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計算機網路cdma接收方

發布時間: 2022-12-10 00:30:05

A. 2019-07-07 計算機網路 自頂向下方法 第六章1

在鏈路層中,由兩種信道,第一種是廣播信道,用於連接有線區域網,衛星網和混合光纖同軸電纜。第二種類型的鏈路層信道是點對點通信鏈路,著在注入長距離鏈路連接的兩台路由器之間。

差錯糾正類似於差錯檢測,區別在於接收方不僅能監測珍重出現的比特差錯,而且能夠准確地確定幀中的差錯出現的位置(並因此糾正這些差錯)。

在典型的計算機結構,鏈路層的主體部分位於網路適配器。網路適配器有時也成為網路介面卡,位於網路適配器核心的是鏈路層控制器,該控制器通常是一個實現了許多鏈路層服務。鏈路層控制器的許多功能是用硬體實現的,越來越多的網路適配器被綜合進主機的主板,即所謂的區域網在主板配置。

盡管大部分鏈路層是在硬體中實現的,但部分鏈路層是在運行於主機CPU中的軟體中實現的。

廣播鏈路能夠讓多個發送和接收節點都連接到相同的,單一的,共享的廣播信道上。當任何一個節點傳輸一個幀時,信道廣播該幀,每個其它節點都收到一個副本。

多路訪問協議用於規范節點在共享的廣播信道上的傳輸行為。

當所有節點同時接到多個幀,傳輸的幀在所有的接收方處碰撞,所有幀都丟失。

多路訪問協議可以分為三類——信道劃分協議,隨機接入協議和輪流協議。

TDM和FDM都是信道劃分協議,而CDMA則是碼分多址,如果配置恰當,可以同時接收節點而不被干擾。

隨機接入協議在每一次碰撞後等待隨機時間再發。

時隙ALOHA是一個很簡單的隨機接入協議,而AHOHA效率是時隙ALOHA的一半。

載波偵聽多路訪問(CSMA)會在開始之前監測是否有人說話,而如果其他人同時開始說話,則停下。

輪流協議

輪詢協議的問題有很多,比如效率低下,比如若調配節點出問題則崩盤。

輪流協議中還有令牌協議。

並不是主機或路由器具有鏈路層地址,而是它們的適配器(即網路介面)具有鏈路層地址。因此,具有多個網路介面的主機或路由器將具有與之相關聯的多個鏈路層地址。因此,具有多個網路介面的主機或路由器將具有與之相關聯的多個鏈路層地址,就像他也具有多個與之相關聯的IP地址一樣。重要的是鏈路層交換機並不具有於它們的介面相關聯的鏈路層地址。

MAC地址長度為6資金額,有2的48次方可能的地址。

通過軟體改變一塊適配器 的MAC地址現在是可能的。

適配器的MAC地址具有扁平結構,而且不論適配器到哪裡用都不會變化。帶有乙太網介面的便攜機其總具有相同的MAC地址。

當適配器收到一個幀時,將檢查該幀中的目的MAC地址和自己的MAC地址是否匹配。若匹配,則取出數據,否則丟棄該幀。

因為存在網路層地址(如IP地址)和鏈路層地址(MAC地址),所以需要在它們之間進行轉換,這就是地址解析協議。

在發送主機中的ABP模塊將去在相同區域網上的任何IP地址作為輸入,然後返回相應的MAC地址。

DNS和ABP有些類似,DNS為在網際網路中個任何地方的主機解析主機名,而ABP只為在同i一個自網上的主機和路由器介面解析IP地址。

每台主機或路由器在其內存中都有一個ABP表。該表包含了IP地址到MAC地址的映射關系。該ABP表也包含一個壽命值(TTL)

當ABP表中補辦和對應IP地址,則發送一個ABP分組,所有同一子網內的適配器都可以收到,然後每個ABP模塊檢查自己的IP地址是否匹配,若匹配,返回一個響應ABP分組。

ABP可以說是跨越網路層和鏈路層的協議。

若向別的子網發送,則鏈路層地址為路由器介面的地址,然後由路由器轉到網路層進行處理。

使用匯流排拓撲的乙太網是一種廣播區域網,即所有傳輸的幀傳送到於該匯流排連接的所有適配器並被其處理。

盡管乙太網幀的負載是一個IP數據報,但是乙太網也能承載其他網路層分組。

乙太網的MTU是1500位元組,目的地址源地址是MAC地址。

所有乙太網技術都向網路層提供無連接,不可靠服務。

轉發器是一種物理層設備,它能在輸入端接收信號並在輸出端再生該信號。

基於交換機的以太區域網中,不會有碰撞,因此沒有必要使用MAC協議。

交換機對於對於子網中的主機和路由器是透明的,這就是說,某主機,路由器向另一個主機路由器定址一個幀,順利的將該鎮發送進區域網,並不知道該交換機會接收該幀並將它轉發到另一個節點。

交換機的過濾和轉發藉助於交換機表,交換機表中一個表項應包括——一個MAC地址,通向該MAC地址的交換機介面,表項存儲的時間。

交換機轉發分組是通過MAC地址而不是IP地址。

若表中不存在相應MAC地址,則廣播該幀的副本。

交換機是自學習的。對於每個進入交換機的入幀,交換機在表中存儲——該幀的源地址欄位中MAC地址,該幀到達的介面,當前時間。

交換機是即插即用的,但是對於廣播風暴沒有任何保護措施。

虛擬區域網跨越通過一個單一的物理區域網基礎設施定義多個虛擬區域網。

B. CDMA是什麼網路

一、CDMA是電信2G網路的網路模式。


二、移動、聯通、電信三大運營商的網路模式為:
1、中國移動
移動4G:移動TD-LTE;
移動3G:TD-SCDMA;
移動2G:GSM。


2、中國聯通
聯通4G:聯通TD-LTE,聯通FDD-LTE;
聯通3G:WCDMA;
聯通2G:GSM。


3、中國電信
電信4G:電信TD-LTE,電信FDD-LTE;
電信3G:CDMA2000;
電信2G:CDMA。

C. 計算機網路——2.物理層

確定與傳輸媒體的 介面 的一些特性,解決在各種傳輸媒體上傳輸 比特流 的問題
1.機械特性 :介面的形狀尺寸大小。
2.電氣特性 :在介面電纜上的各條線的電壓范圍。
3.功能特性 :在某一條線上出現的某個電平電壓表示的意義。
4.過程特性 :對於不同功能的各種可能事件的出現順序。
傳輸媒體主要可以分為 導引型傳輸媒體 非導引型傳輸媒體
導引型傳輸媒體 :信號沿著固體媒體(銅線或光纖,雙絞線)進行傳輸, 有線傳輸
非導引型傳輸媒體 :信號在自由空間傳輸,常為 無線傳輸

數據通信系統:包括 源系統 (發送方), 傳輸系統 (傳輸網路), 目的系統 (接收方)。
一般來說源系統發出的信號(數字比特流)不適合直接在傳輸系統上直接傳輸,需要轉化(模擬信號)。
調制 :數字比特流-模擬信號
解調 :模擬信號-數字比特流

數據 ——運送消息的實體。
信號 ——數據的電氣化或電磁化的表現。
模擬信號 ——代表消息的參數的取值是 連續 的。
數字信號 ——代表消息的參數的取值是 離散 的。
碼元 ——在使用時間域代表不同離散值的基本波形。

信道 :表示向某一個方向傳送信息的媒體。
單向通信(單工通信) :只有一個方向的通信,不能反方向。
雙向交替通信(半雙工通信) :能兩個方向通信,但是不能同時。
雙向同時通信(全雙工通信) :能同時在兩個方向進行通信。
基帶信號 :來自信源的信號(源系統發送的比特流)。

基帶調制 :對基帶信號的波形進行變換,使之適應信道。調制後的信號仍是基帶信號。基帶調制的過程叫做 編碼
帶通調制 :使用載波進行調制,把基帶信號的頻率調高,並轉換為模擬信號。調制後的信號是 帶通信號

1.歸零制 :兩個相鄰信號中間信號記錄電流要恢復到 零電平 正脈沖表示1,負脈沖表示0 。在歸零制中,相鄰兩個信號之間這段磁層未被磁化,因此在寫入信息之前必須去磁。
2.不歸零制 正電平代表1,負電平代表0 ,不用恢復到零電平。難以分辨開始和結束,連續記錄0或者1時必須要有時鍾同步,容易出現直流分量出錯。
3.曼徹斯特編碼 :在每一位中間都有一個跳變。 低->高表示0,高->低表示1
4.差分曼徹斯特編碼 :在每一位的中心處始終都有跳變。位開始邊界有跳變代表0,沒有跳變代表1。 位中間的跳變代表時鍾,位前跳變代表數據

調幅( AM ):載波的 振幅 隨著基帶數字信號而變化。
調頻( FM ):載波的 頻率 隨著基帶數字信號而變化。
調相( PM ):載波的 初始相位 隨著基帶數字信號而變化。

失真 :發送方的數據和接收方的數據並不完全一樣。
限制碼元在信道上的傳輸速率的因素:信道能夠通過的 頻率范圍 信噪比

碼間串擾 :由於系統特性,導致前後碼元的波形畸變。
理想低通信號的最高碼元傳輸速率為 2W ,單位是波特,W是理想低通信道的 帶寬 ,理想帶通特性信道的最高碼元傳輸速率為W。
信噪比 :信號的平均功率與雜訊的平均功率的比值,單位是 dB 值=10log10(S/N)
信噪比對信道的 極限 信息傳輸速率的影響:速率 C=Wlog2(1+S/N)——香農公式 ,單位為 bit/s
信噪比越大,極限傳輸速率越高。實際速率比極限速率低不少。還可以用編碼的方式來提高速率(讓一個碼元攜帶更多的比特量)。

所謂 復用 就是一種將若干個彼此獨立的信號合並成一個可以在 同一信道 上同時傳輸的 復合信號 的方法。
比如,傳輸的語音信號的頻譜一般在300~3400Hz內,為了使若干個這種信號能在 同一信道(相當於共享信道,能夠降低成本,提高利用率) 上傳輸,可以把它們的頻譜調制到不同的頻段,合並在一起而不致相互影響,並能在接收端彼此分離開來( 分用 )。
信道復用技術就是將一個物理信道按照一定的機制劃分多個互不幹擾互不影響的邏輯信道。信道復用技術可分為以下幾種: 頻分復用,時分復用和統計時分復用,波分復用,碼分復用

1.頻分復用技術FDM(也叫做頻分多路復用技術): 條件是傳送的信號的帶寬是有限的,而 信道的帶寬要遠遠大於信號的帶寬 ,然後採用 不同頻率 進行調制的方法,是各個信號在信道上錯開。頻分復用的各路信號是在 時間 上重疊而在 頻譜 上不重疊的信號。將整個帶寬分為多份,用戶分配一定的帶寬後通信過程 自始至終都佔用 這個頻帶。另外,為保證各個子信道傳輸不受干擾,可以設立 隔離帶
2.時分復用技術TDM:採用同一物理連接的不同時段來傳輸不同的信號。 也就是在信道帶寬上劃分出幾個子信道後,A用戶在某一段時間使用子信道1,用完之後將子信道1釋放讓給用戶B使用,以此類推。將整個信道傳輸時間劃分成若干個時間片(時隙),這些時間片叫做 時分復用幀 。每一個時分用戶在每一個TDM幀中佔用 固定時序 的時隙。

4.波分復用技術WDM: 將兩種或多種不同波長的光載波信號在發送端經過 復用器匯合 在一起,並耦合到光線路的 同一根光纖 中進行傳輸,在接收端經過 分波器 將各種波長的光載波分離進行 恢復 。整個過程類似於頻分復用技術的共享信道。波分復用其實就是光的頻分復用。

1.比特時間,碼片
1比特時間就是發送 1比特 需要的時間,如數據率是10Mb/s,則100比特時間就等於10微秒。
每一個比特時間劃分為m個短的間隔,稱為碼片。每個站被指派一個唯一的m bit 的碼片序列(例如S站的8 bit 碼片序列是00011011)。
如果發送 比特1 ,則發送自己的m bit 碼片序列。如果發送 比特0 ,則發送該碼片序列的二進制反碼。
S站的碼片序列:(-1,-1,-1,+1,+1,-1,+1,+1) -1代表0,+1代表1
用戶發送的信號先受 基帶數字信號 的調試,又受 地址碼 的調試。就比如數據發送後受到基帶數字信號的調試之後變為10,然後又受到地址碼的調試後1就變為了00011011(上面的S站碼片序列),0就變成了11100100。
由於每個比特要轉換成m個比特的碼片序列,因此原本S站的數據率b bit/s要提高到mb bit/s,同時S站所佔用的頻帶寬度也提高到原本數值的m倍。這種方式是擴頻通信中的一種。
擴頻通信通常有兩大類:直接序列擴頻DSSS(上述方式);跳頻擴頻FHSS。
2.碼分多址(CDMA)
CDMA的重要特點 :每個站分配的碼片序列不僅必須 各不相同 ,並且還必須 相互正交 。在實用系統中使用的是 偽隨機碼序列
碼片的互相 正交 的關系:令向量S表示站S的碼片向量,令T表示其他任何站的碼片向量。兩個不同站的碼片序列正交,就是向量S和T的 規格化內積 等於0。

即S T=(S1 T1+S2 T2+......Sm Tm)/m(其實就相當於 兩個向量垂直 ,/m對結果其實也沒多大關系)
推論 1. 一個碼片向量和另一碼片反碼的向量的規格化內積值為0(如果ST=0,那麼ST'也=0)
2. 任何一個碼片向量和該碼片向量自己的規格化內積都是1,即S S=1
3. 一個碼片向量和該碼片向量的規格化內積值是-1,即S
S'=-1
CDMA的工作原理:
用一個列子來說明,假設S站的碼片序列為(-1,-1,-1,+1,+1,-1,+1,+1),S站的擴頻信號為Sx,即若數據比特=1那麼S站發送的是碼片序列本身Sx=S,若數據比特=0那麼S站發送的是碼片序列的反碼Sx=S』。T站的碼片序列為(-1,-1,+1,-1,+1,+1,+1,-1),T站的擴頻信號為Tx。因為所有的站都使用相同的頻率,因此每一個站都能夠收到所有的站發送的擴頻信號。所有的站收到的都是疊加的信號 Sx+Tx
當接收站打算收S站發送的信號時,就用S站的碼片序列與收到的信號求規格化內積,即S (Sx+Tx)=S Sx+S Tx。前者等於+1或0,後者一定等於0,具體看下面(參考上面的 CDMA的工作原理 ):
當數據比特=1時,Sx=S,那麼S
Sx=S S=1;同理 ,當數據比特=0時,Sx=S』,那麼S Sx=S S』=0
當數據比特=1時,Tx=S,那麼S
Tx=S T=0(參考上面 碼片序列的正交關系 );同理 ,當數據比特=0時,Sx=S』,那麼S Tx=S*T』=0

D. 計算機網路名詞解釋知識點簡答題整理

基帶傳輸:比特流直接向電纜發送,無需調制到不同頻段;

基帶信號:信源發出的沒有經過調制的原始電信號;

URL :統一資源定位符,標識萬維網上的各種文檔,全網范圍唯一;

傳輸時延:將分組的所有比特推向鏈路所需要的時間;

協議:協議是通信設備通信前約定好的必須遵守的規則與約定,包括語法、語義、定時等。

網路協議:對等層中對等實體間制定的規則和約定的集合;

MODEM :數據機;

起始(原始)伺服器:對象最初存放並始終保持其拷貝的伺服器;

計算機網路:是用通信設備和線路將分散在不同地點的有獨立功能的多個計算機系統互相連接起來,並通過網路協議進行數據通信,實現資源共享的計算機集合;

解調:將模擬信號轉換成數字信號;

多路復用:在一條傳輸鏈路上同時建立多條連接,分別傳輸數據;

默認路由器:與主機直接相連的一台路由器;

LAN :區域網,是一個地理范圍小的計算機網路;

DNS :域名系統,完成主機名與 IP 地址的轉換;

ATM :非同步傳輸模式,是建立在電路交換和分組交換基礎上的一種面向連接的快速分組交換技術;

Torrent :洪流,參與一個特定文件分發的所有對等方的集合;

Cookie :為了辨別用戶、用於 session 跟蹤等而儲存在用戶本地終端的數據;

SAP :服務訪問點;

n PDU : PDU 為協議數據單元,指對等層之間的數據傳輸單位;第 n 層的協議數據單元;

PPP :點對點傳輸協議;

Web caching :網頁緩存技術;

Web 緩存:代替起始伺服器來滿足 HTTP 請求的網路實體。

Proxy server :代理伺服器;

Go-back-n :回退 n 流水線協議;允許發送方連續發送分組,無需等待確認,若出錯,從出錯的分組開始重發;接收方接收數據分組,若正確,發 ACK ,若出錯,丟棄出錯分組及其後面的分組,不發任何應答;

Packet switching :分組交換技術;

CDMA :碼分多路復用技術;各站點使用不同的編碼,然後可以混合發送,接收方可正確提取所需信息;

TDM :時分多路復用,將鏈路的傳輸時間劃分為若干時隙,每個連接輪流使用不同時隙進行傳輸;

FDM :頻分多路復用,將鏈路傳輸頻段分成多個小的頻段,分別用於不同連接信息的傳送;

OSI :開放系統互連模型,是計算機廣域網體系結構的國際標准,把網路分為 7 層;

CRC :循環冗餘檢測法,事先雙方約定好生成多項式,發送節點在發送數據後附上冗餘碼,使得整個數據可以整除生成多項式,接收節點收到後,若能整除,則認為數據正確,否則,認為數據錯誤;

RIP :路由信息協議;

Socket (套接字):同一台主機內應用層和運輸層的介面;

轉發表:交換設備內,從入埠到出埠建立起來的對應表,主要用來轉發數據幀或 IP 分組;

路由表:路由設備內,從源地址到目的地址建立起來的最佳路徑表,主要用來轉發 IP 分組;

存儲轉發:分組先接收存儲後,再轉發出去;

虛電路網路:能支持實現虛電路通信的網路;

數據報網路:能支持實現數據報通信的網路;

虛電路:源和目的主機之間建立的一條邏輯連接,創建這條邏輯連接時,將指派一個虛電路標識符 VC.ID ,相關設備為它運行中的連接維護狀態信息;

毒性逆轉技術: DV 演算法中,解決計數到無窮的技術,即告知從相鄰路由器獲得最短路徑信息的相鄰路由器到目的網路的距離為無窮大;

加權公平排隊 WFQ :排隊策略為根據權值大小不同,將超出隊列的數據包丟棄;

服務原語:服務的實現形式,在相鄰層通過服務原語建立交互關系,完服務與被服務的過程;

透明傳輸:在無需用戶干涉的情況下,可以傳輸任何數據的技術;

自治系統 AS :由一組通常在相同管理者控制下的路由器組成,在相同的 AS 中,路由器可全部選用同樣的選路演算法,且擁有相互之間的信息;

分組丟失:分組在傳輸過程中因為種種原因未能到達接收方的現象;

隧道技術:在鏈路層或網路層通過對等協議建立起來的邏輯通信信道;

移動接入:也稱無線接入,是指那些常常是移動的端系統與網路的連接;

面向連接服務:客戶機程序和伺服器程序發送實際數據的分組前,要彼此發送控制分組建立連接;

無連接服務:客戶機程序和伺服器程序發送實際數據的分組前,無需彼此發送控制分組建立連接;

MAC 地址:網卡或網路設備埠的物理地址;

擁塞控制:當網路發生擁塞時,用響應的演算法使網路恢復到正常工作的狀態;

流量控制:控制發送方發送數據的速率,使收發雙方協調一致;

Ad Hoc 網路:自主網路,無基站;

往返時延:發送方發送數據分組到收到接收方應答所需要的時間;

電路交換:通信節點之間採用面向連接方式,使用專用電路進行傳輸;

ADSL :非同步數字用戶專線,採用不對稱的上行與下行傳輸速率,常用於用戶寬頻接入。

多播:組播,一對多通信;

路由器的組成包括:輸入埠、輸出埠、交換結構、選路處理器;

網路應用程序體系結構:客戶機 / 伺服器結構、對等共享、混合;

集線器是物理層設備,交換機是數據鏈路層設備,網卡是數據鏈路層設備,路由器是網路層設備;

雙絞線連接設備的兩種方法:直連線和交叉線,同種設備相連和計算機與路由器相連都使用交叉線;不同設備相連用直連線;

MAC 地址 6 位元組, IPv4 地址 4 位元組, IPv6 地址 16 位元組;

有多種方法對載波波形進行調制,調頻,調幅,調相;

IEEE802.3 乙太網採用的多路訪問協議是 CSMA/CD ;

自治系統 AS 內部的選路協議是 RIP 、 OSPF ;自治系統間的選路協議是 BGP ;

多路訪問協議:分三大類:信道劃分協議、隨機訪問協議、輪流協議;

信道劃分協議包括:頻分 FDM 、時分 TDM 、碼分 CDMA ;

隨機訪問協議包括: ALOHA 、 CSMA 、 CSMA/CD(802.3) 、 CSMA/CA(802.11) ;

輪流協議包括:輪詢協議、令牌傳遞協議

ISO 和 OSI 分別是什麼單詞的縮寫,中文意思是什麼?用自己的理解寫出 OSI 分成哪七層?每層要解決的問題和主要功能是什麼?

答:ISO:international standard organization 國際標准化組織;OSI:open system interconnection reference model 開放系統互連模型;

OSI分為 應用層、表示層、會話層、傳輸層、網路層、數據鏈路層、物理層;

層名稱解決的問題主要功能

應用層實現特定應用選擇特定協議;針對特定應用規定協議、時序、表示等,進行封裝。在端系統中用軟體來實現,如HTTP;

表示層壓縮、加密等表示問題;規定數據的格式化表示,數據格式的轉換等;

會話層會話關系建立,會話時序控制等問題;規定通信的時序;數據交換的定界、同步、建立檢查點等;

傳輸層源埠到目的埠的傳輸問題;所有傳輸遺留問題:復用、流量、可靠;

網路層路由、擁塞控制等網路問題;IP定址,擁塞控制;

數據鏈路層相鄰節點無差錯傳輸問題;實現檢錯與糾錯,多路訪問,定址;

物理層物理上可達;定義機械特性,電氣特性,功能特性等;

網際網路協議棧分層模型及每層的功能。

分層的優點:使復雜系統簡化,易於維護和更新;

分層的缺點:有些功能可能在不同層重復出現;

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假設一個用戶 ( 郵箱為: [email protected]) 使用 outlook 軟體發送郵件到另一個用戶 ( 郵箱為: [email protected]) ,且接收用戶使用 IMAP 協議收取郵件,請給出此郵件的三個傳輸階段,並給出每個階段可能使用的應用層協議。

用戶 [email protected] 使用outlook軟體發送郵件到 163 郵件伺服器

163郵件伺服器將郵件發送給用戶 [email protected] 的yahoo郵件伺服器

用戶 [email protected] 使用IMAP協議從yahoo郵件伺服器上拉取郵件

第1、2階段可以使用SMTP協議或者擴展的SMTP協議:MIME協議,第3階段可以使用IMAP、POP3、HTTP協議

三次握手的目的是什麼?為什麼要三次(二次為什麼不行)?

為了實現可靠數據傳輸,TCP協議的通信雙方,都必須維護一個序列號,以標識發送出去的數據包中,哪些是已經被對方收到的。三次握手的過程即是通信雙方相互告知序列號起始值,並確認對方已經收到了序列號起始值的必經步驟。

如果只是兩次握手,至多隻有連接發起方的起始序列號能被確認,另一方選擇的序列號則得不到確認。

選擇性重傳 (SR) 協議中發送方窗口和接收方窗口何時移動?分別如何移動?

發送方:當收到ACK確認分組後,若該分組的序號等於發送基序號時窗口發生移動;向前移動到未確認的最小序號的分組處;

接收方:當收到分組的序號等於接收基序號時窗口移動;窗口按交付的分組數量向前移動;

簡述可靠傳輸協議 rdt1.0, rdt2.0, rdt2.1, rdt2.2 和 rdt3.0 在功能上的區別。

rdt1.0:經可靠信道上的可靠數據傳輸,數據傳送不出錯不丟失,不需要反饋。

rdt2.0(停等協議):比特差錯信道上的可靠數據傳輸,認為信道傳輸的數據可能有比特差錯,但不會丟包。接收方能進行差錯檢驗,若數據出錯,發送方接收到NAK之後進行重傳。

rdt2.1:在rdt2.0的基礎上增加了處理重復分組的功能,收到重復分組後,再次發送ACK;

rdt2.2:實現無NAK的可靠數據傳輸,接收方回發帶確認號的ACK0/1,

收到出錯分組時,不發NAK,發送接收到的上一個分組的ACK;

rdt3.0:實現了超時重發功能,由發送方檢測丟包和恢復;

電路交換和虛電路交換的區別?哪些網路使用電路交換、報文交換、虛電路交換和數據報交換?請各舉一個例子。

電路交換時整個物理線路由通訊雙方獨占;

虛電路交換是在電路交換的基礎上增加了分組機制,在一條物理線路上虛擬出多條通訊線路。

電路交換:電話通信網

報文交換:公用電報網

虛電路交換:ATM

數據報交換:Internet

電路交換:面向連接,線路由通信雙方獨占;

虛電路交換:面向連接,分組交換,各分組走統一路徑,非獨占鏈路;

數據報交換:無連接,分組交換,各分組走不同路徑;

交換機逆向擴散式路徑學習法的基本原理:

交換表初始為空;

當收到一個幀的目的地址不在交換表中時,將該幀發送到所有其他介面(除接收介面),並在表中記錄下發送節點的信息,包括源MAC地址、發送到的介面,當前時間;

如果每個節點都發送了一幀,每個節點的地址都會記錄在表中;

收到一個目的地址在表中的幀,將該幀發送到對應的介面;

表自動更新:一段時間後,沒有收到以表中某個地址為源地址的幀,從表中刪除該地址;

非持久 HTTP 連接和持久 HTTP 連接的不同:

非持久HTTP連接:每個TCP連接只傳輸一個web對象,只傳送一個請求/響應對,HTTP1.0使用;

持久HTTP連接:每個TCP連接可以傳送多個web對象,傳送多個請求/響應對,HTTP1.1使用;

Web 緩存的作用是什麼?簡述其工作過程:

作用:代理原始伺服器滿足HTTP請求的網路實體;

工作過程:

瀏覽器:與web緩存建立一個TCP連接,向緩存發送一個該對象的HTTP請求;

Web緩存:檢查本地是否有該對象的拷貝;

若有,就用HTTP響應報文向瀏覽器轉發該對象;

若沒有,緩存與原始伺服器建立TCP連接,向原始伺服器發送一個該對象的HTTP請求,原始伺服器收到請求後,用HTTP響應報文向web緩存發送該對象,web緩存收到響應,在本地存儲一份,並通過HTTP響應報文向瀏覽器發送該對象;

簡要說明無線網路為什麼要用 CSMA/CA 而不用 CSMA/CD ?

無線網路用無線信號實施傳輸,現在的技術還無法檢測沖突,因此無法使用帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問協議CSMA/CD,而使用沖突避免的載波偵聽多路訪問協議CSMA/CA;

簡述各種交換結構優缺點,並解釋線頭 HOL 阻塞現象。

內存交換結構:以內存為交換中心;

       優點:實現簡單,成本低;

       缺點:不能並行,速度慢;

匯流排交換結構:以共享匯流排為交換中心;

       優點:實現相對簡單,成本低;

       缺點:不能並行,速度慢,不過比memory快;

縱橫制:以交叉陣列為交換中心;

       優點:能並行,速度快,比memory和匯流排都快;

       缺點:實現復雜,成本高;

線頭HOL阻塞:輸入隊列中後面的分組被位於線頭的一個分組阻塞(即使輸出埠是空閑的),等待交換結構發送;

CSMA/CD 協議的中文全稱,簡述其工作原理。

帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問協議;

在共享信道網路中,發送節點發送數據之前,先偵聽鏈路是否空閑,若空閑,立即發送,否則隨機推遲一段時間再偵聽,在傳輸過程中,邊傳輸邊偵聽,若發生沖突,以最快速度結束發送,並隨機推遲一段時間再偵聽;

奇偶校驗、二維奇偶校驗、 CRC 校驗三者比較:

奇偶校驗能檢測出奇數個差錯;

二維奇偶校驗能夠檢測出兩個比特的錯誤,能夠糾正一個比特的差錯;

CRC校驗能檢測小於等於r位的差錯和任何奇數個差錯;

GBN 方法和 SR 方法的差異:

GBN:一個定時器,超時,重發所有已發送未確認接收的分組,發送窗口不超過2的k次方-1,接收窗口大小為1,採用累計確認,接收方返回最後一個正確接受的分組的ACK;

SR:多個定時器,超時,只重發超時定時器對應的分組,發送窗口和接收窗口大小都不超過2的k-1次方,非累計確認,接收方收到當前窗口或前一窗口內正確分組時返回對應的ACK;

E. [計算機網路]Ch.6 傳輸層

為什麼需要兩個不同的獨立控制層

傳輸層的主要功能
傳輸層是整個協議棧(TCP/IP)的核心,傳輸層的任務是提供 可靠的、高效的 數據傳輸

傳輸層使整個報文到達了該計算機上正確的進程
傳輸層的最終目標是向它的用戶(應用層)提供高效、可靠和性價比高的服務【例如從一台主機到另一台主機的報文到底送給這台機器的email去解析,還是送給播放器播放,還是瀏覽器解析】

埠(port)定義
16 位,共有 216個埠
埠范圍:0~65535
<1023 : 用於公共應用(保留,全局分配,用於標准伺服器),IANA分配;
1024~49151 :用戶埠,注冊埠;
> 49152 : 動態埠,私人埠。

TCP (Transmission Control Protocol) 是專門為了 在不可靠的互聯網路 上提供 可靠的端到端位元組流 而設計的
TCP必須 動態地適應 不同的拓撲、帶寬、延遲、分組大小和其它的參數,並且當有錯誤的時候,能夠足夠 健壯

TCP服務模型:

TCP頭部范圍(5x4B 15x4B(最大數值))--(20B 60B)

釋放連接

兩軍隊問題

難題在於最後發送的一方永遠無法知道自己的信 對方有無收到

為了避免兩軍隊(two-army)問題,使用定時器

半開放連接(half- open)

TCP是全雙工的,連接必須是雙向的。半開半閉的連接必須殺掉

TCP 傳輸策略
發送方(Nagle』s algorithm)

接收方(Clark』s solution)

分組守恆 :當有一個老的分組離開之後才允許新的分組注入網路
TCP希望通過 動態維護窗口大小 來實現這個目標

擁塞檢測Congestiondetection 擁塞標記
所有的互聯網TCP演算法都假定 超時 由擁塞引起的 ,並且通過監視超時的情況來判斷是否出現問題

擁塞控制Congestionprevention

慢啟動演算法(Slow Start) (嘗試的過程):

如:如果試圖發送 4096 位元組沒有問題,但是發送8192位元組的時候,超時沒有收到應答,則擁塞窗口設為4096個位元組

最重要的定時器是 重傳定時器

持續定時器(persistence timer) ,用來 避免如下的死鎖 ( deadlock )發生

保活定時器(keep-alive timer)

TCP

F. [計算機網路之二] 物理層

  物理層考慮的是怎樣才能在連接各種計算機的傳輸媒體上傳輸數據比特流,而不是指具體的傳輸媒體。物理層的作用是盡可能地屏蔽掉不同傳輸媒體和通信手段的差異,使物理層上面的數據鏈路層感覺不到這些差異,這樣就可使數據鏈路層只需要考慮如何完成本層的協議和服務,而不必考慮網路具體的傳輸媒體和通信手段是什麼。

  物理層的協議也稱為物理層 規程

(1)機械特性

  指明介面所用接線器的形狀和尺寸、引腳數目和排列、固定和鎖定裝置等。

(2)電氣特性

  指明在介面電纜的各條線上出現的電壓的范圍。

(3)功能特性

  指明在某條線上出現的某一電平的意義。

(4)過程特性

  指明對於不同功能的各種可能事件的出現順序。

   數據在計算機內部多採用並行傳輸方式,但在通信線路上的傳輸方式一般都是串列傳輸 ,即逐個比特按照事件順序傳輸。因此物理層還要完成傳輸方式的轉換。



  一個數據通信系統可劃分為三大部分,即 源系統(或發送端、發送方)、傳輸系統(或傳輸網路)和目的系統(或接收端、接收方)


消息 :通信的目的是傳遞消息,如語音、文字、圖像視頻。

數據 :運送消息的實體,使用特定方式表示的信息,通常是有意義的符號序列。

信號 :數據的電氣或電磁的表現。

碼元 :代表不同離散數值的基本波形。


  信道不等同於電路,信道一般都是用來表示向某一個方向傳送信息的媒體,一條通信電路往往包含一條發送信道和一條接收信道。

  又稱為 單工通信 ,即只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互。無線電廣播或有線電廣播以及電視廣播就屬於這種類型。

  又稱為 半雙工通信 ,即通信的雙方都可以發送信息,但不能雙方同時發送(當然也不能同時接收)。這種通信方式是一方發送另一方接收,過一段時間後可以再反過來。

PS. 一般對講機屬於半雙工!!!

  又稱為 全雙工通信 ,即通信的雙方可以同時發送和接收信息。


數字信號一般用方形脈沖來表示:





  對於模擬信道,信道帶寬 W = f2 - f1,f1 是信道能通過的最低頻率,f2 是信道能通過的最高頻率,兩者都是由信道的物理特性決定的。

  數字信道時一種離散信道,它只能傳送取離散值的數字信號,信道的帶寬決定了信道中能不失真地傳輸脈沖序列的最高速率。

一個數字脈沖稱為一個碼元,用碼元速率表示單位時間內信號波形的變換次數,即單位時間內通過信道傳輸的碼元個數。若信號碼元的寬度為 T 秒,則碼元速率 B = 1/T,單位為波特(Baud),所以碼元速率也叫波特率。

有限帶寬無雜訊信道的極限碼元速率為:

     B = 2W(Baud) // W 為信道帶寬

一個碼元所帶的位數是由碼元所取的離散值種類所決定的,存在如下關系:

     n = log 2 N // n 為碼元所帶位數,N 為碼元種類數

根據上述兩個公式,可以計算出理想無雜訊狀況下,信道的最大數據傳輸速率為:

     R = B log 2 N = 2W log 2 N


有限帶寬有雜訊信道的極限數據速率:

     C = W log 2 (1+S/N)

【解析】W 為信道帶寬,S 為信號的平均功率,N 為雜訊的平均功率,S/N 叫作信噪比,在實際使用中 S 與 N 的比值太大,故常取其分貝數(dB),分貝與信噪比的關系為:

     dB = 10 log10(S/N)


(1)導引型

(2)非導引型



   頻分復用 FDM(Frequency Division Multiplexing) 的所有用戶在同樣的時間佔用不同的帶寬(頻率帶寬)資源,用戶在分配到一定的頻帶後,在通信過程中自始至終都佔用這個頻帶。

  時分復用 TDM(Time Division Multiplexing) 是將時間劃分為一段段等長的時分復用幀。每一個時分復用的用戶在每一個 TDM 幀中佔用固定序號的時隙。

   統計時分復用 STDM(Statistic TDM)

   波分復用 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 就是光的頻分復用。

   碼分復用 CDM(Code Division Multiplexing) :在相同的時間使用相同的頻帶進行通信。

  在 CDMA(碼分多址:Code Division Multiplexing Access) 中,每一個比特時間被劃分為 m 個短的間隔,稱為 碼片(chip) 。使用 CDMA 的每個站被指派一個唯一的 m bit 碼片序列(chip sequence) ,發送比特 1 使用 m bit 碼片序列,發送比特 0 使用碼片序列的反碼。

  CDMA 系統的一個重要特點就是這種體制給每一個站分配的碼片序列不僅必須各不相同,並且還必須互相正交。



  非對稱數字用戶線 ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)技術是 用數字技術對現有的模擬電話用戶線進行改造 ,使它能夠承載寬頻數字業務。

  光纖同軸混合網(HFC 網,Hybrid Fiber Coax)是在目前覆蓋面很廣的有線電視網的基礎上開發的一種居民寬頻接入網。
















G. 【山外筆記-計算機網路·第7版】第02章:物理層

[學習筆記]第02章_物理層-列印版.pdf

本章最重要的內容是:

(1)物理層的任務。

(2)幾種常用的信道復用技術。

(3)幾種常用的寬頻接入技術,主要是ADSL和FTTx。

1、物理層簡介

(1)物理層在連接各種計算機的傳輸媒體上傳輸數據比特流,而不是指具體的傳輸媒體。

(2)物理層的作用是盡可能地屏蔽掉傳輸媒體和通信手段的差異。

(3)用於物理層的協議常稱為物理層規程(procere),其實物理層規程就是物理層協議。

2、物理層的主要任務 :確定與傳輸媒體的介面有關的一些特性。

(1)機械特性:指明介面所用接線器的形狀和尺寸、引腳數目和排列、固定和鎖定裝置等。

(2)電氣特性:指明在介面電纜的各條線上出現的電壓的范圍。

(3)功能特性:指明某條線上出現的某一電平的電壓的意義。

(4)過程特性:指明對於不同功能的各種可能事件的出現順序。

3、物理層要完成傳輸方式的轉換。

(1)數據在計算機內部多採用並行傳輸方式。

(2)數據在通信線路(傳輸媒體)上的傳輸方式一般都是串列傳輸,即逐個比特按照時間順序傳輸。

(3)物理連接的方式:點對點、多點連接或廣播連接。

(4)傳輸媒體的種類:架空明線、雙絞線、對稱電纜、同軸電纜、光纜,以及各種波段的無線信道等。

1、數據通信系統的組成

一個數據通信系統可劃分為源系統(或發送端、發送方)、傳輸系統(或傳輸網路)和目的系統(或接收端、接收方)三大部分。

(1)源系統:一般包括以下兩個部分:

(2)目的系統:一般也包括以下兩個部分:

(3)傳輸系統:可以是簡單的傳輸線,也可以是連接在源系統和目的系統之間的復雜網路系統。

2、通信常用術語

(1)通信的目的是傳送消息(message),數據(data)是運送消息的實體。

(2)數據是使用特定方式表示的信息,通常是有意義的符號序列。

(3)信息的表示可用計算機或其他機器(或人)處理或產生。

(4)信號(signal)則是數據的電氣或電磁的表現。

3、信號的分類 :根據信號中代表消息的參數的取值方式不同

(1)模擬信號/連續信號:代表消息的參數的取值是連續的。

(2)數字信號/離散信號:代表消息的參數的取值是離散的。

1、信道

(1)信道一般都是用來表示向某一個方向傳送信息的媒體。

(2)一條通信電路往往包含一條發送信道和一條接收信道。

(3)單向通信只需要一條信道,而雙向交替通信或雙向同時通信則都需要兩條信道(每個方向各一條)。

2、通信的基本方式

(1)單向通信又稱為單工通信,只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互。如無線電廣播、有線電廣播、電視廣播。

(2)雙向交替通信又稱為半雙工通信,即通信的雙方都可以發送信息,但不能雙方同時發送/接收。

(3)雙向同時通信又稱為全雙工通信,即通信的雙方可以同時發送和接收信息。

3、調制 (molation)

(1)基帶信號:來自信源的信號,即基本頻帶信號。許多信道不能傳輸基帶信號,必須對其進行調制。

(2)調制的分類

4、基帶調制常用的編碼方式 (如圖2-2)

(1)不歸零制:正電平代表1,負電平代表0。

(2)歸零制:正脈沖代表1,負脈沖代表0。

(3)曼徹斯特:編碼位周期中心的向上跳變代表0,位周期中心的向下跳變代表1。也可反過來定義。

(4)差分曼徹斯特:編碼在每一位的中心處始終都有跳變。位開始邊界有跳變代表0,而位開始邊界沒有跳變代表1。

5、帶通調制的基本方法

(1)調幅(AM)即載波的振幅隨基帶數字信號而變化。例如,0或1分別對應於無載波或有載波輸出。

(2)調頻(FM)即載波的頻率隨基帶數字信號而變化。例如,0或1分別對應於頻率f1或f2。

(3)調相(PM)即載波的初始相位隨基帶數字信號而變化。例如,0或1分別對應於相位0度或180度。

(4)多元制的振幅相位混合調制方法:正交振幅調制QAM(Quadrature Amplitude Molation)。

1、信號失真

(1)信號在信道上傳輸時會不可避免地產生失真,但在接收端只要從失真的波形中能夠識別並恢復出原來的碼元信號,那麼這種失真對通信質量就沒有影響。

(2)碼元傳輸的速率越高,或信號傳輸的距離越遠,或雜訊干擾越大,或傳輸媒體質量越差,在接收端的波形的失真就越嚴重。

2、限制碼元在信道上的傳輸速率的因素

(1)信道能夠通過的頻率范圍

(2)信噪比

3、香農公式 (Shannon)

(1)香農公式(Shannon):C = W*log2(1+S/N) (bit/s)

(2)香農公式表明:信道的帶寬或信道中的信噪比越大,信息的極限傳輸速率就越高。

(3)香農公式指出了信息傳輸速率的上限。

(4)香農公式的意義:只要信息傳輸速率低於信道的極限信息傳輸速率,就一定存在某種辦法來實現無差錯的傳輸。

(5)在實際信道上能夠達到的信息傳輸速率要比香農的極限傳輸速率低不少,是因為香農公式的推導過程中並未考慮如各種脈沖干擾和在傳輸中產生的失真等信號損傷。

1、傳輸媒體

傳輸媒體也稱為傳輸介質或傳輸媒介,是數據傳輸系統中在發送器和接收器之間的物理通路。

2、傳輸媒體的分類

(1)導引型傳輸媒體:電磁波被導引沿著固體媒體(雙絞線、同軸電纜或光纖)傳播。

(2)非導引型傳輸媒體:是指自由空間,電磁波的傳輸常稱為無線傳輸。

1、雙絞線

(1)雙絞線也稱為雙扭線, 即把兩根互相絕緣的銅導線並排放在一起,然後用規則的方法絞合(twist)起來。絞合可減少對相鄰導線的電磁干擾。

(2)電纜:通常由一定數量的雙絞線捆成,在其外麵包上護套。

(3)屏蔽雙絞線STP(Shielded Twisted Pair):在雙絞線的外面再加上一層用金屬絲編織成的屏蔽層,提高了雙絞線抗電磁干擾的能力。價格比無屏蔽雙絞線UTP(Unshielded Twisted Pair)要貴一些。

(4)模擬傳輸和數字傳輸都可以使用雙絞線,其通信距離一般為幾到十幾公里。

(5)雙絞線布線標准

(6)雙絞線的使用

2、同軸電纜

(1)同軸電纜由內導體銅質芯線(單股實心線或多股絞合線)、絕緣層、網狀編織的外導體屏蔽層(也可以是單股的)以及保護塑料外層所組成。

(2)由於外導體屏蔽層的作用,同軸電纜具有很好的抗干擾特性,被廣泛用於傳輸較高速率的數據。

(3)同軸電纜主要用在有線電視網的居民小區中。

(4)同軸電纜的帶寬取決於電纜的質量。目前高質量的同軸電纜的帶寬已接近1GHz。

3、光纜

(1)光纖通信就是利用光導纖維(簡稱光纖)傳遞光脈沖來進行通信。有光脈沖為1,沒有光脈沖為0。

(2)光纖是光纖通信的傳輸媒體。

(3)多模光纖:可以存在多條不同角度入射的光線在一條光纖中傳輸。光脈沖在多模光纖中傳輸時會逐漸展寬,造成失真,多模光纖只適合於近距離傳輸。

(4)單模光纖:若光纖的直徑減小到只有一個光的波長,則光纖就像一根波導那樣,可使光線一直向前傳播,而不會產生多次反射。單模光纖的纖芯很細,其直徑只有幾個微米,製造起來成本較高。

(5)光纖通信中常用的三個波段中心:850nm,1300nm和1550nm。

(6)光纜:一根光纜少則只有一根光纖,多則可包括數十至數百根光纖,再加上加強芯和填充物,必要時還可放入遠供電源線,最後加上包帶層和外護套。

(7)光纖的優點

1、無線傳輸

(1)無線傳輸是利用無線信道進行信息的傳輸,可使用的頻段很廣。

(2)LF,MF和HF分別是低頻(30kHz-300kHz)、中頻(300kHz-3MH z)和高頻(3MHz-30MHz)。

(3)V,U,S和E分別是甚高頻(30MHz-300MHz)、特高頻(300MHz-3GHz)、超高頻(3GHz-30GHz)和極高頻(30GHz-300GHz),最高的一個頻段中的T是Tremendously。

2、短波通信: 即高頻通信,主要是靠電離層的反射傳播到地面上很遠的地方,通信質量較差。

3、無線電微波通信

(1)微波的頻率范圍為300M Hz-300GHz(波長1m-1mm),但主要使用2~40GHz的頻率范圍。

(2)微波在空間中直線傳播,會穿透電離層而進入宇宙空間,傳播距離受到限制,一般只有50km左右。

(3)傳統的微波通信主要有兩種方式,即地面微波接力通信和衛星通信。

(4)微波接力通信:在一條微波通信信道的兩個終端之間建立若干個中繼站,中繼站把前一站送來的信號經過放大後再發送到下一站,故稱為「接力」,可傳輸電話、電報、圖像、數據等信息。

(5)衛星通信:利用高空的人造同步地球衛星作為中繼器的一種微波接力通信。

(6)無線區域網使用ISM無線電頻段中的2.4GHz和5.8GHz頻段。

(7)紅外通信、激光通信也使用非導引型媒體,可用於近距離的筆記本電腦相互傳送數據。

1、復用(multiplexing)技術原理

(1)在發送端使用一個復用器,就可以使用一個共享信道進行通信。

(2)在接收端再使用分用器,把合起來傳輸的信息分別送到相應的終點。

(3)復用器和分用器總是成對使用,在復用器和分用器之間是用戶共享的高速信道。

(4)分用器(demultiplexer)的作用:把高速信道傳送過來的數據進行分用,分別送交到相應的用戶。

2、最基本的復用

(1)頻分復用FDM(Frequency Division Multiplexing)

(2)時分復用TDM(Time Division Multiplexing):

3、統計時分復用STDM (Statistic TDM)

(1)統計時分復用STDM是一種改進的時分復用,能明顯地提高信道的利用率。

(2)集中器(concentrator):將多個用戶的數據集中起來通過高速線路發送到一個遠地計算機。

(3)統計時分復用使用STDM幀來傳送數據,每一個STDM幀中的時隙數小於連接在集中器上的用戶數。

(4)STDM幀不是固定分配時隙,而是按需動態地分配時隙,提高了線路的利用率。

(5)統計復用又稱為非同步時分復用,而普通的時分復用稱為同步時分復用。

(6)STDM幀中每個時隙必須有用戶的地址信息,這是統計時分復用必須要有的和不可避免的一些開銷。

(7)TDM幀和STDM幀都是在物理層傳送的比特流中所劃分的幀。和數據鏈路層的幀是完全不同的概念。

(8)使用統計時分復用的集中器也叫做智能復用器,能提供對整個報文的存儲轉發能力,通過排隊方式使各用戶更合理地共享信道。此外,許多集中器還可能具有路由選擇、數據壓縮、前向糾錯等功能。

1、波分復用WDM (Wavelength Division Multiplexing)

波分復用WDM是光的頻分復用,在一根光纖上用波長來復用兩路光載波信號。

2、密集波分復用DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing)

密集波分復用DWDM是在一根光纖上復用幾十路或更多路數的光載波信號。

1、碼分復用CDM (Code Division Multiplexing)

(1)每一個用戶可以在同樣的時間使用同樣的頻帶進行通信。

(2)各用戶使用經過特殊挑選的不同碼型,因此各用戶之間不會造成干擾。

(3)碼分復用最初用於軍事通信,現已廣泛用於民用的移動通信中,特別是在無線區域網中。

2、碼分多址CDMA (Code Division Multiple Access)。

(1)在CDMA中,每一個比特時間再劃分為m個短的間隔,稱為碼片(chip)。通常m的值是64或128。

(2)使用CDMA的每一個站被指派一個唯一的m bit碼片序列(chip sequence)。

(3)一個站如果發送比特1,則發送m bit碼片序列。如果發送比特0,則發送該碼片序列的二進制反碼。

(4)發送信息的每一個比特要轉換成m個比特的碼片,這種通信方式是擴頻通信中的直接序列擴頻DSSS。

(5)CDMA系統給每一個站分配的碼片序列必須各不相同,並且還互相正交(orthogonal)。

(6)CDMA的工作原理:現假定有一個X站要接收S站發送的數據。

(7)擴頻通信(spread spectrum)分為直接序列擴頻DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)和跳頻擴頻FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum)兩大類。

早起電話機用戶使用雙絞線電纜。長途干線採用的是頻分復用FDM的模擬傳輸方式,現在大都採用時分復用PCM的數字傳輸方式。現代電信網,在數字化的同時,光纖開始成為長途干線最主要的傳輸媒體。

1、早期的數字傳輸系統最主要的缺點:

(1)速率標准不統一。互不兼容的國際標准使國際范圍的基於光纖的高速數據傳輸就很難實現。

(2)不是同步傳輸。為了節約經費,各國的數字網主要採用准同步方式。

2、數字傳輸標准

(1)同步光纖網SONET(Synchronous Optical Network)

(2)同步數字系列SDH(Synchronous Digital Hierarchy)

(3)SDH/SONET定義了標准光信號,規定了波長為1310nm和1550nm的激光源。在物理層定義了幀結構。

(4)SDH/SONET標準的制定,使北美、日本和歐洲三種不同的數字傳輸體制在STM-1等級上獲得了統一,第一次真正實現了數字傳輸體制上的世界性標准。

互聯網的發展初期,用戶利用電話的用戶線通過數據機連接到ISP,速率最高只能達到56kbit/s。

從寬頻接入的媒體來看,寬頻接入技術可以分為有線寬頻接入和無線寬頻接入兩大類。

1、非對稱數字用戶線ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)

(1)ADSL技術是用數字技術對現有的模擬電話用戶線進行改造,使它能夠承載寬頻數字業務。

(2)ADSL技術把0-4kHz低端頻譜留給傳統電話使用,把原來沒有被利用的高端頻譜留給用戶上網使用。

(3)ADSL的ITU的標準是G.992.1(或稱G.dmt,表示它使用DMT技術)。

(4)「非對稱」是指ADSL的下行(從ISP到用戶)帶寬都遠遠大於上行(從用戶到ISP)帶寬。

(5)ADSL的傳輸距離取決於數據率和用戶線的線徑(用戶線越細,信號傳輸時的衰減就越大)。

(6)ADSL所能得到的最高數據傳輸速率還與實際的用戶線上的信噪比密切相關。

2、ADSL數據機的實現方案 :離散多音調DMT(Discrete Multi-Tone)調制技術

(1)ADSL在用戶線(銅線)的兩端各安裝一個ADSL數據機。

(2)「多音調」就是「多載波」或「多子信道」的意思。

(3)DMT調制技術採用頻分復用的方法,把40kHz-1.1MHz的高端頻譜劃分為許多子信道。

(4)當ADSL啟動時,用戶線兩端的ADSL數據機就測試可用的頻率、各子信道受到的干擾情況,以及在每一個頻率上測試信號的傳輸質量。

(5)ADSL能夠選擇合適的調制方案以獲得盡可能高的數據率,但不能保證固定的數據率。

3、數字用戶線接入復用器DSLAM (DSL Access Multiplexer)

(1)數字用戶線接入復用器包括許多ADSL數據機。

(2)ADSL數據機又稱為接入端接單元ATU(Access Termination Unit)。

(3)ADSL數據機必須成對使用,因此把在電話端局記為ATU-C,用戶家中記為ATU-R。

(4)ADSL最大的好處就是可以利用現有電話網中的用戶線(銅線),而不需要重新布線。

(5)ADSL數據機有兩個插口:

(6)一個DSLAM可支持多達500-1000個用戶。

4、第二代ADSL

(1)ITU-T已頒布了G系列標准,被稱為第二代ADSL,ADSL2。

(1)第二代ADSL通過提高調制效率得到了更高的數據率。

(2)第二代ADSL採用了無縫速率自適應技術SRA(Seamless Rate Adaptation),可在運營中不中斷通信和不產生誤碼的情況下,根據線路的實時狀況,自適應地調整數據率。

(3)第二代ADSL改善了線路質量評測和故障定位功能。

5、ADSL技術的變型 :xDSL

ADSL並不適合於企業,為了滿足企業的需要,產生了ADSL技術的變型:xDSL。

(1)對稱DSL(Symmetric DSL,SDSL):把帶寬平均分配到下行和上行兩個方向,每個方向的速度分別為384kbit/s或1.5Mbit/s,距離分別為5.5km或3km。

(2)HDSL(High speed DSL):使用一對線或兩對線的對稱DSL,是用來取代T1線路的高速數字用戶線,數據速率可達768KBit/s或1.5Mbit/s,距離為2.7-3.6km。

(3)VDSL(Very high speed DSL):比ADSL更快的、用於短距離傳送(300-1800m),即甚高速數字用戶線,是ADSL的快速版本。

1、光纖同軸混合網HFC (Hybrid Fiber Coax)

(1)光纖同軸混合網HFC是在有線電視網的基礎上改造開發的一種居民寬頻接入網。

(2)光纖同軸混合網HFC可傳送電視節目,能提供電話、數據和其他寬頻交互型業務。

(3)有線電視網最早是樹形拓撲結構的同軸電纜網路,採用模擬技術的頻分復用進行單向廣播傳輸。

2、光纖同軸混合網HFC的主要特點:

(1)HFC網把原有線電視網中的同軸電纜主幹部分改換為光纖,光纖從頭端連接到光纖結點(fiber node)。

(2)在光纖結點光信號被轉換為電信號,然後通過同軸電纜傳送到每個用戶家庭。

(3)HFC網具有雙向傳輸功能,而且擴展了傳輸頻帶。

(4)連接到一個光纖結點的典型用戶數是500左右,但不超過2000。

3、電纜數據機 (cable modem)

(1)模擬電視機接收數字電視信號需要把機頂盒(set-top box)的設備連接在同軸電纜和電視機之間。

(2)電纜數據機:用於用戶接入互聯網,以及在上行信道中傳送交互數字電視所需的一些信息。

(3)電纜數據機可以做成一個單獨的設備,也可以做成內置式的,安裝在電視機的機頂盒裡面。

(4)電纜數據機不需要成對使用,而只需安裝在用戶端。

(5)電纜數據機必須解決共享信道中可能出現的沖突問題,比ADSL數據機復雜得多。

信號在陸地上長距離的傳輸,已經基本實現了光纖化。遠距離的傳輸媒體使用光纜。只是到了臨近用戶家庭的地方,才轉為銅纜(電話的用戶線和同軸電纜)。

1、多種寬頻光纖接入方式FTTx

(1)多種寬頻光纖接入方式FTTx,x可代表不同的光纖接入地點,即光電轉換的地方。

(2)光纖到戶FTTH(Fiber To The Home):把光纖一直鋪設到用戶家庭,在光纖進入用戶後,把光信號轉換為電信號,可以使用戶獲得最高的上網速率。

(3)光纖到路邊FTTC(C表示Curb)

(4)光纖到小區FTTZ(Z表示Zone)

(5)光纖到大樓FTTB(B表示Building)

(6)光纖到樓層FTTF(F表示Floor)

(7)光纖到辦公室FTTO(O表示Office)

(8)光纖到桌面FTTD(D表示Desk)

2、無源光網路PON (Passive Optical Network)

(1)光配線網ODN(Optical Distribution Network):在光纖干線和廣大用戶之間,鋪設的轉換裝置,使得數十個家庭用戶能夠共享一根光纖干線。

(2)無源光網路PON(Passive Optical Network),即無源的光配線網。

(3) 無源:表明在光配線網中無須配備電源,因此基本上不用維護,其長期運營成本和管理成本都很低。

(4)光配線網採用波分復用,上行和下行分別使用不同的波長。

(5)光線路終端OLT( Optical Line Terminal)是連接到光纖干線的終端設備。

(6)無源光網路PON下行數據傳輸

(7)無源光網路PON上行數據傳輸

當ONU發送上行數據時,先把電信號轉換為光信號,光分路器把各ONU發來的上行數據匯總後,以TDMA方式發往OLT,而發送時間和長度都由OLT集中控制,以便有序地共享光纖主幹。

(8)從ONU到用戶的個人電腦一般使用乙太網連接,使用5類線作為傳輸媒體。

(9)從總的趨勢來看,光網路單元ONU越來越靠近用戶的家庭,即「光進銅退」。

3、無源光網路PON的種類

(1)乙太網無源光網路EPON(Ethernet PON)

(2)吉比特無源光網路GPON(Gigabit PON)

H. 計算機網路(三)數據鏈路層

結點:主機、路由器

鏈路:網路中兩個結點之間的物理通道,鏈路的傳輸介質主要有雙絞線、光纖和微波。分為有線鏈路、無線鏈路。

數據鏈路:網路中兩個結點之間的邏輯通道,把實現控制數據傳輸協議的硬體和軟體加到鏈路上就構成數據鏈路。

幀:鏈路層的協議數據單元,封裝網路層數據報。

數據鏈路層負責通過一條鏈路從一個結點向另一個物理鏈路直接相連的相鄰結點傳送數據報。

數據鏈路層在物理層提供服務的基礎上向網路層提供服務,其最基本的服務是將源自網路層來的數據可靠地傳輸到相鄰節點的目標機網路層。其主要作用是加強物理層傳輸原始比特流的功能,將物理層提供的可能出錯的物理連接改造成為 邏輯上無差錯的數據鏈路 ,使之對網路層表現為一條無差錯的鏈路。

封裝成幀就是在一段數據的前後部分添加首部和尾部,這樣就構成了一個幀。接收端在收到物理層上交的比特流後,就能根據首部和尾部的標記,從收到的比特流中識別幀的開始和結束。首部和尾部包含許多的控制信息,他們的一個重要作用:幀定界(確定幀的界限)。

幀同步:接收方應當能從接收到的二進制比特流中區分出幀的起始和終止。

組幀的四種方法:

透明傳輸是指不管所傳數據是什麼樣的比特組合,都應當能夠在鏈路上傳送。因此,鏈路層就「看不見」有什麼妨礙數據傳輸的東西。

當所傳數據中的比特組合恰巧與某一個控制信息完全一樣時,就必須採取適當的措施,使收方不會將這樣的數據誤認為是某種控制信息。這樣才能保證數據鏈路層的傳輸是透明的。

概括來說,傳輸中的差錯都是由於雜訊引起的。

數據鏈路層編碼和物理層的數據編碼與調制不同。物理層編碼針對的是單個比特,解決傳輸過程中比特的同步等問題,如曼徹斯特編碼。而數據鏈路層的編碼針對的是一組比特,它通過冗餘碼的技術實現一組二進制比特串在傳輸過程是否出現了差錯。

較高的發送速度和較低的接收能力的不匹配,會造成傳輸出錯,因此流量控制也是數據鏈路層的一項重要工作。數據鏈路層的流量控制是點對點的,而傳輸層的流量控制是端到端的。

滑動窗口有以下重要特性:

若採用n個比特對幀編號,那麼發送窗口的尺寸W T 應滿足: 。因為發送窗口尺寸過大,就會使得接收方無法區別新幀和舊幀。

每發送完一個幀就停止發送,等待對方的確認,在收到確認後再發送下一個幀。

除了比特出差錯,底層信道還會出現丟包 [1] 問題

「停止-等待」就是每發送完一個分組就停止發送,等待對方確認,在收到確認後再發送下一個分組。其操作簡單,但信道利用率較低

信道利用率是指發送方在一個發送周期內,有效地發送數據所需要的時間占整個發送周期的比率。即

GBN發送方:

GBN接收方:

因連續發送數據幀而提高了信道利用率,重傳時必須把原來已經正確傳送的數據幀重傳,是傳送效率降低。

設置單個確認,同時加大接收窗口,設置接收緩存,緩存亂序到達的幀。

SR發送方:

SR接收方:

發送窗口最好等於接收窗口。(大了會溢出,小了沒意義),即

傳輸數據使用的兩種鏈路

信道劃分介質訪問控制將使用介質的每個設備與來自同一通信信道上的其他設備的通信隔離開來,把時域和頻域資源合理地分配給網路上的設備。

當傳輸介質的帶寬超過傳輸單個信號所需的帶寬時,人們就通過在一條介質上同時攜帶多個傳輸信號的方法來提高傳輸系統的利用率,這就是所謂的多路復用,也是實現信道劃分介質訪問控制的途徑。多路復用技術把多個信號組合在一條物理信道上進行傳輸,使多個計算機或終端設備共享信道資源,提高了信道的利用率。信道劃分的實質就是通過分時、分頻、分碼等方法把原來的一條廣播信道,邏輯上分為幾條用於兩個結點之間通信的互不幹擾的子信道,實際上就是把廣播信道轉變為點對點信道。

頻分多路復用是一種將多路基帶信號調制到不同頻率載波上,再疊加形成一個復合信號的多路復用技術。在物理信道的可用帶寬超過單個原始信號所需帶寬的情況下,可將該物理信道的總帶寬分割成若千與傳輸單個信號帶寬相同(或略寬)的子信道,每個子信道傳輸一種信號,這就是頻分多路復用。

每個子信道分配的帶寬可不相同,但它們的總和必須不超過信道的總帶寬。在實際應用中,為了防止子信道之間的千擾,相鄰信道之間需要加入「保護頻帶」。頻分多路復用的優點在於充分利用了傳輸介質的帶寬,系統效率較高;由於技術比較成熟,實現也較容易。

時分多路復用是將一條物理信道按時間分成若干時間片,輪流地分配給多個信號使用。每個時間片由復用的一個信號佔用,而不像FDM那樣,同一時間同時發送多路信號。這樣,利用每個信號在時間上的交叉,就可以在一條物理信道上傳輸多個信號。

就某個時刻來看,時分多路復用信道上傳送的僅是某一對設備之間的信號:就某段時間而言,傳送的是按時間分割的多路復用信號。但由於計算機數據的突發性,一個用戶對已經分配到的子信道的利用率一般不高。統計時分多路復用(STDM,又稱非同步時分多路復用)是TDM 的一種改進,它採用STDM幀,STDM幀並不固定分配時隙,面按需動態地分配時隙,當終端有數據要傳送時,才會分配到時間片,因此可以提高線路的利用率。例如,線路傳輸速率為8000b/s,4個用戶的平均速率都為2000b/s,當採用TDM方式時,每個用戶的最高速率為2000b/s.而在STDM方式下,每個用戶的最高速率可達8000b/s.

波分多路復用即光的頻分多路復用,它在一根光纖中傳輸多種不同波長(頻率)的光信號,由於波長(頻率)不同,各路光信號互不幹擾,最後再用波長分解復用器將各路波長分解出來。由於光波處於頻譜的高頻段,有很高的帶寬,因而可以實現多路的波分復用

碼分多路復用是採用不同的編碼來區分各路原始信號的一種復用方式。與FDM和 TDM不同,它既共享信道的頻率,又共享時間。下面舉一個直觀的例子來理解碼分復用。

實際上,更常用的名詞是碼分多址(Code Division Multiple Access.CDMA),1個比特分為多個碼片/晶元( chip),每一個站點被指定一個唯一的m位的晶元序列,發送1時發送晶元序列(通常把o寫成-1) 。發送1時站點發送晶元序列,發送o時發送晶元序列反碼。

純ALOHA協議思想:不監聽信道,不按時間槽發送,隨機重發。想發就發

如果發生沖突,接收方在就會檢測出差錯,然後不予確認,發送方在一定時間內收不到就判斷發生沖突。超時後等一隨機時間再重傳。

時隙ALOHA協議的思想:把時間分成若干個相同的時間片,所有用戶在時間片開始時刻同步接入網路信道,若發生沖突,則必須等到下一個時間片開始時刻再發送。

載波監聽多路訪問協議CSMA(carrier sense multiple access)協議思想:發送幀之前,監聽信道。

堅持指的是對於監聽信道忙之後的堅持。

1-堅持CSMA思想:如果一個主機要發送消息,那麼它先監聽信道。

優點:只要媒體空閑,站點就馬上發送,避免了媒體利用率的損失。

缺點:假如有兩個或兩個以上的站點有數據要發送,沖突就不可避免。

非堅持指的是對於監聽信道忙之後就不繼續監聽。

非堅持CSMA思想:如果一個主機要發送消息,那麼它先監聽信道。

優點:採用隨機的重發延遲時間可以減少沖突發生的可能性。

缺點:可能存在大家都在延遲等待過程中,使得媒體仍可能處於空閑狀態,媒體使用率降低。

p-堅持指的是對於監聽信道空閑的處理。

p-堅持CSMA思想:如果一個主機要發送消息,那麼它先監聽信道。

優點:既能像非堅持演算法那樣減少沖突,又能像1-堅持演算法那樣減少媒體空閑時間的這種方案。

缺點:發生沖突後還是要堅持把數據幀發送完,造成了浪費。

載波監聽多點接入/碰撞檢測CSMA/CD(carrier sense multiple access with collision detection)

CSMA/CD的工作流程:

由圖可知,至多在發送幀後經過時間 就能知道所發送的幀有沒有發生碰撞。因此把乙太網端到端往返時間為 稱為爭周期(也稱沖突窗口或碰撞窗口)。

截斷二進制指數規避演算法:

最小幀長問題:幀的傳輸時延至少要兩倍於信號在匯流排中的傳播時延。

載波監聽多點接入/碰撞避免CSMA/CA(carrier sense multiple access with collision avoidance)其工作原理如下

CSMA/CD與CSMA/CA的異同點:

相同點:CSMA/CD與CSMA/CA機制都從屬於CSMA的思路,其核心是先聽再說。換言之,兩個在接入信道之前都須要進行監聽。當發現信道空閑後,才能進行接入。

不同點:

輪詢協議:主結點輪流「邀請」從屬結點發送數據。

令牌:一個特殊格式的MAC控制幀,不含任何信息。控制信道的使用,確保同一時刻只有一個結點獨占信道。每個結點都可以在一定的時間內(令牌持有時間)獲得發送數據的權利,並不是無限制地持有令牌。應用於令牌環網(物理星型拓撲,邏輯環形拓撲)。採用令牌傳送方式的網路常用於負載較重、通信量較大的網路中。

輪詢訪問MAC協議/輪流協議/輪轉訪問MAC協議:基於多路復用技術劃分資源。

隨機訪問MAC協議: 用戶根據意願隨機發送信息,發送信息時可獨占信道帶寬。 會發生沖突

信道劃分介質訪問控制(MAC Multiple Access Control )協議:既要不產生沖突,又要發送時佔全部帶寬。

區域網(Local Area Network):簡稱LAN,是指在某一區域內由多台計算機互聯成的計算機組,使用廣播信道。其特點有

決定區域網的主要要素為:網路拓撲,傳輸介質與介質訪問控制方法。

區域網的分類

IEEE 802標准所描述的區域網參考模型只對應OSI參考模型的數據鏈路層與物理層,它將數據鏈路層劃分為邏輯鏈路層LLC子層和介質訪問控制MAC子層。

乙太網(Ethernet)指的是由Xerox公司創建並由Xerox、Intel和DEC公司聯合開發的基帶匯流排區域網規范,是當今現有區域網採用的最通用的通信協議標准。乙太網絡使用CSMA/CD(載波監聽多路訪問及沖突檢測)技術。 乙太網只實現無差錯接收,不實現可靠傳輸。

乙太網兩個標准:

乙太網提供無連接、不可靠的服務

10BASE-T是傳送基帶信號的雙絞線乙太網,T表示採用雙絞線,現10BASE-T 採用的是無屏蔽雙絞線(UTP),傳輸速率是10Mb/s。

計算機與外界有區域網的連接是通過通信適配器的。

在區域網中,硬體地址又稱為物理地址,或MAC地址。MAC地址:每個適配器有一個全球唯一的48位二進制地址,前24位代表廠家(由IEEE規定),後24位廠家自己指定。常用6個十六進制數表示,如02-60-8c-e4-b1-21。

最常用的MAC幀是乙太網V2的格式。

IEEE 802.11是無線區域網通用的標准,它是由IEEE所定義的無線網路通信的標准。

廣域網(WAN,Wide Area Network),通常跨接很大的物理范圍,所覆蓋的范圍從幾十公里到幾千公里,它能連接多個城市或國家,或橫跨幾個洲並能提供遠距離通信,形成國際性的遠程網路。

廣域網的通信子網主要使用分組交換技術。廣域網的通信子網可以利用公用分組交換網、衛星通信網和無線分組交換網,它將分布在不同地區的區域網或計算機系統互連起來,達到資源共享的目的。如網際網路(Internet)是世界范圍內最大的廣域網。

點對點協議PPP(Point-to-Point Protocol)是目前使用最廣泛的數據鏈路層協議,用戶使用撥號電話接入網際網路時一般都使用PPP協議。 只支持全雙工鏈路。

PPP協議應滿足的要求

PPP協議的三個組成部分

乙太網交換機

沖突域:在同一個沖突域中的每一個節點都能收到所有被發送的幀。簡單的說就是同一時間內只能有一台設備發送信息的范圍。

廣播域:網路中能接收任一設備發出的廣播幀的所有設備的集合。簡單的說如果站點發出一個廣播信號,所有能接收收到這個信號的設備范圍稱為一個廣播域。

乙太網交換機的兩種交換方式:

直通式交換機:查完目的地址(6B)就立刻轉發。延遲小,可靠性低,無法支持具有不同速率的埠的交換。

存儲轉發式交換機:將幀放入高速緩存,並檢查否正確,正確則轉發,錯誤則丟棄。延遲大,可靠性高,可以支持具有不同速率的埠的交換。

I. 什麼是CDMA的通訊原理

CDMA工作原理
CDMA(碼分多址)是以分組的形式廣播您的通話的,但與TDMA(時分多址)不同的是,所有通話均在同一信道上傳遞,它通過指定給各個對話的特殊代碼來區分每個對話。當您使用CDMA 電話時,它實際上接收了在您所使用的網路上傳輸的所有電話,但只有那些帶有您的特殊代碼的通話才會被從分組的數據狀態重新轉換為語音。單個的CDMA網路單元在這三種數字協議(TDMA,GSM,CDMA)中是最大的,CDMA能管理網路單元覆蓋的廣闊空間,因為它的智能電話在靠近天線時會自動降低功率,而在遠離天線時又會加大功率。象GSM一樣,CDMA以13Kbps的速率傳輸語音,以9600bps的速率傳輸數據,但它提供的通話質量在三種數字協議中是最清晰的,而且通話容量是模擬電話的20倍(請看下方的「CDMA工作原理」)。CDMA既可以在800MHz也可以在1900MHz的頻段上工作。Qualcomm,這個最先將CDMA推向商用的公司,推出了一種雙頻段電話,被稱為QCP2700它允許您在CDMA的兩個頻率之間進行切換。象TDMA一樣,CDMA在必需時也可以切換到模擬方式,但請注意,這常常是從數字連接變成一個雖然更可靠但質量卻較差的模擬連接。

