第10章现代通信系统与通信网
现代通信系统与网络课后题答案部分
第一章1、您对信息技术如何理解？信息时代的概念就是什么？答: 信息技术就是研究完成信息采集、加工、处理、传递、再生与控制的技术 , 就是解放、扩展人的信息功能的技术。
概念就是信息技术为核心推动经济与社会形态发生重大变革。
2、NII GII 的含义就是什么？答 :NII 国家信息基础结构行动计划。
GII 全球信息基础设施。
3、现代通信的基本特征就是什么？它的核心就是什么？答: 现代通信的基本特征就是数字化 ,核心就是计算机技术。
4、数字通信与模拟通信的主要区别就是什么？试举例说明人们日常生活中的信息服务, 哪些就是模拟通信 , 哪些就是数字通信。
答: 模拟信号的电信号在时间上、瞬时值上就是连续的, 模拟信号技术简单 ,成本低 , 缺点就是干扰严重 , 频带不宽、频带利用率不高、信号处理难、不易集成与设备庞大等。
数字信号在时间 , 瞬时值上就是离散的 , 编为 1 或0 的脉冲信号。
5、数字通信的主要特点有哪些？答: 数字通信便于存储、处理 ; 数字信号便于交换与传输数字信号便于组成多路通信系统 ; 便于组成数字网 ; 数字化技术便于通信设备小型化、微型化 ; 数字通信抗干扰性强 , 噪声不积累。
6、为什么说数字通信抗干扰性强？噪声不积累？答:在模拟通信中 , 由于传输的信号就是模拟信号 ,因此很难把噪声干扰分开而去掉 , 随着传输距离的增加 , 信号的传输质量会越来越恶化。
在数字通信中, 传输的就是脉冲信号 , 这些信号在传输过程中 , 也同样会有能量损失 , 受到噪声干扰 ,当信噪比还未恶化到一定程度时 , 可在适当距离或信号终端经过再生的方法 , 使之恢复原来的脉冲信号 , 消除干扰与噪声积累 , 就可以实现长距离高质量的通信。
7、您对网络全球化如何理解？它对人类生活将带来什么样的影响？答: 我认为网络全球化就是以内特网为全球范围的公共网, 用户数量与日俱增 , 全球各大网络公司抢占内特网网络资源, 各国政府高度重视 , 投资研发的网络 ,全球网络化的发展趋势就是即能实现各国国情的应用服务, 又能实现突破地区、国家界限的世界服务 , 使世界越来越小。
现代通信系统 第1章 绪论 - new
现代通信系统
第1章 绪论
现代通信系统
第1章 绪论
专用网的分类就更多了, 如各个部门行 业, 按其自身信息技术的需求而建设的网, 如气象网、邮政综合计算机网, 各银行组建 的金融网, 大型工矿企业控制网、监控网等 等。 不管以上网络如何组成, 都是基于光纤 通信系统，微波通信系统、卫星通信系统及 移动通信系统等几种通信系统的实际应用。
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现代通信系统
第1章 绪论
如：
气象网主要由卫星通信系统、光纤通信系 统等组成的。 金融网虽然终端为计算机, 实质为计算机 网络, 其组成还是以上的通信系统。 在交通方面, 正在发展智能交通, 其实质 就是组成交通信息管理网, 信息传输也是 以上几大系统组合而成的。
现代通信系统
第1章 绪论
现代通信系统
第1章 绪论
• 环型网
如果通信网各节点被连接成闭合的 环路，则称为环型网。 • 总线型网 总线型网把所有的节点连接在同一 总线上，是一种通路共享的结构。 • 复合型网
复合型网是由网状网和星型网复合 而成的网络。
现代通信系统
第1章 绪论
(a) 网状网
(b) 星型网
(c) 复合型网
(d) 环型网
邻接的传输链路一起构成各种拓扑结构的
通信网，是现代通信网的核心。
现代通信系统
第1章 绪论
电路交换（TST）
现代通信系统
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分组交换
