《计算机网络仿真技术》第二章共50页文档
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第2章无线通信和网络仿真技术基础
•跳频扩频示例
•无线网络教学平台 /wireless
PPT文档演模板 •Jin & Jiang, 无线网络技术教程：原理、应用与仿真实验第, 2T章si无ng线h通ua信U和n网iv络e仿rs真ity技P术re基s础s
•21
l 直接序列扩频
☆直接序列扩频(Direct Sequence SS，DSSS)
用具有高码率的扩频码序列在发送方直接扩展 信号频谱，而接收方则用相同扩频码序列进行 解扩，即把拓宽的扩频信号还原成原始信息。
☆DSSS中，原始信号中的每一位在传输信号
中以多位表示，即使用扩展编码。这种扩展编 码能将信号扩展至更宽的频带范围上，该频带 范围与使用位数成正比。
•无线网络教学平台 /wireless
是用一定的扩频码序列进行选择的多频率频移 键控调制，使载波频率不断跳变。
☆发送方用看似随机的无线电频率序列广播信
息，并在固定间隔里从一频率跳至另一频率。
☆接收方接收消息时，也同步跳转频率。
•无线网络教学平台 /wireless
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•2
无线电频谱
l 无线电频谱特点
☆有限性 ☆排它性 ☆复用性 ☆非耗尽性 ☆传播性 ☆易干扰性 详细内容见教材第28页
•无线网络教学平台 eelab.nb /wireless•10
☆地面微波通信的优点 ⑴容量大 ⑵质量高 ⑶成本低 ☆地面微波通信的缺点 ⑴易失真 ⑵易受环境影响 ⑶安全保密性差 ⑷维护成本 详细内容见教材第32页
计算机网络教程课件第2章
23
（1）串行传输和并行传输
01 001 1 001 00 11
源点
终点
源点
8位数据线
0 1 0 0 1 1 0 1
终点
图2-4 串行通信方式
图2-5 并行通信方式
24
（2） 异步通信和同步通信
同步技术：为了正确地解释信号，接收方必须确 切地知道信号应当何时接收和处理。
通信双方必须在通信协议中定义通信的同步方式， 并且按照规定的同步方式进行数据传输。
图2-6 单工通信 图2-不6 同单时工刻通的信
数据双向传输
图图22--77 半半双双工工通通信信
收音机
发送端/ 接收端
对讲机
发送端/ 接收端
任何时刻的 数据双向传输
发送端/ 接收端
计算 机
计算 机
图2图-82-8全全双双工工通通信信
27
接着看：
数据传输介质有哪些以及各 自的特点？
28
2.2 数据传输介质
通信的同步方式有：
同步通信——类似打电话 异步通信——类似发短信
25
同步通信的数据块结构
同步字符
数据块 00101101……
同步字符 块校验序列
SYN SYN
一个或多个 SYN字符
控制字符
……
数据字符
控制字符
26
（3） 数据通信的方式
接收端
数据单向传输
接收端
广播电台
对讲 机
发送端/ 接收端
第二章 数据通信技术
本章解决的问题是：
什么叫做信息、数据、信号和信道？ 数据通信系统模式以及数据通信的技术指标有
哪些？ 数据通信的方式有哪些以及各自的特点？ 数据传输介质有哪些以及各自的特点？ 信道的复用技术有哪些以及各自的特点？ 数据的交换技术有哪些以及各自的特点？ 数据编码技术有哪些以及各自的特点？ CRC编码的工作原理？
（1）串行传输和并行传输
01 001 1 001 00 11
源点
终点
源点
8位数据线
0 1 0 0 1 1 0 1
终点
图2-4 串行通信方式
图2-5 并行通信方式
24
（2） 异步通信和同步通信
同步技术：为了正确地解释信号，接收方必须确 切地知道信号应当何时接收和处理。
通信双方必须在通信协议中定义通信的同步方式， 并且按照规定的同步方式进行数据传输。
图2-6 单工通信 图2-不6 同单时工刻通的信
数据双向传输
图图22--77 半半双双工工通通信信
收音机
发送端/ 接收端
对讲机
发送端/ 接收端
任何时刻的 数据双向传输
发送端/ 接收端
计算 机
计算 机
图2图-82-8全全双双工工通通信信
27
接着看：
数据传输介质有哪些以及各 自的特点？
28
2.2 数据传输介质
通信的同步方式有：
同步通信——类似打电话 异步通信——类似发短信
25
同步通信的数据块结构
同步字符
数据块 00101101……
同步字符 块校验序列
SYN SYN
一个或多个 SYN字符
控制字符
……
数据字符
控制字符
26
（3） 数据通信的方式
接收端
数据单向传输
接收端
广播电台
对讲 机
发送端/ 接收端
第二章 数据通信技术
本章解决的问题是：
什么叫做信息、数据、信号和信道？ 数据通信系统模式以及数据通信的技术指标有
哪些？ 数据通信的方式有哪些以及各自的特点？ 数据传输介质有哪些以及各自的特点？ 信道的复用技术有哪些以及各自的特点？ 数据的交换技术有哪些以及各自的特点？ 数据编码技术有哪些以及各自的特点？ CRC编码的工作原理？
计算机网络技术第二章
计算机网络技术
项目 2 计算机网络体系结构
1 认识数据通信的几个概念
学
2
认知计算机网络标准
习
内
3
制作网线
容
4
认识网络设备
5 项目实战：办公室局域网组建
任务1：认识数据通信的几个概念
2.1.1 数据通信主要技术
