A. 計算機網路編碼過程一般有哪四部分
其具體實現則是靠真正在運行的計算機硬體和軟體 OSI 開放式系統互聯模型是1984年國際標准化組織(ISO)提出的一個參考模型。 OSI 將其定義為七層,即將網路計算機中有關活動信息的任務劃分為七個更小、更易於處理的任務組。一個任務或任務組被分配到一個 OSI 層。每一層都是獨自存在的,因此分配到各層的任務能夠獨立地執行。這樣使得由其中某層提供的解決方案能夠在不影響其他層的情況下被更新。 7 應用層 6 表示層 5 會話層 4 傳輸層 3 網路層 2 數據鏈路層 1 物理層 1、各層的具體描述如下: 7) 應用層 為用戶訪問網路提供用戶介面,為應用程序提供網路服務,它包含了各種用戶使用的協議 6)表示層 用於處理在兩個通信系統中交換信息的表示方式,主要包括數據格式變換、數據的加密與解密、數據壓縮與恢復等功能。 5)會話層 負責維護通信中兩個節點之間的會話連接的建立、維護和斷開,以及數據的交換,並提供會話管理服務。 4 ) 傳輸層 向用戶提供端到端(end-to-end)的數據傳輸服務,實現為上層屏蔽低層的數據傳輸問題。(OSI注重的是可靠的數據傳輸服務) 3)網路層 為分組交換網路上的不同主機提供通信服務,為以分組為單位的數據包通過通信子網選擇適當的路由,並實現擁塞控制、網路互連等功能。 2)數據鏈路層 在物理層提供服務的基礎上,在通信的實體間建立數據鏈路連接,傳輸以幀(frame)為單位的數據包,並採取差錯控制和流量控制的方法,使有差錯的物理線路變成無差錯的數據鏈路。
B. 計算機中的音頻和視頻的編碼方式
音頻信號的編碼方式大致分為三大類:
(1) 波形編碼,如PCM、APC、SDC、ATC
(2) 分析合成方法,如LPC
(3) 混合編碼方法
常用的編碼方式是PCM——脈沖調制。脈沖編碼調制(PCM)是把模擬信號變換為數字信號的一種調制方式,即把連續輸入的模擬信號變換為在時域和振幅上都離散的量,然後將其轉化為代碼形式傳輸或存儲。
音頻信號壓縮編碼的主要依據是人耳的聽覺特性,主要有兩點:
1.人的聽覺系統中存在一個聽覺閾值電平,低於這個電平的聲音信號人耳聽不到 .
2.人的聽覺存在屏蔽效應。當幾個強弱不同的聲音同時存在時,強聲使弱聲難以聽到,並且兩者之間的關系與其相對頻率的大小有關 .
3.對聲音波形采樣後,相鄰樣值之間存在著很強的相關性。
聲音編碼演算法就是通過這些特性來去掉更多的冗餘數據,來達到壓縮數據的目的。
視頻信號的壓縮與編碼
采樣、量化後的信號轉換成數字元號才能進行傳輸,這一過程稱為編碼。
視頻壓縮編碼的理論基礎是資訊理論。信息壓縮就是從時間域、空間域兩方面去除冗餘信息,將可推知的確定信息去掉。
視頻編碼技術主要包括MPEG與H.261標准,編碼技術主要分成幀內編碼和幀間編碼。前者用於去掉圖像的空間冗餘信息,後者用於去除圖像的時間冗餘信息。
呃,還好以前的課件還留著,稍稍拷了點過來。。
C. 計算機網路術語
LANLocal Area Network區域網,指作用范圍為幾十公里以內的網路及網路相關技術。
WANWide Area Network廣域網,指作用范圍為幾十公里到幾千公里的網路及網路相關技術。
數據(Data)傳遞(攜帶)信息的實體。
信息(Information)是數據的內容或解釋。
信號(Signal)數據的物理量編碼(通常為電編碼),數據以信號的形式在介質中傳播。
信道(Channel)傳送信息的線路(或通路)。
比特(bit)即一個二進制位。比特率為每秒傳輸的比特數(即數據傳送速率)。
碼元(Code cell)時間軸上的一個信號編碼單元。
波特(Baud)碼元傳輸的速率單位。波特率為每秒傳送的碼元數(即信號傳送速率)。
帶寬(Band width,BW)信道傳輸能力的度量。在傳統的通信工程中它指頻率的范圍;在計算機網路中,一般用每秒允許傳輸的二進制位數作為帶寬的計量單位。
Modem在模擬傳輸方式中,調制,將數字數據變換為模擬的調制信號;解調,將模擬信號重新還原為數字數據。調制器和解調器組合在一起就稱為數據機Modem
