北邮通信新技术讲座习题集(15)

1、研究生“计算机通信新技术”课程复习题（2015年）1、现代通信网技术综述1、 通信网的分层结构是怎样的？通信网的三要素是什么？分层结构：应用层-业务层-传送层三要素：交换设备、传输设备、终端设备2、 支撑网有哪些？业务网都有哪些？适于提供什么样的业务？支撑网见问题3业务网见下图：3、 支撑网有哪些？各完成什么功能？信令网：用于通信实体之间传递信息，已达到协同工作的目的，被称作通信网的“神经系统”数字同步网：保证网络中的各节点（交换设备和传输设备）同步工作电信管理网（TMN）：完成电信网和电信业务的性能管理、配置管理、故障管理、计费管理、安全管理（FCAPS）4、 试从三对基本概念比较下列网络：

2、PSTN、GSM、GPRS、Internet、ATM网络、NGN、WCDMA从题2图中，随意选择三个对比。5、 通信网中的主要交换技术（电路交换、分组交换、ATM交换）的特点是什么？电路：面向连接的工作方式（物理连接）、同步时分复用、固定带宽分配、无差错控制机制、对通信信息不作处理（透明传输）、流量控制基于呼叫损失制分组：面向连接方式（逻辑连接）和无连接方式、统计时分复用（动态分配带宽）、有差错控制机制、对通信信息作处理、流量控制基于呼叫延迟制ATM：以分组传送模式为基础并融合电路传送模式高速化的优点； 简化了分组通信中的协议，由硬件对简化的协议进行处理，交换节点不再对信息进行流量控制和差错控

3、制，从而极大地提高了网络的传输处理能力；可满足多业务需求，传输效率高，保证服务质量，有流量控制。2、网络安全及防火墙技术6、 网络信息系统不安全的原因是什么？技术原因：（1）自身缺陷；系统缺陷广泛存在；通用的商用计算机系统存在许多安全性问题；专用的安全计算机系统中也存在大量安全性问题；人们的认知能力和实践能力的局限性。一些数据也证明了部分旧的操作系统存在缺陷。（2）网络的开放性；业务基于公开的协议；远程访问使得各种攻击无需到现场就能得手；连接是基于主机上的社团彼此信任的原则。（3）黑客及有害程序的攻击。7、 如何提高网络信息系统的安全性？（1）基本的预防保护：用户隔离、身份认证、访问控制、数据

4、加密、动态防火墙等技术（2）实时的动态检测：设备日志、动态防火墙以及专用入侵检测等技术（3）有效的攻击响应：告警等自动响应以及策略更改、黑名单等手动响应（4）核心-安全策略：研究造成信息丢失、系统损坏的各种可能；提出对网络资源与系统保护方法的过程。 3、下一代网络技术8、 以软交换为核心的NGN的分层的体系结构是怎样的？ 9、 软交换与传统交换的主要区别是什么？“软交换机体现的是通过媒体控制协议MGCP/H248技术来实现呼叫控制与媒体传输相分离的思想。以软交换为核心的NGN基于IP网络，实行业务、控制、承载以及接入分离和开放的架构。软交换是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能的实体，但传统的

5、“呼叫控制”功能是和业务结合在一起的，不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，而软交换是与业务无关的，这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。10、 软交换与IMS的技术区别是什么？ 1)在软交换控制与承载分离的基础上，IMS更进一步地实现了呼叫控制层和业务控制层的分离。2)IMS起源于移动通信网络的应用，因此充分考虑了对移动性的支持，并增加了外置数据库归属用户服务器（HSS），用于用户鉴权和保护用户业务触发规则；3)IMS全部采用会话初始协议(SIP)作为呼叫控制和业务控制的信令，而在软交换中，SIP只是可用于呼叫控制的多种协议的一种，更多地使用媒体网关控制协议(MGCP)和H.

