局部計算機網(wǎng)絡(luò)

1、局部計算機網(wǎng)絡(luò)上節(jié)課復習上節(jié)課復習l （Token Ring）l （Token Bus） 檢查檢查繪制出繪制出CSMA/CD接收數(shù)據(jù)幀的流程圖接收數(shù)據(jù)幀的流程圖接受一個幀幀碎片？地址比較本機地址？數(shù)據(jù)校驗正確否？拆分數(shù)據(jù)幀，將數(shù)據(jù)送往高層YesYesYesNoNoNo的操作的操作 哪個站點可以發(fā)送幀，是由一個沿著環(huán)旋轉(zhuǎn)的稱為哪個站點可以發(fā)送幀，是由一個沿著環(huán)旋轉(zhuǎn)的稱為“令牌令牌”（TOKEN）的特殊幀來控制的。只有持有令牌的站可以發(fā)）的特殊幀來控制的。只有持有令牌的站可以發(fā)送幀，而沒有拿到令牌的站只能等待；送幀，而沒有拿到令牌的站只能等待； 主站首先發(fā)出空（閑）令牌；主站首先發(fā)出空（閑）令牌；

2、 拿到閑令牌的站將令牌置成拿到閑令牌的站將令牌置成“忙忙”，并組幀裝載上自己要發(fā)，并組幀裝載上自己要發(fā)送的數(shù)據(jù)，然后發(fā)送出去；送的數(shù)據(jù)，然后發(fā)送出去； 目的站點從環(huán)上復制該幀的數(shù)據(jù)，幀則沿環(huán)繼續(xù)往下循環(huán)；目的站點從環(huán)上復制該幀的數(shù)據(jù)，幀則沿環(huán)繼續(xù)往下循環(huán)； 數(shù)據(jù)幀循環(huán)一周后由源站點回收，并送出一個空令牌，使其數(shù)據(jù)幀循環(huán)一周后由源站點回收，并送出一個空令牌，使其余的站點能獲得幀的發(fā)送權(quán)。余的站點能獲得幀的發(fā)送權(quán)。的操作舉例AT（c）幀循環(huán)一圈后幀循環(huán)一圈后,A將數(shù)據(jù)幀回收將數(shù)據(jù)幀回收并放出空令牌并放出空令牌ATData（a）A有數(shù)據(jù)要發(fā)有數(shù)據(jù)要發(fā)送送, 它抓住空它抓住空令牌令牌（b）AA將令牌修

3、改為將令牌修改為數(shù)據(jù)幀頭數(shù)據(jù)幀頭, 并加并加掛數(shù)據(jù)發(fā)送掛數(shù)據(jù)發(fā)送TDataCData目的站點從環(huán)目的站點從環(huán)上拷貝數(shù)據(jù)上拷貝數(shù)據(jù)TDataCTDataCTDataC的幀結(jié)構(gòu)令牌幀令牌幀數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀/控制幀控制幀起始起始 訪問控制訪問控制 幀控制幀控制目的地址目的地址源地址源地址數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)FCS結(jié)束結(jié)束幀狀態(tài)幀狀態(tài)1112/62/6 04 1 1P P P T M R R R優(yōu)優(yōu)先先級級位位令令牌牌位位監(jiān)監(jiān)督督位位預預約約位位起始起始 訪問控制訪問控制結(jié)束結(jié)束111訪問控制字段包括：訪問控制字段包括： 優(yōu)先級位與優(yōu)先級預約位。優(yōu)先級位與優(yōu)先級預約位。 令牌位：幀類型標識。令牌位：幀類型標識。 0：

