现代通信技术 习题答案（自编）BUPT

  学术界一开始设定的七层的OSI模型（物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层），但后来在实际发展中TCP/IP作为五层协议模型（物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层）发展了起来。其中：物理层和链路层：解决相邻节点的单跳接入问题，就是保证相连（有线网络）或者相邻（无线网络）的节点可以相互发送数据比特；网络层：负责多跳的路由选择问题（也就是收到一个数据包后判断是否是自己的，若不是应该发往相连的哪个节点）；传输层：只在目的和源两个节点起作用，用于保证传输质量、流量控制、跟上层应用交互等；引用层：主要是各种应用程序（或者说操作系统中进行通信的进程），比如浏览器浏览网页、qq通信、电子邮件等。

  答：通信技术侧重通信接入技术，主要是物理层和数据链路层，比如OFDM、CDMA等技术；通信网侧重通信网络管理和控制，主要网络层、传输层，比如TCP/IP、ATM等。

  答：（1）三网融合是指电信网、广播电视网、互联网在向宽带通信网、数字电视网、下一代互联网演进过程中，三大网络通过技术改造，其技术功能趋于一致，经营事物的规模趋于相同，网络相互连通、资源共享，能为用户更好的提供语音、数据和广播电视等多种服务。三合并不意味着三大网络的物理合一，而主要是指高层业务应用的融合。三网融合应用广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居等多个领域。以后的手机可以看电视、上网，电视可以打电话、上网，电脑也可以打电话、看电视。三者之间相互交叉，形成你中有我、我中有你的格局。能这样说，三网融合打破了此前广电在内容输送、电信在宽带运营领域各自的垄断，明确了互相进入的准则——在合乎条件的情况下，广电企业可经营增值电信业务、比照增值电信业务管理的基础电信业务、基于有线电网络提供的互联网接入业务等；而国有电信企业在有关部门的监管下，可从事除时政类节目之外的广播电视节目生产制作、互联网视听节目信号传输、转播时政类新闻视听节目服务，IPTV传输服务、手机电视分发服务等。

  a.数字技术的迅速发展和全面采用，把话音、数据和图像信号编码成“１”、“０”符号进行传输，它成为电信、计算机网和有线电视的共同语言。所有业务在数字网中都将成为统一的０／１比特流，而无任何区别，话音、数据、声频和视频无论其特性如何都能够最终靠不同的网络来传输、交换、选路处理和提供。

  b.大容量光纤通信技术的发展，为传送各种业务提供了必要的带宽和传输质量，在很大程度上减小了网络容量这一制约因素的影响。利用波分复用技术，目前在单一光纤上传输３２０Ｇｂｉｔ／ｓ的系统已经商用。具有巨大的可持续发展容量的光纤传输网是三网中各类业务的理想传送平台。光通信的发展也使传输成本大幅度下降，使通信成本最终成为与传输距离几乎无关的事。因而从传输平台上也已经具备了融合的技术条件。

  c.软件技术的发展，使得三大网络及其终端都能通过软件变更最终支持各种用户所需的特性、功能和业务。现代通信设施已成为高度智能化和软件化的产品。今天的软件技术已具备三网业务和应用融合的实现手段。

  d.ＩＰ协议的普遍采用，使得各种以ＩＰ为基础的业务都能在不同的网上实现互通，具体到下层基础网是什么已无关紧要，ＩＰ协议不仅慢慢的变成了占主导地位的通信协议，而且人们首次有了统一的、为三大网都能接受的通信协议，为三网融合奠定了最坚实的联网基础。从用户驻地网到接入网再到核心网，整个网络将实现协议的统一，各种各样的终端最终都能实现透明连接。

  技术领域的进步从技术上为三网融合创造了条件、铺平了道路，尽管各种网络仍有自己的特点，但技术特征正逐渐趋向一致，如数字化、光纤化、分组化等，特别是逐渐向ＩＰ协议的会聚已成为下一步发展的共同趋向。从技术前景来说，当各种网络站点平台达到承载本质上相同的业务能力时，它们才真正成为可以替代的了，打破了信息行业中历来按信息种类划分市场和行业的技术壁垒，使传统的行业界限慢慢的变模糊。技术的进步，促进了行业的技术、服务和市场方面的快速融合。利用这些技术进步，许多市场参与者在战略上通过交叉平台和交叉产品开发超越传统经营事物的规模的服务。

  答：物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展，目前被正式列为国家重点发展的战略性新兴起的产业之一。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用场景范围几乎覆盖了各行各业。物联网工程专业是教育部允许高校增设新专业后，高校申请最多的学校，这也说明了国家对物联网经济的重视和人才培养的迫切性。据测算，物联网的产业规模比互联网产业大20倍以上，而物联网技术领域需要的人才每年也将在百万人的量级，大学生选择物联网工程专业会是一个发展的潜在能力很大，工作前途很好的专业。

