通信技术复习要点及答案.docx
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通信技术复习要点及答案
第一章
1、三网是指哪三网？
电信网络、有线电视网络和计算机网络。
2、计算机网络的定义和特点，组成部分？
定义：
把分布在不同地点且具有独立功能的多个计算机，通过通信设备和线路连接起来，在功能完善的网络软件运行环境下，以实现网络中资源共享为目标的系统。
网络的特点：
信息通过网络以比特和字节流-电子信号的方式流动-无人能看得见
以小的信息包传送
速度快
高度准确地传送到原定的目的地
组成部分：
计算机，联网硬件和软件
3、因特网发展历程经历了那三个阶段？
第一阶段是从单个网络ARPANET向互联网发展的过程。
第二阶段的特点是建成了三级结构的因特网。
第三阶段的特点是逐渐形成了多层次ISP结构的因特网。
4、因特网的接入级有哪些？
大致上可将因特网分为以下五个接入级
网络接入点NAP
国家主干网（主干ISP）
地区ISP
本地ISP
校园网、企业网或PC机上网用户
5、万维网是什么？
万维网：
WorldWideWeb
是因特网的一部分，是图形化的，用鼠标点击的，带超级链接的因特网界面
是一个资料空间，通过超文本传输协议（http）传送给使用者，而后者通过点击链接来获得资源。
第二章
1、计算机网络按照传输技术划分有那些，各自工作方式是什么？
按传输技术进行分类：
广播式网络：
仅有一条通信信道，由网络的所有机器共享。
广播系统可将分组或包发送到所有目标、子集或某一个机器。
点到点网络：
由一对对机器之间的多条连接构成，一般来讲，小的、地理上处于本地的网络采用广播方式，而大的网络则采用点到点方式。
2、计算机网路按照作用范围有那些分类？
按照通信介质有那些分类？
网络拓扑结构划分？
网络交换功能划分？
按网络的作用范围划分：
LAN、MAN、WAN、AN
按通信介质划分：
有线网、无线网
按网络拓扑结构划分：
星形结构、层次结构或树形结构、总线形结构、环形结构
按网络交换功能划分：
电路交换、报文交换、分组交换、混合交换
3、计算机网络的通信方式？
中央网络
互联网通信方式：
客户/服务器方式，对等方式
4、什么是通信子网？
子网通常在谈到广域网时才有意义，它指由网络经营者拥有的路由器和通信线路的集合；子网和主机构成了网络。
5、什么是存储转发？
当通过中间路由器把分组从一个路由器发往另一个路由器时，分组会完整地被每个中间路由器接收并存放起来。
当需要的输出线路空闲时，该分组就被转发出去。
6、什么是网络协议？
特点是什么？
协议是指通信双方必须遵循的、控制信息交换的规则的集合，是一套语义和语法规则，用来规定有关功能部件在通信过程中的操作，它定义了数据发送和接收工作中必经的过程。
协议规定了网络中使用的格式、定时方式、顺序和检错。
网络通信协议的特点是层次性,可靠性和有效性。
"分层"可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。
协议可靠性和有效性是正常和正确通信的保证，只有协议可靠和有效，才能实现系统内各种资源共享。
7、网络协议的三点组成是什么？
语法：
指数据与控制信息的结构或格式，确定通信时采用的数据格式，编码及信号电平等。
语义：
协议的语义是指对构成协议的协议元素的解释
同步：
事件的执行顺序
8、实体、对等体、接口、服务的概念？
实体（Entity）:
是通信时能发送和接收信息的任何软硬件设施；
对等体（peer）：
不同机器上构成相应层次的实体
接口（Interface）:
是指网络分层结构中各相邻层之间的通信接口。
9、网络体系结构？
协议栈？
层和协议的集合被称为网络体系结构。
某一系统所使用的协议列表，每层一个协议，合在一起被称为协议栈（protocolstack）。
10、分层的设计原则是什么？
按功能分层、归类，每层功能应明确、独立。