6、248协议。总体来讲，软交换网络体系基于主从控制的特点，使得其与具体的接入手段关系密切，而IMS体系由于终端与核心侧采用基于IP承载的SIP协议，IP技术与承载媒体无关的特性使得IMS体系可以支持各类接入方式，从而使得IMS的应用范围从最初始的移动网逐步扩大到固定领域。此外，由于IMS体系架构可以支持移动性管理并且具有一定的服务质量（QoS）保障机制因此IMS技术相比于软交换的优势还体现在宽带用户的漫游管理和QoS保障方面。4、软件定义网络（SDN）技术11、 软件定义网络（SDN）的体系架构是怎样的? 12、 软件定义网络（SDN）的技术特征是什么？5、应急通信13、 什么是应急通信？请列出

7、5种应急通信的方式5种：卫星通信。集群通信。短波通信。宽带无线通信。公网移动通信。微波通信。补充：1、 卫星通信。震灾发生后，由于宝兴等县道路阻断，大型应急通信装备难以及时赴援，这时小型、便携装备，特别是具有覆盖面大、频带宽、机动灵活、不受地理条件限制等特点的卫星通信终端，就是灾区最适用的应急通信手段。卫星通信是一种特殊的微波通信，利用人造地球卫星做中继站转发无线电信号，实现多个地球站之间的通信。随着卫星通信技术不断发展，卫星通信的用户终端逐步趋向小型化，能够提供语言、图像、文字和数据等多媒体通信。除了使用卫星移动业务的个人卫星电话终端以外，应急通信队伍还装备有中低速率的IDR卫星站、宽带VS

8、AT便携卫星小站等多种卫星固定业务地球站，也是灾害救援前期常用的卫星通信手段，其中IDR一般作为通信传输中继设备使用，而宽带VSAT小站则能够提供救援现场带宽要求较高的图像、话音、高速数据等综合业务。随着地面道路的恢复，装载卫星通信设备的应急车辆可以抵近救灾现场提供更高容量的通信支撑，目前应急通信机动队伍均配备了Ku频段静中通、动中通等大中型车载卫星通信系统，能够满足现场多个应急指挥机构的多媒体业务通信需求。2、 集群通信。在救援现场，各应急指挥机构的工作会使用数字集群通信系统，这是用于指挥调度的专用移动通信系统，是现场应急通信保障能力的重要手段之一。数字集群系统支持的基本集群业务有单呼、组呼

9、、广播呼叫、紧急呼叫等，集群补充型业务有用户优先级定义、用户强插、调度台强插等，目前在用系统具有支持短信、数据传送及视频等多种业务应用，并支持呼叫处理、移动性管理、鉴权认证、虚拟专网、加密、故障弱化及直通工作等功能，极大地便利指挥人员并适应指挥调度工作要求。目前应急通信保障队伍配备的应急指挥车辆上都有数字集群通信系统。3、 短波通信。短波通信是无线电通信的一种，发射电波可经电离层的反射到达接收设备，因此通信距离较远，是应急通信的重要手段之一，并且由于短波是唯一不受地面网络枢纽和有源中继体制约的远程通信手段，具有极高的抗毁能力和自主通信能力，因此一般都将其视作应急通信保障的最后手段，广泛应用于电

10、报、电话、低速传真通信和广播等方面。目前应急通信保障队伍配备的短波电台可提供单边带话或等幅报等通信能力。4、 宽带无线通信。随着IP应用的逐步普及，基于宽带无线网络技术的应急通信装备已经部署到各保障队伍。目前所配主要是用于现场IP接入的WLAN，和具有自组织、自管理、自愈、灵活的障碍物绕行通信能力，环境适应性和抗毁能力强的MESH系统，可与3G移动通信等技术相结合，组成一个含有多跳无线链路的无线网状网络，提供应急现场IP网络及语音服务，或近端接入点与远点接入点的双向视音频通信。5、 公网移动通信。公众移动通信是包括应急指挥在内所有现场人员最易用和熟悉的通信方式，如果道路条件许可，利用目前应急通

11、信保障队伍所配备拥有卫星传输通道的移动2G/3G基站车，能够解决应急现场一定范围内的公众移动通信需求，还可以针对不同等级用户实行现场的优先级差别接入。6、 微波通信。微波通信是一种无线通信方式，依靠电磁波（无线电波）在空间的传播来传递消息。微波通信系统分为：PDH数字微波系统、SDH数字微波系统、扩频数字微波系统。当现场微波站与事先架设且预留电路的微波站之间的通信距离和视距传输允许时，或者移动应急平台与属地应急平台之间在点对点微波通信范围内时，可以采用微波通信方式。现场应急通信容量要求不高时，适宜使用小微波系统。可以采用点对点扩频数字微波系统实现移动应急平台与属地应急平台的通信。少数情况下现场

