07年自考“計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”串講3

十、數(shù)據(jù)傳輸速率法：每秒能傳輸?shù)亩M制信息位數(shù)（單位：位/秒）。S=1/T*log2N.

信號傳輸速率：單位時間內(nèi)通過信道傳輸?shù)拇a元個數(shù)，單位為波特（baud）。波特率、碼元速率、調(diào)制速率。

二者的區(qū)別：信號傳輸速率是指單位時間內(nèi)通過的碼元個數(shù)，數(shù)據(jù)傳輸速率通過的是碼元的二進制信息位數(shù)。

它們的關(guān)系是：S=B*log2N B=S/log2N

信道容量：表示一個信道傳輸數(shù)據(jù)的能力，它是傳輸數(shù)據(jù)能力的極限，而數(shù)據(jù)傳輸速率是實際的數(shù)據(jù)傳輸速率

1、離散的信道容量：C=2*H*log2N （H：帶寬（Hz），N：可能取的離散值個數(shù)）

2、連續(xù)信道容量：C=H*log2N*（1+S/N） （S：信號功率，N：噪聲功率，S/N：信噪比）

誤碼率是關(guān)于傳輸可靠性的指標（Pe=Ne/N），計算機網(wǎng)絡(luò)中一般要求誤碼率地獄10-9

十一、數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號編碼

模擬信號傳輸?shù)幕A(chǔ)是：載波，載波具有三大要素：幅度、頻率和相位。

數(shù)字調(diào)制的三種基本形式：移幅鍵控法（ASK）、移頻鍵控法（FSK）、移相鍵控法（PSK）。

移幅鍵控法（ASK）：效率低、能達到了速率為1200bps（數(shù)據(jù)傳輸速率）。

移頻鍵控法（FSK）：可實現(xiàn)全雙工操作，也可達到1200bps.

移相鍵控法（PSK）：利用二相或多于二相的相移，可以對傳輸速率起到加倍作用。

相位幅度調(diào)制PAM解決了相位數(shù)已達到上限的問題，實際上是PSK和ASK的結(jié)合。

模擬信道的頻帶范圍為300-3400Hz，所以，要用它來傳輸數(shù)字信號，就要把數(shù)字信號變?yōu)殡娫捑W(wǎng)所允許的300-3400Hz.

十二、數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼

基帶傳輸就是在線路中直接傳送數(shù)字信號的電脈沖，要解決問題是：數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號表示以及收發(fā)兩端之間的信號同步兩方面、雙極性歸零脈沖負電流正電流。不歸零碼在傳輸中難以確定位的開始和結(jié)束，需要用其他方法使其同步，歸零碼的脈沖窄，所以他在信道上占用的頻帶較寬（脈沖寬度與傳輸頻帶寬度成反比）

單極性碼服一積累直流分量，雙極性碼就不會。（導致結(jié)果：不能提供交流耦合，另外，它還會損壞連接點的電鍍層）

同步方法 位同步法（同步傳輸） 外同步法（接收端的同步信號事先由發(fā)送端送來）

自同步法（從數(shù)字信號中提取同步信號）（曼徹斯特編碼）

群同步法（異步傳輸） 字符音的異步定時和字符中的比特之間的同步定時，一般用于低速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱龊稀?/p>

曼徹斯特編碼從高到低表示“1”，從低到高表示“0”，其數(shù)據(jù)傳輸速率只有調(diào)制速率的1/2.

群同步的傳輸中每個字符由下列四部分組成：1、1位起始位；2、5-8位數(shù)據(jù)位；3、1位奇偶校驗位；4、1-2位停止位，以“1”來表示。

十三、模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼常用的方法是脈碼調(diào)制PCM.脈碼調(diào)制是以采樣定理為基礎(chǔ)，

十四、信號數(shù)字化的轉(zhuǎn)化過程包括采樣、量化和編碼三個步驟。

數(shù)字傳輸?shù)膬?yōu)點是抗干擾性強、保密性好。

十五、多路復用技術(shù)就是把多個信號放在一個信道上同時傳輸?shù)募夹g(shù)，最常用的兩種多路復用技術(shù)是：頻分多路復用FDM和時分多路復用TDM.

