《信息通信网络概论》总复习
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奇偶校验 Checksum CRC循环校验
CRC校验例题：
信息序列1101001010，生成多项式为x3+x2+x+1， 则发送序列为什么？
重传协议
滑动窗口
3.3 停止等待协议SWP 3.4 Go Back N（窗口大小） 3.5 选择重传ARQ协议
SWP ( Stop- Wait –Protocol )
4、媒体复用技术
波分复用 时分复用（ TDM：Time Division Multiplexing)
同 步 时 分 复 用 （ STDM:Synchronization Time-Division Multiplexing）
异 步 时 分 复 用 （ ATDM ： Asynchronism Time-Division Multiplexing）也叫 统计时分复用（ STDM：Statistic Time Division Multiplexing ）
服务原语：服务用户（N+1实体）与服务提供者 （N实体）之间进行交互时，所交换的必要信息， 用以通知服务用户采取某种行动，或向服务用户 报告其服务提供者的对等实体以 采取的行动。
Request 请求 Indication 指示 Response 响应 Confirm 证实
Indication Response
面向连接服务 无连接服务
OSI/RM、 IEEE802和TCP/IP协议栈模型
物物物 物物wenku.baidu.com 物物物 物物物 物物物 物物物物物 物物物
OSI/RM
逻辑链路子层 LLC 媒体访问子层 MAC
物物物
IEEE
FTP HTTP DNS DHCP
TCP UDP
I P物 物 物 物物物物 TCP/IP
第三章 信息通信网的交换技术
报文交换 电路交换 分组交换：虚电路和数据报 电路交换、虚电路和数据报交换时延
信息通信网中三大交换技术
报文交换
电路交换：前者基于位置，面向连接，即在通信的两 个站点间需要建立一个物理通信通路;一旦电路建立对 用户是透明的，信息以固定的数率传输。电路交换独 占资源。
Circuit Termination
电路交换时延
Node 1
Node 2
processing delay at Node 1
DATA
Host 2
propagation delay between Host 1 and Node 1 propagation delay between Host 2 and Node 1
个码元。
Noiseless Bandpass Channel: Maximum transmission rate = W Baud = W log2V bps
每赫带宽的理想带通信道的最高码元传输速率是每秒 1 个码元。
信道传输数率-- Noisy
噪声信道极限信息传输数率－香农公式
Maximum transmission rate C : = W log2(1+S/N) b/s
GBN ( Go-Back-N )
发送方
接收方
重发 重发 重发
时间
数据帧 0 数据帧 1 数据帧 2 数据帧 3 数据帧 4
数据帧 5
数据帧 3 数据帧 4 数据帧 5
ACK 3 NAK 3
差错，丢弃 丢弃 丢弃
时间
SR-ARQ ( Selective Repeat ARQ )
发送方
接收方
重发
时间
协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间 通信的规则；服务是“垂直的”，即服务是由下 层向上层通过层间接口提供的，由服务原语完成 操作。
同一系统相邻两层的实体进行交互的地方，称为 服务访问点 SAP ( Service Access Point )。
服务访问点SAP
信息通信网的服务类型
面向连接服务(connection-oriented)
虚电路时延
Host 1
Node 1
Node 2
Host 2
Virtual Circuit Establishment
transmission time
Packet 1 Packet 2 Packet 3
Packet 1 Packet 2 Packet 3
Packet 1 Packet 2 Packet 3
面向连接服务具有连接建立、数据传输和连 接释放这三个阶段。
TCP, 虚电路, 电话
无连接服务(connectionless)
两个实体之间的通信不需要先建立好连接。 是一种不可靠的服务。这种服务常被描述为
“尽最大努力交付”(best effort delivery) 或“尽力而为”。 UDP, 数据报
频 分 复 用 （ FDM ： Frequency Division Multiplexing）和正交频分复用(OFDM)
码分复用（ CDM ： Code Division Multiplexing)
5、调制
调制主要作用是：Increasing Transmission Rates； Three Basic Modulation Methods：
Sender
WT=Wait Time
Receiver
Data
WT
ACK Data
WT
ACK
Time
Time
