北邮通信新技术讲座.docx
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北邮通信新技术讲座
研究生“计算机通信新技术讲座”课程复习题（2012年）
一、现代通信网技术综述：
3
1、通信网的分层结构是怎样的？
3
2、举例说明OSI参考模型在电信网中的应用？
3
3、业务网都有哪些？
其主要技术特点有哪些？
适于提供什么样的业务？
3
4、支撑网有哪些网络构成？
各完成什么功能？
4
5、通信网中的交换技术主要有哪些？
技术特点是什么？
4
二、宽带接入技术：
4
6、什么是宽带接入？
4
8、ADSL和VDSL的技术特点是什么？
5
9、无线接入技术主要有哪些？
其技术特点和应用特点是什么？
5
三、无线传感网与物联网：
6
10、物联网体系架构、各功能层的主要功能是什么？
6
11、物联网与互联网实现的通信类型有何不同？
6
12、RFID中的LF、HF、UHF的工作方式和特点？
为什么说UHF更具有发展前景？
6
13、Adhoc网络与无线传感器网络技术特点是什么？
有何不同？
7
四、网络安全及防火墙技术：
7
14、网络信息系统不安全的原因是什么？
7
15、如何提高网络信息系统的安全性？
8
16、比较包过滤、应用代理和通用代理的区别和优缺点8
五、嵌入式处理技与实时软件设计：
8
17、What’stheReal-TimeEmbeddedSystem?
8
18、ThedifferencebetweenRTOSandGPOS?
9
19、ThedifferencebetweenHard&SoftReal-Time?
9
六、应急通信9
20、描述关于应急通信研究和应用的两个维度。
9
21、清晰解释GETS和WPS指的是什么？
9
22、自组织网络的哪些特性适合应急通信网络？
10
七、网格计算10
23、什么是网格计算？
其特点是什么?
10
24、举例说明一种应用网格计算的应用。
10
25、网格计算与虚拟计算和云计算有何不同？
10
八、下一代网络技术：
11
26、ITU-T关于NGN的定义及分层的体系结构是怎样的？
下一代网络的基本特征是什么？
11
27、软交换与传统交换的主要区别？
11
28、了解IMS的基本原理，分析软交换与IMS的技术区别是什么？
12
九、云计算12
29、什么是云计算？
云计算的基本特征是什么？
12
30、SaaS、PaaS、IaaS的含义是什么？
它们提供云计算服务的方式有何差异？
试说明已有的云计算系统哪些属于SaaS、PaaS或IaaS？
13
31、云计算技术的优势及面临的挑战是什么？
13
十、互联网的自治技术研究：
13
32、互联网面临的问题和挑战是什么?
14
33、新一代的互联网体系结构是怎样的？
满足什么需求？
14
34、自治的互联网体系结构的特点是什么？
15
自治网络主要研究自治计算、自治系统、自治通信。
15
十一、多媒体技术及其新进展：
16
35、什么是多媒体技术？
多媒体业务的主要特征是什么？
16
36、多媒体数据压缩技术及标准主要有哪些？
各标准的应用特点是什么？
16
37、衡量多媒体网络的服务质量指标有哪些？
17
十二、信令网原理及其应用：
17
38、什么是信令？
公共信道信令和随路信令有何不同？
17
39、No.7信令的协议栈是怎样的？
No.7信令网的结构如何？
其应用如何？
18
40、SIP协议栈的结构如何？
主要应用是什么？
18
十三、智能终端与移动互联网：
19
41、什么是移动互联网？
涉及那些技术？
19
42、WCDMA网络R5与R4版本的最大区别是什么？
19
43、智能手机与普通手机的区别是什么？
19
44、智能手机操作系统平台都有哪些？
19
一、现代通信网技术综述：
1、通信网的分层结构是怎样的？
从垂直结构上，从功能上将通信网分为信息应用层、业务网层和接入与传送网层
应用层：
表示各种信息应用于服务种类。
业务网层：
表示支持各种信息服务的业务提供手段和装备，它是现代通信网的主题，是向用户提供诸如电话、电报、传真、数据、图像等各种通信业务的网络。
传送网：
表示支持业务网的传送手段和基础设施，包括骨干传送网和接入网。
功能是：
在不同地点的各点之间完成转移信息的传递，包括电路层、通道层、传输媒质层三层。
支撑网：
支撑网用以支持全部三个层面的工作，提供保证通信网有效正常运行的各种控制和管理能力，传统的通信网包括No.7信令网、数字同步网和电信管理网。
2、举例说明OSI参考模型在电信网中的应用？
