第1章

1什么是通信信號？

通信系統傳送的是消息，而消息只有附著在某種形式的物理量上才能夠得以傳送，這類物理量

通常表現為具有一定電壓或電流值的電信號或者一定光強的光信號，它們作為消息的載體統稱為通

信信號

2什么是數字信號？什么是模擬信號？為什么說PAM信號不是數字信號？

信號幅度在某一范圍內可以連續取值的信號，稱為模擬信號；而信號幅度僅能夠取有限個離散

值的信號稱為數字信號。

PAM信號是將模擬信號取樣后產生的信號，它雖然在時間上是離散的，但幅值上仍然是連續的，

因此仍然是模擬信號。

3什么是信號的時域特性？什么是信號的頻域特性？

信號的時域特性表達的是信號幅度隨時間變化的規律，簡稱為幅時特性。

信號的頻域特性表達的是信號幅度隨頻率變化的規律，它以傅立葉級數展開分解為理論基礎。

4什么是信號帶寬？信號帶寬與什么因素有關？

通過信號的頻譜圖可以觀察到一個信號所包含的頻率分量。我們把一個信號所包含的最高頻率

與最低頻率之差，稱為該信號的帶寬。

5周期矩形脈沖信號的頻譜有什么特點？矩形脈沖信號的脈寬T與有效帶寬有何關系？

(1)該信號頻譜是離散的，頻譜中有直流分量4〃八基頻。和〃次諧波分量，譜線間隔為。=2兀/T；

(2)直流分量、基波及各次諧波分量的大小正比于A和。反比于周期T,其變化受包絡線sin_r/x的

限制,有較長的拖尾(參見式1-1)；(3)當口=2/〃兀片(/%±1,±2...)時，譜線的包絡線過零點，因此co=2mTi/T

稱為零分量頻率點；(4)隨著諧波次數的增高，幅度越來越小。

可以近似認為信號的絕大部分能量都集中在第一個過零點3=2兀4左側的頻率范圍內。該點恰好

是基頻。的4次諧波點。通常把0~4。這段頻率范圍稱為有效頻譜寬度或信號的有效帶寬。可見，z

越小，有效帶寬越大，二者成反比。

6通信系統中的信噪比是如何定義的？

信噪比定義為：

SNR=10Ig(,)(dB),其中2是該點的信號功率，是PN該點的噪聲功率。

7畫出并解釋通信系統的一般模型

-1-

通信系統一般模型

在通信系統中，發送消息的一端稱為信源，接收消息的一端稱為信宿。連通信源和信宿之間的

路徑稱為信道。信源發出的消息首先要經發送設備進行變換，成為適合于信道傳輸的信號形式，再

經信道一定距離傳輸后由接收設備做出反變換恢復出原始的消息，最后被信宿接收。而消息在整個

傳送過程中的任何一點都有可能受到噪聲的干擾。據此，我們可以得到圖所示的通信系統一般模型。

8衡量通信系統的主要性能指標有哪些？

一個通信系統通常由兩個指標來衡量，即系統的有效性和可靠性。有效性指的是單位時間內系

統能夠傳輸消息量的多少，以系統的信道帶寬(Hz)或傳輸速率(bit/s)為衡量單位。在相同條件下，帶

寬或傳輸速率越高越好。可靠性指的是消息傳輸的準確程度，以不出差錯或差錯越少越好。

有效性和可靠性經常是相互抵觸的，即可靠性的提高有賴于有效性的降低，反之亦然。

9信號失真會導致什么樣的結果？

由于受到外界干擾和系統本身條件限制，可能會發生畸變，稱為信號失真。包括振幅失真、頻

率失真和相位失真。失真過大，波形畸變，信號的波形難以辨認，導致無法恢復原始信號所包含的

信息。

10設調制速率為4800波特，當每個信號碼元代表4bit二進制代碼時，試問該系統的數據傳輸速率

是多少？

R=Blog2N(bit/s)=4800log24(bit/s)=9600bit/s

11從不同角度觀察，通信傳輸有哪幾種方式？

(1)單工與雙工通信方式(2)串行與并行通信方式(3)同步與異步通信方式

12信號帶寬與信道帶寬的匹配主要考慮什么因素？如果二者不匹配會產生什么影響？

二者匹配最主要考慮的是頻帶匹配。如果被傳輸信號的頻率范圍與信道頻帶相匹配，對信號的

傳輸不會有什么影響；如果信號的有效帶寬大于信道帶寬，就會導致信號的部分成分被過濾掉而產

生信號失真。

實際當中可能出現下列幾種情況：

(1)如果信號與信道帶寬相同且頻率范圍一致，信號能不致損失地通過信道；

(2)如果信號與信道帶寬相同但頻率范圍不一致，該信號的部分頻率分量肯定不能通過信道。此時，

需要進行頻率調制把信號的頻帶通過頻率變換適應信道的頻帶；