SWP 例题
信道速率为4kb/s，传播时延为tp=20ms，确 认帧长度和处理时间均可忽略不记。若采用 停止等待协议，问帧长为多少才能使信道利 用率达到至少60％？
停等协议中信息帧和确认帧是否都需要序号？
窗口
3.2 检错和纠错
处理差错的两种基本策略
使用纠错码：发送方在每个数据块中加入足够的 冗余信息，使得接收方能够判断接收到的数据是 否有错，并能纠正错误。
使用检错码：发送方在每个数据块中加入足够的 冗余信息，使得接收方能够判断接收到的数据是 否有错，但不能判断哪里有错。
常用校验方法
常用校验方法:
Confirm Request
服务用户
1
4
SAP
实体
服务用户
第(N+1)层
3
2
SAP
第(N)层 实体
协议与服务关系
在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本 层能够向上一层提供服务；要实现本层协议，还 需要使用下层所提供的服务。
本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的 协议；下面的协议对上面的服务用户是透明的。
Where： 10log10(S/N) = ? dB
信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限 传输速率就越高。
只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率， 就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输。 （只是理论上，现实是不行的）
Path of improvement channel capacity Greater bandwidth Higher signal-to-noise ratio
3. Change the phase of the sine wave to do signal encoding -- Phase Shift Keying, PSK
脉码调制三步曲：采样，量化和编码
第五章 数据链路层
3.1 数据链路层的基本概念和功能：
链路和数据链路 基本功能：帧定界、差错控制、流量控制－滑动
1. Change the amplitude (strength) of the signal-- Amplitude Shift Keying, ASK
2. Use two frequencies to encode your bits – Frequency Shift Keying, FSK
第一章 信息通信网络介绍
信息通信网的构成 信息通信网的网络结构 信息通信网发展的关键因素
信息通信网的构成
将众多信息通信系统通过交换系统按照一定的拓扑结构 组合在一起称为信息通信网。信息通信网提供话音、图像、数 据等业务。
信息通信网的组 成：
用户终端设备 （计算机、电话 机等）
传输线路 交换系统（路由
Synchronization（同步）：对事件实现顺序的详细说 明--确定通信双方"讲话的次序",定义了速度匹配和排 序等.
实体
实体：任何可以发送或接收信息的硬件/软件 进程，每一层中的活跃元素。
对等实体：位于不同系统内同一层次的两个 执行对等协议的实体。。
服务和服务原语
服务：某一层及其以下各层的一种能力，通过接 口提供给其相邻上层。
器，交换机等） 通信协议
信息通信网络主要拓扑结构
总线型网
环型网
星型网
树型网
分布式网络
复合型网络
信息通信网发展的关键因素
技术，政府规范，市场和标准
第二章 信息通信网的层次结构
信息通信网分层协议栈结构
OSI/RM 参考模型 TCP/IP 协议栈结构 IEEE802 局域网层次结构
通信协议、实体、服务和服务原语 服务访问点SAP 服务类型
信道传输数率 -- Noiseless
理想信道最高码元传输数率－奈氏(Nyquist)准则
Noiseless Lowpass Channel: Maximum transmission rate = 2W Baud
= 2W log2V bps 每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2
非导向传输媒体：无线电波、红外、微波等
2、 模拟和数字传输技术：
数据通信系统模型 信道基本概念:带宽，时延、信道、基带、宽带、调
制 、率波特（baud rate）码元率、 比特率(bit rate) 信道最高码元传输数率－奈氏(Nyquist)准则 信道极限信息传输数率－香农公式
Packet 3
processing delay of Packet 1 at Node 2
Packet 1
Packet 2
Packet 3
第四章 物理层和传输技术基础
1、传输介质：
导 向 传 输 媒 体 : 双 绞 线 (UTP 和 STP) 、 同 轴 电 缆 (50和75 )、光纤
协议
协议（Protocol）：通信网中控制对等通信实体进行 网络数据交换（通信）而建立的共同遵守的通信规则 的集合。三个基本要素：
Syntax （语法）：定义用户数据与控制信息交换格式 --确定通信双方"如何讲",定义了数据格式,编码和信 号电平等.