  1.人对音调高低的感觉与声音频率是啥关系？人对声音频率的响应大致在什么范围？人对那些声音频率最敏感？

  答：当声音频率按指数规律上升时，音调感觉线性升高。人对声音频率的响应大致在20Hz~20kHz。人对3kHz~5kHz的声音频率最敏感。

  2.根据不同音源信号的频谱特性，分析为何需要对不同的音频通信业务，如电话、调频广播以及高保真环绕立体声等在数字化时采取不同的取样频率和不同的量化比特数？（略）

  3.简述视频图像信息摄取与重现的基本过程。回答视频系统是如何利用三基色原理实现彩色图像信息传输的。（课本P19-20）

  视频（Video）泛指将一系列静态影像以电信号的方式加以捕捉、纪录、处理、储存、传送与重现的各种技术。连续的图像变化每秒超过24帧（frame）画面以上时，根据视觉暂留原理，人眼无法辨别单幅的静态画面；看上去是平滑连续的视觉效果，这样连续的画面叫做视频。视频技术最早是为了电视系统而发展，但现在已发展为各种不同的格式以利消费者将视频记录下来。网络技术的发达也促使视频的纪录片段以串流媒体的形式存在于因特网之上并可被电脑接收与播放。视频与电影属于不同的技术，后者是利用照相术将动态的影像捕捉为一系列的静态照片。

  ⑴自然界中的绝大部分彩色，都可以由三种基色按特殊的比例混合得到;反之，任意一种彩色均可被分解为三种基色。

  ⑵作为基色的三种彩色，要相互独立，即其中任何一种基色都不能由另外两种基色混合来产生。

  在中学的物理课中我们可能做过棱镜的试验，白光通过棱镜后被分解成多种颜色慢慢地过渡的色谱，色依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，这就是可见光谱。其中人眼对红、绿、蓝最为敏感，人的眼睛就像一个三色接收器的体系，大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合成产生。同样绝大多数单色光也能分解成红绿蓝三种色光。这是色度学的最基础原理，即三基色原理。三种基色是相互独立的，任何一种基色都不能由其它两种颜色合成。红绿蓝是三基色，这三种颜色合成的颜色范围最为广泛。红绿蓝三基色按照不同的比例相加合成混色称为相加混色。

  4.视频信号的频谱有什么特点？在我国模拟的电视制式中，视频信号的带宽是多少？彩色信号的频谱是如何分布的？

  (2) PAL制是将两个色差信号对频率为4.43MHz，NTSC制是将两个色差信号对频率为3.58MHz，在无线MHz的频率范围被划分为五个频段

  （3）彩色电视系统是按照三基色的原理设计和工作的。三基色包括：红色、绿色和蓝色（RGB）。混色方法：单位面积上存在三个RGB像元点，每个点独立发光，由于发光点很小，在一定距离观看时，人眼会看到的是三原色的混合色。

  5.请问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？

  （6） 呼叫过程中可建立和释放一个或多个连接，多个连接间应保持一定的同步关系。

  1.用于音频通信的终端主要有哪些？具备最基本通话功能的电话机是如何组成的？

  （1）音频通信终端应用于普通电话交换网络PSTN的普通模拟电话机、录音电话机、投币电话机、磁卡电话机、IC卡电话机，也可以是应用于ISDN网路的数字电话机以及应用于移动通信网的无线手机。此外，具备声卡的计算机在软件支持下，也可完成音频通信终端的功能。

  （2）具备最基本功能的电话机是由通话模块、发号模块、振铃模块以及线路接口组成。

  1、影像扫描：以机械或电子的扫描装置读取图稿上之影像点，并将之转为数字型式；因仅用光源投射在图稿上再扫描景点的反射亮度转换而得，故又称为光电转换，影像之数值为二进制的1或0，并以扫描线

  、压缩编码：扫描线影像资料以压缩编码方式压缩，以节省传输之资料量及时间。3

  、调制：以调制器将压缩后之影像资料码转变为电话线路上可以传输之声频类比信号。4

  、电话网路传送介面：将变调后之类比信号送到电话传输线上传输，并经由电信交换网路传到接收端。5

  、解码扩展：将压缩后之影像数字资料码解码并扩展回原稿扫描线、记录打印：将扫描线数字资料送到打印装置，以黑白色墨显像于记录纸上并于原稿扫描线同尺度及解析度。

  答：各种电视摄像机、多媒体计算机用摄像头、电视接收机、视频监视器以及计算机显示器。彩色电视摄像机：彩色摄像机主要由光学系统、摄像管（或固体城乡器件）、视频处理电路、同步信号发生器以及彩色信号编码器组成。

  多媒体计算机用摄像头与彩色摄像机相比，结构相对比较简单，但技术指标较低。其光学系统通常用较为廉价的塑料镜头，成像器件采用单片CCD或CMOS固体成像器件。按照其信号输出形式，可分为模拟摄像头和数字摄像头两大类。

  彩色电视接收机、视频监视器以及计算机显示器是目前主要的视频通信终端设备。其中，彩色电视接收机主要用来接收、显示广播电视信号、有线电视信号以及各种视频播放设备输出的视频电视信号；视频监视器主要用在各种专业领域，用于视频图像信号的监视，其各项技术性能指标要高于电视接收机，但一般不具备高频电视信号的接收功能；计算机显示器大多数都用在计算机图形、图像的显示，由于它没有高频解调和彩色全电视信号解码电路，因此不能直接用来显示电视信号。计算机显示器在显示分辨率、屏幕刷新速率等方面远高于电视接收机，并工作在逐行扫描状态。