数据在计算机中是以离散的二进制数字信号表示的，但在数据通信过程中如果通信 信道不允许直接传输计算机所产生的数字信号，那么就需要在发送端先将数字信号变换 成模拟信号再送入信道传输，在接收端再将收到的模拟信号还原成数字信号，这个过程 称为调制和解调，相应的设备称为调制解调器。数据的成功传输依赖于两个主要因素： 被传输信号的质量和传输介质的性能。模拟或数字数据都是既能用模拟信号又能用数字 信号传输的。但模拟信号在传输过程中会发生衰减、变形，尤其是在长距离传输后会发 生严重的畸变。另外，数据传输的好坏，还与发送和接收设备的性能有关。
2.2.4 任务实战：利用 TCP/IP 模型对网络故障进行定位和排除
任务目的：熟悉TCP/IP模型的层次结构和各层的特点。 任务内容：用ping命令对网络故障进行定位。 任务环境：计算机+Windows XP/7操作系统。 ping是个使用频率极高的实用程序，用于测试网络连 通性。ping用来确定本地主机是否能与另一台主机交 换（发送与接收）数据报。根据返回的信息，可以推 断TCP/IP参数是否设置正确以及运行是否正常。
2. IP层 IP（网间互连协议）层是整个体系结构的关键部分。
3. TCP层
TCP层（传输控制协议）位于IP层之上。它的功能是使源端和目标主机上的对等实体可以进 行会话。 4. 应用层 在TCP/IP模型的最上层是应用层（Application Layer），它包含所有的高层协议。
项目 2 计算机网络体系结构
1 认识数据通信的几个概念
学
2
认知计算机网络标准
习
内
3
制作网线
容
4
认识网络设备
5 项目实战：办公室局域网组建
任务1：认识数据通信的几个概念
2.1.1 数据通信主要技术
数据在计算机中是以离散的二进制数字信号表示的，但在数据通信过程中如果通信 信道不允许直接传输计算机所产生的数字信号，那么就需要在发送端先将数字信号变换 成模拟信号再送入信道传输，在接收端再将收到的模拟信号还原成数字信号，这个过程 称为调制和解调，相应的设备称为调制解调器。数据的成功传输依赖于两个主要因素： 被传输信号的质量和传输介质的性能。模拟或数字数据都是既能用模拟信号又能用数字 信号传输的。但模拟信号在传输过程中会发生衰减、变形，尤其是在长距离传输后会发 生严重的畸变。另外，数据传输的好坏，还与发送和接收设备的性能有关。
2.2.4 任务实战：利用 TCP/IP 模型对网络故障进行定位和排除
任务目的：熟悉TCP/IP模型的层次结构和各层的特点。 任务内容：用ping命令对网络故障进行定位。 任务环境：计算机+Windows XP/7操作系统。 ping是个使用频率极高的实用程序，用于测试网络连 通性。ping用来确定本地主机是否能与另一台主机交 换（发送与接收）数据报。根据返回的信息，可以推 断TCP/IP参数是否设置正确以及运行是否正常。
2. IP层 IP（网间互连协议）层是整个体系结构的关键部分。
3. TCP层
TCP层（传输控制协议）位于IP层之上。它的功能是使源端和目标主机上的对等实体可以进 行会话。 4. 应用层 在TCP/IP模型的最上层是应用层（Application Layer），它包含所有的高层协议。
9-网络仿真N&S2
1.96s v V M
95% 置信区间:
3-23
置信区间的解释
如果我们按照上述方
法计算置信区间，有 95%的信心包含真正 （未知的）的空间均 值
3-24
ns-2, 网络仿真器
离散事件仿真器 建模网络协议
有线，无限，卫星 TCP, UDP, multicast,
我们的目标: flavor of ns: 简单实例，修 改，执行和记录分析
3-18
置信区间
运行仿真：获得我们感兴趣性能值的估计值V1 重复仿真M次（每次使用新的随机数值集合），获得V2，
...Vm -所有的值都不一样 哪一个V1, … VM是“对”的呢？
凭直觉，M采样的平均值可能会好些，比任何一个M采样
值
V
V
j 1
M
j
有关V，我们 的置信度？
3-19
暂时特征的例子?
l
m1 m2
3-16
初始条件的效果
第20个客户的延迟柱状图, 假
设队列初始为空 (1000次运 行)
第20个客户的延迟柱状图, 假
设队列初始不为空 (1000次 运行)
3-17
稳定状态行为
如果仿真运行足够长时间，输出结果可能会收敛到一个稳定状态值
avg delay of packets [n, n+10]
化 而且每次运行和下一次运行 都不一样 需要得到延迟的统计特征 第n个客户的延迟期望 当n趋近于无穷时，延迟 表现 平均n个客户的延迟
3-15
过渡行为
依赖于初始条件的仿真输出被叫做“暂时特征
”(i.e., 当初始条件变化时，输出值也会变化
仿真的早期部分 仿真的后阶段部分较少依赖于初始条件
95% 置信区间:
3-23
置信区间的解释
如果我们按照上述方
法计算置信区间，有 95%的信心包含真正 （未知的）的空间均 值
3-24
ns-2, 网络仿真器
离散事件仿真器 建模网络协议
有线，无限，卫星 TCP, UDP, multicast,
我们的目标: flavor of ns: 简单实例，修 改，执行和记录分析
3-18
置信区间
运行仿真：获得我们感兴趣性能值的估计值V1 重复仿真M次（每次使用新的随机数值集合），获得V2，
...Vm -所有的值都不一样 哪一个V1, … VM是“对”的呢？
凭直觉，M采样的平均值可能会好些，比任何一个M采样
值
V
V
j 1
M
j
有关V，我们 的置信度？
3-19
暂时特征的例子?