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第1章 绪论
C B 用户终端 1 5 干线 用户线 A 7 节点 4 电路
链路 3 用户线 E
D
6
F
通信网一般组成
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第1章 绪论
电路 电路是通信者两点间实现信号双向 传输的两条传输信道的组合，以提供一 个完整的通信过程。
现代通信网(1)
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B-ISDN网 此种网络为宽带综合业务数字网, 它的用户传输 速率一般大于2 Mb/s， 所谓宽带综合业务是指高比特 率的、宽频带的视频信号业务，如可视电话、会议电
视、监控图像、有线电视、 高清晰度电视业务以及 高速数据业务等。
B-ISDN是基于宽带ATM交换为基础构建的现代 信息网络。 现在大、中城市都已建立了ATM网，它 实现端到端多媒体数字业务的传输与交换。其特点主 要表现为：网络本身与业务无关，它可为不同业务分 配不同的带宽，并可实现与其他网络互连互通。
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图 星型网
2. 网型网 任意节点间都有线相连接, 如图所示。 以上连接属于全连通方式, 在实际的组网中根据 实际情况从经济效益考虑, 可组成不全连通方式而形 成网孔型网, 这种网在实际通信组网中的大区一级干 线网以及市话网中大量采用。 3. 环型网 这是一种首尾相接的闭合网络, 如图所示。这种 网结构简单, 而且有自愈功能, 现在的SDH光传输系统 组网中经常采用, 组成自愈保护环网, 其稳定性较高。
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由通信网的定义可看出, 从物理结构或从硬件设
施方面去看, 它由终端设备、交换设备及传输链路三
大要素组成。
这里的终端设备主要包括电话机、 PC机、 移动
终端、手机和各种数字传输终端设备, 如PDH光端机、
SDH光端机等。
交换节点包括程控交换机、分组交换机、ATM交
换机、移动交换机、路由器、集线器、网关、交叉连
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CP E
CP E
接入网 交换网 传送网
交换网 接入网
图 接入网在整个通信网中的位置
现代通信系统知识总结
各种接入技术归纳N-ISDN 、B-ISDN 、E1/T1、FR ATM802.4令牌总线网、802.5令牌环网、802.6MANs一小丄、、 DQD 和交换式以太网、快速以太网、 G 比特以太网有线接入光纤接入网（PON ）铜缆xDSL 接入、Cable TV 接入、HF （接入微波一点多址（DRM ）无限本地环路（WLL直播卫星（DBS 多点多路分配业务（MMDS接入网研究的重点是围绕用户对话音、数据和视频等多媒体业务需求的不断增 长，提供具有经济优势和技术优势的接入技术， 以满足用户的需求。
而现在接入 网的发展状况是全球电信运营商处在转型过程中， 分别从三个方面：第一，在业务竞争力方面提供更多业务；第二：在增加 ARPU !方面，实现多种业务捆绑， 以降维护成本；第三：在提升用户忠诚度方面，提高用户对网络感受满意度，从 而降低离网率。
若要实现转型目标，那么宽带提速是前提。
一、 有线接入技术（1）铜线接入技术在原有铜质导线的基础上通过采用先进的数字信号处理技术来提高双绞铜 线对的传输容量，提供多色业务的接入。
现有采用TC M 格状编码调制）的Modem 的最高传输速率为56kbit/s ，已经接近香农定律所规定的电话线信道的理论容 量。