  同步时分复用是指将时间划分为基本单位，1帧占用时长为125ux。每帧分成若干个时隙，并按顺序编号，所有帧中编号相同的时隙成为一个子信道，该信道是恒定速率的，一个信道 传递一个话路的信息。统计时分复用传送把信息分成很多小段，称为分组。每个分组前附加标志码，标志要去哪个输出端，即路由标记。每个分组在输入时使用不相同时隙。虽然使用不相同时隙，但标志码相的分组属于一次接续。

  答：（1）对象不同：数据通信实现计算机之间以及人与计算机间通信，电话通信是人和人间通信。数据通信过程需要严格的通信协议和标准；

  （2）传输可靠性不同：数据通信码组中，一个比特在传输过程发生错误，接收端会产生不同含义，因此比特差错率控制在10-8以下，而线）信息业务量特性不同：电话通信正常情况下不会出现长时间没有信息传输，PCM线KB/S，数据通信数据传输速率在30B/S ~ 1MB/S之间；（4）通信平均维持的时间和建立请求响应不同：数据用户通信时间大多数在50S以内，电线MIN，数据通信信道建立时间应在1.5S，而电线S。 所以数据通信一定要使用专用高速网络。

  应用层直接为用户的应用程序提供服务运输层负责向两个主机中进程之间的通信提供服务。网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。数据链路层两个相邻的结点之间传送数据时，将网络层交下来IP数据报组装成帧，结点之间的链路传送帧中的数据。物理层透明地传送比特流。

  共路信令方式中，怎么来识别信令消息属于哪一个呼叫连接？答：课本P68.共路信令利用信令中所携带的标记（Lable）来识别该信令属于这一群话路中的哪一个线.

  答：协议（P69），无连接(P60)，面向连接(P60)，物理连接(P61)，逻辑连接(P61)，PVC半永久式虚连接(P61)，SVC交换式虚连接(P61)。无连接

  指通信前需要先建立连接，通信后要拆除连接，在通信期间，不管是否有信息传送，连接始终保持。

  物理连接：基于同步时分复用信号；连接通过事先选好的固定的节点，即两个用户通过的由节点组成的路由确定；指定路由中任意两个节点间的物理通路确定，即一个通路就是一个选定的时隙。

  ：基于统计时分复用信号；连接通过事先选好的固定的节点，即两个用户通过的由节点组成的路由确定；指定路由中任意两个节点间的通路不是指定的时隙，而是逻辑通路，即一个通路就是一个选定的逻辑信道号。

  指连接由O&M功能来建立和拆除，也就是通常所说的专线方式，此时连接为逻辑连接

  ：指连接由信令功能连自动建立和拆除，当用户发起呼叫请求时，网络利用信令自动建立连接，呼叫结束时自动拆除，呼叫维持的时间较短。此时连接为逻辑连接

  答：长途网分为四级，一级交换中心之间相互连接成网状网，以下各级交换中心以逐级汇接为主。二级长途网的网络结构：长途两极网将网内长途交换中心分为两个等级，省级（包括直辖市）交换中心以DC1表示；地（市）级交换中心以DC2表示。DC1以网状网相互连接，与本省各地市的DC2以星型方式连接；本省各地市的DC2之间以网状或不完全网状相连，同时辅以少数的直达电路与非本省的交换中心相连。

  答：本地网是在同一编号区范围内，由若干个端局，或由若干个端局和汇接局及局间中继线、用户线和话机终端等组成的电话网。终端局的职能是负责疏通本局用户的去话和来话话务。汇接局负责疏通这些端局间的话务；汇接局还与其他汇接局相连，疏通不通汇接区间端局的话务；汇接局还可与长途交换中心相连，用来疏通本汇接区内的长途转线.

  说明空分交换、时分交换、模拟交换、数字交换、布控交换和程控交换的基本概念。

  空分交换，这是指在交换过程中的入线是通过在空间的位置来选择出线，并建立接续。通信结束后，随即拆除。时分交换

  布控交换是布线控制交换，控制设备由预定功能的数字逻辑电路组成，也就是由硬件控制交换。

  是存储程序控制交换的简称，以电子计算机作为控制设备，也就是由软件控制交换。

  答：编译码功能主要实现模/数转换和数/模转换功能。这是因为在用户侧要将用户接听的模拟信号与网络中处理传输的数字信号进行转换。

  6. 设T接线个单元，要完成输入TS8与输出TS257以及输入TS511与输出TS2的时隙交换，画出T接线器结构，并在SM和CM中添上相应内容。

  答：（1）在通讯领域，BHCA（Busy Hour Call Attempt，忙时每小时起呼次数）是通信业务工程中用于测量、评估和规划电话网络呼叫解决能力的一个关键性指标。BHCA是指在一天中一个通信系统最繁忙的一个小时（高峰时期）电话呼叫的请求总次数。BHCA：Busy Hour Call Ateempts 忙时试呼次数,BHCA是程控交换机控制部件呼叫解决能力的重要指标,与BHCA类似的指标还有CAPS（每秒建立呼叫数量），CAPS乘以3600就是BHCA了。