（1）分组交换数据网的X.25接口；
（2）N-ISDN的S/T口
（3）No.7公共信道信令网
（4）用户接入网的V5接口
（5）电信管理网的Q3接口
（6）SDH的ECC信道
3、业务网都有哪些？
其主要技术特点有哪些？
适于提供什么样的业务？
业务网
主要技术特点
适于提供的业务
电话通信网（PSTN）
电路交换
模拟电话
分组交换网（X．25）
分组交换
中低速数据（≤64kbit/s）
综合业务数字网（N-ISDN）
电路交换
分组交换
电话、传真、数据等综合业务
（64-2048kbit/s）
帧中继网（FRN）
帧中继
中高速数据（64-2048kbit/s）
数字数据网（DDN）
电路交换
中高速数据（64-2048kbit/s）
数字移动通信网（GSM、CDMA、GPRS（3G）
电路交换
分组交换
电话、低速数据（8-16kbit/s）电话、中速数据＜100kbit/s
多媒体2Mbit/s
Internet
分组交换
数据
综合业务数字网（B-ISDN）
ATM交换
多媒体≥155.52Mbit/s
下一代网络（NGN）
软交换（IMS）MPLS
多媒体、高速数据（Gbit/s）
4、支撑网有哪些网络构成？
各完成什么功能？
支撑网包括：
No.7信令网、数字同步网、电信管理网
信令网功能：
No.7信令网不仅可以在电话网、电路交换的数据网、N-ISDN、B-ISDN和智能网中传送有关呼叫建立和释放的信令，还可以为交换局和各种特种服务中心之间传送数据信息，它能为多种业务网提供服务。
主要用途：
电话网的局间信令；电路交换的数据网的局间信令；ISDN网的局间信令；智能网业务；B-ISDN网的局间信令。
数字同步网功能：
通过适当的措施使全网中的数字交换系统和数字传输系统工作在相同的时钟频率。
电信管理网功能：
提供一个有组织的网络结构，以取得各种类型的操作系统之间、操作系统与电信设备之间互连，它是一个综合的、智能的、标准化的电信管理系统。
5、通信网中的交换技术主要有哪些？
技术特点是什么？
电路交换技术
技术特点：
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）；对流量控制基于呼叫损失制。
分组交换技术
技术特点：
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。
帧中继交换
技术特点：
高度可靠的光纤系统、无需链路层复杂的流量控制和差错控制，终端系统日益智能化，具备以终端方式进行差错控制的能力。
ATM交换技术（IP交换、光交换、软件换）
技术特点：
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。
二、宽带接入技术：
6、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，一般当接入速度大于2Mbit/s时称为宽带接入。
7、为什么以太网接入技术在国内宽带接入网的建设中被广泛采用？
它有何缺陷？
因为以太网接入的设备廉价；协议简单、成熟、设备兼容性好；我国特有的环境有利于以太网接入的发展。
缺陷是：
（1）路由器+Hub方式:
与传统的局域网没有差别，没有信息隔离措施，更没有网络的有效管理和用户接入带宽的保证。
（2）路由器+LANSWITCH方式中的VLAN：
缺少对用户进行管理的手段及无法对用户进行认证、授权；
（3）路由器+LANSWITCH方式中的VLAN+PPPoE：
不支持组播。
8、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；
（2）上行速率为：
16-640kbit/s下行速率为：
1.5-8Mbit/s
（3）使用一个线对；
（4）模拟话机可在新的数字环路上使用；
（5）分离器的作用：
分离数据业务，使原有模拟中断继续使用；
（6）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）两个方向的速率不对称
（2）上行速率：
1.5-6.0Mbit/s下行速率：
13-52Mbit/s
（3）数据传输速率高，距离较短；
（4）ONU（光纤网络单元）到用户端的接入方案；
（5）实现技术有多种，“乒乓DMT”技术，频分复用CAP技术；
（6）其可行性与光纤的实用化和ATM的普及程度有关
9、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：