l
m1 m2
3-16
初始条件的效果
第20个客户的延迟柱状图, 假
设队列初始为空 (1000次运 行)
第20个客户的延迟柱状图, 假
设队列初始不为空 (1000次 运行)
3-17
稳定状态行为
如果仿真运行足够长时间，输出结果可能会收敛到一个稳定状态值
avg delay of packets [n, n+10]
化 而且每次运行和下一次运行 都不一样 需要得到延迟的统计特征 第n个客户的延迟期望 当n趋近于无穷时，延迟 表现 平均n个客户的延迟
3-15
过渡行为
依赖于初始条件的仿真输出被叫做“暂时特征
”(i.e., 当初始条件变化时，输出值也会变化
仿真的早期部分 仿真的后阶段部分较少依赖于初始条件
《计算机网络仿真技术》第二章
2.3.1 基于交叉双绞线的互联
参照上面给计算机添加网卡的基本操作， 给两台计算机都添加上一块RJ-45接口的以太 网网卡，然后采用交叉双绞线将两台计算机连 接起来，构建一个简单的对等网。
2.2.1 计算机设备的添加
图2-7 Packet Tracer所有的终端设备
2.2.1 计算机设备的添加
通常要使用的计算机设备包括图2-7中所示 的第一个 台式计算机和第二个 笔记本图 示的设备。这两个设备在实际使用过程中没有 具体功能上的区别。 向Packet Tracer的拓扑设计窗口拖入一个 台式计算机，双击该设备，弹出如图2-8所示 的PC配置窗口。该窗口显示的是该PC设备所能 加载的所有端口，在Packet Tracer中列出的PC 所能加载的端口包括一些网络接口和其他外围 设备等模块。 在实际使用中主要是选择更换PC机的网络 接口。
2.1.1 双绞线的仿真
1.双绞线的类型
双绞线按照所连接设备的类型分为直通线和交 叉线两类。在Packet Tracer上通常清晰的标示 了直通线和交叉线。在Packet Tracer中提供的 双绞线主要用于连接RJ-45接头 的以太网接 口，快速以太网接口和吉比特以太网接口。其 中 表示的是直通线（Copper StraightThrough）， 表示的是交叉线（Copper Cross-Over）。
2.1.2 同轴电缆的仿真
图2-2 采用CATV网络实现上网的用户端基本模型
2.1.3 光纤线缆的仿真
光纤是一种由石英玻璃（Sio2）、塑料或 晶体等对光透明的材料制成的能传输光波的纤 维。光纤采用光的全反射来实现信号的传输。 在Packet Tracer中用橘红色的 表示光纤线缆， 该线缆用于连接快速以太网和吉比特以太网的 光纤接口。 在连接设备时，设备两端必须都选择光纤 接口 。如图2-3所示是采用光纤连接的交换 机和计算机。
《计算机网络仿真技术》第二章
2.1.1 双绞线的仿真
2.直通线的使用范围
直通线用于连接不相同设备的接口，以下 情况必须使用直通双绞线： （1）计算机连接至集线器或交换机时； （2）一台集线器或交换机以Up-Link端口连接 至另一台集线器或交换机的普通端口时； （3）集线器或交换机与路由器的LAN端口连接 时。
2.1.1 双绞线的仿真
2.3.1 基于交叉双绞线的互联
参照上面给计算机添加网卡的基本操作， 给两台计算机都添加上一块RJ-45接口的以太 网网卡，然后采用交叉双绞线将两台计算机连 接起来，构建一个简单的对等网。
2.2.3 桌面项
图2-16 终端配置窗口
2.2.3 桌面项
（2）单击“OK”按钮，弹出配置窗口，在该窗 口中用户就可以采用命令行进行设备的配置。 如图2-17所示。
2.2.3 桌面项
图2-17 基于终端配置
2.3 简单双机互联的仿真
双机互联虽然已经很少使用了，但是它是 计算机组网的基础，为此介绍双机互联是计算 机网络展开的基础知识。 在实际网络构建中可以基于双绞线、同轴 电缆、光纤或者串口线，无线网卡等来构建双 机互联，在Packet Tracer中仅能实现的双机互 联包括基于交叉双绞线和光纤两种。
2.1.3 光纤线缆的仿真
图2-3 采用光纤连接的网络
2.1.4 电话线的仿真
在Packet Tracer中，用 来标示电话线。 电话线主要用于连接电话线RJ-11接口的设备。 该类设备包括“RJ-11”接口的内置调制解调器， DSL Modem等。 在进行连接时，应该选择 样式的接口， 这些接口都表示电话线接口。如图2-4所示， 是采用电话线连接的电话机和一个调制解调器。
计算机网络第2章培训讲稿.ppt
⑵ 同步传输
同步传输不是以字符为单位而是以数据块(帧，一组字符或比特流) 为单位进行传输的。同步传输不再为数据块内的每个字符添加起始 位和停止位，而是在数据块之前加上一个或多个同步字符SYN。接 收端接收到SYN字符，并根据SYN来实现二进制位的同步和确定数 据块的起始位。
3．信道的通信方式
按照信号传送方向和时间的关系，信道的通信方式可以分为三种：单 工、半双工和全双工通信。
3 了解：传输介质种类及性能。
2.1 数据通信和数据通信系统 2.1.1 信息、数据和信号 2.1.2 数据通信系统的基本组成 2.1.3 通信信道的分类 2.1.4 数据通信的技术指标
1．信息、数据及信号的概念
⑴信息与数据
数据是信息的载体，它是信息的表示形式，可以是数字、字符、 符号等。单独的数据没有实际的含义。数据和信息既有区别又有联 系，数据是独立的，虽然数据本身并没有含义，但把数据按一定规 则、形式组织起来时，就可以传达某种意义，这种具有某种意义的 数据集合就是信息。
4．数据通信的技术指标
