自考計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)筆記(編輯修改稿)
2024-11-23 11:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 和接受設(shè)備都有獨立的接收和發(fā)送能力。 模擬數(shù)據(jù)通信和數(shù)字數(shù)據(jù)通信 1. 數(shù)據(jù) ：模擬數(shù)據(jù)是在某個區(qū)間連續(xù)變化的值，如聲音和視頻。 數(shù)字數(shù)據(jù)是離散的信息，如文本信息和整數(shù)。 2. 信號 ：數(shù)據(jù)的電子或電磁編碼。對應(yīng)于數(shù)據(jù)，有模擬信號和數(shù)字信號。 模擬信號是隨時間連續(xù)變化的電流，電壓或電磁波，用某個參量（幅度，頻率，相位）表示傳輸?shù)臄?shù)據(jù)； 數(shù)字信號是一系列離散的電脈沖，用某一瞬間的狀態(tài)表示傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。 3. 信息 ： 數(shù)據(jù)的內(nèi)容和解釋。 模擬數(shù)據(jù)用模擬信號傳輸：頻率范圍 20HZ— 20K HZ； 數(shù)字數(shù)據(jù)用模擬信號傳輸：要利用 modem 將數(shù)字數(shù)據(jù)調(diào)制轉(zhuǎn)換為模擬信號。 模擬數(shù)據(jù)用數(shù)字信號傳輸：編碼解碼器完成模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。 模擬數(shù)據(jù)用數(shù)字信號傳輸：事先要進行編碼 模擬信號長距離傳輸后，會產(chǎn)生衰減；要用放大器，但同時會使噪音分量增強，從而引起畸變。 數(shù)字信號長距離傳輸后，需要用中繼器，把數(shù)字信號恢復(fù)為“ 0”“ 1”的標準電平。 多路復(fù) 用技術(shù) 1． 頻分多路復(fù)用 FDM： 2． 時分多路復(fù)用 TDM： 同步時分多路復(fù)用（時間片固定）；異步時分多路復(fù)用（動態(tài)時間片）； T1 載波 ： 24 路信號（前 7 位數(shù)據(jù)，后 1 位控制信號） +一位幀同步位 =193 位，用 125us 時間傳送 所以速度為： 193 ./ 125= M bps. E1 載波： 開始 8 位同步位，中間 8 位用做信令，最后 30 路 8 位數(shù)據(jù)，總共 256位；也用 125us 傳輸， 速度為 256 / 125= bps 3． 波分多路復(fù)用 WDM： 異步傳輸和同步傳輸： 1. 異步傳輸 （即群同步） ： 一次只傳輸一個字符，每個字符用一位起始位引導(dǎo)，為 0，占一位時間；一位停止位結(jié)束，為 1，占 1 到 2 位時間 。沒有數(shù)據(jù)發(fā)送時，發(fā)送連續(xù)的停止位。 接收方根據(jù) 1 至 0 的跳變來判斷一個新字符的開始，然后接受字符的所有位。這種方式簡單便宜，但每個字符有 2 到 3 位的額外開銷。 ： 須在每個數(shù)據(jù)塊的始末加上幀頭，幀尾。加有幀頭，幀尾的數(shù)據(jù)稱為一幀。幀頭，幀尾的特性取決于數(shù)據(jù)塊是面向字符還是面位的。 面向字符 ： 每個數(shù)據(jù)塊以一個或多個同步字符作為開始，稱為 SYN. 幀尾是另 一個唯一的控制字符。 面向位： 幀頭和幀尾都用 01111110 表示。 而當數(shù)據(jù)中出現(xiàn) 5 個 1 時，就在后面插入 1 個 0，接收方接收時再將這個 0 刪除。 數(shù)據(jù)編碼 除了模擬數(shù)據(jù)的模擬信號直接傳輸外，數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號傳輸，數(shù)字數(shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸都需要進行某種形式的數(shù)據(jù)表示或者數(shù)據(jù)編碼。 1. 數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼 采用基帶傳輸：二進制比特序列的矩形脈沖信號所占的固有頻帶，稱為基本頻帶。 基帶傳輸需解決的問題：數(shù)字信號表示和收發(fā)兩端的信號同步問題。 數(shù)字信號脈沖編碼方案： 1. 單極性不歸零碼：無 電壓表示 0，恒定的正電壓表示 1。采樣時間為每個碼元的中間點，判決門限為 . 2. 雙極性不歸零碼：正電流表示 1，負電流表示 。 3. 單極性歸零碼 ：發(fā) 1 碼時，發(fā)送一個時間短于碼元寬度的正電流； 0 碼時，仍然不發(fā)送電流。 4. 雙極性歸零碼 ： 1 碼發(fā)送正的窄脈沖， 0 碼發(fā)送負的窄脈沖。兩個碼元的間隙可以大于每一個窄脈沖的寬度，取樣時間對準脈沖中心。 兩種情況每一位編碼占用了全部碼元的寬度，所以這兩種編碼都屬于全寬碼，也成為不歸零碼。但如連續(xù)發(fā)送正（負）電流，則碼元間沒有間隙，不易區(qū)分。 脈沖寬度與傳輸頻帶寬度成反比，所以歸零碼在信道上占用的頻帶就較寬。 單極性碼會累積直流分量，不能提供良好的絕緣的交流耦合，直流分量還會損壞連接點的表面電鍍層。 同步： 1. 位同步 ：使接收端對每一位數(shù)據(jù)都要和發(fā)送端保持同步。數(shù)據(jù)通信中習(xí)慣把位同步稱為“同步傳輸”。分為外同步和自同步。 外同步：接收端的同步信號事先由發(fā)送端來。 發(fā)送數(shù)據(jù)前，發(fā)送端發(fā)出一串同步時鐘脈沖，接收端按照這一時鐘脈沖頻率和時序鎖定接收端的接收頻率，以便在接收數(shù)據(jù)的過程中始終與發(fā)送端保持同步。 自 同步 ： 從數(shù)據(jù)信 號中提取同步信號 曼徹斯特編碼 ：每一位中間有一跳變，既作為時鐘信號，又作為數(shù)據(jù)信號；從高到底表示 1，從低到高表示 0. 差分曼徹斯特編碼 ：中間的跳變僅作為時鐘定時，而用每位開始時產(chǎn)生跳變表示 0，不產(chǎn)生跳變表示 1. 上面兩種方法將一個碼元調(diào)制為 2 個電平，所以數(shù)據(jù)傳輸速率只有調(diào)制速率的一半。 2. 群同步： 字符間的時間間隔是任意的，即字符間采用異步定時，但字符中的各個比特用固定的時鐘頻率傳輸。 由 4 部分組成： 1。 1 位起始位，邏輯 0 表示 2 58 位數(shù)據(jù)位（ 事先約定好位數(shù)） 3 1 位奇 /偶 校驗位，可不選 。 4 12 位停止位，以邏輯 1 表示。 接收端靠檢測鏈路上由空閑位或前一字符停止位（均為 1）到該字符起始位的下降來獲知一個字符的開始， 然后按雙發(fā)約定的時鐘頻率對約定的字符比特數(shù)（ 58 位）進行逐位接收 ，最后以約定算法進行差錯檢驗，完成一個字符的傳輸。 群同步法只需保持每個字符的起始點同步，在群內(nèi)按約定的頻率進行接收，方法簡單，但需添加起始位，校驗位，停止位等，效率較低，一般用于低速 場合。 脈碼調(diào)制法： 對模擬信號進行采樣，只要采樣頻率大于等于有效信號的最高頻率或其帶寬的兩倍，則采樣值可包含原始信號的全部信息。 FS（ =1 / TS）》 2Fmax ?；? FS 》 2BS 第一步：采樣 第二步：量化：使連續(xù)模擬信號變?yōu)闀r間軸上的離散值。 第三部：編碼。 若采用 N 個量化級，則需要 ㏒ 2 n 位二進制碼。 調(diào)制解調(diào)器 計算機（數(shù)字） modem（模擬） 編解碼器（數(shù)字） 長途局 編解碼器（相反的轉(zhuǎn)換過程）（模擬 ） modem（相反過程）（數(shù)字） 計算機 傳輸線路存在的三個主要問題： 衰減 ； 延遲畸變 ； 噪聲 引入 1000— 2020HZ 范圍的一個連續(xù)波，稱為正弦載波 ，他的振幅，頻率或相位被調(diào)制后可用來傳輸信息。 調(diào)幅：兩種不同的振幅用來表示 調(diào)頻： 使用多個不同的頻率。 相位調(diào)制：載波按照統(tǒng)一的時間間隔，系統(tǒng)的平移 0 或 180 度。 如果一個設(shè)備接收一個位序列作為輸入，并且產(chǎn)生一個經(jīng)過調(diào)制的載波輸出，這種設(shè)備稱為調(diào)制解調(diào)器。 波特率即為碼元率，指每秒鐘的采樣次數(shù)。 位傳輸率指一條信 道上發(fā)送的信息數(shù)量，等于每秒采樣數(shù)乘以每個采樣的位數(shù)。 星座圖： P58 2 的 N 次方 = 點的個數(shù) 高速調(diào)制解調(diào)器都有糾錯功能，在采樣中增加糾錯位： QAM 正交振幅調(diào)制法 如 2400 波特上， 32 星的星座，每個碼元有 5 位，其中 4 位數(shù)據(jù)位， 1 位糾錯位，則波特率為 2400*4=9600 如果兩個家庭用戶通過 modem 和模擬線路進行連接，則最大速率為 如果有一端用純的數(shù)字線路，則速率提高一倍。 數(shù)據(jù)交換技術(shù) 將作為信源或新宿的一批設(shè)備稱為網(wǎng)絡(luò)站，而將提供中間通信的設(shè)備稱為節(jié)點。 電路 交換 1． 電路建立 2． 數(shù)據(jù)傳輸 3． 電路拆除 優(yōu)點：數(shù)據(jù)傳輸可靠
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