Wi-Fi，WiMAX。
（1）Wi-Fi是无线保真的缩写。
技术及应用特点是：
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。
技术及应用特点是：
使用的标准协议是802.16协议；
应用特点是：
应用频段宽：
10~66GHz频段、＜11GHz许可频段和＜11GHz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。
三、无线传感网与物联网：
10、物联网体系架构、各功能层的主要功能是什么？
有四层结构：
对象感知层（感知）、数据交换层（交换）、信息整合层（理解）、应用服务层（服务）
各功能层的主要功能：
（1）对象感知层：
通过RFID、传感器等方式获取物理对象（人、机、物）的各种行为和状态数据；通过控制器实现对物理对象的操控
（2）数据交换层（交换）：
由通信能力和处理能力差异很大的异质网元组成；屏蔽底层异构网络自治与互联的具体组织模式，提供透明的数据传输能力
（3）信息整合层（理解）：
对网络获取的不确定信息完成重组、清洗、融合等处理，整合为相对准确的结论
（4）应用服务层（服务）：
利用下层提供的基本信息服务能力和丰富精准的信息内容，通过服务组合、适配、协同等完成物联网联动、泛在、无形的服务目标。
11、物联网与互联网实现的通信类型有何不同？
物联网：
是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。
互联网，即广域网、局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网络。
互联网是指将两台计算机或者是两台以上的计算机终端、客户端、服务端通过计算机信息技术的手段互相联系起来的结果，人们可以与远在千里之外的朋友相互发送邮件、共同完成一项工作、共同娱乐。
物联网两点可以直接通信，物联网提供更全面的环境感控；物联网提供更广泛的互连互通；物联网提供更透彻的感知；物联网提供更综合的智能服务。
互联网要经过其他设备进行通信。
12、RFID中的LF、HF、UHF的工作方式和特点？
为什么说UHF更具有发展前景？
LF的工作方式：
电感耦合，标签需位于阅读器天线辐射的近场区内
LF的特点：
（1）工作频率为：
频率范围为30kHz-300kHz，典型工作频率有：
125kHz，133kHz
（2）阅读距离：
一般情况下小于0.1米
（3）数据传输：
低速，数据少
（4）应用方向：
低端应用，动物识别
HF的工作方式：
电感耦合，标签需位于阅读器天线辐射的近场区内
HF的特点：
（1）工作频率为：
频率范围为3MHz-30MHz，典型工作频率有：
13.56MHz，
（2）阅读距离：
一般情况下小于1米
（3）数据传输：
中低速数据传输
（4）应用方向：
门禁，身份证，电子车票，电子闭锁
UHF的工作方式：
电磁耦合，标签位于阅读器天线辐射的远场区内
UHF的特点：
（1）工作频率为：
433MHz，862（902）-960MHz，2.45GHz，5.8GHz
（2）阅读距离：
一般情况下大于1米，典型情况为4-6m，最大可达10m以上。
（3）数据传输：
可以承载更高的数据传输速率，更适合快速，大容量高效的物品识别
（4）应用方向：
移动车辆识别，电子身份证，仓库物流应用，海量物品快速识别
UHF的优势：
（1）实施成本低——价格优势
UHFRFID电子标签的用料仅仅相当于HFRFID电子标签的1/3，极大的价格优势。
（2）远距离读写——应用空间优势
HFRFID电子标签读取的距离极限为1.5m
无源UHFRFID电子标签可轻松的从8m外读取
有源UHFRFID电子标签甚至可达到200m
（3）读取快速,效率提高
UHF支持高速远距离读取，识别，对不停车收费（ETC）系统，一套UHF设备可快速远距离自动识别车辆所携带的电子车牌，通关效果是HF系统的10倍以上
（4）使用寿命长
UHF标签是一种无源标签，在安，在安装好后属于免维护标签，标签使用寿命在10年以上。
13、Adhoc网络与无线传感器网络技术特点是什么？
有何不同？
Adhoc网络的技术特点：
Adhoc网络，也称作自组织网络、多跳网络，当两个移动主机（如图中的主机Ａ和D）在彼此的通信覆盖范围内时，它们可以直接通信；相距较远的主机（如图中的主机Ａ和D）要进行通信，需要通过它们之间的移动主机协助转发。
无线传感器网络技术特点：
