A. 计算机网络编码过程一般有哪四部分
其具体实现则是靠真正在运行的计算机硬件和软件 OSI 开放式系统互联模型是1984年国际标准化组织(ISO)提出的一个参考模型。 OSI 将其定义为七层,即将网络计算机中有关活动信息的任务划分为七个更小、更易于处理的任务组。一个任务或任务组被分配到一个 OSI 层。每一层都是独自存在的,因此分配到各层的任务能够独立地执行。这样使得由其中某层提供的解决方案能够在不影响其他层的情况下被更新。 7 应用层 6 表示层 5 会话层 4 传输层 3 网络层 2 数据链路层 1 物理层 1、各层的具体描述如下: 7) 应用层 为用户访问网络提供用户接口,为应用程序提供网络服务,它包含了各种用户使用的协议 6)表示层 用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式,主要包括数据格式变换、数据的加密与解密、数据压缩与恢复等功能。 5)会话层 负责维护通信中两个节点之间的会话连接的建立、维护和断开,以及数据的交换,并提供会话管理服务。 4 ) 传输层 向用户提供端到端(end-to-end)的数据传输服务,实现为上层屏蔽低层的数据传输问题。(OSI注重的是可靠的数据传输服务) 3)网络层 为分组交换网络上的不同主机提供通信服务,为以分组为单位的数据包通过通信子网选择适当的路由,并实现拥塞控制、网络互连等功能。 2)数据链路层 在物理层提供服务的基础上,在通信的实体间建立数据链路连接,传输以帧(frame)为单位的数据包,并采取差错控制和流量控制的方法,使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。
B. 计算机中的音频和视频的编码方式
音频信号的编码方式大致分为三大类:
(1) 波形编码,如PCM、APC、SDC、ATC
(2) 分析合成方法,如LPC
(3) 混合编码方法
常用的编码方式是PCM——脉冲调制。脉冲编码调制(PCM)是把模拟信号变换为数字信号的一种调制方式,即把连续输入的模拟信号变换为在时域和振幅上都离散的量,然后将其转化为代码形式传输或存储。
音频信号压缩编码的主要依据是人耳的听觉特性,主要有两点:
1.人的听觉系统中存在一个听觉阈值电平,低于这个电平的声音信号人耳听不到 .
2.人的听觉存在屏蔽效应。当几个强弱不同的声音同时存在时,强声使弱声难以听到,并且两者之间的关系与其相对频率的大小有关 .
3.对声音波形采样后,相邻样值之间存在着很强的相关性。
声音编码算法就是通过这些特性来去掉更多的冗余数据,来达到压缩数据的目的。
视频信号的压缩与编码
采样、量化后的信号转换成数字符号才能进行传输,这一过程称为编码。
视频压缩编码的理论基础是信息论。信息压缩就是从时间域、空间域两方面去除冗余信息,将可推知的确定信息去掉。
视频编码技术主要包括MPEG与H.261标准,编码技术主要分成帧内编码和帧间编码。前者用于去掉图像的空间冗余信息,后者用于去除图像的时间冗余信息。
呃,还好以前的课件还留着,稍稍拷了点过来。。
C. 计算机网络术语
LANLocal Area Network局域网,指作用范围为几十公里以内的网络及网络相关技术。
WANWide Area Network广域网,指作用范围为几十公里到几千公里的网络及网络相关技术。
数据(Data)传递(携带)信息的实体。
信息(Information)是数据的内容或解释。
信号(Signal)数据的物理量编码(通常为电编码),数据以信号的形式在介质中传播。
信道(Channel)传送信息的线路(或通路)。
比特(bit)即一个二进制位。比特率为每秒传输的比特数(即数据传送速率)。
码元(Code cell)时间轴上的一个信号编码单元。
波特(Baud)码元传输的速率单位。波特率为每秒传送的码元数(即信号传送速率)。
带宽(Band width,BW)信道传输能力的度量。在传统的通信工程中它指频率的范围;在计算机网络中,一般用每秒允许传输的二进制位数作为带宽的计量单位。
