通信网理论基础Projrct
通信网理论基础第3章

是G的真子图,记为G’ G 。
c.若V’=V,E’ E,即子图G’包含G的所有端,则称
G’是G的生成子图。
21
v1
v2
v1
v2
v1
v2
v3 v5 v4 (a) 原图 v5 v4 (b) 真子图 图与子图 v5 v4 (c) 生成子图
v3
22
4. 最大连通子图:若图G’是图G的一个连通子图,但再加上 一个属于原图G的任何一个其他元素,图G就失去了连通性,成 为非连通图,则图G’叫图G最大连通子图。最大连通子图并不是 极大连通子图。 (三)几种特殊的图
树枝集:图G的生成树上的边组成树枝集。
连枝:生成树之外的边称为连枝,连枝的边集称为连枝集或 称为树补。
具有n个端、m条边的连通图,生成树T有n-1条树枝和 m-n+1条连枝。
29
图G的阶ρ:连通图G的生成树T的树枝数称为图G的阶,记 为ρ。如果图G有n个端,则:ρ(G)=ρ=n-1。 图G的空度μ:连枝集的连枝数称为图G的空度,记为μ。 当G有m条边时,有μ(G)= μ=|G-T|=m-n+1 m=ρ+μ
v5
2.7 5.3
v2
v4
1.8
v3
10
二、图的连通性 (一)相关概念
1.自环、重边和度数
自环:若与一个边er相关联的两个端是同一个端点,则称边er 为自环。
重边:在无向图中与同一对端点关联的两条或两条以上的边 称为重边。在有向图中与同一对端点关联且方向相同 的两条或两条以上的边称为重边。没有自环和重边的 图称为简单图。
ρ:表示生成树的大小,取决于G 中的端点。 μ:
(1)表示生成树覆盖该图的程度。μ越小,覆盖度越高,μ=0表 示图G就是树。
通信网理论基础

9 容易计算、但不易统计和测量
¾呼叫阻塞率:n 次呼叫中k 次被阻塞的概率
λi-2
λi-1
λi
λi+1
i-1
i
i+1
μi-1
μi
μi+1
μi+2
2004-3-31
牛志升@清华大学
23
到达率和服务率可变的M/M/1排队系统
转移率矩阵
全局平衡 方程式
局域平衡 方程式
平稳状态 概率
2004-3-31
牛志升@清华大学
24
M/M/1排队系统-最基本的排队模型
平稳状态转移图
λ
λ
λ
λ is called the arrival rate
2004-3-31
牛志升@清华大学
9
Service-Time Process
n +1 n n −1
sn t
sn : service time of customer n at the server
{sn , n ≥ 1} is a stochastic process
pi 迭代后可得
i
其中:
2004-3-31
牛志升@清华大学
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2004-3-31
牛志升@清华大学
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M/M/1排队系统的性能分析
队列长度的均值/方差
等待/滞留时间=?
¾ 求解等待时间需要顾客到达时刻的状态概率!
通信网理论基础

通信网理论基础
1 计算机通信网理论基础
计算机通信网理论是计算机网络的理论基础,它的主要内容包括网络结构、网络协议、通信协议、网络通信处理、信息安全、信道分析、信息管理等理论。
通信网理论与计算机网络相结合,形成了计算机网络技术的复合体。
网络结构
网络结构是计算机网络理论中最重要的一部分,它指定了计算机网络的拓扑结构、路由选择、网络拓扑结构、数据传输拓扑结构等,以及数据传输模型、网络分层结构、网络通信的中间节点协议、网络设施的组织结构等。
网络结构为计算机网络提供了基础支撑,并为计算机网络上的数据传输提供可靠的基础保证。
网络协议
网络协议是计算机网络通信的活动规格,协议的存在是为了让计算机网络中的计算机和通信设备之间的沟通双方统一采用一种协议约定进行配合。
有效的网络协议不仅能指导多媒体数据的传输,还能够管理网络服务质量、网络资源使用情况,确保网络通信的可靠性、安全性及有效利用网络资源。
通信协议
通信协议是指在计算机网络中节点之间传送数据、发送控制信息
而达成沟通的一种协议。
其主要作用是规范双方通信的格式,统一通
信双方的语言,建立沟通的桥梁,使多台计算机可以组成网络工作。
它可以定义多媒体数据传输的方式,也可以对网络资源分配、网络访问、网络状态监视等等进行管理。
计算机通信网理论是计算机网络技术的重要理论基础,网络结构、网络协议和通信协议都必须有效实现才能使计算机网络具有安全、可靠、有效的通信能力,使计算机网络发挥更大的作用。
通信网理论基础-第3章-通信网结构-站址问题