PCM脈沖編碼調制,也稱為脈沖調制,這是一個把模擬信號轉換為二進制數字序列的過程,包括三個步驟:采樣、量化和編碼。
TDM時分多路復用,是多路復用的一種方法。信號分割的參量是信號佔用的時間,故要使復用的各路信號在時間上互不重疊。在傳輸時把時間分成小的時間片,每一時間片由復用的一個信號佔用,每一瞬時只有一個信號佔用信道
虛電路分組交換技術的一種方式,兩個端用戶相互通信前必須建立一條邏輯連接,即虛電路。這條虛電路可以事先建立,也可以臨時建立。
協議為進行網路中的數據交換(通信)而建立
D. 電腦上網用的網線里走的是什麼形式的數據經過調制嗎
先搞清概念:所謂「調制」是指將一個頻率的信號即基帶信號用某種方法令另一個頻率的信號即載波來表達。通常載波頻率會遠遠高於基帶頻率。再看看乙太網即樓主說的「電腦網線」。乙太網信號的頻率和基帶信號串列化以後的頻率差不多,電路中也沒有調制器,所以乙太網信號並不是調制信號。但進一步觀察就會發現,乙太網中傳輸的信號跟基帶信號還是不一樣的,這是「編碼」的結果。有人混淆了「編解碼」和「調制解調」的概念,但這是截然不同的兩回事。所以說,有線乙太網中傳輸的是編碼信號而非調制信號,ADSL以及有線寬頻信號才是調制過的信號。
E. 現代計算機網路的技術基礎有哪些
第1章 計算機網路基礎知識
1.1 計算機網路的產生與發展
1.2 計算機網路概述
1.2.1 計算機網路的基本概念
1.2.2 通信子網和資源子網
1.3 計算機網路的功能
1.4 計算機網路的分類和拓撲結構
1.4.1 計算機網路的分類
1.4.2 計算機網路的拓撲結構
1.5 計算機網路的應用
小結
習題1
第2章 數據通信技術
2.1 數據通信的基本概念
2.1.1 信息、數據與信號
2.1.2 模擬信號與數字信號
2.1.3 基帶信號與寬頻信號
2.1.4 信道及信道的分類
2.1.5 數據通信的技術指標
2.1.6 通信方式
2.2 傳輸介質的主要特性和應用
2.2.1 傳輸介質的主要類型
2.2.2 雙絞線
2.2.3 同軸電纜
2.2.4 光纖
2.2.5 雙絞線、同軸電纜與光纖的性能比較
2.3 無線與衛星通信技術
2.3.1 電磁波譜
2.3.2 無線通信
2.3.3 微波通信
2.3.4 衛星通信
2.4 數據交換技術
2.4.1 電路交換
2.4.2 存儲轉發交換
2.5 數據傳輸技術
2.5.1 基帶傳輸技術
2.5.2 頻帶傳輸技術
2.5.3 多路復用技術
2.6 數據編碼技術
2.6.1 數據編碼的類型
2.6.2 數字數據的模擬信號編碼
2.6.3 數字數據的數字信號編碼
2.6.4 脈沖編碼調制
2.7 差錯控制技術
2.7.1 差錯產生的原因與差錯類型
2.7.2 誤碼率的定義
2.7.3 差錯的控制
小結
習題2
第3章 計算機網路體系結構與協議
3.1 網路體系結構與協議概述
3.1.1 網路體系結構的概念
3.1.2 網路協議的概念
3.1.3 網路協議的分層
3.1.4 其他相關概念
3.2 OSI參考模型
3.2.1 OSI參考模型的概念
3.2.2 OSI參考模型各層的功能
3.2.3 OSI參考模型中的數據傳輸過程
3.3 TCP/IP參考模型
3.3.1 TCP/IP概述
3.3.2 TCP/IP參考模型各層的功能
3.4 OSI參考模型與TCP/IP參考模型
3.4.1 兩種模型的比較
3.4.2 OSI參考模型的缺點
3.4.3 TCP/IP參考模型的缺點
3.4.4 網路參考模型的建議
小結
習題3
第4章 區域網
4.1 區域網概述
4.2 區域網的特點及其基本組成
4.3 區域網的主要技術
4.3.1 區域網的傳輸介質
4.3.2 區域網的拓撲結構
4.3.3 介質訪問控制方法
4.4 區域網體系結構與IEEE 802標准
4.4.1 區域網參考模型
4.4.2 IEEE 802區域網標准
4.5 區域網組網技術
4.5.1 傳統乙太網