Semantic（语义）：发送者和接收者所要完成的操作-确定通信双方"讲什么",定义了用于协调同步,差错处 理和响应等控制信息.
数据报:数据报是无连接的服务，无需建立连接， 网络随时接受主机发送的分组；每个数据报报文 需要标识出完整的目标地址；每个分组独立的选 择路由，因此不能防止报文的丢失、重复或失序， 它提供“尽最大努力交付”的服务。
Host 1
Circuit Establishment
Data Transmission
数据帧 0 数据帧 1 数据帧 2
数据帧 3 数据帧 4 数据帧 5 数据帧 2
NAK2
2号帧出错
时间
高级链路控制规程HDLC
3.6 面向比特的链路控制规程HDLC:
三种帧: 信息帧,监控帧和无编号帧
透明传输技术:
面向比特的透明传输: 0比特插入和删除技术 面向字节的透明传输: 例如，7E8E 经0位插入生
数据报时延
Host 1
Node 1
Node 2
Host 2
transmission time of Packet 1 at Host 1
Packet 1 Packet 2 Packet 3
propagation delay between Host 1 and Node 2
Packet 1
Packet 2
3、编码
不归零制码（NRZ：Non-Return to Zero） 曼彻斯特码（Manchester）
0
0 10 1 0
110
Manchester
Clock
差分曼彻斯特码（Differential Manchester）
0
Differential Manchester
0 10 1 0
110
Clock
分组交换：后者采用存储转发技术，无需建立一条专 用物理通信通路； 数据以分组形式传输，每个分组包 括控制信息和用户数据两部分。分组交换根据向端点 提供的服务可以进一步分成数据报和虚电路两种。分 组交换共享资源。
虚电路交换和数据报
虚电路:虚电路是面向连接的服务，在数据传输 之前需要先建立一条逻辑链路，数据交换后，必 须释放这个连接。报文只需标识逻辑电路号，并 沿着虚电路按序传输。
CRC校验例题：
信息序列1101001010，生成多项式为x3+x2+x+1， 则发送序列为什么？
重传协议
滑动窗口
3.3 停止等待协议SWP 3.4 Go Back N（窗口大小） 3.5 选择重传ARQ协议
SWP ( Stop- Wait –Protocol )
4、媒体复用技术
波分复用 时分复用（ TDM：Time Division Multiplexing)
同 步 时 分 复 用 （ STDM:Synchronization Time-Division Multiplexing）
异 步 时 分 复 用 （ ATDM ： Asynchronism Time-Division Multiplexing）也叫 统计时分复用（ STDM：Statistic Time Division Multiplexing ）
服务原语：服务用户（N+1实体）与服务提供者 （N实体）之间进行交互时，所交换的必要信息， 用以通知服务用户采取某种行动，或向服务用户 报告其服务提供者的对等实体以 采取的行动。
Request 请求 Indication 指示 Response 响应 Confirm 证实
Indication Response
面向连接服务 无连接服务
OSI/RM、 IEEE802和TCP/IP协议栈模型
物物物 物物wenku.baidu.com 物物物 物物物 物物物 物物物物物 物物物
OSI/RM
逻辑链路子层 LLC 媒体访问子层 MAC
物物物
IEEE
FTP HTTP DNS DHCP
TCP UDP
I P物 物 物 物物物物 TCP/IP
第三章 信息通信网的交换技术
报文交换 电路交换 分组交换：虚电路和数据报 电路交换、虚电路和数据报交换时延
信息通信网中三大交换技术
报文交换
电路交换：前者基于位置，面向连接，即在通信的两 个站点间需要建立一个物理通信通路;一旦电路建立对 用户是透明的，信息以固定的数率传输。电路交换独 占资源。
Circuit Termination
电路交换时延
Node 1
Node 2
processing delay at Node 1
DATA
Host 2
propagation delay between Host 1 and Node 1 propagation delay between Host 2 and Node 1
个码元。
Noiseless Bandpass Channel: Maximum transmission rate = W Baud = W log2V bps
每赫带宽的理想带通信道的最高码元传输速率是每秒 1 个码元。
信道传输数率-- Noisy
噪声信道极限信息传输数率－香农公式
Maximum transmission rate C : = W log2(1+S/N) b/s
GBN ( Go-Back-N )
发送方
接收方
重发 重发 重发
时间
数据帧 0 数据帧 1 数据帧 2 数据帧 3 数据帧 4
数据帧 5
