终端和业务中级综合能力Word格式.docx

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是在信源与新宿之间建立一个通道（信道），通信系统就是利用光电等信号形式来传递信息的系统。

通信系统模型：

信源—变换器—信道—反变换器—新宿，中间有噪声源干扰。

通信网构成要素：

交换设备、传输系统（接口设备，传输介质，交叉连接设备）、终端设备

通信组网形式：

网状、星形、环形、树形、总线型、复合型

固定电话网构成要素：

交换设备、传输设备、用户终端

固定电话网特点：

同步时分复用、面向连接的工作方式、固定分配带宽、对用户信息透明传输

国内长途网：

四层结构，现在多为2层结构，并向无极长途网演化。

长途交换中心（DC1）网状网相连，形成省际平面，并以星形网与地区中心（DC2）相连。

地市中心间（DC2）以网状网或不完全网状网连接，形成省内平面

本地网：

二级结构，汇接局第一级，网状网相连，并与所辖端局星形网链接，端局第二级，通过用户线连接用户。

国际电话网：

三级结构，一级国际交换中心（CT1）设在较大地理区域（如亚洲），网状网相连，二级国际交换中心（CT2）设在CT1范围内话务较多的区域（如东亚地区），三级国际交换中心（CT3）设在每个国家（如中国）。

数据通信网：

由数据终端设备（DTE）、数据交换设备和数据传送链路组成

DCE：

数据电路终接设备，将信号转换为可在传输信道传送的信号或反之。

数据通信网服务性能保障机制：

差错控制、拥塞控制、流量控制等

数据通信网服务质量指标：

服务可用性、传输时延、时延抖动、吞吐量、分组丢失率、分组差错率

分类：

分组交换网，帧中继网，数字数据网（DDN），Internet.

分组交换：

核心思想是存储转发。

分组交换方式：

虚电路VC（交换虚电路SVC、永久虚电路PVC），数字报DG

分组交换网构成：

用户数据终端设备（DTE），分组交换机（核心），分组拆装设备（PAD），远程集中器（RCU，低速数据集中，高速发往交换机），网络管理中心（NMC，管理监控功能），传输线路。

帧中继网：

核心设备是帧中继交换机，与传统分组交换机相比，只能完成二层协议功能，分三个层级：

国家骨干网、省内网、本地网。

数字数据网（DDN）：

使用数字信号传输，同步时分复用技术，需同步网来确保全网设备同步工作。

组成：

本地接入系统，复用及交叉连接系统，局间传输系统。

优势：

传输质量高，时延小，速率可自主变化，方便组建虚拟网（VPN）

Internet协议：

网际协议（IP，P=Protocol寻址选路协议）、路由信息协议（RIP）、地址解读协议（ARP，IP地址转换MAC地址）、传输控制协议（TCP，检验差错，流量控制，拥塞控制）、用户数据报协议（UDP）、文件传输协议（FTP）、简单邮件传输协议（SMTP）、简单网管协议（SNMP，配置、统计、安全等的管理）

IP地址：

长度32位，点分十进制表示法，包含网络号和主机号2部分，A类：

8+24bit，B类：

16+16bit，C类：

24+8bit，D类，特殊地址，用于组播，E类：

保留地址，暂未使用

Internet其他地址：

MAC（物理地址，以太网交换用，通过ARP协议转换），域名（IP地址的别名，通过DNS转换为IP地址），邮件地址（@XXX.XXX格式），URL（统一资源定位符，标记一个WEB页面），端口号（应用程序通信使用的地址，确定具体与哪一个应用发生通信）

