通信网的基本要素功能

通信网的基本要素功能（基本要素：传输、交换、终端）(1)传输：传输系统指完成信号传输的介质和设备的总称，其在终端设备与交换设备之间以及交换系统相互之间链接起来形成网络。按传输介质分为有限传输和无线传输系统。（2）交换设备以节点的形式与邻接的传输链路构成各种拓扑结构的通信网，是现代通信网的核心。（3）终端设备是通信网中的源点和终点。终端设备的主要功能是将输入信息变换为易于在信道中传送的信号；用于发送和接收用户信息；与网络交换控制信息；通过网络实现呼叫和接入服务。如：电话机、传真机、计算机、智能多媒体终端设备等。简述电信网的组成及作用1.业务网：用于向公众提供诸如话音、视频、数据、多媒体等业务。(1)传送网：指在不同地点的各点之间完成信息传递功能的网络；(2)交换网：交换设备是核心，由交换节点和通信链路组成，功能是完成对接入交换节点的传输链路的汇集、转接接续和分配。2.支撑网(1)信令网：信令的功能是控制电信网中各种通信连接的建立和拆除，并维护通信网的正常运行。(2)数字同步网：保证数字交换局之间、数字交换局与数字传输设备之间的信号时钟同步，并使通信网中所有数字交换系统和数字传输系统工作在同一时钟频率下。(3)电信管理网：各种不同应用的管理系统按照标准接口互连，在有限点上与电信网接口及电信网络互通，达到控制和管理目的。通信网常用拓扑结构有哪些？试分析各种拓扑结构的特点。简述模拟信号的数字化过程抽样—量化---编码抽样：每隔一定时间间隔T，抽取语音信号的一个瞬时幅度值，抽样后所得到的一条列在时间上离散的抽样值称为样值序列量化：对抽样后的信号进行离散化处理，对幅值进行化零取整处理编码：抽样、量化后的信号还不是数字信号，需将此信号转换成数字编码脉冲。什么是基带传输？数字信号传输的主要技术内容有哪些？基带是由消息转换而来的原始信号所固有的频带，不搬移基带信号的频谱而直接进行传输的方式称为基带传输。从数字通信终端送出的数字信号，称为基带信号。1.再生中继技术再生中继的作用是对基带信号进行放大和均衡，对已失真的信号进行判决，再生出与发送信号相同的标准波形。在传输通路的适当地点设置再生中继器，使信号在传输过程中的衰减得到补偿，并消除干扰的影响。再生后的信号与未受干扰的信号一样，继续往前传，从而延长通信距离。2.均衡技术定义：对传输系统中的线性失真进行补偿或者校正的过程称为均衡。频域均衡：是使整个传输系统（包括均衡器在内）满足无失真传输条件。基本思想是分别校正幅频特性和群时延特性，利用可调滤波器的频率特性去补偿基带系统的频率特性。时域均衡：以传输信号的时域脉冲响应为出发点，力求传输系统（包括其本身在内）所形成的接收波形接近于无失真信号波形，目的是消除取样点上的码间干扰（而不要求整个信号波形无失真）。时域均衡关注取样点的瞬时值，使该点上的码间干扰和噪声对判决的影响达到最小，从而提高取样判决的正确率。什么是调制？什么是解调？简述调制的作用和分类。调制是在发送端把基带信号的频谱搬移到传输信道通带内的过程。解调：在接收端把已调制信号还原成基带信号的过程，是调制的逆过程。模拟调制：基带信号是连续变化的模拟量。——幅度调制、频率调制、相位调制。数字调制：用数字基带信号对载波进行调制，使基带信号的频谱搬移到载波频率上。——幅度键控、频移键控、绝对相移键控、相对（差分）相移键控。信道中的差错主要包括哪两类？常用的差错控制方式有哪些？2.差错的分类①随机差错：由随机噪声导致，表现为独立、稀疏和互不相关发生的差错。②突发差错：相对集中出现，即在短时段内有很多错码出现，而在其间有较长的无错码时间段，例如有脉冲干扰引起的错码。差错控制方式：①前向纠错方式发送端对信息码元进行编码处理，使发送的码组具有纠错能力。接收端收到该码组后，通过译码能自动发现并纠正传输中出现的错误。不需反向通道，系统实时性好。②检错重发方式发送端经过编码后发出能够检错的码组，接收端收到后，若检测出错误，则通过反向信道通知发送端重发，发送端将前面的信息再重发一次，直至接收端确认收到正确信息为止。