【正文】 1 51CTO 下載 網(wǎng)絡(luò)管理員教程 導(dǎo)讀：就愛閱讀網(wǎng)友為您分享以下 “51CTO下載 網(wǎng)絡(luò)管理員教程 ”的資訊，希望對您有所幫助，感謝您對 的支持 ! 頻分多路復(fù)用的主要特點(diǎn)是，信號被劃分成若干通道（頻道，波段），每個通道互不重疊，獨(dú)立進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。頻分多路復(fù)用在無線電廣播和電視領(lǐng)域中應(yīng)用較多。 ADSL也是一個典型的頻分多路復(fù)用。 ADSL用頻分多路復(fù)用的方法，在 PSTN 使用的雙絞線上劃分了 3 個頻段： 0~4kHz用來傳遞補(bǔ)傳統(tǒng)的語音信號； 20~50kHz 用來傳送計(jì)算機(jī)上載的數(shù)據(jù)信息； 150~500kHz或 140~1100kHz用來傳送從服務(wù)器上下載的數(shù)據(jù)信息。 2．時分多路復(fù)用（ TDM， Time Division Multiplexing） 時分多路復(fù)用是以信道傳輸時間作為分割對象，通過為多個信道分配互不重疊的時間片的方法來實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用。時分多路復(fù)用將用于傳輸?shù)臅r間劃分為若干個時間片，每個用戶 2 分得一個時間片。 時分多路復(fù)用通信，是各路信號在同一信道上占有不同時間片進(jìn)行通信。由抽樣理論可知，抽樣的一個重要作用，是將時間上連續(xù)的信號變成時間上離散的信號，其在信道上占用時間的有限性 ，為多路信號沿同一信道傳輸提供了條件。具體說，就是把時間分成一些均鏡頭的時間片，將各路信號的傳輸時間分配在不同的時間片，以達(dá)到互相分開，互不干擾的目的。圖 17為時分多路復(fù)用示意圖。 目前，應(yīng)用最廣泛的時分多路復(fù)用是貝爾系統(tǒng)的 T1 載波。T1載波是將 24路音頻信道復(fù)用在一條通信線路上，每路音頻信號在送到多路復(fù)用器之前，要通過一個脈沖編碼調(diào)制（ PCM， Pulse Code Modulation）編碼器，編碼器每秒取樣8000次。 24路信號的每一路，輪流將一個字節(jié)插入到幀中，每個字節(jié)的長度為 8bit，其中 7bit是數(shù)據(jù)位， 1bit用于信道控制。每幀由 248=192bit組成，附加 1bit作為幀的開始標(biāo)志位，所以每幀共有 193bit。由于發(fā)送一幀需要 125ms，一秒鐘可以發(fā)送 8000幀。因此 T1載波的數(shù)據(jù)傳輸速率為： 193bit8000/s=1544000bps=1544kbps= 3 ．波分多路復(fù)用（ WDM ， Wavelength Division Multiplexing） 什么叫波分復(fù)用？所謂波分復(fù)用就是在同一根光纖內(nèi)傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力。因?yàn)? 3 目 前光通信的光源在光通信的 “窗口 ”上只占用了很窄的一部分，還有很大的范圍沒有利用。也可以這樣認(rèn)為； WDM是 FDM應(yīng)用于光纖信道的一個變例。如果讓不同波長的光信號在同一根光纖上傳輸而互不干擾，利用多個波長適當(dāng)錯開的光源同時在一根光纖上傳送各自攜帶的信息，就可以大大增加所傳輸?shù)男畔⑷萘?。由于是用不同的波長傳送各自的信息，因此即使在同一根光纖上也不會相互干擾。在接收端轉(zhuǎn)換成電信號時，可以獨(dú)立地保持每一個不同波長的光源所傳送的信息。這種方式就叫做 “波分復(fù)用 ”。其基本原理如圖18 所示。 如果將一系列載有信息的不同 波長的光載波，在光頻域內(nèi)以一到獻(xiàn)策百納米的波長間隔合在一起沿單根光纖傳輸，在接收端再用一定的方法，將各個不同波長的光載波分開。在光纖的工作窗口上安排 100個波長不同的光源，同時在一根光纖上傳送各自攜帶的信息，就能使光纖通信系統(tǒng)的容量提高 100倍。 4．碼分多址（ CDMA， Code Division Multiple Access） ——6—— 網(wǎng)絡(luò)管理員教程豆豆學(xué)吧 : CDMA又稱為碼分多址，采用地址碼和時間、頻率共同區(qū)分信道的方式。 CDMA 的特征是每個用戶具有特定 的地址 4 碼，而地址碼之間相互具有正交性，因此各用戶信息的發(fā)射信號在頻率、時間和空間上都可能重疊，從而使有限的頻率資源得到利用。 