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计算机网络第七版课程考试重点

发布时间: 2023-07-22 07:07:07

A. 计算机网络第七版课后习题4-54,请大神帮帮忙,尽可能的详细点😊

N1 120台主机,2的7次方减2为126。也就是说主机位至少要七位。同理。60的话,要留6位。10位的话,要至少留4位。而你的ip是24位的,就给你规划只剩下8位。所以很明显,你N1掩码必须是/25的。这个能理解呢

B. 计算机网络复习指导

从2009年起,计算机专业考研实行计算机学科专业基础综合课全国统考,考试内容涵盖数据结构、计算机组成原理、操作系统和计算机网络等学科专业基础课程。试卷内容的结构是:数据结构45分(占30%),计算机组成原理45分(占30%),操作系统35分(占23%),计算机网络25分(占17%)。计算机网络部分分值也占有不小的份额,要求咱们以平等的心态去对待。

一、考查目标

(1)掌握计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法。

(2)掌握计算机网络的体系结构和典型网络协议,了解典型网络设备的组成和特点,理解典型网络设备的工作原理。

(3)能够运用计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法进行网络系统的分析、设计和应用。

二、知识点解析

1、计算机网络体系结构

网络体系就是为了完成计算机之间的通信合作,把每台计算机相连的功能划分成有明确定义的层次,并固定了同层次的进程通信的协议及相邻之间的接口及服务。这个知识点要求咱们对网络的概念、组成、分类、发展过程等内容要有所了解,同时还要理解网络分层结构、网络层协议、接口、服务等概念,掌握ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型的区别与联系。这部分知识理论性强,主要以选择题的形式出现。

2、物理层

物理层作为OSI模型的最底层、也是各层通信的基础,在计算机考研网络模块中,需要重点复习。咱们要掌握的概念有:信道、信号、宽带、码元、波特、速率、信源与信宿、编码与调制、电路交换、报文交换与分组交换、数据报与虚电路等基本概念。同时,网络技术中有名的两个定理(奈奎斯特定理与香农定理)及其表达公式,需要咱们能够熟练掌握与应用。这部分还涉及到综合布线相关知识,如:传输介质(双绞线、同轴电缆、光纤与无线传输介质)、物理层设备(中继器、集线器)及物理层接口的特性。这部分知识理论与实践并重,可能会涉及一道综合应用题。

3、数据链路层

数据链路层功能强大,对该层知识的考查涉及的面比较广,主要以选择题出现。对该知识点的复习,咱们可以从该层所提供的功能为线索,便于更加形象的理解与记忆。数据链路层的主要功能有:数据帧的拆分与拼接、差错控制(检错编码、纠错编码)、流量控制与可靠传输机制(滑动窗口机制、停止-等待协议、后退N帧协议GBN、选择重传协议SR)、介质访问控制(频分多路复用、时分多路复用、波分多路复用、码分多路复用)的概念和基本原理。

在数据链路层的协议中,要求咱们掌握主要有ALOHA协议、CSMA协议、CSMA/CD协议、CSMA/CA协议、令牌传递协议。

对局域网与广域网的考查,也放在的这个知识点中。要求咱们掌握局域网的基本概念与体系结构、以太网与IEEE 802.3、IEEE 802.11及令牌环网的基本原理;广域网的基本概念、PPP协议、HDLC协议、ATM网络基本原理等知识只需要有所了解,相信在比重占25分(选择题2分/题,综合应用题近10分/题)的限制下,考查的概率相对较低。

最后还需对数据链路层设备网桥(网桥的概念、透明网桥与生成树算饭、源选径网桥与源选径算法)、交换机及其工作原理等知识进行重点复习。

4、网络层

网络层是OSI参考模型中的核心层,从网络层的功能上看,它的主要功能是路由与转发,因此对路由算法与协议的考查,是必考的内容。路由算法主要包括静态路由与动态路由、距离-向量路由算法、链路状态路由算法、层次路由等。在路由协议方面,要求咱们搞清楚自治系统(AS)、域内路由与域间路由的概念及常用的三种路由协议(RIP、OSPF、BGP)及其实现。