因此要想在双绞铜线对上提供宽带数字化接入，必须采用先进的数字信号处 理技术，实现非加感用户线对数字信号线路编码及二线双工数字传输的支持功 能，达到提高传输容量和传输固定无线接入接入网无线接入本地多点分配业务（LMDS 甚小型天线气球站（VSAT 移动接入 陆地移动通信无绳通信卫星通信集群调度Wi-Fi 、WiMax 、MobileWPAN综合接入网 FTTC HFC有线+无线速率的目的，这就是所说的铜线接入技术。
它可以充分利用现有的资源和有效保护既有投资，在不同程度上提高双绞铜线对的传输能力，因此受到了人们的青睐。
xDSL技术采用了先进的数字信号自适应均衡技术、回波抵消技术和高效的编码调制技术，在不同的程度上提高了双绞铜线对的传输能力，为用户提供了一种低成本的综合业务接入方式表1 xDSL接入系统(2)光纤接入技术PDH、SDH 技术有源MSTP、MSAP PTN光纤接入网无源占到占、占到多占八、、亠J八、、、八、、亠八、、光纤到户、光纤到楼、光纤到路边、光纤到交接箱由于xDSL技术很难解决距离与带宽的矛盾，所以为了解决这个问题引入了“光进铜退”的概念，即采用光纤接入技术。
现代通信系统课件：数字光纤通信系统
高密度，多芯和低、中损耗
2~20
重量轻，线径细，可挠性好
数字光纤通信系统
下面介绍几种有代表性的光缆结构形式。
(1）层绞式光缆。它是将若干根光纤芯线以强度元件为中心绞合在一起的一种结构， 如 图5. 9(a）所示。特点是成本低，芯线数不超过10根。 (2）单位式光缆。它是将几根至十几根光纤芯线集合成一个单位，再由数个单位以强 度 元件为中心绞合成缆，如图5.9(b）所示，其芯线数一般适用于几十芯。 (3）骨架式光缆。这种结构是将单根或多根光纤放入骨架的螺旋槽内，骨架中心是强 度 元件，骨架上的沟槽可以是V型、U型或凹型，如图5. 9(c）所示。由于光纤在骨架沟槽 内具有较大空间，因此当光纤受到张力时，可在槽内做一定的位移，从而减少了光纤芯 线 的应力应变和微变，这种光纤具有耐侧压、抗弯曲、抗拉的特点。 (4）带状式光缆。它是将4～12根光纤芯线排列成行，构成带状光纤单元，再将多个 带 状单元按一定方式排列成缆，如图5. 9(d）所示。这种光缆的结构紧凑，采用此种结构可 做成上千芯的高密度用户光缆。
若使光束从光密媒质射向光疏媒质时，则折射角大于入射角，如图5. 4所示。
图5. 3 光的折射示意图
图5. 4 临界角和光线的全反射
数字光纤通信系统
如果不断增大θ 0可使折射角达到90°，这时的θ 1称为临界角。如果继续增大 队，则折射角会大于临界角，使光线全部返回光密媒质中，这种现象称为光的全反 射。
因光纤是石英玻璃材料，所以不怕高温，有防火的性能。因而可用于易燃易爆的环境中。 6.光纤通信保密性好
由于光纤在传输光信号时向外世漏小，不会产生串话等干扰，因而光纤通信保密性好。
5. 1.数2字数光纤字通光信系纤统通信系统的组成
现代通信网课后习题答案
现代通信网课后习题答案现代通信网课后习题答案随着科技的飞速发展，现代通信网已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
然而，在学习过程中，我们常常会遇到一些难题，需要寻找答案。
本文将为大家提供一些现代通信网课后习题的答案，以帮助大家更好地理解和掌握这一领域的知识。
一、基础知识题1. 什么是现代通信网？现代通信网是指利用先进的通信技术和网络设备，将信息传输和交换的系统。
它包括了各种通信设备、传输媒介和通信协议，能够实现人与人、人与物、物与物之间的信息传递和交流。
2. 现代通信网的主要组成部分有哪些？现代通信网主要由以下几个组成部分构成：- 用户终端设备：如手机、电脑等。
- 传输媒介：如光纤、铜线等。
- 交换设备：如交换机、路由器等。
- 传输协议：如TCP/IP协议等。
- 服务提供商：如电信运营商等。
