自考计算机网络技术笔记

自考计算机网络技术笔记内容摘要：

和接受设备都有独立的接收和发送能力。 模拟数据通信和数字数据通信 1. 数据 ：模拟数据是在某个区间连续变化的值，如声音和视频。 数字数据是离散的信息，如文本信息和整数。 2. 信号 ：数据的电子或电磁编码。 对应于数据，有模拟信号和数字信号。 模拟信号是随时间连续变化的电流，电压或电磁波，用某个参量（幅度，频率，相位）表示传输的数据； 数字信号是一系列离散的电脉冲，用某一瞬间的状态表示传输的数据。 3. 信息 ： 数据的内容和解释。 模拟数据用模拟信号传输：频率范围 20HZ— 20K HZ； 数字数据用模拟信号传输：要利用 modem 将数字数据调制转换为模拟信号。 模拟数据用数字信号传输：编码解码器完成模拟数据和数字信号的转换。 模拟数据用数字信号传输：事先要进行编码 模拟信号长距离传输后，会产生衰减；要用放大器，但同时会使噪音分量增强，从而引起畸变。 数字信号长距离传输后，需要用中继器，把数字信号恢复为“ 0”“ 1”的标准电平。 多路复 用技术 1． 频分多路复用 FDM： 2． 时分多路复用 TDM： 同步时分多路复用（时间片固定）；异步时分多路复用（动态时间片）； T1 载波 ： 24 路信号（前 7 位数据，后 1 位控制信号） +一位帧同步位 =193 位，用 125us 时间传送 所以速度为： 193 ./ 125= M bps. E1 载波： 开始 8 位同步位，中间 8 位用做信令，最后 30 路 8 位数据，总共 256位；也用 125us 传输， 速度为 256 / 125= bps 3． 波分多路复用 WDM： 异步传输和同步传输： 1. 异步传输 （即群同步） ： 一次只传输一个字符，每个字符用一位起始位引导，为 0，占一位时间；一位停止位结束，为 1，占 1 到 2 位时间。 没有数据发送时，发送连续的停止位。 接收方根据 1 至 0 的跳变来判断一个新字符的开始，然后接受字符的所有位。 这种方式简单便宜，但每个字符有 2 到 3 位的额外开销。 ： 须在每个数据块的始末加上帧头，帧尾。 加有帧头，帧尾的数据称为一帧。 帧头，帧尾的特性取决于数据块是面向字符还是面位的。 面向字符 ： 每个数据块以一个或多个同步字符作为开始，称为 SYN. 帧尾是另 一个唯一的控制字符。 面向位： 帧头和帧尾都用 01111110 表示。 而当数据中出现 5 个 1 时，就在后面插入 1 个 0，接收方接收时再将这个 0 删除。 数据编码 除了模拟数据的模拟信号直接传输外，数字数据的模拟信号传输，数字数据和模拟数据的数字信号传输都需要进行某种形式的数据表示或者数据编码。 1. 数字数据的数字信号编码 采用基带传输：二进制比特序列的矩形脉冲信号所占的固有频带，称为基本频带。 基带传输需解决的问题：数字信号表示和收发两端的信号同步问题。 数字信号脉冲编码方案： 1. 单极性不归零码：无 电压表示 0，恒定的正电压表示 1。 采样时间为每个码元的中间点，判决门限为 . 2. 双极性不归零码：正电流表示 1，负电流表示。 3. 单极性归零码 ：发 1 码时，发送一个时间短于码元宽度的正电流； 0 码时，仍然不发送电流。 4. 双极性归零码 ： 1 码发送正的窄脉冲， 0 码发送负的窄脉冲。 两个码元的间隙可以大于每一个窄脉冲的宽度，取样时间对准脉冲中心。 两种情况每一位编码占用了全部码元的宽度，所以这两种编码都属于全宽码，也成为不归零码。 但如连续发送正（负）电流，则码元间没有间隙，不易区分。 