12、应急平台之间点对点通信可以采用数字微波作为可选手段。14、 为什么说自组织网络特点最具备支持应急通信组网的能力？自组织应急通信系统则不依赖现有的卫星和公用电信网等设施，目标是在多个支持自组织应急通信的小型设备（如手机、传感器节点、车载电话等）之间快速建立临时的通信网络，保障应急事件影响区域内的各设备之间的信息畅通。自组织应急通信系统覆盖面积较小、部署和建设成本低，适用于突发的、较小范围的应急通信场合。自组织应急通信网络支持的业务包括实时话音、数据、图像和实时视频业务的传输，业务模式采用对等方式。在自组织网络内部，移动设备可以与周围的移动设备通信，不依赖于任何基础设施，并且能够识别周围环境，探测

13、到周围移动设备的存在并获得有用的信息，从而有助于人们在应急临时环境下的协作和信息共享。同时，自组织网络还可以利用网关节点与传统应急通信系统或传统网络（如互联网）连通，实现更广范围的应急通信与救援。支持应急通信的自组织网络的特点(1)网络快速部署由于自然灾害等突发事件的破坏性和不确定性，支持应急通信的自组织网络部署时间直接影响救助效果和损失程度。因此，网络快速部署是支持应急通信的自组织网络的最大特点。(2)网络结构单元化网络中每个单元都自成完整的子网络，结构的单元化便于网络单元的移动和根据应急通信场景具体布设，网络大小可调，方便扩展。网络根据不同应急场景，将网络布设为环状、线状和随机分布等情况。

14、(3)可扩展性在灾害救助过程中，通信节点不可避免地要移动，为保证通信的及时性，要求自组织应急通信网络具有一定的扩展性，方便节点快速加入和离开网络。同时，可根据灾害的种类和破坏程度，扩充或调整网络，扩大灾害现场应急通信网络覆盖范围，增加通信能力。(4)网络生存能力强支持应急通信的自组织网络要求具有较高的网络生存能力。所谓网络生存能力是指在任意时刻网络中任意两个节点之间都可以进行通信；在连接中断之前节点之间能够传输一定数量的数据（在满足一定时延要求的前提下）。(5)具备组播能力，支持多媒体通信为提高应急通信现场指挥效率和速度，要求自组织网络具备组播能力，方便信息的快速传达。同时，为方便指挥人员可以

15、看到现场，召开视频会议，直接对灾害现场作出判断，在最短时间内做出正确的应急处理，一般需要传输包括数据、图像、声音等在内的多种数据信息。为此，需要用于应急通信的自组织网络具备多媒体通信能力6、嵌入式系统15、 什么是实时嵌入式系统？实时系统（Real-time system,RTS）的正确性不仅依赖系统计算的逻辑结果，还依赖于产生这个结果的时间。实时系统能够在指定或者确定的时间内完成系统功能和外部或内部、同步或异步时间做出响应的系统。因此实时系统应该在事先定义的时间范围内识别和处理离散事件的能力；系统能够处理和储存控制系统所需要的大量数据。16、 RTOS和GPOS有何不同？² 实时性

16、。大多数嵌入式系统工作在实时性要求很高的环境中，对外部事件的响应，包括数据的获取、处理和数据的输出都必须在deadline规定的时间内完成。这就要求实时嵌入操作系统必须将实时性作为一个重要指标。² 小型化、可裁剪。嵌入式系统所能提供的资源有限，所以实时嵌入式操作系统必须做得小巧，以满足嵌入式系统的硬件限制，同时必须能够很据应用的要求进行裁剪，去除多余的部分，或者简化相应的模块。² 强稳定性。与桌面系统不同，大多数嵌入式系统一旦开始运行就不需要人过多的干预。在这样条件下，要求作为系统资源总管的操作系统具有较高的稳定性。² 固化代码。在嵌入式系统中，操作系统与应用软件