(
m
m
)
1
m
3
46
Байду номын сангаас
ρ(x,y) ρ 常量 • 这包含了欧式距离和矩形线距离 • 当 m 2 时 为欧式距离 • 当 m 1 时 为矩形线距离 ∆ 最佳区域的边界方程为
(x
m
+ y
m
或 y = a
(
)
1
m
= a −x
m
m
)
1
m
(x
m
+ y
m
)
1
m
= a
或 y = a
(
m
−x
m
)
1
m
• 这结果与 ρ(x,y)的形式无关 • 亦即 最佳区域的形状只与距离测度的定义有关 ∆ 再利用 ρ(x,y)来求 x 轴上的截距 即区域的大小 • 由于最佳区域的对称性 积分可分四个象限进行 • 它们是相等的 所以有
m = 1时 m = 2时 1 m= 时 2 3C a= 2 ρK 3C a= πρK 9C a= 2ρ
i
[(y w ⋅
i
q
− y i ) ⋅ ∆x q − (x q − xi ) ⋅ ∆y q d qi
3
]
2
≥0
≡ 所以 L 函数是下凸的 L 有极小值 ∆ 令一阶偏导数为零可求得极小值
xq
∑w x = ∑w
i i i i i i i
i
d qi d qi
yq
∑w y = ∑w
i
i
d qi d qi
3
34
i i
1
2
n
通信网理论基础(第二部分)

2014-4-11
40
图的空度
图的空度μ(G)表示了主树覆盖该联结图的 程度。μ(G)越小,则主树对图的覆盖程度 越高。μ(G)=0,则表示图就是树,没有 连枝。 图的空度μ(G)还可以表示图G的联结程度。 μ(G)越大,即树的连枝越多,图的联结性 越好。μ(G)=0时的树,其联结性是最差 的。这是最低的联结性。
2014-4-11
36
树
3、树的分类:树可以分为:根树、星树、 线树等。 4、主树:联结图G,若T ∈ G,即T 是 G 的子图,且T 含有G的所有端,则称T是 G 的主树。
2014-4-11
37
树
注意:主树是图G 的一个子图,G本身 不一定是树。 只有联结图才有主树,并且至少有一个 主树。非联结图没有主树。 有主树的图必为联结图,没有主树的图 一定是非联结图。 图的主树的边称为树枝。非树枝的边称 为连枝。
端:电压、交换机、节点机、路由器、光端机 等; 边:电流、电阻、信道、带宽、速率、流量等;
2014-4-11 13
图与集合
子图:若图A的端集和边集分别为图G的端 集和边集的子集(一部分),则图A是图 G的子图。 记为:A ∈G(图A是图G的子图); 特例:A = G(图A与图B相等); 推论:任何图都是自己的子图; 若A∈G,但A ≠ G,则A是G的真子图; 若A∈G,且G∈A,则必有A=G;
2014-4-11 10
关于边集的讨论
1、图中某一边关联的两端,是同一个元 (端点),则称为自环; 2、无向图中两个端之间存在两条或两条 以上的边,则称为重边。重边的数量并 不限定。重边可以合并,以简化计算。 3、有向图中若重边的方向不同,则在通 常的情况下,不称为重边,也不予合并。 但是有时也可以将其合并为无向边。
通信网理论基础总结

