现代通信网络-习题

1、What is the definition of spectral efficiency. List its math format and give out a real world example. As suppose below: WCDMA: 5MHzTD-SCDMA:1.25MHz什么是频谱效率的定义，按如下举例列出数学公式。是指在数据通信系统中的带宽限制下，可以传送的资料总量。在有限的波频谱下，物理层通信协议可以达到的使用效率。计算公式 bitrate=2*带宽*log2(2) PS，这里是log2(2)，如果直接log2应是10的对数计算，也就是log10(2)WCDMA b

2、itrate=2*5M*log2(2)=10M bpsTD-SCDMA bitrate=2*1.25M*log2(2)=2.5M bps基于LTE：FDD和TDD各自的特点【优/缺点】，你个人认为未来哪一个更具有发展潜力？FDD优缺点 采用包交换等技术，可突破二代发展的瓶颈，实现高速数据业务，并可提高频谱利用率，增加系统容量。但FDD必须采用成对的频率，即在每2x5MHz的带宽内提供第三代业务。该方式在支持对称业务时，能充分利用上下行的频谱，但在非对称的分组交换(互联网)工作时，频谱利用率则大大降低TDD优缺点 频谱利用率高，对功控要求低，采用了智能天线和联合测试引入了空中分级，避免了呼吸效应

3、不同业务对覆盖区域的大小影响较小,易于网络规划缺点同步要求高，同步的准确程度影响整个系统是否正常工作，码资源受限，干扰问题上下行、本小区、邻近小区都可能存在干扰。移动速度慢。鉴于全球商用范围来看，未来的发展中是FDD模式更具有发展潜力；但就我国国情来看，未来TDD模式更具发展潜力 PS,因为是我国自主的标准，从牌照发放顺序可以看出国家支持力度LTE Scheduling: is done in the base station (eNodeB). The downlink control channel PDCCH informs the users about their allocated

4、 time/frequency resources and the transmission formats to use. The scheduler evaluates different types of information, e.g. Quality of Service parameters, measurements from the UE, UE capabilities, buffer status. 请解释其工作原理。PDCCH中承载的是DCI（Downlink Control Information），包含一个或多个UE上的资源分配和其他的控制信息，UE需要首先解调PD

5、CCH中的DCI，然后才能够在相应的资源位置上解调属于UE自己的PDSCHLTE中PDCCH在一个子帧内占用的符号个数，是由PCFICH中定义的CFI所确定的。UE通过主，辅同步信道，确定了小区的物理ID PCI，通过读取PBCH，确定了PHICH占用的资源分布，系统的天线端口等内容。UE就可以进一步读取PCFICH，了解PDCCH等控制信道所占用的符号数目。在PDCCH所占用的符号中，除了PDCCH，还包含有PCFICH，PHICH，RS等内容。信噪比(db)：SNRdb=10 log10 (signal/noise)香农定律：C=B log2(1+SNR)Assume that SNR(d

6、B) = 36 andthe channel bandwidth is 2 MHz. Ask：theoretical channel capacity？信噪比指一个电子设备或者电子系统中信号与噪声的比例。这里面的信号指的是来自设备外部需要通过这台设备进行处理的电子信号，噪声是指经过该设备后产生的原信号中并不存在的无规则的额外信号并且该种信号并不随原信号的变化而变化C=2M*log2(1+36)C=2M*5.209C=10.418M在MPEG-4协议中，是如何描述场景组和 Composition of Scenes ？基本码流包括音视频和场景描述的编码流表示，每个基本码流只包含一种数据类型，并通

7、过各自的解码器解码。系统流则指定了根据编码视听信息和相关场景描述信息产生交互方式的方法，并描述其交互通信系统。MPEG4技术的标准是对运动图像中的内容进行编码，其具体的编码对象就是图像中的音频和视频，术语称为“AV对象”而连续的AV对象组合在一起又可以形成AV场景MPEG4标准就是围绕着AV对象的编码、存储、传输和组合而制定的为什么可以对原始视频和音频信息进行压缩编码？主要有哪些压缩编码方法？视频信号数字化后数据带宽很高，通常在20MB/秒以上，因此计算机很难对之进行保存和处理。采用压缩技术通常数据带宽降到1-10MB/秒，这样就可以将视频信号保存在计算机中并作相应的处理。MJPEG（Moti

