光纤通信的基础知识（精选6篇）
光纤通信的基础知识 第1篇
光纤通信中光波的波长范围是0.8～1.8μm，其中0.8～0.9μm为短波长范围，1.0～1.8μm为长波长范围，目前所采用的三个通信窗口为：短波长的0.85μm；长波长的1.31μm和1.55μm。
光纤通信系统可以根据系统所传输的信号形式、光波的波长和光纤的类型进行不同的分类。
按传输信号形式的不同，光纤通信系统可以分为模拟光纤通信系统和数字光纤通信系统两类。
按波长和光纤类型分类，光纤通信系统可分为短波长（0.85μm）多模光纤通信系统、长波长（1.31μm）多模光纤通信系统、长波长（1.31μm）单模光纤通信系统、长波长（1.55μm）单模光纤通信系统。
光纤通信的基础知识 第2篇
光电检测器的暗电流在理想条件下，当没有光照时，光电检测器应无光电流输出。但是实际上热激励，宇宙射线或放射性物质的激励，在无光情况下光电检测器仍有电流输出，这种电流称为暗电流，严格的说暗电流还包括器件表面的漏电流。
受激辐射处于高能级E2的电子，当受到外来光子的激发而跃迁到低能级E1，同时放出一个能量为hf的光子，由于这个过程是在外来光子的激发下产生的，因此叫受激辐射 波导色散 是由于波导结构参数与波长相关而产生的，它取决于波导尺寸和纤芯与包层相对折射率差。
光接收机灵敏度在保证通信质量的条件下，光接收机所需的最小平均接收光功率。费米能级 Ef成为费米能级，用来描述半导体中各能级被电子占据的状态。
散射损耗 主要由材料微观密度不均匀引起的瑞利散射和由光线结构缺陷引起的散射产生的。
粒子数反转 假设能级E1和E2上的粒子数分别为N1和N2，在正常的热平衡状态下，低能级E1上的粒子数大于高能级E2上的粒子数N2的，入射的光信号总是被吸收。为了获得光信号的放大，必须将热平衡下的能级E1和E2上的粒子数N1和N2的分布关系倒过来，即高能级上的粒子数反而对于低能级上的粒子数，这就是粒子数反转分布。
问答
1、半导体激光器产生激光的机理
答：（自己总结的）用泵浦源使工作物质在泵浦元的作用下变成激活物质即实现了粒子数的反转分布（产生光放大的前提），进而使光得到放大，在光学谐振腔内再提供必要的反馈以及进行频率选择，光产生振荡，当物质中的受激辐射大于受激吸收时，就产生了激光。
2、色散分类，色散对光纤通信系统的影响
答：从形成色散的机理来看，光纤色散可以分为模式色散、材料色散和波导色散三种。光纤色钐使光脉冲在传输过程中波形展宽，产生码间干扰，增加误码率，从而限制通信容量和无中继传输距离。
3、什么是雪崩光电二极管的雪崩倍增效应?
答：是在二极管的P-N结上加高反向电压（约为100~150V）在PN结内部形成一个高电场区，入射光功率产生的电子空穴对经过高场区时不断被加速而获得很高的能量，这些高能量的电子空穴对在运动过程中与价带中的束缚电子碰撞，使晶格中的原子电离，产生新的电子空穴对。新的电子空穴对受到同样的加速运动，又与原子碰撞电离，产生电子空穴对，成为二次电子空穴对。如此重复，使载流子和反向光生电流迅速增大，这个物理过程成为雪崩倍增效应。
4、mBnB码
mBnB码又称分组码，它是把输入信码流中每m个比特码分为一组，然后在相同时隙内变换为n个比特，有n>m.5、扰码的作用：
是有规律的破坏长连“0”和长连“1”的码流，达到“0”“1”等概率的出现。
6、常见无源光器件
连接器、耦合器、波分复用器、外调制器、光开关、隔离器
7、光接收机中噪声的主要来源
第一种是光检测器的噪声，包括量子噪声、暗电流噪声及由APD雪崩效应产生的附加噪
声。
第二种是热噪声和前置放大器的噪声。
8、模式截止状态：介于传输模式和辐射模式的临界状态
9、对光电检测的要求
①波长响应要和光线低损耗窗口兼容；②响应度要高，在一定的接受光功率下，能产生尽可能大的光电流；③噪声要尽可能低，能接受微弱的光信号；④性能稳定，可靠性高，寿命长，功耗和体积小。
10、光隔离器的工作原理
光隔离器主要利用磁光晶体的法拉第效应。对于正向入射的信号光，通过起偏器后成为线偏振光，法拉弟旋磁介质与外磁场一起使信号光的偏振方向右旋45度，并恰好使低损耗通过与起偏器成45度放置的检偏器。对于反向光，出检偏器的线偏振光经过放置介质时，偏转方向也右旋转45度，从而使反向光的偏振方向与起偏器方向正交，完全阻断了反射光的传输。
11、阶跃型光纤和渐变型光纤的区别
阶跃型光纤：也成突变型光纤，纤芯折射率n1保持不变，到包层突然变成n2，光线以折线形状沿纤芯中心轴线方向传播，特点是信号畸变大。
渐变型光纤：在纤芯中心折射率最大为n1，沿径向r向外围逐渐变小，直到包层变为n2，光线以正弦形状沿纤芯轴线方向传播，特点是信号畸变小。具有自聚焦效应。
12、SDH帧结构中，信息净负荷区域、段开销、管理单元指针区域的主要作用
信息净负荷区域是SDH帧内用于承载各种业务信息的部分，对于STM-1，Payload有150.336Mb/s的容量。在Payload中包含少量字节用于通道的运行、维护和管理，这些字节成为通道开销POH。
段开销SOH实在SDH帧中为保证信息正常传输所必须的附加字节，主要用于运行、维护和管理。SOH的容量为4.608Mb/s。可细分为段再生开销SOH（占前三行）和复接段开销LOH（占第5~9行）。
管理单元指针是一种指示符，主要用于指示Payload第一个字节在帧内的准确位置，对于STM-1而言，AU-PTR有0.576Mb/s的容量。
前面知识点
1.光纤通信的通信窗口波长范围0.7~1.7um。
2.光纤通信是以光波为载波，以光纤为传输介质的通信方式。
3.光纤通信的最低损耗波长为1.55um，零色散波长为1.31um。
4.目前光纤通信常用的窗口有085um、1.31um、1.55um。
5.目前光纤通信常用的光源有半导体发光二极管LED、半导体激光二极管LD、以及动态纵模分布反馈DFB激光器。
6.光纤的主要优点：①容许频带很宽、传输流量很大②损耗很小，中继距离很长且误码率很小③重量轻、体积小④抗电磁干扰性能好⑤泄露小，保密性好⑥节约金属材料，有利于资源合理使用。
7.光缆的三个组成部分：缆芯、护套、铠套。/加强元件、护层
8.允许单模传输的最小波长是截止波长。
9.光纤基本组成及各组成的折射率以及作用
纤芯，n1，能量主要在纤芯内传输；