脉冲宽度与传输频带宽度成反比，所以归零码在信道上占用的频带就较宽。 单极性码会累积直流分量，不能提供良好的绝缘的交流耦合，直流分量还会损坏连接点的表面电镀层。 同步： 1. 位同步 ：使接收端对每一位数据都要和发送端保持同步。 数据通信中习惯把位同步称为“同步传输”。 分为外同步和自同步。 外同步：接收端的同步信号事先由发送端来。 发送数据前，发送端发出一串同步时钟脉冲，接收端按照这一时钟脉冲频率和时序锁定接收端的接收频率，以便在接收数据的过程中始终与发送端保持同步。 自 同步 ： 从数据信 号中提取同步信号 曼彻斯特编码 ：每一位中间有一跳变，既作为时钟信号，又作为数据信号；从高到底表示 1，从低到高表示 0. 差分曼彻斯特编码 ：中间的跳变仅作为时钟定时，而用每位开始时产生跳变表示 0，不产生跳变表示 1. 上面两种方法将一个码元调制为 2 个电平，所以数据传输速率只有调制速率的一半。 2. 群同步： 字符间的时间间隔是任意的，即字符间采用异步定时，但字符中的各个比特用固定的时钟频率传输。 由 4 部分组成： 1。 1 位起始位，逻辑 0 表示 2 58 位数据位（ 事先约定好位数） 3 1 位奇 /偶 校验位，可不选。 4 12 位停止位，以逻辑 1 表示。 接收端靠检测链路上由空闲位或前一字符停止位（均为 1）到该字符起始位的下降来获知一个字符的开始， 然后按双发约定的时钟频率对约定的字符比特数（ 58 位）进行逐位接收 ，最后以约定算法进行差错检验，完成一个字符的传输。 群同步法只需保持每个字符的起始点同步，在群内按约定的频率进行接收，方法简单，但需添加起始位，校验位，停止位等，效率较低，一般用于低速 场合。 脉码调制法： 对模拟信号进行采样，只要采样频率大于等于有效信号的最高频率或其带宽的两倍，则采样值可包含原始信号的全部信息。 FS（ =1 / TS）》 2Fmax。 或 FS 》 2BS 第一步：采样 第二步：量化：使连续模拟信号变为时间轴上的离散值。 第三部：编码。 若采用 N 个量化级，则需要 ㏒ 2 n 位二进制码。 调制解调器 计算机（数字） modem（模拟） 编解码器（数字） 长途局 编解码器（相反的转换过程）（模拟 ） modem（相反过程）（数字） 计算机 传输线路存在的三个主要问题： 衰减 ； 延迟畸变 ； 噪声 引入 1000— 2020HZ 范围的一个连续波，称为正弦载波 ，他的振幅，频率或相位被调制后可用来传输信息。 调幅：两种不同的振幅用来表示 调频： 使用多个不同的频率。 相位调制：载波按照统一的时间间隔，系统的平移 0 或 180 度。 如果一个设备接收一个位序列作为输入，并且产生一个经过调制的载波输出，这种设备称为调制解调器。 波特率即为码元率，指每秒钟的采样次数。 位传输率指一条信 道上发送的信息数量，等于每秒采样数乘以每个采样的位数。 星座图： P58 2 的 N 次方 = 点的个数 高速调制解调器都有纠错功能，在采样中增加纠错位： QAM 正交振幅调制法 如 2400 波特上， 32 星的星座，每个码元有 5 位，其中 4 位数据位， 1 位纠错位，则波特率为 2400*4=9600 如果两个家庭用户通过 modem 和模拟线路进行连接，则最大速率为 如果有一端用纯的数字线路，则速率提高一倍。 数据交换技术 将作为信源或新宿的一批设备称为网络站，而将提供中间通信的设备称为节点。 电路 交换 1． 电路建立 2． 数据传输 3． 电路拆除 优点：数据传输可靠。