  综合业务数字网（Integrated Services Digital Network，ISDN）是一个数字电话网络国际标准，是一种典型的电路交换网络系统。在ITU的建议中，ISDN是一种在数字电话网IDN的基础上发展起来的通信网络，ISDN能够支持多种业务，包括电话业务和非电线.DDN

  答：电信网络不仅仅具备传递、交换信息的能力，而且还具有对信息进行存储、处理和灵魂控制的能力，这些业务称为智能业务。智能网的目标不仅仅在于目前能向用户更好的提供诸多业务，而且着眼于今后也能方便、快速、经济的向用户更好的提供新业务。智能网依靠七号信令和大型集中数据库支持，将网络的交换功能与控制功能相分离，把电话网中原来位于各个端局交换机中的网络智能集中到了若干个新设的功能部件（智能网的业务控制点）的大型计算机上，而原有的交换机仅完成基本的接续功能。16.

  Management Network，TMN）的框架。TMN是国际电信联盟（ITU）于20世纪80年代后期引入的概念，它是一个逻辑上与电信网分离的网络。它通过标准的接口（包括通信协议和信息模型）与电信网进行传送、接收管理信息进而达到对电信网控制和操作的目的。TMN应用领域十分普遍，涉及电信网及电信业务管理的许多方面，从业务预测到网络规划；从电信工程，系统安装到运行维护，网络组织；从业务控制和质量保证到电信企业的事物管理，都是它的应用范围。

  18.在TMN体系结构中，功能体系结构、信息体系结构和物理体系结构各有什么功能？

  分组交换要求为每个分组增加控制和地址比特，这就给分组交换带来了大量的额外开销。在电路交换中，建立的是一条透明的电路，不需要额外的比特。因此它的线路利用率肯定比分组交换高。（错误，因为虚电路在过负时呼损率增加）

  分组交换中传送和处理的对象，带有控制信息和地址信息，可以在网内独立传输。

  传送协议简单；传送不要建立连接；分组到达终点的顺序可能不同于发端，需重新排序；各分组的传输时延差别可能较大。

  答：虚电路是两个用户终端设备在开始互相传输数据之前一定要通过网络建立一条逻辑上的连接，一旦这种连接建立以后，用户发送的数据（以分组为单位）将通过该路径按顺序利用互联网传送到终点。当通信完成之后，用户发出拆链请求，网络拆除连接。

  答：课本P111流量控制定义：流量控制用于防止在端口阻塞的情况下丢帧，这种方法是当发送或接收缓冲区开始溢出时通过将阻塞信号发送回源地址实现的。流量控制可以轻松又有效的防止由于网络中瞬间的大量数据对网络带来的冲击，保证用户网络高效而稳定的运行。

  1、 在半双工方式下，流量控制是通过反向压力（backpressure）即我们一般说的背压计数实现的，这种计数是通过向发送源发送jamming信号使得信息源降低发送速度。2、 在全双工方式下，流量控制一般遵循IEEE

  ：是指到达通信子网中某一部分的分组数量过多,使得该部分网络来不及处理,以致引起这部分乃至整个网络性能直线下降的现象,严重时甚至会导致网络通信业务陷入停顿,即出现死锁现象。这种现象跟公路网中经常所见的交通拥挤一样,当节假日公路网中车辆大量增加时,各种走向的车流相互干扰,使每辆车抵达目的地的时间都相对增加(即延迟增加),甚至有时在某段公路上车辆因堵塞而无法开动(即发生局部死锁)。 网络的吞吐量与通信子网负荷(即通信子网中正在传输的分组数)有着密切的关系。当通信子网负荷比较小时,网络的吞吐量(分组数/秒)随网络负荷(每个节点中分组的平均数)的增加而线性增加。当网络负荷增加到某一值后,若网络吞吐量反而下降,则表征网络中出现了拥塞现象。在一个出现拥塞现象的网络中,到达某个节点的分组将会遇到无缓冲区可用的情况,从而使这些分组不得不由前一节点重传,或者需要由源节点或源端系统重传。当拥塞非常严重时,通信子网中相当多的传输能力和节点缓冲器都用于这种无谓的重传,从而使通信子网的有效吞吐量下降。由此引起恶性循环,使通信子网的局部甚至全部处于死锁状态,最后导致网络有效吞吐量接近为零。

  造成拥塞的原因：（1）多条流入线路有分组到达，并需要同一输出线路，此时，如果路由器只有少数的内存来存放所有这些分组，那么有的分组就会丢失。

  （2）路由器的慢带处理器的缘故，以至于难以完成必要的处理工作，如缓冲区排队、更新路由表等。

  （1）在传输层可采用：重传策略、乱序缓存策略、确认策略、流控制策略和确定超时策略。（2）在网络层可采用：子网内部的虚电路与数据报策略、分组排队和服务策略、分组丢弃策略、路由算法和分组生存管理。

  （3）在数据链路层可采用：重传策略、乱序缓存策略、确认策略和流控制策略。

  单靠增加资源，不能够解决网络拥堵问题！关键还是要在你的系统软件算法和数据结构上做彻底、根本的优化，才可提升网络吞吐率。

  帧中继在X.25网基础上简化了网络层次结构，去掉了X.25网的第三层，在第二层上用虚电路技术传送和交换数据，并把差错控制移到智能化的终端来处理，使网络节点的处理大大简化，提高了网络对信息的处理效率。