包层，n2。，为光的传输提供反射面和光隔离，起一定的机械保护作用。
10.单模传输的基模HE11（LP01）。
11.限制光纤传输容量的因素：光纤色散和光纤损耗。
12.双折射现象产生的原因：光纤形状不完善或应力不均匀造成折射率分布各向异性，使两个偏振模具有不同的传输常数。
13.色散是光纤中传输的光信号，由于不同成分光的传播时间不同让她产生的一种物理现象。
14.光纤的连接方式：活动连接和固定连接。
15.光调制器的调制方式：直接调制和外调制。应用范围：高速路系统、波分复用系统和相干光系统中。
16.光接收机灵敏度影响因素：传输速率；光检测器。前置放大器的特性；噪声特性。光发射机基本要求：①有合适的输出光功率，一般在0.01MV-5MV；②有较好的消光比Ext<=10%；③调制特性好。
17.抖动是数字信号传输过程中产生的一种瞬时不稳定现象，即数字信号在各有效瞬时对标准时间位置的偏差。主要性能参数：抖动幅度、抖动频率.18.光传输设备：光发射机、光纤线路、光接收机。
19.光发送机由光源、驱动器和调制器组成。其系统性能有工作波长、光谱特性、输出光功率、消光比、调制特性、湿度特性、工作寿命。
20.掺铒光纤放大器的优点：增益高、噪声系数小、频带宽、输出功率大。
21.掺铒光纤放大器主要结构：掺铒光纤、高功率泵浦光源、波分复用器、光隔离器。
22.WDM传输系统的五个部分：光发射机、光中继放大、光接收机、光监控信道、网络管理系统。
23.WDM网络管理系统主要功能：配置管理、故障管理、性能管理和安全管理。
24.EDFA（掺铒光纤放大器）工作波长1.5~1.6um。
25.光波分复用WDM的双纤单向和单纤双向
单向WDM是指在所有波长信道同时在一个光纤上同一方向传输。
双向WDM是指光通路在一根光纤上同时向两个不同的方向传输。
26.STM-1传输速率：155.520Mb/s。
27.半导体激光器阈值电流：随温度呈指数变化，在一定温度范围内可表示为It=Iexp（T/T。）<其中I为常数，T为结区的热力学温度，T。为激光器的特征温度>
28.光放大器的种类：半导体光放大器、光纤放大器。
29.数字光纤通信系统中传输特性的指标：误码率BER、抖动。
30.分插复用器ADM的功能是对不同的数字通道进行分下（drop）与插入（add）操作。可以分为光/电/光和全光两种类型。
31.SDH帧中字节传输顺序：由上往下逐行发送，每行先左后右。
32.SDH帧结构P106
一个SDH-N帧有9行，每行由270*N个字节组成。这样每帧共有9*270*N个字节，每字节为8bit，帧周期为125us，即每秒传输8000帧，对于STM-1而言，传输速率为9*270*8*8000=155.520Mb/s。SOH共用9*8（第四行除外）*8*8000=4.608Mb/s。Payload有9*261*8*8000=150.336Mb/s。AU-PTR只有9个字节（第四行），相应于9*8*8000=0.576Mb/s。
33.数字复接调整方式：正码速调整法和固定位置映射法。
内容感知的本体知识通信协议研究 第3篇
随着计算机网络的出现和发展, 人们对于资源共享的需求越来越大, 相应地促进了协议的发展。在计算机网络中用于规定信息的格式以及如何发送和接收信息的一套规则称为网络协议或通信协议。而知识通信是指建立在应用层之上的通信。底层通信已基本实现了网络中计算机和资源的共享, 但是由于网络发展初期没有建立一个通用的标准, 许多厂商或机构都有自己的一套标准, 这样网络中不同领域之间进行的资源共享或交互就不容易实现。在这样的背景下, 知识通信应运而生。它的实质是:建立各种信息系统间信息及知识的语义互操作, 实现全面、快速、高效的网络高层通信。
目前, 对于通信协议的研究更多的是安全协议的研究, 安全协议的研究与普通协议的分析不同, 它是在不可靠或者敌意的通信环境下, 保障一定安全特性的 (网络) 协议。安全协议要针对一个额外的敌手, 做出尽可能的防范。而知识通信协议主要研究的是如何能够通过建立一种高层 (即应用层之上) 的通信协议, 强化通信内容的理解、通信双方协商和优化通信质量, 这样不仅可以弥补底层通信所不能达到的互通效果, 而且可以从高层控制协议携带信息量, 减少信息负载, 同时在一定程度上保证了通信的安全。
国内外对于知识通信协议的研究不是很多, 从目前所了解的来看, 美国文斯顿撒勒姆州立大学 (Winston-Salem State University) 的Darina Dicheva和荷兰爱因霍芬科技大学 (Eindhoven University of Technology) 的Lora Aroyo合作研究基于概念的EIS之间的通信[1,2], 他们提出了一个最小的体系结构来支持系统资源的共享和交换, 通信语义通过由内容本体和交互协议本体组成的通信本体来定义。这个框架可以解决已开发的应用程序的共享性和重用性问题, 不足之处在于这个体系结构考虑的仅仅是两个已知道并信任对方的通信系统间的通信, 这样不利于推广, 在实际应用中信任是一个非常重要的问题。
文献[3]中对Agent通信进行了研究, 并提出了一个新的Agent通信层栈, 在这个通信层栈中在消息传输层和内容语言层间加了一个Agent精神层使任意一个消息传输组件能够传输Agent的精神状态。他还为新的Agent通信层栈定义了内容语言本体、命题本体、会话行为本体和交互本体, 由这些本体组成的Agent通信本体对Agent通信领域的术语和关系进行形式化描述。这个框架比较复杂, 而且未能实现根据通信需要对通信负载进行及时地调整。
综合考虑, 本文旨在研究更普遍的环境中智能通信个体间的通信, 通过内容感知机制使通信个体能够对通信内容达到语义互理解。贡献在于:
(1) 给出知识通信协议栈以及协议栈中的相应本体, 并建立本体的相似度计算以及异构本体的映射, 达到对通信内容语义上的理解, 同时实现了通信内容校验;
(2) 定义了知识通信协议的形式化模型, 不仅在内容层进行信息补充, 并且在通信控制层描述通信状态, 保证通信质量;同时在通信端点建立通信历史记录库, 进行信任度评估, 减少信息传递的盲目性, 有效地改进了网络通信质量。
1 知识通信协议
1.1 Agent通信协议栈
我们研究的是智能主体之间的通信, 而Agent就是其中典型的代表, 因此在这里选用Agent通信协议栈。如图1所示。