(3)如果信號帶寬小于信道帶寬，但信號的所有頻率分量包含在信道的通帶范圍內，信號可以無損

-2-

失地通過信道；

（4）如果信號帶寬大于信道帶寬，但包含信號大部分能量的主要頻率分量包含在信道的通帶范圍內，

通過信道的信號會損失部分頻率成分，但仍可能完成傳輸；

（5）如果信號帶寬大于信道帶寬，且包含信號相當多能量的頻率分量不在信道的通帶范圍內，這些

信號頻率成分將被濾除，信號嚴重畸變失真。

13通信系統傳輸媒介有哪些？簡述常見的幾種傳輸媒介的結構及其特點。

通信系統傳輸媒介可以是有線傳輸媒介，如同軸電纜、雙絞線和光纜等；也可以是無線傳輸媒介，

如各波段的無線電波。

同軸電纜由一根實心的銅質線作為內導體、一個銅質絲網作為外導體，外導體以內導體為同心軸,

所以稱為同軸電纜。同軸電纜特點是抗干擾性很強，但傳輸衰耗較大，適用于有線電視入戶敷設。

雙絞線常用于局域網或短距離的電話用戶接入。雙絞線是把兩根直徑約0.5~lmm,外包絕緣材

料的銅芯線扭絞成有一定規則的螺旋形狀。與同軸電纜相比，雙絞線抗干擾性差一些，但制造成本

低，是一種廉價的有線傳輸媒介。把若干對雙絞線集成一束，并用較結實的外絕緣皮包住，就組成

了雙絞線電纜。

光纜是由若干根光纖集成在一起制成的寬帶通信傳輸媒介，是目前長途干線通信和部分城域網的

主要通信線路。其特點是寬帶、大容量、衰耗小、傳輸距離遠。

無線通信以大氣空間作為傳輸媒介，無線頻率范圍可從3KHz~300GHz,各頻段具有不同的傳播特

性、途徑和規律，因而有不同用途，已獲得廣泛應用。無線通信媒介的特點是由于地理環境和可能

遇到障礙物等因素，會產生不同程度的反射、折射、繞射和散射現象。除了有傳輸損耗之外還存在

著多徑效應和衰落現象。

14香農公式的用途是什么？

香農公式c=2;iog2（i+A）（比特/秒）表明當信號與信道加性高斯白噪聲的平均功率給定時，

在具有一定頻帶寬度的信道上，理論上單位時間內可能傳輸的信息量的極限值。其主要用途是指出

了在信道容量C、信道帶寬8和信噪比5/N之間可以通過相互提升或降低取得平衡。例如，在擴頻通

信中通過增大信道帶寬來降低對信噪比的要求。

15多路復用的目的是什么？常用的多路復用技術有哪些？

多路復用是利用同一傳輸媒介同時傳送多路信號且相互之間不會產生干擾和混淆的一種最常用

的通信技術。在發送端將若干個獨立無關的信號合并為一個復合信號，然后送入同一個信道內傳輸，

接收端再將復合信號分解開來，恢復原來的信號。

多路復用可以大大提高線路利用率，節省線路開支。

常用的多路復用技術包括頻分、時分和碼分。

16調制的目的是什么？簡述調制和解調的概念。

把消息“作用”（例如，讓信號的幅度隨著消息信號的強弱而變化）到載波信號的某個參數上，

-3-

使得該參數隨著消息的變化而變化，于是，載波信號就會“攜帶”上需要傳送的消息。這就是調制

的概念。而接收端“感知到”調制的“作用”，從而檢測并恢復出該消息就稱為解調。

調制有如下兩個主要目的：(1)把基帶信號調制成適合在信道中傳輸的信號(2)實現信道的

多路復用。

17什么是調幅調頻和調相？

調幅又稱為振幅調制，是指載波信號的幅度隨調制信號變化而變化。

調頻和調相統稱為角度調制，分為頻率調制和相位調制，簡稱調頻和調相。角度調制過程中載波

信號的振幅不變，而其總瞬時相角隨調制信號按一定關系變化。

載波頻率3(t)隨調制信號的瞬時幅值變化而變化的調制稱為調頻。載波瞬時相位0⑺隨調制信號

瞬時幅值呈線性關系變化的調制稱為調相。

18什么是載波鍵控？有哪些載波鍵控？

用數字信號對載波信號進行調制稱為數字調制。其中，用數字信號調制正弦載波信號又稱為載

波鍵控，包括幅移鍵控、頻移鍵控和相移鍵控。

19簡述2FSK相干解調原理。

COS32t

(a)2FSK相干解調過程

以上圖所示2FSK解調為例。某次接收到的頻移鍵控信號可能是cos31t或者是cosst,其中①i

對應數字信號1,02對應數字信號0。這個信號與本地載波COSCO”和COS02/同時分別相乘，可得如

下三種結果之一：

COSCDltcoso)it=cos2o)it+cos0=cos2coit+1=1(當高頻濾掉之后)