8、on JPEG）压缩技术，主要是基于静态视频压缩发展起来的技术，它的主要特点是基本不考虑视频流中不同帧之间的变化，只单独对某一帧进行压缩MPEG-1标准主要针对SIF标准分辨率的图像进行压缩MPEG-2 在MPEG-1基础上进行了扩充和提升，和MPEG-1向下兼容，主要针对存储媒体、数字电视、高清晰等应用领域MPEG-4视频压缩算法相对于MPEG-1/2在低比特率压缩上有着显著提在电视信号频谱结构中，为什么图像信号采用残留边带调幅，而伴音信号使用调频方法？视频信号使用调幅占用的代客要小很多，同时为了提高效率并进一步压缩带宽，而采用残留边带调幅，伴音信号使用调频方式所占用的带宽是可以接受的。在M

9、PEG-2中，专门定义了4个PSI（Program Specific Information），请问：在单路TS节目复用过程中，PSI和PID是如何加入的？在MPEG-2中，专门定义了4个PSI（Program Specific Information）包括： 节目关联表 PAT (Program Association Table)， 条件访问表 CAT (Conditional Access Table)， 节目映射表 PMT (Program Map Table)， 网络信息表 NIT (Network Information Table)，这些PSI包含了进行多路解调和显示节目的必要的

10、和足够的信息，其作用是自动设置和引导【接收机】进行解码；PSI信息在复用时通过复用器插入到TS流中，并用特定的包标识符PID（Packet Identifier）进行标识PSI的数据包必须周期性的出现在传输流中，PSI数据的完整性十分重要，因此在每个PSI段中均需要加校验码。试比较同步时分复用与统计时分复用信号的不同点？同步时分复用：一个帧的若干时隙，按顺序编号，标号相同的成为一个子信道，传递同一路话路信息，速率恒定。固定分配带宽，对传递的信号无差别控制，并且不做任何处理，其流量控制基于呼叫延时制。统计时分复用：是一种根据用户实际需要动态分配线路资源的时分复用方法。只有当用户有数据要传输时才给

11、他分配线路资源，当用户暂停发送数据时，不给他分配线路资源，线路的传输能力可以被其他用户使用。采用统计时分复用时，每个用户的数据传输速率可以高于平均速率，最高可达到线路总的传输能力。因此最大不同点就是同步是固定配置，速率恒定；统计是动态配置，速率浮动。解释：在CS 交换机中，为什么要采用多级Switch Fabric做为核心交换矩阵？因为Switch Fabric是利用新一代开关器件结合交叉分组技术实现的一种交叉开关网络,系统中多个点到点的通信链路被组织在一起,最终能够实现所有芯片或模块间的任意互连和并发传输,系统带宽从而成倍的增加。In Switching Fabric技术中，有Time Di

12、vision和Space Division之分，请问在IP Router （路由器）中，你更愿意使用哪一个作为交换矩阵？其中Space Division技术更适用于路由器请列出：传统交换网络（CS）与软交换（Softswitch）主要不同点？1、业务承载方式不同 传统交换网络中采用电路交换网 软交换网络采用分组交换网2、体系、结构以及交换机功能不同 软交换的主要设计思想为“两个分离”即：业务控制与呼叫控制相分离，控制与承载相分离 在传统的交换网络中业务控制、呼叫控制与承载都由程控交换机实现。3、业务提供方式不同 传统交换网络中只有运营商和用户，实用简单的语音和数据业务 软交换网络中实用分层的网