DNS（域名协议）：

实现主机名（或域名）与IP地址之间的映射（转换）。

域名通用标准：

一级域名用，com商业组织，edu教育机构，gov政府组织，net网络组织，org非商业组织，cn/hk/ca/jp国别代码。

IPv4面临的主要问题：

地址枯竭，路由表膨胀

IPv6协议（1992年开始开发）改进：

地址域（32bit调整为128bit，3+13+24+16+8），支持任播地址，简化了数据包头格式

IPv6不兼容IPv4，过渡的技术包括：

双堆栈系统、隧道技术、数据包头翻译等

综合业务数字网包含：

ISDN（综合业务数字网），ATM网络

ISDN三个基本特征：

采用数字用户线技术，实现端到端数字连接、可支持综合的业务、具有标准，多用途的用户网络接口（UNI）

ISDN网络结构分三部分：

1.ISDN的用户-（到）网络接口部分：

基本速率接口2B+D，B（承载信道）=64kbit/S，D（信令信道）=16kbit/S；

一次群速率接口30B+D，B（承载信道）=D（信令信道）=64kbit/S

2.ISDN的网络功能：

包含电路交换能力、分组交换能力、无交换能力、公共信道信令能力

3.ISDN的信令系统：

包含用户-网络接口（UNI）信令（分三层，I.430，I.431，Q.921等）、网络节点之间的信令（No.7信令系统中的ISUP信令）、用户-用户信令

ATM网络（异步传送）：

面向连接的方式，采用异步时分复用技术，采用短而固定长度的分组，协议简化。

ATM网络硬件组成：

ATM交换机（核心，）、ATM终端、传输系统（光纤传输，虚电路工作模式，SVC/PVC）

ATM网络分3个平面（横向）共4层（纵向）：

3个平面：

用户平面（U）、控制平面（C）、管理平面（M）

4层（由下到上）：

物理层、ATM层、ATM适配层、高层。

移动通信：

通信双方或一方是在移动中进行信息交换的通信形式。

移动通信的特点：

用户移动性、电波传播条件复杂、噪声和干扰严重、系统和网络结构复杂、频率资源有限

移动通信基本分类：

蜂窝移动通信、无线寻呼系统、无绳电话、集群系统，同时移动和卫星通信结合产生了卫星移动通信。

移动通信系统构成：

1.移动业务交换中心（MSC）:

核心构成，功能是进行信息交换，集中控制管理，通过GSMC（关口SMC）连接其他网络

2.基站（BS）：

分两部分，与SMC连接的基站控制器BSC、与移动台接口的收发信机BST

3.移动台（MS）：

手机、便携台、车载台等，是终端设备

4.中继传输系统：

MSC之间，MSC和BS之间的传输使用有线方式

5.数据库：

归属位置寄存器、访问位置寄存器、鉴权认证中心、设备识别寄存器等

移动通信网覆盖方式：

大区制（30-50千M覆盖），小区制（多基站系统，2-10千M覆盖）

移动通信网多只方式：

频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）

GSM三级结构：

一级汇接中心（如西北大区）、二级汇接中心（各省）、端局（业务本地网）

GSM频率：

900M，1800M

GSM系统优点：

频谱效率高、容量大（每个小区可用信道12.5个）、语音质量高、安全性好、业务方面有一定优势（支持智能业务和国际漫游等）

GSM网络组成：

1.移动台：

手机等终端，移动用户识别模块卡统称SIM卡

2.基站子系统（BSS）：

基站收发器（BST）、基站控制器（BSC）

3.网络子系统（NSS）：

移动交换中心MSC（核心）、网关MSC（GMSC，他网互联）、归属位置寄存器（HLR）、访问位置寄存器（VLR）、设备识别寄存器（EIR）、鉴权认证中心（AUC，防止非法接入）、操作和维护中心（OMC）

GSM网络接口：

A接口（网络子系统和基站子系统的接口，NSS-BSS）、Abit接口（基站控制器和基站收发信之间的接口,BSC-BST）、Um接口（基站收发台与移动台MS之间的接口,BTS-MS）

IS-95CDMA

CDMA通信网优势：

系统容量大（小区可用信道120个，实际大于GSM4-5倍）、保密性好（扩频技术）、软切换（新基站建立好连接后才断开与原基站连接）、软容量（用户数增加通话质量下降，但不会立即出现拥塞）、频率规划简单