⑴．信道带宽: 信道带宽是描述信道传输能力的技术指标，它的大小 是由信道的物理特性决定的。信道上传输的是电磁波信号，信道能够 传送电磁波的有效频率范围就是该信道的带宽，带宽的单位为赫兹 （Hz）。
⑵．数据传输速率:数据传输速率也称为比特率，是指信道每秒所传 输的二进制比特数，记为bps。 ⑶．信道的容量：信道传输数据速率的上限，称为信道的容量。信道
⑵信号
信号是数据在传输过程中的具体物理表示形式，具有确定的物 理描述，如电压、磁场强度等。
信号一般有模拟信号和数字信号两种表示方式。
2．数据通信系统的基本组成
⑴．数据终端设备（DTE）:可以是计算机、数据输入/输出设备及数据终 端。通信控制器负责和通信线路的连接，并完成数据缓冲、流量控制、差错 检验等功能，计算机网络中使用的网卡就是通信控制器。
《计算机网络技术与应用》课件(第二章)
计算机科学与工程系 22
●同步式 (synchronous) —— 采用同步方式 进 行 数 据 传 输 就 叫 做 同 步 传 输 (synchronous transmission), 将字符组织成组，以组为单位连续 传送。
图2-4 同步传输的原理
计算机科学与工程系 23
（2）异步传输 组成字符的各个数据位将被连续发送，每个数 据位所持续的时间相等 ==》发送端和接收端在数据位级别上保持同步 的，而在字符级别收发双方则不必进行同步
1、异步：面向字符，同步：面向比特
2、异步：传输的单位是字符，同步：单位是帧 3、异步：通过字符起止的开始和停止码实现， 同步：从数据中抽取同步信息
4、异步：对时序的要求较低，同步：通过特定 的时钟线路协调时序 5、异步：相对于同步传输效率较低
计算机科学与工程系 28
2.3 传输介质及主要特性
2.3.1 传输介质的主要类型 * 传输介质是网络中连接收发双方的物理通路， 也是通信中实际传送信息的载体。 *从传输介质的角度来看，数据通信主要有两种 方式：有线通信方式和无线通信方式。
计算机科学与工程系 19
实现位同步的方法有：
●外同步法 —— 在发送端发送一路数据 信号的同时，另外发送一路同步时钟信号。接 收端根据接收到的同步时钟信号来校正时间基 准与时钟频率，实现收发双方的位同步。 ●内同步法 —— 从自含时钟编码的发送 数据中提取同步时钟的方法。
计算机科学与工程系 20
②字符同步（ character synchronous）
计算机科学与工程系 34
2.3.3 同轴电缆的主要特性 1、物理特性 *由内导体、绝缘层、外导体及外部保护层组成
*外部保护层是能够起保护作用的塑料外皮
《计算机网络技术基础》课件第二章
在通信过程中产生的差错是由随机差错和突发差错 共同构成的。此外，信号的幅度衰减、传播的速率改变、 相邻两通条线路的串音等因素也会引起传输差错。
考点8 差错控制技术
24
差错控制
在数据通信中，利用抗干扰性编码进行差错控制的方 式有两类，一类是接受端发现错误后能自动地纠正错误； 另一类是接受端发现错误后通过反馈信道要求发送端重 发那部分有错误的消息，从而达到纠错的目的。具体实 现差错控制主要有三种方式：
1、数据终端设备（DTE）是指用于处理用户数据的设备，通常是数 据通信系统中的信源和信宿，它是资源子网的主体。
2、数据线路端接设备（DCE）有称为数据通信设备，它是通信子网 的主体，典型的DCE设备如调制解调器（modem），图2-10
3、按传输信道中传输信号的类别 通信系统可分为模拟通信系统和数字通信系统 模拟通信系统：普通的电话、广播、电视等。 数字通信系统：计算机通信、数字电话、数字电视等
提示
考点1 信息和数据
7
2 数据
数据是传递信息的实体，是信息的一种表现形式。在计算机网络中，数据分为 模拟数据和数字数据两种。其中，用于描述连续变化量的数据称为模拟数据，如声 音、温度等；用于描述不连续变化量的数据称为数字数据，如文本信息、整数等。
实际应用中，数据和信息的概念 很多时候并不加以区分，可认为是同 一X)=1101，r=4，因此M’(X)=11010000。
（2）G(X)=10011，用模2除法求M’(X)/ G(X)的余数（即冗余码）为：
考点8 差错控制技术
28
解
（3）将冗余码0100直接附加在M(X)后面，可得到最终要发送的信息码为
11010100。
模2运算是指按位模2加减为基础的四 则运算，包括模2加、模2减、模2乘、模2 除。模2运算中每一位计算的结果不影响其 他位，即“加不进位，减不借位”。模2加 减的运算规则是：两数相同则结果为0，两 数不同则结果为1，等同于“异或”运算。 模2除与算数除法类似，但每一位除的结果 不影响其他位，例如：
考点8 差错控制技术
24
差错控制
在数据通信中，利用抗干扰性编码进行差错控制的方 式有两类，一类是接受端发现错误后能自动地纠正错误； 另一类是接受端发现错误后通过反馈信道要求发送端重 发那部分有错误的消息，从而达到纠错的目的。具体实 现差错控制主要有三种方式：
1、数据终端设备（DTE）是指用于处理用户数据的设备，通常是数 据通信系统中的信源和信宿，它是资源子网的主体。
2、数据线路端接设备（DCE）有称为数据通信设备，它是通信子网 的主体，典型的DCE设备如调制解调器（modem），图2-10
3、按传输信道中传输信号的类别 通信系统可分为模拟通信系统和数字通信系统 模拟通信系统：普通的电话、广播、电视等。 数字通信系统：计算机通信、数字电话、数字电视等
提示
考点1 信息和数据
7
2 数据
数据是传递信息的实体，是信息的一种表现形式。在计算机网络中，数据分为 模拟数据和数字数据两种。其中，用于描述连续变化量的数据称为模拟数据，如声 音、温度等；用于描述不连续变化量的数据称为数字数据，如文本信息、整数等。
实际应用中，数据和信息的概念 很多时候并不加以区分，可认为是同 一X)=1101，r=4，因此M’(X)=11010000。
（2）G(X)=10011，用模2除法求M’(X)/ G(X)的余数（即冗余码）为：
考点8 差错控制技术
28
解
（3）将冗余码0100直接附加在M(X)后面，可得到最终要发送的信息码为
11010100。
模2运算是指按位模2加减为基础的四 则运算，包括模2加、模2减、模2乘、模2 除。模2运算中每一位计算的结果不影响其 他位，即“加不进位，减不借位”。模2加 减的运算规则是：两数相同则结果为0，两 数不同则结果为1，等同于“异或”运算。 模2除与算数除法类似，但每一位除的结果 不影响其他位，例如：
(软考资料)计算机网络技术仿真试题第二套(附答案)
计算机网络技术仿真试题第二套一、填空题(每空1分,共30分)1.Rs-449标准的电气特性有两个子标准,即平衡式的______标准和非平衡式的______标准.2.数据链路层通常使用______器和______号来保证每帧最终能被正确地接收一次.3.在OSI参考模型中,数据链路层是第______层,其中的HDLC协议,采用______填充的方法来保证数据传输的透明性。
4.一个典型的计算机网络系统可由______子网和______子网构成5.通信同轴电缆按频带特性可分为______同轴电缆和______同轴电缆。
6.物理层是利用其物理、电气、功能和规程特性在DTE和DCE之间实现对物理信道的______、保持和______功能。
7.OSI模型中实现______语法与传送语法间转换的是______层的功能.8.______分组交换适用于端系统之间长时间的数据交换,尤其是在频繁的、但每次传送数据又很短的交互式会话情况下'______分组交换则兔去了呼叫建立过程,在分组传输数量不多的情况下比较简单灵活。
9.随机路由选择是一种______选择策略,集中路由选择是一种______选择策略。
10.x.25协议描述______与______之间的接口标准,使主机不必关心网络内部的操作,从而能方便地实现对各种不同网络的访问。
11.卫星与地面站之间的通信可以用探询/选择技术来控制。
我们假定由一台卫星计算机进行探询和选择,由于卫星是离地面36000tm的高空中,信号以每秒300000km的速度传播,因此探询和选择信号至少需要______才能到达地面,而对于探询和选择的响应又需要同样的时间才能到达卫星,因此,每次探询和选择都要花费______。
12.在国际无线电通信中广泛采用"7中取3"定比码,这种定比码能表示______种码字.我国用电传机传输汉字电码时,只使用阿拉伯数字的组合来代表汉字,这时采用的所.谓"保护电码"实际上是一种______定比码,共有10种码字.13.运输层网络服务按质量可划分为A型网络服务、B型网络服务、C型网络服务其中______型网络服务质量最差,它是完全不可靠的服务______型质量最高,分组的丢.失、重复或复位等情况可以忽略不计.14.HDLC的信息帧用于传送有效信息或数据。
计算机网络技术与应用第2章
第2章 计算机网络基础知识
学习要点：
• 数据的传输方式
• 计算机网络的体系结构
• 网络传输介质的特性
• 计算机网络的拓扑结构
第2章 计算机网络基础知识
2.1 数据通信基础 2.2 数据交换
2.3 计算机网络的体系结构
2.4 数据的传输媒体
2.5 网络的拓扑结构
退出
2.1 数据通信基础
2.1.1 数据通信的基本概念 2.1.2 模拟数据与数字数据的传输形 2.1.3 数据传输中的检错与纠错 2.1.4 多路复用 返回
.3 数据传输中的检错与纠错
1．纠错码
纠错码是指在发送每一组信息时发送足够的附加位，接收端通 过这些附加位在接收译码器的控制下不仅可以发现错误，而且还 能自动地纠正错误。如果采用这种编码，传输系统中不需反馈信 道就可以实现一个对多个用户的通信，但译码器设备比较复杂， 且因所选用的纠错码与信道干扰情况有关。某些情况为了纠正差 错，要求附加的冗余码较多，这将会降低传输的效率。现在比较 常见的纠错编码有：海明纠错码、正反纠错码等。
使用这种不归零制NRZ信号的最大问题就是难以确定一位的结束和另 一位的开始，并且当出现一长串连续的1或连续的0时，在接收端无法从收 到的比特流中提取位同步信号。曼彻斯特编码则可解决这一问题。它的编 码方法是将每个码元再分成两个相等的间隔，码元1是由高至低电平转换， 即其前半个码元的电平为高电平，后半个码元的电平为低电平。码元0则 正好相反，从低电平到高电平的变换，即其前半个码元的电平为低电平， 后半个码元的电平为高电平。这种编码的好处是可以保证在每一个码元的 正中间出现一次电平的转换，即这个位中间跳变提供了时钟定时，这对接 收端提取同步信号是非常有利的。但是从曼彻斯特编码的波形图不难看出 其缺点，就是它所占的频带宽度比原始的基带信号增加了一倍。
学习要点：
• 数据的传输方式
• 计算机网络的体系结构
• 网络传输介质的特性
• 计算机网络的拓扑结构
第2章 计算机网络基础知识
2.1 数据通信基础 2.2 数据交换
2.3 计算机网络的体系结构
2.4 数据的传输媒体
2.5 网络的拓扑结构
退出
2.1 数据通信基础
2.1.1 数据通信的基本概念 2.1.2 模拟数据与数字数据的传输形 2.1.3 数据传输中的检错与纠错 2.1.4 多路复用 返回
