20. 网络安全的法律责任:
责令改正,给予警告;处以罚款;由有关主 管部门责令暂停相关业务、停业整顿、关闭网站、吊销相关业务许 可证或者吊销营业执照;受到治安管理处罚的人员,5 年内不得从 事网络安全管理和网络运营关键岗位的工作【2022】;受到刑事处 罚的人员,终身不得从事网络安全管理和网络运营关键岗位的工作; 关闭用于实施违法犯罪活动的网站、通信群组;构成犯罪的,依法 追究刑事责任。
第三章 计算机应用基础
1. 计算机的发展
1) 1854 年,英国数学家布尔,提出了符号逻辑的思想,是计算科 学软件的理论基础。
2) 1936 年,英国数学家图灵,提出了“图灵机”模型,从理论上 证明了研制通用数字计算机的可行性
3) 1945 年,在数字计算机内部的存储器中存放程序的概念,被称 为“冯·诺依曼结构"
2. 计算机发展:
第一代-电子管计算机;第二代-晶体管计算机;第三 代-集成电路计算机;第四代-大规模或超大规模集成电路计算机; 第五代-新一代计算机。
3. 计算机系统的组成
1) 硬件系统:控制器负责从存储器中取出指令,保证各部件协 调一致地工作。 控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计 数器、操作控制器等组成。【2022】
a) 运算器和控制器组成硬件系统的核心部件-中央处理器
b) ROM 的内容只能读出而不能写入,断电后所保存的信息 不丢失;RAM 内容可随机存取,存取时间和存储单元物理位置无关,断电后所保存的信息丢失。
c) 计算机系统总线由数据总线、地址总线和控制总线3 部分组成
2) 软件系统:操作系统—为了使计算机系统的所有资源协调一 致、有条不紊地工作,对计算机进行统一管理和统一调度的 软件。操作系统是用户和计算机之间的接口。
a) 计算机软件系统包括系统软件和应用软件。
b) 操作系统功能:进程管理、存储管理、设备管理、文件 管理、作业管理;
c) 操作系统可分为批处理操作系统、分时操作系统【2022】、实时操作系统(实时控制/处理)和网络操作系统(网络通 信管理模块);
4. 计算机中的二进制数据-单位
1) 比特:计算机中存储信息的最小单位是二进制(0、1)的一 位,用英文 bit 表示
2) 字节:8 位二进制数为一个字节(byte),用 B 表示,一个字节对应计算机中一个存储单元
3) 冯·诺依曼计算机采用二进制编码形式;我国用两个字节存放 汉字的机内码;
4) 在计算机内部,文字、声音、图形、图像等各种信息都必须经 过数字化编码后,才能被加工、处理、存储等操作;
5) 其它单位:千字节(KB)、兆字节(MB)、千兆字节(KMB 或(B)、 吉字节(GB)、太字节(TB)、拍字节(PB)、爱字节(EB)等。
1KB=1024B,1MB=1024KB,1GB=1024MB,1TB=1024GB
5. 数据库系统的几个基本概念
1) 信息:是现实世界在人脑中的抽象反映。
2) 数据处理:它涉及数据的收集、管理、生成新信息输出全过程
3) 数据管理:数据的收集、整理、组织、存储、维护、检索及传 送等操作处理过程。
4) 数据是数据库中存储的基本对象,是描述事物的符号记录。
5) 数据库管理系统(DBMS):位于用户与操作系统之间的一层数 据管理软件;
6. 计算机语言发展经历了 4 代:
1) 机器语言:由 0、1 代码组成,能被机器直接理解、执行的指令集 合。【2022】
2) 汇编语言:助记符代替机器语言中指令和数据,汇编语言程序必须翻译成机器语言的目标程序后再执行。
3) 高级语言:一种完全符号化的语言,完全独立于具体的计算机, 具有很强的可移植性。
4) 4GL 语言:只需要告诉计算机做什么,而不必告诉它怎么做,计 算机就会自动完成所需的操作
7. 多媒体关键技术:
数据压缩技术、通信网络技术、多媒体存储技术、 专用芯片技术、多媒体输入/输出技术、多媒体系统软件技术、虚拟现实技术
1) 数据压缩技术分两类:一类是无损压缩法(可逆)也称无失真压缩, 一般用于文本数据压缩,压缩比一般为 2:1-5:1。另一类是有损压缩法(不可逆),也称熵压缩法,允许一定程度的失真,压 缩比最为可观的是动态视频数据,压缩比通常可达 100:1-200:1。
2) 多媒体存储技术包括多媒体数据库技术和海量数据存储技术。 大容量活动存储设备按性能分为活动式硬盘、可写光盘、闪盘、固态硬盘等。云存储是一种提供大规模数据存储和分布式计算业务应用架构体系。
3) 虚拟现实技术:对很多计算机应用提供了相当有效的逼真的三维交互接口。“投入”是虚拟现实的本质。
第四章 通信系统
1. 消息是信息的物理形式;信息是消息的有效内容;信号是消息的传 输载体
2. 通信系统的一般模型:信源、发送设备、信道、接收设备、信 宿、噪声源。其中:
1) 信宿是传送消息的目的地,其功能与信源相反,即把原始电信号还原成相应的消息,如扬声器等。
2) 信源输出的信号称为基带信号,其特点是信号的频谱从零频附 近开始,具有低通形式
3. 模拟通信系统:信道中传输模拟信号的系统。
4. 数字通信系统:信道中传输数字信号的系统。数字通信系统优点: (与模拟通信相比)抗干扰能力强、差错可控、易加密等。
5. 通信系统按工作波段分为:长波通信系统、中波通信系统、短波通信系统、远红外线通信系统。
6. 通信系统按信号特征分为:模拟通信系统和数字通信系统。
7. 通信方式:按消息传递的方向与时间分类
1) 单工通信:消息只能单方向传输的工作方式【2022】
2) 半双工通信:通信双方都能收发消息,但不能同时收发
3) 全双工通信:通信双方可同时进行收发消息的工作方式
8. 通信系统的性能指标:
有效性是指信息传输的"速度"问题;可靠性 则是指接收信息的准确程度,也就是传输的"质量"问题。
有效性: 指传输一定信息量时所占用的信道资源(频带宽度和时间间隔)。
1) 模拟通信系统有效性可用有效传输频带来度量,同样的消息用不同的调制方式,则需要不同频带宽度。
2) 数字通信系统的有效性可用传输速率和频带利用率来衡量。指标分类如下:
码元传输速率:单位时间(每秒)传送码元的数目,单位为波特(Baud),简记为 B。
信息传输速率:单位时间内传送的平均信息量或比特数, 单位为比特/秒(bit/s)。
频带利用率:真正衡量数字通信系统的有效性指标是频带利用率, 它定义为单位带宽(每赫兹)内的传输速率,用符号η或ηb 表示。
9. 可靠性:指接收信息的准确程度,也就是传输的“质量”问题。
1) 模拟通信系统的可靠性通常用接收端解调器输出信噪比来度量。输出信噪比越高,通信质量就越好。
2) 数字通信系统的可靠性可用信号在传输过程中出现错误的概率来衡量,即用差错率来衡量 (误码率、误信率)。【2022】
10. 信道是指以传输介质为基础的信号通道,其功能是将信号从发送 端传送到接收端。
按信道的组成,信道可以分为狭义信道和广义 信道。其中,狭义信道分为有线信道、无线信道。
11. 无线信道:利用电磁波在空间中的传播来传输信号。
电磁波传播: 地波:频率<2MHz;天波:频率 2~30MHz;视线传播:频率>30MHz. 【2022】
12. 按信道特性参数随时间变化的速度,可以将信道分为恒参信道和随 参信道。
恒参信道的主要传输特性
1) 振幅―频率特性:无失真传输要求振幅特性与频率无关,即其振 幅―频率特性曲线是一条水平直线
2) 相位―频率特性:相位特性是一条通过原点的直线,或者等效地 要求其传输群时延与频率无关
3) 信号失真 非线性失真:使信号产生新的谐波分量,造成所谓谐波失真。频率偏移:信道输入信号的频谱经过信道传输后产生了平移。【2022】
相位抖动:对信号产生附加调制。
13. 信道中的噪声:信道中存在的不需要的电信号统称为噪声。
按照 来源分类:人为噪声、自然噪声
14. 噪声的分类:
15. 信道容量是指信道传输信息的最大极限速率。香农公式表示信道容量: 【2022】
C=𝐁 𝐥𝐨𝐠𝟐 (𝟏 + 𝐒/𝐍) 式中,N 为白噪声平均功率,S 为信号平均功率,S/N 为信噪比。
若噪声单边功率谱密度为𝐧 (W/Hz)时,则白噪声平均功率 N=𝐧𝟎B。香农 公式的另一种形式为: C=𝐁 𝐥𝐨𝐠𝟐 (𝟏 + 𝐒 𝐧𝟎B )
根据香农公式可以得出以下重要结论:
1) 任何一个信道,都有信道容量 C。
2) 增大信号功率 S,可以增加信道容量 C,若信号功率趋于无 穷大,则信道容量也趋于无穷大。
3) 减小噪声功率 N=𝐧𝟎B (或减小噪声功率谱密度𝐧𝟎),可增加 信道容量 C。
4) 增加信道带宽 B,也可增加信道容量 C,但不能使信道容量无限制增大。
5) 信道带宽 B 不变时,增大信噪比 S/N 可以增加信道容量 C。
16. 信源:信息的来源,可以是人、机器、自然界的物体等。
1) 模拟信源:无线广播的语音源 2)数字信源:计算机等各种数字终端
17. 信源编码有两个基本功能: 一是提高信道传输的有效性;二是完成模/数(A/D)转换。
18. 最原始的信源编码:莫尔斯电码
19. 抽样定理:如果以 fs≥2𝐟𝐇的抽样频率进行均匀抽样,m(t)可以被得到的抽样值完全确定。
最小抽样频率 fs=2𝐟𝐇称为奈奎斯特频率, 最大抽样间隔 Ts= 1/(2𝐟𝐇),称为奈奎斯特间隔。
20. 脉冲编码调制(PCM)简称脉码调制,它是一种将模拟语音信号变换成数字信号的编码方式。
1) 抽样—信号在时间上的离散化 【2022】
2) 量化—信号在幅值上的离散化
3) 把量化后信号电平值转换成二进制码组的过程称为编码。
21. 预测编码:每个抽样值不是独立地编码,而是先根据前几个抽样值计算出一个预测值,再取当前抽样值和预测值之差,将此差值编码并传输。为了降低数字电话信号的传输速率,采用预测编码方法。
1) 信道编码是数字通信系统的重要组成部分,是将信息从信源可靠地传输到信宿的主要技术方法。采用信道编码(差错控制)来检测和纠正错误。
差错控制主要有 3 种:检错重发、前向纠错、混合纠错。
22. 信道编码的基本思想:
在被传送的信息中附加一些监督码元,在者之间建立某种校验关系,当这种校验关系因传输错误而受到破坏时,可以被发现并予以纠正。
23. 码重:
信道编码中,定义码组中非零码元的数目为码组的重量,简称码重。
24. 码距:
把两个码组中对应码位上具有不同二进制码元的位数定义为两码组的距离,称为汉明( Hamming)距,简称码距。【2022】
25. 卷积码(非分组码):
卷积码利用各组之间的相关性,信息码的码长 k 和卷积码的码长 n 都比较小,因此其性能在许多实际情况下优于分组码,而且运算较简单。通常它更适于前向纠错。
26. Turbo 码
作为一类性能优异的并行级联码,已经成为移动通信、卫星和深空通信、宽带接入等系统的主要编码方案之一。
27. 线性调制
特指模拟调制中的幅度调制,非线性调制特指模拟调制中的角度调制。无论是线性调制还是非线性调制,都是以正弦波作为载波。
28. 数字调制方式:二进制振幅键控(2ASK);二进制频移键控 (2FSK);
二进制相移键控(2PSK)
29. GMSK 在第二代移动通信技术系统 GSM 中获得应用。
在 3G 和 4G 系统中,QPSK 和 QAM 技术应用最广泛。
30. 复用技术:在同一条信道中传输多路信号。常用信道复用方式:
1) 频分复用(FDM):信道指载波频段,多路信号通过载波调制按照复用规则排列在载波频段上。
2) 时分复用(TDM):信道指传输时隙。将传输时隙按照传输标准规划分割,再将要传送的信号分配到指定时隙中,可以实现多路信号在同一个载波信道上的分时传输。
3) 波分复用(WDM):信道指光载波波段。将多路信号分别用不同波长的光载波承载,即可实现多路信号的同时传输。WDM 是光通信中特有的复用技术,与 FDM 属于同源技术。
4) 码分复用(CDM):信道指编码码空间。将码空间按照传输要求进行规划确定码字特性与码字之间关联性,然后将不同传输信号进行不同编码,再进行其它的传输处理。
31. 多址技术:指在同一条信道中传输多个用户数据的技术。
在多址技术中,一个用户对应一路信号,多个用户就对应多路信号,因此多址技术是以复用技术为基础的。常用的多址技术:时分多址 (TDMA)、频分多址(FDMA)、 码分多址(CDMA)
32. 双工技术:在同一条信道中传输上行信号和下行信号。
常用的双工技术:
1) 频分双工(FDD):将载波信号划分出上下行信道,分别传送上行信号和下行信号
2) 时分双工(TDD):将传输时隙划分出上下行信道,分别传送上行信号和下行信号。
第五章 现代通信网
1. 通信网的硬件构成要素:
终端设备(通信的源点和目的点)、传输链路(信息的传输通道)、
交换设备(构成通信网的核心要素)
2. 通信网的分类
1) 按业务类型可分为电话网、电报网、数据通信网、有线电视网等。【2022】
2) 按网络范围可分为局域网、城域网、广域网等。
3) 按服务对象可分为公用通信网和专用通信网。
4) 按传输介质可分为电缆通信网、光缆通信网、卫星通信网
5) 按交换方式可分为电路交换网、分组交换网、ATM 交换网、软交换网等。
6) 按拓扑结构可分为网状网、星形网、树形网、总线型网、环形网、复合型网等。
7) 按信号形式可分为模拟通信网.
8) 按网络功能可分为业务网、传输网和支撑网。
3. 通信网的拓扑结构
1) 网状网:网内任何两个节点之间均有直达线路相连。当节点数增加时,线路数会迅速增加, 因而不适合节点数较多的大型网络。该网络稳定性好,经济性较差。
2) 星形网:线路投入少,经济性好;但稳定性和可靠性较差,中心节点一旦发生故障,全网就会瘫痪。
3) 树形网:其节点按层次进行连接,呈树状;信息交换主要在上、下节点之间进行,适用于组建分级的网络结构。
4) 总线型网:该网络通过总线将所有节点连接起来,其所需要的传输链路少,增减节点方便;但稳定性较差,网络范围有局限性。
5) 环形网:通过闭合环路将所有节点连接起来,结构简单,易于实现
6) 复合型网:由多种结构的网络构成,综合多个网络的优点, 是通信网中经常采用的网络拓扑结构。
4. 下一代信息网络
(广义的下一代网络)的主要方向是建立在 IP 技术基础上的新型公共通信网络; 三网融合,是指通信网、计算机网络和广播电视网的融合;
5. 数据交换:利用电话网进行数据传输、电路交换、报文交换、分组交换
6. 电路交换定义:
呼叫双方在开始通话之前,先由交换设备在两者之间建立一条专用电路,并在整个通话期间独占这条电路,直到通话 结束为止。特点:
1) 电路交换是一种实时性交换,适用于实时要求高的话音通信; 【2022】
2) 在通信前要在主叫、被叫用户之间建立一条物理连接,过负荷的呼叫将被拒绝;
3) 预分配带宽,在电路接通后,即使无信息传送也需要占用电路,电路利用率低;
4) 传送信息时没有差错控制措施,不利于传输可靠性要求高的突发性数据业务。
7. 报文交换定义:
报文交换是以报文作为传送单元,用于交换电报、 信函、文本文件等报文消息交换方式
1) 交换的基础是存储转发,不需先建立电路;
2) 交换机将收到的消息报文存储于缓冲器的队列中,根据报文头中的地址信息计算出路由;
3) 输出线路空闲,即将存储的消息转发出去,电路利用率高;各中间节点交换机可进行速率和代码转换,同一报文可转发至多个收信站点;
4) 交换机需配备容量足够大的存储器,网络中传输时延较大,且时延不确定。
8. 分组交换定义:
消息被划分为一定长度的数据分组(数据包),加上地址和控制信息后送往分组交换机
1) 采用存储转发技术;
2) 分组长度通常比报文长度要短小;
3) 同一报文的各个分组可能经过不同的路径到达终点;
4) 可高速传输数据,实时性比报文交换好,电路利用率高,传输 时延小,存储器容量小;
5) 节点交换机的处理过程复杂。
9. 三种交换技术的特点比较
1) 电路交换:在数据传送之前需建立一条物理通路,在线路被释放之前该通路将一直被用户完全占有
2) 报文交换:报文从发送方传送到接收方采用存储转发的方式。
3) 分组交换:采用存储转发的方式,但报文被分成组传送,并规定了分组的最大长度,到达目的地后需重新将分组组装成报文。
10. 光交换:
ASON 是新一代光网络技术。其原理是在现有的光网络上增加一层控制平面。
光交换的传输路径采用空分、时分和波分的交换方式。
ASON 功能结构三个平面:管理平面、控制平面、传输平面【2022】
11. IP 交换机的构成
1) IP 交换机是一个附有交换硬件的路由器,它能够在交换硬件中高速缓存路由策略。
2) IP 交换机由 ATM 交换器和一个 IP 交换控制器组成。
12. IP 交换的几个基本概念
1) 流:IP 交换是基于数据流驱动的。
2) 输入输出端口:数据流进入和离开 IP 交换网络的点,即边缘IP 交换机。
13. IMS 的概念:
IMS 是通过 IP 网络来为用户提供实时和非实时的、端 到端的多媒体业务。
IMS 是一个复杂的体系,包括许多功能实体, 每个功能实体都有自己的任务,
