A. 2019-07-07 计算机网络 自顶向下方法 第六章1
在链路层中,由两种信道,第一种是广播信道,用于连接有线局域网,卫星网和混合光纤同轴电缆。第二种类型的链路层信道是点对点通信链路,着在注入长距离链路连接的两台路由器之间。
差错纠正类似于差错检测,区别在于接收方不仅能监测珍重出现的比特差错,而且能够准确地确定帧中的差错出现的位置(并因此纠正这些差错)。
在典型的计算机结构,链路层的主体部分位于网络适配器。网络适配器有时也成为网络接口卡,位于网络适配器核心的是链路层控制器,该控制器通常是一个实现了许多链路层服务。链路层控制器的许多功能是用硬件实现的,越来越多的网络适配器被综合进主机的主板,即所谓的局域网在主板配置。
尽管大部分链路层是在硬件中实现的,但部分链路层是在运行于主机CPU中的软件中实现的。
广播链路能够让多个发送和接收节点都连接到相同的,单一的,共享的广播信道上。当任何一个节点传输一个帧时,信道广播该帧,每个其它节点都收到一个副本。
多路访问协议用于规范节点在共享的广播信道上的传输行为。
当所有节点同时接到多个帧,传输的帧在所有的接收方处碰撞,所有帧都丢失。
多路访问协议可以分为三类——信道划分协议,随机接入协议和轮流协议。
TDM和FDM都是信道划分协议,而CDMA则是码分多址,如果配置恰当,可以同时接收节点而不被干扰。
随机接入协议在每一次碰撞后等待随机时间再发。
时隙ALOHA是一个很简单的随机接入协议,而AHOHA效率是时隙ALOHA的一半。
载波侦听多路访问(CSMA)会在开始之前监测是否有人说话,而如果其他人同时开始说话,则停下。
轮流协议
轮询协议的问题有很多,比如效率低下,比如若调配节点出问题则崩盘。
轮流协议中还有令牌协议。
并不是主机或路由器具有链路层地址,而是它们的适配器(即网络接口)具有链路层地址。因此,具有多个网络接口的主机或路由器将具有与之相关联的多个链路层地址。因此,具有多个网络接口的主机或路由器将具有与之相关联的多个链路层地址,就像他也具有多个与之相关联的IP地址一样。重要的是链路层交换机并不具有于它们的接口相关联的链路层地址。
MAC地址长度为6资金额,有2的48次方可能的地址。
通过软件改变一块适配器 的MAC地址现在是可能的。
适配器的MAC地址具有扁平结构,而且不论适配器到哪里用都不会变化。带有以太网接口的便携机其总具有相同的MAC地址。
当适配器收到一个帧时,将检查该帧中的目的MAC地址和自己的MAC地址是否匹配。若匹配,则取出数据,否则丢弃该帧。
因为存在网络层地址(如IP地址)和链路层地址(MAC地址),所以需要在它们之间进行转换,这就是地址解析协议。
在发送主机中的ABP模块将去在相同局域网上的任何IP地址作为输入,然后返回相应的MAC地址。
DNS和ABP有些类似,DNS为在因特网中个任何地方的主机解析主机名,而ABP只为在同i一个自网上的主机和路由器接口解析IP地址。
每台主机或路由器在其内存中都有一个ABP表。该表包含了IP地址到MAC地址的映射关系。该ABP表也包含一个寿命值(TTL)
当ABP表中补办和对应IP地址,则发送一个ABP分组,所有同一子网内的适配器都可以收到,然后每个ABP模块检查自己的IP地址是否匹配,若匹配,返回一个响应ABP分组。
ABP可以说是跨越网络层和链路层的协议。
若向别的子网发送,则链路层地址为路由器接口的地址,然后由路由器转到网络层进行处理。
使用总线拓扑的以太网是一种广播局域网,即所有传输的帧传送到于该总线连接的所有适配器并被其处理。
尽管以太网帧的负载是一个IP数据报,但是以太网也能承载其他网络层分组。
以太网的MTU是1500字节,目的地址源地址是MAC地址。
所有以太网技术都向网络层提供无连接,不可靠服务。
转发器是一种物理层设备,它能在输入端接收信号并在输出端再生该信号。
基于交换机的以太局域网中,不会有碰撞,因此没有必要使用MAC协议。
交换机对于对于子网中的主机和路由器是透明的,这就是说,某主机,路由器向另一个主机路由器寻址一个帧,顺利的将该镇发送进局域网,并不知道该交换机会接收该帧并将它转发到另一个节点。
交换机的过滤和转发借助于交换机表,交换机表中一个表项应包括——一个MAC地址,通向该MAC地址的交换机接口,表项存储的时间。
交换机转发分组是通过MAC地址而不是IP地址。
若表中不存在相应MAC地址,则广播该帧的副本。
交换机是自学习的。对于每个进入交换机的入帧,交换机在表中存储——该帧的源地址字段中MAC地址,该帧到达的接口,当前时间。
交换机是即插即用的,但是对于广播风暴没有任何保护措施。
虚拟局域网跨越通过一个单一的物理局域网基础设施定义多个虚拟局域网。
B. CDMA是什么网络
一、CDMA是电信2G网络的网络模式。
二、移动、联通、电信三大运营商的网络模式为:
1、中国移动
移动4G:移动TD-LTE;
移动3G:TD-SCDMA;
移动2G:GSM。
2、中国联通
联通4G:联通TD-LTE,联通FDD-LTE;
联通3G:WCDMA;
联通2G:GSM。
3、中国电信
电信4G:电信TD-LTE,电信FDD-LTE;
电信3G:CDMA2000;
电信2G:CDMA。
C. 计算机网络——2.物理层
确定与传输媒体的 接口 的一些特性,解决在各种传输媒体上传输 比特流 的问题
1.机械特性 :接口的形状尺寸大小。
2.电气特性 :在接口电缆上的各条线的电压范围。
3.功能特性 :在某一条线上出现的某个电平电压表示的意义。
4.过程特性 :对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
传输媒体主要可以分为 导引型传输媒体 和 非导引型传输媒体 :
导引型传输媒体 :信号沿着固体媒体(铜线或光纤,双绞线)进行传输, 有线传输 。
非导引型传输媒体 :信号在自由空间传输,常为 无线传输 。
数据通信系统:包括 源系统 (发送方), 传输系统 (传输网络), 目的系统 (接收方)。
一般来说源系统发出的信号(数字比特流)不适合直接在传输系统上直接传输,需要转化(模拟信号)。
调制 :数字比特流-模拟信号
解调 :模拟信号-数字比特流
数据 ——运送消息的实体。
信号 ——数据的电气化或电磁化的表现。
模拟信号 ——代表消息的参数的取值是 连续 的。
数字信号 ——代表消息的参数的取值是 离散 的。
码元 ——在使用时间域代表不同离散值的基本波形。
信道 :表示向某一个方向传送信息的媒体。
单向通信(单工通信) :只有一个方向的通信,不能反方向。
双向交替通信(半双工通信) :能两个方向通信,但是不能同时。
双向同时通信(全双工通信) :能同时在两个方向进行通信。
基带信号 :来自信源的信号(源系统发送的比特流)。
基带调制 :对基带信号的波形进行变换,使之适应信道。调制后的信号仍是基带信号。基带调制的过程叫做 编码 。
带通调制 :使用载波进行调制,把基带信号的频率调高,并转换为模拟信号。调制后的信号是 带通信号 。
1.归零制 :两个相邻信号中间信号记录电流要恢复到 零电平 。 正脉冲表示1,负脉冲表示0 。在归零制中,相邻两个信号之间这段磁层未被磁化,因此在写入信息之前必须去磁。
2.不归零制 : 正电平代表1,负电平代表0 ,不用恢复到零电平。难以分辨开始和结束,连续记录0或者1时必须要有时钟同步,容易出现直流分量出错。
3.曼彻斯特编码 :在每一位中间都有一个跳变。 低->高表示0,高->低表示1 。
4.差分曼彻斯特编码 :在每一位的中心处始终都有跳变。位开始边界有跳变代表0,没有跳变代表1。 位中间的跳变代表时钟,位前跳变代表数据 。
调幅( AM ):载波的 振幅 随着基带数字信号而变化。
调频( FM ):载波的 频率 随着基带数字信号而变化。
调相( PM ):载波的 初始相位 随着基带数字信号而变化。
失真 :发送方的数据和接收方的数据并不完全一样。
限制码元在信道上的传输速率的因素:信道能够通过的 频率范围 ; 信噪比 。
码间串扰 :由于系统特性,导致前后码元的波形畸变。
理想低通信号的最高码元传输速率为 2W ,单位是波特,W是理想低通信道的 带宽 ,理想带通特性信道的最高码元传输速率为W。
信噪比 :信号的平均功率与噪声的平均功率的比值,单位是 dB , 值=10log10(S/N) 。
信噪比对信道的 极限 信息传输速率的影响:速率 C=Wlog2(1+S/N)——香农公式 ,单位为 bit/s 。
信噪比越大,极限传输速率越高。实际速率比极限速率低不少。还可以用编码的方式来提高速率(让一个码元携带更多的比特量)。
所谓 复用 就是一种将若干个彼此独立的信号合并成一个可以在 同一信道 上同时传输的 复合信号 的方法。
比如,传输的语音信号的频谱一般在300~3400Hz内,为了使若干个这种信号能在 同一信道(相当于共享信道,能够降低成本,提高利用率) 上传输,可以把它们的频谱调制到不同的频段,合并在一起而不致相互影响,并能在接收端彼此分离开来( 分用 )。
信道复用技术就是将一个物理信道按照一定的机制划分多个互不干扰互不影响的逻辑信道。信道复用技术可分为以下几种: 频分复用,时分复用和统计时分复用,波分复用,码分复用 。
1.频分复用技术FDM(也叫做频分多路复用技术): 条件是传送的信号的带宽是有限的,而 信道的带宽要远远大于信号的带宽 ,然后采用 不同频率 进行调制的方法,是各个信号在信道上错开。频分复用的各路信号是在 时间 上重叠而在 频谱 上不重叠的信号。将整个带宽分为多份,用户分配一定的带宽后通信过程 自始至终都占用 这个频带。另外,为保证各个子信道传输不受干扰,可以设立 隔离带 。