CDMA关键技术：

同步技术（PN码，即伪噪声码序列同步）、Rake接受技术（各路多径信号调制后合并输出，增强接收效果，变不利为优势）、功率（发射功率）控制（反向开环，手机测量基站信号调整功率、反向闭环基站根据手机信号强度调整功率、前向，基站直接调整功率）

第三代移动通信技术（3G）：

ITU组织定义，1996年命名IMT-2000

3G速率要求：

高速移动（144Kbit/S），步行环境（384Kbit/S），室内环境（2Mbit/S）

3G系统结构：

用户终端（UIM+MT）、无线接入网（RAN）、核心网（CN）三部分

模型：

【智能卡+移动台（UIM+MT）】--【无线接口（UNI）】--无线接入网（RAN）--（RAN-CN接口）--核心网（CN，交换网和业务网组成）--NNI接口—其他IMT-2000核心网

3G的标准化：

1.无线接口标准化：

1999年10月，芬兰ITU组织18次会议确定，分为无线传输技术标准化，核心网标准化

2.核心网标准化：

GSM核心网演进、ANSI-41核心网演进（CDMA2000）

3G关键技术：

初始同步与Rake接收技术、智能天线技术、功率控制技术和软切换

3G主要技术体制：

WCDMA（GSM/GPRS演进）、CDMA2000、TD-SCDMA

智能网（IN）：

在通信网上快速、经济、方便、有效的生成和提供智能业务的网络体系结构，特点是将网络的交换功能和控制功能分开。

智能网构成：

业务交换点（SSP）、业务控制点（SCP）、业务数据点（SDP）、业务管理系统（SMS）、业务生成环境（SCE）、智能外设（IP）

智能网模型：

业务平面SP（用户角度看智能网）—全局功能平面GFP（业务设计者角度）—分布功能平面DFP（网络设计者角度）—物理平面PP（网络实施者角度）

现代通信技术部分

卫星通信系统组成：

波段300MHz-300GHz，由空间分系统、跟踪遥测及指令分系统、监控管理分系统、通信地球站四部分组成。

通信卫星组成：

控制分系统、遥测指令分系统、电源分系统、温控分系统、通信分系统（天线，转发器）

卫星通信天线：

分全向天线（遥测指令）和通信天线

通信天线按覆盖范围分4类：

全球波束天线（地球1/3覆盖）、半球波束天线（全球波束的1/2,也就是全球的1/6）、赋形波束天线（区域波束天线、覆盖一个特定区域，如国家）、点波束天线（很窄，覆盖某一限定区域，如城市）

转发器：

单变频转发器（微波信号放大，变频，功率放大，发回）、双变频转发器（变中频，放大和限幅，变下行频率，功率放大，发回）、处理转发器（有信号处理功能，解调，重新调制成下行频率）

卫星移动通信：

不受地理环境、气候条件限制，无盲区全球通，分为静止轨道和低轨道两种

主要技术：

星上处理与交换、回波控制、语音\信道编码、功率控制、抗衰落、语音内插等

铱星系统：

低轨道780KM，66颗卫星，有星上处理和交换能力

全球星系统：

无星上处理和交换能力，分为三部分：

卫星子系统：

48颗卫星+8颗备用，轨道高度1414KM，上行1610-1625.5MHz频率，下行2483.5-2500MHz，功率1000W，共268800个信道，每个业务地区有2-4颗卫星，每颗卫星与用户保持通话17分钟，然后软切到另一颗。

采用CDMA制式，与地面2G蜂窝CDMA系统兼容，可传输语音、数据、短消息、传真、定位等。

地面子系统：

包含全球星控制中心（NCC，由地面操作控制中心GOCC，卫星操作控制中心SOCC和发射控制设施TCF组成）和关口站（GW）组成。

关口站即地面站，每个可与三颗卫星通信，最大覆盖半径2000KM，中国三个关口站即可覆盖全国，关口站到星上行频率5091-5250Mhz，下行6875-7055Mhz