从图1可以看出, 我们要实现的知识通信包括:消息传输、内容语言、原语和交互协议。
其中消息层负责消息的传输, 内容语言用于描述网上传播的数据, 在Agent范式中, 内容语言没有统一的标准, 但最小的内容语言应该包含三个基本要素:描述一个概念的对象, 描述一个行为的动作和描述某人意见的命题。在Agent范式中, 消息内容是关于态度的命题, 原语是用来区分这些态度的。交互协议作为会话策略, 是被Agent共同认可的一种交互模式。交互协议层用预先定义好的消息交换协议来传输消息以便于Agent可以与其它Agent进行交互。一个协议描述了原语的序列和约束以及会话中包含的原语的参数值的依赖。通过使用原语中定义的形式化语义, Agent通过协议以一种拟人的方式进行通信。
1.2 知识通信本体
知识通信本体是用来定义主体在通信领域里的术语和它们的关系的形式规范。智能主体在通信过程中会通过本体中包含的知识来达到对通信内容的理解, 从而作出决策, 控制通信。本文定义的知识通信本体由两部分组成: (1) 交互本体; (2) 内容本体。
交互本体描述了知识通信的发起者和接收者、采用的协议类型、所处的状态。如图2所示。
内容本体定义了异构的智能主体间交换的知识表示, 这就意味着知识通信不应该受到具体语言的限制。因此, 本文定义的内容本体 (如图3所示) 通过三方面来定义:①对象, 用于表示谈论的一个确定的实体;②动作, 用于表示实体可以完成的活动;③命题, 用于表示一些句子的真假。
2 知识通信消息形式化模型
为了便于对知识通信内容的理解, 本文给出了知识通信消息的形式化描述, 智能主体发出的消息中包括交互协议类型、消息的发起者、接收者、动作请求、消息内容和内容本体的引用等六部分。一条消息的形式化定义如下:
定义1 一条知识通信消息可以用一个元组KM= (K, I, R, A, C, Re, T) 来表示, 其中:
(1) K表示本次通信所采用的交互协议, 交互协议是共享的知识, 即通信双方都知道的。接收方在收到消息时根据交互协议来决定选择哪个动作。
(2) I表示本次通信的发起者, 一般一次通信中只有一个发起者。
(3) R表示本次通信的接收者 (或参与者) , 通信中的接收者可以多于一个, 如合同网中的接收者就有多个。
(4) A表示发起者采取的动作, 如inform、request等。
(5) C表示发送的消息的内容, 也是消息的主体。接收方将通过对内容的理解来作出决策。
(6) Re表示内容本体的引用, 设置这个标记使得消息的接收者可以据此引用来获得相应的本体, 从而可以进行本体的相似度计算或本体映射。
(7) T表示可信度, 当消息从发送方传给接收方时, 消息的接收者在作出决策时可以参考可信度的值来作出适当的决策, 提高了通信的成功率。可信度的值会随着通信成功的次数而递增。
2.1 知识通信言语动作定义
文献[4]中提出了联合请求和委托请求的区别, FIPA ACL的许多动作属于委托请求, 这样就缺乏对请求的发起者和接收者应用的心智约束, 为此我们对FIPA ACL中的言语动作进行了重定义。
我们用模态逻辑的算子BEL表示信念, 用GOAL表示目标, DO、UNDO和DONE分别表示执行动作、动作未完成和动作完成, AGREE表示同意。
AB, KM:表示智能体A向智能体B发送消息KM。
(1) CFP≡BEL (A, B) ∧GOAL (A, DO (B, a) ) 如果A相信B, 并且A的目标就是B执行动作a, A就会发出CFP请求;
(2) REFUSE≡⇁BEL (B, A) ∨⇁BEL (B, DO (B, a) ) 如果B不相信A, 或是B自身不能完成动作a, 就会发送REFUSE;
(3) PROPOSE≡BEL (B, A) ∧BEL (B, DO (B, a) ) 如果B相信A, 并且B认为自己可以完成A提出的动作a就会发出PROPOSE;
(4) ACCEPT-PROPOSAL≡BEL (A, B) ∧AGREE (A, B) 如果A相信B, 而且A同意B的建议就会发出ACCEPT-PROPOSAL;
(5) REFUSE≡⇁BEL (A, B) ∨ ⇁AGREE (A, B) 如果A不相信B, 或A不同意B的建议, 会发出REFUSE;
(6) INFORM=DONE (B, a)
当智能体B执行完动作a时就会发送INFORM消息给智能体A;
(7) FAILURE=UNDO (B, a)
当智能体B未完成动作a时就会发送FAILURE消息给智能体A。
2.2 知识通信协议有限状态机模型
为了便于理解, 我们以众所周知的合同网 (如图4所示) 为例, 对知识通信协议进行描述。
首先, 通信发起者Initiator向参与主体Participant发送一个请求消息 (Call For Proposal) 消息, 当收到Call For Proposal消息后, Participant会根据发送过来的消息的内容本体引用找到消息中的内容本体, 接着进行判断, 如果内容本体与接收者自身的本体属于共享本体, 则进行本体的相似度计算, 从内容的语义上对通信作出决策。若参与主体接收到的内容本体与自身的本体属于异构本体, 则查找知识库中概念的对应关系, 若有则与前一种处理方法相同, 若没有对应关系, 则通过本体映射算法得出概念的对应关系, 并将其存入知识库, 在下一次通信时, 可以提高通信效率。通信双方在作出决策时将结合内容的语义以及通信历史记录库中的信任度作出决策, 进而采取相应的动作。
图4直接描述了智能体在合同网的交互模式下的交互过程, 图5给出相应的形式化刻画。
各状态的含义分别为:
改变主体状态的言语动作如下
2.3 内容感知机制
由于本体的构造是一个非常费时费力的过程, 一个用户为满足自己的不同需要而建立多个不同的本体是不现实的, 同一领域内的不同本体要想实现互操作就必须解决本体间的异构问题。为了实现异构本体间的互操作, 一般可采用三种方法[5]: (1) 本体间建立包含关系; (2) 本体间建立映射关系; (3) 对本体进行合并, 生成一个完整的公共本体。在这三种方法中, 本体映射是最有效的解决方法。本体映射的目的就是找到本体中概念之间的对应关系, 并制定出相应的映射规则。