协同工作、相互配合完成对会话的控制。
14. IMS 主要特征
1) 接入无关性: IMS 是一个独立于接人技术的基于 IP 的标准体系,它与现存的语音和数据网络都可以互通,不论是固定用户还是移动用户。
2) 基于 SIP 协议:IMS 中使用 SIP 作为唯一的会话控制协议。
15. CSCF 功能:会话控制和路由功能 CSCF 是 IMS 系统的呼叫控制核心
16. 光纤通信系统组成
1) 电端机(发送端):把信息(如话音)进行模/数转换
2) 光发送机:输出携带信息的光波
3) 中继器:补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减,对波形失真的脉冲进行修正。
4) 光接收机:把数字信号从光波中检测出来送给电端机
5) 电端机(接收端):进行数/模转换,恢复原来的信息。
17. 光纤通信的优点:通信容量大、中继距离长、保密性能好,抗干扰能力强便于施工和维护
18. 光纤的构造:纤芯、包层、涂覆层、套层
19. 光纤的材料:
1) 纤芯:主要采用高纯度的 SiO2,并掺有少量的杂质,提高纤芯的光折射率 n1;
2) 包层:主要采用高纯度的 SiO2,掺入一些杂质,降低包层的光折 射率 n2;
20. 光纤的尺寸:光纤的外径:一般为 125um;光纤的内径:单模 9um,多模 50um 或 62.5um。
21. 光纤的折射率分布
1) 阶跃型光纤:纤芯的折射率均匀,包层的折射率稍低。光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的,简称阶跃光纤,也称突变光纤。
2) 渐变光纤:中心芯到玻璃包层的折射率逐渐变小,可使高次模的光按正弦形式传播,能减少模间色散,提高光纤带宽,增加传输距离,但成本较高,现在的多模光纤多为渐变型光纤。
22. 光纤的工作波长(工作窗口)光线路信号在光纤上传送的波长:850nm、1310nm、
1550nm;850nm 窗口只用于多模传输;1310nm 和 1550nm 窗口用于单模传输。
23. 光纤的传输损耗
1) 吸收损耗:本征吸收损耗由光纤材料本身吸收光能量产生;杂质 吸收损耗主要由于光纤中含有各种过渡金属离子和氢氧根(OH) 离子在光的激励下产生振动,吸收光能量造成。
2) 散射损耗:散射损耗是指在光纤中传输的一部分光由于散射而改变传输方向,从而使一部分光不能到达收端所产生的损耗。主要包含瑞利散射损耗、非线性散射损耗和波导效应散射损耗。
3) 其他损耗:连接损耗、弯曲损耗、微弯损耗。
24. 光纤色散
1) 由于传输介质的折射率与光波的波长相关而造成不同波长的光在相同传输介质中的传播速度不同的现象,其程度用色散系数进行反映;
2) 传输速率越高,光脉冲越窄,色散影响越明显,传输距离越长,色散损伤越严重;【2022】
3) 色散的种类:模式色散、材料色散、波导色散、偏振模色散(极化模色散)。
25. 光纤的非线性是光纤介质的一种固有特性,而不是光的特性。光器件有非线性,由光器件和光纤构成的光系统也有非线性。
26. SDH 速率与帧结构
1) 帧结构: ITU_T 规定了 STM-N 的帧是以字节(8bit) 为单位的矩形块状帧结构。
2) 速率: ITU-T 规定 对于任何级别的 STM-N 帧,帧频都是 8000 帧 /秒,帧的周期为 125μs。
3) STM-N 帧结构中每帧信号是 9 行,270 x N 列。N 的取值范围是 1、4、16、64。
4) 净负荷:9 行,261 x N 列
5) SDH 传输速率等级如下表所示。
STM-1 STM-4 STM-16 STM-64 传输速率
155.520Mbit/ 622.080Mbit/s 2488.320Mbit/s 9953.280Mbit/s
27. STM-N 的帧结构由 3 部分组成:
信息净负荷(Payload)、段开销 (Section Overhead,SOH)、
管理单元指针(Administration Unit Pointer, AUPTR)。
28. 我国的光同步传输网技术体制规定了以 2Mbit/s 信号为基础的 PDH列作为 SDH 的
有效负荷,并选用 AU-4 的复用路线;【2022】
29. SDH 网元:
终端复用器 TM、分/插复用器 ADM、再生中继器 REG、数字交叉连接设备 DXC
30. 多业务传送平台(MSTP):MSTP 最重要的特性是以太网业务的处理。
31. DWDM 网元类型按用途可分为:
光终端复用设备、光线路放大设备、 光分插复用设备和电中继设备。光发射机是 DWDM 系统的核心。
32. 波分复用的概念
1) 波分复用(WDM) :将携带不同信息的多个光载波复合到一根光纤中进行传输,互不干扰;
2) 粗波分复用(CWDM):波长间隔大,一般为 20nm;
3) 密集波分复用(DWDM)波长间隔小,小于等于 0.8nm。
33. DWDM 系统结构:5 部分组成:光发射机、光中继放大、光接收机、光监控信道、网络管理系统
34. 微波通信的概念:
1) 微波:频率为 300MHz~300GHz 的电磁波。
2) 微波通信:利用微波作为载体的通信称为微波通信。
35. 微波站的分类
1) 终端站:处于主干线两端或支线路终点,可上、下全部支路信号。
2) 分路站:处于微波线路中间,除了可在本站上、下部分支路信号外,还可连通干线上两个方向之间通信
3) 枢纽站:配有交叉连接设备,除了可以在本站上、下部分支路信号外,可连通干线上数个方向之间通信
4) 中继站:处于微波线路中间,不需要上、下支路信号的微波站。
36. 数字微波通信系统