COS(02tCOSC02t=cos2(02t+cos0=cos2a)2t+1=1(當高頻濾掉之后)

COSCOitCOS(l)2t=COS(C01+?2)t+COS((jD|-CD2)t<1(當高頻濾掉之后)

其中倍頻分量2(01、2(02以及◎+82都被低通濾波器濾掉。僅剩下等于1和小于1的兩種情況。

在抽樣判決中判決比較兩個低通濾波輸出電平的大小，上大判為1，下大判為0。

第2章

1什么是數字通信系統？數字通信和數據通信有什么區別？

-4-

傳送數字信號的通信系統稱為數字通信系統。

數字通信與數據通信也有一定的區別。一般來講，數據通信從信源到信宿都是數字信號，而數字

通信的信源往往是模擬信號，需要進行模擬/數字轉換之后才能進行傳輸。

2與模擬通信相比數字通信有哪些優勢？

（1）抗干擾能力強，無噪聲累積

（2）數據形式統一，便于計算處理

（3）易于集成化，小型化

（4）易于加密處理

數字通信系統雖然需要占用較寬頻帶，技術上也較為復雜，但與其所具有的巨大優勢相比不構成

問題的主要方面。因此，數字化通信已經成為當代通信領域主要技術手段。

3什么是抽樣定理？

如果一個連續信號“⑺所含有的最高頻率不超過"則當抽樣頻率紡時，抽樣后得到的離散

信號就包含了原信號的全部信息。因此，要求頻率力至少要滿足力N2力。

4為什么要作非均勻量化？

把信號幅值均勻等間隔地量化稱為均勻量化或線性量化。設被量化信號的幅度變化范圍是土U,

把-U~+U均勻地等分為△=2U/N的N個量化間隔就是均勻量化。其中，N稱為量化級數，△稱為量化

級差或量化間隔。

在均勻量化方式中，當信號幅值與△接近時，量化信噪比顯著惡化。于是需要對輸入信號采用非

均勻量化。非均勻量化的量化級差隨著信號幅值的大小而變化。當輸入信號幅值較小時，量化間隔

△變小，反之則變大。具體方法是，在對輸入信號量化之前先對其進行非線性壓縮，改變大小信號

之間的比例關系，讓小信號作適當的放大（擴張），而大信號時作適當的縮小（壓縮）。這樣處理后

得到的信號等效于非均勻量化。同時為了恢復信號的比例關系，接收端需要進行與發送端作用相反

的非線性擴張。

5量化誤差是怎樣產生的？量化噪聲是如何定義的？

量化值取每個量化級的中間值，所以實際抽樣值與量化值之間存在誤差，這種誤差稱為量化誤

差。量化誤差就好像在在原始信號上疊加了一個額外噪聲，稱為量化噪聲。量化信噪比定義為

23g（UJU9,其中U是取樣信號電平，&是量化誤差。

613折線A律是如何實現的？

13折線A律如圖所示。圖中上下半區各由8條由折半點相連形成的折線組成，由于靠近原點附

近的1、2兩段折線斜率相同，故合并為一條，上半區僅剩7條折線。上下半區合并后共有13條折

線組成，簡稱13折線A律。

-5-

7簡述PCM30/32系統幀結構。

一幀的時長規定是1252，劃分為32個等時隙，編號為TSo?TS3I,因此，3.906252/時隙。時隙

TSo用作轉送幀同步，時隙TSm用作傳送信令，其余30個時隙分別用作30個話路。每個時隙8bit,

一幀共有256bit。為了便于同步控制，每16幀構成一個復幀，時長是2ms。這里所說的信令是指專

門用于控制系統設備動作的信號。TSI6把多個用戶的信令放在一起由獨立時隙傳送，稱為共路信令。

V----------------------------------16幀，20ms----------------------------------A

Fe|

F7|F8|

F。Fz%FsFsFmFu%%IFHF1S

—

32路時隙，125)?,256bit

18

TS?|12345678|912|閭14|15|16|17|11920|2122|2324252627|28293031

—___—

—

幀同步/_；壬弦A+話路+話路時隙?

CHI-

001C1I17-CH31XX

X01■1CHI5°0°01A21XXXxxx

Fo'Fis3.91詁

—保留一?

1cIdlc

X■A'*1111bab(l

8話音速率64Kbps是如何來的？

為了實現話音的不失真傳輸，抽樣速率必須達到話音最高頻率的2倍。通常人類話音最高頻率

不超過4000Hz,因此抽樣速率取8000次/秒。或者說為了準確無誤地傳送一路話音信號，每秒必須

傳送該路信號抽樣值8000次。按照每個抽樣值8bit編碼，則每話路要求傳輸8000次X8bit=64Kbps。

9什么是差分脈沖編碼調制(DPCM)?