  帧中继是怎么来实现灵活的带宽管理的？答：帧中继是一种有效的数据传输技术，它可以在一对一或者一对多的应用中快速而低廉的传输数位信息。它能够正常的使用于语音、数据通信，既可用于局域网（LAN）也可用于广域网（WAN）的通信。每个帧中继用户将得到一个接到帧中继节点的专线。帧中继网络对于端用户来说，它通过一条经常改变且对用户不可见的通道来处理和其他用户间的数据传输。主要特征：用户个人信息以帧（frame）为单位做传送，网络在传送过程中对帧结构、传送差错等情况做检查，对出错帧直接予以丢弃，同时，通过对帧中地址段DLCI的识别，实现用户个人信息的统计复用。帧中继是一种封包交换通信网络，一般用在开放系统互连参考模型（Open System Interconnection）中的数据链路层（Data

  Link Layer）。永久虚电路PVC是用在物理网络交换式虚电路（SVCs）上构成端到端逻辑链接的，类似于在公共电话交换网中的电路交换，也是帧中继描述中的一部分，只是现在已经很少在实际中使用。

  会发生数据冲突，带宽由所有站点共同分割，随着站点增多，每个站点能获得的带宽越少（为10Mbit/s/n，其中n为站点数），网络性能迅速下降；同一时刻，只能有一个站点和服务器通信，覆盖范围受到CSMA/CD限制。

  网络中的IP地址类似于“街道和门牌号”，我们从电脑中发出的信息才能准确的被对方所接受.

  地址是指互联网协议地址，是IP Address的缩写。IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式，它为网络上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。目前还有些ip代理软件，但大部分都收费。

  媒体访问控制，或称为物理地址、硬件地址，用来定义网络设备的位置。在OSI模型中，第三层网络层负责 IP地址，第二层数据链路层则负责 MAC地址。因此一个主机会有一个MAC地址，而每个网络位置会有一个专属于它的IP地址。

  IP地址是指Internet协议使用的地址，而MAC地址是Ethernet协议使用的地址。IP地址是可以自动分配的，MAC地址在每个网卡出场的时候就有一个全球唯一的MAC地址，所以很多的验证软件就是验证mac地址的。

  ⑴最佳性：被传输中的数据从当前结点到达目的结点所用时间最短。⑵公平性：使网络中各结点负载均衡，通信流量均匀。对网络资源的使用者同等看待，既允许传输的优先权，又防止拥有优先权的用户独占网络。⑶简单性：路由算法本身不会过多地增加网络的开销，即路由算法应简单、易实现。

  ⑸稳定性：当网络中某个链路或结点出现故障时，不会因网络拓扑的变化而影响报文正常到达目的结点，且变化的路由所增加的延迟不会大多。

  (2)一个网络的子网掩码为255.255.255.248，问该网络能够连接多少个主机？若该网络为C类IP地址，它划分了多少个子网？

  5.如果说MPLS就是ATM交换技术，或者说MPLS就是IP技术，对吗？为什么？

  答：IP是不面向连接的技术，通过IP包查找路由表寻址；ATM是面向连接的技术，很复杂，已经被IP取代了，ATM设备逐步走向消亡，不过ATM虽死，其灵魂转化为MPLS附着在IP上；因此MPLS也是面向连接的技术，通过标签进行交换，由信令建立标签交换通道LSP，这些都很像ATM，MPLS目前在路由器上应用较多，大多数都用在建立二/三层的VPN，近年来又有了脱离三层路由协议的MPLS（MPLS-TP），具体的设备就是PTN设备。

  IP电话网关、IP承载网、IP电话网管理层面及PSTN/ISDN/GSM等电话交换网几个部分。

  不同：IP电话网编号和寻址方式与传统电话网差别很大；IP电话网使用的信令种类比传统电线.

  答：课本P136。IP电线**，先是端局验证该用户是否欠费，如果该用户正常，就会把呼叫的号码送到IP电话网关，根据语音提示输入认证信息和被叫电线）IP网关向关守发送呼叫业务请求，将用户个人信息、业务类型和业务信息传递给关守。3）关守检查用户的授权情况，确定该用户是否有特权使用此种业务。4）关守向记账系统发送消息，请求用户的记账信息，也包含呼叫的信息。关守受到返回的用户记账信息后，向发起的IP网关发送可连接的目的IP网关的地址信息。

  5）发起的IP网关和目的IP网关连接，初始化通信进程，目的IP网关向被叫电话发送呼叫应答消息，通线）当双方IP网关检测到通话进程真正开始以后，起始IP网关向关守发送一个呼叫开始信息，并附带上唯一的记账标识ID。

  7）关守向记账系统发送呼叫开始信息，记账系统返回确认信息作为应答消息传送给起始IP网关。

  8）通话结束时起始IP网关或者目的IP网关检测到呼叫结束，向关守发送呼叫结束消息，并传关于该呼叫的相关信息，关守向记账系统发送呼叫结束信息，记账系统返回确认信息，确认信息送到双方IP网关。