CDMA是擴(kuò)頻技術(shù)上發(fā)展起來的無線通信技術(shù)，即將需要傳送的具有一定信號帶寬的信息數(shù)據(jù)，用一個帶寬遠(yuǎn)大于信號帶寬的高速偽隨機(jī)碼進(jìn)行調(diào)制，使原數(shù)據(jù)信號的帶寬被擴(kuò)展，再經(jīng)載波調(diào)制并發(fā)送出去。接收端也使用完全相同的偽隨機(jī)碼，對接收的帶寬信號作相關(guān)處理，把寬帶信號換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號即解擴(kuò)，以實(shí)現(xiàn)信息通信。不同的移動臺（或手機(jī)）可以使用同一個頻率，但是每個移動臺（或手機(jī)）都被分配帶有一 個獨(dú)特的 “碼序列 ”，該序列碼與所有別的 “碼序列 ”都不相同，因?yàn)槭强坎煌?“碼序列 ”來區(qū)分不同的移動臺（或手機(jī)），所以各個用戶相互之間也沒有干擾，從而達(dá)到了多路復(fù)用的目的。 5．空分多址（ SDMA， Space Division Multiple Access） 空分多址（ SDMA）；這種技術(shù)是將空間分割構(gòu)成不同的信道，從而實(shí)現(xiàn)頻率的重復(fù)使用，達(dá)到信道增容的目的。舉例來說，在一顆衛(wèi)星上使用多個天線，各個天線的波束射向地球表面的不同區(qū)域，地面上不同地區(qū)的地球站，它們在同一時間、即使使用相同的頻率進(jìn)行工作， 它們之間也不會形成干擾。 SDMA系統(tǒng)的處理程序如下： （ 1） 系統(tǒng)將首先對來自所有天線中的信號進(jìn)行快照或取 5 樣，然后將其轉(zhuǎn)換民數(shù)字形式，并存儲在內(nèi)存中。 （ 2） 計(jì)算機(jī)中的 SDMA處理器將立即分析樣本，對無線環(huán)境進(jìn)行評估，確認(rèn)用戶、干擾源及其所在的位置。 （ 3） 處理器對天線信號的組合方式進(jìn)行計(jì)算，力爭最佳地恢復(fù)用戶的信號。借助這種策略，每位用戶的信號接收質(zhì)量將大大提高，而其他用戶的信號或干擾信號則會遭到屏蔽。 （ 4） 系統(tǒng)將進(jìn)行模擬計(jì)算，使天線陣列可以有選擇地向空間發(fā)送信號。在此基礎(chǔ)上，每位 用戶的信號都可以通過單獨(dú)的通信信道 —空間信道實(shí)現(xiàn)高效的傳輸。 （ 5） 在上述處理的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)就能夠在每條空間信道上發(fā)送和接收信號，從而使這些信道成為雙向信道。 利用上述流程， SDMA系統(tǒng)就能夠在一條普通信道上創(chuàng)建大量的頻分、時分或碼分雙向空間信道，每一條信道都可以完全獲得整個陣列的增益和抗干擾功能。從理論上而言，帶有 m個單元的陣列能夠在每條普通信道上支持 m條空間信道。但在實(shí)際應(yīng)用中支持的信道數(shù)量將略低于這個數(shù)目，具體情況早取決于環(huán)境。由此可見， SDMA系統(tǒng)可使系統(tǒng)容量成倍增加，使得系統(tǒng)在有限的頻譜 內(nèi)可以支持更多的用戶，從而成倍地提高頻譜使用效率。 近幾十年來，無線通信經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字，從因定到移動的重大變革。而就移動通信而言，為了更有效地利用有限 6 的無線頻率資源，時分多址技術(shù)（ TDMA）、頻分多址技術(shù)（ FDMA）、碼分多址技術(shù)（ CDMA）得到了廣泛的應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上建立了 GSM和 CDMA（是區(qū)別于 3G的窄帶CDMA）兩大主要的移動通信網(wǎng)絡(luò)。就技術(shù)而言，現(xiàn)有的這3 種多址技術(shù)已經(jīng)得到了充分的應(yīng)用，頻譜的使用效率已經(jīng)發(fā)揮到了極限?？辗侄嘀芳夹g(shù)（ SDMA）則突 ——7—— 網(wǎng)絡(luò)管理員教程豆豆 學(xué)吧 : 破了傳統(tǒng)的三維思維模式，在傳統(tǒng)的三維技術(shù)的基礎(chǔ)上，在第四維空間上極大的拓寬了頻譜的使用方式，使得移動用戶僅僅由于空間位置的不同而復(fù)用同一個傳統(tǒng)的物理信道成為可能，并將移動通信技術(shù)引入一個更為嶄新的領(lǐng)域。 數(shù)據(jù)交換技術(shù) 1．電路交換 在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)發(fā)展初期，人們根據(jù)電話交換原理，發(fā)展了電路交換方式。