网络层的主要协议是IP协议,对于这部分内容,要求咱们掌握IPv4分组、IP组播、IPv4地址与NAT、子网划分与子网掩码、CIDR。另外,还有与IP协议相关的其它层协议(例如,ARP协议、DHCP协议与ICMP协议等)也将放在一起进行考查。作为新版本的IP协议IPv6,需要咱们掌握的是IPv6的主要特点、改进即地址表示方式等。

最后,还要求咱们熟悉网络层设备(路由器)的组成和功能、路由表与路由转发等技术。

5、传输层

传输层要求咱们了解无连接服务与面向连接服务这两种服务的区别及两种代表性的传输层协议:UDP协议和TCP协议。UDP协议是提供无连接服务的,要求咱们掌握UDP数据报的发送和UDP校验方式。TCP协议是提供面向连接服务的,要求咱们掌握TCP连接管理、三次握手协议、TCP可靠传输,以及TCP流量控制与拥塞控制。

传输层的内容不多,但将会考得非常细,对咱们来说,难度相对较大。

6、应用层

应用层要求了解两种网络应用模型(客户/服务器模型、P2P模型)及常用的几种应用服务及其实现,例如:

(1)DNS(域名解析服务):包括层次域名空间、域名服务器、域名解析过程等。

(2)FTP(文件传输协议):包括FTP协议的工作原理、控制连接与数据连接等。

(3)E-Mail(电子邮件):包括电子邮件系统的组成结构、电子邮件格式与MIME、SMTP协议与POP3协议等。

(4)WWW(万维网):包括WWW的概念与组成结构、HTTP协议等。

对于以上4种常见的服务,咱们要掌握其相关概念、基本工作原理、服务过程、所涉及的网络协议。

三、复习方法

1、教材的选择

教材的话,可以考虑:计算机网络,《计算机网络》第五版,谢希仁,电子工业出版社;

2、学习方法

(1)专业课全年复习资料

第一:买参考书,统考其实比非统考要好,起码感觉大家是在同一起跑线上,上面已经介绍过了,不重复了。

第二: 历年真题,历年真题咱们可以通过各种途径收集到,这些并不是很难,难的是很多咱们历年试题做了N遍也不知道正确与否,也就是说试题解析最关键。通过真题学习到的不单纯的是那几道题目,关键是咱们要通过真题把握专业课考核的重点和难点,掌握目标院校目标专业的标准答案答法。这个还得是免费下载,什么北京的,沈阳,广州的,全国高校的专业课真题几乎都包括了,下载超爽!

第三:考核科目的笔记讲义,因为很多同学是跨校跨专业考研,没有机会去目标院校听课,所以笔记就弥足珍贵,尤其是命题老师或该研招单位学科带头人的课程讲义。当然,有些学校开设的研究生阶段的相关课程也很是重要,有精力的同学可以参考学习。

(2)专业课备考三大学习阶段

第一阶段:基础复习阶段。这个阶段要做的是,对学校制定参考书目进行“地毯式”学习一遍。这期间,咱们要做到对每一个知识点都理解,重在理解,不需强制记忆。目标是对所考核科目建立一个宏观知识逻辑框架,对每一个知识点做到认识、理解即可。不要怕时间长,关键在于全面。

第二阶段:强化复习阶段。这个阶段,咱们的任务是,首先,先勾勒出一份属于咱们自己的专业课考试大纲。咱们可以根据三到五年的历年真题,采用从题目推到知识点的倒推法,在咱们所用的参考书目上把所有曾经靠到的知识点全部标注一遍。咱们就不难发现,有一部份一次也没有被标注到,这就是非重点,可以在以后的复习中大大压缩花在它们上的时间,甚至不看;有的知识点被标注了很多遍,这就是重点,要强化记忆。这样一来,咱们就缩小了复习范围,掌握了考核要点,就勾勒出了一份属于咱们自己的专业课考试大纲。呵呵,偶的独创!