层与层的接口适合于标准化，其边界的信息流应尽可能少。
每一层只与相邻层有边界。
为满足各种通信服务需要，在一层内可形成若干子层。
11、面向连接和非面向连接的定义？
面向连接的服务：
以电话系统为模式。
用户要首先建立连接，使用连接，然后释放连接。
非面向连接服务：
以邮政系统为模式。
每个报文有完整的目的地址，并且每个报文都独立于其他的报文，有系统选定路线传递。
12、有证实和无证实服务？
有证实服务包括请求、指示、响应和证实4个原语。
而无证实服务则只有请求和指示2个原语。
13、OSI参考协议分层？
各层功能？
物理层：
利用传输介质为通信的网络节点之间建立、维护和释放物理连接，实现比特流的透明传输，进而为数据链路层提供数据传输服务。
数据链路层：
在物理层提供服务的基础上，在通信的实体间建立数据链路连接，传输以帧（frame）为单位的数据包，并采取差错控制和流量控制的方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。
网络层：
为分组交换网络上的不同主机提供通信服务，为以分组为单位的数据包通过通信子网选择适当的路由，并实现相应功能
传输层：
向用户提供端到端（end-to-end）的数据传输服务，应用进程之间的通路，实现为上层屏蔽低层的数据传输问题。
会话层：
负责维护通信中两个节点之间的会话连接的建立、维护和断开，以及数据的交换。
表示层：
用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式。
应用层：
为应用程序通过网络服务，它包含了各种用户使用的协议。
14、TCPIP协议分层？
各层基本功能？
互联网层：
主机可以把分组发往任何网络并使分组独立的传向目标。
IP协议即在此层。
传输层：
使源端和目标端主机上的对等实体可以进行对话。
TCP协议在此层。
应用层：
包含所有高层协议。
主机至网络层：
TCP／IP参考模型没有真正描述这一部分，只是指出主机必须使用某种协议与网络连接
15、什么是域名系统？
主要功能及类型？
DNS域名系统：
分级的、基于域的命名机制和分布式的数据库系统，用于映射域名与IP地址之间的对应关系，将输入地址变成相应的数字IP地址
主要功能及类型PPT上无
16、OSI和TCPIP的比较？
TCPIP的缺点？
出发点不同：
OSI-RM是作为国际标准而制定的,不得不兼顾各方,考虑各种情况,造成OSI-RM相对比较复杂,协议的数量和复杂性都远高于TCP/IP。
早期TCP/IP协议是为军用网ARPANET设计的体系结构,一开始就考虑了一些特殊要求,如可用性,残存性,安全性,网络互联性以及处理瞬间大信息量的能力等。
OSI模型有3个主要概念，服务、接口、协议，OSI模型使这3个概念之间的区别明确化,TCP／IP参考模型最初没有明确区分服务、接口和协议。
所以OSI协议比TCP/IP协议有更好的隐藏性，在技术发生比那话是能相对比较容易的替换
OSI参考模型产生在协议发明之前。
该模型没有偏向于任何特定的协议，非常通用。
但不利的是设计者在协议方面没有太多的经验，因此不知道该把哪些功能放到哪一层最好。
而TCP／IP却正好相反。
首先出现的是协议，模型实际上是对已有协议的描述。
不会出现协议不能匹配模型的情况，它们配合得很好。
唯一的问题是该模型不适合于任何其他协议栈。
明显的差别是层的数量：
OSI模型有7层，而TCP／IP模型只有4层
TCP/IP的缺点：
（1）该模型没有明显地区分服务、接口和协议的概念。
（2）TCP／IP模型完全不是通用的，不适合描述除TCP／IP模型之外的任何协议栈。
（3）主机网络层在分层协议中根本不是通常意义下的层。
它是一个接口，处于网络层和数据链路层之间。
（4）TCP／IP模型不区分（甚至不提及）物理层和数据链路层。
第三章
1、模拟和数字通信系统模型
2、基带传输与频带传输
在数据通信中，表示计算机中二进制比特序列的数字数据信号是典型的矩形脉冲信号。