  不是。软交换是一种功能实体，为下一代网络NGN提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。 简单地看，软交换是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能的实体，但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起的，不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，而软交换是与业务无关的，这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。

  主要问题是32bit IP地址不够用；另一个原因是它还不适于传递语音和视频等实时性业务，所以现在已提出下一代的IPv6。它的主要变化是，IPv6使用了128bit的地址空间，并使用了全新的数据报格式，简化了协议，加快了分组的转发，允许对网络资源的预分配和允许协议继续演变，并增加了新的功能等。

  由IPv4向IPv6过渡有哪些方法？简述其中两种方法。1、双栈策略：是指在网元中同时具有 IPv4和IPv6两个协议栈，它既可以接收、处理、收发IPv4的分组，也可以接收、处理、收发IPv6的分组。对于主机（终端）来讲，“双栈”是指其 能够准确的通过需要来对业务产生的数据来进行IPv4封装或者IPv6封装。对于路由器来讲，“双栈”是指在一个路由器设备中维护IPv6和IPv4两套路由协议栈，使得路由器既能与IPv4主机也能与IPv6主机通信，分别支持独立的IPv6和IPv4路由协议。

  2、隧道策略：是 IPv4/v6综合组网技术中常常使用到的一种机制，所谓“隧道”，简单地讲是利用一种协议来传输另一种协议的数据技术，隧道包括隧道入口和隧道出口（隧道终点），这些隧道端点通常都是双栈节点。在隧道入口以一种协议的形式来对另外一种协议数据来进行封装并发送。在隧道出口对接收到的协议数据解封装， 并做相应的处理。在隧道的入口通常要维护一些与隧道相关的信息，如记录隧道MTU等参数。

  Protocol Translation)通过与SIIT协议转换和传统的IPv4下的动态地址翻译（NAT）以及适当的应用层网关（ALG）相结合，实现了只安装了IPv6的主机和只安装了IPv4机器的大部分应用的相互通信。

  上述技术很大程度上依赖于从支持IPv4的互联网到支持IPv6的互联网的转换，我们期待IPv4和IPv6可在这一转换过程中互相兼容。目前，6to4机制便是较为流行的实现手段之一。

  衡量一个加密技术的可靠性，主要根据解密过程的难度，而这取决于密钥的长度和算法。

  优点：（1）解决了密钥管理问题，通过特有的密钥发放体制，使得当用户数大幅度增加时，密钥也不会向外扩散；（2）由于密钥已事先分配，不需要在通信过程中传输密钥，安全性大幅度的提升；（3）具备极高的加密强度。

  2、安全认证机制:在电子商务活动中，为保证商务、交易及支付活动的真实可靠，需要有一种机制来验证活动中各方的实际身份。安全认证是维持电子商务活动正常进行的保证，它涉及到安全管理、加密处理、PKI及认证管理等重要问题。

  答：可信网络架构不是一个具体的安全产品或一套针对性的安全解决体系，而是一个有机的网络安全全方位的架构体系化解决方案，强调实现各厂商的安全产品横向关联和纵向管理。因此在实施可信网络过程中，必将涉及多个安全厂商的不同安全产品与体系。这需得到国家政府和各安全厂商的支持与协作。

  答：课本P166-167SDH是指一套可进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的标准化数字信号的结构等级。特点：（1）新型的复用映射方式（2）兼容性好（3）接口标准统一（4）网络管理能力强（5）先进的指针调整技术（6）独立的虚容器设计（7）组网与自愈能力强（8）系列标准规范。

  答：课本P169-170SDH技术采用以字节为基础的块状帧结构，从组成上看，整个帧结构可分成段开销、STM-N净负荷和管理单元指针3个基本区域。（1）  段开销区域

  所谓段开销，是指为保证信息正常、灵活、有效地传送所必须附加的字节，它大多数都用在网络的运行、管理、维护及指配。段开销又具体分为再生段开销和复用段开销两部分。

  所谓信息净负荷，是指可真正用于电信业务的比特（包含用于通道维护管理的通道开销字节）。

  所谓管理单元指针，是指一组特定的编码，位于帧结构左边的第4行，其作用是用来指示净负荷区域内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置。

  答：（1）容器：一种用来装载各种速率业务信号的信息结构；（2）虚容器：用来支持SDH通道层连接的信息结构；（3）支路单元：一种提供低阶通道层和高阶通道层之间适配功能的信息结构；（4）支路单元组：由一个或多个在高阶VC净负荷中占据固定的、确定位置的支路单元组成；（5）管理单元：一种提供高阶通道层和复用段层之间适配功能的信息结构；（6）管理元组：由一个或多个在STM-N净负荷中占据固定的、确定位置的管理单元组成；（7）同步传送模块：用来支持SDH段层连接的信息结构，采用块状帧结构，基本模块STM-1的信号速率为155.520Mbit/s，更高阶的STM-N模块由N个STM-1信号以同步复用方式构成。

  9.AU-4的指针值是如何规定的，其进行指针调整操作的步骤和规定是什么？

  答：AU—4指针是用来指示VC—4在AU—4中起点位置的，从而使AU—4指针既能容纳VC—4和AU—4在相位上的差异，又能容纳帧速率上的差别。

  AU—4指针位于第四行的头九个字节中，H1 和H2是指针，并且合在一起使用，可以看成一个字码，3个H3字节为负调整机会字节，进行负调整时，H3传送VC—4的字节。