在这个基础上,咱们要结合该大纲进行长达三个月左右的强化复习。目标是将重要的知识点理解、记忆、掌握、应用。在这个阶段,咱们还得密切联系自己目标院校、目标专业的老师,尽一切可能掌握各种考试相关信息,以利于全面复习。新大纲没出来前,一切都是不定数,但我们要以不变应万变,总得给自己一些盼头啊!

第三阶段:冲刺阶段。这是在考前四十天到一个月左右的时间,咱们应该在强化复习的基础上开始全面回顾了。这个时候,很重要的一点是培养考点意识,学会用标准的答题方法解答相关问题,多做模拟试卷,进一步归类整理总结。有时间的话,应当在保证重点的前提下,兼顾零散知识点。

最后,咱们应当按照其难度以及所占分值合理分布政治、英语等公共课与专业课的学习时间,不要有所偏颇。如果保证了这些,咱们便能够做到全面、协调、可持续地学习。

(3)专业课看书方法

笔记法:看完一节或一章,对主要内容进行概括。尤其是把重要的知识点用简练的语言概括出来,列成条目——再复习时节约时间,记忆起来更为容易。更何况老人有言:手过一遍,赛过口过十遍。笔记法能加深我们对知识的理解和记忆。

抽取题目法:对各知识点进行总结,总结的多了,可以按照真题的出题模式给自己出一些有跨度的题,把平时看书和论文上的内容都可以融和进去。

回忆法:平常学习要注意知识得系统化,并重点突出地进行复习,不可以“捡了芝麻,丢了西瓜”。此刻利用专业课参考书目录来回忆复习内容,尽可能的把复习内容回忆出来;然后再对照书本,找出遗漏的部分重点记忆。把书本“由薄到厚”,再“由厚到薄”即整本书甚至每一门学科的知识在脑子里系统化、归整化。

3、辅导班

专业课复习还是建议报个辅导班,现在的辅导班也好多,选择上一定要谨慎,师资,时间,内容都是咱们要关注的!祝大家2010年好运!来源:跨考教育

C. 大学生计算机考试内容

计算机基础知识、操作系统及Windows等内容。
大学计算机考试内容包括计算机基础知识、操作系统及Windows、计算机网络及Internet应用、多媒体技术、办公软件Office的应用等方面。
大学计算机考试总分是100分,60分算通过,成绩达到60分及以上,会由教育部考试中心颁发合格证书。

D. 2019年同等学力申硕计算机综合试题解析--计算机网络

本文解析的原文出处都是《计算机网络第七版谢希仁》

一、填空题

1.  以太网的争用期是指(以太网的端到端往返时间2 ),以太网发送数据使用(曼切斯特)编码

解析: 第一空出处教材P88,第七段第三句: “因此以太网的端到端往返时间2 称为争用期”

第二空原话出处教材p86,第二段第一句:“ 以太网发送的数据都使用曼切斯特编码 的信号”

2.  一个广域网传输比特率是4Kbps,传播时延为20ms,若采用停-等协议效率是50%,帧长至少为(160)位

解析: 停止等待协议概念出处P213,

传播时延为20ms,则往返时延rtt为40ms,效率即为信道利用率,设分组时延为T, , 忽略不计,把已知数据代入公式求出

帧长度为 (式子中有单位转换),因此帧长度最少为160位。

3.  一个网段的网络号为130.10.3.0/21,子网掩码可以写为(255.255.248.0)

解析:用位与的方法即可求出。

4.  TCP协议中发送窗口的大小应该由(拥塞)窗口和(接收)窗口中较小的一个决定

二、 选择题

1. 数据链链路层采用后退N帧协议,若发送窗口大小是16,那至少需要(C)位序号才能保证不出错

A. 7 

B.6  

C.5 

D.4

解析: 发窗口的大小  ,n代表序号位数,n位序号要减去0的组合,最大窗口只有n个1表示为 ,因此该题选C

2. 一台主机的IP地址为152.68.70.3,子网掩码为255.255.224.0,必须路由器才能与该主机通信的是(A)