2.时分复用技术TDM:采用同一物理连接的不同时段来传输不同的信号。 也就是在信道带宽上划分出几个子信道后,A用户在某一段时间使用子信道1,用完之后将子信道1释放让给用户B使用,以此类推。将整个信道传输时间划分成若干个时间片(时隙),这些时间片叫做 时分复用帧 。每一个时分用户在每一个TDM帧中占用 固定时序 的时隙。
4.波分复用技术WDM: 将两种或多种不同波长的光载波信号在发送端经过 复用器汇合 在一起,并耦合到光线路的 同一根光纤 中进行传输,在接收端经过 分波器 将各种波长的光载波分离进行 恢复 。整个过程类似于频分复用技术的共享信道。波分复用其实就是光的频分复用。
1.比特时间,码片
1比特时间就是发送 1比特 需要的时间,如数据率是10Mb/s,则100比特时间就等于10微秒。
每一个比特时间划分为m个短的间隔,称为码片。每个站被指派一个唯一的m bit 的码片序列(例如S站的8 bit 码片序列是00011011)。
如果发送 比特1 ,则发送自己的m bit 码片序列。如果发送 比特0 ,则发送该码片序列的二进制反码。
S站的码片序列:(-1,-1,-1,+1,+1,-1,+1,+1) -1代表0,+1代表1
用户发送的信号先受 基带数字信号 的调试,又受 地址码 的调试。就比如数据发送后受到基带数字信号的调试之后变为10,然后又受到地址码的调试后1就变为了00011011(上面的S站码片序列),0就变成了11100100。
由于每个比特要转换成m个比特的码片序列,因此原本S站的数据率b bit/s要提高到mb bit/s,同时S站所占用的频带宽度也提高到原本数值的m倍。这种方式是扩频通信中的一种。
扩频通信通常有两大类:直接序列扩频DSSS(上述方式);跳频扩频FHSS。
2.码分多址(CDMA)
CDMA的重要特点 :每个站分配的码片序列不仅必须 各不相同 ,并且还必须 相互正交 。在实用系统中使用的是 伪随机码序列 。
码片的互相 正交 的关系:令向量S表示站S的码片向量,令T表示其他任何站的码片向量。两个不同站的码片序列正交,就是向量S和T的 规格化内积 等于0。
即S T=(S1 T1+S2 T2+......Sm Tm)/m(其实就相当于 两个向量垂直 ,/m对结果其实也没多大关系)
推论 : 1. 一个码片向量和另一码片反码的向量的规格化内积值为0(如果ST=0,那么ST'也=0)
2. 任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是1,即S S=1
3. 一个码片向量和该码片向量的规格化内积值是-1,即S S'=-1
CDMA的工作原理:
用一个列子来说明,假设S站的码片序列为(-1,-1,-1,+1,+1,-1,+1,+1),S站的扩频信号为Sx,即若数据比特=1那么S站发送的是码片序列本身Sx=S,若数据比特=0那么S站发送的是码片序列的反码Sx=S’。T站的码片序列为(-1,-1,+1,-1,+1,+1,+1,-1),T站的扩频信号为Tx。因为所有的站都使用相同的频率,因此每一个站都能够收到所有的站发送的扩频信号。所有的站收到的都是叠加的信号 Sx+Tx 。
当接收站打算收S站发送的信号时,就用S站的码片序列与收到的信号求规格化内积,即S (Sx+Tx)=S Sx+S Tx。前者等于+1或0,后者一定等于0,具体看下面(参考上面的 CDMA的工作原理 ):
当数据比特=1时,Sx=S,那么S Sx=S S=1;同理 ,当数据比特=0时,Sx=S’,那么S Sx=S S’=0
当数据比特=1时,Tx=S,那么S Tx=S T=0(参考上面 码片序列的正交关系 );同理 ,当数据比特=0时,Sx=S’,那么S Tx=S*T’=0
D. 计算机网络名词解释知识点简答题整理
基带传输:比特流直接向电缆发送,无需调制到不同频段;
基带信号:信源发出的没有经过调制的原始电信号;
URL :统一资源定位符,标识万维网上的各种文档,全网范围唯一;
传输时延:将分组的所有比特推向链路所需要的时间;
协议:协议是通信设备通信前约定好的必须遵守的规则与约定,包括语法、语义、定时等。
网络协议:对等层中对等实体间制定的规则和约定的集合;
MODEM :调制解调器;
起始(原始)服务器:对象最初存放并始终保持其拷贝的服务器;
计算机网络:是用通信设备和线路将分散在不同地点的有独立功能的多个计算机系统互相连接起来,并通过网络协议进行数据通信,实现资源共享的计算机集合;
解调:将模拟信号转换成数字信号;
多路复用:在一条传输链路上同时建立多条连接,分别传输数据;
默认路由器:与主机直接相连的一台路由器;
LAN :局域网,是一个地理范围小的计算机网络;
DNS :域名系统,完成主机名与 IP 地址的转换;
ATM :异步传输模式,是建立在电路交换和分组交换基础上的一种面向连接的快速分组交换技术;
Torrent :洪流,参与一个特定文件分发的所有对等方的集合;
Cookie :为了辨别用户、用于 session 跟踪等而储存在用户本地终端的数据;
SAP :服务访问点;
n PDU : PDU 为协议数据单元,指对等层之间的数据传输单位;第 n 层的协议数据单元;
PPP :点对点传输协议;
Web caching :网页缓存技术;
Web 缓存:代替起始服务器来满足 HTTP 请求的网络实体。
Proxy server :代理服务器;
Go-back-n :回退 n 流水线协议;允许发送方连续发送分组,无需等待确认,若出错,从出错的分组开始重发;接收方接收数据分组,若正确,发 ACK ,若出错,丢弃出错分组及其后面的分组,不发任何应答;
Packet switching :分组交换技术;
CDMA :码分多路复用技术;各站点使用不同的编码,然后可以混合发送,接收方可正确提取所需信息;
TDM :时分多路复用,将链路的传输时间划分为若干时隙,每个连接轮流使用不同时隙进行传输;
FDM :频分多路复用,将链路传输频段分成多个小的频段,分别用于不同连接信息的传送;
OSI :开放系统互连模型,是计算机广域网体系结构的国际标准,把网络分为 7 层;
CRC :循环冗余检测法,事先双方约定好生成多项式,发送节点在发送数据后附上冗余码,使得整个数据可以整除生成多项式,接收节点收到后,若能整除,则认为数据正确,否则,认为数据错误;
RIP :路由信息协议;
Socket (套接字):同一台主机内应用层和运输层的接口;
转发表:交换设备内,从入端口到出端口建立起来的对应表,主要用来转发数据帧或 IP 分组;
路由表:路由设备内,从源地址到目的地址建立起来的最佳路径表,主要用来转发 IP 分组;
存储转发:分组先接收存储后,再转发出去;
虚电路网络:能支持实现虚电路通信的网络;
数据报网络:能支持实现数据报通信的网络;
虚电路:源和目的主机之间建立的一条逻辑连接,创建这条逻辑连接时,将指派一个虚电路标识符 VC.ID ,相关设备为它运行中的连接维护状态信息;
毒性逆转技术: DV 算法中,解决计数到无穷的技术,即告知从相邻路由器获得最短路径信息的相邻路由器到目的网络的距离为无穷大;
加权公平排队 WFQ :排队策略为根据权值大小不同,将超出队列的数据包丢弃;
服务原语:服务的实现形式,在相邻层通过服务原语建立交互关系,完服务与被服务的过程;
透明传输:在无需用户干涉的情况下,可以传输任何数据的技术;
自治系统 AS :由一组通常在相同管理者控制下的路由器组成,在相同的 AS 中,路由器可全部选用同样的选路算法,且拥有相互之间的信息;
分组丢失:分组在传输过程中因为种种原因未能到达接收方的现象;
隧道技术:在链路层或网络层通过对等协议建立起来的逻辑通信信道;
移动接入:也称无线接入,是指那些常常是移动的端系统与网络的连接;
面向连接服务:客户机程序和服务器程序发送实际数据的分组前,要彼此发送控制分组建立连接;
无连接服务:客户机程序和服务器程序发送实际数据的分组前,无需彼此发送控制分组建立连接;
MAC 地址:网卡或网络设备端口的物理地址;
拥塞控制:当网络发生拥塞时,用响应的算法使网络恢复到正常工作的状态;
流量控制:控制发送方发送数据的速率,使收发双方协调一致;
Ad Hoc 网络:自主网络,无基站;
往返时延:发送方发送数据分组到收到接收方应答所需要的时间;
电路交换:通信节点之间采用面向连接方式,使用专用电路进行传输;
ADSL :异步数字用户专线,采用不对称的上行与下行传输速率,常用于用户宽带接入。
多播:组播,一对多通信;
路由器的组成包括:输入端口、输出端口、交换结构、选路处理器;
网络应用程序体系结构:客户机 / 服务器结构、对等共享、混合;
集线器是物理层设备,交换机是数据链路层设备,网卡是数据链路层设备,路由器是网络层设备;
双绞线连接设备的两种方法:直连线和交叉线,同种设备相连和计算机与路由器相连都使用交叉线;不同设备相连用直连线;
MAC 地址 6 字节, IPv4 地址 4 字节, IPv6 地址 16 字节;
有多种方法对载波波形进行调制,调频,调幅,调相;
IEEE802.3 以太网采用的多路访问协议是 CSMA/CD ;
自治系统 AS 内部的选路协议是 RIP 、 OSPF ;自治系统间的选路协议是 BGP ;
多路访问协议:分三大类:信道划分协议、随机访问协议、轮流协议;
信道划分协议包括:频分 FDM 、时分 TDM 、码分 CDMA ;
随机访问协议包括: ALOHA 、 CSMA 、 CSMA/CD(802.3) 、 CSMA/CA(802.11) ;
轮流协议包括:轮询协议、令牌传递协议
ISO 和 OSI 分别是什么单词的缩写,中文意思是什么?用自己的理解写出 OSI 分成哪七层?每层要解决的问题和主要功能是什么?
答:ISO:international standard organization 国际标准化组织;OSI:open system interconnection reference model 开放系统互连模型;
OSI分为 应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层;
层名称解决的问题主要功能
应用层实现特定应用选择特定协议;针对特定应用规定协议、时序、表示等,进行封装。在端系统中用软件来实现,如HTTP;
表示层压缩、加密等表示问题;规定数据的格式化表示,数据格式的转换等;
会话层会话关系建立,会话时序控制等问题;规定通信的时序;数据交换的定界、同步、建立检查点等;
传输层源端口到目的端口的传输问题;所有传输遗留问题:复用、流量、可靠;
网络层路由、拥塞控制等网络问题;IP寻址,拥塞控制;
数据链路层相邻节点无差错传输问题;实现检错与纠错,多路访问,寻址;
物理层物理上可达;定义机械特性,电气特性,功能特性等;
因特网协议栈分层模型及每层的功能。
分层的优点:使复杂系统简化,易于维护和更新;
分层的缺点:有些功能可能在不同层重复出现;
假设一个用户 ( 邮箱为: [email protected]) 使用 outlook 软件发送邮件到另一个用户 ( 邮箱为: [email protected]) ,且接收用户使用 IMAP 协议收取邮件,请给出此邮件的三个传输阶段,并给出每个阶段可能使用的应用层协议。
用户 [email protected] 使用outlook软件发送邮件到 163 邮件服务器
163邮件服务器将邮件发送给用户 [email protected] 的yahoo邮件服务器
用户 [email protected] 使用IMAP协议从yahoo邮件服务器上拉取邮件
第1、2阶段可以使用SMTP协议或者扩展的SMTP协议:MIME协议,第3阶段可以使用IMAP、POP3、HTTP协议
三次握手的目的是什么?为什么要三次(二次为什么不行)?
为了实现可靠数据传输,TCP协议的通信双方,都必须维护一个序列号,以标识发送出去的数据包中,哪些是已经被对方收到的。三次握手的过程即是通信双方相互告知序列号起始值,并确认对方已经收到了序列号起始值的必经步骤。
如果只是两次握手,至多只有连接发起方的起始序列号能被确认,另一方选择的序列号则得不到确认。
选择性重传 (SR) 协议中发送方窗口和接收方窗口何时移动?分别如何移动?
发送方:当收到ACK确认分组后,若该分组的序号等于发送基序号时窗口发生移动;向前移动到未确认的最小序号的分组处;
接收方:当收到分组的序号等于接收基序号时窗口移动;窗口按交付的分组数量向前移动;
简述可靠传输协议 rdt1.0, rdt2.0, rdt2.1, rdt2.2 和 rdt3.0 在功能上的区别。
rdt1.0:经可靠信道上的可靠数据传输,数据传送不出错不丢失,不需要反馈。
rdt2.0(停等协议):比特差错信道上的可靠数据传输,认为信道传输的数据可能有比特差错,但不会丢包。接收方能进行差错检验,若数据出错,发送方接收到NAK之后进行重传。
rdt2.1:在rdt2.0的基础上增加了处理重复分组的功能,收到重复分组后,再次发送ACK;
rdt2.2:实现无NAK的可靠数据传输,接收方回发带确认号的ACK0/1,
收到出错分组时,不发NAK,发送接收到的上一个分组的ACK;
rdt3.0:实现了超时重发功能,由发送方检测丢包和恢复;
电路交换和虚电路交换的区别?哪些网络使用电路交换、报文交换、虚电路交换和数据报交换?请各举一个例子。
电路交换时整个物理线路由通讯双方独占;
虚电路交换是在电路交换的基础上增加了分组机制,在一条物理线路上虚拟出多条通讯线路。
电路交换:电话通信网
报文交换:公用电报网
虚电路交换:ATM
数据报交换:Internet
电路交换:面向连接,线路由通信双方独占;
虚电路交换:面向连接,分组交换,各分组走统一路径,非独占链路;
数据报交换:无连接,分组交换,各分组走不同路径;
交换机逆向扩散式路径学习法的基本原理:
交换表初始为空;
当收到一个帧的目的地址不在交换表中时,将该帧发送到所有其他接口(除接收接口),并在表中记录下发送节点的信息,包括源MAC地址、发送到的接口,当前时间;
如果每个节点都发送了一帧,每个节点的地址都会记录在表中;
收到一个目的地址在表中的帧,将该帧发送到对应的接口;
表自动更新:一段时间后,没有收到以表中某个地址为源地址的帧,从表中删除该地址;
非持久 HTTP 连接和持久 HTTP 连接的不同:
非持久HTTP连接:每个TCP连接只传输一个web对象,只传送一个请求/响应对,HTTP1.0使用;
持久HTTP连接:每个TCP连接可以传送多个web对象,传送多个请求/响应对,HTTP1.1使用;
Web 缓存的作用是什么?简述其工作过程:
作用:代理原始服务器满足HTTP请求的网络实体;
工作过程:
浏览器:与web缓存建立一个TCP连接,向缓存发送一个该对象的HTTP请求;
Web缓存:检查本地是否有该对象的拷贝;
若有,就用HTTP响应报文向浏览器转发该对象;
若没有,缓存与原始服务器建立TCP连接,向原始服务器发送一个该对象的HTTP请求,原始服务器收到请求后,用HTTP响应报文向web缓存发送该对象,web缓存收到响应,在本地存储一份,并通过HTTP响应报文向浏览器发送该对象;
简要说明无线网络为什么要用 CSMA/CA 而不用 CSMA/CD ?
无线网络用无线信号实施传输,现在的技术还无法检测冲突,因此无法使用带冲突检测的载波侦听多路访问协议CSMA/CD,而使用冲突避免的载波侦听多路访问协议CSMA/CA;
简述各种交换结构优缺点,并解释线头 HOL 阻塞现象。
内存交换结构:以内存为交换中心;
优点:实现简单,成本低;
缺点:不能并行,速度慢;
总线交换结构:以共享总线为交换中心;
优点:实现相对简单,成本低;
缺点:不能并行,速度慢,不过比memory快;
纵横制:以交叉阵列为交换中心;
优点:能并行,速度快,比memory和总线都快;
缺点:实现复杂,成本高;
线头HOL阻塞:输入队列中后面的分组被位于线头的一个分组阻塞(即使输出端口是空闲的),等待交换结构发送;
CSMA/CD 协议的中文全称,简述其工作原理。
带冲突检测的载波侦听多路访问协议;
在共享信道网络中,发送节点发送数据之前,先侦听链路是否空闲,若空闲,立即发送,否则随机推迟一段时间再侦听,在传输过程中,边传输边侦听,若发生冲突,以最快速度结束发送,并随机推迟一段时间再侦听;
奇偶校验、二维奇偶校验、 CRC 校验三者比较:
奇偶校验能检测出奇数个差错;
二维奇偶校验能够检测出两个比特的错误,能够纠正一个比特的差错;
CRC校验能检测小于等于r位的差错和任何奇数个差错;
GBN 方法和 SR 方法的差异:
GBN:一个定时器,超时,重发所有已发送未确认接收的分组,发送窗口不超过2的k次方-1,接收窗口大小为1,采用累计确认,接收方返回最后一个正确接受的分组的ACK;
SR:多个定时器,超时,只重发超时定时器对应的分组,发送窗口和接收窗口大小都不超过2的k-1次方,非累计确认,接收方收到当前窗口或前一窗口内正确分组时返回对应的ACK;
E. [计算机网络]Ch.6 传输层
为什么需要两个不同的独立控制层
传输层的主要功能
传输层是整个协议栈(TCP/IP)的核心,传输层的任务是提供 可靠的、高效的 数据传输
传输层使整个报文到达了该计算机上正确的进程
传输层的最终目标是向它的用户(应用层)提供高效、可靠和性价比高的服务【例如从一台主机到另一台主机的报文到底送给这台机器的email去解析,还是送给播放器播放,还是浏览器解析】
端口(port)定义
16 位,共有 216个端口
端口范围:0~65535
<1023 : 用于公共应用(保留,全局分配,用于标准服务器),IANA分配;
1024~49151 :用户端口,注册端口;
> 49152 : 动态端口,私人端口。
TCP (Transmission Control Protocol) 是专门为了 在不可靠的互联网络 上提供 可靠的端到端字节流 而设计的
TCP必须 动态地适应 不同的拓扑、带宽、延迟、分组大小和其它的参数,并且当有错误的时候,能够足够 健壮
TCP服务模型:
TCP头部范围(5x4B 15x4B(最大数值))--(20B 60B)
释放连接
两军队问题
难题在于最后发送的一方永远无法知道自己的信 对方有无收到 。
为了避免两军队(two-army)问题,使用定时器
半开放连接(half- open)
TCP是全双工的,连接必须是双向的。半开半闭的连接必须杀掉
TCP 传输策略
发送方(Nagle’s algorithm)
接收方(Clark’s solution)
分组守恒 :当有一个老的分组离开之后才允许新的分组注入网络
TCP希望通过 动态维护窗口大小 来实现这个目标
拥塞检测Congestiondetection 拥塞标记
所有的互联网TCP算法都假定 超时 是 由拥塞引起的 ,并且通过监视超时的情况来判断是否出现问题
拥塞控制Congestionprevention
慢启动算法(Slow Start) (尝试的过程):
如:如果试图发送 4096 字节没有问题,但是发送8192字节的时候,超时没有收到应答,则拥塞窗口设为4096个字节
最重要的定时器是 重传定时器
持续定时器(persistence timer) ,用来 避免如下的死锁 ( deadlock )发生
保活定时器(keep-alive timer)
TCP
F. [计算机网络之二] 物理层
物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流,而不是指具体的传输媒体。物理层的作用是尽可能地屏蔽掉不同传输媒体和通信手段的差异,使物理层上面的数据链路层感觉不到这些差异,这样就可使数据链路层只需要考虑如何完成本层的协议和服务,而不必考虑网络具体的传输媒体和通信手段是什么。
物理层的协议也称为物理层 规程 。
(1)机械特性
指明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置等。
(2)电气特性
指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。
(3)功能特性
指明在某条线上出现的某一电平的意义。
(4)过程特性
指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
数据在计算机内部多采用并行传输方式,但在通信线路上的传输方式一般都是串行传输 ,即逐个比特按照事件顺序传输。因此物理层还要完成传输方式的转换。
一个数据通信系统可划分为三大部分,即 源系统(或发送端、发送方)、传输系统(或传输网络)和目的系统(或接收端、接收方) 。
消息 :通信的目的是传递消息,如语音、文字、图像视频。
数据 :运送消息的实体,使用特定方式表示的信息,通常是有意义的符号序列。
信号 :数据的电气或电磁的表现。
码元 :代表不同离散数值的基本波形。
信道不等同于电路,信道一般都是用来表示向某一个方向传送信息的媒体,一条通信电路往往包含一条发送信道和一条接收信道。
又称为 单工通信 ,即只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。无线电广播或有线电广播以及电视广播就属于这种类型。
又称为 半双工通信 ,即通信的双方都可以发送信息,但不能双方同时发送(当然也不能同时接收)。这种通信方式是一方发送另一方接收,过一段时间后可以再反过来。
PS. 一般对讲机属于半双工!!!
又称为 全双工通信 ,即通信的双方可以同时发送和接收信息。
数字信号一般用方形脉冲来表示:
对于模拟信道,信道带宽 W = f2 - f1,f1 是信道能通过的最低频率,f2 是信道能通过的最高频率,两者都是由信道的物理特性决定的。
数字信道时一种离散信道,它只能传送取离散值的数字信号,信道的带宽决定了信道中能不失真地传输脉冲序列的最高速率。
一个数字脉冲称为一个码元,用码元速率表示单位时间内信号波形的变换次数,即单位时间内通过信道传输的码元个数。若信号码元的宽度为 T 秒,则码元速率 B = 1/T,单位为波特(Baud),所以码元速率也叫波特率。
有限带宽无噪声信道的极限码元速率为:
B = 2W(Baud) // W 为信道带宽
一个码元所带的位数是由码元所取的离散值种类所决定的,存在如下关系:
n = log 2 N // n 为码元所带位数,N 为码元种类数
根据上述两个公式,可以计算出理想无噪声状况下,信道的最大数据传输速率为:
R = B log 2 N = 2W log 2 N
有限带宽有噪声信道的极限数据速率:
C = W log 2 (1+S/N)
【解析】W 为信道带宽,S 为信号的平均功率,N 为噪声的平均功率,S/N 叫作信噪比,在实际使用中 S 与 N 的比值太大,故常取其分贝数(dB),分贝与信噪比的关系为:
dB = 10 log10(S/N)
(1)导引型
(2)非导引型
频分复用 FDM(Frequency Division Multiplexing) 的所有用户在同样的时间占用不同的带宽(频率带宽)资源,用户在分配到一定的频带后,在通信过程中自始至终都占用这个频带。
时分复用 TDM(Time Division Multiplexing) 是将时间划分为一段段等长的时分复用帧。每一个时分复用的用户在每一个 TDM 帧中占用固定序号的时隙。
统计时分复用 STDM(Statistic TDM)
波分复用 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 就是光的频分复用。
码分复用 CDM(Code Division Multiplexing) :在相同的时间使用相同的频带进行通信。
在 CDMA(码分多址:Code Division Multiplexing Access) 中,每一个比特时间被划分为 m 个短的间隔,称为 码片(chip) 。使用 CDMA 的每个站被指派一个唯一的 m bit 码片序列(chip sequence) ,发送比特 1 使用 m bit 码片序列,发送比特 0 使用码片序列的反码。
CDMA 系统的一个重要特点就是这种体制给每一个站分配的码片序列不仅必须各不相同,并且还必须互相正交。
非对称数字用户线 ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)技术是 用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造 ,使它能够承载宽带数字业务。
光纤同轴混合网(HFC 网,Hybrid Fiber Coax)是在目前覆盖面很广的有线电视网的基础上开发的一种居民宽带接入网。
G. 【山外笔记-计算机网络·第7版】第02章:物理层
[学习笔记]第02章_物理层-打印版.pdf
本章最重要的内容是:
(1)物理层的任务。
(2)几种常用的信道复用技术。
(3)几种常用的宽带接入技术,主要是ADSL和FTTx。
1、物理层简介
(1)物理层在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流,而不是指具体的传输媒体。
(2)物理层的作用是尽可能地屏蔽掉传输媒体和通信手段的差异。
(3)用于物理层的协议常称为物理层规程(procere),其实物理层规程就是物理层协议。
2、物理层的主要任务 :确定与传输媒体的接口有关的一些特性。
(1)机械特性:指明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置等。
(2)电气特性:指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。
(3)功能特性:指明某条线上出现的某一电平的电压的意义。
(4)过程特性:指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
3、物理层要完成传输方式的转换。
(1)数据在计算机内部多采用并行传输方式。
(2)数据在通信线路(传输媒体)上的传输方式一般都是串行传输,即逐个比特按照时间顺序传输。
(3)物理连接的方式:点对点、多点连接或广播连接。
(4)传输媒体的种类:架空明线、双绞线、对称电缆、同轴电缆、光缆,以及各种波段的无线信道等。
1、数据通信系统的组成
一个数据通信系统可划分为源系统(或发送端、发送方)、传输系统(或传输网络)和目的系统(或接收端、接收方)三大部分。
(1)源系统:一般包括以下两个部分:
(2)目的系统:一般也包括以下两个部分:
(3)传输系统:可以是简单的传输线,也可以是连接在源系统和目的系统之间的复杂网络系统。
2、通信常用术语
(1)通信的目的是传送消息(message),数据(data)是运送消息的实体。
(2)数据是使用特定方式表示的信息,通常是有意义的符号序列。
(3)信息的表示可用计算机或其他机器(或人)处理或产生。
(4)信号(signal)则是数据的电气或电磁的表现。
3、信号的分类 :根据信号中代表消息的参数的取值方式不同
(1)模拟信号/连续信号:代表消息的参数的取值是连续的。
(2)数字信号/离散信号:代表消息的参数的取值是离散的。
1、信道
(1)信道一般都是用来表示向某一个方向传送信息的媒体。
(2)一条通信电路往往包含一条发送信道和一条接收信道。
(3)单向通信只需要一条信道,而双向交替通信或双向同时通信则都需要两条信道(每个方向各一条)。
2、通信的基本方式 :
(1)单向通信又称为单工通信,只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。如无线电广播、有线电广播、电视广播。
(2)双向交替通信又称为半双工通信,即通信的双方都可以发送信息,但不能双方同时发送/接收。
(3)双向同时通信又称为全双工通信,即通信的双方可以同时发送和接收信息。
3、调制 (molation)
(1)基带信号:来自信源的信号,即基本频带信号。许多信道不能传输基带信号,必须对其进行调制。
(2)调制的分类
4、基带调制常用的编码方式 (如图2-2)
(1)不归零制:正电平代表1,负电平代表0。
(2)归零制:正脉冲代表1,负脉冲代表0。
(3)曼彻斯特:编码位周期中心的向上跳变代表0,位周期中心的向下跳变代表1。也可反过来定义。
(4)差分曼彻斯特:编码在每一位的中心处始终都有跳变。位开始边界有跳变代表0,而位开始边界没有跳变代表1。
5、带通调制的基本方法
(1)调幅(AM)即载波的振幅随基带数字信号而变化。例如,0或1分别对应于无载波或有载波输出。
(2)调频(FM)即载波的频率随基带数字信号而变化。例如,0或1分别对应于频率f1或f2。
(3)调相(PM)即载波的初始相位随基带数字信号而变化。例如,0或1分别对应于相位0度或180度。
(4)多元制的振幅相位混合调制方法:正交振幅调制QAM(Quadrature Amplitude Molation)。
1、信号失真
(1)信号在信道上传输时会不可避免地产生失真,但在接收端只要从失真的波形中能够识别并恢复出原来的码元信号,那么这种失真对通信质量就没有影响。
(2)码元传输的速率越高,或信号传输的距离越远,或噪声干扰越大,或传输媒体质量越差,在接收端的波形的失真就越严重。
2、限制码元在信道上的传输速率的因素
(1)信道能够通过的频率范围
(2)信噪比
3、香农公式 (Shannon)
(1)香农公式(Shannon):C = W*log2(1+S/N) (bit/s)
(2)香农公式表明:信道的带宽或信道中的信噪比越大,信息的极限传输速率就越高。
(3)香农公式指出了信息传输速率的上限。
(4)香农公式的意义:只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率,就一定存在某种办法来实现无差错的传输。
(5)在实际信道上能够达到的信息传输速率要比香农的极限传输速率低不少,是因为香农公式的推导过程中并未考虑如各种脉冲干扰和在传输中产生的失真等信号损伤。
1、传输媒体
传输媒体也称为传输介质或传输媒介,是数据传输系统中在发送器和接收器之间的物理通路。
2、传输媒体的分类
(1)导引型传输媒体:电磁波被导引沿着固体媒体(双绞线、同轴电缆或光纤)传播。
(2)非导引型传输媒体:是指自由空间,电磁波的传输常称为无线传输。
1、双绞线
(1)双绞线也称为双扭线, 即把两根互相绝缘的铜导线并排放在一起,然后用规则的方法绞合(twist)起来。绞合可减少对相邻导线的电磁干扰。
(2)电缆:通常由一定数量的双绞线捆成,在其外面包上护套。
(3)屏蔽双绞线STP(Shielded Twisted Pair):在双绞线的外面再加上一层用金属丝编织成的屏蔽层,提高了双绞线抗电磁干扰的能力。价格比无屏蔽双绞线UTP(Unshielded Twisted Pair)要贵一些。
(4)模拟传输和数字传输都可以使用双绞线,其通信距离一般为几到十几公里。
(5)双绞线布线标准
(6)双绞线的使用
2、同轴电缆
(1)同轴电缆由内导体铜质芯线(单股实心线或多股绞合线)、绝缘层、网状编织的外导体屏蔽层(也可以是单股的)以及保护塑料外层所组成。
(2)由于外导体屏蔽层的作用,同轴电缆具有很好的抗干扰特性,被广泛用于传输较高速率的数据。
(3)同轴电缆主要用在有线电视网的居民小区中。
(4)同轴电缆的带宽取决于电缆的质量。目前高质量的同轴电缆的带宽已接近1GHz。
3、光缆
(1)光纤通信就是利用光导纤维(简称光纤)传递光脉冲来进行通信。有光脉冲为1,没有光脉冲为0。
(2)光纤是光纤通信的传输媒体。
(3)多模光纤:可以存在多条不同角度入射的光线在一条光纤中传输。光脉冲在多模光纤中传输时会逐渐展宽,造成失真,多模光纤只适合于近距离传输。
(4)单模光纤:若光纤的直径减小到只有一个光的波长,则光纤就像一根波导那样,可使光线一直向前传播,而不会产生多次反射。单模光纤的纤芯很细,其直径只有几个微米,制造起来成本较高。
(5)光纤通信中常用的三个波段中心:850nm,1300nm和1550nm。
(6)光缆:一根光缆少则只有一根光纤,多则可包括数十至数百根光纤,再加上加强芯和填充物,必要时还可放入远供电源线,最后加上包带层和外护套。
(7)光纤的优点
1、无线传输
(1)无线传输是利用无线信道进行信息的传输,可使用的频段很广。
(2)LF,MF和HF分别是低频(30kHz-300kHz)、中频(300kHz-3MH z)和高频(3MHz-30MHz)。
(3)V,U,S和E分别是甚高频(30MHz-300MHz)、特高频(300MHz-3GHz)、超高频(3GHz-30GHz)和极高频(30GHz-300GHz),最高的一个频段中的T是Tremendously。
2、短波通信: 即高频通信,主要是靠电离层的反射传播到地面上很远的地方,通信质量较差。
3、无线电微波通信
(1)微波的频率范围为300M Hz-300GHz(波长1m-1mm),但主要使用2~40GHz的频率范围。
(2)微波在空间中直线传播,会穿透电离层而进入宇宙空间,传播距离受到限制,一般只有50km左右。
(3)传统的微波通信主要有两种方式,即地面微波接力通信和卫星通信。
(4)微波接力通信:在一条微波通信信道的两个终端之间建立若干个中继站,中继站把前一站送来的信号经过放大后再发送到下一站,故称为“接力”,可传输电话、电报、图像、数据等信息。
(5)卫星通信:利用高空的人造同步地球卫星作为中继器的一种微波接力通信。
(6)无线局域网使用ISM无线电频段中的2.4GHz和5.8GHz频段。
(7)红外通信、激光通信也使用非导引型媒体,可用于近距离的笔记本电脑相互传送数据。
1、复用(multiplexing)技术原理
(1)在发送端使用一个复用器,就可以使用一个共享信道进行通信。
(2)在接收端再使用分用器,把合起来传输的信息分别送到相应的终点。
(3)复用器和分用器总是成对使用,在复用器和分用器之间是用户共享的高速信道。
(4)分用器(demultiplexer)的作用:把高速信道传送过来的数据进行分用,分别送交到相应的用户。
2、最基本的复用
(1)频分复用FDM(Frequency Division Multiplexing)
(2)时分复用TDM(Time Division Multiplexing):
3、统计时分复用STDM (Statistic TDM)
(1)统计时分复用STDM是一种改进的时分复用,能明显地提高信道的利用率。
(2)集中器(concentrator):将多个用户的数据集中起来通过高速线路发送到一个远地计算机。
(3)统计时分复用使用STDM帧来传送数据,每一个STDM帧中的时隙数小于连接在集中器上的用户数。
(4)STDM帧不是固定分配时隙,而是按需动态地分配时隙,提高了线路的利用率。
(5)统计复用又称为异步时分复用,而普通的时分复用称为同步时分复用。
(6)STDM帧中每个时隙必须有用户的地址信息,这是统计时分复用必须要有的和不可避免的一些开销。
(7)TDM帧和STDM帧都是在物理层传送的比特流中所划分的帧。和数据链路层的帧是完全不同的概念。
(8)使用统计时分复用的集中器也叫做智能复用器,能提供对整个报文的存储转发能力,通过排队方式使各用户更合理地共享信道。此外,许多集中器还可能具有路由选择、数据压缩、前向纠错等功能。
1、波分复用WDM (Wavelength Division Multiplexing)
波分复用WDM是光的频分复用,在一根光纤上用波长来复用两路光载波信号。
2、密集波分复用DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing)
密集波分复用DWDM是在一根光纤上复用几十路或更多路数的光载波信号。
1、码分复用CDM (Code Division Multiplexing)
(1)每一个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信。
(2)各用户使用经过特殊挑选的不同码型,因此各用户之间不会造成干扰。
(3)码分复用最初用于军事通信,现已广泛用于民用的移动通信中,特别是在无线局域网中。
2、码分多址CDMA (Code Division Multiple Access)。
(1)在CDMA中,每一个比特时间再划分为m个短的间隔,称为码片(chip)。通常m的值是64或128。
(2)使用CDMA的每一个站被指派一个唯一的m bit码片序列(chip sequence)。
(3)一个站如果发送比特1,则发送m bit码片序列。如果发送比特0,则发送该码片序列的二进制反码。
(4)发送信息的每一个比特要转换成m个比特的码片,这种通信方式是扩频通信中的直接序列扩频DSSS。
(5)CDMA系统给每一个站分配的码片序列必须各不相同,并且还互相正交(orthogonal)。
(6)CDMA的工作原理:现假定有一个X站要接收S站发送的数据。
(7)扩频通信(spread spectrum)分为直接序列扩频DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)和跳频扩频FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum)两大类。
早起电话机用户使用双绞线电缆。长途干线采用的是频分复用FDM的模拟传输方式,现在大都采用时分复用PCM的数字传输方式。现代电信网,在数字化的同时,光纤开始成为长途干线最主要的传输媒体。
1、早期的数字传输系统最主要的缺点:
(1)速率标准不统一。互不兼容的国际标准使国际范围的基于光纤的高速数据传输就很难实现。
(2)不是同步传输。为了节约经费,各国的数字网主要采用准同步方式。
2、数字传输标准
(1)同步光纤网SONET(Synchronous Optical Network)
(2)同步数字系列SDH(Synchronous Digital Hierarchy)
(3)SDH/SONET定义了标准光信号,规定了波长为1310nm和1550nm的激光源。在物理层定义了帧结构。
(4)SDH/SONET标准的制定,使北美、日本和欧洲三种不同的数字传输体制在STM-1等级上获得了统一,第一次真正实现了数字传输体制上的世界性标准。
互联网的发展初期,用户利用电话的用户线通过调制解调器连接到ISP,速率最高只能达到56kbit/s。
从宽带接入的媒体来看,宽带接入技术可以分为有线宽带接入和无线宽带接入两大类。
1、非对称数字用户线ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)
(1)ADSL技术是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造,使它能够承载宽带数字业务。
(2)ADSL技术把0-4kHz低端频谱留给传统电话使用,把原来没有被利用的高端频谱留给用户上网使用。
(3)ADSL的ITU的标准是G.992.1(或称G.dmt,表示它使用DMT技术)。
(4)“非对称”是指ADSL的下行(从ISP到用户)带宽都远远大于上行(从用户到ISP)带宽。
(5)ADSL的传输距离取决于数据率和用户线的线径(用户线越细,信号传输时的衰减就越大)。
(6)ADSL所能得到的最高数据传输速率还与实际的用户线上的信噪比密切相关。
2、ADSL调制解调器的实现方案 :离散多音调DMT(Discrete Multi-Tone)调制技术
(1)ADSL在用户线(铜线)的两端各安装一个ADSL调制解调器。
(2)“多音调”就是“多载波”或“多子信道”的意思。
(3)DMT调制技术采用频分复用的方法,把40kHz-1.1MHz的高端频谱划分为许多子信道。
(4)当ADSL启动时,用户线两端的ADSL调制解调器就测试可用的频率、各子信道受到的干扰情况,以及在每一个频率上测试信号的传输质量。
(5)ADSL能够选择合适的调制方案以获得尽可能高的数据率,但不能保证固定的数据率。
3、数字用户线接入复用器DSLAM (DSL Access Multiplexer)
(1)数字用户线接入复用器包括许多ADSL调制解调器。
(2)ADSL调制解调器又称为接入端接单元ATU(Access Termination Unit)。
(3)ADSL调制解调器必须成对使用,因此把在电话端局记为ATU-C,用户家中记为ATU-R。
(4)ADSL最大的好处就是可以利用现有电话网中的用户线(铜线),而不需要重新布线。
(5)ADSL调制解调器有两个插口:
(6)一个DSLAM可支持多达500-1000个用户。
4、第二代ADSL
(1)ITU-T已颁布了G系列标准,被称为第二代ADSL,ADSL2。
(1)第二代ADSL通过提高调制效率得到了更高的数据率。
