铁路通信技术考试重点

第二章

1、数据通信系统的构成

数据通信系统是由数据电路将分布在远地的数据终端设备与中央计算机系统连接起来，实现数据传输、交换、存储、处理及共享资源的系统。该系统通常由中央计算机系统、数据终端设备和数据电路组成。（中央计算机系统是由通信控制器和主机组成，其功能是处理从数据终端设备来的数据信息，并将处理结果送给数据终端设备。数据终端设备的功能是向计算机中心输出数据及从计算机中心接收数据。数据电路由传输信道及其两端的数据电路终接设备组成。它的作用是为数据通信提供数字传输信道） 2、数据通信的性能 数据通信中，比特率是衡量数据传送速度的快慢的重要性能指标和参数。比特率是指每秒内传送二进制数据的位数，以比特/秒为单位。 3、数据通信网的网络拓扑

环型拓扑、星型拓扑、总线拓扑、树型拓扑 4、数据通信网的交换技术

常用的交换技术有三种：电路交换、报文交换、分组交换 电路交换的优点：（1）数据传输延时小，且对于依次接续而言，传输时延固定不变（2）交换设备及控制均简单（3）双方通信时按时发送顺序传送数据，不存在失序问题（4）电路交换既适用于传输模拟信号，也适用于传输数字信号。(5)信息编码方式和信息格式由通信双方协商，不受网络限制。缺点：（1）网络利用率低（2）电路利用率低（3）传输质量低（4）电路交换式，不同类型，不同规格，不同速率的终端很难相互进行通信。 报文交换的优点：（1）线路利用率高。（2）信息传输可靠性高（3）可实现不同类型终端之间的通信（4）无呼损（5）可实现通报文通信，即同一报文可由交换机转发到不同的目标对象。缺点：（1）信息传输延时大，而且延时不固定，变化较大。（2）报文交换只适用于数字信号（3）报文交换设备需要具有高速处理能力，且缓冲存储容量大，设备费用高。 分组交换的优点：（1）通信实时性好，数据传输延时小，且变化范围不大。（2）经济性好 （3）减少了出错几率和重发数据量。缺点：（1）交换设备需具有较强的处理能力。（2）分组交换的传输速率低于电路交换和报文交换。 5、OSI参考模型各层的功能及单位

（1）物理层 ：利用物理传输媒介为它的上一层（数据链路层）提供物理连接，以便透明的传送比特流。物理层上所传数据的单位是比特流（2）数据链路层：功能是提供建立、维持和释放数据链路连接的有关功能和规定。 单位为帧（3）网络层：功能是通过路由选择，使通信系统中的发送端的传输层传下来的分组能够准确无误地找到接收端，并交给其传输层。

数据的传送单位是分组（4）传输层：功能是向高层屏蔽下层数据通信的细节，透明地传送报文，到达为用户提供可靠地端到端的服务的目的。在传输层，数据传送单位是报文。（5）会话层：功能是在两个相互通信的应用进程之间，建立、组织和同步其会话，并管理数据的交换。 次层及以上各层中，数据的传送单位一般都为报文（6）表示层：功能是对两个通信系统中所交换信息的表示方式进行办理，其中包括数据格式交换、数据加密与解密、数据压缩于恢复等功能。单位报文（7）应用层：功能是确定应用进程之间通信的性质，以满足用户的需要。单位 报文。

6局域网中两种主要的介质访问方式是竞争方式和令牌方式。 竞争方式：该方式允许多个站对单个通信信道进行访问，每个站之间互相竞争信道的控制使用权，获得使用权者，便可传送数据。两种主要的竞争方式是CSMA/CD载波侦听多路访问/冲突检测盒CSMA/CA载波侦听多路访问/冲突避免。他们一般用于总线型或树型网络中。

7网络互联器在OSI参考模型中的位置

（1）利用网络连接器实现网络互联。网络连接器主要有中继器、网桥、路由器、交换机及网关。其中，中继器在物理层上实现网络互联，网桥在数据链路层上实现网络互联，路由器在网络层上实现网络互联，交换机在数据链路层或网络层上实现网络互联。网关在传输层或传输层以上实现网络互联。 网关 应用层 应用层 表示层 表示层 会话层 会话层 传输层 传输层 网络层 网络层 路由器或三层交换机 数据链路层 物理层

第三章 现场设备通信技术 1异步通信和同步通信格式

异步：每次传送一个字符，因此也叫字符同步方式。每个字符的首末分别设置1位起始位和1、1.5、2位停止位，分别表示字符的开始与结束。起始位为0，停止位为1.字符可以为5~8位。字符停止位之前可以传输一位齐偶校验位。一般5位字符的停止位是1.5位，8位字符的停止位是1位或是2位。异步通信格式如下图 下一个起始位 线路空闲 停止位1、 起始位1位 字符5~~8位 1.5、2 位 线路空闲