数据帧 3 数据帧 4 数据帧 5
ACK 3 NAK 3
差错，丢弃 丢弃 丢弃
时间
SR-ARQ ( Selective Repeat ARQ )
发送方
接收方
重发
时间
协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间 通信的规则；服务是“垂直的”，即服务是由下 层向上层通过层间接口提供的，由服务原语完成 操作。
同一系统相邻两层的实体进行交互的地方，称为 服务访问点 SAP ( Service Access Point )。
服务访问点SAP
信息通信网的服务类型
面向连接服务(connection-oriented)
虚电路时延
Host 1
Node 1
Node 2
Host 2
Virtual Circuit Establishment
transmission time
Packet 1 Packet 2 Packet 3
Packet 1 Packet 2 Packet 3
Packet 1 Packet 2 Packet 3
面向连接服务具有连接建立、数据传输和连 接释放这三个阶段。
TCP, 虚电路, 电话
无连接服务(connectionless)
两个实体之间的通信不需要先建立好连接。 是一种不可靠的服务。这种服务常被描述为
“尽最大努力交付”(best effort delivery) 或“尽力而为”。 UDP, 数据报
频 分 复 用 （ FDM ： Frequency Division Multiplexing）和正交频分复用(OFDM)
码分复用（ CDM ： Code Division Multiplexing)
5、调制
调制主要作用是：Increasing Transmission Rates； Three Basic Modulation Methods：
Sender
WT=Wait Time
Receiver
Data
WT
ACK Data
WT
ACK
Time
Time
SWP 例题
信道速率为4kb/s，传播时延为tp=20ms，确 认帧长度和处理时间均可忽略不记。若采用 停止等待协议，问帧长为多少才能使信道利 用率达到至少60％？
停等协议中信息帧和确认帧是否都需要序号？
窗口
3.2 检错和纠错
处理差错的两种基本策略
使用纠错码：发送方在每个数据块中加入足够的 冗余信息，使得接收方能够判断接收到的数据是 否有错，并能纠正错误。
使用检错码：发送方在每个数据块中加入足够的 冗余信息，使得接收方能够判断接收到的数据是 否有错，但不能判断哪里有错。
常用校验方法
常用校验方法:
Confirm Request
服务用户
1
4
SAP
实体
服务用户
第(N+1)层
3
2
SAP
第(N)层 实体
协议与服务关系
在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本 层能够向上一层提供服务；要实现本层协议，还 需要使用下层所提供的服务。
本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的 协议；下面的协议对上面的服务用户是透明的。
Where： 10log10(S/N) = ? dB
信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限 传输速率就越高。
只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率， 就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输。 （只是理论上，现实是不行的）
Path of improvement channel capacity Greater bandwidth Higher signal-to-noise ratio
3. Change the phase of the sine wave to do signal encoding -- Phase Shift Keying, PSK
脉码调制三步曲：采样，量化和编码
第五章 数据链路层
3.1 数据链路层的基本概念和功能：
链路和数据链路 基本功能：帧定界、差错控制、流量控制－滑动
1. Change the amplitude (strength) of the signal-- Amplitude Shift Keying, ASK
2. Use two frequencies to encode your bits – Frequency Shift Keying, FSK
第一章 信息通信网络介绍
信息通信网的构成 信息通信网的网络结构 信息通信网发展的关键因素
信息通信网的构成
将众多信息通信系统通过交换系统按照一定的拓扑结构 组合在一起称为信息通信网。信息通信网提供话音、图像、数 据等业务。
信息通信网的组 成：
用户终端设备 （计算机、电话 机等）
传输线路 交换系统（路由
Synchronization（同步）：对事件实现顺序的详细说 明--确定通信双方"讲话的次序",定义了速度匹配和排 序等.