(2)第二代ADSL采用了无缝速率自适应技术SRA(Seamless Rate Adaptation),可在运营中不中断通信和不产生误码的情况下,根据线路的实时状况,自适应地调整数据率。
(3)第二代ADSL改善了线路质量评测和故障定位功能。
5、ADSL技术的变型 :xDSL
ADSL并不适合于企业,为了满足企业的需要,产生了ADSL技术的变型:xDSL。
(1)对称DSL(Symmetric DSL,SDSL):把带宽平均分配到下行和上行两个方向,每个方向的速度分别为384kbit/s或1.5Mbit/s,距离分别为5.5km或3km。
(2)HDSL(High speed DSL):使用一对线或两对线的对称DSL,是用来取代T1线路的高速数字用户线,数据速率可达768KBit/s或1.5Mbit/s,距离为2.7-3.6km。
(3)VDSL(Very high speed DSL):比ADSL更快的、用于短距离传送(300-1800m),即甚高速数字用户线,是ADSL的快速版本。
1、光纤同轴混合网HFC (Hybrid Fiber Coax)
(1)光纤同轴混合网HFC是在有线电视网的基础上改造开发的一种居民宽带接入网。
(2)光纤同轴混合网HFC可传送电视节目,能提供电话、数据和其他宽带交互型业务。
(3)有线电视网最早是树形拓扑结构的同轴电缆网络,采用模拟技术的频分复用进行单向广播传输。
2、光纤同轴混合网HFC的主要特点:
(1)HFC网把原有线电视网中的同轴电缆主干部分改换为光纤,光纤从头端连接到光纤结点(fiber node)。
(2)在光纤结点光信号被转换为电信号,然后通过同轴电缆传送到每个用户家庭。
(3)HFC网具有双向传输功能,而且扩展了传输频带。
(4)连接到一个光纤结点的典型用户数是500左右,但不超过2000。
3、电缆调制解调器 (cable modem)
(1)模拟电视机接收数字电视信号需要把机顶盒(set-top box)的设备连接在同轴电缆和电视机之间。
(2)电缆调制解调器:用于用户接入互联网,以及在上行信道中传送交互数字电视所需的一些信息。
(3)电缆调制解调器可以做成一个单独的设备,也可以做成内置式的,安装在电视机的机顶盒里面。
(4)电缆调制解调器不需要成对使用,而只需安装在用户端。
(5)电缆调制解调器必须解决共享信道中可能出现的冲突问题,比ADSL调制解调器复杂得多。
信号在陆地上长距离的传输,已经基本实现了光纤化。远距离的传输媒体使用光缆。只是到了临近用户家庭的地方,才转为铜缆(电话的用户线和同轴电缆)。
1、多种宽带光纤接入方式FTTx
(1)多种宽带光纤接入方式FTTx,x可代表不同的光纤接入地点,即光电转换的地方。
(2)光纤到户FTTH(Fiber To The Home):把光纤一直铺设到用户家庭,在光纤进入用户后,把光信号转换为电信号,可以使用户获得最高的上网速率。
(3)光纤到路边FTTC(C表示Curb)
(4)光纤到小区FTTZ(Z表示Zone)
(5)光纤到大楼FTTB(B表示Building)
(6)光纤到楼层FTTF(F表示Floor)
(7)光纤到办公室FTTO(O表示Office)
(8)光纤到桌面FTTD(D表示Desk)
2、无源光网络PON (Passive Optical Network)
(1)光配线网ODN(Optical Distribution Network):在光纤干线和广大用户之间,铺设的转换装置,使得数十个家庭用户能够共享一根光纤干线。
(2)无源光网络PON(Passive Optical Network),即无源的光配线网。
(3) 无源:表明在光配线网中无须配备电源,因此基本上不用维护,其长期运营成本和管理成本都很低。
(4)光配线网采用波分复用,上行和下行分别使用不同的波长。
(5)光线路终端OLT( Optical Line Terminal)是连接到光纤干线的终端设备。
(6)无源光网络PON下行数据传输
(7)无源光网络PON上行数据传输
当ONU发送上行数据时,先把电信号转换为光信号,光分路器把各ONU发来的上行数据汇总后,以TDMA方式发往OLT,而发送时间和长度都由OLT集中控制,以便有序地共享光纤主干。
(8)从ONU到用户的个人电脑一般使用以太网连接,使用5类线作为传输媒体。
(9)从总的趋势来看,光网络单元ONU越来越靠近用户的家庭,即“光进铜退”。
3、无源光网络PON的种类
(1)以太网无源光网络EPON(Ethernet PON)
(2)吉比特无源光网络GPON(Gigabit PON)
H. 计算机网络(三)数据链路层
结点:主机、路由器
链路:网络中两个结点之间的物理通道,链路的传输介质主要有双绞线、光纤和微波。分为有线链路、无线链路。
数据链路:网络中两个结点之间的逻辑通道,把实现控制数据传输协议的硬件和软件加到链路上就构成数据链路。
帧:链路层的协议数据单元,封装网络层数据报。
数据链路层负责通过一条链路从一个结点向另一个物理链路直接相连的相邻结点传送数据报。
数据链路层在物理层提供服务的基础上向网络层提供服务,其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。其主要作用是加强物理层传输原始比特流的功能,将物理层提供的可能出错的物理连接改造成为 逻辑上无差错的数据链路 ,使之对网络层表现为一条无差错的链路。
封装成帧就是在一段数据的前后部分添加首部和尾部,这样就构成了一个帧。接收端在收到物理层上交的比特流后,就能根据首部和尾部的标记,从收到的比特流中识别帧的开始和结束。首部和尾部包含许多的控制信息,他们的一个重要作用:帧定界(确定帧的界限)。
帧同步:接收方应当能从接收到的二进制比特流中区分出帧的起始和终止。
组帧的四种方法:
透明传输是指不管所传数据是什么样的比特组合,都应当能够在链路上传送。因此,链路层就“看不见”有什么妨碍数据传输的东西。
当所传数据中的比特组合恰巧与某一个控制信息完全一样时,就必须采取适当的措施,使收方不会将这样的数据误认为是某种控制信息。这样才能保证数据链路层的传输是透明的。
概括来说,传输中的差错都是由于噪声引起的。
数据链路层编码和物理层的数据编码与调制不同。物理层编码针对的是单个比特,解决传输过程中比特的同步等问题,如曼彻斯特编码。而数据链路层的编码针对的是一组比特,它通过冗余码的技术实现一组二进制比特串在传输过程是否出现了差错。
较高的发送速度和较低的接收能力的不匹配,会造成传输出错,因此流量控制也是数据链路层的一项重要工作。数据链路层的流量控制是点对点的,而传输层的流量控制是端到端的。
滑动窗口有以下重要特性:
若采用n个比特对帧编号,那么发送窗口的尺寸W T 应满足: 。因为发送窗口尺寸过大,就会使得接收方无法区别新帧和旧帧。
每发送完一个帧就停止发送,等待对方的确认,在收到确认后再发送下一个帧。
除了比特出差错,底层信道还会出现丢包 [1] 问题
“停止-等待”就是每发送完一个分组就停止发送,等待对方确认,在收到确认后再发送下一个分组。其操作简单,但信道利用率较低
信道利用率是指发送方在一个发送周期内,有效地发送数据所需要的时间占整个发送周期的比率。即
GBN发送方:
GBN接收方:
因连续发送数据帧而提高了信道利用率,重传时必须把原来已经正确传送的数据帧重传,是传送效率降低。
设置单个确认,同时加大接收窗口,设置接收缓存,缓存乱序到达的帧。
SR发送方:
SR接收方:
发送窗口最好等于接收窗口。(大了会溢出,小了没意义),即
传输数据使用的两种链路
信道划分介质访问控制将使用介质的每个设备与来自同一通信信道上的其他设备的通信隔离开来,把时域和频域资源合理地分配给网络上的设备。
当传输介质的带宽超过传输单个信号所需的带宽时,人们就通过在一条介质上同时携带多个传输信号的方法来提高传输系统的利用率,这就是所谓的多路复用,也是实现信道划分介质访问控制的途径。多路复用技术把多个信号组合在一条物理信道上进行传输,使多个计算机或终端设备共享信道资源,提高了信道的利用率。信道划分的实质就是通过分时、分频、分码等方法把原来的一条广播信道,逻辑上分为几条用于两个结点之间通信的互不干扰的子信道,实际上就是把广播信道转变为点对点信道。
频分多路复用是一种将多路基带信号调制到不同频率载波上,再叠加形成一个复合信号的多路复用技术。在物理信道的可用带宽超过单个原始信号所需带宽的情况下,可将该物理信道的总带宽分割成若千与传输单个信号带宽相同(或略宽)的子信道,每个子信道传输一种信号,这就是频分多路复用。
每个子信道分配的带宽可不相同,但它们的总和必须不超过信道的总带宽。在实际应用中,为了防止子信道之间的千扰,相邻信道之间需要加入“保护频带”。频分多路复用的优点在于充分利用了传输介质的带宽,系统效率较高;由于技术比较成熟,实现也较容易。
时分多路复用是将一条物理信道按时间分成若干时间片,轮流地分配给多个信号使用。每个时间片由复用的一个信号占用,而不像FDM那样,同一时间同时发送多路信号。这样,利用每个信号在时间上的交叉,就可以在一条物理信道上传输多个信号。
就某个时刻来看,时分多路复用信道上传送的仅是某一对设备之间的信号:就某段时间而言,传送的是按时间分割的多路复用信号。但由于计算机数据的突发性,一个用户对已经分配到的子信道的利用率一般不高。统计时分多路复用(STDM,又称异步时分多路复用)是TDM 的一种改进,它采用STDM帧,STDM帧并不固定分配时隙,面按需动态地分配时隙,当终端有数据要传送时,才会分配到时间片,因此可以提高线路的利用率。例如,线路传输速率为8000b/s,4个用户的平均速率都为2000b/s,当采用TDM方式时,每个用户的最高速率为2000b/s.而在STDM方式下,每个用户的最高速率可达8000b/s.