CDMA 工作原理

1 撥號:當您撥了一個電話號碼,這個號碼將與您的電話ID號一起以無線電廣播的形式發射出去
2 分組傳遞:電話對您的語音進行數字化,並把它劃分為數據位包,然後使用擴頻技術廣播這些數據包。CDMA指定440億個代碼中一個代碼代表這次對話,並將數據包分散在多個無線電頻譜段上,這個代碼使您的通話與在同一無線電頻段上同時發射的其它通話區分開來。
3 接收與連接:距離最近的CDMA無線捕捉到您的電話的無線電廣播,並將它傳遞到中央交換計算機,這個計算機識別您的電話ID。這樣,蜂窩服務電話提供商可以跟蹤您的通話並根據空中佔用時間進行計費。中央交換計算機將您連到安裝在電話公司總局的公用電話交換網上,或連到本系統中的其它蜂窩用戶。
4 識別:語音信號以數據包的形式到達您的話機。您的電話機首先通過一個通話傳來,然後識別標識著您的對話的特殊代碼並將相應的數據包還原成語音信號。

J. CDMA設備是什麼

•modem的概念
我們常說的Modem,其實是Molator(調制器)與Demolator(解調器)的簡稱,中文稱為數據機。也有人跟據Modem的諧

音,親昵地稱之為「貓」。我們知道,計算機內的信息是由「0」和「1」組成數字信號,而在電話線上傳遞的卻只能是模擬電信

號。於是,當兩台計算機要通過電話線進行數據傳輸時,就需要一個設備負責數模的轉換。這個數模轉換器就是我們這里要討論

的Modem。計算機在發送數據時,先由Modem把數字信號轉換為相應的模擬信號,這個過程稱為「調制」。經過調制的信號通過電

話載波傳送到另一台計算機之前,也要經由接收方的Modem負責把模擬信號還原為計算機能識別的數字信號,這個過程我們稱「解

調」。正是通過這樣一個「調制」與「解調」的數模轉換過程,從而實現了兩台計算機之間的遠程通訊。

modem的分類

一般來說,根據Modem的形態和安裝方式,可以大致可以分為以下四類:

1、外置式Modem

外置式Modem放置於機箱外,通過串列通訊口與主機連接。這種Modem方便靈巧、易於安裝,閃爍的指示燈便於監視Modem的工作狀

況。但外置式Modem需要使用額外的電源與電纜。

2、內置式Modem

內置式Modem在安裝時需要拆開機箱,並且要對中斷和COM口進行設置,安裝較為繁瑣。這種Modem要佔用主板上的擴展槽,但無需

額外的電源與電纜,且價格比外置式Modem要便宜一些。

3、PCMCIA插卡式Modem

插卡式Modem主要用於筆記本電腦,體積纖巧。配合行動電話,可方便地實現移動辦公。

4、機架式Modem

機架式Modem相當於把一組Modem集中於一個箱體或外殼里,並由統一的電源進行供電。機架式Modem主要用於Internet/Intranet

、電信局、校園網、金融機構等網路的中心機房。除以上四種常見的Modem外,現在還有ISDN數據機和一種稱為Cable Modem

的數據機,另外還有一種ADSL數據機。

另外modem還可分為內置式和外置式,兩者各有利弊,選用時可根據各自的需要而定。

modem的工作原理

數據機由發送、接收、控制、介面、操縱面板及電源等部分組成。數據終端設備以二進制串列信號形式提供發送的數據,經

介面轉換為內部邏輯電平送入發送部分,經調制電路調製成線路要求的信號向線路發送。接收部分接收來自線路的信號,經濾波

、反調制、電平轉換後還原成數字信號送入數字終端設備。

電話線可以使通信的雙方在相距幾千公里的地方相互通話,是由於在每隔一定距離都設有中繼放大設備,保證話音清晰。在這些

設備上若再配置Modem,則能通電話的地方就可傳輸數據。一般電話線路的話音帶寬在300~3400Hz 范圍,用它傳送數字信號,其

信號頻率也必須在該范圍。常用的調制方法有三種:頻移鍵控(FSK)、相移鍵控(PSK) 、相位幅度調制(PAM)。Modem通常有三種工

作方式:掛機方式、通話方式、聯機方式。電話線未接通是掛機方式;雙方通過電話進行通話是通話方式;Modem已聯通,進行數據

傳輸是聯機方式。

數模轉換的調制方法也有三種:(1)頻移鍵控(FSK)。用特殊的音頻范圍來區別發送數據和接收數據。如調頻ModemBell-103型發送

和接收數據的二進制邏輯被指定的專用頻率是:發送,信號邏輯0、頻率1070Hz,信號邏輯1、頻率1270Hz;接收,信號邏輯0、頻率

20 25Hz,信號邏輯1、頻率2225Hz。(2)相移鍵控(PSK),高速的Modem常用四相制,八相制,而四相制是用四個不同的相位表示00

、01、10、11四個二進制數,如調相ModemBell-212A型。該技術可以使3 00bps的Modem傳送600bps的信息,因此在不提高線路調

制速率僅提高信號傳輸速率時很有意義,但控制復雜,成本較高,八相制更復雜。(3)相位幅度調制(PAM),為了盡量提高傳輸速

率,不提高調制速率,採用相位調制和幅度調制結合的方法。它可用16個不同的相位和幅度電平,使1200bps的Modem傳送

19200bps的數據信號。該種Modem一般用於高速同步通信中。

數據機通電後,通常先進入掛機方式,通過電話撥號撥通線路後進入通話方式,最後通過Modem的"握手" 過程進入聯機方式

。正常使用時,由使用者通過控制電話機或Modem前面板的按鍵、內部開關實現三種方式間的轉換。

數據機與計算機連接是數據電路通信設備 nt)與數據終端設備DTE

(DataTerminalEquipment)之間的介面問題。DCE與DTE之間的介面是計算機網路使用上的一個重要問題。任何一個通信站總要包括

DCE與DTE,因此確定一個統一的標准介面,特別是對公用數據網有重要的意義。數據終端設備DTE是產生數字信號的數據源或接收

數字信號的數據宿,或者是兩者的結合,像計算機終端、列印機、傳真機等就是DTE。將數據終端設備DTE與模擬信道連接起來的

設備就叫數據電路通信設備DCE,像Modem就是DCE。DTE與DCE之間的連接標准有CCITTV.10/X.26,與EIARS-423-A兼容,是一種半

平衡電氣特性介面普通的Modem通常都是通過RS-232C串列口信號線與計算機連接。

CDMA的概念

CDMA又稱為碼分多址。最先由美國高通公司開發出來的。 CDMA是為現代移動通信網所要求的大容量、高質量、綜合業務、軟切換

、 國際漫遊等要求而設計的一種移動通訊技術。 CDMA是以分組的形式廣播您的通話的,但與TDMA(時分多址)不同的是,所有

通話均在同一信道上傳遞,它通過指定給各個對話的特殊代碼來區分每個對話。當您使用CDMA 電話時,它實際上接收了在您所使

用的網路上傳輸的所有電話,但只有那些帶有您的特殊代碼的通話才會被從分組的數據狀態重新轉換為語音。單個的CDMA網路單

元在這三種數字協議(TDMA,GSM,CDMA)中是最大的,CDMA能管理網路單元覆蓋的廣闊空間,因為它的智能電話在靠近天線時會

自動降低功率,而在遠離天線時又會加大功率。象GSM一樣,CDMA以13Kbps的速率傳輸語音,以9600bps的速率傳輸數據,但它提

供的通話質量在三種數字協議中是最清晰的,而且通話容量是模擬電話的20倍(請看下方的「CDMA工作原理」)。CDMA既可以在

800MHz也可以在1900MHz的頻段上工作。Qualcomm,這個最先將CDMA推向商用的公司,推出了一種雙頻段電話,被稱為QCP2700它

允許您在CDMA的兩個頻率之間進行切換。象TDMA一樣,CDMA在必需時也可以切換到模擬方式,但請注意,這常常是從數字連接變

成一個雖然更可靠但質量卻較差的模擬連接。

CDMA的工作原理

CDMA是基於擴頻技術,即將需傳送的具有一定信號帶寬 信息數據,用一個帶寬遠大於信號帶寬的高速偽隨機碼進行調制, 使原

數據信號的帶寬被擴展,再經載波調制並發送出去。接收端由 使用完全相同的偽隨機碼,與接收的帶寬信號作相關處理,把寬頻

信號換成原信息數據的窄帶信號即解擴,以實現信息通信。具體說來分為四個部分:

1 撥號:當您撥了一個電話號碼,這個號碼將與您的電話ID號一起以無線電廣播的形式發射出去。

2 分組傳遞:電話對您的語音進行數字化,並把它劃分為數據位包,然後使用擴頻技術廣播這些數據包。CDMA指定440億個代碼中一

個代碼代表這次對話,並將數據包分散在多個無線電頻譜段上,這個代碼使您的通話與在同一無線電頻段上同時發射的其它通話

區分開來。

3 接收與連接:距離最近的CDMA無線捕捉到您的電話的無線電廣播,並將它傳遞到中央交換計算機,這個計算機識別您的電話ID

。這樣,蜂窩服務電話提供商可以跟蹤您的通話並根據空中佔用時間進行計費。中央交換計算機將您連到安裝在電話公司總局的

公用電話交換網上,或連到本系統中的其它蜂窩用戶。

4 識別:語音信號以數據包的形式到達您的話機。您的電話機首先通過一個通話傳來,然後識別標識著您的對話的特殊代碼並將

相應的數據包還原成語音信號。

CDMA MODEM的概念

有了上面的知識,就不能理解,CDMA MODEM它其實就是一種基於CDMA技術的調制解調設備,它與一般MODEM的區別就在於它是基於

CDMA技術的,所以它與一般MODEM相比,有著CDMA的獨特優點(比如耗電低,通信質量高等),能為廣大自由職業人員提供高效便

捷的通信。適用於所有主要的操作系統,包括WINDOWS(XP,2000,NT,98,95,ME)。還可向用戶提供Internet/Intranet 服務

,包括收發電子郵件及瀏覽網頁;其通過無線方式,可24小時掛在網上,不佔用任何資源。