根據模擬信號的兩個相鄰抽樣值之間幅度差值動態變化范圍較小并具有較強相關性的特點，若

僅對相鄰抽樣值的差值進行編碼，則由于差值信號的能量遠小于整個信號幅值，就可以使量化級數

大大地減少，從而有利于減少編碼的位數，在相同傳輸速率下，可以成倍地提高信道的傳輸容量。

我們把這種對相鄰抽樣值的差值進行量化、編碼的過程，稱為差值脈沖編碼調制(DPCM)。

10脈沖增量調制AM原理是什么？

脈沖增量調制是把信號的當前抽樣值與其前一個抽樣值之差進行比較并編碼，而且只對這個差

值的符號進行編碼，而不對差值的大小編碼。具體來說，如果兩個前后抽樣差值為正就編為“1”碼；

差值為負就編為“0”碼。因此數碼“1”和“0”只是表示信號相對于前一時刻的增減，不代表信號

的絕對值。

-6-

11什么是數字同步和數字復接？有哪些數字復接方式？

數字同步是指系統中各關鍵節點位置的信號頻率必須保持步調一致，因此，這種同步又稱為網

同步。數字同步是數字通信系統正常工作的最基本要求。

把若干個低速率分支數字碼流合成匯接為一路高速數字碼流的過程，稱為數字復接。數字復接

是提高信道利用率實現高速率數字傳輸的基本手段。

數字復接方法有按位復接、按字復接和按幀復接三種。

12什么是基帶數字傳輸？基帶傳輸有哪幾種常見碼型？試分別畫出二進制代碼11001000100矩形脈

沖的單極性、雙極性、單極性歸零、雙極性歸零、差分曼徹斯特編碼的波形。

在數字通信系統中，最終送入信道傳輸的數字信號可能來自模數轉換后的數字脈沖編碼序列，也

可能來自計算機終端或其它數字設備。這些數字信號所占據的頻譜范圍通常從直流或低頻開始，稱

為基帶數字信號。把這些數字信號直接送入線路傳輸稱為基帶數字傳輸

基帶傳輸常用的是曼徹斯特碼、CMI碼等。

（a）單極性非歸零碼（b）雙極性非歸零碼（c）單極性歸零碼（d）雙極性歸零碼

（e）差分碼（f）AMI碼（g）HDB3碼（h）曼徹斯特碼（i）傳號反轉碼

13什么是數字信號的頻帶傳輸？

當基帶數字信號頻率范圍與信道不相匹配時，把基帶數字信號進行調制后再行傳輸，就是數字

信號的頻帶傳輸。

14試分析多進制數字調頻的調制與解調原理。

-7-

MFSK用M個不同載波頻率代表M種數字信息。MFSK系統的組成方框圖如圖2.17所示。發

送端采用鍵控選頻的方式，接收端采用非相干解調方式。圖中實現的是M進制數據調制解調過程。

15試解釋調相加調幅的十六進制復合調制原理。

用一個數字信號或者一個數字信號加一個模擬信號對同一載波信號的兩個參數同時進行調制稱

為復合調制。圖示出了數字絕對調相加調幅的復合調制

實現的16進制調制矢量圖。該調制方案采用12個絕對

相位值來表示16種狀態，但為了以每個相位值代表4

位二進制數，還需要在這12個相位值中選擇4個相位

取二值電平（圖中1011.1111.0011和0111）,擴展出

4個同相位但不同電平值的狀態。這樣原來2400baud的

碼元速率可以實現9600bit/s的數據傳輸速率。

16PDH有哪兩類標準系

表2.4PD!倆類標準數字速率系列和復接等級

列？為什么稱為準同步數速事別2M系列1.5M系列

字體系？速率話路效速率話路數

ITU-T早期推薦了兩類一次群（基群）2.048Mb/s301.544Mb/s24

從基群到五次群復接等級二次群8.448Mb/s30X4=1206.312Mb/s24X4-96

三次群34.368Mb/s120X4?48032.064Mb/s96X5-480

的數字速率系列。一類以

四次群139.264Mb/s480X4=192097.728Mb/s480X3=1440

1.544Mb/s為基群速率；另

五次群564.992Mb/s1920X4=7680397.200Mb/s1440X4=5760

一類以2.048Mb/s為基群

速率。表2.4示出了兩系列各次群的速率和話路數。這兩類數字速率系列各次群比特率相對于其標準

值有一個規定的容差，而且是異源的，各節點時鐘允許存在少量的頻率漂移誤差，因此這是一種準

同步復接方式，統稱為準同步數字體系（PDH:PlesiochronousDigitalHierarchy）

17SDH的主要特點是什么？簡述SDH標準速率等級。畫圖說明SDH的幀結構并說明個部分的作用。

