差异大。28数据通信包括哪些主要网络？数据通信网大致分为以下几个业务网：数字数据网（DDN）、分组交换网（X.25 网）、帧中继网、ATM 网等。29分组交换网有哪些主要组成部分？各部分的主要功能是什么？分组交换网主要由节点交换机、数据终端、分组拆装设备、远程集中器、网络管理中心、传输线路和调制解调器七个部分组成。一、节点交换机节点交换机又称分组交换机，是分组网的枢纽设备。二、数据终端数据终端也就是

27、用户使用的通信终端，包括计算机、打印机、电传机、传真机、可视图文终端和显示终端等。三、分组装拆设备分组终端（计算机与智能终端等）与分组交换网之间的接口按规定的协议实施通信与连接，即把发送的数据划分为一个或多个分组，并加上必要的分组字头及校验码等。四、远程集中器远程集中器（PCV）不仅允许非分组终端接入，也允许分组终端接入，从而把两类不同终端的分组在PCV 至交换机之间的线路上交织复用。它相当于一台小型节点机，具有本地交换功能，但一般不具有路由选择与流量控制功能。五、网络管理中心网络管理中心负责全网运行的管理、维护和监测，主要包括技术管理、计费管理、维护管理和网络状态显示等。六、传输线路传输线路

28、包括从用户终端至分组交换机或 PAD 的用户线及分组交换机间的中继线，或网间中继线七、调制解调器当用户终端至分组交换机的线路采用模拟线路时，需要用调制解调器将数据终端送出的数字信号变成模拟信号，在模拟线路上传送；或将模拟线路上接收的模拟信号变成数字信号，送给数据终端。30. 我国分组交换网是如何划分等级的？分组交换网的等级结构反映了分组交换网中用户及其端局间连接关系。全网实行两级交换。根据业务流量、流向和行政区划设立一级和二级交换中心。一级交换中心之间，原则上采用全连通网状拓扑结构。一级交换中心到所属的二级交换中心采用星型结构。隶属于同一个一级交换中心的二级交换中心之间采用不完全网状结构。任何

29、两个交换中心之间都应根据实际通信业务量需要和网路可靠性要求，设置直达高效电路。一级交换中心可设置本地和中转合一的分组交换机（PTLS）。在中转量大的城市也设置中转分组交换机（PTS），用以加速业务量的流通。二级交换中心设置本地和中转合一的分组交换机。网中设置国际出入口局。国际出入口局所用交换机，初期可以与所在地的一级交换中心合设作为过渡，视业务量发展需求可单独设置国际出入口局交换机。在用户稀疏地区，可以设置分组集中器（PCE）与临近的交换机相连。31DDN 的主要技术特点有哪些？DDN 主要技术特点如下：（1）DDN 是透明的传输网，本身不受任何规程的约束，可以支持数据、语音、图像等多种业务。

30、（2）DDN 是同步数据传输网，不具备交换功能。（3）传输速率高，网络时延小。32. 规划设计DDN 网络应注意哪些事项？一、规划期限的选择在科技高速发展的今天，一般认为规划期限取3 年，中期取5 年较为合理。二、网络的现状分析及规划对于像 DDN 这样国内已有的通信网进行规划，必须要熟知现有网基本状况。通过对已有网结构、用户情况、端口使用情况、通信业务流量、科技的发展预测等进行认真的分析可对该网今后的发展及扩容提出建设性方案。三、业务量预测对规划时期内规划区域的各节点及全网的业务量进行预测，是 DDN 规划的基础。四、设备配置为保证网络可靠、有效地运行，通常设备的配置可遵循下列原则：（1）满

31、足网络发展的需要。网络发展是必然的，在配置设备时，可立足于现实，着眼于未来。在当今科技发展中，网络的配置要能够灵活、方便的实现向宽带ATM 网络的平滑过渡。（2）提高设备的利用率。网络设备的配置要能够合理的保护现有的投资，充分的利用现有网络资源，提高现有设备的利用率（3）便于安装、维护、管理和应用。（4）因地制宜。根据网络节点的特点，要配置不同类型、不同功能和不同容量的设备，便于发挥设备的最大效能。33计算机通信网发展阶段是如何划分的？一、计算机面向终端阶段计算机面向终端主要以端机为核心处理各种数据业务。随着科技的不断发展，大致在20世纪50 年代，计算机独立处理信息的方式已经不能满足人们对信息处理的要求，为扩大计算机的应用范围，人们尝试将彼此独立的计算机技术、设备与通信技术进行结合，逐步地完成了数据通信技术与计算机通信网相结合的研究与应用，为计算机通信网的产生进行了良好的技术储备。二、分组交换网阶段在 20 世纪60 年代，美国的分组交换网（ARPANET）作为计算机通信网技术发展的典型为人们所接受，成为计算机通信网技术发展中的一个里程碑。ARPA