13、络结果，可以提供开放的接口，便于第三方（业务提供商）提供丰富的内容。选做：（可在网络上搜索）在CS网络中的信令系统中，什么是带内（in band）信号，什么是带外信号（out band）？带内是指控制信息与传输信息共用1个信道，带外是指控制信息使用独立信道麻省理工学院的David Clark 是众多RFC的设计者。在论及TCP/IP标准的形成及效用时，曾说：“We reject kings, presidents and voting. We believe in rough consensus and running code”, 作为学习软件开发的学生，你如何评价他的这一观点？大意是 我们

14、拒绝国王、总统以及选票，只相信达成共识的和良好运行的代码这个观点其实是 国际互联网工程任务组(The Internet Engineering Task Force,简称 IETF)的运行原则，讲求民主平等。英雄不问出处，只要你的想法和标准得到大多数人认可，并有良好运行的代码支持，那么你就可能成为互联网的新标准。同样放置到软开领域，也就是说你的创新只要得到大多数人认可并有良好运行的代码支持。那么就有可能成为软开领域的新标准回答下列问题：子网掩码：255.255.255.0 代表什么意思？一个网络的子网掩码为255.255.255.248，问该网能够连接多少个主机？若该网络为C类IP地址，它划分

15、了多少了多少子网？一个A类网络的子网掩码为255.255.0.255，他是否为一个有效的子网掩码？255.255.255.0 子网掩码代表1个C类网络的子网掩码，前3个255是网络位，后边0是主机位，理论上可以有2的8次方-2=254台主机255.255.255.248 转为2进制为 11111111.11111111.11111111.11111000 网络位全1，主机位0,3位，理论上可以有2的3次方-2=6台主机作为C类子网，则5个1说明2的5次方-2=30 预留了30个子网255.255.0.255作为A类网络的子网掩码，他是无效的。一个主机能否属于不同的AS（自治系统）？一个路由器呢

16、？具体分析这样做的优点，以及什么情况下会失败？可以属于不同的自治系统，主机配置双网、路由器起BGP的双进程。这样的优点允许一个AS向其他AS通告其内部的网络的可达性信息，或者是通过该AS可达的其他网络的路由信息。同时，AS也能够从另一个AS中了解这些信息针对后面2页的“子网划分举例”，请通过数学推导给出详细的说明？子网划分：举例例1：等长子网划分假设已分配C类网198.28.61.0，且已确定需要4个子网，每个子网最多25台机器推导方式 已知C类网IP地址 198.28.61.0 已确定需要4个子网，则子网数应该大于等于4，每台子网机器大于等于25C类网子网为 255.255.255.*格式，

17、最后位的情况1位个数x，0位个数y，则2的X次方-2>=4 2的Y次方-2>=25X>=3 Y>=5X+Y=8 则X=3 Y=5 子网个数 6 ip数30怎最后个位数是 11100000 换10进制为2的7次方+2的6次方+2的5次方=224则子网掩码 255.255.255.224则可用IP段 从初始ip198.28.61.0开始增算，32递增，注意避开全0全1地址198.28.61.1-29198.28.61.33-62198.28.61.65-94198.28.61.97-126198.28.61.129-158198.28.61.161-190选取4个段即可满足

18、要求。基于OSPF算法原理，分析OSPF为什么不会产生路由循环(环路)？路由环路，在维护路由表信息的时候，如果在拓扑发生改变后，网络收敛缓慢产生了不协调或者矛盾的路由选择条目，就会发生路由环路的问题，这种条件下，路由器对无法到达的网络路由不予理睬，导致用户的数据包不停在网络上循环发送，最终造成网络资源的严重浪费。OSPF算法的路由协议基于一个数学算法迪克斯特拉算法算法，OSPF通过路由器之间通告网络接口的状态来建立链路状态数据库，生成最短路径树，每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表。每次的最短路径都是以自身出发，因此是无环路由，不会产生路由环路。BGP设计最小AS源发间隔定时器和最小路

