现代通信技术整理

welcome现代通信习题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，使与之相连的用信网是能够在多个用户间相互传递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。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welcome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。现代通信网的发展过程，大体可分为以下四个阶段。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。第一阶段的主要技术特征是信息开始以电磁信号的形式实现welcome20世纪50~70年代，主要技术特征是自动交换、数字传输体系、卫星通信等共同作网。20世纪70~80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。现代通信网发展的趋势主要体现在五个方面。4．网络接入无线化5．网络传输分组化(IP化)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，通信网能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welcome第一级为大区中心，也称为省间中心局，是汇接一个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。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。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二、传输系统传系统。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。welcome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。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。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。网中节点的增删和位置变动比较容易，变动时不必停止整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。A电路交换。welcome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”C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。DATM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。 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。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。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welcome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 (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。welcomeRCC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。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通过该输出链路到达目的节点的时间或距离的估计值。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，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。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、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。welcome (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；而也并不能完全避免拥塞现象的发生，如当通信网由于信息量各路由分布不均匀或由于某些故于总流量的控制，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。文流量控制三、网段级流量控制法：许可证法、分组丢弃法和阻塞分组法。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。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welcome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、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。话通信网构成的主要部分，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。式，因而形成了不同的电话通信网形式和等级。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 (3)按通信服务对象分：可分为公用电话通信网、保密电话通信网和军用电话通信网 (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。welcome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、汇接局和端局与固定电话通信相比，移动电话通信主要有以下几个特点。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。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递另外，由于蜂窝网的特殊结构，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welcome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。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。 (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 (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。，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。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。移动电话通信网络结构可分为以下四种：一、单基站小容量移动电话通信网结构三、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welcome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：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，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，本地业务量和果仅限于混合组网方式、势必造成不必要的混乱与浪费。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，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。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welcome26.什么叫数据通信？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传输、交换信息的手段。与电话通信相比，数据通信有如下特点 (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。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)、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。welcome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、网络管理中心管理和网络状态显示等。六、传输线路传输线路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。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。welcome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。任何两个交换中高效电路。一级交换中心可设置本地和中转合一的分组交换机(PTLS)。心设置本地和中转合一的分组交换机。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。31．DDN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 (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welcome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 (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。 挥设备的最大效能。一、计算机面向终端阶段世纪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。ARPANET的研究及实用成果对促进计算机及其组网技术的发展起到了积极的作用，为后来蓬勃发展的Internet奠welcome三、计算机网及体系结构形成阶段在20世纪70年代的中期，随着科学技术的不断发展与进步，国际上各种以计算机为此，各个计算机生产商纷纷发展自己的计算机网络系统与设备，这种计算机网络的无序发展状况给网络的互连与互通带来了很大的麻烦。为使计算机网络发展由无序走向有序，国际标准化组织(InternationalStandardsOrganzation，ISO)在推动开放系统互连参考模型与网络协议的研究方面做了卓有成效的工作，对计算机通信网体系的形成与发展起了重要的作用，但同时也面临着TCP/IP的严峻挑战。四、高速网络技术阶段从20世纪80年代开始，计算机通信网开始进入其发展的第四阶段。在第四阶段的计算机通信网主要标志大体可归纳为：网络传输介质的光纤化；多媒体网络及其宽带综合业务数字网的开发与应用；网络管理的科学化和智能网络的发展；比计算机通信网更高级的分布现了高速以太网、光纤分布式数I处理信息创造了良好的环境。一、数据快速传送数据的快速传送是计算机通信网的基本功能。计算机通信网通过这一基本功能实现了计现对地理位置分散的计算机进行集中管理和控制。二、资源的共享welcome整个计算机系统的数据处理能力，有效的降低了信息的平均处理费用。三、可靠性高计算机通信网可靠性提高体现在网中计算机彼此互为备用，因此，网中一台计算机出现故障时，可以将其任务交由其它计算机去完成，不会出现单机在无后备的情况下出现故障而的状况。四、均衡负载，相互协作计算机通信网的均衡负载相互协作是指当网中某台计算机负担过重时，可以将部分任务的均衡，有效地避免计算机通信网中计算机工作忙闲不均的现象，提高每台计算机的可用性。五、分布式处理方式对于较大型的综合性问题，当一台计算机不能完成处理任务时，可将问题按一定的算法化整为零，并将其任务交给不同的计算机分工协作完成，达到均衡地使用网络资源进行分布六、机动灵活的工作环境七、方便用户，易于扩充随着各种网络软件的日益丰富和完善，用户可以通过终端设备各种有用的信息和良好的网络服务，可以把整个网络看作是自己的系统，当需要扩充网络的规模时，只要把新的设备挂在原网络上即可实现扩充八、性能价格比好welcome网络设计者可以全面的规划，根据系统总的要求和各站点的实际情况确定各工作站点的具体配置，达到用最少的投资获得最佳效果的目的。一、计算机通信网的组成计算机通信网的组成包括：用户资源子网、通信子网和相适应的通信协议。用户资源子网是由若干计算机和终端设备、I/O接口、各种软件资源和数据库等构成，负责全网数据处理业务，向网上用户提供各种网络资源和网络服务。通信子网是由一些专用的通信处理机和连接这些结点的通信链路所组成，它承担全网的数据传输、转接、加工和变换等通信信息处理功能。协议即通信的双方事先约定好的和必须遵守的规则。在计算机通信网中工作的计算机由于生产的厂家、生产的时间、操作的功能等可能会有较大的差异，要进行顺利的连通工作，必须用各个用户都能接受的条件即协议来约束。常见的分类主要有以下几种分类方法：1．按网络的拓扑结构进行分类拓扑结构是指构成网络的结构形式。按网络的拓扑结构可分为星型、树型、环型、总线型等。2．按网络的覆盖范围进行分类网络的覆盖范围指能够进行正常通信的区域。按此标准，计算机通信网络一般可分为广welcome域网、城域网和局域网等网络形式。计算机通信网的服务对象可分为公用和专用两种。面临的威胁有哪些？应如何应对？在实际应用中，尽管对计算机通信网的通信过程采取了各方面的安全控制，但计算机通信网还存在诸多安全方面的威胁，必须引起我们的高度重视。通信的过程中，第三者可能会通过不正常的手段偷听到甲乙双方的通信内容，利用了本来不是发给它的信息，使信息产生泄露。通信双方不能肯定对方是否是自己想与之通信的对象，以至“相互猜疑”，造成信息传非法用户通过获得网络服务，使不准确、不必要的信息传向对方。攻击者更改网络中传输的报文，以达到某些特殊的目的。5．恶意攻击恶意攻击包括计算机病毒传播、通过向网络注入破坏性病毒实施攻击。主动攻击是攻击信息传输的真实性、数据完整性和系统服务的可用性，即通过修改、销welcome毁、替代或伪造网络上传输的数据，以欺骗接收方，并做出对攻击者自身有利的操作。它具有下列特点：帧中继技术继承了X.25分组交换统计复用的特点，通过在一条物理链路上复用多条虚电路，在用户间动态地按需分配带宽资源，提高了网络资源利用率。帧中继技术大大简化了X.25通信协议，网络在信息处理上只检错、不纠错，发现出错帧就予以丢弃，将端到端的流量控制交给用户终端来完成，减轻了网络交换机的处理负担，降低了用户信息的端到端传输时延，提高了传输速率及数据吞吐量。3．费用低廉帧中继技术为用户提供了一种优惠的计费政策，即按照承诺的信息速率(CIR)来收