1) 发信机:包括中频放大器、混频器、单向器、滤波器、功率放大器等。
2) 收信机:数字微波的收信设备和解调设备组成了收信系统,即收信机。
3) 微波天线:如卡塞格伦天线喇叭抛物面天线。
37. 卫星通信的概念:利用人造地球卫星作为中继站转发或反射无线电信号,在两个或多个
地球站之间进行的通信。特点如下:
(1) 通信覆盖面积大,便于多址连接(一颗同步卫星可覆盖地 球表面积的 42%左右)
(2)通信距离远,而通信的 成本与通信距离无关
(3)传输容量大
(4)通信线路稳定可靠,通信质量高通信灵活
(5)传输延迟大
38. 卫星通信系统组成
1) 通信卫星:由转发器、天线系统组成。
2) 通信地球站:由天线及其跟踪系统,低噪声放大器(LNA)系统,高功率放大器(HPA)系统,上、下变频器系统,调制、解调器系统,基带变换及复用系统, 站内控制与监视系统,电源系统及其他站内辅助系统组成。
3) 跟踪遥测及指令系统:位于卫星地面控制中心,负责卫星的控制操作。【2022】
4) 监控管理:监测卫星频谱,规范地球站发射性能,负责卫星通信系统的操作协调。
39. 卫星通信系统划分
1) 按照业务划分:固定卫星业务(FSS,Fixed Satellite Service)、广播卫星业务((BSS,Broadcasting Satellite Service)
移动卫星业务(MSS,Mobile Satellite Service)
40. 卫星通信系统常用传输方式
1) 固定分配多址方式:频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、多载波多址
2) 动态分配多址方式:是按用户申请动态分配卫星信道的工作方式。
41. 地球站主要由天线系统、高功率放大设备、低噪声接收设备、变频器设备、
调制解调设备、编解码设备和中继设备等组成。
42. 接入网概念:是由业务节点接口和相关用户网络接口之间的一系列传送实体组成的、
为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统,可由维护管理接口进行配置和管理。
(1)业务节点接口:Service Node Interface SNI;
(2)用户网络接口: User Network Interface,UNI
(3)传送实体:例如线路和传输设施;
(4)维护管理接口:Q3
43. 接入网功能:
用户口功能(UPF)、业务口功能(SPF)、核心功能 (CF)、传送功能(TF)、接入网系统管理功能(SMF)
44. HFC 是一种综合应用模拟、数字,同轴电缆、光缆及射频技术的高分布式接入网络。
1) 双向 HFC 系统结构:前端、干线、分配网络在前端,设备完成有线电视信号的处理。
前端到服务区光节点之间的部分(光纤) 称为干线,拓扑结构为星形。分配网指服务区的光节点到用户接口单元之间的部分,拓扑结构为树形【2022】。
2) HFC 频谱划分:HFC 网络采用副载波频分复用方式;上行信道 (点对点)、下行信道(广播);
45. FTTx+LAN 接入网由中心接入设备和边缘接入设备组成
1) 边缘接入设备主要完成链路层帧的复用和解复用功能;【2022】
2) 中心接入设备负责汇聚用户流量,实现 IP 包转发、过滤及各种IP 层协议;完成对用户,使用接入网资源的认证、授权和计费等。
3) 中心接入设备与边缘接入设备采用星形拓扑结构。
4) 在 OSI 模型里,以太网包括物理层、数据链路层和网络层。
46. PON:无源光网络
1) 组成:光线路终端(OLT)、光合/分路器(Spliter) 、光网络单元 (ONU) ;
2) 拓扑结构:树形; OLT 放置在中心局端,分配和控制信道的连接,并有实时监控、管理及维护功能。ONU 放置在用户侧,OLT 与 ONU 之间通过无源光合/分路器连接。
3) 以太网无源光网络(EPON):将信息封装成以太网帧进行传输。 下行数据流采用广播技术;上行数据流采用 TDMA 技术;
4) G 比特无源光网络(GPON):将信息封装成一种新的 GEM 帧进行传输。GEM 封装功能在 GPON 内部终结
47. 无线接入的分类:根据接入终端的移动性分
1) 固定无线接入技术:面对固定位置的用户或仅在小范围内移动的用户群体;
2) 移动无线接入技术服务的对象是移动终端。
48. WLAN 的基本技术--扩频技术:
跳频技术和直接序列扩频技术。跳频技术是通过“伪随机码”的调制,信息的载波受一
伪随机序列的控制,使载波工作的中心频率不断跳跃改变,而噪声和干扰信号的中心频率却不会改变。
49. WLAN 的网络结构:
1) 无中心拓扑:所有移动站点都处于平等地位; 网络抗毁性好、 建网容易且费用较低。适用于用户数相对较少的情况。
2) 有中心拓扑结构:一个无线站点充当中心站(基站),所有站点对网络的访问均由其控制;
50. 我国目前用的信令是 NO.7 信令网。No.7 信令网的组成
1) 信令点(Signaling Point,SP):提供信令功能的节点(信令消息的源点和目的地点【2022】
2) 信令转接点(Signaling Transfer Point,STP):完成信令消息转发功能的节点;
3) 信令链路(Signaling Link,SL):连接各个信令点、传送信令消息的物理链路。
51. 信令工作方式
1) 按照通话电路与信令链路的关系,信令工作方式可分为直联方式(对应工作方式)和准直联方式(准对应工作方式)
2) 直联方式(无级信令网):信令点间采用直连工作方式,未引入STP。
3) 准直联方式(分级信令网):信令点间的信令消息通过信令转接点转接。