4、令牌幀；：令牌幀； 1：信息：信息/控制幀控制幀 監(jiān)督位：防止無效幀無限循環(huán)。監(jiān)督位：防止無效幀無限循環(huán)。的幀結(jié)構(gòu)（續(xù)）令牌幀令牌幀數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀/控制幀控制幀起始起始 訪問控制訪問控制 幀控制幀控制目的地址目的地址源地址源地址數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)FCS結(jié)束結(jié)束幀狀態(tài)幀狀態(tài)1112/62/6 04 1 1ARI FCI 0 0 ARI FCI 0 SEI地地址址識識別別位位幀幀復復制制位位監(jiān)監(jiān)督督位位錯錯誤誤指指示示位位起始起始 訪問控制訪問控制結(jié)束結(jié)束111幀狀態(tài)字段包括：幀狀態(tài)字段包括：ARIARI：如果地址正確則置：如果地址正確則置1 1 。FCIFCI：如果數(shù)據(jù)被接受則置：如果數(shù)據(jù)被接受則置1 1。

5、SEISEI：錯誤指示位。：錯誤指示位。ARI和FCI都是1 表示正常接收ARI是1,FCI是0,表示目標站忙令牌總線(IEEE802.4)概念 CSMA/CD采用用戶訪問總線時間不確定的隨機競爭方式，有結(jié)構(gòu)簡單、輕負載時時延小等特點，但當網(wǎng)絡(luò)通訊負荷增大時，由于沖突增多，網(wǎng)絡(luò)吞吐率下降、傳輸延時增加，性能明顯下降。 令牌環(huán)（Token Ring）在重負荷下利用率高，網(wǎng)絡(luò)性能對傳輸距離不敏感。但令牌環(huán)網(wǎng)控制復雜，并存在可靠性保證、吞吐量低等問題。 令牌總線（令牌總線（Token Bus）是）是綜合CSMA/CD與令牌環(huán)兩種介質(zhì)訪問方式的優(yōu)點的基礎(chǔ)上而形成的一種介質(zhì)訪問控制方式。令牌總線的拓撲

6、令牌總線的各結(jié)點共享的傳輸介質(zhì)，每一結(jié)點都有一個本站地址，并知道上一個結(jié)點地址和下一個結(jié)點地址，令牌傳遞規(guī)定由高地址向低地址，最后由最低地址向最高地址依次循環(huán)傳遞，從而在一個物理總線上形成一個邏輯環(huán)。環(huán)中令牌傳遞順序與結(jié)點在總線上的物理位置無關(guān)。A前E后BC前無后無E前D后AB前A后DD前B后EBUS圖中圖中ABDEABDEA A（C C 站點沒站點沒有連入令牌總有連入令牌總線中）線中）沖突域物理上連在一起可能發(fā)生沖突的網(wǎng)絡(luò)分段。一個沖突域的典型特征就是同一時刻只允許一臺主機發(fā)送數(shù)據(jù)，否則沖突就會產(chǎn)生。 分割或者隔離沖突域的行為稱之為分段（segmentation）典型特征：只允許一個主機發(fā)送

7、數(shù)據(jù)廣播域廣播域是指網(wǎng)段上所有設(shè)備的集合，這些設(shè)備收聽該網(wǎng)絡(luò)中所有的廣播。當網(wǎng)絡(luò)中一臺主機發(fā)送廣播時，網(wǎng)絡(luò)上的每個設(shè)備必須收聽并且處理此廣播，即使這個廣播對接收它的設(shè)備沒有任何的幫助! 注：廣播的特征除了傳播范圍面向所有設(shè)備外，強制性也是它的特征。設(shè)備和廣播域 路由器路由器 工作在的第OSI三層，用來分割廣播域，路由器的每個端口連接的網(wǎng)絡(luò)就是一個單獨的廣播域。 交換機交換機 工作在OSI第二層，數(shù)據(jù)鏈路層，互聯(lián)的多個網(wǎng)絡(luò)仍然屬于同一個，也就是說屬于同一個廣播域。交換機可以分割沖突域，但不能分割廣播域。 集線器集線器 工作在OSI的第一層，連接在集線器上的多個網(wǎng)絡(luò)上的所有主機即屬于同一個沖突域，

8、又屬于同一個廣播域。集線器會導致網(wǎng)絡(luò)中的擁塞增加，降低網(wǎng)絡(luò)帶寬的使用率。問題 傳統(tǒng)的交換機不能夠分割廣播域， 如果A主機發(fā)送一個廣播，那么下圖網(wǎng)絡(luò)中所有主機都能夠收到廣播。 如果要分割廣播域必須使用路由器！ 問題：能否有一種不使用路由器，卻能夠在交換式網(wǎng)絡(luò)中限制廣播能否有一種不使用路由器，卻能夠在交換式網(wǎng)絡(luò)中限制廣播的方法？的方法？VLAN引入引入 采用VLAN技術(shù)可以分割廣播域。即一個VLAN即是一個廣播域。在一個VLAN中所有的機器都能夠接收到廣播，其它的VLAN則不能夠接收。就像路由器的一個端口劃分一個廣播域一樣。 主機A、C、D在同一個VLAN 2中， 如果主機A發(fā)送一個單播給主機D，

9、C是否能夠收到？不能夠 如果主機A發(fā)送一個廣播，誰能夠收到？C、D均可以VLANVLAN技術(shù)技術(shù)VLAN （Virtual Local Area Network） VLAN是在一個物理網(wǎng)絡(luò)上劃分出來的邏輯網(wǎng)絡(luò)。這個網(wǎng)絡(luò)對應于OSI 模型的第二層網(wǎng)絡(luò)。 VLAN的劃分不受網(wǎng)絡(luò)端口的實際物理位置的限制； VLAN 有著和普通物理網(wǎng)絡(luò)同樣的屬性； 第二層的單播、廣播和多播幀在一個VLAN內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)、擴散，而不會直接進入其他的VLAN之中。 VLAN只是分割廣播域，不會改變廣播、單播的實質(zhì)。增加了廣播域的個數(shù)，減少了廣播域的大小。VLAN技術(shù)技術(shù)1 2 3 4交換機收到廣播幀后，只轉(zhuǎn)發(fā)到屬于同一VLAN的

10、其他端口。隔離的廣播域隔離的廣播域VLAN10VLAN20172.16.20.4VLAN30VLAN技術(shù)技術(shù) 一個VLAN 相當于一個邏輯網(wǎng)絡(luò)（子網(wǎng)）。這意味著在一個VLAN中的所有的主機間通信相當于是接在同一個交換機上主機通信一樣，通過目的MAC地址就可以了。而在不同VLAN中的主機間通信相當于在不同LAN間通信需要通過路由器選擇路由，或者是具有路由功能設(shè)備（三層交換機），主機間不能夠隨意訪問，從某種程度上說，增加了網(wǎng)絡(luò)的安全性。A VLAN = A Broadcast Domain = Logical Network (Subnet)一個一個VLAN 一個廣播域一個廣播域 一個邏輯網(wǎng)絡(luò)（子

11、網(wǎng)）一個邏輯網(wǎng)絡(luò)（子網(wǎng)） VLAN技術(shù)技術(shù)VLAN與網(wǎng)絡(luò)管理與網(wǎng)絡(luò)管理 由于實現(xiàn)了廣播域分隔，VLAN可以將廣播風暴控制在一個VLAN內(nèi)部，劃分VLAN后，隨著廣播域的縮小，網(wǎng)絡(luò)中廣播包消耗的帶寬所占的比例大大降低，網(wǎng)絡(luò)性能得到顯著提高； 不同的VLAN間的數(shù)據(jù)傳輸是通過第三層（網(wǎng)絡(luò)層）的路由來實現(xiàn)的，因此使用VLAN技術(shù)，結(jié)合數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層的交換設(shè)備可搭建安全可靠的網(wǎng)絡(luò)； 同時，由于VLAN是邏輯的而不是物理的，因此在規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)時可以避免地理位置的限制。 VLAN具有的功能具有的功能 控制網(wǎng)絡(luò)廣播、提高網(wǎng)絡(luò)性能； 分隔網(wǎng)段、確保網(wǎng)絡(luò)安全； 簡化網(wǎng)絡(luò)管理、提高組網(wǎng)靈活性。VLAN劃分方法劃分

12、方法 基于端口的VLAN（Port-Based） 基于協(xié)議的VLAN（Protocol-Based） 基于MAC層分組的VLAN（MAC-Layer Grouping） 基于網(wǎng)絡(luò)層分組的VLAN（Network-Layer Grouping） 基于IP組播分組的VLAN（IP Multicast Grouping） 基于策略的VLAN（Policy-Based）基于端口的靜態(tài)基于端口的靜態(tài)VLAN 基于端口的靜態(tài)VLAN是劃分虛擬局域網(wǎng)最簡單也是最有效的方法，它實際上是某些交換機端口的集合，網(wǎng)絡(luò)管理員只需要管理和配置交換機端口，而不管交換機端口連接什么設(shè)備； 這種劃分VLAN的方法是根據(jù)以太網(wǎng)

13、交換機的端口來劃分的，是目前業(yè)界定義VLAN最廣泛的方法； 規(guī)定了這種劃分VLAN的國際標準。 基于端口的靜態(tài)基于端口的靜態(tài)VLAN VLAN表表端口所屬VLANPort1VLAN5Port2VLAN10Port7VLAN5Port10VLAN10主機主機A主機主機B主機主機C主機主機DPort 1Port 2 Port 7Port 10基于基于MAC地址的地址的VLAN VLAN表表MAC地址所屬VLANMAC AVLAN5MAC BVLAN10MAC CVLAN5MAC DVLAN10主機主機A主機主機B主機主機C主機主機D基于協(xié)議的基于協(xié)議的VLAN VLAN表表協(xié)議類型所屬VLANIP

14、X協(xié)議VLAN5IP協(xié)議VLAN10主機主機B主機主機C主機主機D基于基于IP地址的地址的VLAN VLAN表表IP網(wǎng)絡(luò)所屬VLANIP 1.1.1.0/24VLAN5IP 1.1.2.0/24VLAN10主機主機A主機主機B主機主機C主機主機D跨交換機的跨交換機的VLAN 基于端口的VLAN（Port VLAN）將交換機按照端口的VLAN ID指定實現(xiàn)了邏輯劃分，廣播域被限定在相同VLAN的端口集合中，不同VLAN間不能直接通信； 當使用多臺交換機分別配置VLAN后，可以使用Trunk（干道）方式實現(xiàn)跨交換機的VLAN內(nèi)部連通，交換機的Trunk端口不隸屬于某個VLAN，而是可以承載所有VL

15、AN的幀。 跨交換機的跨交換機的VLAN Trunk Fast EthernetSwitch AGreenVLANBlackVLAN RedVLANSwitch BGreenVLANBlackVLAN RedVLAN 這種實現(xiàn)跨交換機的VLAN技術(shù)在早期使用幀過濾，而目前的國際標準規(guī)定采用幀標記。 網(wǎng)絡(luò)管理的邏輯結(jié)構(gòu)可以完全不受實際物理連接的限制，極大地提高了組網(wǎng)的靈活性。 何謂何謂TRUNK Trunk是用來在不同的交換機之間進行連接，以保證在跨越多個交換機上建立的同一個VLAN的成員能夠相互通訊； 其中交換機之間互聯(lián)用的端口就稱為Trunk端口。VLAN幀標識 幀的格式分為兩種： ISL：