本体映射[6,7]一般分信息本体化、相似性提取、语义映射、映射执行和映射后处理过程共五步来进行。相似性提取是本体映射的一个重要步骤, 它主要是进行相似度的计算, 并产生一个相似矩阵。本文采用本体映射来解决异构本体间的互操作问题, 本体映射采取相似度计算方法来实现。
近年来, 研究者们提出了许多概念相似性的度量方法[8]。总的来说, 可以被分为两类:一类是“边计算法”[9], 该方法将两个概念在语义网络中的最短路径和所处的深度等作为基本度量;另一类是“共享信息含量法”[10], 两个概念如果所包含的相同信息越多则越相似。本文中采用第一种方法, 即“边计算法”。文献[11]中提出了一种有效的度量IS-A概念树上两个概念之间相似度的函数:
其中:T1, T2是概念树上的任意两个概念;l是它们在概念树上的最短路径;h是它们的深度。公式 (1) 表明, 两个概念的相似度关于l单调递减, 关于h单调递增。α和β用来调整l和h对概念相似度的影响程度。根据文献[11]的测试, α=0.2, β=0.6是获得最佳度量效果的优化值。
3 实 验
以教育信息共享平台为实验背景, 使用Eclipse+JADE (Java Agent DEvelopment framework) 作为开发工具, 以客户端查询一本关于Semantic Web的教材为例, 对此次通信过程进行研究。实验中有四个智能体Agent, 分别代表发送请求的查询者buyer, 拥有本体 (Ontology) 教材的Agent seller1, 拥有Semantic Web Journal的Agent seller2和没有关于语义Web资源的Agent seller3。假设这三者在查询者Agent的通信记录库中信任度都比较高, 当查询者发出查询一本关于Semantic Web教材的请求时, seller3由于没有这个资源将直接拒绝请求。seller1和seller2在接收到这个请求以后, 通过内容感知机制, 对查询者buyer的请求内容进行分析, seller1的本体和buyer的查询内容“Semantic Web”属于共享本体, 经过相似度计算以后, seller1会把这个结果作为Propose传给buyer, 而seller2的本体和buyer的查询内容属于异构本体, 需要进行异构本体的映射, 并将作出的决策作为Propose传给buyer, buyer在接收到这两个Propose时, 对这两个结果进行分析, 最后选择与自己要查找的内容最相近的seller1的请求, 拒绝了seller2发送的Propose, seller1在收到buyer反馈的accept proposal的消息时, 便将相应的资源找到, 并通知seller1, 也即发送Inform消息。本实例的交互过程如图6所示。图6和图7中的前两步为buyer向JADE平台中的DF (Directory Facilitator) 查询哪些Agent提供教材服务。得知seller1, seller2和seller3提供教材服务后, 就会给这三个Agent发送查询请求。
通过对图6和图7两个通信过程的比较, 我们可以发现, 通过内容感知机制, 通信的主体可以从通信的内容上来理解发送的消息的含义, 同样的请求在以往的通信中, 会因找不到相应的资源而通信失败 (如图7) , 同时每一次成功查询需要处理的消息数也大幅度减少, 可见将内容感知机制加入知识通信中, 可以极大地改进通信质量和提高通信的效率。
4 结束语
本文中提出的方法, 重新定义了知识通信协议本体, 并通过本体的相似度计算以及异构本体的映射, 达到对通信内容语义上的理解, 实现了对通信内容的校验。本文提出的知识通信协议的形式化模型, 不仅在内容层进行了信息补充, 并且在通信控制层描述通信状态, 保证通信质量;同时在通信端点建立了通信历史记录库, 进行信任度评估, 减少信息传递的盲目性, 能够有效地改善网络通信质量。
参考文献
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光纤通信的基础知识 第4篇
关键词：智能 协同 无线网络
Abstract：High resolution video will cost significant network throughput and degrade the network performance. The tranditional network throughput as the key index of user requirement cannot be satisfied anymore. The traditional communication theory show that under certain distortion function，communication will degrade its bottleneck. However， the user exprience is the fundamental of verifying the netowrk performance. And it will not be scle of the transmission data. In other words， if we just trasmit the QoE-based information， we can solve the problem of network throughput limitation. Out topic is trying to let wireless networks become smart. We will use compute and storage capability to change the communiation capability.There are serveral challanges need to be solved in this topic and we may need cooprate network communication resources and distributed cooprated coding and computer communication theory.