52. 我国信令网的工作方式:连接方式
1) 第 1 级 HSTP 之间采用 AB 平面连接方式,A 和 B 平面间成对连接; A B 平面内部各个 HSTP 网状相连
2) 第 2 级 LSTP 之间和未采用二级信令网的中心城市本地网中的第 3 级 SP 至
LSTP 间的连接方式采用分区固定连接方式。大、中城市两级本地信令网的 SP 至
LSTP 可采用按信令业务量大小连接的自由连接方式,也可采用分区固定连接方式。
3) 第 3 级:信令点;是信令网传送各种信令消息的源点或目的地点;各级交换局、运营维护中心、网管中心和单独设置的数据库均分配一个信令点编码。
53. 同步网的概念
1) 同步:信号之间在频率或相位.上保持某种严格的特定关系;
2) 数字通信网同步:使通信网内运行的所有数字设备工作在一个相同 的平均速率上,即数字通信网既要求频率同步,又要求相位同步。
3) 数字同步网是由节点时钟设备和定时链路组成的物理网络,为业务网络提供同步参考信号。
54. 解决数字通信网同步有准同步和主从同步两种方法。
1) 准同步:在网内某一主时钟局设置高精度和高稳定度的时钟源,并以其作为基准时钟的频率控制其他各局的从时钟的频率。
2) 主从同步:网内设一时钟主局,配有高精度时钟,网内各局均受控于该全局(即跟踪主局时钟,以主局时钟为定时基准),并且逐级下控,
直到网络中的末端网元-终端局。
55. 我国同步网的网络结构:我国同步网采用等级主从同步方式,其中主时钟在北京,副时钟在武汉。
56. 主从同步的数字通信网中,从站(下级站)的时钟通常有 3 种工作模式:
正常工作模式--跟踪锁定上级时钟模式、保持模式、自由运行模式--自由振荡模式
57. 电信管理网基本原理:使管理功能与电信功能分离。
58. 电信管理网提供--组标准接口,使得对网络的操作、管理和维护及对网络单元的管理变得容易实现,满足网管各部分之间的互连性的要求。
59. TMN 的功能:包括电信网的运营、管理、维护和补给 4 类。根据其管理的目的
可以分成性能管理、故障管理(或维护管理)、配置管理、计费管理和安全管理 5 个功能域。
60. TMN 的体系结构:网络单元 NE:可管理的电信设备。管理系统:通过内部管理者实体与
NE 通信,完成各种管理功能。
61. SDN: Software Defined Network,特点:可以对网络进行编程
62. ONF 定义的 SDN 架构体系分为 3 个平面,自下而上分别是:数据平面(基础设施层)、
控制平面(控制层)和应用平面(应用层)组成。
1) 数据平面:包括标准化网络设备和虚拟的网络设备;
2) 控制平面,这一层上最重要的就是 SDN 控制器(SDN Controller),
SDN 控制器是 SDN 网络中的核心组件,担任着控制网络流量的重要任务。
63. SDN 网络 2 个接口:
1) 南向接口:位于数据平面和控制平面之间的接口;
2) 北向接口:位于控制平面与应用平面之间的接口;
64. 网络功能虚拟化(NFV)
1) 借助于标准的 IT 虚拟化技术、传统的专有硬件设备,通过采用工业化标准大容量服务器、存储器和交换机承载各种软件化的网 络功能的技术。
2) 架构:将网络功能以软件的形式运行在网络功能虚拟化基础设施之上。
第六章 移动通信
1. 移动通信是移动台之间的通信,或移动台与固定台之间的通信, 通信双方(或多方)至少有一方可以处于运动状态。移动通信网络必须对移动通信终端的位置进行管理【2022】
2. 移动通信系统分类
3. 移动信道中的电波传播:无线接入的射频通常是采用微波频率段,主要以空间波方式传播.
4.无线信道中的信号损耗【年年考】
5. 影响移动通信的主要效应:多径效应、多普勒效应、阴影效应、 远近效应。
1) 阴影效应:由于大型建筑物和其他物体的阻挡,在电磁波传播的接收区域中产生传播半盲区。
2) 远近效应:离基站近的信号强,离基站远的信号弱。
3) 多径效应:移动台所处地理环境复杂,接收到的信号有直射波 的主径信号,还有从不同建筑物反射过来、绕射过来的信号,它们到达时的信号强度、达时间及到达时的载波相位不一样。
4) 多普勒效应:由于移动台处于高速移动中例如车载通信时(或坐 在高速行驶的车子和飞机上)传播频率的扩散而引起的,其扩散程度与用户运动速度成正比
6. 移动通信关键技术
1) 信源编码、信道编码和调制技术。
2) 由于移动通信的无线接入频率资源紧张,信源编码中的压缩技术尤为重要;【2022】
3) 由于移动通信无线接入信道的噪声和干扰严重,移动通信系统中通常采用卷积或 Turbo 配合交织等信道差错控制编码算法;
4) 在调制方式的选择上,移动通信系统非常重视射频信道资源的利用率和抗干扰的性能
7. 无线组网技术分为大区制和小区制;
1) 大区制:如集群移动通信系统;基站建设数量少,基础设施投 入少;
2) 在小区制中,可以应用频率再用技术;从理论上讲,小区越 小,小区数目越多,整个通信系统的容量就越大。【2022】
8. 双工技术:双工技术和多址技术都是空间信道划分(或称分配) 技术。
双工技术:解决收发(或上下行,或前后向)双向信道之间的区分
9. 多址技术:解决多用户之间信道的区分

9. 多址技术
1) FDMA:以传输信号的载波频率不同来区分信道建立多址接入为每一个用户指定了特定频率的信道。
2) TDMA:以传输信号存在的时间不同来区分信道建立多址接入为每一个用户指定了特定频率的信道。
3) CDMA:利用正交性的码序列(即互不相关)来划分信道,为每一 个用户 指定了特定频率的信道。CDMA 是一个多址干扰受限系统; 可以实现软容量、软切换,系统容量大;抗衰落、抗多径能力强.