人们把矩形脉冲信号的固有频带称作基本频带（简称为基带），这种矩形脉冲信号就叫做基带信号。
在数字信道上，计算机中的数据是以矩形脉冲信号直接传送的，这种传送方法称为基带传输
频带传输又称为调制传输，就是先将基带信号变换成便于在模拟信道中传输的、具有较高频率范围的信号（频带信号），再将这种频带信号在信道中传输。
3、通信系统的分类
按消息的物理特征分类
电报通信系统电话通信系统数据通信系统图像通信系统等
按调制方式分类
基带传输频带（调制）传输
基带传输是将未经调制的信号直接传送，如音频市内电话；数字传输中，局域网
频带传输是对各种信号调制后传输的总称
按信号特征分类
模拟通信系统数字通信系统
按传输媒介分类
按传输媒介，通信系统可分为有线（包括光纤）和无线两类
按信号复用方式分类为了提高信道利用率，使多个信号沿同一信道传输而互相不干扰
频分复用-模拟通信时分复用-数字通信码分复用
4、按照消息传送的方向与时间的关系划分？
单工传输--只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。
半双工传输--通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然也就不能同时接收）。
全双工传输--通信的双方可以同时发送和接收信息。
5、信道的划分？
信道是信号的传输媒质，它可分为有线信道与无线信道两类。
有线信道包括明线、对称电缆、同轴电缆及光缆等。
而无线信道有地波传播、短波电离层反射、超短波或微波视距中继、人造卫星中继以及各种散射信道等。
广义信道按照它包含的功能，可以划分为调制信道与编码信道。
6、多模和单模光纤？
多模光纤：
多条不同入射角光线在一条光纤中传输。
单模光纤：
直径只有一个光波长大小，直线传输。
7、传码率和传信率概念，计算方法
传码速率：
传码速率又称为调制速率、波特率，记作NBd，是指在数据通信系统中，每秒钟传输信号码元的个数，单位是波特（Baud）。
传信速率：
又称为比特率，记作Rb，是指在数据通信系统中，每秒钟传输二进制码元的个数，单位是比特/秒（bit/s,或kbit/s或Mbit/s）。
波特（Baud）和比特（bit）是两个不同的概念。
波特是码元传输的速率单位（每秒传多少个码元）。
码元传输速率也称为调制速率、波形速率或符号速率。
比特是信息量的单位。
信息的传输速率"比特/秒"与码元的传输速率"波特"在数量上有一定的关系。
若1个码元只携带1bit的信息量，则"比特/秒"和"波特"在数值上相等。
若1个码元携带nbit的信息量，则
NBaud的码元传输速率所对应的信息传输速率为N′nb/s
[例2-1]若信号码元持续时间为1×10-4秒，试问传送8电平信号，则传码速率和传信速率各是多少？
解：
由于T=1×10-4秒，所以传码速率NBd=1/T=10000波特
由于传送的信号是8电平，所以，M=8。
则传信速率Rb=NBdlog2M=30000bit/s。
8、信道带宽
信号带宽：
（bandwidth）是指信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。
模拟信道：
表示通信线路允许通过的信号频带范围就称为线路带宽（通频带）。
数字信道：
"带宽"是所能传送的"最高数据率"同义语，单位是"比特每秒"。
常用的带宽单位是
千比每秒，即kb/s（103b/s）
兆比每秒，即Mb/s（106b/s）
吉比每秒，即Gb/s（109b/s）
太比每秒，即Tb/s（1012b/s）
请注意：
在计算机界，数据量的表示
K=210,M=220,G=230,T=240。
时间轴上信号的宽度随速率的增大而变窄，对应的信号频率增加，则占用带宽也增加。
9、奈奎斯特定理和香浓定理
奈奎斯特（Nyquist）定理
理想低通信道的最高码元传输速率
N=2WBaud
W是理想低通信道的带宽，单位为赫（Hz）