17、代码通常被固化在嵌入式系统的ROM中。目前辅助存储器（如磁盘）在嵌入式系统中很少使用，因此，实时嵌入式操作系统的文件管理功能应该能够很容易裁剪，取而代之的是各种内存文件系统。² 弱交互性。除消费类电子设备以外，大多数嵌入式系统的工作过程不需要人的干预。因此多数实时嵌入式操作系统所提供用户操作接口相对简单，主要通过系统调用命令向用户程序提供服务。² 专业化强。每一种实时嵌入式操作系统通常面向特定类型或几种相近类型应用。某些操作系统会根据不同的应用对象采用不同的模块搭配。有些操作系统甚至是自行研制的内部产品。17、 强（Hard）实时和弱（Soft）实时有何不同？强实时任务（H

18、ard Real-Time Task）：在计算机实时系统中，通常是指那些必须在规定的时间内完成的任务，不允许它的任何任务实例超时。若有任务实例未在截止期限内完成，则会对系统造成不可估量的损失。强实时系统有一个刚性的、不可改变的时间限制，它不允许任何超出时限的错误。超时错误会带来损害甚至导致系统失败、或者导致系统不能实现它的预期目标。弱实时系统的时限是一个柔性灵活的，它可以容忍偶然的超时错误。失败造成的后果并不严重，例如在网络中仅仅是轻微地降低了系统的吞吐量。强实时与弱实时之间最关键的差别在于，弱实时只能提供统计意义上的实时。例如，有的应用要求系统在95%的情况下都会确保在规定的时间内完成某个动

19、作，而不一定要求100%。7、宽带接入技术18、 什么是宽带接入？宽带接入，是一种接入速率较高的接入方式，一般当接入速率大于2Mbit/s时称为宽带接入。19、 ADSL和VDSL的技术特点是什么？ADSL的技术特点：（1）两个方向的速率不对称，上行速率为：16-640kbit/s，下行速率为：1.5-8Mbit/s；（2）使用一个线对；（3）模拟话机可在新的数字环路上使用；（4）分离器的作用：分离数据业务，使原有模拟中断继续使用；（5）在原来电话线路只承载语音的0-4khz频率上，开辟了26-1100khz的数据传输频段，数据传输频段又分为上行和下行两个传输通道。VDSL的技术特点：（1）两

20、个方向的速率不对称；上行速率：1.5-6.0Mbit/s下行速率：13-52Mbit/s；（2）数据传输速率高，距离较短；（3）ONU(光纤网络单元)到用户端的接入方案；（4）实现技术有多种，“乒乓DMT”技术，频分复用CAP技术；（5）其可行性与光纤的实用化和ATM的普及程度有关。20、 无线接入技术主要有哪些？其技术特点和应用特点是什么？无线接入技术主要有：WiFi，WiMAX。（1）WiFi是无线保真的缩写。技术特点是：使用的标准协议为802.11。应用特点是：高速无线技术；覆盖范围为100m（LAN）。（2）WiMAX为全球微波接入互操作性。技术特点是：使用的标准协议是802.16协议

21、。应用特点是：应用频段包括1066GHz频段、11GHz的许可频段和11GH的免许可频段；调制方式灵活，802.16标准定义了三种物理实现方式：单载波、OFDM、OFDMA；QoS机制完善,802.16标准在MAC层定义了较为完整的QoS机制。8、网格计算21、 什么是网格计算？其特点是什么?定义:网格计算是动态多机构虚拟组织中的一个协调的共享资源和解决问题的过程(伊恩.福斯特Ian Foster定义)。 网格必须满足三个条件： 在非集中控制的环境下协同使用资源； 使用标准的、开放的、通用的协议（标准化）； 提供非凡的服务。 特点： 应用成本低； 共享性和协同性； 网格资源的分布性； 异构性；

22、 自治性； 动态性； 扩展性； 标准化：GGF(Global Grid Forum)22、 网格计算与虚拟计算和云计算有何不同？网格计算重在资源共享，强调转移工作量到远程的可用计算资源上。云计算则强调专有，任何人都可以获取自己的专有资源。网格计算侧重并行的集中性计算需求，并且难以自动扩展。云计算侧重事务性应用，大量的单独请求，可以实现自动或半自动的扩展。 网格构建是尽可能地聚合网络上的各种分布资源，来支持挑战性的应用或者完成某一个特定的任务需要。它使用网格软件，将庞大的项目分解为相互独立的、不太相关的若干子任务，然后交由各个计算节点进行计算。云计算一般来说都是为了通用应用而设计的，云计算的资源

23、相对集中，以Internet的形式提供底层资源的获得和使用。 对待异构理念不同。网格计算屏蔽异构系统使用了中间件，力图使用户面向同样的环境，把困难留在中间件，让中间件完成任务。实现跨组织、跨信任域、跨平台的复杂异构环境中的资源共享和协同解决问题。而云计算，是不同的服务采用不同的方法对待异构型，一般用镜像执行，或者提供服务的机制来解决异构性的问题。 总体来说：云计算是并行计算、分布式计算、网格计算的发展，能够提供自定义的、可靠的、最大化资源利用的服务，是一种崭新的分布式计算模式。网格计算是利用互联网上计算机闲置的计算资源进行计算，而云计算是利用互联网中的计算系统，支持互联网上多种应用的系统。网格

24、计算作为一种面向特殊应用的解决方案将会在某些领域继续存在，而云计算作为一场IT变革，则会对整个lT产业和人类社会产生深刻的影响。9、大数据23、 大数据的主要特征是什么?大量化(Volume)、多样化(Variety)、快速化(Velocity)、价值化（Value）。24、 大数据的主要计算模式和典型系统有哪些？25、 大数据主要涉及哪些方面的技术？隐私管理关键技术10、无线传感网与物联网26、 物联网体系架构、各功能层的主要功能是什么？27、 物联网与互联网有何不同？答案1： 1.终端的多样化。2.感知的自动化。物联网在各种物体上植入微型感应芯片，这样，任何物品都可以变得“有感受、有知觉”

25、。物联网主要是依靠一种名为RFID （射频识别）的技术来实现的。 3.智能化。物联网通过感应芯片和RFID时时刻刻地获取人和物体的最新特征、位置、状态等信息，这些信息将使网络变得更加“博闻广识”。更为重要的是，利用这些信息，人们可以开发出更高级的软件系统，使网络能变得和人一样“聪明睿智”，不仅可以眼观六路、耳听八方，还会思考、联想。 答案2： 其一，物联网的覆盖范围要远大于互联网络。互联网和物联网可以从他们的主要作用来区别两者的不同之处，互联网的产生是为了人通过网络交换信息，其服务的主体是人。而物联网是为物而生，主要为了管理物，让物自主的交换信息，间接服务于人类。 物联网比互联网技术更复杂、产

26、业辐射面更宽、应用范围更广，对经济社会发展的带动力和影响力更强。但是没有互联网作为物联网的基础，那么物联网将只是一个概念而已。互联网着重信息的互联互通和共享，解决的是人与人的信息沟通问题。这样就为物联网关于通过人与人、人与物、物与物的相联，解决的是信息化的智能管理和决策控制问题而提供前期的沟通渠道。 特别是物联网通过IPV6技术赋予任何电子产品一个固定IP，并接入网络，真正意义上将把智慧城市及智能家居等概念逐一变成现实； 其二，互联网用户通过端系统的服务器、台式机、笔记本和移动终端访问互联网资源，发送或接收电子邮件;阅读新闻;写博客或读博客;通过网络电话通信;在网上买卖股票，定机票、酒店。而物联网中的传感器结点需要通过无线传感器网络的汇聚结点接入互联网;RFID芯片通过读写器与控制主机连接，再通过控制结点的主机接入互联网。因此，由于互联网与物联网的应用系统不同，所以接入方式也不同。物联网应用系统将根据需要选择无线传感器网络或RFID应用系统接入互联网。互联网需要人自己来操作才能得到相应的资料，而物联网数据是由传感器或者是RFID读写器自动读出的。 这个环节中，物联网更多要依靠无线传输来达到一个联网目的，3G、4G都将是其理想的网络类型。 其三，物联网涉及的技术范围更广。物联网运用的技术主要包括无线技术、互联网、智能芯片技术、软件技术，几乎涵盖了信