10. 分集技术
1) 分集:指接收端对它收到的多个衰落特性互相独立(携带同一信息)的信号进行特定的处理,以降低信号电平起伏的技术。
2) 分集的两重含义:分散传输,集中处理
3) 分集方式:空间、频率、极化、场分量、角度、时间;极化分集可以看成空间分集的一种特殊情况;
4) 合并方式:接收端一般均使用线性合并器,把输入的 M 个独立 衰落信号相加后合并输出。 选择不同的加权系数,可构成不同的合并方式。
11. 均衡技术:
通过均衡滤波器的作用,增强小振幅的频率分量并衰减大振幅的频率分量,从而获取平坦的接收频率响应和线性相位, 以消除频率选择性失真。
自适应均衡技术可以从时域和频域两个方面分别进行均衡。
12. 扩频技术:
两种工作方式:直接扩频、跳频。在跳频扩频中,调制数据信号的载波频率不是固定的,而是扩频码变化;跳频模式由扩频码决定【2022】。
13. Rake 技术:
Rake 接收机是一种能分离多径信号并有效合并多径信号能量的接收机(抗多径技术)
14. 多输入多输出技术(MIMO)
1) 在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线,使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收,改善通信质量。
2) 充分利用空间资源,通过多根天线实现多发多收;
3) 根据空时映射方法的不同,分为两类:空间分集、空间复用;
15. 正交频分复用技术 OFDM:
是一种多载波调制方式,它将信号分割为 N 个子信号,然后用 N 个子信号分别调制N 个相互正交的子载 波,可以得到较高的频谱效率。FFT 允许将 FDM 的各个子载波重叠排列,同时保持子载波之间的正交性。
16. 移动通信系统主要有:蜂窝系统、集群系统、AdHoc 网络系统、 卫星通信系统、
分组无线网、无绳电话系统、无线电传呼系统等
17. 蜂窝移动通信系统特性:
1) 把整个服务区划分成若干个较小的区域(cell,小区)。
2) 蜂窝的形状通常为正六边形——有效、无缝覆盖
3) 根据划分的蜂窝大小不同又可分为宏蜂窝、微蜂窝和微微蜂窝系统。【2022.60】
4) 优点:实现无线资源再用——频率复用
18. 蜂窝移动通信系统从第一代到第四代(1G 到 4G),再到即将来临的第五代(5G):
1) 第一代移动通信系统为模拟制式【2022】
2) 3G 系统采用 CDMA 技术,加入了分组交换技术;
3) 4G 采用 OFDM 和 MIMO 作为其无线网络演进的唯一标准
4) 5G 具备高性能、低延迟与高容量特性;
19. 蜂窝移动通信系统基本组成:
1) 移动交换中心、基站、中继传输系统、移动台
2) 移动交换中心(MSC)在局端,为核心网交换机,在网络中起控制和管理作用;
3) 基站(BS)在远端,完成无线覆盖,为移动台(MS)提供无线接 入信道【2022】
20. 集群通信系统
1) 集群移动通信网络属于专用移动通信网络,适用于在各个 行业中间进行调度和指挥;
2) 集群移动通信系统采用的基本技术是频率共用技术;
21. 卫星移动通信系统:是为舰船、车辆、飞机、边远地点用户或运 动部队提供通信手段的
一种卫星通信系统。它包括移动台之间、 移动台与固定台之间、移动台或固定台与公共通信网用户之间的通信。
1) 按照卫星的轨道分布,可以分为高轨移动卫星通信系统和低轨移动卫星通信系统;
2) Inmarsat 是基于同步轨道的,其特点:服务范围大、流动性大、用户多、业务量小
第七章 互联网与物联网
1. 数据通信和数字通信有概念上的区别
1) 数据通信是一种通信方式:在信源和信宿中,数据是以数字形式存在的,但在传输期间,数据可以是数字形式也可以是 模拟形式。
2) 数字通信是一种通信技术体制
2. 数据通信网的业务一般具有对差错敏感、传输速率可变的特点。
3. 数据通信网采用的服务性能保障机制
1) 差错控制:负责将源端和目的端之间传送的数据所发生的丢失和损坏
2) 拥塞控制:将网络中的数据量控制在一定的水平之下;
3) 路由选择:帮助网络绕开发生故障或拥塞的节点;
4) 流量控制:调节源端通信实体发出的数据流量。【2022】
4. 计算机网络按照其地理范围的可分为:
局域网(Local Area Network, LAN)、城域网(Metropolitan Area Network, MAN)和
广 域网(Wide Area Network, WAN)。
1) 无论哪一种网络,总可以将它划分为由通信子网与资源子 网组成
2) 通信子网:实现网络通信功能的设备及其软件的集合 【2022】
3) 资源子网:实现资源共享功能的设备及其软件的集合。主体为网络资源设备
5. 开放系统互连 OSI 参考模型如下图所示。整个 OSI 参考模型共分 7 层,从下往上分别是
物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
6. 计算机网络的性能指标
1) 传输速率:数字信道上传送数据的传输速率,也可称为数据率或者比特率,单位是 bit/s
2) 带宽:单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”,带宽的单位为 bit/s
3) 吞吐量:单位时间内通过的网络的数据量
4) 时延:数据从网络的一端到另外一端所需要的时间
5) 丢包率:丢包数与已发分组总数的比值
6) 往返时间 RTT:从发送端发送数据开始,到收到来自接收端确认信息,所需要的时间
7. 互联网的基本概念:
internet 泛指互联网;Internet 则特指因特网,是当前全球最大的特定计算机网络,
采用 TCP/IP 协议族作为通信的规则,其前身是美国的 ARPANET。
8. Internet 的发展
1) 第一阶段:从单个网络 ARPAnet 向互联网发展的过程
2) 第二阶段:建成了 3 级结构的 Internet
3) 第三阶段的特点是逐渐形成了多层次 ISP 结构的 Internet【2022】
9. 地址和域名
1) URL: Web 浏览器中使用的地址,例如 http://s***.com.cn。 【2022】
2) 域名:也称为主机名,或企业等机构的逻辑组织名称,用它可以代替 IP 地址。
3) 端口号:是用于传输层上的一个逻辑号码,并不是一个硬件端口。其作用主要是区分服务类别和在同一时间进行多个会话。
4) IP 地址:每一个计算机分配的地址,如“210.10.30.1”形式的点分十进制方法表示,在网络层。
5) MAC 地址:连接在 LAN 中的设备的媒体接入控制(Media Access Control,MAC)地址,也称为物理地址,用十六进制数来表示。网络接口层(物理层)要使用这种地址。