第一章1,什么是通信网:通信网是由一定数量的节点(包括终端节点、交换节点)和连接这些节点的传输系统有机地组织在一起的,按约定的信令或协议完成任意用户间信息交换的通信体系。
用户使用它可以克服空间、时间等障碍来进行有效的信息交换。
2,通信网实现的4个主要的网络功能:(1) 信息传送:(2) 信息处理:(3) 信令机制(4) 网络管理3,通信网的类型:按业务类型可以将通信网分为电话通信网(如PSTN、移动通信网等)、数据通信网(如X.25、Internet、帧中继网等)、广播电视网等。
按空间距离可以将通信网分为广域网(WAN:Wide Area Network)、城域网(MAN:Metropolitan Area Network)和局域网(LAN:Local Area Network)。
按信号传输方式,可以将通信网分为模拟通信网和数字通信网。
按运营方式,可以将通信网分为公用通信网和专用通信网。
第二章1,传输介质:有线介质目前常用的有双绞线、同轴电缆和光纤;无线传输常用的电磁波段主要有无线电、微波、红外线等。
2,基带传输系统:基带传输系统是指在短距离内直接在传输介质上传输模拟基带信号的系统。
基带传输的优点是线路设备简单;缺点是传输媒介的带宽利用率不高,不适于在长途线路上使用。
3,频分复用传输系统:频分复用传输系统是指在传输介质上采用FDM技术的系统,FDM是利用传输介质的带宽高于单路信号的带宽这一特点,将多路信号经过高频载波信号调制后在同一介质上传输的复用技术。
为防止各路信号之间相互干扰,要求每路信号要调制到不同的载波频段上,而且各频段之间要保持一定的间隔,这样各路信号通过占用同一介质不同的频带实现了复用4,OTN的分层结构:OTN是在传统SDH网络中引入光层发展而来的,光层负责传送电层适配到物理媒介层的信息,在ITU-T G.872建议中,它被细分成三个子层,由上至下依次为:光信道层(OCh:Optical Channel Layer)、光复用段层(OMS:Optical Multiplexing Section Layer)、光传输段层(OTS:Optical Transmission Section Layer)。
通信网理论基础论文

《通信网理论基础》 结课论文XXX 通信工程 XX 班 XXX XXX XXX2011年11月25日院 系: 专 业: 年级班级: 学 号: 姓 名: 指导教师: 设计日期:通信网理论基础概论一 GSM的数据业务1 GSM数据业务及其网络结构GSM数据业务的发展大致经历了一下几个阶段:第一阶段提供的数据传输速率最高为9.6kbit/s,属于低速电路交换无线数据业务,包括透明和非透明2种传输方式。
透明方式传输精确度较差,但速度快,适合要求速度较快但精确度不高的需求。
非透明方式传输精度高,数据传输过程中除了前向纠错编码外,还要通过无线链路协议(RLP)进行控制,不合格的帧需要重传,故而传输速度较慢。
为了突破9.6kbit/s的瓶颈限制,GSM在低速电路数据的基础上,提出了高速电路交换数据业务(HSCSD),通过改进编码调制方式是的一个时隙的传输速度从9.6kbit/s 提高到14.4kbit/s,并且它还允许几个时隙同时传送一路数据,理论上可达115kbit/s.HSCSD更适合实时性高的应用,如高速传真,其缺点是信道利用率低。
GSM数据业务的第三个阶段是通用无线分组交换业务(GPRS),它引入了分组交换传输技术,具有无线资源利用率高、接入速度快的优点,最高速率可达171kbit/s,并且有多种服务质量,可以灵活支持多种数据应用。
GSM数据业务的第四个阶段是增强数据速率业务(EDGE),它采用高效的调制方式,每时隙传输速率高达48kbit/s,可同时使用8个时隙传送一路数据。
EDGE包括增强型GPRS和增强型HSCSD两种。
2 承载业务和用户终端业务GSM提供的业务可分为2大类:电信基本业务和补充业务,而其中基本业务又可分为承载业务和用户终端业务。
承载业务提供在用户之间实时传递信息(语言、数据、图像等)的手段,而不改变信息本身的内容。
它定义的是对网络功能的要求,并且由网络功能来提供这类业务,而这种网络功能是由承载能力来定义的。
通信原理PROJECT