用户终端（子系统）：

手持、车载等多种，分单模，双模，三模，多址方式采用FDMA+CDMA。

光纤通信优点：

传输频带宽，容量大、损耗小（1310和1550nm波长附近）、抗电磁干扰、体积小重量轻、泄露小，保密性好、节约金属材料

光纤通信系统组成：

光发射机、光纤链路、光接收机

1.光发射机：

将数字信息码流转换为光信号脉冲码流，由光源（核心，主要有发光二极管/LED和激光二极管/LD，光源要求输出光功率足够大，调制频率足够高，谱线宽度和光束发散角尽量小，功率稳定寿命长）、驱动器、调制器（利用电流变化直接调制、外调制）组成。

2.光纤线路：

由光纤（分单模、多模，单模传输好用的多）、光纤接头、光纤连接器组成。

光纤线路性能评估主要包括损耗和色散，超大容量光纤还要考虑非线性效应。

波长窗口：

850、1310和1550nm波长附近色散小，主要在后两者进行传输。

3.光接收机：

将光脉冲信号变成电信号，放大、处理恢复成原信号。

由光检测器（PIN光电二极管PINPD、雪崩光电二极管APD，光检测方式有直接检测，外调制-外差检测）、放大器和相关电路组成，接收机性能评估主要为灵敏度，取决于光电二极管和放大器的噪声。

光纤通信网络分类：

按覆盖范围：

广域网、城域网、局域网

按通信业务种类：

计算机网络、综合业务数字网

按数据传输速率：

低速、中速、高速

按拓扑结构：

总线、环形、星形、树形及他们的组合

按基本复接方式：

时分、波分、空分、码分、混合复接

按基本交换方式：

电路交换、分组交换、异步传送（ATM）及混合交换

按技术体制：

准同步数字（PDH）光传输网络、同步数字（SDH）、光传送网OTN、分组传送网PTN

光纤的复用技术：

光波分复用WDM（一根光纤多个波长的光载波信号）、光频分复用FDM（物理信道总带宽分割成若干个子信道，每个子信道传输一路信号）、光时分复用OTDM（信道划分为若干个时隙，每个光脉冲流分配一个时隙，便于调节控制，适于数字传播，但没有传播时信道空闲，降低利用率）、空分复用SDM（多对光纤公用一条缆，光缆么）、副载波复用SCM（信号采用不同调制后使用同一波长在光纤传输，信号相互独立互不相干，可实现模拟电话、数字电话、图像信号及各种数据业务的兼容）

接入网技术：

接入网：

是指骨干网络到用户终端之间的所有设备，即本地交换机与用户之间连接的部分

接入网的组成：

用户/网络终端设备、用户线传输系统、复用设备、交叉连接设备

接入网的接入方式：

铜线（电话线）接入、光纤接入，光纤同轴电缆（有线电视电缆）混合接入、无线接入等

接入网的特点：

1.具备复用，交叉连接和传输功能，一般不包含交换功能

2.接入业务种类多，业务量密度低

3.网径大小不一，成本与用户有关

4.线路施工难度大，设备运行环境恶劣

5.网络拓扑结构多样，组网能力强大

接入网的特征：

综合性强（综合技术种类最多）、直接面向用户，敏感性强、和其他业务网关系最为密切、快速发展、适应性要求高

接入网3大接口：

业务点接口SNI：

接入网和业务节点之间的接口，分单一接入和综合接入，根据速率不同分为V5.1和V5.2接口

用户网络接口UNI：

用户终端和接入网之间的接口

Q3接口：

接入网的管理接口，完成接入网各功能块的管理外，附加完成用户线的测试和故障定位

接入网具体技术：

1.铜线接入：

即电话线接入，利用铜线实现宽带传输的技术称为数字用户线技术（DSL），

数字用户线技术DSL分类：

高比特率数字线HDSL、甚高速数字用户线VDSL、非对称数字用户线ADSL、自适应速率数字用户线RADSL等。

DSL技术优势：

双绞线铺设普及率高，可充分利用现有巨大的双绞线铜缆网、DSL已经有一些标准，并被众多厂商支持和使用、新兴的衍生技术大大降低了DSL的推广成本

ADSL：

利用频分复用技术把电话线分成了电话、上行、下行三个相对独立的信道，上行最高3.5Mbit/S，下行最高24Mbit/S，主要通过无载波幅度相位调制（CAP）、正交幅度调制（QAM）、离散多音频技术（DMT）

