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蘋果手機實物圖片軟體 2025-09-22 01:00:31

計算機網路第七版課程考試重點

發布時間: 2023-07-22 07:07:07

A. 計算機網路第七版課後習題4-54,請大神幫幫忙,盡可能的詳細點😊

N1 120台主機,2的7次方減2為126。也就是說主機位至少要七位。同理。60的話,要留6位。10位的話,要至少留4位。而你的ip是24位的,就給你規劃只剩下8位。所以很明顯,你N1掩碼必須是/25的。這個能理解呢

B. 計算機網路復習指導

從2009年起,計算機專業考研實行計算機學科專業基礎綜合課全國統考,考試內容涵蓋數據結構、計算機組成原理、操作系統和計算機網路等學科專業基礎課程。試卷內容的結構是:數據結構45分(佔30%),計算機組成原理45分(佔30%),操作系統35分(佔23%),計算機網路25分(佔17%)。計算機網路部分分值也佔有不小的份額,要求咱們以平等的心態去對待。

一、考查目標

(1)掌握計算機網路的基本概念、基本原理和基本方法。

(2)掌握計算機網路的體系結構和典型網路協議,了解典型網路設備的組成和特點,理解典型網路設備的工作原理。

(3)能夠運用計算機網路的基本概念、基本原理和基本方法進行網路系統的分析、設計和應用。

二、知識點解析

1、計算機網路體系結構

網路體系就是為了完成計算機之間的通信合作,把每台計算機相連的功能劃分成有明確定義的層次,並固定了同層次的進程通信的協議及相鄰之間的介面及服務。這個知識點要求咱們對網路的概念、組成、分類、發展過程等內容要有所了解,同時還要理解網路分層結構、網路層協議、介面、服務等概念,掌握ISO/OSI參考模型和TCP/IP模型的區別與聯系。這部分知識理論性強,主要以選擇題的形式出現。

2、物理層

物理層作為OSI模型的最底層、也是各層通信的基礎,在計算機考研網路模塊中,需要重點復習。咱們要掌握的概念有:信道、信號、寬頻、碼元、波特、速率、信源與信宿、編碼與調制、電路交換、報文交換與分組交換、數據報與虛電路等基本概念。同時,網路技術中有名的兩個定理(奈奎斯特定理與香農定理)及其表達公式,需要咱們能夠熟練掌握與應用。這部分還涉及到綜合布線相關知識,如:傳輸介質(雙絞線、同軸電纜、光纖與無線傳輸介質)、物理層設備(中繼器、集線器)及物理層介面的特性。這部分知識理論與實踐並重,可能會涉及一道綜合應用題。

3、數據鏈路層

數據鏈路層功能強大,對該層知識的考查涉及的面比較廣,主要以選擇題出現。對該知識點的復習,咱們可以從該層所提供的功能為線索,便於更加形象的理解與記憶。數據鏈路層的主要功能有:數據幀的拆分與拼接、差錯控制(檢錯編碼、糾錯編碼)、流量控制與可靠傳輸機制(滑動窗口機制、停止-等待協議、後退N幀協議GBN、選擇重傳協議SR)、介質訪問控制(頻分多路復用、時分多路復用、波分多路復用、碼分多路復用)的概念和基本原理。

在數據鏈路層的協議中,要求咱們掌握主要有ALOHA協議、CSMA協議、CSMA/CD協議、CSMA/CA協議、令牌傳遞協議。

對區域網與廣域網的考查,也放在的這個知識點中。要求咱們掌握區域網的基本概念與體系結構、乙太網與IEEE 802.3、IEEE 802.11及令牌環網的基本原理;廣域網的基本概念、PPP協議、HDLC協議、ATM網路基本原理等知識只需要有所了解,相信在比重佔25分(選擇題2分/題,綜合應用題近10分/題)的限制下,考查的概率相對較低。

最後還需對數據鏈路層設備網橋(網橋的概念、透明網橋與生成樹算飯、源選徑網橋與源選徑演算法)、交換機及其工作原理等知識進行重點復習。

4、網路層

網路層是OSI參考模型中的核心層,從網路層的功能上看,它的主要功能是路由與轉發,因此對路由演算法與協議的考查,是必考的內容。路由演算法主要包括靜態路由與動態路由、距離-向量路由演算法、鏈路狀態路由演算法、層次路由等。在路由協議方面,要求咱們搞清楚自治系統(AS)、域內路由與域間路由的概念及常用的三種路由協議(RIP、OSPF、BGP)及其實現。

網路層的主要協議是IP協議,對於這部分內容,要求咱們掌握IPv4分組、IP組播、IPv4地址與NAT、子網劃分與子網掩碼、CIDR。另外,還有與IP協議相關的其它層協議(例如,ARP協議、DHCP協議與ICMP協議等)也將放在一起進行考查。作為新版本的IP協議IPv6,需要咱們掌握的是IPv6的主要特點、改進即地址表示方式等。

最後,還要求咱們熟悉網路層設備(路由器)的組成和功能、路由表與路由轉發等技術。

5、傳輸層

傳輸層要求咱們了解無連接服務與面向連接服務這兩種服務的區別及兩種代表性的傳輸層協議:UDP協議和TCP協議。UDP協議是提供無連接服務的,要求咱們掌握UDP數據報的發送和UDP校驗方式。TCP協議是提供面向連接服務的,要求咱們掌握TCP連接管理、三次握手協議、TCP可靠傳輸,以及TCP流量控制與擁塞控制。

傳輸層的內容不多,但將會考得非常細,對咱們來說,難度相對較大。

6、應用層

應用層要求了解兩種網路應用模型(客戶/伺服器模型、P2P模型)及常用的幾種應用服務及其實現,例如:

(1)DNS(域名解析服務):包括層次域名空間、域名伺服器、域名解析過程等。

(2)FTP(文件傳輸協議):包括FTP協議的工作原理、控制連接與數據連接等。

(3)E-Mail(電子郵件):包括電子郵件系統的組成結構、電子郵件格式與MIME、SMTP協議與POP3協議等。

(4)WWW(萬維網):包括WWW的概念與組成結構、HTTP協議等。

對於以上4種常見的服務,咱們要掌握其相關概念、基本工作原理、服務過程、所涉及的網路協議。

三、復習方法

1、教材的選擇

教材的話,可以考慮:計算機網路,《計算機網路》第五版,謝希仁,電子工業出版社;

2、學習方法

(1)專業課全年復習資料

第一:買參考書,統考其實比非統考要好,起碼感覺大家是在同一起跑線上,上面已經介紹過了,不重復了。

第二: 歷年真題,歷年真題咱們可以通過各種途徑收集到,這些並不是很難,難的是很多咱們歷年試題做了N遍也不知道正確與否,也就是說試題解析最關鍵。通過真題學習到的不單純的是那幾道題目,關鍵是咱們要通過真題把握專業課考核的重點和難點,掌握目標院校目標專業的標准答案答法。這個還得是免費下載,什麼北京的,沈陽,廣州的,全國高校的專業課真題幾乎都包括了,下載超爽!

第三:考核科目的筆記講義,因為很多同學是跨校跨專業考研,沒有機會去目標院校聽課,所以筆記就彌足珍貴,尤其是命題老師或該研招單位學科帶頭人的課程講義。當然,有些學校開設的研究生階段的相關課程也很是重要,有精力的同學可以參考學習。

(2)專業課備考三大學習階段

第一階段:基礎復習階段。這個階段要做的是,對學校制定參考書目進行「地毯式」學習一遍。這期間,咱們要做到對每一個知識點都理解,重在理解,不需強制記憶。目標是對所考核科目建立一個宏觀知識邏輯框架,對每一個知識點做到認識、理解即可。不要怕時間長,關鍵在於全面。

第二階段:強化復習階段。這個階段,咱們的任務是,首先,先勾勒出一份屬於咱們自己的專業課考試大綱。咱們可以根據三到五年的歷年真題,採用從題目推到知識點的倒推法,在咱們所用的參考書目上把所有曾經靠到的知識點全部標注一遍。咱們就不難發現,有一部份一次也沒有被標注到,這就是非重點,可以在以後的復習中大大壓縮花在它們上的時間,甚至不看;有的知識點被標注了很多遍,這就是重點,要強化記憶。這樣一來,咱們就縮小了復習范圍,掌握了考核要點,就勾勒出了一份屬於咱們自己的專業課考試大綱。呵呵,偶的獨創!

在這個基礎上,咱們要結合該大綱進行長達三個月左右的強化復習。目標是將重要的知識點理解、記憶、掌握、應用。在這個階段,咱們還得密切聯系自己目標院校、目標專業的老師,盡一切可能掌握各種考試相關信息,以利於全面復習。新大綱沒出來前,一切都是不定數,但我們要以不變應萬變,總得給自己一些盼頭啊!

第三階段:沖刺階段。這是在考前四十天到一個月左右的時間,咱們應該在強化復習的基礎上開始全面回顧了。這個時候,很重要的一點是培養考點意識,學會用標準的答題方法解答相關問題,多做模擬試卷,進一步歸類整理總結。有時間的話,應當在保證重點的前提下,兼顧零散知識點。

最後,咱們應當按照其難度以及所佔分值合理分布政治、英語等公共課與專業課的學習時間,不要有所偏頗。如果保證了這些,咱們便能夠做到全面、協調、可持續地學習。

(3)專業課看書方法

筆記法:看完一節或一章,對主要內容進行概括。尤其是把重要的知識點用簡練的語言概括出來,列成條目——再復習時節約時間,記憶起來更為容易。更何況老人有言:手過一遍,賽過口過十遍。筆記法能加深我們對知識的理解和記憶。

抽取題目法:對各知識點進行總結,總結的多了,可以按照真題的出題模式給自己出一些有跨度的題,把平時看書和論文上的內容都可以融和進去。

回憶法:平常學習要注意知識得系統化,並重點突出地進行復習,不可以「撿了芝麻,丟了西瓜」。此刻利用專業課參考書目錄來回憶復習內容,盡可能的把復習內容回憶出來;然後再對照書本,找出遺漏的部分重點記憶。把書本「由薄到厚」,再「由厚到薄」即整本書甚至每一門學科的知識在腦子里系統化、歸整化。

3、輔導班

專業課復習還是建議報個輔導班,現在的輔導班也好多,選擇上一定要謹慎,師資,時間,內容都是咱們要關注的!祝大家2010年好運!來源:跨考教育

C. 大學生計算機考試內容

計算機基礎知識、操作系統及Windows等內容。
大學計算機考試內容包括計算機基礎知識、操作系統及Windows、計算機網路及Internet應用、多媒體技術、辦公軟體Office的應用等方面。
大學計算機考試總分是100分,60分算通過,成績達到60分及以上,會由教育部考試中心頒發合格證書。

D. 2019年同等學力申碩計算機綜合試題解析--計算機網路

本文解析的原文出處都是《計算機網路第七版謝希仁》

一、填空題

1.  乙太網的爭用期是指(乙太網的端到端往返時間2 ),乙太網發送數據使用(曼切斯特)編碼

解析: 第一空出處教材P88,第七段第三句: 「因此乙太網的端到端往返時間2 稱為爭用期」

第二空原話出處教材p86,第二段第一句:「 乙太網發送的數據都使用曼切斯特編碼 的信號」

2.  一個廣域網傳輸比特率是4Kbps,傳播時延為20ms,若採用停-等協議效率是50%,幀長至少為(160)位

解析: 停止等待協議概念出處P213,

傳播時延為20ms,則往返時延rtt為40ms,效率即為信道利用率,設分組時延為T, , 忽略不計,把已知數據代入公式求出

幀長度為 (式子中有單位轉換),因此幀長度最少為160位。

3.  一個網段的網路號為130.10.3.0/21,子網掩碼可以寫為(255.255.248.0)

解析:用位與的方法即可求出。

4.  TCP協議中發送窗口的大小應該由(擁塞)窗口和(接收)窗口中較小的一個決定

二、 選擇題

1. 數據鏈鏈路層採用後退N幀協議,若發送窗口大小是16,那至少需要(C)位序號才能保證不出錯

A. 7 

B.6  

C.5 

D.4

解析: 發窗口的大小  ,n代表序號位數,n位序號要減去0的組合,最大窗口只有n個1表示為 ,因此該題選C

2. 一台主機的IP地址為152.68.70.3,子網掩碼為255.255.224.0,必須路由器才能與該主機通信的是(A)

A.152.68.62.23

B.152.68.67.15

C.152.68.85.220

D.152.68.90.30

解析: 根據子網掩碼可知網路號是19位,主機IP為152.68.70.3,與子網掩碼按位求與,其網路號為152.68.64.0,把子網掩碼與選項中ip按位求與得到,A的網路號為152.68.32.0,其他選項的網路號為152.68.64.0,因此A與題干中ip不在一個網路,因此要路由器通信。

3.  對分片後的數據進行重組的是(B)

A.中間主機

B. 目的主機

C. 核心路由器

D.下一跳路由器

解析: IP協議規定,只有最終的目的主機才可以對分片數據報進行重組,這樣做有兩個好處:首先,在目的主機上進行重組減少了路由器的計算量,當轉發一個IP數據報時,路由器不需要知道它是不是個分片;其次,路由器可以為每個分片獨立選擇路由,每個分片到達目的地所經過的路徑可以不同。

4.  CIDR地址塊192.168.10.0/20所包含的IP地址范圍是(D)

A.192.168.10.0-192.168.12.255

B.192.168.10.0-192.168.13.255

C.192.168.10.0-192.168.14.255

D.192.168.10.0-192.168.15.255

解析: 根據題干192.168.10.0/20可以得到

子網掩碼是 ,

IP地址的二進製表示為:

因此原題干IP范圍為

192.168.10.0-192.168.15.255

5. 一個由25台計算機組成的通信網路,網路中任意兩台計算機之間的往返時延為20ms,他們之間採用UDP協議進行請求和響應,如果40ms內未收到響應,該計算機立即重傳請求,但很快網路發生崩潰,解決辦法是(D)

A.增加超時計時器時間

B.增加路由中隊列長度

C.在接收方使用滑動窗口機制防止緩沖區溢出

D.超時後重傳請求時,使用二進制指數退避演算法

解析: P88,二進制指數退避演算法用來確定碰撞後重傳時機,這種演算法讓發生碰撞的站在停止發送數據後,不是等待信道變為空閑後就立即再發送數據,而是推遲一個隨機的時間。

三、名詞解釋

1.BGP協議

解析: (P164第三段和第四段)

BGP邊界網關協議,是不同AS的路由器之間交換路由信息的協議。BGP力求尋找一條能夠到達目的網路且比較好的路由,而並非要尋找一條最佳路由。BGP採用路徑向量路由選擇協議。

2.DHCP協議

解析: (P295-P296)

動態主機配置協議DHCP提供了一種機制,即插即用連網,這種機制允許一台計算機加入新的網路和獲取IP地址而不用手工參與。DHCP對於運行客戶軟體和服務軟體器軟體都適用。DHCP使用客戶伺服器方式。DHCP伺服器分配給DHCP客戶的IP是臨時的,因此DHCP客戶只能在一段有限時間內使用這個分配到的IP地址。

四、計算

1. 一台路由器收到一個1500位元組的IPv4分組,IP頭部為20位元組,如果需要將該分組轉發到一個MTU為500位元組的鏈路上,

1)該IP分組共分成幾個分片,長度分別為多少位元組

2)最後一個分片的片偏移是多少位元組

解析:

(1)IP頭部20個位元組,而轉發mtu500位元組,因此數據量只有480位元組。1500個位元組分成4組,前三組都是480+20 = 500位元組,其中數據長度為480位元組,共用了1440個位元組,原來的數據量為1500-20=1480,因此第四組長度為 1480-1440 +20= 60位元組,其中數據長度為40位元組。

(2)最後一個分片的片偏移了三個分組,mtu大小為500位元組,ip佔20個位元組,每片大小最大為480,片偏移必須為8位元組的整數倍。

第一個片偏移是:0/8 = 0,第二個片偏移是:480/8=60;

第三個片偏移是:480*2/8=960/8=120, 第四個片偏移是:480*3/8=1440/8=180, 因此得到答案180。

2. 一個TCP連接使用256Kbps鏈路,其端到端的傳輸時延為128ms,實際吞吐量是128Kbps,若忽略數據封裝開銷及接收方響應分組的發送時間,發送窗口大小是多少位元組

解析: 實際吞吐量為128Kbps,使用的是256Kbps的鏈路,則說明信道利用率只有50%

ms,發送窗口大小即發送分組長度的大小,根據信道利用率公式: , 其中 忽略不計,rtt代入公式求出分組時間T=256ms,

則窗口大小為

3. 客戶端C和S之間建立一個TCP連接,該連接總是以1KB的最大段長發送TCP段,C有足夠數據發送,當擁塞窗口為32KB時,收到了三個重復的ACK報文,如果接下來4個RTT時間內TCP段的傳輸是成功的,那麼在當四個RTT時間內發送的TCP段都得到ACK,擁塞窗口大小是多少?採用了怎樣的擁塞機制?

解析: (P234-P235)有題干可知MSS=1KB,當收到3個重復確認時,就知道接收方確實沒有收到最近發的那個報文段,立即使用 快重傳 ,此時不是用慢啟動而是使用 快恢復 演算法,接下來的 第一個rtt ,發送放調整門限ssthresh = cwnd /2 = 32/2 = 16KB,於此同時設置擁塞窗口cwnd = ssthresh = 16KB。之後並開始執行 擁塞避免演算法 ,因此接下來的連續 3個rtt 都是連續加法增大,因此最終擁塞窗口cwnd = 16+3*MSS = 19KB

因此該擁塞機制過程為: 快重傳 → 快恢復 → 擁塞避免

E. 計算機網路第七版謝希仁著課後習題答案!!!!跪求

詳細請見:網頁鏈接

F. 求計算機網路釋疑與習題答案(文字第七版)PDF

分四個等級 級別 科目/類別 考試形式 一級 MS Office 上機 一級 B 上機 一級 WPS Office 上機 二級 C語言程序設計 筆試+上機 二級 Visual Basic語言程序設計 筆試+上機 二級 Visual FoxPro資料庫程序設計 筆試+上機 二級 Access資料庫程序設計

G. 我們回顧在本書中使用的某些術語

我們在回顧在本書中使用的某些術語。前面講過運輸層的分組名字是報文段,數據鏈路層的分組名字是幀。網路層的分組名字是什麼?前面講過路由器和鏈路層交換機都被稱為分組交換機。路由器與鏈路層交換機的根本區別是什麼?
網路層的分組名字是數據報。
路由器和鏈路層交換機的根本區別是它們服務於不同的網路層協議.
鏈路層交換機基於鏈路層幀中的欄位值做出轉發決定, 服務於第二層鏈路層;

路由器基於網路層數據報中的首部欄位值做出轉發決定, 服務於第三層網路層.
2.我們注意都網路層功能可被大體分為成數據平面功能和控制平面功能。數據平面的主要功能是什麼?控制平面的主要功能呢?

數據平面:主要是轉發。當有數據報進入路由器中,數據平面負責根據路由轉發表把數據報從輸入鏈路轉發到合適的輸出鏈路。

控制平面:控制平面的主要功能是填充路由表, 也就是決定一個數據報應該轉發到哪裡

3.我們對網路層執行的轉發功能和路由選擇功能進行區別. 路由選擇和轉發的主要區別是什麼?

轉發功能是根據路由選擇在路由器內部進行數據包的埠移動。用硬體實現。

路由選擇是指確定分組從源到目的地所採取的端到端路徑的網路范圍處理過程.。用軟體實現。

4.路由器中轉發表的主要作用是什麼?

數據報到達路由器時,首部的一個或多個欄位在轉發表中索引,根據索引結果找到輸出埠。

5. 我們說過網路層的服務模型"定義發送主機和接收主機之間的端到端分組的傳送特性".網際網路的網路層的服務模型是什麼? 就主機到主機數據報的傳遞而論, 網際網路的服務模型能夠保證什麼?

服務模型是網際網路的網路層提供了單一的服務, 稱為盡力而為服務。什麼也不能保證,就主機到主機數據報的傳遞而論, 網際網路的服務模型什麼也保證不了, 傳送的分組既不能保證以它們發送的順序被接收, 也不能保證它們最終交付; 既不能保證端到端時延, 也不能保證有最小的帶寬。

H. 【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)