10. 物联网的特征
1) 从通信对象和过程来看,物联网的核心是物与物以及人与物之间的信息交互。
2) 物联网的基本特征可概括为全面感知、可靠传送和智能处理。 【2022】
3) 应用创新是物联网发展的核心
11. 物联网体系结构:3 层
1) 感知层:感知层是物联网架构的基础层面,完成信息采集并将采集到的数据上传。
2) 网络层:网络层完成信息传递和处理。是物联网的神经中枢和 大脑一一信息传递和处理
3) 应用层:应用层是物联网发展的目的;为用户提供丰富的特定服务。【2022】
12. 物联网技术
1) 自动识别:实现物联网的基础,是物联网区别于其他网络(如电信网、互联网)最独特的部分。
2) 智能传感器:具有信息处理功能的传感器。传感器一般由敏感元件、转换元件(把输入转换成电路参数)、转换电路 3 部分 组成。
3) 机器对机器(M2M):机器之间自动的数据交换。
4) 专家系统:具有某种专业领域知识,并能根据知识、推理做出正确结论的系统。
第八章 现代电信业务
1. 电信业务分为基础电信业务和增值电信业务。
1) 基础电信业务(A):第一类基础电信业务(A1)、第二类基 础电信业务(A2)
2) 增值电信业务(B):第一类增值电信业务(B1)、第二类增 值电信业务(B2)【2022】
3) 基础电信业务,是指提供公共网络基础设施、公共数据传送和基本语音通信服务的业务。
4) 增值电信业务,是指利用公共网络基础设施提供的电信与信息服务的业务。
第九章 通信网络安全
1. 信息系统的构成:信息系统由信息基础设施和信息业务系统组成。
1) 信息业务系统:信息系统有关信息业务的设施,实施信息 获取和信息应用功能
2. 信息系统安全:
1) 信息安全:通常是指信息在采集、传递、存储和应用等过程中的完整性、机密性、可用性、可控性和不可否认性。
2) 信息系统安全:由信息传递安全、信息处理安全和信息应用安全组成。所有层次的安全问题都将体现在信息应用安全层次之中。电信网络在执行其信号传递功能过程中引入的安全问 题是整个信息系统安全问题的基础。【2022】
3) 信息系统安全问题的发展演变:通信保密年代、计算机系统安全年代、计算机网络安全年代、向网络世界安全过渡年代、 网络空间安全。
3. 信息系统的安全保护等级:
1) 1999 年 10 月经过国家质量技术监督局发布《计算机信息系统安全保护等级划分准则》
2) 5 级,用户自主保护级(GB1 安全级,自主安全保护)、系统 审计保护级(GB2 安全级,审计跟踪记录)、安全标记保护级(GB3 安全级,访问对象标记)、结构化保护级(GB4 安全级,安全保护机制划分为关键部分和非关键部分)、访问验证保护级(GB5 安全级,访问验证功能)
4. 通信网络安全:
可靠性是通信网络安全最基本的要求,是通信网络安全的基础。 要确保通信网络安全,首先必须保证通信网络的信息安全。
5. 电信网络的网络安全概念:
广义电信网络的网络安全概念适合于自然环境和对抗环境中的网络安全。
6. 可信电信网络:
1) 行为可信是指行为预期性的满足程度,用可信性评价。
2) 电信网络的安全与可信的关系
3) 网络安全概念是面向客体,采用安全技术标准来客观评价;
4) 可信概念是面向主体的,是主体认为可信,而不是仅仅因为客观存在某种能力。
5) 一个可信网络必须具有可信网络设备、可信网络结构、可信网络协议和可信网络服务
7. 电信网络的安全层次结构
8. 电信网络的典型攻击:主动攻击、被动攻击
9. 计算机网络的攻击
1) 主动攻击:攻击者访问他所需信息的故意行为。
2) 被动攻击:收集信息而不是进行访问,包括嗅探和信息收集。
3) 拒绝服务攻击:使用大量数据包攻击系统,使系统无法接收正常用户的请求,或主机因挂起而不能提供正常工作。攻击者阻止合法用户访问资源或路由器。
4) 扫描窥探攻击:利用 ping 扫描(包括 ICMP 和 TCP)标识网络 上运行的系统,从而准确找到潜在的目标。利用 TCP 和 UDP 端口 扫描,检测出操作系统和监听者的潜在服务。
5) 畸形报文攻击:通过向目标系统发送有缺陷的 IP 报文,使得目标系统在处理此 IP 包时崩溃,给目标系统带来损失。主要包括 Ping of Death 和 Teardrop 等
10. 计算机网络的安全策略:
11. ISO 安全体系结构包括三部分:安全服务、安全机制、安全管理。
12. 安全服务:认证服务、访问控制服务、数据保密性服务、数据完整性服务、不可否认性服务
13. TCP/IP 网络安全问题:认证机制脆弱、缺乏保密性、TCP/UDP 缺陷、服务漏洞
14. 安全套接层协议(SSL)是 TCP/IP 族中一种用于网站安全连接的协议或技术【2022】
15. TCP/IP 安全体系结构,应用层安全协议:SET:安全电子交易协议SHTTP:安全超文本传输协议
第十章 通信工程项目管理
1. 项目的实现过程通常用项目生命周期来描述。把项目的生命周期划
分成如下表所示的 4 个阶段:
2. 项目管理的核心思想:以项目作为相对独立的组织单元,通过项目形式来保证组织的灵活性和管理责任的分散性,以目标为导向解决经营活动中的管理问题。
3. 工作过程:启动工作过程、计划工作过程、执行工作过程、控制工作过程、收尾工作过程
4. 项目生命周期阶段与项目管理工作过程的关系:项目的生命周期的4 个阶段没有重复,是一次性结束的。项目管理的 5 个工作过程贯穿于项目生命周期的每一个阶段。
5. 通信建设项目的分类
1) 按照投资的用途不同分:生产性建设项目、非生产性建设项目
2) 按建设性质不同分:基本建设项目、技术改造项目【2022】
3) 按建设阶段不同分:筹建项目、本年正式施工项目、本年收尾项目、竣工项目、停缓建项目
4) 按建设规模不同分:大中型项目、小型项目
6. 通信工程项目基本建设程序:立项阶段、实施阶段、验收投产阶段
7. 进度控制、质量控制、投资控制是工程建设项目管理工作的 3 大目标,简称为"三控"进度控制
8. 建设单位的安全生产责任:建立健全通信工程安全生产管理制度。
9. 勘察、设计单位的安全生产责任:按照法律、法规和工程建设强制性标准进行勘察,按照法律、法规和工程建设强制性标准进行设计
10. 施工单位的安全生产责任:
建立健全安全生产责任制,制定安全生产规章制度和各通信专业操作规程,
建立生产安全事故应急救援预案并定期组织演练。 建立健全安全生产教育培训制度。
11. 监理单位的安全生产责任:对建设工程安全生产承担监理责任。
完善安全生产管理制度,建立监理人员安全生产教育培训制度
12. 按事故造成的人员伤亡或者直接经济损失分类: