北京郵電大學(xué)2025年強基計劃通信工程通信風(fēng)險評估試題及答案考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______試題一簡要說明通信系統(tǒng)性能的主要指標(biāo)有哪些？并選擇其中兩個指標(biāo)，闡述它們對通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量的影響。試題二解釋什么是通信系統(tǒng)中的噪聲？列舉三種常見的噪聲類型，并簡述它們對信號接收的影響。試題三某數(shù)字通信系統(tǒng)采用二進(jìn)制相移鍵控（BPSK）調(diào)制方式，在加性高斯白噪聲（AWGN）信道中傳輸。已知信道帶寬為4kHz，信號功率為1mW，噪聲功率譜密度為10?11W/Hz。試計算該系統(tǒng)的理論最大傳輸速率（以比特/秒為單位）。試題四闡述什么是系統(tǒng)可靠性？在通信系統(tǒng)中，提高系統(tǒng)可靠性的常用方法有哪些？試題五定義什么是風(fēng)險？在通信系統(tǒng)風(fēng)險評估中，風(fēng)險通常由哪些要素構(gòu)成？試題六簡述故障樹分析（FTA）的基本原理及其在通信系統(tǒng)風(fēng)險評估中的應(yīng)用過程。試題七假設(shè)一個通信網(wǎng)絡(luò)存在兩個潛在故障點，分別為A和B。故障A發(fā)生的概率為0.01，故障B發(fā)生的概率為0.02。如果A和B同時發(fā)生會導(dǎo)致嚴(yán)重故障，且它們之間相互獨立。試計算發(fā)生嚴(yán)重故障的概率。試題八描述通信系統(tǒng)風(fēng)險管理的一般流程，并說明每個階段的主要工作內(nèi)容。試題九考慮一個移動通信基站，其部署面臨的主要技術(shù)風(fēng)險包括信號干擾、設(shè)備故障和網(wǎng)絡(luò)擁堵。請分析這些風(fēng)險可能產(chǎn)生的后果，并提出相應(yīng)的風(fēng)險應(yīng)對建議。試題十結(jié)合你所學(xué)的知識，論述在5G通信系統(tǒng)中，進(jìn)行通信風(fēng)險評估的重要性，并說明應(yīng)重點關(guān)注哪些風(fēng)險領(lǐng)域。試卷答案試題一答案通信系統(tǒng)性能的主要指標(biāo)包括：傳輸速率（比特率）、吞吐量、誤碼率（BER）、信噪比（SNR）、延遲（時延）、抖動、可用性、可靠性等。闡述影響：例如，誤碼率（BER）直接影響通信的準(zhǔn)確性，低BER意味著數(shù)據(jù)傳輸錯誤少，服務(wù)質(zhì)量高；信噪比（SNR）影響信號的可識別度，高SNR使得接收機更容易區(qū)分信號和噪聲，從而提高接收質(zhì)量和可靠性。試題二答案通信系統(tǒng)中的噪聲是指疊加在有用信號上的無用信號或干擾，它會降低信號質(zhì)量，使得接收到的信號與發(fā)送的信號產(chǎn)生偏差。常見的噪聲類型有：1.白噪聲：功率譜密度均勻分布，通常由電子設(shè)備自身的熱噪聲產(chǎn)生，對信號影響與頻率無關(guān)。2.脈沖噪聲：由瞬態(tài)事件（如閃電、開關(guān)操作、外界電磁干擾）產(chǎn)生，表現(xiàn)為短促的干擾脈沖，對數(shù)字信號可能造成誤碼。3.瞬態(tài)噪聲：介于白噪聲和脈沖噪聲之間，具有不規(guī)則的瞬時變化特性。噪聲的影響主要表現(xiàn)為降低信噪比，增加誤碼率，嚴(yán)重時可能導(dǎo)致通信中斷或無法解碼。試題三答案計算步驟：1.根據(jù)香農(nóng)公式，理論最大傳輸速率C=B*log?(1+SNR)，其中B是信道帶寬，SNR是信噪比。2.信噪比SNR=(信號功率/噪聲功率)。噪聲功率=噪聲功率譜密度*帶寬=10?11W/Hz*4kHz=10?11*4*103Hz=4*10??W=0.4μW。3.SNR=1mW/0.4μW=1*10?3W/4*10??W=2.5*10?。4.帶寬B=4kHz=4*103Hz。5.最大傳輸速率C=4*103Hz*log?(1+2.5*10?)≈4*103Hz*log?(2.5*10?)。6.log?(2.5*10?)≈log?(2.5)+log?(10?)≈1.992+4=5.992。7.C≈4*103*5.992=23968≈2.4*10?比特/秒。試題四答案系統(tǒng)可靠性是指系統(tǒng)在規(guī)定時間內(nèi)在規(guī)定條件下完成其規(guī)定功能的概率。提高系統(tǒng)可靠性的常用方法有：1.增加冗余：在關(guān)鍵環(huán)節(jié)增加備份單元或并行路徑，當(dāng)一部分失效時，系統(tǒng)仍能運行（如雙機熱備、RAID）。2.提高部件可靠性：選用高質(zhì)量、高可靠性的元器件，并對其進(jìn)行嚴(yán)格篩選和測試。3.優(yōu)化設(shè)計：簡化系統(tǒng)設(shè)計，減少故障點；采用容錯設(shè)計，增強系統(tǒng)對錯誤的容忍能力。4.加強維護(hù)：制定科學(xué)的維護(hù)策略（如預(yù)防性維護(hù)、預(yù)測性維護(hù)），及時發(fā)現(xiàn)并排除潛在故障。5.提高環(huán)境適應(yīng)性：增強系統(tǒng)對溫度、濕度、電磁干擾等環(huán)境因素的抗干擾能力。試題五答案風(fēng)險是指特定危險事件發(fā)生的可能性（Likelihood）與其發(fā)生后果的嚴(yán)重性（Severity）的結(jié)合或組合。在通信系統(tǒng)風(fēng)險評估中，風(fēng)險通常由以下要素構(gòu)成：1.風(fēng)險源（Asset）：指需要保護(hù)的通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備、數(shù)據(jù)等有價值的目標(biāo)。2.潛在威脅（Threat）：指可能導(dǎo)致風(fēng)險源遭受損害或功能失效的內(nèi)部或外部因素（如自然災(zāi)害、技術(shù)故障、人為錯誤、惡意攻擊）。3.脆弱性（Vulnerability）：指風(fēng)險源本身存在的弱點或缺陷，使得威脅能夠成功利用并造成損害。4.可能性（Likelihood/Probability）：指特定威脅利用脆弱性成功導(dǎo)致風(fēng)險發(fā)生的概率或頻率。5.后果（Consequence/Impact）：指風(fēng)險事件一旦發(fā)生，對風(fēng)險源造成的損失或影響程度（如業(yè)務(wù)中斷時間、數(shù)據(jù)丟失量、經(jīng)濟(jì)損失、聲譽損害）。試題六答案故障樹分析（FTA）是一種自上而下的演繹推理方法，用于分析系統(tǒng)失效（頂層事件）與導(dǎo)致該失效的各個基本事件或中間事件之間的邏輯關(guān)系。應(yīng)用過程：1.建立故障樹：確定系統(tǒng)頂事件（系統(tǒng)失效），分析導(dǎo)致頂事件發(fā)生的直接原因，構(gòu)建包含基本事件、中間事件、邏輯門等元素的樹狀邏輯模型。2.定義事件符號：明確各類事件的含義（基本事件、未探索事件、中間事件、頂事件）和邏輯門的功能（與門AND、或門OR）。3.求解故障樹：根據(jù)故障樹的結(jié)構(gòu)和事件發(fā)生的概率或重要性，計算頂事件發(fā)生的概率、重要度（如結(jié)構(gòu)重要度、概率重要度、關(guān)鍵重要度）等指標(biāo)。4.分析結(jié)果：根據(jù)計算結(jié)果，識別導(dǎo)致系統(tǒng)失效的主要風(fēng)險路徑和關(guān)鍵部件，為風(fēng)險控制和改進(jìn)提供依據(jù)。試題七答案計算步驟：1.根據(jù)題意，事件A和B相互獨立。2.A和B同時發(fā)生會導(dǎo)致嚴(yán)重故障，因此發(fā)生嚴(yán)重故障的概率P(嚴(yán)重故障)=P(A發(fā)生且B發(fā)生)。3.對于獨立事件，P(A發(fā)生且B發(fā)生)=P(A)*P(B)。4.P(A)=0.01，P(B)=0.02。5.P(嚴(yán)重故障)=0.01*0.02=0.0002。試題八答案通信系統(tǒng)風(fēng)險管理的一般流程及其主要工作內(nèi)容：1.風(fēng)險識別：全面識別通信系統(tǒng)中可能存在的各種風(fēng)險因素，包括技術(shù)、管理、環(huán)境、安全等方面。常用方法有頭腦風(fēng)暴、專家訪談、檢查表、故障樹分析等。2.風(fēng)險分析：對已識別的風(fēng)險進(jìn)行深入分析。定性分析主要描述風(fēng)險的可能性和影響程度（如使用風(fēng)險矩陣）；定量分析則嘗試用數(shù)值計算風(fēng)險發(fā)生的概率和可能造成的損失。3.風(fēng)險評估：結(jié)合風(fēng)險分析的結(jié)果，對風(fēng)險進(jìn)行優(yōu)先級排序或分類，確定哪些風(fēng)險需要重點關(guān)注和處理。通常依據(jù)風(fēng)險的可能性和后果嚴(yán)重性。4.風(fēng)險應(yīng)對：針對評估結(jié)果，制定并實施風(fēng)險應(yīng)對策略。