离散多音频（DMT）信道划分：

4khz-1.1mhz划分为256个频段，4khz以下频段传输POTS（传统电话业务）；

20-138khz传送上行信号，138k-1.1Mhz频段传送下行信号

ADSL标准：

G.DMT（全速率8Mbit/1.5Mbit，需安装POTS分离器）、G.Lite（上下行1.5Mbit/512Kbit，无需分离器）

ADSL设备：

ATU-C（端局设备）、ATU-R（用户端设备）

混合光纤同轴电缆技术HFC：

介于全光纤网络和早期CATV同轴电缆网络之间的一个系统，需要调制器将数字信号转为模拟信号。

是否对称、宽带速率（固定带宽、动态分配）进行分类。

光纤干线、同轴电缆支线、用户配线网络三部分构成

特点：

频带宽、传输速率高、用户多、灵活性和拓展性强、经济实用。

光纤接入技术：

光接入网（OAN）：

本地交换机或远端模块与用户之间全部或部分采用光纤作为传输媒介的一种接入网

容量大、损耗小、抗电磁干扰、

光线路终端（OLT,提供接入网到交换机之间的接口）、光配线网（ODN，完成光线路终端到光网络单元之间的光信号功率分配，呈树形分支结构）、光网络单元（ONU，接入网到用户终端之间的接口，完成光电转换和管理工作）、适配设施（AF，提供适配功能，物理上可独立，也可包含在光网络单元中）

FTTC（光纤到路边，铜线传输到用户）、FTTB（光纤到楼或办公室，大楼内部用LAN铜线连接）、FTTH（全光纤网络结构，光纤入户），FTTD（光纤到桌面），FTTR（用户模块设置在用户密集区）

无源光网络（PON）：

众多光网络单元共享一个光线路终端，降低初建成本，采用波分复用和时分复用技术，主要技术有APON、EPON、GPON等。

无线接入技术：

概念：

通过无线将用户终端与网络节点连接起来，重要区别在于可以为用户提供移动接入业务

无需铺设线路、建设速度快、初期投资小、受环境制约不大、安装灵活、维护方便

固定无线接入（FWA）、移动无线接入（集群通信、寻呼、蜂窝移动、同步卫星移动通信、个人通信）

代表性无线接入技术介绍：

固定无线环路（WLL，=FWA）：

全双工无线网络方式连接用户和公共交换电话网络（PSTN）

本地多路分配业务接入（LMDS）：

微波宽带，28Ghz频段附近，双向传播距离较近的语音数据图像信息，蜂窝单元半径4-10KM

数字直播卫星接入（DBS）：

也称高轨卫星通信，通信距离远，不受地理条件限制，频带宽、容量大，使用灵活。

图像通信技术

图像信息的特点：

信息量大、直观性强、模糊性、实体化、形象化

图像信号分类：

按存在形式：

实际图像（可见的：

图片照片图画等，不可见的：

温度压力人口密度等）、抽象图像（函数图像）

按图像亮度等级：

二值图像（黑白两种亮度等级）、灰度图像（多种亮度等级）

按图像光谱特性：

彩色（三基色：

红绿蓝），黑白

按图像随时间变化：

静止图像，动态图像

按照空间维度：

二维，三维

数字图像处理：

图像变换（傅里叶、余弦、沃尔什、哈达码变换等）、图像增强（平滑、锐化等）、图像复原（处理退化的图像）、图像分割、图像压缩编码（对传输十分重要）

图像处理系统的组成：

图像输入（采集）模块（包括光源、图像扫描、光传感器）、图像输出（显示）模块（包含显示器，打印机，绘图仪等）、图像处理模块（压缩编码、图像增强等）、图像存储模块（光盘、磁盘、磁带等）、图像通信模块（传输到远端）

