现代通信

第一章概论1.现代通讯网包括哪些网络？电话网、数据网、计算机网、综合业务数字网2.现代通讯网的定义现代通信网络是由现代通信网元组成的集合体，用以支持实现组织内外部的语音、数据、多媒体形式的通信要求。3.交换技术类型有哪几种？各有什么特点？○1电路交换电路交换有空分和时分两种。空分电路交换是通过空间交叉连接矩阵的连通将某一条线上的语音或数据传输到另一条线上，其传递的信号可以直接采用模拟信号。时分电路交换是将某时分复用线上的某一时隙的语音或数据传递到另一时分复用线上的另一时隙上去，其传递的信号是数字信号。主要特点：语音或数据的传输时延小且无抖动，语音或数据在通路中“透明”传输，不需存储，分析和处理，传输效率比较高；但是，电路的接续时间比较长，电路资源被通信双方独占，电路利用率低。○2分组交换（特点是乘除转发）分组交换是一种综合电路交换和报文交换方式的优点而又尽量避免两者的缺点的第三种方式。它的基本原理是“存储-转发”，是以更短的，被规格化了的“分组”为单位进行交换、传输。分组交换最基本的思想就是实现通信资源的分享。分组交换比电路交换的优点是高效、灵活、迅速、可靠，缺点是造成较大时延及抖动。○3快速分组交换---异步传递方式（ATM）ATM交换技术是以固定长度的信元作为信息传输单位、以统计复用的方式占用信道资源，支持宽带信息交换，支持不同速率的各种业务，以面向连接的方式保持了电路交换实时性的优点，以短分组化的方式保持了分组交换网络资源利用率高的优点，它是一种适合语音、数据与图像业务的综合交换技术。○4IP交换TCP传输控制协议，属于运输层IP--Internet协议（互联网协议），属于网络层Internet协议(IP)属于网络层，主要实现IP分组在Internet上的寻址和传送，但不保证IP分组传送的正确性和顺序传输控制协议（TCP）属于运输层，提供端到端的可靠通信。特点：为了克服传统分组交换不能保证服务质量的缺点，宽带IP网络借鉴了ATM等快速分组交换思想，采用IP交换技术，通过在IP分组上打标记，用硬件实现标签交换、只能流量管理等方法，达到快速转发分组，提高服务质量的目的。4.移动互联网的组成（考得不多）移动通信系统的构成：一般有移动台（MS），基站（BS），移动业务交换中心（MSC）以及与市话网（PSTN）相连接的中继线等组成。图1-8移动通信特点：○1频率资源局限性(空中接入系统占用无线通道)○2无线信道参数可变性○3终端用户移动性○4通信安全性5.现代通信网发展趋势发展趋势：○1在宽带IP网络中提供综合业务○2三网融合：是指电信网，计算机网，有线电视网在技术上互相渗透，在网络层上实现互通，在应用层上共享相同的业务○3构建下一代网络NGN，泛指一个以IP为中心，可以支持语音、数据和多媒体业务的全业务网络。6.下一代网络NGN的定义：通常NGN泛指一个以IP为中心，可以支持语音、数据和多媒体业务的融合或部分融合的全业务网络。7.什么是三网融合？是指电信网、计算机网、有线电视网的技术上相互渗透，在网络层上实现互通，在应用层上共享相同的业务。第二章1.简述电话通信系统组成及电话交换的概念（PPT）第三章1、ISDN（综合业务数据网）的定义及特征?定义：ISDN是这样的一种网络，它由电话综合数字网（IDN）演变而来，提供端到端的数字连接，以支持一系列广泛的业务（包括语音和非语音业务），它为用户网提供一组有限的标准多用途用户——网络接口。三个基本特性：端到端的数字连接（ISDN是一个数字网络，网络中的一切信号都以数字形式进行传输和交换）、综合的业务、标准的入网接口。P91~95：数据链路层协议：①总体考虑②帧结构：标志段F、地址段A、控制端C、信息段I、帧检验序列段FCS2、ATM定义及特点？定义：ATM是一种传递模式，在这种模式中，信息被分装成信元（Cell），“传递模式”是指电信网络所采用的复用、交换和传输技术。特点：①ATM是一种统计时分复用技术②ATM利用硬件实现固定长度分组的快速交换，具有时延小、实时性号的特点，能够满足多媒体数据传输的要求。