齐偶校验位1位 同步：以字符块或位块为单位进行传输，一块一般有几千个数据位。为了防止发送端和接收端失步，发送时钟和接收时钟必须同步。为使接收端和发送端同步，除使双方时钟同步外，还必须使接收端能准确判断除数据的开始与结束，一般的做法是在数据块前面加一个一定长度的位模式，一般为同步信号或前文（SYN），数据结束后加上同步信号（后文）。前文、后文加上锁传输的数据信息构成了一个完整的同步传输方式下的数据单位，称为帧。帧是数据链路层的数据传输单位，传输过程是：接收端检测到前文后，说明发送端开始发送数据，接收端利用从数据中提取的时钟信号作为接收时钟，按顺序接收前文之后的数据信息，直到碰到后文为止。 前文 数据块 帧 差错控制 后文 数据链路层 物理层 2、现场总线技术

概述：基于现场总线的控制系统被称为现场总线控制技术（FCS）。FCS实质上是一种开放的、具有互操作性的、彻底分散的分布式控制系统。 CAN协议的特点：（1）多主控制（2）消息的发送（3）系统的柔软性（4）通信速度（5）远程数据请求（6）错误检测功能、错误通知能力、错误恢复能力（7）故障封闭（8）连接 3、CAN帧的种类与作用

（1）数据帧：用于发送单元向接收单元传送数据的帧

（2）遥控帧：用于接收单元向具有相同ID的发送单元请求数据的帧 （3）错误帧：用于检测出错误时向其他单元通知错误的帧 （4）过载帧：用于接收单元通知其尚未做好的接收准备的帧 （5）帧间隔：用于将数据帧机遥控帧与前面的帧分离开来的帧 4、Profibus协议结构

包括OSI模型第一层物理层的传输技术，对应第二层数据链路层的通信技术，对应第七层应用层的应用行规Ⅰ和Ⅱ。

5、Profibus的传输技术（物理层） 项目 数据传输 传输速率 电缆 MBP 数字，比特同步 曼彻斯特码 31.25kbit/s 屏蔽，双绞铜缆 RS-485 RS-485-IS 光纤 数字，差分信号数字，差分信号光，数字，RZ 符合RS-485，NRZ 符合RS-485，NRZ 9.6~12000kbit/s 9.6~1500kbit/s 9.6~12000kbit/s 屏蔽，双绞铜缆，屏蔽，双绞4线，单模/多模玻璃电缆类型A 电缆类型A 光纤，PCF,塑料 6、DP系统

每个DP系统有不同类型的设备组成，这些设备分为三类。 （1）1类DP主站（DPM1）：DPM1是中央控制器，它在确定的报文循环内与分散的从站循环地交换信息。

（2）2类DP主站（DPM2）：这类设备是工程设计，组态或操作设备。

（3）从站：从站是外围设备，如I/O口设备，驱动器、阀门、变送器、分析装置等。 7、TCN（列车通信网络）的体系结构和特点

(1)总线层次：列车通信网采用分层结构，根据列车控制的特点，分为上下两级层次，车厢局域网连接一个车厢或固定车组内部各种编程终端装置，较高一极的列车主干网连接各个车厢的网络节点。（2）列车总线：列车总线由各个车厢内固定安装的电缆通过车厢之间的互联而构成。列车总线采用总线型的拓扑结构。（3）车厢总线（MVB）车厢总线是通信网上各种信息的发源地，也是服务命令的执行机构。与列车总线不同，车厢总线具有固定的结构和地址，且拓扑结构为一点对多点的主从方式，在一定周期内，由总线管理器负责控制整个车厢内各设备对总线的访问。 8、多功能车辆总线

MVB的物理层：MVB可以提供三种不同的物理介质,他们的工作速度为1.5Mbit/s（1）电气短距离介质ESD (2)电气中距离介质EMD (3)光介质OGF

9、绞线式列车总线（WTB）主要被设计用于在日常作业中经常改变其编组的列车中连接各车辆的串行数据总线，也可以在固定编组的列车中充当列车总线。其最显著的特点是能以连续顺序各节点自动编号，且能使所有的节点识别列车的右侧或左侧。

第四章

1、IP协议分层：（1）应用层（对应OSI的应用层、表示层、会话层）负责处理特定的应用程序。（2）传输层（对用OSI的传输层）作用是为两台主机上的应用程序提供端到端的通信。（3）网络层（对应OSI的网络层）主要工作是处理分组的路由选择。（4）网络接口层（对应OSI的数据链路层和物理层）TCP/IP网络接口层完成OSI数据链路层和物理层功能，负责接收IP数据报，通过网络向外发送，或者从网络上接收物理帧，从中提取出IP数据报，向上层传送。

