现代通信习题课.

1．现代通信网是如何定义的？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，使与之相连的用户终端设备可以进行有意义的电信息交流。简单地说，通信网是能够在多个用户间相互传递电信息的网络，如我们经常使用的电话通信网、电报通信网、数据通信网、计算机通信网等等。练习思考题1上午9时36分2．现代通信系统的基本组成部分有哪些？各部分的作用是什么？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、反变换器和信宿等六部分。练习思考题2上午9时36分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。练习思考题3上午9时36分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。练习思考题4上午9时36分3．现代通信网有哪些主要特点？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、覆盖范围广练习思考题5上午9时36分4．现代通信网有哪些分类方法？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。练习思考题6上午9时36分（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网或局域网、城域网和广域网等。练习思考题7上午9时36分（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。练习思考题8上午9时36分5．现代通信网大体上经历几个发展阶段？简述各阶段的发展要点。现代通信网的发展过程，大体可分为以下四个阶段。1．第一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远距离传输，即电话、电报传输。练习思考题9上午9时36分2．第二阶段20世纪50～70年代，主要技术特征是自动交换、数字传输体系、卫星通信等共同作用而实现的综合通信网。3．第三阶段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、数字微波传输体系的形成。4．第四阶段第四阶段开始于20世纪80年代中期，主要技术特征是ISDN和互联网的形成。10上午9时36分6．现代通信网今后的发展趋势如何变化？现代通信网发展的趋势主要体现在五个方面。1．网络业务数据化2．网络信道光纤化3．网络容量宽带化4．网络接入无线化5．网络传输分组化（IP化）练习思考题11上午9时36分7．现代通信管理网今后的发展趋势如何变化？通信技术获得了迅猛的发展，通信网正向智能化、个人化、标准化发展，通信体制正由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。练习思考题12上午9时36分与此同时，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，通信网管理应融入高新技术和成熟的网管标准。包括建立统一的通信网管理及管理的一体化、智能化和标准化。练习思考题13上午9时36分1．网络管理综合化2．网络管理智能化3．网络管理的标准化练习思考题14上午9时36分1．试画出一个从首都到省中心、省中心到地（市）的三级电话网组成连接结构，并说明各级组成要素的作用。第二章15我国电话通信网采用的是等级制网络结构，目前汇接局基本上分为三级，实行大本地局制，由地区（市）设置一个区号，撤消了过去的县级汇接中心。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。第二级为省中心局，是汇接省内各地区之间的电话通信中心。省中心局为各省会所在地的长途局，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。2．现代通信网的基本组成要素有哪些？简述各要素功能。2.1.2通信网组成的基本要素一、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反变换装置。二、传输系统传输系统是指完成信号传输的媒介和设备总称。传输系统按传输媒介不同，分为有线传输系统和无线传输系统。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。3．现代通信网的拓扑结构有哪些？各有何特点？目前，通信网基本拓扑结构如图2.3所示，其基本形式主要有网状网、星型网、复合型网、环型网和总线型网等五种，实际通信网的拓扑结构通常也是由这五种基本结构复合组成的。网络链路的冗余度高，路由选择的自由度大，网络的可靠性和稳定性较好。但是随着节点数增多，因为链路太多，势必造成传输链路利用率低的缺点。星型网拓扑结构与网状网相比，它具有传输链路少的优点。但其致命的缺点是：中央节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，中心节点设备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。环型网有以下主要特点。（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，变动时不必停止整个网的正常工作，不会影响另外网上用户的正常使用。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。4．有一个有线传输信道，提供一定带宽，只能传递一路信号，现有四路信号，其带宽相近，要求在这个有线传输信道上传输，试问采用什么方法来传输？请画出其组成方框图，并说明工作过程。练习思考题244答：采用TDM技术，如图所示。图中，4路信号接到一条公用信道上，发送端的时分多路复用器按照一定的次序轮流地给各个设备分配一段使用公用信道的时间。当轮到某个设备使用信道来传输信号时，该设备就与公用信道在逻辑上连接起来，而其他任何设备与公用信道的逻辑联系暂时被切断，待指定的通信设备占用信道的时间一到，则时分多路复用器将信道切换给下一个被指定的设备，依次循环工作。在接收端，时分多路复用器与发送端时分多路复用器保持同步，这样就能保证对于每一个输入流mi（t），有一个完全相对应的输出。6．针对下面三种要求，试述应采取什么通信信道最合适？（1）通信距离在几千千米以上，通信设备架设灵活方便，通信容量较小。（2）通信容量大，通信距离短，昼夜24小时使用同一频率，通信设备可随时灵活架设。（3）通信容量大，通信距离比较远，保密严格，受干扰要小。27（1）短波信道的通信距离远，可以在几千公里以上，具有机动灵活、廉价和架设比较方便的特点。（2）微波信道是建设和维护费用最低的信道，每隔大约50km设一个中继站，如此连续接力可构成一条长距离大容量的微波干线；另一方面，车载无线接力设备具有的机动性。（3）以光纤为信道的数字光纤通信具有频带宽、容量大、中继距离长、抗干扰性好、保密性强、成本低廉以及传输质量高等许多优点。7．在一次交换通信中，终端收到的信息发现缺少了一小部分内容，这可能是采取了什么交换方式所造成的？为什么？分组交换。电路交换的特点是可提供一次性无间断信道。当电路接通以后，用户终端面对的类似于专线电路，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”的信号通路。当一方用户忙或网络负载过重时，可能会出现呼叫不通的现象，但一般不会出现仅有一小部分内容丢失。报文交换不需要收、发两端同时处于激活状态。发端将报文全部发送至交换机存储起来，伺机转发出去，这就不存在呼损现象，也就不会出现仅有一小部分内容丢失。分组交换在形式上仍采用报文交换的“存储—转发”技术。但它不像报文交换那样，以整个报文为交换单位，而是设法将一份较长的报文分解成若干固定长度的“段”，每一段报文应加上交换时所需要的呼叫控制信息以及差错控制信息，形成一个规定格式的交换单位。这个规定格式的交换单位通常称之为“报文分组”，简称“分组”或数据包。在现代通信网传输中，分组作为一个独立的实体，既可断续地传送，也可经不同的传输路径来传送。由于分组数量众多，分组在传输过程中容易产生少部分分组丢失。8．常用的交换技术有哪几种？各有何特点？A电路交换。电路交换的特点是可提供一次性无间断信道。当电路接通以后，用户终端面对的类似于专线电路，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”的信号通路。B报文交换报文交换的特点是，交换机对报文进行存储—转发，它适合于电报和电子函件业务。C分组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。（3）简化的分组交换。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。E光交换技术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。9．通信协议采用分层有什么好处？ISO/OSI的七层模型中的网络层和运输层各采用什么通信协议？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，则上下相连的层均受影响。此外，某层提供的服务可以修改，如当某层提供的服务不再需要时，可将这层取消。（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。10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理。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2．集中路