作者:D组
• 1. 记录一段语音波形,画出时域与频域波形(能量谱密度)图, 计算90%带宽,98%带宽。 • 2.假设一基带传输系统来传输该语音,要做到传输质量与频谱利 用率的平衡。请设定带宽,并给出理由。 • 3.将该语音波形作为一个AM 系统的基带信号(取98%带宽内信 号),分别给出该基带信号经过DSB-LC,DSB-SC,SSB,VSB 调制后的时域波形与频域波形。 • 4.在上述DSB-SC 系统中,假设接收机与发射机有一固定频偏, 试编写一个程序来测试该频偏达到多少时会有显著影响 • 5.将该语音波形作为一个PM 系统的基带信号,画出调制后的时 域波形,频域波形。 • 6.假设在DSB-SC 接收机有一加性高斯白噪声,试编写一个程序 来测试噪声方差对接收机性能的影响。 • 7.将该语音样本分别进行AM 和宽带PM 调制,假设接收机理想 同步,但两个系统接收机都有相同功率谱密度的高斯白噪声,设 计一个程序来比较两个系统的性能,验证课本中学到的有关AM 与PM 输出信噪比的结论。
该频偏达到多少时会有显著影响?
对信号有显 著影响的频 偏值呈周期 性出现。
假设在DSB-SC 接收机有一加性高斯白噪声
噪声方差对接收机性能的影响?
噪声方差越大,对信号的影响越明 显。
我们将该语音将该语音样本分别进行AM 和宽带PM 调制
假设两接收机理想同步
两个接收机有相同功率谱密度高斯白噪声 比较两个系统的性能
应用MATLAB记录一段语音波形
“通信原理” by 邵老师
时域与频域波形图
90%
98%
713.1
2960.3
传输质量与频谱利用率的平衡
信道带宽和语音信号所占带宽相等的时候,信道利用率100%,随 着信道带宽的增加,噪声能量会增加,但信号中的非语音部分的能 量也在增加,所以总体信噪比会增加但趋势渐渐平缓。
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Project No. 1-1
求一个map/multimap,其中元素是度数(为出度和入度之和)和顶点编号构成的Pair。
要求按照度数的降序排列。
Project No. 1-2
构建邻接链表,用一个map来表示。
键值为顶点编号,每个顶点对应的是一个list,该list存储了该顶点邻接(包括出度和入度邻接)的所有其他顶点
Project No. 1-3
构建邻接矩阵,用二维的vector来表示,即vector<vector<CEdge *>>。
注意,需要构造一个表达空边的对象。
Project No. 1-4
给定一个顶点,求一个list,该list中存储了与该顶点关联的所有出度边。
Project No. 2-1
给出求解单源单宿问题的代码。
要求设计一个CPath类,从Dijkstra计算得到的CVertex 中重构出一个CPath对象,并输出。
Project No. 2-2
给定加权图G,边上权重代表通过率。
给定顶点S,求从顶点S出发到其他顶点的最大通过率路径。
Project No. 2-3
给出求解带宽约束最短路问题的代码。
要求设计一个CGraph的成员函数来实现边的删除。
(给出加权图G,每条边上既有权重,也有容量(capacity),给定源点S,以及带宽需求C,求从S出发到其他顶点的带宽大于C的最小权重路径)
研究性Project No. 3:(二选一)
1、对比/定量研究Dijkstra算法和dial算法的性能。
2、对比/定量研究Dijksta算法和双向Dijkstra算法的性能。
Project No. 4-1
分别用线性规划模型SPM1和整数规划模型SPM2建模单源单宿最短路问题。
用Lingo 软件求解这两个模型,比较求解时间和求解的结果。
用Dijkstra算法求解同样的问题,比较求解时间和结果。
Project No. 4-2
用Lingo软件求解SDPP-1 ~ 3这3个模型。
比较求解时间和求解的结果。
Project No. 5
1.每个节点对间的流量为150M
2.每条链路容量如图中所示
3.每条链路的代价为1
4.优化目标是最小化最大链路利用率
要求:
●分别使用node-link和link-path的方式对该问题进行建模,求解出使得最大链路利用率
最小的业务路由和流量分配方案。
●Link-path模型求解时如果备选路径集合给定3条,5条,7条的情况下分析求出的解的
变化情况,以及求解时间的变化情况并分析原因。
●对比link-path模型(3条备选路时)和node-link模型求出的优化目标值是否一样,如
果不一样请说明原因。
●对比link-path模型(3条备选路时)和node-link模型求解时间哪个更长,并分析原因.
Project No. 6
设计并编程实现求解单源多宿最短路问题的网络单纯形算法。
要求:设计实验验证你的算法的正确性。
设计实验对比你的算法与Dijkstra算法的运算时间。