③ATM是一种支持多种业务的传输平台，并提供服务质量保证。④ATM是面向连接的传输技术，在传输用户数据之前必须建立端到端的虚连接。ATM的信元格式？ATM信元长度为53个字节，分为两个部分：5个字节的信头用于表征信元去向的逻辑地址、优先级等控制信息；48个字节的信息段用来装载来自不同用户、不同业务的信息。ATM两组结构？信元通过ATM网络时经过两种类型的接口，一种是位于终端用户接入到网络的接口（UNI），另一种是位于网络内交换机之间的接口，即网络节点接口（NNI）。VPI和VCI关系？虚通路标识符（VPI）和虚信道标识符（VCI），虚电路（VP）和虚信道（VC）是虚电路的两种形式；VPI和VCI是它们的编号，也是一种编辑、标签，主要用于路由选择和资源管理等。在信元中，各字段的作用：①一般流量控制（GFC）：只作用于UNI，其功能是为了控制用户接入的业务流量，以避免网络拥塞。②虚通路标识符（VPI）和虚信道标识符（VCI）：虚电路（VP）和虚信道（VC）是虚电路的两种形式；VPI和VCI是它们的编号，也就是一种标记、标签，主要用于路由选择和资源管理。③净荷类型（PT）：包括用户信息和业务适配信息，也可用于区分信元净荷是用户数据或是数据管理。④信元丢失优先级（CLP）：在网络拥塞时，用于决定丢弃信元的先后次序。⑤投标差错控制（HEC）：用于针对信元头的差错检测，并起信元定界作用。⑥净荷（Payload）：装载影虎信息或数据。3、虚信道连接：一条虚信道连接（VCC）是通过一定路径上个条链路分配的VCI来区分和标识的。虚信路连接：一条物理链路中的每个VP由若干个虚信道组成，并由一个唯一的标识符（VPI）来标识。4、ATM网络接口有哪几种？用户/网络接口、网络节点接口、ATM数据交换接口、宽带互连接口UNI、NNI什么意思？UNI：位于终端用户接入到网络的接口NNI：位于网络内交换机之间的接口，即网络节点接口ATM网络中有哪几种基本的交换单元？空分交换单元（有哪些策略）：入线选择策略、拥塞信元缓冲策略时分交换单元总线交换单元环状交换单元第四章IP技术基础1、OSI参考模型物理层：对物理链路进行数字化，以便透明地传送比特流。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。网络层：在网络端——端之间传送分组。运输层：在网络层提供的端——端服务基础上，为端——端用户提供可靠的通信服务。会话层：管理和协调两个计算机之间的信息交互。表示层：解决用户信息的语法表示问题。应用层：确定应用进程的性质，为应用进程提供通信接口。2、协议：不同系统中同一层实体（称为对等层实体。在许多情况下，实体就是一个特定的软件模块）进行通信的规则的集合。3、TCP/IP参考模型高层：各种应用层协议（TELNET，FTP，SMTP等）；运输层：TCP（传输控制协议）、UDP（用户数据报协议）网络层：IP（Internet协议）低层：与各种网络接口前三层属于TCP/IP范围4、TCP/IP协议与OSI的比较：现代通信网络第4章IP基础1二、TCP/IP与OSI/RM分层参考模型的比较应用层网络接口网际层IP(各种应用层协议如TELNET,FTP,SMTP等)运输层TCP，UDP应用层运输层网络层表示层会话层数据链路层物理层7654321OSITCP/IP数据链路层物理层5、IP地址：IP地址的长度是32比特，IPv4（IP第四版本）：32位4个字节，IPv6：128位A类地址范围：1.0.0.0~127.255.255.255B类地址范围：128.0.0.0~191.255.255.255C类地址范围：192.0.0.0~223.255.255.2556、域名系统（DomainNameSystem，DNS），是将域名地址与IP数字地址来回转换的一种TCP/IP服务，并且是在用户不知道的情况下由计算机自动进行的，方便了用户的通信。.com公司企业.net网络服务机构.org非营利组织.edu教育部门.gov政府部门.mil军事部门域名解析过程（详见课本145页图，文字供理解）：用户提供计算机名，用户程序利用例程“客户端解答器”向名字服务器发出域名查询要求，名字服务器解答查询，将计算机域名翻译成IP地址，然后将IP地址返回给客户端解答器，最后提交给客户程序。