由一组传感器以Ad-Hoc方式构成的无线网络，由大量节点组成，密集部署在被检测区域的内部或附近，各个传感器节点的位置一般事先不确定，以便在环境恶劣的地理位置或现场随机部署；传感器节点=传感器+处理器+通信器。
二者的不同：
（1）传感器网络中的传感器节点数量要比AdHoc网络中的节点数量大几个数量级，属于大规模密集型网络。
（2）由于数目极大，传感器节点不一定具有全球唯一的标识。
（3）传感器网络中的节点大部分都是静止的，引起网络拓扑结构变化的原因主要是由于节点链路失效，而AdHoc网络中，引起网络拓扑结构变化的主要原因是节点的移动。
（4）传感器节点主要采用广播方式通信，而adhoc网络大都采用点对点方式通信。
（5）传感器节点由电池供电，节点的能量有限，由于能量的限制导致计算、存储和传输信息的能量都有限。
——节能是首要目标。
四、网络安全及防火墙技术：
14、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。
15、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。
16、比较包过滤、应用代理和通用代理的区别和优缺点
包过滤型防火墙：
工作在网络层（IP层），根据过滤规则，逐个检查IP包，确定是否允许通过。
应用代理型防火墙：
工作在应用层，将客户与服务的连接隔离成两段,根据规则为客户请求建立新的服务连接。
通用代理型防火墙：
工作在传输层，它在两个主机首次建立TCP连接时创立一个电子屏障，建立两个TCP连接。
优缺点：
包过滤优点：
对应用透明，合法建立的连接不被中断；速度快、效率高。
缺点：
安全性级别低：
不能识别高层信息、容易受到欺骗。
应用代理优点：
将客户与服务的连接隔离成两段，从网络层切断了内外网络之间的连通性，安全性大大提高；能够识别高层协议信息，进行高层协议过滤。
缺点：
对应用不透明，客户端需要重新配置；速度较慢、效率低。
通用代理优点：
统一的代理应用程序，各协议可透明地通过通用代理防火墙。
缺点：
一旦两个连接建立起来，网关从一个连接向另一个连接转发数据包，而不检查内容。
五、嵌入式处理技与实时软件设计：
17、What’stheReal-TimeEmbeddedSystem?
当外界事件或数据产生时，能够接受并以足够快的速度予以处理，其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统作出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行的嵌入式操作系统。
Real-timecomputingiscomputingwherethesystemcorrectnessdependsnotonlyonthecorrectnessofthelogicalresultofthecomputationbutalsoontheresultdeliverytime.EmbeddedsystemsarecomputingsystemswithtightlycoupledHWandSWintegration,thataredesignedtoperformaDEDICATEDfunction.
18、ThedifferencebetweenRTOSandGPOS?
（1）实时性。
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。
这就要求实时嵌入式操作系统必须将实时性作为一个重要指标。
（2）小型化、可裁减。
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，同时必须能够根据应用的要求进行裁减，去除多余的部分，或者简化相应的模块。
（3）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。
在这种条件下，要求作为系统资源总管的操作系统具有较高的稳定性。
（4）固化代码。
在嵌入式系统中，操作系统与应用软件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减，取而代之的是各种内存文件系统。
（5）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。
（6）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。
19、ThedifferencebetweenHard&SoftReal-Time?