4.5.2 IBM令牌環網
4.5.3 交換式乙太網
4.6 快速網路技術
4.6.1 快速乙太網組網技術
4.6.2 吉比特乙太網組網技術
4.6.3 ATM技術
4.7 VLAN
4.7.1 VLAN概述
4.7.2 VLAN的組網方法
4.8 WLAN
4.8.1 WLAN概述
4.8.2 WLAN的實現
4.8.3 WLAN組網實例——家庭無線區域網的組建
小結
習題4
第5章 廣域網接入技術
5.1 廣域網概述
5.2 常見的廣域網接入技術
5.2.1 數字數據網(DDN)
5.2.2 綜合業務數字網(ISDN)
5.2.3 寬頻綜合業務數字網(B-ISDN)
5.2.4 分組交換數據網(PSDN)
5.2.5 幀中繼(Frame Relay)
5.2.6 數字用戶線路xDSL
小結
習題5
第6章 網路互聯技術
6.1 網路互聯的基本概念
6.1.1 網路互聯概述
6.1.2 網路互聯的要求
6.2 網路互聯的類型和層次
6.2.1 網路互聯的類型
6.2.2 網路互聯的層次
6.3 典型網路互連設備
6.3.1 中繼器
6.3.2 網橋
6.3.3 網關
6.3.4 路由器
6.4 路由協議
6.4.1 路由信息協議(RIP)
6.4.2 內部路由協議(OSPF)
6.4.3 外部路由協議(BGP)
6.5 路由器的基本配置
6.5.1 路由器的介面
6.5.2 路由器的配置方法
小結
習題6
第7章 Inter基礎知識
7.1 Inter的產生和發展
7.1.1 ARPANET的誕生
7.1.2 NSFNET的建立
7.1.3 全球范圍Inter的形成與發展
7.2 Inter概述
7.2.1 Inter的基本概念
7.2.2 Inter的特點
7.3 Inter的主要功能與服務
7.3.1 Inter的主要功能
7.3.2 Inter的主要服務
7.4 Inter的結構
7.4.1 Inter的物理結構
7.4.2 Inter協議結構與TCP/IP
7.4.3 客戶機/伺服器的工作模式
7.5 Inter地址結構
7.5.1 IP地址概述
7.5.2 IP地址的組成與分類
7.5.3 特殊類型的IP地址
7.5.4 IP地址和物理地址的轉換
7.6 子網和子網掩碼
7.6.1 子網
7.6.2 子網掩碼
7.6.3 A類、B類、C類IP地址的標准子網掩碼
7.6.4 子網掩碼的確定
7.7 域名系統
7.7.1 域名系統的層次命名機構
7.7.2 域名的表示方式
7.7.3 域名伺服器和域名的解析過程
7.8 IPv4的應用極其局限性
7.8.1 什麼是IPv4
7.8.2 IPv4的應用
7.8.3 IPv4的局限性
7.9 IPv6簡介
7.9.1 IPv6的發展歷史
7.9.2 IPv4的缺點及IPv6的技術新特性
7.9.3 IPv4與IPv6的共存局面
7.9.4 從IPv4過渡到IPv6的方案
7.9.5 IPv6的應用前景
小結
習題7
第8章 Inter接入技術
8.1 Inter接入概述
8.1.1 接入到Inter的主要方式
8.1.2 ISP
8.2 電話撥號接入Inter
8.2.1 SLIP/PPP概述
8.2.2 Winsock概述
8.3 區域網接入Inter
8.4 ADSL接入技術
8.4.1 ADSL概述
8.4.2 ADSL的主要特點
8.4.3 ADSL的安裝
8.4.4 PPP與PPPoE
8.5 Cable Modem接入技術
8.5.1 CATV和HFC
8.5.2 Cable Modem概述
8.5.3 Cable Modem的主要特點
8.6 光纖接入技術
8.6.1 光纖接入技術概述
8.6.2 光纖接入的主要特點
8.7 無線接入技術
8.7.1 無線接入概述
8.7.2 WAP簡介
8.7.3 當今流行的無線接入技術
8.8 連通測試
小結
習題8
第9章 Inter的應用
9.1 Inter應用於家庭
9.1.1 家庭用戶連入Inter
9.1.2 使用瀏覽器瀏覽Inter