Key Words：Smart； Cooprative； Wireless networks
光纤通信的基础知识 第5篇
一、选择题：
1、通信系统必须具备的三个基本要素是(C)。
A.终端、电缆、计算机B.信号发生器、通信线路、信号接收设备
C.信源、通信媒体、信宿D.终端、通信设施、接收设备
2、通信系统中，发射器的主要功能是(B)。
A.产生代传送的数据B.将数据转换成适合在传输系统中传送的信号
C.将数据转发到传输介质上D.将信号从一端送到另一端
3、今后数据通信的发展方向是(D)。
A.模拟传输B.数字传输C.模拟数据D.数字数据
4、下列陈述中，不正确的是(D)。
A.数字通信系统比模拟通信系统的抗干扰性更好
B.数字通信系统比模拟通信系统更便于集成化
C.数字通信系统比模拟通信系统更便于微形化
D.数字通信系统比模拟通信系统的信道利用率更高
5、波特率等于(B)。
A.每秒传输的比特数B.每秒可能发生的信号变化的次数
C.每秒传输的周期数D.每秒传输的字节数
6、承载信息量的基本信号单位是(A)。
A.码元B.比特C.数据传输速率D.误码率
7、传送速率的单位“bps”代表(A)。
A.bytespersecondB.bitspersecond
C.baudpersecondD.billionpersecond
8、如果网络的传输速率为28.8kbps，要传输2MB的数据大约需要的时间是(C)。
A.10分钟 B.1分钟C.1小时10分钟D.30分钟
9、假设某个信道的最高码元传输速率为band,而且每一个码元携带4bit的信息，则该信道的最高信息传输速率为(D)。
A.2000band B.2000bitC.8000band/sD.8000bit/s
10、在计算机网络中，表示数据传输可靠性的指标是(B)。
A.传输率B.误码率C.信息容量D.频带利用率
11、在计算机网络通信系统中，一般要求误码率低于(C)。
A.10-4B.10-5C.10-6D.10-7
12、下列关于信道容量的叙述，正确的是(A)。
A.信道所能允许的最大数据传输率B.信道所能提供的同时通话的路数
C.以兆赫为单位的信道带宽D.信道所允许的最大误码率
13、香农定理的结论可以定性地表达为：带宽一定的时候，信噪比越高，(A)越高。
A.信息量B.信号衰减C.最大数据传输率D.信号频率
14、计算机内的传输是传输，而通信线路上的传输是()传输。
A.并行，串行B.串行，并行C.并行，并行D.串行，串行
15、采用全双工通信方式,数据传输的.方向性结构为(A)。
A.可以在两个方向上同时传输B.出只能在一个方向上传输
C.可以在两个方向上传输,但不能同时进位D.以上均不对
16、以太网中，数据的传输使用(C)。
A.直接的二进制编码 B.循环码
C.曼彻斯特编码 D.差分曼彻斯特编码
17、通过改变载波信号的相位值来表示数字信号1、0的方法叫做(A)。
A.ASKB.FSKC.PSKD.ATM
18、通过改变载波信号的振幅值来表示数字信号1、0的方法叫做(A)。
A.ASK B.FSK C.PSK D.ATM
19、下列关于调制和编码的说法正确的是(C)。
A.模拟数据适合调制成模拟信号进行传输
B.数字数据适合编制成数字信号进行传输
C.无论模拟或数字数据，都可以既用模拟信号传输，又用数字信号传输
D.调制是将模拟数据变化成模拟信号的方法;编码是将数字数据变换成数字信号的方法
20、设有一路模拟信号，其带宽为4KHz，采用PCM的方式进行编码，量化级为16级，则编码后的数字信号在传输介质中的最小数据率为(B)。
A.16KbpsB.32KbpsC.64KbpsD.128Kbps
21、市话网在数据传输期间，在源节点与目的节点之间有一条利用中间节点构成的物理连接线路。这种市话网采用(B)技术。
A.报文交换B.电路交换C.分组交换D.数据交换
22、电路交换是实现数据交换的一种技术，其特点是(C)。
A.无呼损B.不同速率的用户之间可以进行数据交换
C.信息延时短，且固定不变D.可以把一个报文发送到多个目的节点中
23、报文交换技术说法不正确的是()。
A.服文交换采用的传送方式是“存储一转发”方式
B.报文交换方式中数据传输的数据块其长度不限且可变
C.报文交换可以把一个报文发送到多个目的地
D.报文交换方式适用于语言连接或交互式终端到计算机的连接
24、在各种交换技术中，目前使用最广泛的是(B)。
A.电路交换B.分组交换C.ATM交换D.帧中继交换
25、关于网络技术的发展趋势，以下哪种说法是不正确的(C)。
A.网络由面向终端向资源共享发展
B.网络由单一的数据通信网向综合业务数字通信网发展
C.网络由分组交换向报文交换发展
D.网络由对等通信方式向网站/浏览器方式发展
26、下列有关网络技术的发展趋势的描述中，不正确的是(C)。
A.计算机网络的数据传输速率将越来越高
B.计算机网络的主要特征为资源共享
C.网络信息交换将以高速度的电路交换为主要特征
D.网络协议向标准化，网络服务向综合化发展
27、下列描述中，不属于多路复用的目的的是(D)。
A.多路复用能提高通信线路的通信能力
B.多路复用能提高通信线路的利用率
C.多路复用能共享线路，降低通信费用
D.多路复用能降低通信线路的误码率
28、采用FDM技术进行多路复用时，复用后的信号的带宽通常(A)。
A.大于复用前所有信号的带宽之和B.小于复用前所有信号的带宽之和
C.等于复用前所有信号的带宽之和D.不大于复用前所有信号的带宽之和
29、下列关于频分复用FDM和时分复用TDM的说法中，最正确的是(A)。
A.FDM适用于模拟信号的传输;TDM适用于数字信号的传输
B.FDM适用于数字信号的传输;TDM适用于模拟信号的传输
C.FDM适用于模拟信号的传输;TDM则既适用于模拟信号的传输，又适用于数字信号的传输
D.FDM既适用于模拟信号的传输，又适用于数字信号的传输;TDM则只适用于数字信号的传输
30、不同类型的数据对网络传输服务质量有不同的要求，下面(A)参数是传输服务质量中的关键参数。
A.传输延迟B.峰值速率C.突发报文数D.报文长度
31、局域网中常使用两类双绞线，其中STP和UTP分别代表(A)。
A.屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线B.非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线
C.3类和5类屏蔽双绞线D.3类和5类非屏蔽双绞线
32、UTP与计算机连接，最常用的连接器为(A)。
A.RJ-45B.AUIC.BNC-TD.NNI
33、同轴电缆与双绞线相比，同轴电缆的抗干扰能力(C)。
A.弱B.一样C.强D.不能确定
34、目前光纤通信中，光纤中传输的是(C)。
A.微波B.红外线C.激光D.紫外线
35、卫星通信的主要缺点是(B)。
A.经济代价大B.传播延迟时间长
C.易受干扰，可靠性差D.传输速率低.