3. 现代通信网的分类有哪些？现代通信网可以根据不同的标准进行分类，常见的分类有以下几种：- 按照传输介质分类：有光纤通信网、有线电视网等。
- 按照传输速率分类：有宽带通信网、窄带通信网等。
- 按照网络拓扑结构分类：有星型网络、环形网络等。
- 按照网络覆盖范围分类：有局域网、城域网、广域网等。
二、应用题1. 请解释什么是光纤通信网？光纤通信网是利用光纤作为传输媒介的通信网络。
它通过将信息转化为光信号，利用光纤的高速传输特性，将信号从发送端传输到接收端。
光纤通信网具有传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强等优点，被广泛应用于电话、互联网、有线电视等领域。
2. 请简要介绍无线通信网的工作原理。
无线通信网是利用无线电波进行信息传输的通信网络。
它通过将信息转化为无线电波，利用天线进行发送和接收，实现信号的传输和交换。
无线通信网的工作原理主要包括信号调制、信号传输、信号解调等步骤。
3. 请解释什么是云计算在通信网中的应用？云计算是一种通过互联网实现资源共享和按需使用的计算模式。
在通信网中，云计算可以应用于存储、计算和服务等方面。
现代通信技术学习要点
《现代通信技术》课程自学要点（20831、20832）课程学习应达到目标：1）通信的基本概念2）了解掌握常用的通信技术：模拟通信技术（频分、波段、变频调制），数字通信处理技术（信源编码、数字传输中复分接、信道编码、基带处理、调制解调等）。
3)了解通信系统、通信网的构成。
补充内容（不作要求）：认识移动通信，卫星、光纤、无线接入（如ADSL）等系统。
- 1 -第一章概述本章主要内容*绪论通信发展现状*通信信号*通信系统、通信网1.1绪论1.1.1认识通信在人类的生产和社会生活中离不开信息的交流与传递。
传递信息的过程就是通信。
那么通信的目的就是把信息从一地传向另一地。
通信技术的发展就是研究如何经济有效的把更多的信息通过电信号准确、迅速的传送到目的地。
1.1.2 通信的发展与现状1.1.3通信系统与通信网1）模拟通信系统广播电视还是模拟体制。
2）数字通信系统抗干扰能力强。
容易实现高质量的远距离通信。
便于实现综合业务数字网（ISDN）。
便于加密。
易于集成化、智能化。
3）综合业务数字网（ISDN）。
- 2 -1.2信号现代通信信号：电信号，光信号。
光电信号特性：光电转换。
电信号特性：时间特性和频率特性。
常用的信号归类方法：1.2.1连续信号与离散信号*连续信号连续信号又称为模拟信号。
例如：正弦信号、视频、音频、（温度、湿度）传感信号*离散信号例如：对模拟信号抽样的信号。
*数字信号量化。
1.2.2确定信号与随机信号确定信号可以用时间t函数来确切描述的信号。
即在每一个确定的时间都有确定的值。
信号在发送时都是确定的：通信调制信号，雷达探测信号。
但收到的信号则是不确定的信号，即随机信号。
这是由于传输信道的不确定性造成的。
信道传输中，存在衰落、干扰、反射、噪声叠加、器件非线性。
通信的接收就变成从随机信号中恢复出发送的确定信号。
1.2.3周期信号与非周期信号所谓周期信号就是随时间延续不断重复某一变化- 3 -规律的信号用表达式，满足f(t)=f（t+mT）m=…-1 0 1 2 …T就是变化最小周期。
现代通信网概论重点
现代通信网概论重点．通信网通信系统特指使用光信号或电信号传递信息的系统。
通信网是通信系统的一种形式。
克服时间、空间的障碍，有效而可靠地传递信息是所有通信系统的基本任务。
通信网定义：通信网是由一定数量的节点和连接这些节点的传输系统有机地结合在一起，按约定信令和协议完成任意用户间信息交换的通信体系。
构成要素软件设施：信令、协议、控制、管理、计费硬件设施：终端节点、交换节点、业务节点、传输系统从功能的角度看，一个完整的现代通信网可分为相互依存的三部分：业务网、传送网、支撑网。
