1、通信概论的总结 第一章：（写模型）传递信息的过程就叫做通信. 为什么调制？频谱搬移；实现信道复用；提高抗干扰能力；便于远距离传输 连续调制系统：振幅调制(AM)系统、频率调制(FM)系统、相位调制(PM)系统 调幅 ASK 调频 FSK 调相 PSK 数字通信的优点：1 抗干扰能力强 2 易于保密 3 灵活性高 4设备简单经济 5 便于集成；缺点：占用较宽信道频带 数据通信（信源本身发出的就是数字形式的消息）有效性：在给定信道内所传送信息量的大小。衡量通信系统有效性的指标：模拟：有效传输频带；数字：信息传输速率 Rb（单位：bit/s）可靠性：在给定信道内接收到的信息的可靠程度。可靠性指标:模
2、拟：输出信噪比 ;数字：误码率。数据通信系统与数字通信系统主要区别：无需经过模数转换，只需考虑对信源进行压缩编码以降低信源的冗余度，提高有效性。国际标准化组织（ISO）：国际电信联盟 ITU，国际电信联盟电信标准部 ITU-T，电气与电子工程师协会 IEEE，欧洲计算机制造商协会 ECMA，美国国家标准学会 ANSl，电子工业协会EIA 通信网，就是在一定范围内以终端设备和交换设备为点，以传输链路为线，按一定顺序点线相连形成的有机组合的系统，它可以完成多个对多个用户间的通信。基本要素：终端设备、传输链路、交换设备（核心） 。发展动向：业务数据化和网络综合化；网络宽带化；网络个人化和智能化；网络
3、光纤化。拓扑结构：星形：结构简单、建网容易、易于管理。缺点：中心处理机负载过重，当其发生故障时会导致全网瘫痪；线路利用率低。树型网:：节省线路、成本较低、易于扩展；多用于有线电视网。缺点：对高层节点和链路的要求较高。分布式：当任意一条线路故障时，通信可转经其他链路完成，可靠性较高，且网络易于扩充；缺点：网络控制机构复杂，线路增多使成本增加。环形，总线型：结构简单，扩展方便。复合型：提高了网络的可靠性，又节省了链路。信号概念：带有消息的电压或电流就是电信号。分类：模拟信号:参数（幅度、频率或相位）随消息连续变化的信号。数字信号: 在时间上和幅度上均取有限离散数值的电信号。多进制数字信号系统，可靠
4、性：进制越多，级差越小（四进制的为 A/3） ，抗干扰能力越差。有效性：进制愈多，每个符号所携带的信息量越大。 基带信号：频谱从零频开始的信号。基带信道：与基带信号频谱相适应的信道。基带传输：将基带信号直接在信道中传输（传编码） 。频带传输：借助正弦波，先将基带信号的频谱搬移（即调制） ，变为线路允许的某一频带范围内的信号，然后再传输。 信号波形与码型的设计原则：1 频谱中不存在直流成分或没有基线漂移 2 具有一定的抗干扰能力（可进行不中断业务的误码检测）3 便于时钟信号的提取 4 不受信源统计特性的影响 5 码型变换设备简单，易于实现 调制：利用调制信号（携带有信息的数字基带信号）改变高频震
5、荡载波的某一个或几个参量的波形变换过程。调制的方式：幅移键控（ASK） ，频移键控，相移键控，相对相移键控（DPSK）常用通信媒体：明线、双绞线（将一对绝缘线扭绞在一起，任意拧成螺旋形以减少对外部干扰和串音的敏感 STP 非屏蔽双绞线，目前最常用的是 5 类 UTP 双绞线） 、同轴电缆、波导、光纤、微波无线电、卫星通信。（下面写各种码型）基带信号的码型：二元码：单极不归零码（NRZ 码）单极归零码（RZ 码）双极性不归零码差分编码 双相脉冲编码（曼彻斯特编码 三元码：双极性归零码，传号交替反转码（AMI 码）n 阶高密度双极性码（HDBn 码） 通信方式：单工通信含义：在两个通信设备间，信息