36、在下列传输介质中，哪一种错误率最低(B)。
A.同轴电缆B.光缆C.微波D.双绞线
37、当个人计算机以拨号方式接入Internet网时，必须使用的设备是(B)。
A.网卡B.调制解调器C.电话机D.浏览器软件
38、在数字通信中广泛采用CRC循环冗余码的原因是CRC可以(A)。
A.检测出一位差错B.检测并纠正一位差错
C.检测出多位突发性差错D.检测并纠正多位突发性差错
39、假设生成多项式为：G(X)=X16+X15+X2+1,它产生的校验码为()位。在接受端，如果发现了错误，将采取()措施。
A.16、自动请求重发B.15、自动纠错
C.16、重新生成数据D.15、自动恢复数据
二、填空题：
1、在采用电信号表达数据的系统中，数据有(数字数据)和(模拟数据)两种。
2、模拟信号传输的基础是(载波)，它是频率恒定的连续信号。
3、在通信技术中，通信信道的类型有两类：广播通信信道与(点一点)通信信道。
4、奈奎斯特(Nyquist)准则与香农(Shanon)定律描述了(宽带)与速率的关系。
5、串行数据通信的方法有三种：(单工)、(半双工)和(全双工)。
6、通信系统中，称调制前的电信号为(基础)信号，调制后的电信号为(频带)。
7、为了防止发送方和接收方的计时漂移，它们的时钟必须设法(同步)。
8、数据传输有两种同步的方法：(同步传输)和(异步传输)。
9、数字信号实现模拟传输时，数字信号变换成音频信号的过程称为(调制);音频信号变换成数字信号的过程称为(解调)。
10、模拟信号传输的基础是载波，载波具有三个要素，即(幅度)、(相位)和(频率)。
11、数字数据可以针对载波的不同要素或它们的组合进行调制，有三种基本的数字调制形式，即(调频)、(调幅)和(调相)。
12、计算机网络按交换方式可分为电路交换、报文交换和(分组交换)。
13、用电路交换技术完成数据传输要经历(电路建立)、(数据传输)和(电路拆除)三个过程。
14、两种最常使用的多路复用技术是：(频分多路复用)和(时分多路复用)。
15、目前构建局域网时，可使用的传输介质有双绞线、同轴电缆、(光纤)和无线通信信道四大类。
16、同轴电缆分为(基带)和(宽带)。
17、使用(光纤)作为传播媒体是，需完成电信号和光信号之间的转换。
18、光纤通信中，按使用的波长区之不同分为(单模)光纤通信方式和(多模)光纤通信方式。
19、无线传输媒体除通常的无线电波外，通过空间直线传输的还有三种技术：(红外线)、(激光)、(微波)等。
20、调制解调器是实现计算机的(数字)信号和电话线(模拟)信号间相互转换的设备。
21、调制解调器可以分为内置式和(外置式)两种。
22、有两种基本的差错控制编码，即检错码和(纠错码)，在计算机网络和数据通信中广泛使用的一种检错码为(纠错码)。
三、名词解释：
1、信道容量：
2、信道带宽：
3、信息速率
4、码元(调制或信号传输)速率
5、基带传输
6、频带传输
四、简答题：
1、请画出信息“01001100011”的不归零码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码波形图。
2、试计算传输信息码1011101001的CRC码(要求写出步骤)，其生成多项式为G(X)=X5+X4+X2+1。
3、比较并说明电路交换与存储转发交换有何不同。
移动通信基站基础知识 第6篇
移动通信基站的建设是我国移动通信运营商投资的重要部分，移动通信基站的建设一般都是围绕覆盖面、通话质量、投资效益、建设难易、维护方便等要素进行。随着移动通信网络业务向数据化、分组化方向发展，移动通信基站的发展趋势也必然是宽带化、大覆盖面建设及IP化。本讲座主要介绍移动通信基站基础知识、GSM基站简介、GSM基站的优化、GSM基站的维护及移动通信基站对健康的影响。。
GSM数字移动通信发展非常迅速，从早期规划的大区制，到后来的小区制，直到现在的微蜂窝、微微蜂窝，相对应的天线从早期架设在屋面铁塔上，到后来天线降到屋面上，直到现在要把天线设置在屋面下的外墙侧面上。所有的这些变化都说明，对GSM基站站点的优化在不同阶段要有不同的思路，只有不断更新思想，才能建设和优化好GSM无线网络的通信质量。
在GSM建设初期，建设基站的主要目的是为了扩大无线覆盖面，尽可能力移动用户提供较为满意的连续覆盖，所以基站数量相对较少，无线网络也相对简单。
随着GSM移动电话用户数量的飞速增长，GSM基站只有不断地进行扩容与新建，才能满足用户的需求。随着无线网络的不断扩大，网络资源配置不合理现象日益突出，因此，在GSM基站进入快速发展阶段。应重视对基站的优化。
下面以福州市区GSM基站为例，从3个方面阐述影响移动通信质量的原因，并提出采取优化的方法。
一、预测模型的影响及其优化
1.预测模型的影响
根据所使用的频率不同，通常有两种不同数学模型预测GSM基站无线覆盖范围。
（1）Okumura电波传播衰减计算模式