在理想低通信道中，如果信道带宽WHz，则最高码元传输速率是每秒2W个码元。
每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2个码元。
Baud是波特，是码元传输速率的单位，1波特为每秒传送1个码元。
无噪声的情况下，在带宽为W的信道，其最大的数据传输速率C（信道容量）为
C=2Wlog2M
[例2-6]一个无噪声的话音带宽为4000Hz，采用8相调制解调器传送二进制信号，试问信道容量是多少？
香农（Shannon）定理
香农（Shannon）用信息论的理论推导出了带宽受限且有随机噪声干扰的信道的极限、无差错的信息传输速率。
信道的极限信息传输速率C（信道容量）可表达为
C=Wlog2（1+S/N）b/s
W为信道的带宽（以Hz为单位）；
S为信道内所传信号的平均功率；
N为信道内部的随机噪声功率。
S/N信噪比
很多情况下信噪比用分贝（dB）表示
信噪比（dB）=10log10S/N
信噪比30dB，则S/N=1000
[例]噪声信道（语音信道），当带宽为3500Hz，信噪比30dB，则最大数据传输速率？
解：
已知信噪比电平为30dB，则信噪功率比
S/N=1000
C=3500′log2（1+1000）=35kbit/s
数据率不会超过35kbit/s
最大数据传输速率35kb/s，这是在噪声信道中的传输速率极限
香农公式表明
若信道带宽W或信噪比S/N没有上限（当然实际信道不可能是这样的），则信道的极限信息传输速率C也就没有上限。
实际信道上能够达到的信息传输速率要比香农的极限传输速率低不少。
信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高。
只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输。
10、误码率和误信率
误信率：
在一定时间内接收到出错的比特数e1与总的传输比特数e2之比。
Pe＝（e1/e2）×100％
误码率：
在一定时间内接收出错的码元数b1与总的传输码元数b2之比
Pb＝（b1/b2）×100％
11、传输时延包括哪几部分？
1发送时延（传输时延）：
发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。
信道带宽：
数据在信道上的发送速率。
常称为数据在信道上的传输速率。
2传播时延：
电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。
信号传输速率（即发送速率）和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念。
3处理时延：
交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。
结点缓存队列中分组排队所经历的时延是处理时延中的重要组成部分。
处理时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。
有时可用排队时延作为处理时延。
总时延=发送时延+传播时延+处理时延
12、模拟数据在模拟信道上的传输
将基带信号的低频频谱搬移到载波频率上，使得所发送的频带信号的频谱匹配与频带信道的带通特性
通过调制技术还可以在一个信道内同时传送多个信源的消息。
已调信号的带宽比信道的总带宽小，可以将不同的消息搬移到互不重叠的频带上
最常用和最重要的模拟调制方式是用正弦波作为载波的幅度调制和角度调制。
按照基带信号的变化规律去控制载波的幅度，频率或者相位
常见的调幅（AM）、双边带（DSB）、残留边带（VSB）和单边带（SSB）等调制就是幅度调制的几个典型实例。
正弦波数字调制技术（数字数据的模拟信号调制）
实际通信中不少信道都不能直接传送数字基带信号，必须用基带信号对载波波形的某些参量进行控制，使载波的这些参量随基带信号的变化而变化，即所谓正弦载波调制。