.3 数据传输中的检错与纠错
1．纠错码
纠错码是指在发送每一组信息时发送足够的附加位，接收端通 过这些附加位在接收译码器的控制下不仅可以发现错误，而且还 能自动地纠正错误。如果采用这种编码，传输系统中不需反馈信 道就可以实现一个对多个用户的通信，但译码器设备比较复杂， 且因所选用的纠错码与信道干扰情况有关。某些情况为了纠正差 错，要求附加的冗余码较多，这将会降低传输的效率。现在比较 常见的纠错编码有：海明纠错码、正反纠错码等。
使用这种不归零制NRZ信号的最大问题就是难以确定一位的结束和另 一位的开始，并且当出现一长串连续的1或连续的0时，在接收端无法从收 到的比特流中提取位同步信号。曼彻斯特编码则可解决这一问题。它的编 码方法是将每个码元再分成两个相等的间隔，码元1是由高至低电平转换， 即其前半个码元的电平为高电平，后半个码元的电平为低电平。码元0则 正好相反，从低电平到高电平的变换，即其前半个码元的电平为低电平， 后半个码元的电平为高电平。这种编码的好处是可以保证在每一个码元的 正中间出现一次电平的转换，即这个位中间跳变提供了时钟定时，这对接 收端提取同步信号是非常有利的。但是从曼彻斯特编码的波形图不难看出 其缺点，就是它所占的频带宽度比原始的基带信号增加了一倍。
计算机网络基础与实训教程第2章精品PPT课件
数据信道
A
B
监控信道
8
研究出版社
高等教育“十一五”规划教 材
• 2. 半双工传输
• 半双工通信允许信号双向传输，但某一时刻只能允许 一个信号存在于信道上，所以半双工实际上是一种可 以切换方向的单工传输。传统的对讲机使用的就是半 双工的传输方式。如下图所示。
A
B
K1
K2
发
数据信道
收
收
监控信道
发
9
研究出版社
与计算机、计算机与终端、终端与终端之间的数据信 息传递。基本的数据通信系统，如下图所示。
接口
（DTE） 远程终端设备
接口
（DTE） 中央计算机系统
数据 输入 输出
设备
传输 控制 器
数据 电路 端接 设备
DCE
传输信道
数据 电路 端接
设备
数据电路 数据电路
DCE
通信 控制 器
主 机
2
研究出版社
• 2.1.1 数据和数据通信
高等教育“十一五”规划教 材
• 通常数据定义为能够由计算机处理的数字、字母和符 号等具有一定意义的实体。数据可分为模拟数据与数 字数据两类。
• 模拟数据在时间上和幅度取值上都是连续的，其电平 随时间连续变化。
• 数字数据在时间上是离散的，在幅值上是经过量化的， 它一般是由0，1的二进制代码组成的数字序列，如下 图所示。
b7
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b6
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并行传输信道
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监控信道
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高等教育“十一五”规划教 材
• 2. 半双工传输
• 半双工通信允许信号双向传输，但某一时刻只能允许 一个信号存在于信道上，所以半双工实际上是一种可 以切换方向的单工传输。传统的对讲机使用的就是半 双工的传输方式。如下图所示。
A
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发
数据信道
收
收
监控信道
发
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与计算机、计算机与终端、终端与终端之间的数据信 息传递。基本的数据通信系统，如下图所示。
接口
（DTE） 远程终端设备
接口
（DTE） 中央计算机系统
数据 输入 输出
设备
传输 控制 器
数据 电路 端接 设备
DCE
传输信道
数据 电路 端接
设备
数据电路 数据电路
DCE
通信 控制 器
主 机
2
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• 2.1.1 数据和数据通信
高等教育“十一五”规划教 材
• 通常数据定义为能够由计算机处理的数字、字母和符 号等具有一定意义的实体。数据可分为模拟数据与数 字数据两类。
• 模拟数据在时间上和幅度取值上都是连续的，其电平 随时间连续变化。
• 数字数据在时间上是离散的，在幅值上是经过量化的， 它一般是由0，1的二进制代码组成的数字序列，如下 图所示。
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并行传输信道
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高等教育“十一五”规划教 材
network-v2-chapter2计算机网络原理与技术-华蓓2
光纤旳构造
铜铜 铜铜
铜铜铜铜
铜 2-3 铜 铜 铜 铜 铜
无线链路
与计算机网络关系亲密旳无线通信介质：
陆地无线电信道，有两类：
覆盖局部区域，一般跨越数十到几百米，应用在无线局域网中， 如802.11。 运营在广域，跨越数十千米，应用在广域无线接入网中，如3G等。
卫星无线电信道
使用人造地球卫星作为中继器转发信号，具有通信容量极大、传 播距离远、可靠性高等优点，经常用于电话网和因特网旳主干， 并为全球移动通信系统（GSM）等提供支持。