A.152.68.62.23

B.152.68.67.15

C.152.68.85.220

D.152.68.90.30

解析: 根据子网掩码可知网络号是19位,主机IP为152.68.70.3,与子网掩码按位求与,其网络号为152.68.64.0,把子网掩码与选项中ip按位求与得到,A的网络号为152.68.32.0,其他选项的网络号为152.68.64.0,因此A与题干中ip不在一个网络,因此要路由器通信。

3.  对分片后的数据进行重组的是(B)

A.中间主机

B. 目的主机

C. 核心路由器

D.下一跳路由器

解析: IP协议规定,只有最终的目的主机才可以对分片数据报进行重组,这样做有两个好处:首先,在目的主机上进行重组减少了路由器的计算量,当转发一个IP数据报时,路由器不需要知道它是不是个分片;其次,路由器可以为每个分片独立选择路由,每个分片到达目的地所经过的路径可以不同。

4.  CIDR地址块192.168.10.0/20所包含的IP地址范围是(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: 根据题干192.168.10.0/20可以得到

子网掩码是 ,

IP地址的二进制表示为:

因此原题干IP范围为

192.168.10.0-192.168.15.255

5. 一个由25台计算机组成的通信网络,网络中任意两台计算机之间的往返时延为20ms,他们之间采用UDP协议进行请求和响应,如果40ms内未收到响应,该计算机立即重传请求,但很快网络发生崩溃,解决办法是(D)

A.增加超时计时器时间

B.增加路由中队列长度

C.在接收方使用滑动窗口机制防止缓冲区溢出

D.超时后重传请求时,使用二进制指数退避算法

解析: P88,二进制指数退避算法用来确定碰撞后重传时机,这种算法让发生碰撞的站在停止发送数据后,不是等待信道变为空闲后就立即再发送数据,而是推迟一个随机的时间。

三、名词解释

1.BGP协议

解析: (P164第三段和第四段)

BGP边界网关协议,是不同AS的路由器之间交换路由信息的协议。BGP力求寻找一条能够到达目的网络且比较好的路由,而并非要寻找一条最佳路由。BGP采用路径向量路由选择协议。

2.DHCP协议

解析: (P295-P296)

动态主机配置协议DHCP提供了一种机制,即插即用连网,这种机制允许一台计算机加入新的网络和获取IP地址而不用手工参与。DHCP对于运行客户软件和服务软件器软件都适用。DHCP使用客户服务器方式。DHCP服务器分配给DHCP客户的IP是临时的,因此DHCP客户只能在一段有限时间内使用这个分配到的IP地址。

四、计算

1. 一台路由器收到一个1500字节的IPv4分组,IP头部为20字节,如果需要将该分组转发到一个MTU为500字节的链路上,

1)该IP分组共分成几个分片,长度分别为多少字节

2)最后一个分片的片偏移是多少字节

解析:

(1)IP头部20个字节,而转发mtu500字节,因此数据量只有480字节。1500个字节分成4组,前三组都是480+20 = 500字节,其中数据长度为480字节,共用了1440个字节,原来的数据量为1500-20=1480,因此第四组长度为 1480-1440 +20= 60字节,其中数据长度为40字节。

(2)最后一个分片的片偏移了三个分组,mtu大小为500字节,ip占20个字节,每片大小最大为480,片偏移必须为8字节的整数倍。

第一个片偏移是:0/8 = 0,第二个片偏移是:480/8=60;

第三个片偏移是:480*2/8=960/8=120, 第四个片偏移是:480*3/8=1440/8=180, 因此得到答案180。

2. 一个TCP连接使用256Kbps链路,其端到端的传输时延为128ms,实际吞吐量是128Kbps,若忽略数据封装开销及接收方响应分组的发送时间,发送窗口大小是多少字节