波分多路复用即光的频分多路复用,它在一根光纤中传输多种不同波长(频率)的光信号,由于波长(频率)不同,各路光信号互不干扰,最后再用波长分解复用器将各路波长分解出来。由于光波处于频谱的高频段,有很高的带宽,因而可以实现多路的波分复用
码分多路复用是采用不同的编码来区分各路原始信号的一种复用方式。与FDM和 TDM不同,它既共享信道的频率,又共享时间。下面举一个直观的例子来理解码分复用。
实际上,更常用的名词是码分多址(Code Division Multiple Access.CDMA),1个比特分为多个码片/芯片( chip),每一个站点被指定一个唯一的m位的芯片序列,发送1时发送芯片序列(通常把o写成-1) 。发送1时站点发送芯片序列,发送o时发送芯片序列反码。
纯ALOHA协议思想:不监听信道,不按时间槽发送,随机重发。想发就发
如果发生冲突,接收方在就会检测出差错,然后不予确认,发送方在一定时间内收不到就判断发生冲突。超时后等一随机时间再重传。
时隙ALOHA协议的思想:把时间分成若干个相同的时间片,所有用户在时间片开始时刻同步接入网络信道,若发生冲突,则必须等到下一个时间片开始时刻再发送。
载波监听多路访问协议CSMA(carrier sense multiple access)协议思想:发送帧之前,监听信道。
坚持指的是对于监听信道忙之后的坚持。
1-坚持CSMA思想:如果一个主机要发送消息,那么它先监听信道。
优点:只要媒体空闲,站点就马上发送,避免了媒体利用率的损失。
缺点:假如有两个或两个以上的站点有数据要发送,冲突就不可避免。
非坚持指的是对于监听信道忙之后就不继续监听。
非坚持CSMA思想:如果一个主机要发送消息,那么它先监听信道。
优点:采用随机的重发延迟时间可以减少冲突发生的可能性。
缺点:可能存在大家都在延迟等待过程中,使得媒体仍可能处于空闲状态,媒体使用率降低。
p-坚持指的是对于监听信道空闲的处理。
p-坚持CSMA思想:如果一个主机要发送消息,那么它先监听信道。
优点:既能像非坚持算法那样减少冲突,又能像1-坚持算法那样减少媒体空闲时间的这种方案。
缺点:发生冲突后还是要坚持把数据帧发送完,造成了浪费。
载波监听多点接入/碰撞检测CSMA/CD(carrier sense multiple access with collision detection)
CSMA/CD的工作流程:
由图可知,至多在发送帧后经过时间 就能知道所发送的帧有没有发生碰撞。因此把以太网端到端往返时间为 称为争周期(也称冲突窗口或碰撞窗口)。
截断二进制指数规避算法:
最小帧长问题:帧的传输时延至少要两倍于信号在总线中的传播时延。
载波监听多点接入/碰撞避免CSMA/CA(carrier sense multiple access with collision avoidance)其工作原理如下
CSMA/CD与CSMA/CA的异同点:
相同点:CSMA/CD与CSMA/CA机制都从属于CSMA的思路,其核心是先听再说。换言之,两个在接入信道之前都须要进行监听。当发现信道空闲后,才能进行接入。
不同点:
轮询协议:主结点轮流“邀请”从属结点发送数据。
令牌:一个特殊格式的MAC控制帧,不含任何信息。控制信道的使用,确保同一时刻只有一个结点独占信道。每个结点都可以在一定的时间内(令牌持有时间)获得发送数据的权利,并不是无限制地持有令牌。应用于令牌环网(物理星型拓扑,逻辑环形拓扑)。采用令牌传送方式的网络常用于负载较重、通信量较大的网络中。
轮询访问MAC协议/轮流协议/轮转访问MAC协议:基于多路复用技术划分资源。
随机访问MAC协议: 用户根据意愿随机发送信息,发送信息时可独占信道带宽。 会发生冲突
信道划分介质访问控制(MAC Multiple Access Control )协议:既要不产生冲突,又要发送时占全部带宽。
局域网(Local Area Network):简称LAN,是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组,使用广播信道。其特点有
决定局域网的主要要素为:网络拓扑,传输介质与介质访问控制方法。
局域网的分类
IEEE 802标准所描述的局域网参考模型只对应OSI参考模型的数据链路层与物理层,它将数据链路层划分为逻辑链路层LLC子层和介质访问控制MAC子层。
以太网(Ethernet)指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带总线局域网规范,是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用CSMA/CD(载波监听多路访问及冲突检测)技术。 以太网只实现无差错接收,不实现可靠传输。
以太网两个标准:
以太网提供无连接、不可靠的服务
10BASE-T是传送基带信号的双绞线以太网,T表示采用双绞线,现10BASE-T 采用的是无屏蔽双绞线(UTP),传输速率是10Mb/s。
计算机与外界有局域网的连接是通过通信适配器的。
在局域网中,硬件地址又称为物理地址,或MAC地址。MAC地址:每个适配器有一个全球唯一的48位二进制地址,前24位代表厂家(由IEEE规定),后24位厂家自己指定。常用6个十六进制数表示,如02-60-8c-e4-b1-21。
最常用的MAC帧是以太网V2的格式。
IEEE 802.11是无线局域网通用的标准,它是由IEEE所定义的无线网络通信的标准。
广域网(WAN,Wide Area Network),通常跨接很大的物理范围,所覆盖的范围从几十公里到几千公里,它能连接多个城市或国家,或横跨几个洲并能提供远距离通信,形成国际性的远程网络。
广域网的通信子网主要使用分组交换技术。广域网的通信子网可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网,它将分布在不同地区的局域网或计算机系统互连起来,达到资源共享的目的。如因特网(Internet)是世界范围内最大的广域网。
点对点协议PPP(Point-to-Point Protocol)是目前使用最广泛的数据链路层协议,用户使用拨号电话接入因特网时一般都使用PPP协议。 只支持全双工链路。
PPP协议应满足的要求
PPP协议的三个组成部分
以太网交换机
冲突域:在同一个冲突域中的每一个节点都能收到所有被发送的帧。简单的说就是同一时间内只能有一台设备发送信息的范围。
广播域:网络中能接收任一设备发出的广播帧的所有设备的集合。简单的说如果站点发出一个广播信号,所有能接收收到这个信号的设备范围称为一个广播域。
以太网交换机的两种交换方式:
直通式交换机:查完目的地址(6B)就立刻转发。延迟小,可靠性低,无法支持具有不同速率的端口的交换。
存储转发式交换机:将帧放入高速缓存,并检查否正确,正确则转发,错误则丢弃。延迟大,可靠性高,可以支持具有不同速率的端口的交换。
I. 什么是CDMA的通讯原理
CDMA工作原理
CDMA(码分多址)是以分组的形式广播您的通话的,但与TDMA(时分多址)不同的是,所有通话均在同一信道上传递,它通过指定给各个对话的特殊代码来区分每个对话。当您使用CDMA 电话时,它实际上接收了在您所使用的网络上传输的所有电话,但只有那些带有您的特殊代码的通话才会被从分组的数据状态重新转换为语音。单个的CDMA网络单元在这三种数字协议(TDMA,GSM,CDMA)中是最大的,CDMA能管理网络单元覆盖的广阔空间,因为它的智能电话在靠近天线时会自动降低功率,而在远离天线时又会加大功率。象GSM一样,CDMA以13Kbps的速率传输语音,以9600bps的速率传输数据,但它提供的通话质量在三种数字协议中是最清晰的,而且通话容量是模拟电话的20倍(请看下方的“CDMA工作原理”)。CDMA既可以在800MHz也可以在1900MHz的频段上工作。Qualcomm,这个最先将CDMA推向商用的公司,推出了一种双频段电话,被称为QCP2700它允许您在CDMA的两个频率之间进行切换。象TDMA一样,CDMA在必需时也可以切换到模拟方式,但请注意,这常常是从数字连接变成一个虽然更可靠但质量却较差的模拟连接。
CDMA 工作原理
1 拨号:当您拨了一个电话号码,这个号码将与您的电话ID号一起以无线电广播的形式发射出去
2 分组传递:电话对您的语音进行数字化,并把它划分为数据位包,然后使用扩频技术广播这些数据包。CDMA指定440亿个代码中一个代码代表这次对话,并将数据包分散在多个无线电频谱段上,这个代码使您的通话与在同一无线电频段上同时发射的其它通话区分开来。
3 接收与连接:距离最近的CDMA无线捕捉到您的电话的无线电广播,并将它传递到中央交换计算机,这个计算机识别您的电话ID。这样,蜂窝服务电话提供商可以跟踪您的通话并根据空中占用时间进行计费。中央交换计算机将您连到安装在电话公司总局的公用电话交换网上,或连到本系统中的其它蜂窝用户。
