信息论导论第二章作业

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1、第三、四章信息论作业1:简述模拟通信和数字通信的特点?模拟通信的特点:优点:信道的利用率较高(模拟信号的频谱较窄)缺点:信号连续,噪音混入加到信号上,不易清除――抗干扰能力差,不适合远距离传输,不易保密通信,设备不易大规模集成,不适应数据通信的要求。数字通信的特点:优点:(1)抗干扰能力强(噪音基本上不影响信号)(2)容易实现高质量远距离通信。(3)可把电话、电报、图像、数据等各种消息变换成统一的数字信号来传输,便于实现综合业务数字网(ISND)。(4)容易采用复杂的、非线性长周期码序列对信号进行加密,有高强度的保密性。

2、(5)适于集成化、智能化(DSP、CPU等LSI大量出现)――多功能、微型化、低功耗、低成本。缺点:(1)占用的信道频带宽。(2)系统和设备比较复杂。2:为什么要建立通信网络?建立通信网络需要解决那些理论问题?答:建立通信网络是为了降低维持通信的成本,增加传输通道的扩展性和利用率,实现任何地理位置的任意两个用户之间即时信息传递问题。需要解决的问题:(1)网络拓扑设计和网络覆盖问题(2)采用什么样的传输和交换机制(3)多址问题(4)路由器问题(5)流量控制问题3:移动通信的发展历史,各有何特点?发展历史:1897年,马可尼

3、在陆地与一只拖船之间,用无线电进行了消息的传递,这是移动通信的开端.随着无线广播和无线电报的出现,特别是两次世界大战的需要,早期的移动通信的雏形已开发了出来,如步话机、对讲机等等。60年代晶体管的出现,专用无线电话系统出现,在公安、消防、出租汽车等行业中应用。70年代初:贝尔实验室提出蜂窝系统的覆盖小区的概念和相关的理论后,立即得到迅速的发展,很快进入了实用阶段。1979年:AMPS制模拟蜂窝式移动电话系统在美国芝加哥试验后,终于在1983年12月在美国投入商用。我国在1987年开始使用模拟式蜂窝电话通信,1987年11

4、月,第一个移动电话局在广州开通(1)第一代移动通信(1G):传输速率:1.2kb/s~10kb/s.模拟方式:通过电波所传输的信号模拟人讲话声音的高低起伏变化的通信方式。优点:模拟移动电话系统的质量完全可以与固定电话,媲美使通话双方能够清晰地听出对方的声音。缺点:频分多址技术造成频率资源不足;保密性较差,极易被并机盗打;只能实现话音业务,无法提供丰富多彩的增值业务;网络覆盖范围小且漫游功能差;模拟手机体积大、重量沉、样式陈旧。(2)第二代移动通信GSM:传输速率:8kb/s.GSM移动电话系统采用时分多址技术(TDMA)

5、,对频谱利用率高、容量大,同时可以自动漫游和自动切换,通信质量好,加上其业务种类多、易于加密、抗干扰能力强、用户设备小、成本低等优点。(3)第三代移动通信(3G):传输速率:9.6kb/s~32kb/s.3G系统特点:提供更高的容量、更快的数据传输速率及多媒体业务。主要通过在现有网络上发展2.5G技术来实现。核心技术:CDMA(扩频)以及更先进的空中接口技术。(4)第四代移动通信(4G):传输速率:最高可达到10Mb/s至20Mb/s特点:高容量、更强的多媒体的传输。将多媒体包括语音、数据、影像等大量信息透过宽频的信道传

6、输,提高传输质量。核心技术:OFDM(正交多任务技术)。其它技术:CDMA4:为什么要进行网络分层?分层的原则如何?答:之所以分层,是因为:1、使网络变得更简单2、将网络部件标准化3、有利于模块化设计4、保证不同类型部件的互操作性5、加快了技术发展的速度6、简化了教育和学习分层原则:1.网络中各结点都具相同的层次;2.不同结点的相同层具有相同的功能;3.同一结点内各相邻层之间通过接口通信;4.每一层可以使用下层提供的服务,并向其上层提供服务;5.不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信。5:因特网采用了那些接入技术

7、,各有何特点?答:(1)专线接入DDN专线,传输速率可达64Kbps,误码率低,传输距离远,安全可靠。缺点:费用高。(2)调制解调器接入将数字信号调制到0~4KHz的话音信道中,以模拟的方式在电话线上传输,在终端解调成数字信号。速率9.6Kbps、14.4Kbps、28.8Kbps、33.6Kbps、56Kbps价格低,安装简便。但不能满足多媒体应用。(3)ISDN接入(综合业务数字网):在电话机上增扩ISDN功能来实现。速度快,可靠性高,可达128Kbps,采用基群速率接入可达1.92Mbps。优点:不受静电和噪音影响

8、,数据传输中可以减少丢报包和重传。技术日趋成熟,费用不断降低,用户量大增。(4)ADSL接入(非对称数字用户线):用一条普通电话线+一台ADSL调制解调器来实现。充分利用现有的铜缆网络,采用特殊线路编码调制技术,具有10Mbps的上行速率和1Mbps下行速率,传输距离达3~5km。优点:可与普通电话线共用一条线路,比

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