名字服务器可以从名字缓存、自身数据库或其他名字服务器中获得所需的IP地址。域名系统也可以提供相反的翻译过程，即从IP地址到域名的翻译。7、共享式集线器：内部通过一个总线把各端口连在一起，在同一时刻只有一个端口能发送。使用的协议通常为IEEE802.3(CSMA/CD)，也就是以太网协议。交换式集线器：也叫做局域网交换机，使用带有交换芯片的高速背板来连接各个端口。8、ARP：AddressResoloutionProtocol地址解析协议TCP：TransmissionControlProtocol传输控制协议，是面向连接服务。它提供可靠服务的手段和链路层、网络层中面向连接服务器在原则上是相同的：即给报文编号，收方会送应答，超时重发。特点：发送窗口、接收窗口尺寸可动态调整；超时重发间隔；编号和确认。TCP报文格式（详见课本148图）：IPv4报文格式（详见课本146图）IPv6报文格式（详见课本156图）9、路由选择算法的设计要求：最优性、简易性和低开销、强壮性和稳定性、快速收敛性、灵活性10、IPv6对于IPv4而言的特点：简化的报头和灵活的扩展、层次化的地址结构、即插即用的连网方式、网络层的认证与加密、服务质量的说明、对移动通信更好的支持。IPv6的三种地址类型：单点传送地址（是连续的，以位为单位的掩码地址）、多点传送地址（一个地址标识符对应多个接口的情况）、任意点传送地址（也是一个地址标识符对应多个接口的第五章1、IP网无法保证QoS的原因？①尽力而为（BestEffort）服务②没有点到点传输资源的预留资源保障是保证点到点传输性能的关键时延和时延抖动大，分组丢失有哪些保障系统？保障措施：①接纳控制②路由，流量规划③分类排队，优先级调度，拥塞控制④安全保障目的：满足用户各种业务不同的服务质量要求有哪些解决方案？综合业务模型、区分业务模型、多协议标签交换（MPLS）、流量工程、约束路由。2、综合业务模型基本思想是资源预留，端系统拥有与分组流相关的状态信息，知道如何为分组流预留资源、对分组进行接纳控制，网络也知道如何对分组进行调度。三种类型业务：①保证业务②受控负载业务③尽力而为的业务综合业务模型的优缺点？优点：①能够提供绝对有保证的QoS②使用现有的路由协议决定流的通路③QoS能够工作在单播和多播下缺点：①可扩展性差②对路由器的要求较高③不适合于短生存期的流④IP分组流的自动识别和分类技术还不成熟区分业务模型：区分业务的思路是对网络层和运输层只做相对较小的改动，在网络的边缘路由器对分组进行分类和管制。核心路由器相对简单，只需根据预先定义好的策略对各类分组进行转发。结构：参见PPTP35三种业务类型：优质的业务、确保的业务、尽力而为的业务区分业务模型的优缺点：优点：①可伸缩性较好②便于实现缺点：①区分业务为IPQoS奠定了宝贵的基础，但还是没有办法完全依靠它自己来提供端到端的QoS结构②区分业务中分组流的粒度较粗。3、IP技术与ATM技术异同？P175①有连接于无连接（虚电路和数据报）：有连接的ATM、无连接的IP②信令与路由：有连接需信令技术来支持建虚拟电路，而无连接则需路由技术支持数据报的寻址。③服务质量和尽力传送：ATM的QoS是天生具有的，IPQoS是后天加入的。4、IP/ATM互连基本方案：重叠模型（覆盖模型）：将ATM网络作为传统TCP/IP网络体系中的传输子网。集成模型（综合模型）：把第3层路由选择和第2层交换功能集成在一起。5、多协议标签的基本原理？多协议标签交换（MPLS）组网的基本原理：在网络边缘对IP分组进行分类并打上标记，在网络核心按照标