  由于指针值是用来标明装进AU—4中的VC—4起点（第一个字节）的具置，故STM—1净负荷区的所有字节就应编号，以便指针正确指示。在STM=1帧中从第4行第10个字节开始，相邻三个字节共一个编号，从0编到782（261×93=783），VC—4的起点可以是0～782任一编号处，只要用指针数值（H1和H2字节的后10个比特）标明即可，由于VC—4可以从AU帧内任何一点起始，因而一个VC—4未必就在一个AU—4帧内装完，往往是在某一帧开始到下一帧才结束。

  净负荷区编号为“0”的三个字节亦称为正调整机会字节，用于正调整。当VC—4速率较AU—4帧速率低时（相当于物体小，集装箱大），必须周期性地在本该传送信息的净负荷区塞入一些非信息字节相对提高VC—4速率，使VC—4和AU—4同步，这样的一个过程称为正调整。具体做法是：

  SDH传输网的拓扑结构，它由SDH终接设备(或称SDH终端复用器TM)、分插复用设备ADM、数字交叉连接设备DXC等网络单元以及连接它们的(光纤)物理链路构成。

  SDH终端的基本功能是复接/分接和提供业务适配，例如将多路E1信号复接成STM1信号及完成其逆过程，或者实现与非SDH网络业务的适配。ADM是一种特殊的复用器，它利用分接功能将输入信号所承载的信息分成两部分：一部分直接转发，另一部分卸下给本地用户。然后信息又通过复接功能将转发部分和本地上送的部分合成输出。DXC类似于交换机，它一般有多个输入和多个输出，通过适当配置可提供不同的端到端连接。

  答：课本P190所谓自愈网就是无需人为干预，网络就能在极短时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络已出现了故障。其基础原理就是使网络具备备用路由，并重新确立通信能力。自愈网的概念只涉及重新确立电信传输，而不管具体失效元部件的修复与更换，而后者仍需人工干预才能完成。自愈网的实现手段多种多样，主要是采用的有线路保护倒换、环形网保护、DXC保护及混合保护等。

  按光纤数量分类，有二纤环和四纤环；按接收和发送信号的传输方法分类，有单向环和双向环。

  ，它保护的单位是通道，倒换与否以离开环的每一个通道信号质量的优劣而定，一般利用告警指示信号（AIS）来决定是不是应该进行倒换。这种环属专用保护，保护时隙为整个环专用，在一般的情况下，保护段往往也传业务信号。

  对于复用段保护环，业务量的保护是以复用段为基础的，倒换与否按每一对节点间复用段信号质量的优劣而定，当复用段出故障时，整个节点间的复用段业务信号都转向保护段。复用段保护环需要采取了自动保护倒装（APS）协议，从性质上来看，多属于共享保护，即保护时隙由每一个复用段共享，一般的情况下，保护段往往是空闲的。复用段保护环也有采取了专用保护方式的，但目前用得很少。

  为W1光纤；另一根用于保护，称为P1光纤。其基础原理采用1+1的保护方式（首端桥接，末端倒换），即利用W1光纤和P1光纤同时携带业务信号并分别沿两个方向传输，但接收端只择优选取其中一路。

  从实现功能上看，此种保护属子网连接保护类型；从容量上看，环的业务容量等于所有进入环的业务量的总和，即节点处ADM的容量为STM-N。二纤双向通道保护环

  仍采用2根光纤，并可分为1+1和1:1两种方式，其中1+1方式与单向通道保护环基本相同（并发优收），只是返回信号沿相反方向（双向）而已，其主要优点是可通过相关设备在无保护环或将相同ADM设备应用于线性场合下具有通道再利用的功能，从而增加总的分插业务量。二纤双向通道保护也可采用1:1方式，即在保护通道中可传送额外业务量，只在故障出现时，才从工作通道转向保护通道。

  四纤双向复用段共享保护环每个区段（节点间）采用2根工作光纤（一发一收，W1和W2）和2根保护光纤（一发一收，P1和P2),其中W1和W2分别沿顺时针和逆时针双向传输业务信号

  ，而P1和P2分别形成对W1和W2的两个反方向的保护环，在每一个节点上都有相应的倒换开关作为保护倒换之用。这种结构的最大业务容量可达单个ADM容量的K倍，即KSTM-N。

  具有两种功能，其一是环倒换，即当环倒换时，受影响区段的业务量，由环的长通道的保护通道来传送；其二是区段倒换，它是一种类似于1:1线性APS的保护机制，仅用于四纤环。

  采用了时隙交换（TSI）技术，在一根光纤中同时载有工作通路W1和保护通路P2；在另一根光纤中同时载有工作通路W2和保护通路P1。每条光纤上的一般通路规定载送工作通路（W），另一半通路载送保护通路（P），在一条光纤上的工作通路（S1），由沿环的相反方向的另一条光纤上的保护通路（P1）来保护；反之亦然。