Modem在模拟传输方式中,调制,将数字数据变换为模拟的调制信号;解调,将模拟信号重新还原为数字数据。调制器和解调器组合在一起就称为调制解调器Modem
PCM脉冲编码调制,也称为脉冲调制,这是一个把模拟信号转换为二进制数字序列的过程,包括三个步骤:采样、量化和编码。
TDM时分多路复用,是多路复用的一种方法。信号分割的参量是信号占用的时间,故要使复用的各路信号在时间上互不重叠。在传输时把时间分成小的时间片,每一时间片由复用的一个信号占用,每一瞬时只有一个信号占用信道
虚电路分组交换技术的一种方式,两个端用户相互通信前必须建立一条逻辑连接,即虚电路。这条虚电路可以事先建立,也可以临时建立。
协议为进行网络中的数据交换(通信)而建立
D. 电脑上网用的网线里走的是什么形式的数据经过调制吗
先搞清概念:所谓“调制”是指将一个频率的信号即基带信号用某种方法令另一个频率的信号即载波来表达。通常载波频率会远远高于基带频率。再看看以太网即楼主说的“电脑网线”。以太网信号的频率和基带信号串行化以后的频率差不多,电路中也没有调制器,所以以太网信号并不是调制信号。但进一步观察就会发现,以太网中传输的信号跟基带信号还是不一样的,这是“编码”的结果。有人混淆了“编解码”和“调制解调”的概念,但这是截然不同的两回事。所以说,有线以太网中传输的是编码信号而非调制信号,ADSL以及有线宽频信号才是调制过的信号。
E. 现代计算机网络的技术基础有哪些
第1章 计算机网络基础知识
1.1 计算机网络的产生与发展
1.2 计算机网络概述
1.2.1 计算机网络的基本概念
1.2.2 通信子网和资源子网
1.3 计算机网络的功能
1.4 计算机网络的分类和拓扑结构
1.4.1 计算机网络的分类
1.4.2 计算机网络的拓扑结构
1.5 计算机网络的应用
小结
习题1
第2章 数据通信技术
2.1 数据通信的基本概念
2.1.1 信息、数据与信号
2.1.2 模拟信号与数字信号
2.1.3 基带信号与宽带信号
2.1.4 信道及信道的分类
2.1.5 数据通信的技术指标
2.1.6 通信方式
2.2 传输介质的主要特性和应用
2.2.1 传输介质的主要类型
2.2.2 双绞线
2.2.3 同轴电缆
2.2.4 光纤
2.2.5 双绞线、同轴电缆与光纤的性能比较
2.3 无线与卫星通信技术
2.3.1 电磁波谱
2.3.2 无线通信
2.3.3 微波通信
2.3.4 卫星通信
2.4 数据交换技术
2.4.1 电路交换
2.4.2 存储转发交换
2.5 数据传输技术
2.5.1 基带传输技术
2.5.2 频带传输技术
2.5.3 多路复用技术
2.6 数据编码技术
2.6.1 数据编码的类型
2.6.2 数字数据的模拟信号编码
2.6.3 数字数据的数字信号编码
2.6.4 脉冲编码调制
2.7 差错控制技术
2.7.1 差错产生的原因与差错类型
2.7.2 误码率的定义
2.7.3 差错的控制
小结
习题2
第3章 计算机网络体系结构与协议
3.1 网络体系结构与协议概述
3.1.1 网络体系结构的概念
3.1.2 网络协议的概念
3.1.3 网络协议的分层
3.1.4 其他相关概念
3.2 OSI参考模型
3.2.1 OSI参考模型的概念
3.2.2 OSI参考模型各层的功能
3.2.3 OSI参考模型中的数据传输过程
3.3 TCP/IP参考模型
3.3.1 TCP/IP概述
3.3.2 TCP/IP参考模型各层的功能
3.4 OSI参考模型与TCP/IP参考模型
3.4.1 两种模型的比较
3.4.2 OSI参考模型的缺点
3.4.3 TCP/IP参考模型的缺点
3.4.4 网络参考模型的建议
小结
习题3
第4章 局域网
4.1 局域网概述
4.2 局域网的特点及其基本组成
4.3 局域网的主要技术
4.3.1 局域网的传输介质
4.3.2 局域网的拓扑结构
4.3.3 介质访问控制方法
4.4 局域网体系结构与IEEE 802标准
4.4.1 局域网参考模型
4.4.2 IEEE 802局域网标准
4.5 局域网组网技术
4.5.1 传统以太网
4.5.2 IBM令牌环网