GSM900MHz主要采用CCIR推荐的Okumura电波传播衰减计算模式。该模式是以准平坦地形大城市区的中值场强或路径损耗作为参考，对其他传播环境和地形条件等因素分别以校正因子的形式进行修正。
（2）Cost-231-Walfish-Ikegami电波传播衰减计算模式
GSM 1800 MHz主要采用欧洲电信科学技术研究联合推荐的“Cost-2-Walfish-Ikegami”电波传播衰减计算模式。该模式的特点是：从对众多城市的电波实测中得出的一种小区域覆盖范围内的电波损耗模式。
不管是用哪一种模式来预测无线覆盖范围，只是基于理论和测试结果统计的近似计算。由于实际地理环境千差万别，很难用一种数学模型来精确地描述，特别是城区街道中各种密集的、下规则的建筑物反射、绕射及阻挡，给数学模型预测带来很大困难。因此。有一定精度的预测虽可起到指导网络基站选点及布点的初步设什，但是通过数学模型预测与实际信号场强值总是存在差别。2.采取的优化方法
（1）福州市区GSM基站电波传播的环境福州市区内的地理环境是：
有山（于山、乌山等）、有湖（西湖公园、左海公园等）、有江（闽江等），还有参差不齐的高校大厦。福州市区现有GSM 900 MHz基站198个，GSM 1800 MHz基站也有70个左右（截至1999年底）。这些基站遍布在全市各主要商业区、住宅小区、行政办公大楼、学校以及邮电局（楼）等场所，基站与基站之间最小间距己小于300m。因此，电波传播环境是错综复杂的。
（2）优化的方法
根据福州市区的地理环境和基站分布情况，要得到真实的电波场强覆盖情况，需借助于场强测试仪进行现场实测（路恻）。优化时主要分高话务量密集区和中低话务量区两种情况进行：
①高话务量密集区的场强测试和优化
所谓高话务量密集区是指福州市的五四路、东街口、五一广场等区域。这些区域每平方公里的爱尔兰数一般在120以上（即120Erl／km2）；场强值设置应下低于-65dB，以保证在高话务量区内的所有GSM手机都处在强场强覆盖状况。
借助场强测试仪进行现场测试（包括室内、室外覆盖），重点了解并记录各基站覆盖区、重叠区、弱场强值区（小于-65 dB。尤其是小于-75 dB）分布情况。然后对这个区域内的场强值调整及优化。
a.弱场强值区的调整及优化
主要是室内区域的调整及优化，因为电波穿过各种墙体进入室内约有15 dB一20dB的衰减值，因此需加强室内区域的场强值。
对建好且已投入使用的高楼大厦、宾馆（一般是三级以上）等如果在技术上可采取室内分布系统的，应优先考虑建设室内覆盖点：如果在技术上不能采取室内分布系统的（有些物业管理部门不同意施工），则应考虑建设微蜂窝站点；对于在建或拟建的建筑物（尤其是高档大厦）应积极与业主联系，争取在建设阶段就布好室内分布系统。
根据实际情况，对室内覆盖站可独立增加频点建站，也可利用原有室外站频点建站（通过天线分路器共享室外、室内载频）；可建成定向无线分布式的室内覆盖，也可建成全向式天线分布式的室内覆盖。
以上是改善繁华地段弱场强值区的有效方法，解决得好一方面可以解决高层建筑干扰问题，另一方面可提高接通率，吸收话务量。
目前在福州市区的省政府新大楼、省邮电管理局、省移动公司大厦、福州电信枢纽大楼、大利嘉城、双子星大楼等基站均采用室内覆盖，在邮电公寓等基站建设了微蜂窝站。
b.场强重叠区的调整及优化
场强重叠区主要是相邻多基站无线电波重叠覆盖区域。由于多基站的多扇区对某一特定区域进行无线电波重叠覆盖，必然使进入该特定区域的移动手机出现频繁切换。掉活率上升。因此，必须减少这类区域的重叠覆盖区域的面积。
对场强重叠区的优化可考虑采用增大下倾角的方法或换成电调下倾角的天线，使覆盖重叠区减小，并减少干扰。
通过调低周围相关基站的天线挂高、发射功率或使用更低增益（如 8dB）的无线等方法，也可改善场强重叠覆盖带卒的负面影响．减少掉话率。
目前在福州市的五四路、东街口、五一广场、三叉街等地段上的基站就应降低天线高度或使用更低增益天线或调低基站输出功率。
②中低话务量区的场强测试和优化
所谓中低活务量区是指除了高话务量区外的其它区域，一般指福州市的二环路以外（行政区域划分的三、四级及以下的区域）。该区域场强值最低可放宽到-90 dB～100 dB。借助场强测试仪进行现场测试（包括室内、室外覆盖），重点了解并记录各基站覆盖区、重叠区、弱场强值区（小于-90 dB，尤其是小于-100 dB）分布情况。然后对这个区域内的场强值调整及优化。
由于这类区域场强重叠区并不像密集区域场强重叠区那样影响移动用户（掉话率），因此应把优化的重点放在改善弱场强值区，最简单、最直接的方法就是增设室外基站，加大场强值，改善覆盖。
总之，因预测不准确，对GSM基站进行调整优化，主要是通过增设室内站、微蜂窝站、室外站，调整基站无线参数以及发射功率等方法，改善无线电波的传播及覆盖，使区域内的无线覆盖更接近数学模式电波传播模型，为用户提供良好的通话质量。
二、环境变化及其优化
1．环境变化