  网络保护一般是利用节点间预先分配的容量实施网络保护，即当一个工作通路发生失效事件时，利用备用设备的倒换动作，使信号通过保护通路仍保持有效。

  答：课本P209-210光纤通信是利用光波作载波，以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式，被称之为“有线”光通信。当今，光纤以其传输频带宽、抗干扰性高和信号衰减小，而远优于电缆、微波通信的传输，已变成全球通信中主要传输方式。

  答：当归一化频率V小于二阶模LP11归一化截止频率，即0＜V＜2.40483时，此时管线中只有一种传输模式，即单模传输。

  光纤的损耗和色散对光纤通信系统有哪些影响？光纤有哪几种色散？并解释其含义。

  答：在光纤通信系统中，光纤损耗是限制无中继通信距离的主要的因素之一，在很大程度上决定着传输系统的中继距离；光纤的色散引起传输信号的畸变，使通信质量下降，从而限制了通信容量和通信距离。

  （1）模式色散：在多模光纤中存在许多传输模式，不同模式沿光纤轴向的传输速度也不同，到达接收端所用的时间不同，而产生了模式色散。（2）材料色散：由于光纤材料的折射率是波长的非线性函数，从而使光的传输速度随波长的变化而变化，由此引起的色散称为材料色散。（3）波导色散：统一模式的相位常数随波长而变化，即群速度随波长而变化，由此引起的色散称为波导色散。

  一阶跃折射率光纤，纤芯半径a=25μm，折射率n1=1.5，相对折射率差=1%，长度L=1km。求： 1.光纤的数值孔径NA;2.子午光线.若将光纤的包层和涂覆层去掉，求裸光纤的NA和最大时延差。

  （3）将光纤的包层和涂覆层去掉，相当于光纤的纤芯材料直接暴露在空气之中。取空气的折射率为n2=1.0（线，空气中折射率也近似取1.0）。

  单模光纤有哪几类？光缆由哪几部分所组成？答：单模光纤分为四类：非色散位移单模光纤、色散位移单模光纤、截止波长位移单模光纤、非零色散位移单模光纤。

  在长波长1.5mm处响应度更高。其原因是该PIN光电二极管工作在1.3mm和1.5mm时的量子效率均为80%，说明在产生相同输出电流条件下，两种情况所吸收的光子数目相等。而波长1.3mm的光子能量本身就要高于1.5mm的光子，因此同样数量的1.3mm光子的总功率大于1.5mm光子的总功率，由响应度的概念可知1.5mm处的响应度高于1.3mm。

  答：增加6dB.2.什么是平坦衰落？什么是频率选择性衰落？答：多路信号到达接收机的时间有先有后，即有相对时间延迟。如果这些相对时延远小于一个符号的时间，则可以认为多路信号几乎是同时到达接收机的，这种情况下多径不会造成符号间的干扰。这种衰落称为平坦衰落，因为这种信道的频率响应在所用的频段内是平坦的

  如何产生的：蜂窝小区的结构产生。如何减少：合理的选定蜂窝结构与频率规划，表现为系统模块设计中对同频道干扰因子的选择。

  答：陆地移动通信网络由移动终端、基地站和网络组成。移动终端可以在任何移动通信系统覆盖的地方，通过基地站接入到网络。此网络可以与其他网络实现互连。

  答：当移动用户处于通话状态时，假如慢慢的出现用户从一个小区移动到另一个小区的情况，为了能够更好的保证通话的连续，系统要将对该移动用户的连接控制也从一个小区转移到另一个小区，这种过程叫切换。切换不仅包括识别新的小区，而且需要分配给移动台在新小区的业务信道和控制信道，因此要进行位置登记。

  答：卫星通信分系统卫星通信分系统是通信卫星的核心部分，它包括各种转发器。转发器的功能是将接收到的地球站的信号放大，然后通过下变频发射出去。转发器按照变频的方式和传输信号形式的不同可分为3种：单变频转发器、双变频转发器和星上处理转发器。

  （1）  时分多址（TDMA）时分多址接入的工作原理是将上行传输时间分为若干时隙，在每一个时隙内只允许一个光网络单元（ONU）以分组形式向光线路终端（OLT）发送分组信息，各个ONU要严格按照OLT规定的顺序依次向上游发送。由于各个ONU和OLT之间的距离各不相同，因此在上行传输时一定要解决相位和幅度两个关键技术问题。

  副载波多址接入的工作原理是在电域内将各个ONU的上行信号调制到不同频率的射频波/微波（副载波）上，再用已调副载波去分别调制各ONU的激光器（波长相同），已调光信号经OBD合路后经光纤传输到OLT。在OLT端首先经PD转换为电信号，然后通过不同的滤波器和鉴相器还原出各ONU的上行信号。（4）  码分多址（CDMA）

  码分多址接入的工作原理是给每一个ONU分配一个多址码，各个ONU首先将自己的上行信号与多址码进行模二加，然后去调制具有相同波长的激光器，经OBD合路后传输到OLT。在OLT端经过PD、放大器和模二加等电路后还原出各ONU的上行信号。

  物联网的概念是什么？从结构上讲大致上可以分为哪几个层次？答：物联网是将各种信息传感设备，按约定协议与互联网连接起来而形成的一个巨大网络。从层次上可分为信息感知层、接入/网络层，和应用服务层。

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