硬实时和软实时的区别就在于对外界的事件做出反应的时间。
硬实时系统必须是对及时的事件做出反应，绝对不能错过事件处理的deadline情况。
在硬实时系统中如果出现了这样的情况就意味着巨大的损失和灾难。
比如说核电站中的堆芯温度控制系统，如果没有对堆芯过热做出及时的处理，后果不堪想象。
软实时系统是指，如果在系统负荷较重的时候，允许发生错过deadline的情况而且不会造成太大的危害。
比如说程控电话系统允许在105个电话中有一个接不通。
硬实时系统和软实时系统的实现区别主要是在选择调度算法上。
选择基于优先级调度的算法足以满足软实时系统的需求，而且可以提供高速的响应和大的系统吞吐率；而对硬实时系统来说，需要使用的算法就应该是调度方式简单，反应速度快的实时调度算法。
六、网络攻防技术要求
19、描述关于应急通信研究和应用的两个维度。
综合来看，应急通信研究工作主要从两个维度（时间和空间）进行。
从时间维度来看，主要划分为灾难前发生前、灾难发生时以及灾难发生后；从空间维度来看，主要涉及陆地、海洋以及卫星。
主要涉及的关键技术包括，检测与预警技术，紧急呼叫技术、优先权处理技术、定位技术、减灾等，覆盖有线，无线，电缆，卫星，互联网各种网络。
20、清晰解释GETS和WPS指的是什么？
GETS:
政府应急电信服务WPS：
无线优先服务
21、自组织网络的哪些特性适合应急通信网络？
自组织网络是一种多跳的临时性自治系统，以美国早在1968年建立的ALOHA网络和之后于1973年提出的PR（PacketRadio）网络为原型而发展起来的。
自组织网络没有固定的基础设施，它是山一组带有无线收发装置的移动终端节点组成的无中心网络，是一种不需要依靠现有固定通信网络基础设施的、能够迅速展开使用的网络体系，是没有任何中心实体、自组织、自愈的网络。
网络中各个节点相互协作、通过无线链路进行通信、交换信息，实现信息和服务的共享。
网络中两个无法直接通信的节点可以借助于其他节点进行分组转发，形成多跳的通信模式。
现代意义的应急通信，一般是指在出现自然的或人为的突发性紧急情况时，同时包括重要节假口、重要会议等通信需求剧增时，综合利用各种通信资源，保障紧急救援、救助和必要通信所需的通信手段和方法，是一种具有暂时性、为应对自然或人为紧急情况而提供的特殊通信机制。
在不同紧急情况下，对应急通信的需求不同，使用的技术手段也不相同。
但无论如何，应急通信系统都应该能够做到迅速布设网络，保障重要信息的传输，快速有效地指挥发令。
山于突发事件本身具有的特点，应急通信具有时间突发、地点不确定、容量需求不确定、信息多样化和通信环境复杂等特点。
自组织网络及其具有的特殊性，非常好地吻合了应急通信的需求。
因此，将自组织网络应用于应急通信将成为今后应急通信的发展方向之一。
七、网格计算
23、什么是网格计算？
其特点是什么?
定义：
网格计算一直没有明确的定义，在人们认识中通常被接受的有以下三种：
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；将网络上分布的资源聚合为一体，建立计算和数据处理的通用系统支撑平台，实现资源共享和联合工作；网格是下一代网络。
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；自治性；动态性；
扩展性；标准化：
GGF（GlobalGridForum）。
24、举例说明一种应用网格计算的应用。
应用网格计算的一个成功的、众所周知的项目是SETI@home，即搜索外星智慧的项目，它使用了大约一百万台家用PC在屏保时的空闲CPU周期来分析无线电天文望远镜的数据。
另外一个类似的成功项目是Folding@Home项目，用来进行蛋白质的折叠计算。
25、网格计算与虚拟计算和云计算有何不同？
虚拟计算：
虚拟计算是一个广义的术语，在计算机科学领域中，虚拟化代表着对计算资源的抽象，而不仅仅局限于虚拟机的概念。
例如对物理内存的抽象，产生了虚拟内存技术，使得应用程序认为其自身拥有连续可用的地址空间。
虚拟化是一个很重要的技术，首先通过虚拟化能够实现自动化，能够实现服务器整合，其次就是进行自动化的管理，这就是网格计
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