4 识别:语音信号以数据包的形式到达您的话机。您的电话机首先通过一个通话传来,然后识别标识着您的对话的特殊代码并将相应的数据包还原成语音信号。
J. CDMA设备是什么
•modem的概念
我们常说的Modem,其实是Molator(调制器)与Demolator(解调器)的简称,中文称为调制解调器。也有人跟据Modem的谐
音,亲昵地称之为“猫”。我们知道,计算机内的信息是由“0”和“1”组成数字信号,而在电话线上传递的却只能是模拟电信
号。于是,当两台计算机要通过电话线进行数据传输时,就需要一个设备负责数模的转换。这个数模转换器就是我们这里要讨论
的Modem。计算机在发送数据时,先由Modem把数字信号转换为相应的模拟信号,这个过程称为“调制”。经过调制的信号通过电
话载波传送到另一台计算机之前,也要经由接收方的Modem负责把模拟信号还原为计算机能识别的数字信号,这个过程我们称“解
调”。正是通过这样一个“调制”与“解调”的数模转换过程,从而实现了两台计算机之间的远程通讯。
modem的分类
一般来说,根据Modem的形态和安装方式,可以大致可以分为以下四类:
1、外置式Modem
外置式Modem放置于机箱外,通过串行通讯口与主机连接。这种Modem方便灵巧、易于安装,闪烁的指示灯便于监视Modem的工作状
况。但外置式Modem需要使用额外的电源与电缆。
2、内置式Modem
内置式Modem在安装时需要拆开机箱,并且要对中断和COM口进行设置,安装较为繁琐。这种Modem要占用主板上的扩展槽,但无需
额外的电源与电缆,且价格比外置式Modem要便宜一些。
3、PCMCIA插卡式Modem
插卡式Modem主要用于笔记本电脑,体积纤巧。配合移动电话,可方便地实现移动办公。
4、机架式Modem
机架式Modem相当于把一组Modem集中于一个箱体或外壳里,并由统一的电源进行供电。机架式Modem主要用于Internet/Intranet
、电信局、校园网、金融机构等网络的中心机房。除以上四种常见的Modem外,现在还有ISDN调制解调器和一种称为Cable Modem
的调制解调器,另外还有一种ADSL调制解调器。
另外modem还可分为内置式和外置式,两者各有利弊,选用时可根据各自的需要而定。
modem的工作原理
调制解调器由发送、接收、控制、接口、操纵面板及电源等部分组成。数据终端设备以二进制串行信号形式提供发送的数据,经
接口转换为内部逻辑电平送入发送部分,经调制电路调制成线路要求的信号向线路发送。接收部分接收来自线路的信号,经滤波
、反调制、电平转换后还原成数字信号送入数字终端设备。
电话线可以使通信的双方在相距几千公里的地方相互通话,是由于在每隔一定距离都设有中继放大设备,保证话音清晰。在这些
设备上若再配置Modem,则能通电话的地方就可传输数据。一般电话线路的话音带宽在300~3400Hz 范围,用它传送数字信号,其
信号频率也必须在该范围。常用的调制方法有三种:频移键控(FSK)、相移键控(PSK) 、相位幅度调制(PAM)。Modem通常有三种工
作方式:挂机方式、通话方式、联机方式。电话线未接通是挂机方式;双方通过电话进行通话是通话方式;Modem已联通,进行数据
传输是联机方式。
数模转换的调制方法也有三种:(1)频移键控(FSK)。用特殊的音频范围来区别发送数据和接收数据。如调频ModemBell-103型发送
和接收数据的二进制逻辑被指定的专用频率是:发送,信号逻辑0、频率1070Hz,信号逻辑1、频率1270Hz;接收,信号逻辑0、频率
20 25Hz,信号逻辑1、频率2225Hz。(2)相移键控(PSK),高速的Modem常用四相制,八相制,而四相制是用四个不同的相位表示00
、01、10、11四个二进制数,如调相ModemBell-212A型。该技术可以使3 00bps的Modem传送600bps的信息,因此在不提高线路调
制速率仅提高信号传输速率时很有意义,但控制复杂,成本较高,八相制更复杂。(3)相位幅度调制(PAM),为了尽量提高传输速
率,不提高调制速率,采用相位调制和幅度调制结合的方法。它可用16个不同的相位和幅度电平,使1200bps的Modem传送
19200bps的数据信号。该种Modem一般用于高速同步通信中。
调制解调器通电后,通常先进入挂机方式,通过电话拨号拨通线路后进入通话方式,最后通过Modem的"握手" 过程进入联机方式
。正常使用时,由使用者通过控制电话机或Modem前面板的按键、内部开关实现三种方式间的转换。
调制解调器与计算机连接是数据电路通信设备 nt)与数据终端设备DTE
(DataTerminalEquipment)之间的接口问题。DCE与DTE之间的接口是计算机网络使用上的一个重要问题。任何一个通信站总要包括
DCE与DTE,因此确定一个统一的标准接口,特别是对公用数据网有重要的意义。数据终端设备DTE是产生数字信号的数据源或接收
数字信号的数据宿,或者是两者的结合,像计算机终端、打印机、传真机等就是DTE。将数据终端设备DTE与模拟信道连接起来的
设备就叫数据电路通信设备DCE,像Modem就是DCE。DTE与DCE之间的连接标准有CCITTV.10/X.26,与EIARS-423-A兼容,是一种半
平衡电气特性接口普通的Modem通常都是通过RS-232C串行口信号线与计算机连接。
CDMA的概念
CDMA又称为码分多址。最先由美国高通公司开发出来的。 CDMA是为现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换
、 国际漫游等要求而设计的一种移动通讯技术。 CDMA是以分组的形式广播您的通话的,但与TDMA(时分多址)不同的是,所有
通话均在同一信道上传递,它通过指定给各个对话的特殊代码来区分每个对话。当您使用CDMA 电话时,它实际上接收了在您所使
用的网络上传输的所有电话,但只有那些带有您的特殊代码的通话才会被从分组的数据状态重新转换为语音。单个的CDMA网络单
元在这三种数字协议(TDMA,GSM,CDMA)中是最大的,CDMA能管理网络单元覆盖的广阔空间,因为它的智能电话在靠近天线时会
自动降低功率,而在远离天线时又会加大功率。象GSM一样,CDMA以13Kbps的速率传输语音,以9600bps的速率传输数据,但它提
供的通话质量在三种数字协议中是最清晰的,而且通话容量是模拟电话的20倍(请看下方的“CDMA工作原理”)。CDMA既可以在
800MHz也可以在1900MHz的频段上工作。Qualcomm,这个最先将CDMA推向商用的公司,推出了一种双频段电话,被称为QCP2700它
允许您在CDMA的两个频率之间进行切换。象TDMA一样,CDMA在必需时也可以切换到模拟方式,但请注意,这常常是从数字连接变
成一个虽然更可靠但质量却较差的模拟连接。
CDMA的工作原理
CDMA是基于扩频技术,即将需传送的具有一定信号带宽 信息数据,用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制, 使原
数据信号的带宽被扩展,再经载波调制并发送出去。接收端由 使用完全相同的伪随机码,与接收的带宽信号作相关处理,把宽带
信号换成原信息数据的窄带信号即解扩,以实现信息通信。具体说来分为四个部分:
1 拨号:当您拨了一个电话号码,这个号码将与您的电话ID号一起以无线电广播的形式发射出去。
2 分组传递:电话对您的语音进行数字化,并把它划分为数据位包,然后使用扩频技术广播这些数据包。CDMA指定440亿个代码中一
个代码代表这次对话,并将数据包分散在多个无线电频谱段上,这个代码使您的通话与在同一无线电频段上同时发射的其它通话
区分开来。
3 接收与连接:距离最近的CDMA无线捕捉到您的电话的无线电广播,并将它传递到中央交换计算机,这个计算机识别您的电话ID
。这样,蜂窝服务电话提供商可以跟踪您的通话并根据空中占用时间进行计费。中央交换计算机将您连到安装在电话公司总局的
公用电话交换网上,或连到本系统中的其它蜂窝用户。
4 识别:语音信号以数据包的形式到达您的话机。您的电话机首先通过一个通话传来,然后识别标识着您的对话的特殊代码并将
相应的数据包还原成语音信号。
CDMA MODEM的概念
有了上面的知识,就不能理解,CDMA MODEM它其实就是一种基于CDMA技术的调制解调设备,它与一般MODEM的区别就在于它是基于
CDMA技术的,所以它与一般MODEM相比,有着CDMA的独特优点(比如耗电低,通信质量高等),能为广大自由职业人员提供高效便
捷的通信。适用于所有主要的操作系统,包括WINDOWS(XP,2000,NT,98,95,ME)。还可向用户提供Internet/Intranet 服务
,包括收发电子邮件及浏览网页;其通过无线方式,可24小时挂在网上,不占用任何资源。