计算机网络
第二章 物理层
主要内容
数据通信旳几种概念 物理介质 编码 调制 多路复用 互换 拓扑构造
1. 数据通信旳几种概念
信号速率：指信号旳调制状态发生变化旳速度，单位为波 特（baud）。 信道带宽：信道上所能传播旳电信号旳频率范围，单位为 赫兹。 根据Nyquist定理：带宽为H旳信道，其最大信号速率为2H 波特。
更多旳电话机相互连通
5 部电话机两两相连，需 10 对电线。
N 部电话机两两相连，需 N(N – 1)/2 对电线。
当电话机旳数量很大时，这种连接措施需要旳电线 正确数量与电话机数旳平方成正比。
使用互换机
当电话机旳数量增多时，就要使用互换 机来完毕全网旳互换任务。Βιβλιοθήκη 互换机“互换”旳含义
在这里，“互换”(switching)旳含义就 是转接——把一条电话线转接到另一条电 话线，使它们连通起来。 从通信资源旳分配角度来看，“互换” 就是按照某种方式动态地分配传播线路 旳资源。
T1和E1原则
铜铜1 1
Hz 铜铜2 1
Hz 铜铜3 1
Hz
(a) 铜 铜 铜 铜 铜 铜
精品文档-计算机网络应用教程(范新龙)-第2章
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第2章 局 域 网 技 术
扭绞
图2-1 双绞线结构示意图
11
第2章 局 域 网 技 术
双绞线可以用于传输模拟信号和数字信号，传输速率 根据线的粗细和长短而变化。一般情况下，线的直径越大， 传输速率也就越高。
12
第2章 局 域 网 技 术
局域网中使用的双绞线分为屏蔽(Shielded Twisted Pair，STP)和非屏蔽(Unshielded Twisted Pair，UTP)两 类。两者的差异在于屏蔽双绞线(STP)在双绞线和外皮之 间增加了一个铅箔屏蔽层，如图2-2(a)所示，而非屏蔽双 绞线(UTP)则没有，如图2-2(b)所示。目的是提高双绞线 的抗干扰性能，但其价格是非屏蔽双绞线(UTP)的两倍以 上。屏蔽双绞线主要用于安全性要求较高的网络环境中， 如军事网络和股票网络等，而且使用屏蔽双绞线的网络为 了达到屏蔽的效果，要求所有的插口和配套设施均需使用 屏蔽的设备，否则就达不到真正的屏蔽效果，所以整个网 络的造价会比使用非屏蔽双绞线的网络高出很多。
4
第2章 局 域 网 技 术
千兆以太网技术作为一种高速以太网技术，给用户带 来了提高核心网络速度的有效解决方案。它继承了传统以 太网技术价格便宜的特点，采用相同的帧格式、帧结构、 网络协议、全/半双工工作方式、流控模式以及布线系统。 由于这项技术可以不用改变传统以太网的桌面应用和操作 系统，因此可与10M或100M的以太网很好地配合工作。在 升级到千兆以太网时，不必改变网络应用程序、网管部件 和网络操作系统，能够最大程度地保护用户投资，所以这 项技术的市场前景正被用户看好。
18
第2章 局 域 网 技 术
绝缘外套 屏蔽层
绝缘材料
铜芯
图2-4 同轴电缆结构示意图
第2章 局 域 网 技 术
扭绞
图2-1 双绞线结构示意图
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第2章 局 域 网 技 术
双绞线可以用于传输模拟信号和数字信号，传输速率 根据线的粗细和长短而变化。一般情况下，线的直径越大， 传输速率也就越高。
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第2章 局 域 网 技 术
局域网中使用的双绞线分为屏蔽(Shielded Twisted Pair，STP)和非屏蔽(Unshielded Twisted Pair，UTP)两 类。两者的差异在于屏蔽双绞线(STP)在双绞线和外皮之 间增加了一个铅箔屏蔽层，如图2-2(a)所示，而非屏蔽双 绞线(UTP)则没有，如图2-2(b)所示。目的是提高双绞线 的抗干扰性能，但其价格是非屏蔽双绞线(UTP)的两倍以 上。屏蔽双绞线主要用于安全性要求较高的网络环境中， 如军事网络和股票网络等，而且使用屏蔽双绞线的网络为 了达到屏蔽的效果，要求所有的插口和配套设施均需使用 屏蔽的设备，否则就达不到真正的屏蔽效果，所以整个网 络的造价会比使用非屏蔽双绞线的网络高出很多。
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第2章 局 域 网 技 术
千兆以太网技术作为一种高速以太网技术，给用户带 来了提高核心网络速度的有效解决方案。它继承了传统以 太网技术价格便宜的特点，采用相同的帧格式、帧结构、 网络协议、全/半双工工作方式、流控模式以及布线系统。 由于这项技术可以不用改变传统以太网的桌面应用和操作 系统，因此可与10M或100M的以太网很好地配合工作。在 升级到千兆以太网时，不必改变网络应用程序、网管部件 和网络操作系统，能够最大程度地保护用户投资，所以这 项技术的市场前景正被用户看好。
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第2章 局 域 网 技 术
绝缘外套 屏蔽层
绝缘材料
铜芯
图2-4 同轴电缆结构示意图
计算机仿真(第2章 仿真技术)
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
定性仿真的应用
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