4.5.3 交换式以太网
4.6 快速网络技术
4.6.1 快速以太网组网技术
4.6.2 吉比特以太网组网技术
4.6.3 ATM技术
4.7 VLAN
4.7.1 VLAN概述
4.7.2 VLAN的组网方法
4.8 WLAN
4.8.1 WLAN概述
4.8.2 WLAN的实现
4.8.3 WLAN组网实例——家庭无线局域网的组建
小结
习题4
第5章 广域网接入技术
5.1 广域网概述
5.2 常见的广域网接入技术
5.2.1 数字数据网(DDN)
5.2.2 综合业务数字网(ISDN)
5.2.3 宽带综合业务数字网(B-ISDN)
5.2.4 分组交换数据网(PSDN)
5.2.5 帧中继(Frame Relay)
5.2.6 数字用户线路xDSL
小结
习题5
第6章 网络互联技术
6.1 网络互联的基本概念
6.1.1 网络互联概述
6.1.2 网络互联的要求
6.2 网络互联的类型和层次
6.2.1 网络互联的类型
6.2.2 网络互联的层次
6.3 典型网络互连设备
6.3.1 中继器
6.3.2 网桥
6.3.3 网关
6.3.4 路由器
6.4 路由协议
6.4.1 路由信息协议(RIP)
6.4.2 内部路由协议(OSPF)
6.4.3 外部路由协议(BGP)
6.5 路由器的基本配置
6.5.1 路由器的接口
6.5.2 路由器的配置方法
小结
习题6
第7章 Inter基础知识
7.1 Inter的产生和发展
7.1.1 ARPANET的诞生
7.1.2 NSFNET的建立
7.1.3 全球范围Inter的形成与发展
7.2 Inter概述
7.2.1 Inter的基本概念
7.2.2 Inter的特点
7.3 Inter的主要功能与服务
7.3.1 Inter的主要功能
7.3.2 Inter的主要服务
7.4 Inter的结构
7.4.1 Inter的物理结构
7.4.2 Inter协议结构与TCP/IP
7.4.3 客户机/服务器的工作模式
7.5 Inter地址结构
7.5.1 IP地址概述
7.5.2 IP地址的组成与分类
7.5.3 特殊类型的IP地址
7.5.4 IP地址和物理地址的转换
7.6 子网和子网掩码
7.6.1 子网
7.6.2 子网掩码
7.6.3 A类、B类、C类IP地址的标准子网掩码
7.6.4 子网掩码的确定
7.7 域名系统
7.7.1 域名系统的层次命名机构
7.7.2 域名的表示方式
7.7.3 域名服务器和域名的解析过程
7.8 IPv4的应用极其局限性
7.8.1 什么是IPv4
7.8.2 IPv4的应用
7.8.3 IPv4的局限性
7.9 IPv6简介
7.9.1 IPv6的发展历史
7.9.2 IPv4的缺点及IPv6的技术新特性
7.9.3 IPv4与IPv6的共存局面
7.9.4 从IPv4过渡到IPv6的方案
7.9.5 IPv6的应用前景
小结
习题7
第8章 Inter接入技术
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 电话拨号接入Inter
8.2.1 SLIP/PPP概述
8.2.2 Winsock概述
8.3 局域网接入Inter
8.4 ADSL接入技术
8.4.1 ADSL概述
8.4.2 ADSL的主要特点
8.4.3 ADSL的安装
8.4.4 PPP与PPPoE
8.5 Cable Modem接入技术
8.5.1 CATV和HFC
8.5.2 Cable Modem概述
8.5.3 Cable Modem的主要特点
8.6 光纤接入技术
8.6.1 光纤接入技术概述
8.6.2 光纤接入的主要特点
8.7 无线接入技术
8.7.1 无线接入概述
8.7.2 WAP简介
8.7.3 当今流行的无线接入技术
8.8 连通测试
小结
习题8
第9章 Inter的应用
9.1 Inter应用于家庭
9.1.1 家庭用户连入Inter
9.1.2 使用浏览器浏览Inter
9.1.3 家庭娱乐
9.2 Inter应用于电子商务
9.2.1 电子商务及其起源