图像质量评估标准：

逼真度、可懂度。

图像质量评估方法：

主观评价（MOS，5级质量平均意见分）、客观测量（均方差MSE、峰值信噪比PSNR）

图像通信系统：

传输方式：

模拟传输（电信号调频调幅调相）、数字传输（编码压缩传送）

数字图像传输优点：

多次中继噪声不累积，适合远距离传输、易于采用压缩编码技术、多次复制不会降低质量、有利于进入宽带数字传输网等。

图像通信系统组成：

图像输入设备（摄像头、磁盘机、传真扫描头等）、编码器（压缩、纠错）、调制器（变换成能够传输的形式）、图像显示器

图像传输方式：

微波传输（相邻微波站距离50KM左右，4/6Ghz，12/14Ghz，使用MPSK和MQAM调制）、卫星传输（分配式卫星电视，卫星电视直播，数字视频压缩电视直播，模拟传播使用调频，数字传播使用MPSK和MQAM调制）、光纤传输

图像通信应用系统

应用类型：

可视电话、会议电视、远程教育/医疗、图文电视、视频点播VOD、数字电视、流媒体等

典型应用

会议电视：

分为点到点会议电视和多点会议电视系统

终端设备（输入输出设备、音视频编码器、复用/分接设备等）、MCU（会议控制中心）、传输网络（卫星帧中继、地面帧中继、DDN专线、ISDN、X.25网）

可视电话系统：

：

图像信号输入部分、图像信号输出部分、语音处理部分、图像信号处理部分

图像质量：

20帧很好，15帧较好，口型需修正匹配，5帧，无论如何看不清动作

视频编码：

适合普通模拟电话线和ISDN（综合业务数字网），标准演化（H.261—H.263—H.263+--H.263++）

远程教育：

分为实时交互式远程教案和异步多媒体教案，时延要求小于40ms，MCU进行控制。

功能层次：

管理控制层、系统核心层、教案用户接入层

多媒体通信技术

媒体：

指信息传递和存取的最基本技术和手段，日常的语音、音乐、报纸电视、书籍文件、邮件电话都是媒体。

ITU定义五类媒体：

感觉媒体、表示媒体、显示媒体、存储媒体、传输媒体

多媒体服务：

能处理多种表示媒体的服务。

多媒体通信技术中的媒体：

特指数字表示媒体，传输和交换的信息类型是两种以上的媒体信息，比如既有声音，又有图像，可能还有文字、符号等多种信息类型。

显著特征是不同媒体信息是相互联系、相互协调的。

多媒体通信的体系结构：

传输网络（基础物理环境）、网络服务平台、多媒体服务平台、一般应用、特殊应用。

大体上可以分为终端设备，传输设备，交换设备。

多媒体通信的特征：

集成性（多类信息）、交互性、同步性（链路层级同步、表示层级同步、应用层级同步，至少应用其中一种，应用越多越完善）

多媒体通信标准化：

1995年成立“全国信息技术标准化委员会多媒体分委会”

多媒体通信关键技术：

信息处理技术（主要是压缩编码技术）、网络技术（宽带网络和接入网技术）、终端技术、移动多媒体通信的信息传输（射频技术、多址方式、调制方式）

多媒体数据库技术包括：

多媒体数据库的建模、数据的压缩/还原技术、存取管理和存取方法、用户界面技术和分布技术等

多媒体数据库要求：

具备传统数据库管理系统的能力、具备超大容量存储管理能力、有利于多媒体信息的查询和检索、便于媒体的集成和编辑、具备多媒体的接口和交互功能、提供统一的性能管理机制及保障服务性能

多媒体通信应用领域：

办公自动化、服务行业、科学和工程