6、只能沿着一个方向被传输，即在通信设备的双方中，一方只能设置发送设备，而另一方只能为接收设备。半双工通信：在两通信设备间的信息交换可以双向进行，但不能同时，即在同一时间内仅能使信息在一个方向上传输。全双工通信：同时可在两通信设备间进行两个方向上的信息传输 复用：用一对传输线传送几路或多路信息的方法（典型方法：频分多路复用和时分多路复用） 。协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。 接口：两个分开的系统、设备或部件进行通信时数据流要穿过的界面。开放系统互连参考模型（OSI/RM）：从上到下：应用层：提供网络服务，提供与用户应用进程的接口；表示层：提供不同信息格式和编码转换，数据压缩、
7、加密、表示等；会话层：提供进程之间会话的管理和同步，操作系统/应用访问调度；传输层：提供端到端的可靠的透明数据传输、差错控制、流量控制等；网络层：提供路由选择、流控、拥塞控制、网络互连，选择服务质量；数据链路层：提供点到点链路上可靠数据传输，差错控制，流量控制；物理层：提供比特传送的物理通道，包括机械、电气、功能和规程特性。TCP/IP 四层体系结构（应用、运输、网际层、网络接口层）五层协议体系结构（二者结合） 。OSI 与 TCP/IP 体系结构的比较 ：共同点：均采用协议分层方法，协议层次功能大体相等，均可解决异构网的互连，均提供面向连接和无连接的两种通信服务机制，均基于一种协议集的概念。
8、不同：层数和层间调用关系不同。对可靠性的强调不同。市场应用和支持不同。第二章：编码：用数字信号承载数字或模拟数据。调制：用模拟信号承载数字或模拟数据。脉冲编码调制技术三个步骤：采样(按一定时间间隔对语音信号进行采样) 、量化（将抽样后时间离散、幅值连续的信号样值幅度分层，用不连续的有限个值来近似代替无限个值的过程） 、编码。PCM：脉冲调制信号。数据率：8000 次/ 秒*8bit=64Kb/s 每路 PCM 信号的速率为 64000bps 时分多路复用（利用各路信号占用时间有限的特点，在信道上的不同时隙分别传输各路信号）与同步技术；位同步：要求收、发端的时钟频率完全一致，达到同频同相。帧同步
9、（在时分复用中使用的主要同步措施）：使接收端与发送端以帧为单位对齐，以区分属于不同话路的信号。E1 速率（每 125us 即 1/8000 为一个时间片，每时间片分为 32 个通道，供 32 个用户轮流使用）= (32x8bit)8000= 2.048 Mb/s 数字复接的含义：通过数字复接技术把 PCM 数字信号由低次群逐级合成为高次群以适应在高速线路中传输。 第三章：为什么要进行交换？为保证任意两个用户间都能通话，每两个用户用一对线路连起来。 程控数字交换的特点 1、关键特征：采用数字交换网络，网中传送与交换的是数字信息 2、主要任务：实现用户间话路的接续 3、基本构成：控制设备（CPU+
10、存储器+I/O设备）话路设备（用户线接口电路+交换网络+中继线接口电路） 4、交换方式：时隙交换：时隙内容的搬移，可提高出入线时隙数实现扩展容量，适于容量小的变换；复用线交换：多条输入/输出复用线，空分复用+时分复用，适于容量大的交换网络。 信令的概念：在通信网中，把用户与设备、设备与设备以及设备与用户之间为建立通道和拆除通道而传递的信号以及用于管理、维护和统计等方面信息统称为信令。 信令分类：按工作区域划分：用户线信令、局间信令；按传递方向划分：前向信令、后向信令；按功能划分：监视信令、选择信令和维护管理信令；按传递路径划分：随路信令、公共信道信令。随路信令(CAS)（HDB3 码）：信令与
11、用户信息在同一条信道上传送。 公共信道信令(CCS)（ISDN 码）：信令在一条与用户信息信道分开的信道上传送。 呼叫接续过程：呼出接续，接受拨号，号码分析，选择通路，被叫振铃，应答监视，话终释放。第四章：数据通信定义：计算机与计算机或其他数据终端之间的存储、处理与传输。数据通信特点：通信协议标准多，纠察错能力强、自愈能力强，接续响应时间要求快，具有灵活的接口能力。 差错控制的基本方式：检错反馈重发（ARQ） 【停等 ARQ（发送方每发完一帧必须等接收方确认后才能发下一帧。 ）反馈重发 ARQ（发送方可连续发送多帧。若前面某帧出错，从该帧以后的各帧都需重发。 ）选择重传 ARQ（发送方可连续发
12、送多帧。若前面某帧出错，只需重发该出错的帧。发送方需要缓存前面所有未被确认的帧） 】前向纠错：FEC 混合纠错：HFC 几种常用的检纠错码： 1 奇偶校验：属于检错码，在原始数据字节的最高位增加一个附加比特位，使结果中 1 的个数为奇数(奇校验) 或偶数(偶校验)。增加的位称为奇偶校验位 2 恒比码 3 分组码 4.循环码 电路交换、报文交换、分组交换区别：电路：建立连接时间长，线路利用率低，传输延迟小；分组：不必先建立连接就能向其他主机发送分组，高效、灵活，动态分布传输宽带，对通信链路逐段占用；报文交换：没有电路连接，不独占信道，实现不同类型终端之间的交换，出错后整个报文都重发。 物理层协议
13、的主要任务：确定与传输媒体的接口的一些特性。物理层协议的特征：机械特性：指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等；电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围；功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义；规程特性：指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。 数据报（无连接的网络服务）及虚电路（面向连接的网络服务）区别：数据链路层功能：1 链路管理（解决链路建立、拆除和数据维持，控制数据传输方向）2 信息传输（正确收发和识别信息帧）3 流量与差错控制（配备一套纠错机制）4 异常情况处理（发现和恢复永久性错误） 数据链路层协议：停止等待 ARQ 协议，连
14、续 ARQ 协议，选择重发ARQ。 最小码距：一个码组中两两码字中的最小海明距离。在一个码组内要想检出 e 位误码，要求最小码距为 dmine+1;在一个码组内要想纠正 t 位误码，要求最小码距为 dmin2t+1;在一个码组内要想纠正 t 位误码，同时检测出 e 位误码（et ）,要求最小码距为 dmint+e+1第五章：PDH 准同步数字系列主要缺点：1 话音信号编码率各不相同，国际间互通困难。2 没有世界性的标准光接口规范，在光路上无法实现互通。3 低速支路信号不能直接接入高速信号通路上去。4 系统运营、管理与维护能力受到限制。 同步数字系列的特点：1 具有全世界统一的网络节点接口(NN
15、I)。2 有一套标准化的信息结构等级，同步传输模块(STM-1, STM-4 和 STM-16)。3 帧结构为页面式，具有丰富的用于维护管理的比特。4 所有网络单元都有标准光接口。5 有一套灵活的复用结构和指针调整技术，因而具有广泛的适应性。6 大量采用软件进行网络配置和控制，适应将来的不断发展。 光纤通信优点：传输频带宽，通信容量大（400nm，50THz） ；损耗低，中继距离长（0.2dB/km ） ；重量轻，体积小（27g/km fiber） ；抗电磁干扰，不易串音，抗雷击；节约金属材料，资源丰富，石英。缺点： 1 接续困难，分路和路困难；2 强度不够。光纤通信三个常用窗口：850nm(
16、短波长窗口)；1310nm(零色散窗口)；1550nm（低损耗窗口)。 线路对光纤信号的损伤：损耗（克服：采用 1550 窗口） 、色散（采用 1310 窗口） 、非线性。 光纤通信的波段：红外和可见光之间。第六章：数字微波通信的主要频段：L 波段（1.02.0GHz） ；C 波段（4.08.0GHz） ； S 波段（2.04.0GHz） ；x 波段（8.012.4GHz） ； Ku 波段（12.418GHz） ；Ka 波段（1831GHz） 。 数字微波通信的特点：1 通频带宽，通信容量大。2 天线增益高，方向性好，通信保密性好。3 传输质量高，通信稳定可靠。4 组网灵活，建设周期短、成本低
17、。5 对于地面远距离通信，采用“中继”传输。 数字微波通信的组成：用户终端；交换机；时分复用设备；微波信道机。 数字微波通信的分类：1 地面微波中继通信 2 一点对多点（PMP）微波通信 3 微波卫星通信 4 微波散射通信。第七章：卫星通信的特点 优点：通信距离远，且费用与通信距离无关；覆盖面积大，具有多址联接能力；频带宽，传输容量大；组网灵活；通信稳定可靠，传输质量高。缺点：由于三颗静止卫星不能完全覆盖地球，所以纬度高地区通信效果不好，两极地区为通信盲区；静止卫星的发射和控制技术复杂；存在日凌中断和星蚀现象；通信信号传输延迟大，存在回声干扰。 卫星通信的组成：卫星通信系统是由空间分系统、地球
18、站群、跟踪遥测及指令分系统和监控管理分系统四大部分组成的。 卫星通信分类 按应用分：海事卫星移动系统 航空卫星移动系统陆地卫星移动系统；按频率分：Ku 波段卫星，Ka 波段卫星等；按区域分：全球、区域和国内通信卫星；按轨道分：低轨道卫星高轨道卫星（静止卫星，同步卫星，全球星系统，铱星系统。第八章：移动通信的特点：1 电波传播环境复杂； 2 干扰和噪声的影响大；3移动工作环境恶劣，尘土多，振动大，移动台操作简便，可靠性高，小型化，低功耗；4 具有多普勒频移；5 控制系统复杂。 移动通信所使用的主要频段： VHF 频段:160MHz 频段:138149.9MHz 和 150.05167MHz UH
19、F 频段：450MHz 频段:403420MHz 和450470MHz； 900 MHz 频段 :890915MHz（移动台发、基站收）和 935960MHz（移动台收、基站发） 。 公共移动通信系统的组成：1移动业务交换中心 MSC 2基站 BS 3移动台 MS 4中继传输系统 5数据库。 简述移动通信的分类：1 公用移动通信系统2 专用移动通信系统 3 无绳电话系统 移动通信网多址方式：1 频分多址 FDMA； 2 时分多址TDMA； 3 码分多址CDMA。CDMA 技术与 TDMA、FDMA 的区别：CDMA 通信系统中，所有用户使用所有频率和所有时间上都是重叠的。系统用不同的正交编码序
20、列来区分不同的用户，这种多址技术因为是靠不同的码序列来区分不同的移动台，所以叫做码分多址。区别：1 具有更大的系统容量 2 更高的话音质量 3 抗干扰更强、保密。第九章：图像通信特点：1 效率高 2 形象逼真 3 便于记录 4 功能齐全。 图像通信分类：静止图象通信（传真通信可视图文 二值图像 慢扫描静止图像） ；活动图象（通信可视电话 会议电视点播电视（ VOD）数字视频广播（DVB ）高清晰度电视（HDTV） ） 图像信号进行压缩的原因及依据：图像信源的信息冗余量很大，数据压缩实质上是减少这些冗余量，冗余量减少可以减少数据量而不减少信源的信息量。 图像信号冗余信息有：1 空间冗余 2 时间
21、冗余 3 结构冗余 4 知识冗余 5 视觉冗余 6 听觉冗余。 无损压缩：信息保持编码或熵编码。解码图像和压缩编码前的图像严格相同，没有失真，从数学上讲是一种可逆运算。有损压缩：失真度编码或熵压缩编码。也就是讲解码图像和原始图像是有差别的，允许有一定的失真。 静止图像和活动图像的压缩标准？二进制图象（JBIG 0.050.1bpp） ；静态图象（JPEG 0.258bpp） ；视频会议（PX64 641920 Kbps） ； 视频，VCD（MPEG-1 1.5Mbp） ；HDTV DVD（MPEG-2 230Mbp） ；交互多媒体（MPEG-4 64Kbps） 。简述图像通信的重要性。简述数字图像通信的组成？什么是 DWDM 复用？它和早期的 WDM的区别是什么？