9.2.2 电子商务的特点
9.2.3 电子商务的内容
9.3 Inter应用所带来的社会问题
9.4 Inter应用的发展趋势与研究热点
小结
习题9
第10章 移动IP与下一代Inter
10.1 移动IP技术
10.1.1 移动IP技术的概念
10.1.2 与移动IP技术相关的几个重要术语
10.1.3 移动IP的工作原理
10.1.4 移动IP技术发展的3个阶段
10.2 第三代Inter与中国
10.2.1 什么是第三代Inter
10.2.2 第三代Inter的主要特点
10.2.3 中国的下一代互联网
小结
习题10
第11章 网络操作系统
11.1 网络操作系统概述
11.1.1 网络操作系统的基本概念
11.1.2 网络操作系统的基本功能
11.1.3 网络操作系统的发展
11.2 Windows NT Server操作系统
11.2.1 Windows NT Server 的发展
11.2.2 Windows NT Server的特点
11.3 Windows 2000 Server操作系统
11.3.1 Windows 2000 Server简介
11.3.2 Windows 2000 Server的特点
11.4 Windows Server 2003操作系统
11.4.1 Windows Server 2003简介
11.4.2 Windows Server 2003的特点
11.5 NetWare操作系统
11.5.1 NetWare操作系统的发展与组成
11.5.2 NetWare操作系统的特点
11.6 UNIX操作系统
11.6.1 UNIX操作系统的发展
11.6.2 UNIX操作系统的特点
11.7 Linux操作系统
11.7.1 Linux操作系统的发展
11.7.2 Linux操作系统的特点
小结
习题11
第12章 网络安全
12.1 网络安全的现状与重要性
12.2 防火墙技术
12.2.1 防火墙的基本概念
12.2.2 防火墙的主要类型
12.2.3 防火墙的主要产品
12.3 网络加密技术
12.3.1 网络加密的主要方式
12.3.2 网络加密算法
12.4 数字证书和数字签名
12.4.1 电子商务安全的现状
12.4.2 数字证书
12.4.3 数字签名
12.5 入侵检测技术
12.5.1 入侵检测的基本概念
12.5.2 入侵检测的分类
12.6 网络防病毒技术
12.6.1 计算机病毒
12.6.2 网络病毒的危害及感染网络病毒的主要原因
12.6.3 网络防病毒软件的应用
12.6.4 网络工作站防病毒的方法
12.7 网络安全技术的发展前景
12.7.1 网络加密技术的发展前景
12.7.2 入侵检测技术的发展趋势
12.7.3 IDS的应用前景
小结
习题12
第13章 网络管理
13.1 网络管理概述
13.1.1 网络管理的基本概念
13.1.2 网络管理体系结构
13.2 网络管理的功能
13.3 MIB
13.3.1 MIB的结构形式
13.3.2 MIB的访问方式
13.4 SNMP
13.4.1 SNMP的发展
13.4.2 SNMP的设计目标
13.4.3 SNMP的工作机制
13.5 网络管理工具
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 网络管理技术的发展趋势
小结
习题13
第14章 网络实验
14.1 实验1 理解网络的基本要素
14.2 实验2 双绞线的制作与应用
14.3 实验3 使用“超级终端”进行串行通信
14.4 实验4 网络连接性能的测试
14.5 实验5 组建一个小型对等网
14.6 实验6 服务
14.7 实验7 使用电子邮件
14.8 实验8 DHCP服务器的安装与配置
14.9 实验9 DNS服务器的安装与配置
F. 调制 解调 编码 译码的关系与区别
调变
是一种将讯号注入载波,以此讯号对载波加以调制的技术,以便将原始讯号转变成适合传送的电波讯号,
常用于无线电波的广播与通讯、利用电话线的数据通讯等各方面。
依调变讯号的不同,可区分为数位调变及类比调变,这些不同的调变,是以不同的方法,将讯号和载波合成的技术。调制的逆过程叫做解调,用以解出原始的讯号。
编码是根据一定的协议或格式把模拟信息转换成比特流的过程。
在计算机硬件中,编码(coding)是在一个主题或单元上为数据存储,管理和分析的目的而转换信息为编码值(典型地如数字)的过程。在软件中,编码意味着逻辑地使用一个特定的语言如C或C++来执行一个程序。在密码学中,编码是指在编码或密码中写的行为。
将数据转换为代码或编码字符,并能译为原数据形式。是计算机书写指令的过程,程序设计中的一部分。在地图自动制图中,按一定规则用数字与字母表示地图内容的过程,通过编码,使计算机能识别地图的各地理要素。
n位二进制数可以组合成2的n次方个不同的信息,给每个信息规定一个具体码组,这种过程也叫编码。
数字系统中常用的编码有两类,一类是二进制编码,另一类是二—十进制编码。
译码
就是编码的逆过程。
G. 计算机网络中信号的传输方式可分为什么
计算机网络中信号传输方式分为调制解调(模拟信号)和编解码(数字信号)两种,常用的传输方式有网线传输,光纤传输,无线传输,目前新推出一些调制解调方式传输,使用双线就能传输网络数字信号,但前提是需要在线缆两端加上调制解调器,有需要的可以进一步交流。
H. 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
I. 计算机网络之五层协议
一:概述
计算机网络 (网络)把许多 计算机 连接在一起,而 互联网 则把许多网络连接在一起,是 网络的网络 。因特网是世界上最大的互联网。
以小写字母i开始的internet( 互联网或互连网 )是 通用 名词,它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。在这些网络之间的通信协议(通信规则)可以是 任意 的。
以大写字母I开始的Interent( 因特网 )是 专有 名词,它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络,它采用的是 TCP/IP 协议族 作为通信规则,且其前身是美国的 ARPANET 。
因特网现在采用 存储转发 的 分组交换 技术,以及三层因特网服务提供者(ISP)结构。
因特网按 工作方式 可以划分为 边缘 部分和 核心 部分,主机在网络的边缘部分,作用是进行信息处理。 路由器 是在网络的核心部分,作用是:按存储转发方式进行 分组交换 。
计算机通信是计算机的 进程 (运行着的程序)之间的通信,计算机网络采用 通信方式 :客户–服务器方式和对等连接方式(P2P方式)
按作用 范围 不同,计算机网络分为:广域网WAN,城域网MAN,局域网LAN和个人区域网PAN。
五层协议 的体系结构由:应用层,运输层,网络层,数据链路层和物理层。
<1>:应用层 : 是体系结构中的最高层,应用层的任务是 通过应用进程间的交互来完成特定网络应用 。应用层协议定义的是 应用进程间通信和交互的规则 。
<2>:运输层 :任务是负责向 两个主机中的进程之间的通信提供可靠的端到端服务 ,应用层利用该服务传送应用层报文。
TCP :提供面向连接的,可靠的数据传输服务,其数据传输的单位是报文段。
UDP :提供无连接的,尽最大努力的数据传输服务,不保证数据传输的可靠性。
<3>网络层: 网络层的任务就是要选择合适的路由,在发送数据时, 网络层把运输层产生的报文段或者用户数据报 封装 成分组或包进行交付给目的站的运输层。
<4>数据链路层: 数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧(frame)为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息。
<5>:物理层: 物理层的任务就是 透明 地传送比特流,物理层还要确定连接电缆插头的 定义 及 连接法 。
运输层最重要的协议是:传输控制协议 TCP 和用户数据报协议 UDP ,而网络层最重要的协议是网络协议 IP 。
分组交换的优点:高效、灵活、迅速、可靠。
网络协议主要由三个要素组成: (1)语法:即数据和控制信息的结构或者格式; (2)语义:即需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种响应。 (3)同步:即事件实现顺序的详细说明。
二:物理层
物理层的主要任务:描述为确定与 传输媒体 的 接口 有关的一些特性。
机械特性 :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,平时常见的各种规格的插件都有严格的 标准化的规定 。
电气特性 :接口电缆上的各条线上出现的电压 范围 。
功能特性 :某条线上出现的某一电平的点电压表示何种 意义 ;
过程特性 :指明对不同功能的各种可能事件的出现 顺序 。
通信的目的 是: 传送消息 , 数据 是运送消息的 实体 。 信号 是数据的电气或电磁的表现。
根据信号中代表 参数 的取值方式不同。 信号分为 : 模拟信号 (连续无限)+ 数字信号 (离散有限)。代表数字信号不同的离散数值的基本波形称为 码元 。
通信 的双方信息交互的方式来看,有三中 基本方式 :
单向 通信(广播)
双向交替 通信(**半双工**_对讲机)
双向同时 通信( 全双工 _电话)
调制 :来自信源的信号常称为基带信号。其包含较多低频成分,较多信道不能传输低频分量或直流分量,需要对其进行调制。
调制分为 两大类 : 基带调制 (仅对波形转换,又称 编码 ,D2D)+ 带通调制 (基带信号频率范围搬移到较高频段, 载波 调制,D2M)。
编码方式 :
不归零制 (正电平1/负0)
归零制度 (正脉冲1/负0)
曼彻斯特编码 (位周期中心的向上跳变为0/下1)
差分曼彻斯特编码 (每一位中心处有跳变,开始辩解有跳变为0,无跳变1)
带通调制方法 : 调 幅 ( AM ):(0, f1) 。调 频 ( FM ):(f1, f2) 。调 相 ( PM ):(0 , 180度) 。
正交振幅调制(QAM)物理层 下面 的 传输媒体 (介质): 不属于任何一层 。包括有: 引导性传输媒体 :双绞、同轴电缆、光缆 、 非引导性传输媒体 :短波、微波、红外线。
信道复用技术 : 频分复用 :(一样的时间占有不不同资源) ; 时分复用 :(不同时间使用同样资源) ;统计时分复用、波分复用(WDM)、码分复用(CDM)。
宽带接入技术 : 非对称数字用户线 ADSL (Asymmetric Digital Subcriber Line)(用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造)
三:数据链路层
数据链路层使用的 信道 有 两种类型: * 点对点(PPP) 信道+ 广播*信道
点对点信道的数据链路层的协议数据单元- -帧
数据链路层协议有许多, 三个基本问题 是共同的
封装成桢
透明传输
差错检测
局域网的数据链路层拆成两个子层,即 逻辑链路层(LLC) 子层+ 媒体接入控制(MAC) 子层;
适配器的作用:
计算机与外界局域网的连接是通过通信适配器,适配器本来是主机箱内插入的一块网络接口板,又称网络接口卡,简称( 网卡 )。
以太网采用 无连接 的工作方式,对发送的数据帧 不进行编号 ,也不要求对方发回确认,目的站收到差错帧就丢掉。
以太网采用的协议是:具有 冲突检测 的 载波监听多点接入 ( CSMA/CD )。协议的要点是: 发送前先监听,边发送边监听,一旦发现总线出现了碰撞,就立即停止发送。
以太网的硬件地址 , MAC 地址实际上就是适配器地址或者适配器标识符。 48位长 , 以太网最短帧长:64字节。争用期51.2微秒。
以太网适配器有 过滤 功能:只接收 单播帧,广播帧,多播帧 。
使用 集线器 可以在 物理层 扩展以太网(半双工),使用 网桥 可以在 数据链路层 扩展以太网(半双工),网桥转发帧时, 不改变帧 的源地址。网桥 优点 :对帧进行转发过滤,增大 吞吐量 。扩大网络物理范围,提高 可靠 性,可 互连 不同物理层,不同MAC子层和不同速率的以太网。 网桥 缺点 :增加时延,可能产生广播风暴。
透明网桥 : 自学习 办法处理接收到的帧。
四:网络层
TCP/IP 体系中的网络层向上只提供简单灵活的、无连接,尽最大努力交付的数据报服务。网络层不提供服务质量的承诺,不保证分组交付的时限, 进程 之间的通信的 可靠性 由 运输层 负责。
一个IP地址在整个因特网范围内是唯一的,分类的 IP地址 包括A类( 1~126 )、B类( 128~191 )、C类( 192~223 单播地址)、D类( 多播 地址)。
分类的IP地址由 网络号字段 和 主机号字段 组成。
物理地址(硬件地址)是数据链路层和物理层使用的地址,而 IP 地址是网络层和以上各层使用的地址,是一种 逻辑地址 ,数据链路层看不见数据报的IP地址。
IP首部中的 生存时间 段给出了IP数据报在因特网中经过的 最大路由器数 ,可防止IP数据报在互联网中无限制的 兜圈 子。
地址解析协议 ARP(Address Resolution Protocol) 把IP地址解析为 硬件地址 ,它解决 同一个局域网的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题 ,是一种解决地址问题的协议。以目标IP地址为线索,用来定位一个下一个应该接收数据分包的网络设备对应的MAC地址。如果目标主机不再同一链路上时,可以通过ARP查找下一跳路由器的MAC地址,不过ARP只适用于IPV4,不能用于IPV6,IPV6中可以用ICMPV6替代ARP发送邻居搜索消息。
路由选择协议有两大类: 内部网关 协议(RIP和OSPE)和 外部网关 协议(BGP-4)。
网际控制报文协议 ICMP (Internet Control Message Protocol )控制报文协议。是IP层协议,ICMP报文作为IP数据报的数据,加上首部后组成IP数据报发送出去,使用ICMP并不是实现了可靠传输。ICMP允许主机或者路由器 报告差错 情况和 提供有关异常 的情况报告。
ICMP是一个重要应用是分组网间探测 PING
与单播相比,在一对多的通信中,IP多播可大大节约网络资源, IP多播使用D类地址,IP多播需要使用 网际组管理协议IGMP 和多播路由选择协议。
五: 运输层
网络层为主机之间提供逻辑通信,运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信。
运输层有两个协议 TCP和UDP
运输层用一个 16位 端口号来标志一个端口。
UDP特点 :无连接、尽最大努力交付、面向报文、无拥塞控制、支持一对一,多对一,一对多,多对多的交互通信。首部开销小。
TCP特点: 面向连接,每一条TCP连接只能是点对点、提供可靠的交付服务,提供全双工通信、面向字节流。
TCP用主机的IP地址加上主机上的端口号作为TCP连接的端点,这样的端点就叫 套接字 。
流量控制 是一个 端到端 的问题,是接收端抑制发送端发送数据的速率,以方便接收端来得及接收。 拥塞控制 是一个全局性过程,涉及到所有的主机,所有的路由器,以及与降低网络传输性能有关的所有因素。
TCP拥塞控制采用四种算法: 慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复 。
传输有 三个连接 :连接建立、数据传送、连接释放。
TCP连接建立采用三次握手机制,连接释放采用四次握手机制。
六:应用层
文件传送协议FTP 使用 TCP 可靠传输服务。FTP使用客户服务器方式,一个FTP服务器进程可同时为多个客户进程提供服务。在进行文件传输时,FTP的客户和服务器之间要建立两个并行的TCP连接,控制连接和数据连接,实际用于传输文件的是 数据连接 。
万维网 WWW 是一个大规模,联机式的信息储藏所,可以方便从因特网上一个站点链接到另一个站点。
万维网使用 统一资源定位符URL 来标志万维网上的各种文档,并使每一个文档在整个因特网的范围内具有唯一的标识符 URL 。