2、IP地址的分类：点分十进制A、B、C、D、E五类。包括网络号和主机号。 3、IP局域网的参考模型 物理层、MAC层、LLC层 4、虚拟局域网(VLAN)的划分方法（1）基于端口划分VLAN (2) 基于MACA地址划分VLAN (3) 基于网络层划分VLAN （4）基于策略的VLAN 5、TDCS的网络结构：（1）核心层，由铁道部TDCS和铁道部至各铁路局的广域网构成，是整个TDCS的中枢，要求其安全可靠，对其各节点关键部分和功能应做合理的冗余配置。 （2）区域层，由铁路局TDCS组成的网络构成。主要负责汇聚接入层各信息节点采集的信息上传至铁路局TDCS 、铁道部TDCS,并把铁道部、铁路局下达的调度指令传达至各信源点。 （3）接入层,由铁路线信源点组成的网络构成。主要负责将采集的信息通过信道发送至铁路局TDCS，并接受调度指挥中心下达的命令、信息等。

第五章

1、多址连接技术及特点

移动通信常用的多址方式有：频分多址、时分多址、码分多址和他们的混合方式。 频分多址：以频率来区分信道，将频段划分成若干个等间隔的频道，频道互不重叠，分别分配给不同的用户使用，用户将信息调制到给定的载波上，基站根据载波频率的不同来识别发射地址。时分多址：将给定的无线频道按时间划分为若干时隙，每个用户占一个时隙，在规定的时隙发射突发信号，基站接收顺序发来的突发信号，以顺序区分用户。码分多址：用户用不相同的、互相正交的地址码和基带数字信号的共同调制载波，调制采用的是扩频方式，占用的带宽很宽，甚至全部频带。 2、移动通信的交换连接 （1）位置登记：是移动台向固定台发出自己的工作位置和状态并由移动电话网登记存储。 （2）越区切换：当正在通话的移动台从一个小区移动到另一个小区，MSC控制在一个信道上的通话切换到另一信道以保持通话的连续性，称为越区切换。

(3)漫游：在联网的移动交换区之间，移动台从一个控制区到另一个控制区，任然能够获得移动业务服务的功能称为漫游，只要覆盖频段一样，无线接口标准，完成了漫游的联网就可实现漫游。

3、GSM-R系统的组成及每一部分的作用 由基站（BS）、移动交换中心（MSC）、移动台（MS）组成。

基站包括收、发信机（BTS）和基站控制器（BSC）两部分。BTS为无线部分和固定部分提供中继；BSC具有一定交换功能，是无线信道接至MSC的接口。移动交换中心除包括移动交换机（MSC）、归属位置寄存器(HLR)、访问位置寄存器外(VLR)，还有鉴权中心(AUC)、设备设别寄存器(EIR)、操作与维护中心(OMC)等。开机的移动台搜寻最强的控制信道载频，扫描邻近小区场强并报告给基站，以备小区切换，周期性的位置登记，以备MSC查找。 4、GSM-R工作频率

我国GSM-R使用E-GSM频段，原信息产业部分配给GSM—R的频率范围是885~889MHZ（上）

930~934MHZ(下行)，带宽4MHZ共19个频点可用，该频段在铁路线周围2KM范围内熟铁路专用。

5、铁路特殊业务与应用

（1）功能寻址（2）基于位置的寻址（3）无线列调（4）调度数据和旅客服务信息传输通道。

6、基于GSM-R的列车运行控制系统结构及功能 系统包括地面设备和车载设备。GSM-R网络为列控系统安全数据传输提供车地双向数据通道。列控系统与GSM-R间的接口为IGSM-R接口、IFIX接口。无线接口是MS与BTS之间的接口，又称空中接口。GSM-R网络是列控系统安全数据的透明承载平台，提供车地双向高可靠性的数据传输通道。

7、在ITCS系统中，GSM-R网络采用双重覆盖的解决方案增强了系统的可靠性，主要设备包括MSC,BSC,BTS等

第六章

1网络安全的基本元素：安全策略、加密、认证、访问控制、审计 2对称加密 只有一个密钥用来加密和解密信息。 非对称加密 加密和解密所使用的是不用的密钥，通常有俩个密钥，成为“公钥”“私钥”，他们两个必须配对使用，一个用于加密，另一个用于解密，否则不能打开加密文件。 3、防火墙 在计算机网络中，一个网络防火墙起着防备潜在的恶意活动的屏障作用，并可通过一个门来允许人们在安全网络和开放的不安全的网络之间通信。 4数字签名

为了防范抵赖、伪造、篡改

数字签名的含义是通过一个单向函数对要传送的报文进行处理得到的，用来认证报文并核实报文是否发生变化的一个字母数字串。 5病毒的特征

（1）传染性（2）隐蔽性（3）非授权可执行性（4）潜伏性（5）可触发性（6）表现性或破坏性（7）不可预见性 6、TDCS中的网络安全

（1）防火墙及入侵检测系统（2）网络防病毒系统（3）动态口令身份认证（4）安全漏洞评估系统。

第七章

1、通信安全防护措施：（1）序列号（2）时间戳（3）定时溢出（4）源和目的标识符（5）反馈消息（6）认证程序（7）安全编码CRC（8）消息变换（9）加密技术（10）冗余（11 ）成员控制等等（知道1、2种及解决方法）