业务网：负责向用户提供各种通信业务，采用不同交换技术的交换节点、业务节点等设备通过传送网互连在一起就形成了不同类型的业务网。
如基本话音、数据、多媒体、租用线、VPN等。
传送网：负责按需为交换节点/业务节点之间的互连分配电路，在这些节点之间提供信息的透明传输构成传送网的主要技术要素有：传输通道。
．介质、复用体制、传送网节点技术等。
主要的传送网有PDH（准）、SDH/SONET（同步光纤网）和光传送网(OTN)。
支撑网：负责提供业务网正常运行所必须的信令、同步、网络管理、业务管理、运行管理等功能。
包括:信令网（实现节点间的信令的的传输和转接）、同步网（实现设备间的信号时钟同步）、管理网（提高全网服务质量、充分利用全网资源）。
传送网传输介质分类：有线介质(导向)和无线介质(非导向)。
有线介质：双绞线、同轴电缆和光纤等；无线介质：无线电、微波、红外线等。
采用复用技术的原因：为了有效利用传输介质带宽，在传输介质上常采用复用技术。
即一条物理介质上同时传送多路信号。
主要复用技术有：频分复用、时分复用、波分复用。
SDH主要有如下三个优点：1) 统一的接口标准2) 采用同步复用和灵活的复用映射结构3)强大的网管功能VC的含义：为使STM净负荷区可以承载各种引入了虚容SDH速率的同步或异步业务信息，的实体称为通道。
VCVC结构，一般将传送器任何上层业务信息必须先装入一个满足其容量净负荷区，通STMVC，然后才能装入要求的(Container)由信息净负荷网络传输。
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C1 C2 C3
图 10.10 长途电话三级网结构
省际 平面
DC1
DC1
DC1 DC1
省内 平面
DC2 DC2
DC2 DC2
DC2
DC2
A省
DC2
DC2 B省
基于 路由
低呼 损直达路 由
高效 直达路由
图 10.11 两级长途网的网路结构
2 本地网
本地网指在同一编号区内由若干端局、汇接局 及局间中继、用户线和话机终端组成的电话网。
图10.14为多种传输技术构成接入网示意图。
CP E
CP E
接入网 交换网 传送网
交换网 接入网
图 10.13 接入网在整个通信网中的位置
本地网又分为分区单汇接结构、分区双汇接局 结构和全覆盖网络结构。
图10.12为本地网的全覆盖网络结构示意图。 特大城市或大城市的本地网，其中心城市采用 全覆盖结构或分区双汇接结构。
汇接局
汇接局
端局
端局
图 10.12 本地网的全覆盖网路结构
10.2.3 数据网
数据网指用于传输数据业务的通信网，以数据 交换机为转接点组成世界、国家及地区性的网络。
数据通信网正逐步过渡到各种综合数据业务、 宽带数据业务的通信网络，可分为分组交换网、 ATM网、互联网、IP网、局域网、城域网、广域网 等等。
10.2.4 接入网
接入网指用户与交换节点间的传输系统，包括 终端设备、传输设备和传输线。
图10.13为接入网在通信网中的位置示意图。 接入网可采用多种信号传输方式、传输技术， 光纤、微波、卫星、移动通信系统等都是接入网的 主要方式。
图10.6 复合型网
图10.7 树型网
10.1.3 通信系统与通信网
1 通信系统
通信系统：从信源到信宿间完成信息传送全过程 的机、线设备的总体，包括通信终端设备及连接设备 的传输线所构成的有机体系。
光纤通信系统：由光端机和光缆组成；
微波通信系统：由微波设备和微波线路组成；
卫星通信系统：由地球站、通信卫星和连接卫星 的上行线、下行线组成；
2 网型网
任意2个节点间都有线相连接，点线间关系： N 个节点有CN2=N(N-1)/2条线。
图10.2为网型网结构示意图。 网型网属于全连通方式，实际组网中从经济 效益考虑可组成不全连通方式，形成网孔型网。
图10.3为网孔型网结构示意图。 实际通信组网中，大区一级干线网及市话网 大量采用网型网。