①由一系列的SDH網元組成，可在光纖網中實現同步信息傳輸、復用、分插或交叉連接；②塊

-8-

狀幀結構中安排了豐富的管理比特，大大增強了網絡管理能力；③網絡能在極短的時間內從失效的

故障狀態自動恢復業務而無需人為干涉;④有標準化的信息結構等級規范，稱為同步傳輸模塊STM-N。

不同廠家的設備只要符合規范就可以在光路上互聯，真正實現橫向兼容；⑤具有兼容PDH甚至

B-ISDN的能力，所以有廣泛的適用性。

1-3S0H（段開銷）

STM-N

4AUPTR（管理單元指針）

信息凈負荷區域

5-9S0HU

9*N---------------------------------261*N

ITU-T藍皮書G.707建議SDH的第一級比特率為155.52Mb/s,記作STM-1；四個STM-1按字

節同步復接得到STM-4,比特率為622.08Mb/s；四個STM-4同步復接得到STM-16；比特率為

2488.32Mb/s；四個STM-16同步復接得到STM-64,比特率為9953.28Mb/s。

SDH網的STM-/V幀結構如圖2.10所示。其中每一幀共有9行，270X/V列，N=l、4、16或64

之一，每字節8bit,幀周期為1252，幀頻8kHz（每秒8000幀）。字節的傳輸順序是從第1行開始由

左向右，由上至下。

SDH的幀由段開銷（SOH）、管理單元指針（AUPTR）和信息凈負荷三部分組成。段開銷是供網

絡運行、管理維護的一些附加字節。占用9XN的1-3和5-9字節部分。管理單元指針是一組用來指

示信息在凈負荷區的具體位置。信息凈負荷區域是各種信息存放之處。

18試說明差錯控制編碼的原理。檢錯編碼和糾錯編碼有什么區別？

差錯控制編碼（抗干擾編碼）是在原始數據碼元序列中加入監督（冗余）碼元，接收端通過判

斷監督碼元的變化情況來獲知傳輸過程中可能出現的錯誤。其基本原理是：原始數據碼元序列本來

不帶規律性，但通過差錯控制編碼讓其產生規律性并發送出去，接收端則根據這一規律性對碼元序

列進行檢測，一旦出現違規情況，就認為出現了傳輸錯誤。

檢錯編碼只具有檢錯功能，即接收方只能判斷出所收到的數據是否有錯，但不能判斷出哪些是錯

誤碼元。檢錯編碼通常采用反饋重傳技術來糾錯。

糾錯編碼不但可以判斷出是否有錯，而且能夠判斷出錯誤的準確位置并加以自我改正。因而糾錯

編碼需要比檢錯編碼增加更多的冗余碼元。

19舉例說明循環冗余校驗的原理。

循環冗余校驗編碼（CRC）是經常采用的一種抗干擾編碼方法。CRC編碼是在發送端利用一個

生成多項式G（x）對一組信息碼元進行整除運算，得到一組位長為「位的碼元作為校驗碼，附加在該

-9-

組信息碼元之后一起傳送。接收端也利用這個生成多項式G（x）對收到的該組全體碼元（包括附加碼

元）進行整除運算，若余式結果為0,則將接收到的全體碼元去掉校驗碼（尾部/■位）就得到原始的

信息。

舉例：g（x）=x4+x3+x2+l（多項式系數是11101）,信息碼是110,產生的CRC碼是10010,發

送的碼元是llOJOOlOo

1O

1110111100OOOO

111O1

1OO11O

111O1

余數1OO1O

用產生的CRC碼110,10010進行反運算,得到的應該是110,即原始信息碼元:

11O

O1O1OO1O

111O

1O11

111O1

余數1QQ1Q

20ARQ和FEC有什么不同？

反饋重傳（ARQ）是檢錯編碼最常用的糾錯方法，反饋重傳的過程是：將消息分組后，對每一組

信息進行編號，接收方一旦檢測出某組信息有碼元傳輸錯誤，就會通知發送方再次發送該組信息。

這個過程反復進行，直到接收正確或達到某個發送計數值為止。

前向糾錯（FEC）是一種既能夠檢錯發現傳輸錯誤又能夠自動將其糾正的一種差錯控制方法。這

種方法比較適用于實時通信系統中，它不需要存儲信息，也不需要反饋信道，但是所選用的糾錯編

碼要復雜得多。

（C）混合糾錯

第3章

1電話交換的概念模型是什么樣的？電話交換機的功能模型是什么樣的？

-10-

2電話交換技術經歷了哪幾個發展階段？

電話交換技術的進步已經經歷了人工交換、機電交換、電子交換和程控數字交換四個主要階段。

3電話交換機由哪幾部分組成?