頻分多路復用的原理是將物理信道的總帶寬分割成若干個與傳輸單個信號相同（或略寬）的子信道時分多路復用的原理是將一條物理信道按時間分成若干個時間片輪轉(zhuǎn)的分配多個信號使用，利用每個信號在時間上的交叉，傳輸多個數(shù)字信號。時分多路復用不僅局限于傳輸數(shù)字信號，也可同時交叉?zhèn)鬏斈M信號。

對于光纖信道，頻分多路服用的一個變種大波分多路復用。

十六、T1載波利用脈碼調(diào)制PCM和時分多路復用此用戶發(fā)言已違反社區(qū)規(guī)定此用戶發(fā)言已違反社區(qū)規(guī)定此用戶發(fā)言已違反社區(qū)規(guī)定技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸速率為1.544Mbps.E1載波是一種PCM載波標準，其數(shù)據(jù)傳輸速率為2.048Mbps.

十七、異步傳輸（群同步傳輸）一次只傳輸一個字符（由5-8位數(shù)據(jù)組成），每個字符用一位起始位（0）和一位停止位（1）來表示開始和停止；

同步傳輸時，在每個數(shù)據(jù)塊的開始處和結(jié)尾處各加一個幀頭和一個幀尾，加上幀頭、幀尾的數(shù)據(jù)稱為一幀。

十八、交換網(wǎng)絡(luò)可分為電路交換網(wǎng)、報文交換網(wǎng)和分組交換網(wǎng)。

1、電路交換：在源節(jié)點與目的節(jié)點之間有一條利用中間節(jié)點構(gòu)成的專用物理連接線路，直到數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束；它要經(jīng)歷電路建立、數(shù)據(jù)傳輸、電路拆除三個過程；電路交換的優(yōu)點是數(shù)據(jù)傳輸可靠、迅速，缺點是電路空閑時會浪費；其特點是在數(shù)據(jù)傳送開始之前必須先設(shè)置一條專用的通路，在線路釋放之前，該通路由一對用戶完全占用，電話交換網(wǎng)及技術(shù)應用是電路交換的典型例子。

2、報文交換：報文交換方式的傳輸單位是報文（一次性需發(fā)送的數(shù)據(jù)塊），其長度不限且可變；報文交換方式采用“存儲-轉(zhuǎn)發(fā)”方式；發(fā)送報文時，他先將一個目的地址附加到報文上，網(wǎng)絡(luò)結(jié)點根據(jù)目的地址信息，把報文發(fā)送到下一個節(jié)點，一直逐個節(jié)點的傳送到目的節(jié)點，因此，這種交換方式無需事先通過呼叫建立連接，由于它需要緩沖存儲，故報文交換不能滿足實時通信的要求。

報文交換與電路交換相比較，有以下特點：1、電路利用率高，可分時共享二節(jié)點的通道，對電路的傳輸能力要求低；2、通信量大時仍然可接受報文，同時傳輸延時會增加；3、報文交換可把一個報文發(fā)送到多個目的地，電路交換卻很難；4、報文交換網(wǎng)絡(luò)可以進行速度和代碼的轉(zhuǎn)換（不同速率的站也可相連接。報文交換的缺點主要表現(xiàn)為不能滿足實時和交互式的通信要求。

3、分組交換是將報文分成若干個分組，每一個分組長度有一個上限（為了提高交換速度而設(shè)上限），分組存儲在內(nèi)存中，提高交換速度，它適用于交互式通信，如終端與主機通信。