第10章 现代通信系统与通信网
10.1 通信系统与通信网 10.2 现代通信网分类 10.3 通信网的发展
10.1 通信系统与通信网
10.1.1 通信网概念
通信网：各种通信节点及连接各节点的传输链路 的有机结合体，实现两点及多点间的通信体系。
通信网由终端设备、交换设备以及传输链路三大 要素组成。终端设备包括电话机、PC机、移动终端 和数字传输终端设备；交换节点包括程控交换机、 分组交换机、ATM交换机、移动交换机、交叉连接 设备等；传输链路包括各种传输信道。
现代通信网：通信网中实现数字化，并引入 大量计算机硬、软件技术。
10.2 现代通信网分类
10.2.1 现代通信网的分类
按功能分：现代通信网分为公用网、专用网 及支撑网；
按传输的信号分：现代通信网分为数字网及 模拟网；
按用途分：现代通信网分电话网、数据网、 图像网及移动网；
按服务范围分：现代通信网分为长途网、 本地网及接入网。
10.2.2 电话网
电话网是主要为话音业务的传送、转接而设置 的网络，世界上一般采用SDH系统干线传输和中继 传输为主，以数字程控交换机为话音信号的转接点 而设置等级结构。
我国的电话网分为长途网、本地网、市话网和 接入网。
1 长途网
长途网为复合型结构，以长途交换中心划分为 一级交换中心、二级交换中心和三级交换中心组成 的三级网络结构。
10.1.2 通信网的物理拓扑结构
通信网有五种基本网结构：星型网、网网、 环型网、总线型网以及复合型网。
1 星型网
中心节点分别与周围各辐射点用线相连，点线 间关系：N 个节点有N-1条线。
图10.1为星型网结构示意图。 程控交换局与其所在各电话用户及数据用户间 的连接属于星型网结构。
图 10.1 星型网
移动通信系统：基站、移动终端、移动交换机、 电磁波传播空间和有线信道组成。
通信卫星
地
球
站 市长 数
用户 内 途 字 微
交 交 多波
换 换 路设
设 设 设备
备备 备 光
基移 站动
交
传 输 终
基 站
换 设 备
端 设 备
本地网
光再生中继设备 (光放大器)
长途网 移动网
地
球
站数 长 市
微字 途 内
波多 交 交
设路 换 换
备设 设 设
备 备备 光
传 输 终
移基 动站 交
端 设 备
换 设 备
基 站
本地网
图 10.8 通信网构成示意图
2 通信系统与通信网 通信网是各种通信系统的综合。 通信系统可独立存在，而通信网却不能离开
通信系统单独存在。 3 现代通信系统与现代通信网
现代通信系统：数字通信系统中融合计算机 硬、软件技术；
一级交换中心：又称省间交换中心，设置在我国 八大城市（北京，沈阳，西安，成都，武汉，南京， 上海，广州）；
二级交换中心：以省、市为交换中心，设在省会 城市；
三级交换中心：设在地区交换中心。
图10.10为我国长途电话三级网结构示意图。
我国长途网正向二级过渡，C1、C2级长途交换 中心合并为DC1，构成长途两级网的高平面网，C3称 DC2，构成长途两级网的低平面网。
图 10.2 网型网
图10.3 网孔型网
3 环型网
首尾相接的闭合网络，点线间关系：N个节点 有N条线。
图10.4为环型网结构示意图。
环型网结构简单，有自愈功能。SDH光传输 系统组网中经常采用环型网组成自愈保护环网； 本地网经常采用环型网结构。
图 10.4 环型网
4 总线型网
节点都连接到一条共有的传输线上，该传输线 常称为总线。
图10.5为总线型网结构示意图。 信息传输中计算机网络较常用总线型网，网络 增减节点方便，设置的传输链路少。
图10.5 总线型网
5 复合型网
星型网、网型网、环型网及总线型网的不同 组合。
图10.6为网型网与星型网组合成本地市话网 的结构示意图。
图10.7为星型网扩展成树型网的结构示意。
我国SDH系统组网中，同步时钟系统采用的 主从同步结构属于树型网结构。