當(dāng)用戶要發(fā)信息時，由源交換機(jī)根據(jù)信息要到達(dá)的目的地址，把線路接到那個目的交換機(jī)。這個過程稱為線路接續(xù)，是由所謂的聯(lián)絡(luò)信號經(jīng)存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式完成的，即根據(jù)用 戶號碼或地址（被叫），經(jīng)局間中繼線傳送給被叫交換局并轉(zhuǎn)被叫用戶。線路接通后，就形成了一條端對端（用戶終端和被叫用戶終端之間）的信息通路，在這條通路上雙 7 方即可進(jìn)行通信。通信完畢，由通信雙方的某一方，向自己所屬的交換機(jī)發(fā)出拆除線路的要求，交換機(jī)收到此信號后就將此線拆除，發(fā)供別的用戶呼叫使用。電路交換與電話交換方式的工作過程很類似，如圖 19所示。 主機(jī) A要向主機(jī) D傳送數(shù)據(jù)，首先要通過通信子網(wǎng) B和 C在 A和 D之間建立連接。首先主機(jī) A向結(jié)點(diǎn) B發(fā)送呼叫信號，其中含有要建立連接的主機(jī) D 的目的地址；結(jié)點(diǎn) B 根據(jù)目的地址和 路徑選擇算法，選擇下一個結(jié)點(diǎn) C，并向結(jié)點(diǎn)C發(fā)送呼叫信號；結(jié)點(diǎn) C根據(jù)目的地址和路徑選擇算法，選擇目的主機(jī) D，并向主機(jī) D 發(fā)送呼叫信號；主機(jī) D 如果接受呼叫請求，它一方面建立連接，一方面通過已建立的連接A—B—C—D，向主機(jī) A發(fā)送呼叫回應(yīng)包。 由于電路交換的接續(xù)路徑是采用物理連接的，在傳輸電路接續(xù)后，控制電路就與信息傳輸無關(guān)，所以電路交換方式的主要優(yōu)點(diǎn)是：數(shù)據(jù)傳輸可靠、迅速吵丟失且保持原來的序列。缺點(diǎn)是在有的環(huán)境下，電路空閑時的信道容量被浪費(fèi)，而且數(shù)據(jù)傳輸階段的持續(xù)時間不長的話，電路建立和拆除所用的時間也得不償 失。因此它適合于系統(tǒng)間要求高質(zhì)量的大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r，其計(jì)費(fèi)方法一般按照預(yù)定的帶寬、距離和時間來計(jì)算。 2．報(bào)文交換 20世紀(jì) 60年代和 70年代，為了獲得較好的信道利用率， 8 出現(xiàn)了存儲 轉(zhuǎn)發(fā)的想法，這種交換方式就是報(bào)文交換。目前這種技術(shù)仍普遍應(yīng)用在某些領(lǐng)域（如電子信箱等）。 在報(bào)文交換中，不需要在兩個站這間建立一條專用通路，其數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇菆?bào)文，即是站點(diǎn)一次性要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊，長度不限且可變。傳送的方式采用存儲 轉(zhuǎn)發(fā)方式，即一個站想要發(fā)送一個報(bào)文，它把一個目的地址附加在報(bào)文上，網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)根據(jù)報(bào)文上的 目的地址信息，把報(bào)文發(fā)送到下一個結(jié)點(diǎn)，一直逐個結(jié)點(diǎn)地轉(zhuǎn)送到目的結(jié)點(diǎn)。每個結(jié)點(diǎn)在收下整個報(bào)文之后，檢查無錯誤后，暫存這個報(bào)文，然后利用路由信息找出下一個結(jié)點(diǎn)的地址，于把整個報(bào)文傳送給下一個結(jié)點(diǎn)，因此，端與端之間無須先通過呼叫建立連接。 它的基本原理是用戶之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，主叫用戶不需要先建立呼叫，而先進(jìn)入本地交換機(jī)存儲器，等到連接該交換機(jī)的中繼線空閑時，再根據(jù)確定的路由轉(zhuǎn)發(fā)到目的交換機(jī)。由 ——8—— 網(wǎng)絡(luò)管理員教程豆豆學(xué)吧 : 于每份報(bào)文的頭部都含有被尋址用戶的完整地址 ，所以每條路由不是固定分配給某一個用戶，而是由多個用戶進(jìn)行統(tǒng)計(jì)復(fù)用。 