GSM发展非常迅速，基站遍布城市各个角落与街道，另一方面城市的规划与建设不断地更新和发展，一座座高楼大厦拔地而起。这样，早先建设的基站在某扇区或多个扇区就有可能被后来建设的高楼所阻挡，基站电波传播环境急剧恶化，因此必须对基站进行优化，使基站的资源配置始终处于最优状态，产生出最大经济效益。
2．采取的优化方法
（1）基站天线调整
最有效且简单的办法是对基站天线进行调整，即把被阻挡的扇区天线移到该楼其它位置，避开阻挡建筑物，这种方法适用于无线及馈线调整相对比较容易的基站。例如．福州市电信枢纽GSM基站建设于1995年，当时该基站第一扇区（朝北面）没有阻挡物，但是在1998年城市规划中，位于该基站第一扇区的正前方新建了一座科技大厦，与枢纽大楼相隔不到15 m，完全阻挡了枢纽站第一扇区的无线覆盖，该扇区话务量直线下降。为了使该扇区的资源能得到有效利用，优化时，对该扇区的两副收发／分集接收天线作了及时调整，移到靠西面的北侧，避开阻挡建筑物。
（2）搬迁基站或扇区
当天线及馈线调整较为困难且基站因阻挡，实际利用率大大降低时，可采用两种优化方法。优化方法之一，搬迁基站。当然采取这种方法，在人员、时间、资金等方面要付出代价，应慎重考虑，尽量少采用。优化方法之二，去掉被阻挡的扇区，在周围适当的区域内另设站点。
城市中的重要基站往往处于城市的中心，而随着城市现代化建设步伐的下断加快，旧城改造、城市重新规划在所难免，基站所处的周围环境也处于不断更新和改变中。基站周围的无线电波环境也随之改变。因此对城市内基站进行优化应适应城市环境的改变。使无线电波处于较佳覆盖，资源配置处于较合理状态。
值得一提的是上述调整是动态的而不是静态的。
三．网络扩建及其优化
1．网络建设的发展
在网络建设初期，往往把基站各相关的参数设置在有利于扩大基站覆盖面的位置上。随着GSM用户增多，网络下断扩建，基站越建越多，GSM无线网络不断向小蜂窝--微蜂窝结构发展，原先的基站参数（如基站的输出功率、无线高度、无线增益、无线倾角等）设置已不适应现在无线网络的发展需要，必须进行调整。
由这个因素引起的基站优化工作量最大，涉及面也最广，而且也是最迫切需要解决的问题，因为这直接关系到整个无线网络能否顺利扩容、增加无线网络容量、满足用户对GSM移动通信的需求等问题。2．采取的优化方法
--这种因素引起的基站优化可从两个层面进行：
（1）对设在市内高层建筑上基站的优化
毫无疑问，这类基站（一般是指天线离地挂高在30m以上）在GSM建设初期起到了重要的作用，在基站数不断增加的情况下，这类基站正面作用越来越小、反面作用越来越突出，它阻碍基站的进一步发展（建设、扩容），特别是给频率复用造成困难。--在对福州市内早期建设在高层建筑物上的一些基姑进行优化时。可采取以下方法：
①如果无线能降高的，就采取降低天线高度的办法，便于在其周围建设新基站，提高频率复用率。例如，目前福州市内的邮电公寓基站由原先天线挂在14层屋面的50mn铁塔上，降到现今14层屋面上（还是太高，优化时应调整到8层外侧墙上）。
②如果无线不能降高或降高很困难的基站，有两种办法：
a.对这些高层站使用的频率重新分配（规划），使之与大部分市内低层基站使用的频率不重复，形成福州市内高层建筑物群覆盖和低层建筑物群覆盖两个层面，例如福州市邮政大厦、江滨等基站可调整为高层覆盖区。
b.由于市内高层站也不能设置太多，那样会浪费宝贵的频率资源，因此对一些多余的基站（特别是市中心、繁华地段的高层基站）则应拆除，像福州市闽江饭店基站就应拆除。
（2）对设在低层建筑物上基站的优化
对这类基站（一般指10层以下民用住宅楼，天线离地挂高在15m～30m之间），如果是基站无线覆盖半径要求控制在500m左右时，这样的无线离地挂高是比较合适的。随着基站小区的不断分裂，小区半径间隔越来越小（已达到300m，甚至更小）, 这时就要对天线进行调整。
由于对这类基站进行优化，主要是把基站无线覆盖小区半径控制在一个更小的范围内，因此，通常采用调整无线倾角的办法来加以控制。一方面，调整天线下倾角方法简单、施工方便、周期短，且又能使天线在干扰方向上的增益减小：另一方面无线下倾后，提高了本覆盖区内的信号强度，既改善了本覆盖区的场强，又增加了抗同频干扰的能力，因此能有效地对服务区进行控制。
当通过调整天线倾角无法达到预期的目的时，就要通过更换小增益天线、调整基站的发射功率，或者降低天线的离地高度等方法来控制小区信号强度。--在实际工程中对天线下倾角调整不是越大越好，这是因为随着天线下倾角的增大，水平方向传播特性图将变成扁平。一般下倾角超过10°，水平方向图就会出现失真。因而天线下倾角在0°～10°之间选择较为合理。
另外，有些厂家在设计天线时，把主瓣与旁瓣交界处的场强值设地成0 dB，且天线内部本身又没有设置下倾角度，为了抑制该0dB场强值落在最想覆盖的基站小区内（造成近距离覆盖效果不好），因而无线下倾角至少也要下倾1°～2°。如果运营商选择这类天线，则天线下倾角建议在1°～10°之间选择为宜。