在大多数数字通信系统中，都选择正弦信号作为载波。
这是因为正弦信号形式简单，便于产生及接收。
数字调制有调幅、调频和调相三种基本形式，并可以派生出多种其他形式。
模拟调制是对载波信号的参量进行连续调制，在接收端则对载波信号的调制参量连续地进行估值；
数字调制都是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息，在接收端也只要对载波信号的离散调制参量进行检测。
数字调制信号，在二进制时有振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）和移相键控（PSK）三种基本信号形式。
数字数据在数字通道上的传输
最普通的方法是用两个不同的电压值来表示两个二进制0和1
常用的数字信号编码有：
不归零编码
曼切斯特编码
差分曼切斯特编码
模拟数据在数字通道上的传输
采用得最早的和目前用得比较广泛的"模-数转换"方法是脉冲编码调制，即PCM，简称脉冲编码调制。
13、采样定理、PCM调制
（一）抽样定理
抽样定理：
如果对某一带宽有限的时间连续信号（模拟信号）进行抽样，且抽样速率达到一定数值时，那么根据这些抽样值就能准确地确定原信号。
若要传输模拟信号，不一定要传输模拟信号本身，可以只传输按抽样定理得到的抽样值。
因此，该定理就为模拟信号的数字传输奠定了理论基础。
抽样定理是指：
一个频带限制在（0，fH）赫内的时间连续信号m（t），如果以T≤1／2fH秒的间隔对它进行等间隔抽样，则m（t）将被所得到的抽样值完全确定。
（二）脉冲编码调制（PCM）
抽样:
将在时间和幅度上都是连续的模拟信号在时间上离散化的过程
量化:
量化是用有限个幅度值近似原来抽样得到的幅度值.把样值的最大变化范围划分成若干个相邻的间隔,当样值落到某一间隔内,输出数值就用此间隔的某一个固定值表示
编码把抽样\量化得到的数值变为数字编码脉冲
14、多路复用技术都是哪些？
各自是如何工作的？
1、频分复用
当传输信道的带宽较大，而所传输的信号只需部分带宽就可实现有效传送，则可以在信道中同时传输多路信号，每路信号占用部分带宽。
频分复用是按频率划分不同的子信道，每个子信道占用不同的频率范围。
采用调制技术，将信号搬移到信道相应的频段上。
频分复用常用于载波电话系统、电视等。
2、时分复用
实现多路通信方式，除频分复用（FDM）外，还采用时分复用（TDM），即（TimeDivisionMultilplexing）。
时分复用借助"把时间帧划分成若干时隙和各路信号占有各自时隙"的方法来实现在同一信道上传输多路信号。
相对地，频分复用是"把可用的带宽划分成若干频隙和各路信号占有各自频隙"的方法来实现在同一信道上传输多路信号。
需注意，TDM在时域上各路信号是分离的，但在频域上各路信号谱是混叠的；FDM在频域上各路信号谱是分离的，但在时域上各路信号是混叠的。
每个信号按照时间先后轮流交替地使用单一信道，那么，多个数字信号的传输便可以在宏观上同时进行，对单一信道的交替使用可以按照位、字节或者数据块等单位来进行
3、码分复用
码分复用是蜂窝移动通信中迅速发展的一种信号处理方式。
常用的名词是码分多址CDMA
（CodeDivisionMultipleAccess）。
这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发现。
每一个比特时间划分为m个短的间隔，称为码片（chip）。
每个站被指派一个惟一的mbit码片序列。
如发送比特1，则发送自己的mbit码片序列。
如发送比特0，则发送该码片序列二进制反码。
例如，S站的8bit码片序列是00011011。
发送比特1时，就发送序列00011011，
发送比特0时，就发送序列11100100。
S站的码片序列：
（-1-1-1+1+1-1+1+1）
每个站分配的码片序列不仅必须各不相同，并且还必须互相正交（orthogonal）。
在实用的系统中是使用伪随机码序列。