实体
实体：任何可以发送或接收信息的硬件/软件 进程，每一层中的活跃元素。
对等实体：位于不同系统内同一层次的两个 执行对等协议的实体。。
服务和服务原语
服务：某一层及其以下各层的一种能力，通过接 口提供给其相邻上层。
器，交换机等） 通信协议
信息通信网络主要拓扑结构
总线型网
环型网
星型网
树型网
分布式网络
复合型网络
信息通信网发展的关键因素
技术，政府规范，市场和标准
第二章 信息通信网的层次结构
信息通信网分层协议栈结构
OSI/RM 参考模型 TCP/IP 协议栈结构 IEEE802 局域网层次结构
通信协议、实体、服务和服务原语 服务访问点SAP 服务类型
信道传输数率 -- Noiseless
理想信道最高码元传输数率－奈氏(Nyquist)准则
Noiseless Lowpass Channel: Maximum transmission rate = 2W Baud
= 2W log2V bps 每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2
非导向传输媒体：无线电波、红外、微波等
2、 模拟和数字传输技术：
数据通信系统模型 信道基本概念:带宽，时延、信道、基带、宽带、调
制 、率波特（baud rate）码元率、 比特率(bit rate) 信道最高码元传输数率－奈氏(Nyquist)准则 信道极限信息传输数率－香农公式
Packet 3
processing delay of Packet 1 at Node 2
Packet 1
Packet 2
Packet 3
第四章 物理层和传输技术基础
1、传输介质：
导 向 传 输 媒 体 : 双 绞 线 (UTP 和 STP) 、 同 轴 电 缆 (50和75 )、光纤
协议
协议（Protocol）：通信网中控制对等通信实体进行 网络数据交换（通信）而建立的共同遵守的通信规则 的集合。三个基本要素：
Syntax （语法）：定义用户数据与控制信息交换格式 --确定通信双方"如何讲",定义了数据格式,编码和信 号电平等.
Semantic（语义）：发送者和接收者所要完成的操作-确定通信双方"讲什么",定义了用于协调同步,差错处 理和响应等控制信息.
数据报:数据报是无连接的服务，无需建立连接， 网络随时接受主机发送的分组；每个数据报报文 需要标识出完整的目标地址；每个分组独立的选 择路由，因此不能防止报文的丢失、重复或失序， 它提供“尽最大努力交付”的服务。
Host 1
Circuit Establishment
Data Transmission
数据帧 0 数据帧 1 数据帧 2
数据帧 3 数据帧 4 数据帧 5 数据帧 2
NAK2
2号帧出错
时间
高级链路控制规程HDLC
3.6 面向比特的链路控制规程HDLC:
三种帧: 信息帧,监控帧和无编号帧
透明传输技术:
面向比特的透明传输: 0比特插入和删除技术 面向字节的透明传输: 例如，7E8E 经0位插入生
数据报时延
Host 1
Node 1
Node 2
Host 2
transmission time of Packet 1 at Host 1
Packet 1 Packet 2 Packet 3
propagation delay between Host 1 and Node 2
Packet 1
Packet 2
3、编码
不归零制码（NRZ：Non-Return to Zero） 曼彻斯特码（Manchester）
0
0 10 1 0
110
Manchester
Clock
差分曼彻斯特码（Differential Manchester）
0
Differential Manchester
0 10 1 0
110
Clock
分组交换：后者采用存储转发技术，无需建立一条专 用物理通信通路； 数据以分组形式传输，每个分组包 括控制信息和用户数据两部分。分组交换根据向端点 提供的服务可以进一步分成数据报和虚电路两种。分 组交换共享资源。
虚电路交换和数据报
虚电路:虚电路是面向连接的服务，在数据传输 之前需要先建立一条逻辑链路，数据交换后，必 须释放这个连接。报文只需标识逻辑电路号，并 沿着虚电路按序传输。