分組交換又可分為虛電路分組交換和數(shù)據(jù)報分組交換，分組交換式計算機網(wǎng)絡(luò)中使用最廣泛的一種交換技術(shù)。

虛電路方式：網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點和目的節(jié)點之間在傳輸首先建立一條邏輯通路，分組中除數(shù)據(jù)外還要包含一個虛電路標識符，由于這條電路不是專用的，所以稱他為虛電路。虛電路技術(shù)的主要特點是：在數(shù)據(jù)傳輸之前必須通過虛呼叫設(shè)置一條虛電路。它適用于兩端之間長時間的數(shù)據(jù)交換。優(yōu)點：可靠、保持順序；缺點：如有故障，則經(jīng)過故障點的數(shù)據(jù)全部丟失

數(shù)據(jù)報方式中的每個分組是被單獨處理的，每個分組稱為一個數(shù)據(jù)報，每個數(shù)據(jù)報都攜帶地址信息。因為他們被單獨處理，所以每個分組走的路徑不一定相同，因此不能保證各個數(shù)據(jù)報按順序到達，有的甚至會丟失。在整個過程中，沒有虛電路的建立，但要為每個數(shù)據(jù)報做路由選擇，適用于少量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)到特點是：在目的地需要重新組裝報文。優(yōu)點：如有故障可繞過故障點、：不能保證按順序到達，丟失不能立即知曉。

十九、電路交換、報文交換、分組交換的比較：電路交換要設(shè)置一條完全的通路，并在傳輸過程中獨占，效率不高；報文從源到目的地采用存儲-轉(zhuǎn)發(fā)的方式，它不適合于實時通信；分組交換和報文交換相似，但規(guī)定了長度。局域網(wǎng)不僅使用電路交換，也使用分組交換，但不使用報文交換。因為不能滿足實時通信的要求。

二十、網(wǎng)絡(luò)拓撲是指網(wǎng)絡(luò)形狀，或是它在物理上的連通性。網(wǎng)絡(luò)拓撲的主要結(jié)構(gòu)有：星型拓撲、總線拓撲、環(huán)形拓撲、樹形拓撲、混合型拓撲、網(wǎng)型拓撲六種形式。

選擇網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)時要考慮的因素：可靠性、費用、靈活性、響應時間和吞吐量。

二十一、星型拓樸是由中央結(jié)點和通過點到通信鏈路接到中央結(jié)點的各個站點組成。星型網(wǎng)常采用電路交換和報文交換，尤其以電路交換更為普遍。優(yōu)點：控制簡單、故障診斷和隔離容易、方便服務。缺點：電纜長度和工作量大、中央結(jié)點負擔過重、各站點分布處理能力低。

二十二、總線拓撲采用一個信道作為傳輸媒體，站點通過接口連接到傳輸媒體上，發(fā)送信號到傳輸媒體上，而且能對所有其他站點接收。中線突出采用分布式控制策略來確定哪個站點可以發(fā)送，它主要采用分組交換方式。優(yōu)點：所需電纜數(shù)量少、結(jié)構(gòu)簡單，無源工作，可靠性高、易于擴充和減少用戶。缺點：傳輸距離有限、故障不易診斷和隔離、不具有實時功能。

二十三、環(huán)形拓撲網(wǎng)絡(luò)由站點和連接站點的鏈路組成一個閉合環(huán)。環(huán)形拓撲采用分布式控制策略來進行控制。優(yōu)點：電纜長度短、增減工作站簡單、可使用光纖。缺點：節(jié)點故障會引發(fā)全網(wǎng)故障、故障檢測困難、負載輕時，利用率較低。

二十四、樹形拓撲象一個倒著的大樹，由總線拓撲演變而來。樹形拓撲的優(yōu)點是：易擴展、故障隔離較容易。缺點是對根的依賴性太大。 混合型拓撲是將單一拓撲結(jié)構(gòu)混和起來。

二十五、傳輸媒體的特性包括：物理特性、傳輸特性、地理范圍、抗干擾性、相對價格。

二十六、傳輸媒體的選擇：拓撲結(jié)構(gòu)、實際需要的通信容量、可靠性要求、能承受的價格。

二十七、基帶同軸電纜用于傳輸數(shù)字信號，阻抗50Ω，最大距離幾公里。寬帶同軸電纜即可傳輸數(shù)字信號也可傳輸模擬信號，阻抗為75Ω，寬帶電纜的最大距離可達幾十公里。