解析: 实际吞吐量为128Kbps,使用的是256Kbps的链路,则说明信道利用率只有50%

ms,发送窗口大小即发送分组长度的大小,根据信道利用率公式: , 其中 忽略不计,rtt代入公式求出分组时间T=256ms,

则窗口大小为

3. 客户端C和S之间建立一个TCP连接,该连接总是以1KB的最大段长发送TCP段,C有足够数据发送,当拥塞窗口为32KB时,收到了三个重复的ACK报文,如果接下来4个RTT时间内TCP段的传输是成功的,那么在当四个RTT时间内发送的TCP段都得到ACK,拥塞窗口大小是多少?采用了怎样的拥塞机制?

解析: (P234-P235)有题干可知MSS=1KB,当收到3个重复确认时,就知道接收方确实没有收到最近发的那个报文段,立即使用 快重传 ,此时不是用慢启动而是使用 快恢复 算法,接下来的 第一个rtt ,发送放调整门限ssthresh = cwnd /2 = 32/2 = 16KB,于此同时设置拥塞窗口cwnd = ssthresh = 16KB。之后并开始执行 拥塞避免算法 ,因此接下来的连续 3个rtt 都是连续加法增大,因此最终拥塞窗口cwnd = 16+3*MSS = 19KB

因此该拥塞机制过程为: 快重传 → 快恢复 → 拥塞避免

E. 计算机网络第七版谢希仁着课后习题答案!!!!跪求

详细请见:网页链接

F. 求计算机网络释疑与习题答案(文字第七版)PDF

分四个等级 级别 科目/类别 考试形式 一级 MS Office 上机 一级 B 上机 一级 WPS Office 上机 二级 C语言程序设计 笔试+上机 二级 Visual Basic语言程序设计 笔试+上机 二级 Visual FoxPro数据库程序设计 笔试+上机 二级 Access数据库程序设计

G. 我们回顾在本书中使用的某些术语

我们在回顾在本书中使用的某些术语。前面讲过运输层的分组名字是报文段,数据链路层的分组名字是帧。网络层的分组名字是什么?前面讲过路由器和链路层交换机都被称为分组交换机。路由器与链路层交换机的根本区别是什么?
网络层的分组名字是数据报。
路由器和链路层交换机的根本区别是它们服务于不同的网络层协议.
链路层交换机基于链路层帧中的字段值做出转发决定, 服务于第二层链路层;

路由器基于网络层数据报中的首部字段值做出转发决定, 服务于第三层网络层.
2.我们注意都网络层功能可被大体分为成数据平面功能和控制平面功能。数据平面的主要功能是什么?控制平面的主要功能呢?

数据平面:主要是转发。当有数据报进入路由器中,数据平面负责根据路由转发表把数据报从输入链路转发到合适的输出链路。

控制平面:控制平面的主要功能是填充路由表, 也就是决定一个数据报应该转发到哪里

3.我们对网络层执行的转发功能和路由选择功能进行区别. 路由选择和转发的主要区别是什么?

转发功能是根据路由选择在路由器内部进行数据包的端口移动。用硬件实现。

路由选择是指确定分组从源到目的地所采取的端到端路径的网络范围处理过程.。用软件实现。

4.路由器中转发表的主要作用是什么?

数据报到达路由器时,首部的一个或多个字段在转发表中索引,根据索引结果找到输出端口。

5. 我们说过网络层的服务模型"定义发送主机和接收主机之间的端到端分组的传送特性".因特网的网络层的服务模型是什么? 就主机到主机数据报的传递而论, 因特网的服务模型能够保证什么?

服务模型是因特网的网络层提供了单一的服务, 称为尽力而为服务。什么也不能保证,就主机到主机数据报的传递而论, 因特网的服务模型什么也保证不了, 传送的分组既不能保证以它们发送的顺序被接收, 也不能保证它们最终交付; 既不能保证端到端时延, 也不能保证有最小的带宽。

H. 【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)