4程控數字電話交換機硬件由哪些部分組成？各部分的主要作用是什么？

程控數字電話交換機硬件主要由話路部分和控制部分組成。

話路部分由數字交換網絡、用戶電路、中繼電路、掃描器、交換網驅動器(網絡驅動器)和信

令設備組成。其主要作用是為參與交換的數字信號提供接續通路。

控制部分由中央處理機、程序存儲器、數據存儲器、遠端接口以及維護終端組成。其主要作用

是根據外部用戶與內部維護管理的要求，執行控制程序，以控制相應硬件實現交換及管理功能。

5如何實現時隙交換？

要完成時隙交換，需要用到T接線器。

SM

話

話

音

U音

存

存

一

儲

儲S

3

器

瑞

23二

TSMTS2TS1TSQ

一

V

按照。吶容選擇按照CM內容把

TSo-TS謎擇寫

讀出SM按照忖鐘把SS1內

入十容順序讀出

0

按照時鐘把一0

1控

TSO-TSM順控

制8

序寫入制

SM存

11

存

儲

儲

23器

器

M

(a)時鐘寫入控制讀出(b)控制寫入時鐘讀出

時分接線器有兩種工作方式：一種是讀出控制方式，另一種是寫入控制方式。以讀出控制方式

為例，從SM讀出話音時隙時對讀出順序進行控制，如圖3.7(a)所示。讀出控制方式首先在定時脈沖

控制下按照TSo?TSM的順序把輸入復用線上各個時隙的話音數據寫入到SM單元，與此同時，每一

個時隙要與交換去的單元地址寫入到CM單元中。例如，時隙T23要與Tu交換，在SM的第23個單

元寫入TS23數據的同時，在CM的第23個單元要寫入SM的第11個單元的地址。因為話音時隙讀

出時是依CM地址順序讀出的，所以當從上到下依序讀到CM的第23個單元時，得到SM的11單

元的地址，從中取出話音數據TSu就完成了TSu交換到TS23的過程。同理，CM的第11單元要寫

SM的第23單元的地址，才能把TS23交換到TSu。因此說，SM內容的讀出受CM中地址的控制。

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6如何實現復用線交換？

復用線交換完成兩條復用線之間話音信息的交換，因此是通過擴大交換空間實現擴大交換容量

的方法，是一種空分交換。空分交換可以通過S型空分接線器來完成。

交叉矩陣交叉矩陣

TS/**TSTS,

2TS?-TS5TS1

PCMI----------------'----------PCM)PCihPOli

PCM2

PCM2PCM2

輸入PCM復用線輸出PCM復用線輸入PCM復用線輸出PCM復用線

庭

球

或

瞰

工2nn2nn

TS2

TS11n11n

TS3

2n12n1

TS?111TS“111

（a）輸出控制方式（b）輸入控制方式

s型空分接線器

主要由控制存儲器（CM）和交叉矩陣兩部分組成，如圖所示。S接線器能夠把任一PCM復用線上

的任一時隙信息交換至另一PCM復用線上任一時隙，其每條出線和入線都是時分復用的。交叉矩陣

是由PCM復用線交叉點陣組成的，交叉點陣中的每一個交叉點是一個高速電子開關，控制交叉點的

接通和斷開。這些高速電子開關受控制存儲器CM中存儲的數據控制。根據控制位置的不同，S接線

器有輸出和輸入兩種控制方式。

以輸出控制方式為例：每一條輸出PCM線都要設置一個固定的CMo圖中共有〃條輸出PCM

線，所以需要"個CM。一條PCM線上有多少個話路時隙，對應的CM就應該有多少個存儲單元,

即每個話路時隙對應一個CM存儲單元。CM存儲單元中存儲的內容是需要接通的輸入PCM線號碼，

因此，用二進制表示輸入PCM線號碼時CM要保持足夠的位數。例如，PCMi線上的TS2時隙要交

換到PCM2線上去，只需要在CM2的第2個單元寫入1即可。

7簡述TST型數字交換網的工作原理。

以PCMo線上的時隙TS205（用戶A）與PCM15線上的時隙TS35（用戶B）通話為例，來說明該

數字交換網絡的工作過程。

（1）A9B：把PCM0TS205時隙的話音信號交換到PCM15Ts35時隙中去。

為了實現交換，需要由中央處理機運行相關程序，根據用戶撥號號碼通過用戶的忙閑表，在二

者之間選擇一條空閑的時隙（路徑），假設選中了TS58,則處理機分別在輸入側T級的CMAO的第205

號單元寫入“58”，在S級CMsi5的第58號單元寫入“（F,在輸出側T級的CMBI5的第35號單元寫入

“58”，于是各CM分別控制各級動作。首先，當PCMo的TS205時隙信息來到時，由CMAo控制寫入

SMAo的第58號單元；當TS58時隙到來時，該信息被順序讀出到S級的輸入端的。號入線，并由

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CMS”控制交叉開關點0入/15出閉合接通至輸出側T級的第15個T接線器的入線端，同時寫入到