常見的策略包括：風(fēng)險規(guī)避（停止相關(guān)活動）、風(fēng)險減輕（采取措施降低發(fā)生概率或影響）、風(fēng)險轉(zhuǎn)移（通過保險或外包等方式轉(zhuǎn)移給第三方）、風(fēng)險接受（對于影響較小或處理成本過高的風(fēng)險，選擇接受其存在并制定應(yīng)急預(yù)案）。5.風(fēng)險監(jiān)控與審查：對風(fēng)險狀況、風(fēng)險應(yīng)對措施的有效性進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控和定期審查，并根據(jù)內(nèi)外部環(huán)境變化及時調(diào)整風(fēng)險管理計劃。試題九答案潛在技術(shù)風(fēng)險及其后果與應(yīng)對建議：1.信號干擾：*后果：通信質(zhì)量下降（如通話不清、數(shù)據(jù)誤碼率升高）、服務(wù)可用性降低、特定區(qū)域信號覆蓋不足。*應(yīng)對建議：優(yōu)化頻率規(guī)劃、采用先進(jìn)的抗干擾技術(shù)（如自適應(yīng)濾波）、合理設(shè)置基站參數(shù)（如發(fā)射功率、天線方向圖）、加強網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測與干擾排查。2.設(shè)備故障：*后果：網(wǎng)絡(luò)中斷、服務(wù)不可用、維修成本高、業(yè)務(wù)損失。*應(yīng)對建議：選用高可靠性設(shè)備、實施冗余備份（如主備電源、雙核心網(wǎng)）、建立完善的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)機制、進(jìn)行故障預(yù)測與健康管理（PHM）。3.網(wǎng)絡(luò)擁堵：*后果：用戶速率下降、通話延遲增大、用戶體驗差、網(wǎng)絡(luò)資源利用效率低。*應(yīng)對建議：網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃與動態(tài)擴(kuò)容、采用流量調(diào)度和負(fù)載均衡技術(shù)、優(yōu)化路由算法、引入QoS（服務(wù)質(zhì)量）機制進(jìn)行優(yōu)先級管理。試題十答案在5G通信系統(tǒng)中，進(jìn)行通信風(fēng)險評估至關(guān)重要，原因如下：1.系統(tǒng)復(fù)雜性增加：5G網(wǎng)絡(luò)具有更高的帶寬、更低的時延、更大的連接數(shù)、更密集的部署等特征，引入了網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計算、毫米波通信等新技術(shù)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，潛在風(fēng)險點更多。2.業(yè)務(wù)需求提高：5G承載的業(yè)務(wù)類型多樣，包括工業(yè)控制、遠(yuǎn)程醫(yī)療、自動駕駛等對可靠性、安全性、時延要求極高的業(yè)務(wù)，任何通信風(fēng)險都可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果。3.安全威脅加?。焊叩倪B接密度和網(wǎng)絡(luò)開放性增加了網(wǎng)絡(luò)攻擊的潛在面和影響范圍，網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險（如DDoS攻擊、數(shù)據(jù)竊取、網(wǎng)絡(luò)癱瘓）成為重中之重。4.運維挑戰(zhàn)增大：網(wǎng)絡(luò)部署更密集、更廣泛，運維難度和成本增加，對故障發(fā)現(xiàn)、定位和恢復(fù)能力提出了更高要求，運維風(fēng)險（如配置錯誤、維護(hù)不當(dāng)）影響更大。5.保障關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施：5G網(wǎng)絡(luò)與經(jīng)濟(jì)社會運行緊密關(guān)聯(lián)，是關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，保障其安全穩(wěn)定運行對于國家安全和社會發(fā)展至關(guān)重要。應(yīng)重點關(guān)注的風(fēng)險領(lǐng)域包括：1.網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險：數(shù)據(jù)傳輸安全、網(wǎng)絡(luò)邊界安