19、由通告间隔定时器的目的是什么？最小源发间隔定时器，是BGP的发言人连续发送其内部路由通告，一般间隔时间是15秒；最小路由通告间隔定时器，对等实体连续发送两个关于某一目的站的路由通告，一般时间间隔120秒；如何理解： SDN应用仅在同一个域内有效(某省网，某数据中心内部), 不同域之间仍通过IP网络公有协议(SOPF，BGP，IS-IS)互通. 请搜索网络找出答案目前SDN尚属于标准定义阶段，现阶段SDN标准尚不成熟，SDN在IPRAN上应用必然遵循由局部到全局的发展过程。当前在IPRAN接入层实现SDN，大幅减少网元数量，简化网络架构，提升网络服务能力；网络的汇聚核心侧采用传统的IP技术，网络

20、自由灵活。所以当前情况是SDN应用在局部(同一个域内)。请解释什么是TE-GW, 描述其基本原理？流量工程网关，MPLS TE 流量工程网关，是在路由器之间部署一种隧道路由，可以通过参数调整链路利用率等参数，提高带宽利用率，保证业务质量。请给出在多模光纤中，传输方式Step Index Fiber 与Graded or Gradient Index Fiber的主要区别？Graded or Gradient Index Fiber型的折射率以纤芯中心为最高，沿向包层徐徐降低。由于Step Index Fiber型光波在光纤中的反射前进过程中，产生各个光路径的时差，致使射出光

21、波失真，色激较大。其结果是传输带宽变窄，目前Step Index Fiber型应用较少。在网络中搜索论文“长途光缆骨干传输网光纤选型建议”，回答问题：我国长途骨干传输网中, 主要使用那种“单模光纤”，及技术指标？G.652光纤。1、衰减：ITU-T G.652建议规定光纤在1310nm窗口和1550nm窗口的衰减常数应分别小于0.5dB/km和0.4dB/km。1310窗口目前一般在0.30.4dB/km，典型值0.35dB/km；1550窗口目前一般在0.170.25dB/km，典型值0.20dB/km。2、色散：零色散波长的允许范围是13001324nm。在1550nm窗口的色散系数是正的

22、。在波长1550nm处，色散系数D的典型值是17ps/(nm·km)，最大值一般不超过20ps/(nm·km)。3、PMD：ITU-T 建议规定，G.652光纤的PMD系数小于0.5ps/(km)1/2，即400km光纤的PMD是10ps。但是，早期铺设的光纤由于受当时的工艺条件限制，PMD系数有可能较大。4、模场直径：1310nm处的模场直径是8.69.5m，最大偏差不能超过±10%。在1550nm处，ITU-T 建议没有规定模场直径，但一般大于0.3m。在Optical Network中，解释：什么是“Long-haul”光纤？而超长距离( Ultra Lon

23、g- haul) WDM 系统是现在设备厂家炒作最热的技术之一，解释其技术特性？“Long-haul”光纤, 光导纤维的损耗则要小得多比同轴电缆的功率损耗要小一亿倍，使其能传输的距离要远得多。波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术,称为波分复用。PDH只能实现点到点

24、连接，请问：这样存在那些问题或缺点？而SDH又可有什么网络结构的优点？（参考教课书，这次作业可和下次作业一起交）采用准同步数字系列（PDH）的系统，是在数字通信网的每个节点上都分别设置高精度的时钟，这些时钟的信号都具有统一的标准速率。尽管每个时钟的精度都很高，但总还是有一些微小的差别。为了保证通信的质量，要求这些时钟的差别不能超过规定的范围。因此，这种同步方式严格来说不是真正的同步，所以叫做“准同步”。PDH传输线路主要是点对点连接，缺乏网络拓扑的灵活性。网络的调度性差，很难实现良好的自愈功能。缺少统一的标准光接口，无法实现横向兼容。SDH（同步数字体系）是不同速度的数位信号的传输提供相应等级的信息结构，包括复用方法和映射方法，以及相关的同步方法