需要反向通道，实时性较差。③反馈校验接收端将收到的信息码元原封不动地转发回发送端，并与发送的码元相比较，若发现错误，发送端再进行发送。需反向通道，传输效率低，实时性差。④混合纠错方式是前向纠错和检错重发方式的组合。发送端不但具有纠错能力，对超出纠错范围的错误也具有检测能力。第三章简述电话通信网的等级制结构1.电话通信过程基本工作过程：通话人发出的话音通过话机送话器变成电信号，然后通过线路传输至对方，对方话机受话器将电信号还原成话音，受话者能听到。2.电话通信网基本构成(1)用户终端（电话机）：送话器：电/声转换；受话器：声/电转换。为通信用户拥有。(2)交换机：完成语音信息的交换功能。电话通信网的核心。(3)通信信道：为信息的流通提供合适的通路。(4)路由器和附属设备。(1)本地电话网：简称本地网，是在同一个编号范围内，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。(2)长途电话网：简称长途网。(3)用户接入网：是本地交换机与用户终端设备之间所实施的系统试比较虚电路方式和数据报方式的优缺点采用面向连接的方式，具有建立连接、数据传送和连接拆除。Step1：传送数据前先建立端到端的连接；Step2：虚连接建立后，属于同一呼叫的数据分组均沿着这一虚连接传送；Step3：通信结束时拆除该虚连接。特点：传送分组前先建立逻辑连接，分组沿相同路径传送，发送分组顺序与接收分组顺序相同。(2)数据报方式采用无连接工作方式，在呼叫前不需要事先建立连接，而是边传送信息边选路，并且各个分组依据分组头中的目的地址独立地进行选路，每一个分组都当作独立的报文来处理。特点：不需要建立源到目的之间的连接而直接发送分组，分组沿不同路径传送，发送分组与接收分组顺利不一致。3.二者比较面向连接方式中，通信的所有信息均沿着建立的连接路径传送，能保证信息的有序性，信息传送的时延比无连接方式小，对网络故障敏感，一旦连接出现故障，信息传送将中断，必须重新建立连接。无连接方式中选路与传送信息同时进行，没有连接建立过程。属于同一个通信的信息沿不同路径到达目的地，路径无法预知，无法保证信息的有序性。采用存储-转发方式，时延较大；对网络故障不敏感。简述帧中继的基本概念采用动态分配传输带宽和可变帧长度的快速分组技术，其数据信号在网络上的传输或交换都是在数据链路层上，故称为帧中继。信息传送最小单位为帧，信息与信令传送分离。帧中继仅完成链路层功能，而将流量控制、纠错等任务留给智能终端完成。采用虚电路技术，能充分利用网络资源。技术特点：①高效：帧中继仅完成链路层的功能，以简化的方式传送数据，智能化终端设备把数据发送到链路层，并封装在帧结构中，实施以帧为单位的信息传送，网络不进行纠错、重发、流量控制，帧不需要确认，在交换机中直接通过。②经济：采用统计复用（即带宽按需分配）向客户提供共享的网络资源，每条线路和网络端口都可由多个终端按信息流共享，③可靠：采取PVC管理和拥塞管理，智能化终端和交换机可清楚了解网络的运行情况，不向发送拥塞和已删除的PVC上发送数据，保证了传输质量。④灵活：协议简单；能为多种业务类型提供公用的网络传送能力，大多路由器厂商支持帧中继协议，用户便于接入。基本业务：①永久虚电路：在帧中继用户终端之间建立固定的虚电路连接，并在其上提供数据传送业务。②交换虚电路：在两个帧中继用户之间通过呼叫建立虚电路，网络在已建立的虚电路上提供数据信息传送服务，用户终端通过呼叫清除操作来终止虚电路。简述No7信令系统的结构及主要作用No.7信令是国际标准化的公共信道信令系统。采用分层格式，从功能上可划分为：公用的消息传递部分、适用于不同用户而各自独立的用户部分。消息传递部分：在相应的两个用户部分之间可靠地传递信令消息。分为：信令数据链路功能级、信令链路功能级、信令网功能级。用户部分：使用消息传递部分传送能力的功能实体，每个用户部分具有各自特有的功能。