二十八、差錯控制是指在數(shù)據(jù)通信過程中發(fā)現(xiàn)和糾正差錯，把差錯盡可能小的限制在允許范圍內(nèi)的技術(shù)和方法。

二十九、信道固有的、持續(xù)存在隨機噪聲為熱噪聲。熱噪聲引起的差錯稱為隨機錯，它所引起的某位碼元的差錯是孤立的，與前后碼元無關(guān)，它導致隨機錯通常較少。由外界特定的短暫原因所造成的噪聲稱為沖擊噪聲，它是傳輸中產(chǎn)生差錯的主要原因，他不會影響到一串碼元。

三十、利用差錯控制編碼進行差錯控制的方法有兩個：自動請求重發(fā)ARQ、前向糾錯FEC.FEC中，接收端不僅能發(fā)現(xiàn)差錯，而且能確定二進制碼元發(fā)生的位置從而糾正他。ARQ方式只使用檢錯碼，F(xiàn)EC方式必須使用糾錯碼。

三十一、編碼效率：R=h/n=k/（k+r）。k：碼字中的信息位數(shù)、r：外加的冗余位數(shù)、n：編碼后的碼字長度。編碼效率R越大，信道中用來傳送信息碼元的有效利用率就越高。

三十二、奇偶校驗碼是一種通過增加冗余位使得碼字中“1”的個數(shù)后為奇數(shù)或偶數(shù)的方法，它是一種檢錯碼。

垂直奇偶檢驗又稱縱向奇偶檢驗，它能檢測出每列中所有奇數(shù)位錯，但檢測不到偶數(shù)位錯，它的編碼效率是：R=P/（P+1），漏檢率接近二分之一。

水平奇偶校驗又稱橫向奇偶校驗，它不但可以檢測出各段同一位上的奇數(shù)位錯，而且還能檢測出突發(fā)長度水平垂直奇偶校驗又稱縱橫奇偶校驗，它能檢測出：A、所有三位或三位以下的錯誤；B、奇數(shù)位錯；C、突發(fā)長度。

三十三、循環(huán)冗余校驗碼又叫多項式碼。K位要發(fā)送的加上R位冗余位形成一個整體來發(fā)送，K位要發(fā)送的信息位對應一個（K+1）位的多項式，R位冗余位對應一個（R-1）的多項式。循環(huán)冗余校驗碼的特點：可檢測出所有的奇數(shù)位錯、可檢測出所有雙比特錯、可檢測出所有小于等于檢驗位長度的突發(fā)錯。（簡單應用）

三十四、海明碼是一種可以糾正一位差錯的編碼。（簡單應用）

三十五、1、雙絞線早就用于電話通信中的模擬信號傳輸，也用于數(shù)字信號的傳輸。對于模擬數(shù)據(jù)來說，大約每5-6公里需要一個放大器，對于數(shù)字信號來說，每2-3公里使用一個中繼器。雙絞線的帶寬可達268KHz，因而可使用頻分多路復用技術(shù)。在100Kbps速率下傳輸距離可達1公里，但10M和100M的傳輸速率下距離不超過100米。

2、同軸電纜中的基帶同軸電纜用于直接傳輸數(shù)字信號。寬帶同軸電纜用于頻分多路復用的模擬信號傳輸，也可用于不使用頻分多路復用的高速數(shù)字信號和模擬信號的傳輸。

3、在計算機網(wǎng)絡(luò)中均采用二根光纖（一來一去）組成的傳輸系統(tǒng)。光纖的傳輸速率可達Gbps級，傳輸距離達數(shù)十公里。目前，一條光纖線路上只能傳輸一個載波，隨著技術(shù)的發(fā)展，會出現(xiàn)使用的多路復用光纖。光纖傳輸6-8公里的距離內(nèi)不用中繼器。波分復用技術(shù)WDM。