SMB15的第58號單元；最后當TS35到來時，再由CMB15控制從SMB”的第58號單元讀出至接收端

B的解碼接收電路中去。

（2）B9A：把PCM15Ts35時隙的話音信號交換到PCM0TS205時隙中去。

其交換過程與A9B相同。只是此時所尋找到的時隙為TSi86（采用反相差半法）。中央處理機運

行相關程序分別在輸入側T級的CMA15的第35號單元寫入“186”；在S級CMSo的第186號單元寫

入“15；”在輸出側T級的CMBo的第205號寫入“186”。上述內容全部寫完后就開始按照各控制存儲

器的數據執行。首先，當PCM15的TS35時隙信息來到時，由CMA15控制寫入SMAis的第186號單

元；當TSI86時隙到來時，該信息被順序讀出到S級的輸入端的15號入線，并由CMSo控制交叉開

關點15入/0出閉合接通至輸出側T級的第0個T接線器的入線端，同時寫入到SMBo的第186號單

元；最后當TS205到來時，再由CMBo控制從SMBo的第186號單元讀出至接收端A的解碼接收電路

中去。

8程控數字電話交換機有哪些主要性能指標?

（1）系統容量

（2）呼損率

（3）接續時延

（4）話務負荷能力

（5）呼叫處理能力

（6）可靠性和可用性

（7）主要業務性能指標

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9什么是軟交換？

從廣義上看，軟交換是以軟交換設備為控制核心的軟交換網絡，包括接入層、傳輸層、控制層

和應用層，總稱為軟交換系統。從狹義上看，軟交換特指獨立于傳輸網絡的控制層軟交換設備。用

戶可以通過各種接入設備（終端電腦、普通電話機等）連接到分組網，實現其語音、數據、移動業

務和多媒體等業務的綜合呼叫控制。

10軟交換系統由哪些部分組成?

軟交換系統的主要組成：

11目前軟交換系統主要應用到哪些方面？

①分組中繼：在分組中繼網中，通過軟交換技術和媒體網關直接提供高速的分組數據接口，大

大減少傳輸網中低速交叉連接設備的數量。再利用語音壓縮和靜音抑制技術來實現可變速率適配。

可把電話傳輸成本和帶寬需求降低60%o

②分組本地接入：采用軟交換技術實現話音的本地分組接入，不但可以減少甚至淘汰掉老式

的電話終端局，而且還可以提供普通電話所沒有的多媒體綜合業務。

③多媒體業務：軟交換技術把各種應用服務器上的新業務進行集中呼叫控制，通過各種網關設

備提供給廣大終端用戶，不但靈活多變而且快速及時，便于增值。

④3代移動無線網：軟交換技術適用于第三代移動通信網中的呼叫控制與媒體承載的分離。因

此可以推廣應用到第三代移動網中去。

第4章

1什么是光纖通信？它有哪些特點？

光纖通信是以光波信號作為載體，以光導纖維作為傳輸媒介的一種通信手段。

光纖通信的特點如下：

（1）傳輸損耗小，中繼距離長（2）傳輸頻帶寬，通信容量大（3）抗電磁干擾，保密效果好（4）

體積小、重量輕、便于運輸和敷設（5）原材料豐富、節約有色金屬、有利于環保。（6）技術上較復

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雜：光纖質地脆弱易斷，需要增加適當保護層加以保護，保證其能承受一定的敷設張力；切斷和連