• 定性仿真技术与物理、化工、生态、生物、社会 等学科相互渗透、结合，在系统监测、故障诊断、 系统行为分析、解释以及预测等方面发挥着越来 越大的作用。
• 国外文献报导较多而且应用取得成效比较明显的 应用领域主要有：工程和工业过程；电子电路分 析和故障诊断；医药和医疗诊断；社会经济领域。
虚拟现实系统框架 （2）
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
虚拟现实系统的构成部分
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
• • • • •
高性能计算机系统； 三维视觉图像生成和立体显示系统； 立体音响生成与扬声系统； 力反馈触觉系统； 人体姿态、头、手的位置测量跟踪系统，典型设 备有头盔式跟踪显示器、数据手套等。
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
虚拟现实三要素
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
• 虚拟现实三要素：沉浸、交互、构想
• 以虚拟现实技术创建的虚拟环境，强调人参与其中 的身临其境的沉浸感，同时人与虚拟环境之间可以 进行多维信息的交互作用，参与者从定性和定量综 合集成的虚拟环境中可以获得对客观世界中客观事 物的感性和理性的认识，从而深化概念和建造新的 构想和创意。
第2章 仿真技术
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
• 仿真技术是高科技发展的前沿，是可对各种问题 进行多学科综合研究的边缘科学。
定性仿真的应用
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
• 定性仿真技术与物理、化工、生态、生物、社会 等学科相互渗透、结合，在系统监测、故障诊断、 系统行为分析、解释以及预测等方面发挥着越来 越大的作用。
• 国外文献报导较多而且应用取得成效比较明显的 应用领域主要有：工程和工业过程；电子电路分 析和故障诊断；医药和医疗诊断；社会经济领域。
虚拟现实系统框架 （2）
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
虚拟现实系统的构成部分
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
• • • • •
高性能计算机系统； 三维视觉图像生成和立体显示系统； 立体音响生成与扬声系统； 力反馈触觉系统； 人体姿态、头、手的位置测量跟踪系统，典型设 备有头盔式跟踪显示器、数据手套等。
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
虚拟现实三要素
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
• 虚拟现实三要素：沉浸、交互、构想
• 以虚拟现实技术创建的虚拟环境，强调人参与其中 的身临其境的沉浸感，同时人与虚拟环境之间可以 进行多维信息的交互作用，参与者从定性和定量综 合集成的虚拟环境中可以获得对客观世界中客观事 物的感性和理性的认识，从而深化概念和建造新的 构想和创意。
第2章 仿真技术
COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY
• 仿真技术是高科技发展的前沿，是可对各种问题 进行多学科综合研究的边缘科学。
精品课件-计算机网络实用技术(林庆松)-计算机网络实用技术第二章
2.5 IP地址
➢ 特殊的IP地址 1. 全网地址：IP地址为0.0.0.0的地址，代表全部的网络 2. 网络地址：主机号全为0的地址，代表本网络，例如 172.16.0.0这个地址就代表172.16这个网络 3. 全网广播地址：和全网地址相反，是一个32位二进制数 全为1的地址，也就是255.255.255.255，这个地址在所 有网络里都是一个广播地址 4. 本网广播地址：主机号全为1的地址，代表本网络内的 所有主机，例如172.16.255.255这个地址代表172.16网 络里所有主机
2.3 TCP/IP模型及相关协议
➢ 网际互连层 1. IP：网络互连协议 2. ARP：地址转换协议 3. RARP：逆向地址转换协议 4. ICMP：网际控制信息协议
2.3 TCP/IP模型及相关协议
➢ 网络接口层 网络接口层对应OSI的数据链路层和物理层，所以包含众多
的数据链路层和物理层的协议，比如SLIP、PPP和X.25、以太 网等，但由于该层实际上并不属于TCP/IP协议模型的一部分， 只是TCP/IP协议簇与各种物理传输介质的接口
D
224.0.0.0——239.255.255.255
E
240.0.0.0——254.255.255.255
2.5 IP地址
A类地址每个网络里包含主机地址的数量可以从主机号 的位数计算出来，主机号的位数为24位，这24位二进制 数字每一次的变化代表一个主机地址的话，那么A类地 址每个网络的主机地址的数量就是224-2（二进制数为 全0和全1不可用作主机地址），这样一个A类地址适合
5. 服务 在网络分层结构里所谓服务的概念是指，下一层 通过层与层之间的接口向上一层提供的一组功能。
2.1 网络体系结构的分层特性 ➢ 计算机网络的层次模型