9.1.3 家庭娛樂
9.2 Inter應用於電子商務
9.2.1 電子商務及其起源
9.2.2 電子商務的特點
9.2.3 電子商務的內容
9.3 Inter應用所帶來的社會問題
9.4 Inter應用的發展趨勢與研究熱點
小結
習題9
第10章 移動IP與下一代Inter
10.1 移動IP技術
10.1.1 移動IP技術的概念
10.1.2 與移動IP技術相關的幾個重要術語
10.1.3 移動IP的工作原理
10.1.4 移動IP技術發展的3個階段
10.2 第三代Inter與中國
10.2.1 什麼是第三代Inter
10.2.2 第三代Inter的主要特點
10.2.3 中國的下一代互聯網
小結
習題10
第11章 網路操作系統
11.1 網路操作系統概述
11.1.1 網路操作系統的基本概念
11.1.2 網路操作系統的基本功能
11.1.3 網路操作系統的發展
11.2 Windows NT Server操作系統
11.2.1 Windows NT Server 的發展
11.2.2 Windows NT Server的特點
11.3 Windows 2000 Server操作系統
11.3.1 Windows 2000 Server簡介
11.3.2 Windows 2000 Server的特點
11.4 Windows Server 2003操作系統
11.4.1 Windows Server 2003簡介
11.4.2 Windows Server 2003的特點
11.5 NetWare操作系統
11.5.1 NetWare操作系統的發展與組成
11.5.2 NetWare操作系統的特點
11.6 UNIX操作系統
11.6.1 UNIX操作系統的發展
11.6.2 UNIX操作系統的特點
11.7 Linux操作系統
11.7.1 Linux操作系統的發展
11.7.2 Linux操作系統的特點
小結
習題11
第12章 網路安全
12.1 網路安全的現狀與重要性
12.2 防火牆技術
12.2.1 防火牆的基本概念
12.2.2 防火牆的主要類型
12.2.3 防火牆的主要產品
12.3 網路加密技術
12.3.1 網路加密的主要方式
12.3.2 網路加密演算法
12.4 數字證書和數字簽名
12.4.1 電子商務安全的現狀
12.4.2 數字證書
12.4.3 數字簽名
12.5 入侵檢測技術
12.5.1 入侵檢測的基本概念
12.5.2 入侵檢測的分類
12.6 網路防病毒技術
12.6.1 計算機病毒
12.6.2 網路病毒的危害及感染網路病毒的主要原因
12.6.3 網路防病毒軟體的應用
12.6.4 網路工作站防病毒的方法
12.7 網路安全技術的發展前景
12.7.1 網路加密技術的發展前景
12.7.2 入侵檢測技術的發展趨勢
12.7.3 IDS的應用前景
小結
習題12
第13章 網路管理
13.1 網路管理概述
13.1.1 網路管理的基本概念
13.1.2 網路管理體系結構
13.2 網路管理的功能
13.3 MIB
13.3.1 MIB的結構形式
13.3.2 MIB的訪問方式
13.4 SNMP
13.4.1 SNMP的發展
13.4.2 SNMP的設計目標
13.4.3 SNMP的工作機制
13.5 網路管理工具
13.5.1 HP Open View
13.5.2 IBM TME 10 NetView
13.5.3 Cisco Works 2000
13.5.4 3Com Transcend
13.6 網路管理技術的發展趨勢
小結
習題13
第14章 網路實驗
14.1 實驗1 理解網路的基本要素
14.2 實驗2 雙絞線的製作與應用
14.3 實驗3 使用「超級終端」進行串列通信
14.4 實驗4 網路連接性能的測試
14.5 實驗5 組建一個小型對等網
14.6 實驗6 服務
14.7 實驗7 使用電子郵件
14.8 實驗8 DHCP伺服器的安裝與配置
14.9 實驗9 DNS伺服器的安裝與配置
F. 調制 解調 編碼 解碼的關系與區別
調變
是一種將訊號注入載波,以此訊號對載波加以調制的技術,以便將原始訊號轉變成適合傳送的電波訊號,
常用於無線電波的廣播與通訊、利用電話線的數據通訊等各方面。
依調變訊號的不同,可區分為數位調變及類比調變,這些不同的調變,是以不同的方法,將訊號和載波合成的技術。調制的逆過程叫做解調,用以解出原始的訊號。
編碼是根據一定的協議或格式把模擬信息轉換成比特流的過程。
在計算機硬體中,編碼(coding)是在一個主題或單元上為數據存儲,管理和分析的目的而轉換信息為編碼值(典型地如數字)的過程。在軟體中,編碼意味著邏輯地使用一個特定的語言如C或C++來執行一個程序。在密碼學中,編碼是指在編碼或密碼中寫的行為。
將數據轉換為代碼或編碼字元,並能譯為原數據形式。是計算機書寫指令的過程,程序設計中的一部分。在地圖自動制圖中,按一定規則用數字與字母表示地圖內容的過程,通過編碼,使計算機能識別地圖的各地理要素。
n位二進制數可以組合成2的n次方個不同的信息,給每個信息規定一個具體碼組,這種過程也叫編碼。
數字系統中常用的編碼有兩類,一類是二進制編碼,另一類是二—十進制編碼。
解碼
就是編碼的逆過程。
G. 計算機網路中信號的傳輸方式可分為什麼
計算機網路中信號傳輸方式分為調制解調(模擬信號)和編解碼(數字信號)兩種,常用的傳輸方式有網線傳輸,光纖傳輸,無線傳輸,目前新推出一些調制解調方式傳輸,使用雙線就能傳輸網路數字信號,但前提是需要在線纜兩端加上數據機,有需要的可以進一步交流。
H. 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 和 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
I. 計算機網路之五層協議
一:概述
計算機網路 (網路)把許多 計算機 連接在一起,而 互聯網 則把許多網路連接在一起,是 網路的網路 。網際網路是世界上最大的互聯網。
以小寫字母i開始的internet( 互聯網或互連網 )是 通用 名詞,它泛指由多個計算機網路互連而成的網路。在這些網路之間的通信協議(通信規則)可以是 任意 的。
以大寫字母I開始的Interent( 網際網路 )是 專有 名詞,它指當前全球最大的、開放的、由眾多網路相互連接而成的特定計算機網路,它採用的是 TCP/IP 協議族 作為通信規則,且其前身是美國的 ARPANET 。
網際網路現在採用 存儲轉發 的 分組交換 技術,以及三層網際網路服務提供者(ISP)結構。
網際網路按 工作方式 可以劃分為 邊緣 部分和 核心 部分,主機在網路的邊緣部分,作用是進行信息處理。 路由器 是在網路的核心部分,作用是:按存儲轉發方式進行 分組交換 。
計算機通信是計算機的 進程 (運行著的程序)之間的通信,計算機網路採用 通信方式 :客戶–伺服器方式和對等連接方式(P2P方式)
按作用 范圍 不同,計算機網路分為:廣域網WAN,城域網MAN,區域網LAN和個人區域網PAN。
五層協議 的體系結構由:應用層,運輸層,網路層,數據鏈路層和物理層。
<1>:應用層 : 是體系結構中的最高層,應用層的任務是 通過應用進程間的交互來完成特定網路應用 。應用層協議定義的是 應用進程間通信和交互的規則 。
<2>:運輸層 :任務是負責向 兩個主機中的進程之間的通信提供可靠的端到端服務 ,應用層利用該服務傳送應用層報文。
TCP :提供面向連接的,可靠的數據傳輸服務,其數據傳輸的單位是報文段。
UDP :提供無連接的,盡最大努力的數據傳輸服務,不保證數據傳輸的可靠性。
<3>網路層: 網路層的任務就是要選擇合適的路由,在發送數據時, 網路層把運輸層產生的報文段或者用戶數據報 封裝 成分組或包進行交付給目的站的運輸層。
<4>數據鏈路層: 數據鏈路層的任務是在兩個相鄰結點間的線路上無差錯地傳送以幀(frame)為單位的數據。每一幀包括數據和必要的控制信息。
<5>:物理層: 物理層的任務就是 透明 地傳送比特流,物理層還要確定連接電纜插頭的 定義 及 連接法 。
運輸層最重要的協議是:傳輸控制協議 TCP 和用戶數據報協議 UDP ,而網路層最重要的協議是網路協議 IP 。
分組交換的優點:高效、靈活、迅速、可靠。
網路協議主要由三個要素組成: (1)語法:即數據和控制信息的結構或者格式; (2)語義:即需要發出何種控制信息,完成何種動作以及做出何種響應。 (3)同步:即事件實現順序的詳細說明。
二:物理層
物理層的主要任務:描述為確定與 傳輸媒體 的 介面 有關的一些特性。
機械特性 :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,平時常見的各種規格的插件都有嚴格的 標准化的規定 。
電氣特性 :介面電纜上的各條線上出現的電壓 范圍 。
功能特性 :某條線上出現的某一電平的點電壓表示何種 意義 ;
過程特性 :指明對不同功能的各種可能事件的出現 順序 。
通信的目的 是: 傳送消息 , 數據 是運送消息的 實體 。 信號 是數據的電氣或電磁的表現。
根據信號中代表 參數 的取值方式不同。 信號分為 : 模擬信號 (連續無限)+ 數字信號 (離散有限)。代表數字信號不同的離散數值的基本波形稱為 碼元 。
通信 的雙方信息交互的方式來看,有三中 基本方式 :
單向 通信(廣播)
雙向交替 通信(**半雙工**_對講機)
雙向同時 通信( 全雙工 _電話)
調制 :來自信源的信號常稱為基帶信號。其包含較多低頻成分,較多信道不能傳輸低頻分量或直流分量,需要對其進行調制。
調制分為 兩大類 : 基帶調制 (僅對波形轉換,又稱 編碼 ,D2D)+ 帶通調制 (基帶信號頻率范圍搬移到較高頻段, 載波 調制,D2M)。
編碼方式 :
不歸零制 (正電平1/負0)
歸零制度 (正脈沖1/負0)
曼徹斯特編碼 (位周期中心的向上跳變為0/下1)
差分曼徹斯特編碼 (每一位中心處有跳變,開始辯解有跳變為0,無跳變1)
帶通調制方法 : 調 幅 ( AM ):(0, f1) 。調 頻 ( FM ):(f1, f2) 。調 相 ( PM ):(0 , 180度) 。
正交振幅調制(QAM)物理層 下面 的 傳輸媒體 (介質): 不屬於任何一層 。包括有: 引導性傳輸媒體 :雙絞、同軸電纜、光纜 、 非引導性傳輸媒體 :短波、微波、紅外線。
信道復用技術 : 頻分復用 :(一樣的時間佔有不不同資源) ; 時分復用 :(不同時間使用同樣資源) ;統計時分復用、波分復用(WDM)、碼分復用(CDM)。
寬頻接入技術 : 非對稱數字用戶線 ADSL (Asymmetric Digital Subcriber Line)(用數字技術對現有的模擬電話用戶線進行改造)
三:數據鏈路層
數據鏈路層使用的 信道 有 兩種類型: * 點對點(PPP) 信道+ 廣播*信道
點對點信道的數據鏈路層的協議數據單元- -幀
數據鏈路層協議有許多, 三個基本問題 是共同的
封裝成楨
透明傳輸
差錯檢測
區域網的數據鏈路層拆成兩個子層,即 邏輯鏈路層(LLC) 子層+ 媒體接入控制(MAC) 子層;
適配器的作用:
計算機與外界區域網的連接是通過通信適配器,適配器本來是主機箱內插入的一塊網路介面板,又稱網路介面卡,簡稱( 網卡 )。
乙太網採用 無連接 的工作方式,對發送的數據幀 不進行編號 ,也不要求對方發回確認,目的站收到差錯幀就丟掉。
乙太網採用的協議是:具有 沖突檢測 的 載波監聽多點接入 ( CSMA/CD )。協議的要點是: 發送前先監聽,邊發送邊監聽,一旦發現匯流排出現了碰撞,就立即停止發送。
乙太網的硬體地址 , MAC 地址實際上就是適配器地址或者適配器標識符。 48位長 , 乙太網最短幀長:64位元組。爭用期51.2微秒。
乙太網適配器有 過濾 功能:只接收 單播幀,廣播幀,多播幀 。
使用 集線器 可以在 物理層 擴展乙太網(半雙工),使用 網橋 可以在 數據鏈路層 擴展乙太網(半雙工),網橋轉發幀時, 不改變幀 的源地址。網橋 優點 :對幀進行轉發過濾,增大 吞吐量 。擴大網路物理范圍,提高 可靠 性,可 互連 不同物理層,不同MAC子層和不同速率的乙太網。 網橋 缺點 :增加時延,可能產生廣播風暴。
透明網橋 : 自學習 辦法處理接收到的幀。
四:網路層
TCP/IP 體系中的網路層向上只提供簡單靈活的、無連接,盡最大努力交付的數據報服務。網路層不提供服務質量的承諾,不保證分組交付的時限, 進程 之間的通信的 可靠性 由 運輸層 負責。
一個IP地址在整個網際網路范圍內是唯一的,分類的 IP地址 包括A類( 1~126 )、B類( 128~191 )、C類( 192~223 單播地址)、D類( 多播 地址)。
分類的IP地址由 網路號欄位 和 主機號欄位 組成。
物理地址(硬體地址)是數據鏈路層和物理層使用的地址,而 IP 地址是網路層和以上各層使用的地址,是一種 邏輯地址 ,數據鏈路層看不見數據報的IP地址。
IP首部中的 生存時間 段給出了IP數據報在網際網路中經過的 最大路由器數 ,可防止IP數據報在互聯網中無限制的 兜圈 子。
地址解析協議 ARP(Address Resolution Protocol) 把IP地址解析為 硬體地址 ,它解決 同一個區域網的主機或路由器的IP地址和硬體地址的映射問題 ,是一種解決地址問題的協議。以目標IP地址為線索,用來定位一個下一個應該接收數據分包的網路設備對應的MAC地址。如果目標主機不再同一鏈路上時,可以通過ARP查找下一跳路由器的MAC地址,不過ARP只適用於IPV4,不能用於IPV6,IPV6中可以用ICMPV6替代ARP發送鄰居搜索消息。
路由選擇協議有兩大類: 內部網關 協議(RIP和OSPE)和 外部網關 協議(BGP-4)。
網際控制報文協議 ICMP (Internet Control Message Protocol )控制報文協議。是IP層協議,ICMP報文作為IP數據報的數據,加上首部後組成IP數據報發送出去,使用ICMP並不是實現了可靠傳輸。ICMP允許主機或者路由器 報告差錯 情況和 提供有關異常 的情況報告。
ICMP是一個重要應用是分組網間探測 PING
與單播相比,在一對多的通信中,IP多播可大大節約網路資源, IP多播使用D類地址,IP多播需要使用 網際組管理協議IGMP 和多播路由選擇協議。
五: 運輸層
網路層為主機之間提供邏輯通信,運輸層為應用進程之間提供端到端的邏輯通信。
運輸層有兩個協議 TCP和UDP
運輸層用一個 16位 埠號來標志一個埠。
UDP特點 :無連接、盡最大努力交付、面向報文、無擁塞控制、支持一對一,多對一,一對多,多對多的交互通信。首部開銷小。
TCP特點: 面向連接,每一條TCP連接只能是點對點、提供可靠的交付服務,提供全雙工通信、面向位元組流。
TCP用主機的IP地址加上主機上的埠號作為TCP連接的端點,這樣的端點就叫 套接字 。
流量控制 是一個 端到端 的問題,是接收端抑制發送端發送數據的速率,以方便接收端來得及接收。 擁塞控制 是一個全局性過程,涉及到所有的主機,所有的路由器,以及與降低網路傳輸性能有關的所有因素。
TCP擁塞控制採用四種演算法: 慢開始、擁塞避免、快重傳、快恢復 。
傳輸有 三個連接 :連接建立、數據傳送、連接釋放。
TCP連接建立採用三次握手機制,連接釋放採用四次握手機制。
六:應用層
文件傳送協議FTP 使用 TCP 可靠傳輸服務。FTP使用客戶伺服器方式,一個FTP伺服器進程可同時為多個客戶進程提供服務。在進行文件傳輸時,FTP的客戶和伺服器之間要建立兩個並行的TCP連接,控制連接和數據連接,實際用於傳輸文件的是 數據連接 。
萬維網 WWW 是一個大規模,聯機式的信息儲藏所,可以方便從網際網路上一個站點鏈接到另一個站點。
萬維網使用 統一資源定位符URL 來標志萬維網上的各種文檔,並使每一個文檔在整個網際網路的范圍內具有唯一的標識符 URL 。