報(bào)文交換與郵信件的工作過程很類似，信（報(bào)文）郵出去 9 時，寫好目的地址，就交給郵局通信子網(wǎng)）了，至于信如何分發(fā)，走哪條路，信源結(jié)點(diǎn)都不管，完全交給郵局處理，如圖 110所示。 這種方法比起電路交換來有許多優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 線路效率較高，這是因?yàn)樵S多報(bào)文可以分時共享一條結(jié)點(diǎn)的通道。對于同樣的通信容量來說，需要較少的傳輸能力。 （ 2） 不需要同時使用發(fā)送器和接收器來傳輸數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)可以在接收器可用之前，暫時存儲這個報(bào)文。 （ 3） 在電路交換網(wǎng)絡(luò)上，當(dāng)通信量變得很大時，就不能接受某些呼叫，而在報(bào)文交換網(wǎng)絡(luò)上，卻仍然可以接收報(bào)文，但傳送延遲會增加。 （ 4） 報(bào)文交換系統(tǒng)可以把一個報(bào)文發(fā)送到多個目的地，而電路交換網(wǎng)絡(luò)很難做到這一點(diǎn)。 報(bào)文交換的主要缺點(diǎn)是，它不能滿足實(shí)時或交互式的通信要求，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的延遲相當(dāng)長，而且有相當(dāng)大的變化。因此，這種方式不能用于聲音連接，也不適合于交互式終端到計(jì)算機(jī)的連接。有時結(jié)點(diǎn)收到過多的數(shù)據(jù)而不得不丟棄報(bào)文，并阻止了其他報(bào)文的傳送，而且發(fā)出的報(bào)文不按順序到達(dá)目的地。另外，報(bào)文交換中，若報(bào)文很長，需要較大 容量的存儲器，若將報(bào)文放到外存儲器中去時，會造成響應(yīng)時間過長，增加了網(wǎng)絡(luò)延遲時間。 10 3．分組交換 分給交換也稱包交換，它是將用戶傳送的數(shù)據(jù)劃分成一定的長度，每個部分叫做一個分組。分組交換與報(bào)文交換都是采用存儲 轉(zhuǎn)發(fā)交換方式。二者的主要區(qū)別是：報(bào)文交換時報(bào)文的長度不限且可變，而分組交換的報(bào)文長度不變。分組交換首先把來自用戶的數(shù)據(jù)暫存于存儲裝置中，并劃分為多個一定長度的分組，每個分組前邊都加上固定格式的分組標(biāo)題，用于指明該分組的發(fā)端地址、收端地址及分組序號等。 以報(bào)文分組作為存儲轉(zhuǎn)發(fā)的單位，分組在各 交換結(jié)點(diǎn)之間傳送比較靈活，交換結(jié)點(diǎn)不必等待整個報(bào)文的其他分組到齊，一個分組、一個分組地轉(zhuǎn)發(fā)。這樣可以大大壓縮結(jié)點(diǎn)所需的存儲容量，也縮短了網(wǎng)絡(luò)時延。另外，較短的報(bào)文分組比長的報(bào)文可大大減少差錯的產(chǎn)生，提高了傳輸?shù)目煽啃浴? 分組交換通常有兩種方式：數(shù)據(jù)包方式和虛電路方式。數(shù)據(jù)包方式，是每一個數(shù)據(jù)分組都包含終點(diǎn)地址信息，分組交換機(jī)為每一個數(shù)據(jù)分組獨(dú)立地尋找路徑。因一份報(bào)文包含的不同分組，可能沿著不同的路徑到達(dá)終點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)終點(diǎn)需要重新排序。在分組交換網(wǎng)中還有另外一種方式，叫做虛電路方式。所謂虛電路，就是兩個用戶 終端設(shè)備在開始互相發(fā)送和接收數(shù)據(jù)之前，需要通過網(wǎng)絡(luò)建立邏輯上的連接，一旦這種連接建立之后，就在網(wǎng)絡(luò)中保持已建立的數(shù)據(jù)通路，用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)（以分組為單位）將按順序通過網(wǎng)絡(luò)到達(dá)終點(diǎn)。 11 當(dāng)用戶不需 ——9—— 網(wǎng)絡(luò)管理員教程豆豆學(xué)吧 : 要發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時，可以清除這種連接。 在分組交換方式中，由于能夠以分組方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的暫存交換，經(jīng)交換機(jī)處理后，很容易地實(shí)現(xiàn)不同速率、不同規(guī)程的終端間通信。分組交換的特點(diǎn)主要有：