4.No.7信令网组成①信令点：信令网内提供共路信令消息的节点；②信令转接点：把一条信令链路接收到的消息，转发到另一条信令链路；③信令链路：连接各个信令点以传送信令消息的物理链路。应用：1传送电话网的局间指令2传送电路交换数据网的局间指令。3传送综合业务数字网的局间指令。4在各种运行、管理和维护中心传递有关信息5传送移动通信网中与用户移动有关的控制信息。6在业务交换点和业务控制点间传送各种数据信息7支持各种类型的智能业务。第四章简述osi网络互连参考模型各层功能(1)物理层对物理线路进行数字化，便于透明传送比特流。(2)数据链路层在相邻节点之间无差错地传送以帧为单位的数据。(3)网络层在网络“端-端”之间传送分组，网络层需要选择合适的路由，使分组通过数据链路传到网络另一端。可分为：面向连接和无连接服务。(4)传输层在网络层提供的“端-端”服务基础上，为用户提供可靠的通信服务。传输层只存在于用户计算机中，网络交换机中没有传输层。若网络层服务质量高（如虚电路），传输层协议就较简单，反之，（如数据报），传输层协议就较复杂。(5)会话层管理和协调两个计算机之间的信息交互，提供建立和使用连接的方法。在会话层中，一个连接称为一个“会话”。会话层的协调和管理包括：单/双工选择、通信任务的分解、同步等。(6)表示层解决用户信息的语法表示问题，如用户的许可数据类型和各种类型的编码方式等。各种计算机内部对数据类型的表示方法不同，需要由表示层加以转换。表示层还有加密、解密、数据压缩等功能。(7)应用层为应用进程提供通信接口，直接为网络用户或应用程序提供各类网络服务。应用层协议提供完成特定网络服务功能所需的各种应用协议，如电子邮件、文件传输等。什么是CSMA/CD技术？简述其工作原理带冲突检测的载波侦听多路访问技术（CSMA/CD），其讨论网络上多个站点如何共享一个广播型的公共传输媒体问题。即网络上每一站的发送都是随机发生的，不存在用任何控制来确定该轮到哪一站发送，故网上所有站都在时间上对媒体进行争用。基本原理：欲发送信息的工作站，首先监听媒体，以确定是否有其他的站正在发送，若媒体空闲，该工作站可发送。在同一时刻，会发生两个或多个工作站都想传输信息的情况，会引起冲突，双方传输的数据将被破坏，导致网络无法正常工作，故当工作站发送信息后的一段时间内仍无确认，则假定为发生冲突并重传，故需要争用。解决方法：CSMA/CD采用监听算法和冲突检测。为减少同时抢占信道，监听算法使得监听站都后退一段时间再监听，以避免冲突。该方法不能完全避免冲突，但可通过优化把冲突概率冲突检测的原理：在发送期间同时接收，并把接收的数据与站中存储的数据比较，若结果相同，表示无冲突，可继续；若结果不同，说明有冲突，立即停止发送，并发送一个简短的干扰信号令所有站都停止发送，等待一段随机长的时间重新监听，再尝试发送。试指出tcp、ip与osi、rm体系结构的对应关系TCP/IP协议（传输控制协议/互连协议）(1)网络接口层对应于OSI中物理层、数据链路层和网络层的部分功能，负责接收从IP层交来的IP数据报，并通过底层网络将其转发出去。或从底层物理网络上接收数据帧，抽出IP数据报交给网际层。(2)网际层负责相邻节点之间分组数据报的传送，提供面向无连接的不可靠传输服务。IP协议规定了统一的IP数据报格式，以消除各通信子网的差异，故采用不同物理技术的网络也可在网际层上达到统一。网际层把传输层送来的消息封装成IP数据报，并使用路由算法来选择是直接把数据发送到目的地还是先交给中间路由器，然后交给下层（网络接口层）去发送；同样，该层对接收到的IP数据报进行类似的处理，包括：正确性检验、使用路由算法来决定对IP数据报是直接传送还是交给本机的上层处理。(3)传输层实现可靠的端到端的字节流的传输服务，以增强网络层提供的服务质量。传输层提供了传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。(4)应用层是面向用户的协议层，其协议有：远程登录协议（Telnet）、文件传输