4、波分复用
波分复用就是光的频分复用，即在一根光纤上传输多路光载波信号。
密集波分复用（DWDM）是一种支持巨大数量信道的系统。
波分复用技术可以进一步提高光纤的传输容量，满足通信需求量的迅速增长和多媒体通信。
15、交换技术都有哪些？
虚电路交换和数据报交换？
永久虚电路？
电路交换、虚电路交换、数据报交换和事件发生时间关系图
电路交换
报文交换
分组交换
虚电路交换和数据报交换
分组交换根据其通信子网向端点系统提供的服务还可以进一步分成数据报和虚电路两种交换类型。
在数据报分组交换中，每个分组的传送被单独处理，为每个数据报作路由选择。
在虚电路分组交换中，所有的分组都采用事先建立好的路径。
永久虚电路：
PPT上没有
电路，虚电路，数据报交换时间关系图：
PPT上没有
第四章
1、电话系统的基本构成
概括起来，电话系统由三个主要部分组成：
本地回路（双绞线，模拟信号）。
干线（光纤或微波，绝大多数为数字信号）。
交换局。
2、电话通话呼叫建立、通话、释放连接的过程？
每一部电话有两根铜线直接连到电话公司最近的端局（也叫做本地中心局）1~10km
地区码和电话号码的前3位（4位）数字一起唯一地指明了一个端局
这种客户电话和端局之间的双线连接在电话行业中被称作本地回路
同一端局的客户互相呼叫，端局的交换机在两个本地回路之间建立起一条直接的电气连接。
如果不是同一端局，建立连接的过程就不同了。
每个端局有大量的外线引至附近的一个或多个交换中心，即长途局或汇接局，如果它们同在本地。
这些线路被称作准长途干线。
如呼叫方和被呼方的端局都有一条准长途干线连到同一长途局，连接可在这个长途局内设立。
如呼叫双方没有共同的长途局，通路就要经过更高层次才能建立。
3、电话系统的传输损害有哪些？
模拟信号由随时间变化的电压组成
收到的信号和发送的信号并不完全相同
对于数字信号，这种不同可能导致错误。
传输线路有三个问题：
衰减、延迟畸变、噪声。
4、回声抑制方法与基本工作原理？
为了消除回声所带来的问题，在超过2000km的线路上，安装回声抑制器
回声抑制器检测来自话路一端的话音，并抑制所有逆向传播的信号。
它基本上是一个可被控制信号开或关的放大器，该控制信号由话音检测电路产生。
另一种回声抑制器是回声消除
模拟回声，估计其数量，且将其从发送出去的信号中减去;用了它，全双工就成为可能。
5、电话中的多路复用技术？
电话公司精心设计了一些方法，将多路会话复用到一条物理主干上：
多路复用
频分多路复用FDM：
频带被划分为若干逻辑信道，每个用户独占某些频段；
时分多路复用TDM：
所有的用户轮流（转圆圈的方式）瞬时地占有整个带宽。
波分多路复用就是光的频分复用，即在一根光纤上传输多路光载波信号。
6、差分脉冲编码调制的内容、方法与思想？
其输出不是数字化的幅度本身，而是当前值和前一个值之差。
如果按128个幅度级别来计算，+16或更大的跳变量是不太可能的，因而5b应该足够了，不需要7b。
7、交换机，空间分隔交换机、时分交换机
电话系统可被分成两个部分：
机房外部---本地回路和干线
机房内部--交换机
空间分隔交换机
通过把纵横制交换机划成小块并且互连它们，就有可能以少得多的交叉点构造多站交换机，即空间分隔交换机（spacedivisionswitch）
时分交换机要点：
在时分交换中，n条输入线路被顺序扫描，以建立有n个时隙的一个输入帧。
每个时隙有k比特。
对于T1交换机，每时隙8比特，每秒处理8000帧。
第五章
1、ISDN的信道有那些？
ISDN比特管道支持由时分多路复用分隔的多个信道。
共有7种标准化的信道：
A-4kHz模拟电话信道
B-64kb／s数字PCM信道，用于话音或数字
C-8kb／s或16kb／s数字信道
D-16kb／s数字信道
E-64kb／s数字信道，用于ISDN内部信令。
H-3
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