接需要高精度溶接技術和器具。

2光纖的結構是怎樣的？

光纖通常是多層同軸圓柱體，自內向外為纖芯、包層、涂覆層。如圖所示。

單模光纖多模光纖

(b)光纖的尺寸

7簡述光纖通信系統的工作過程。

光纖通信系統是以光為載波，以光導纖維為傳輸媒介來傳輸消息的通信系統。光纖通信系統主

要由電端機、光端機、光中繼器和光纜組成。圖示出了光纖通信系統的組成框圖。

在發送端，電發送端機把信源消息轉換成電數字信號，光發送端機使用該電數字信號來調制光

源，產生光脈沖信號并直接送入光纜傳輸，到達遠端的光接收端機后，用光檢測器把光脈沖信號還

原成電數字信號，再由電接收端機恢復成原始消息、，送達信宿。光中繼器起到放大信號，增大傳輸

距離的作用。

3從不同的角度來看，光纖有哪些分類？

根據光纖制造材料的成分、折射率的分布、傳輸模式、工作波長以及ITU-T的建議標準可以把

光纖按照下表做出分類。

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表4.1光纖的分類列表

分類方法具體名稱說明用途與特點

全石英系列光纖以SiO2為主要材料長途大容量通信。制造技術復雜、價格

短距離光信號傳輸、容易制造、價格便

多組分玻璃纖維多種材料組合成分

宜

按照材料的成分短距離高速數據傳輸，如IEEE1394。線

塑料包層石英芯器線芯是SiO2材料，包層是硅樹理

徑較粗,易耦合

短距離中速教據傳輸。撓曲性好、易加

全塑料光纖纖芯和薄層均由塑料制成

工、易耦合、成本低

纖芯和包層折射率均勻，但包

階躍型光纖層的折射率低于纖芯，交界處帶寬較窄，適于小容量短距離通信

按照折射率的分布產生躍變。

從纖芯到包層的折射率呈拋物

漸變型光纖帶寬較寬，適于中容量中距離通信

線規律逐漸變小

僅允許與光纖軸平行僦波傳

單模光纖寬帶、大容量、長途通信

輸，即只有一個基膜傳輸

按照傳輸模式

光波可以以多個特定的角度射多為漸變型。漸變型多模光纖主要用于

多模光纖

入光纖的端面傳播局域網

短波長光纖0.8?0,9叩1

按照工作波長長波長光纖L0~1.7|im

超長波長光纖2.0pn以上

G.651漸變多模光纖工作波長為131Hm和1.55口主要用于計算機局域網或接入網。

當工作波長在1.3期時，光纖色散很小，

G.652標準單模光纖是目前應用最廣的光纖

系統的傳輸距離只受光纖衰減所限制

用于超高速率、單信道、長中繼距離通

在1.55Um處實現最低損耗與

G.653色散位移單模信。不利于多信道的WDM傳輸，易發生

零色散波長一致。

四波混頻導致信道間發生串擾

在1.55口m處具有極低損耗

按照1TU-T建議G654最佳性能單模

（大約O.15dB/km）

特別適合于密集波分復用傳輸，所以非

這種光纖綜合了標準光纖和色

G.655非零色散位移零色散光纖是新一代光纖通信系統的最

散位移光纖最好的傳輸特性，

佳傳輸介質。

消除了常規光纖在1385nm附近

全波光纖由于OH造成的損耗峰，使光纖處于推廣實用階段

可利用的波長增加100nm左右

4簡述階躍型光纖中光的傳輸原理。

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根據光的反射定律和光的折射定律，下面兩式成立:

在階躍型光纖中，光的傳輸是依靠全反射實現的。因為n2/m是一個常數并且設計成n?n2,因此，

可以通過調整入射角0人的大小來調整折射角0折的大小使之產生全反射。發生全反射現象時，光線

基本上在纖芯內縱向傳播，絕大部分光能量被保存在纖芯中，而只有極少部分被折射到包層中去，

因此可以大大降低光纖的傳輸損耗。如圖所示，為了實現光在光纖中的全反射傳輸，當使用光源與

光纖纖芯橫截面進行入射光耦合時，入射光線的角度0不能太大。只有當0小于某個角度時才可以

獲得全反射傳輸的條件。我們稱這個角度為光纖的數值孔徑角NA=sin9o由于0圍繞著纖芯縱向中

心軸形成一個立體圓錐，所以又稱為光錐。

5光纖有哪些傳輸特性？

光纖的傳輸特性主要包括傳輸損耗、色散和非線性效應。

（1）光纖的傳輸損耗：光波在光纖中傳輸時，隨著傳輸距離的增加光功率逐漸下降。衡量損耗

特性的參數稱為光纖的損耗系數

-=一11昭（四）dB/km

（2）光纖的色散：光源信號難以做到純粹的單色光，所以含有不同波長成分，這些不同波長成

分在折射率為〃1的傳輸介質中傳輸速度不同，從而導致部分光信號分量產生不同的延遲，這種現象

稱為光纖的色散。有模式色散、材料色散和波導色散。多模光纖主要考慮模式色散，可以忽略波導

色散。單模光纖沒有模式色散，所以主要考慮材料色散和波導色散。

（3）非線性效應：隨著光纖中光功率的增大、WDM的應用，光纖非線性效應成為影響系統的

主要因素。光纖中的非線性效應分為兩類:非彈性過程和彈性過程。由受激散射引起的非彈性過程主

要有受激布里淵散射和受激喇曼散射。由非線性折射率引起的彈性過程主要有自相位調制、交叉相

位調制和四波混頻。

6導致光纖損耗有哪些原因？

光纖損耗產生的主要原因是吸收和散射造成的；其次，光纖結構不完善也有可能導致損耗。吸

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收損耗是由于光纖材料和雜質對光能進行吸收，使得光以熱能的形式消耗于光纖中。散射損耗是由

于制造材料的密度和成份不是很均勻，進而使折射率不均勻，當光波通過不均勻媒介時，部分光束

將偏離原來方向而分散傳播。光纖彎曲到一定程度后，會使光的傳輸途徑改變，使一部分光線滲透

到包層或穿過包層成為輻射模向外泄漏損失掉，從而產生輻射損耗。

8什么是光波分復用技術？

在同一根光纖中同時耦合傳輸〃個不同