16、Inter-Switch link，是Cisco交換機獨有的協(xié)議 ：是國際標準協(xié)議，被幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備生產(chǎn)商所共同支持； frame tagging(幀標記) 實現(xiàn)原理: 在每個幀被轉(zhuǎn)發(fā)穿越網(wǎng)絡(luò)中繼鏈路（網(wǎng)絡(luò)骨干network backbone ）時，幀標記在每個幀的頭部設(shè)置唯一的標識符。 當幀離開中繼鏈路時，交換機會在幀被傳輸?shù)侥康慕K端之前，刪除這個標識符。幀標記的工作原理幀標記的工作原理SRCDES SRCDataDESDES SRCFCSDES SRCFCSVLAN IDAB交換機1交換機2 默認條件下，Trunk上會轉(zhuǎn)發(fā)交換機上存在的所有VLAN的數(shù)據(jù)； 傳輸多個VLAN的信息； 實

17、現(xiàn)同一VLAN跨越不同的交換機。標準標準 1996年3月，IEEE802.1 Internet Working委員會結(jié)束了對VLAN初期標準的修訂工作； 統(tǒng)一了Frame-Tagging（幀標記）方式中不同廠商的標簽格式，制定IEEE802.1Q VLAN標準，進一步完善了VLAN的體系結(jié)構(gòu)； 定義了VLAN的橋接規(guī)則，能夠正確識別VLAN的幀格式，更好地支持多媒體應用； 它為以太網(wǎng)提供了更好服務(wù)質(zhì)量（QOS）保證和安全的能力。標準標準 使用4Byte的標記頭來定義Tag（標記）； Tag頭中包括2Byte的VPID（VLAN Protocol Identifier）和2Byte的VCI（VL

18、AN Control Information）。 IEEE802.1Q Tag VLAN 基于802.1Q Tag VLAN用VID來劃分不同VLAN，當數(shù)據(jù)幀通過交換機的時候，交換機根據(jù)數(shù)據(jù)幀中Tag的VID信息來識別它們所在的VLAN（若幀中無Tag頭，則應用幀所通過端口的默認VID來識別它們所在的VLAN）； 這使得所有屬于該VLAN的數(shù)據(jù)幀，不管是單播幀、組播幀還是廣播幀，都將被限制在該邏輯VLAN中傳輸。 當使用多臺交換機分別配置VLAN后，可以使用Trunk方式實現(xiàn)跨交換機的VLAN內(nèi)部連通，交換機的Trunk端口不隸屬于某個VLAN，而是可以承載所有VLAN的幀； 跨交換機的跨交

19、換機的VLAN劃分實例劃分實例驗證動畫效果驗證動畫效果驗證動畫效果驗證動畫效果蜂窩無線通信發(fā)展概述無線尋呼和無繩 無線尋呼 無線尋呼是日常生活中非常普及的一種技術(shù)。要呼叫一個有尋呼機的人時,可以打 給尋呼服務(wù)公司并輸入一個安全碼、尋呼機號以及要回的 號碼(或一條短消息)。無繩 無繩 允許人們在打 時可以在屋里走來走去。無繩 由兩部分組成:基站和 ,它們通常是一起賣的?；镜暮竺嬗幸粋€標準的 插座,可以通過 線連接到 系統(tǒng)上。 和基站通過低功率無線電波通信,范圍一般為 100300m。多路復用技術(shù)概念一條線路上要傳輸多路信號。傳輸技術(shù)的一個關(guān)鍵就是解決傳輸?shù)挠行栴}，為此，要賦予不同的用戶信號以

20、不同的信號特征，這些信號特征能區(qū)分不同的用戶，就像不同的地址區(qū)分不同的用戶一樣。因此，這種技術(shù)稱為多址技術(shù)。 這里要注意區(qū)分多路復用技術(shù)和多址技術(shù)。其中在兩點之間同時互不干擾的傳送多個信號是信道的多路復用。在多點之間實現(xiàn)互不干擾的通信是多址訪問技術(shù)。 多路復用的頻分多址 頻分多址（FDMA, Frequency Division Multiple Access）是使用較早也是使用較多的一種多址接入方式，被廣泛應用于衛(wèi)星通信、移動通信、一點多址微波通信系統(tǒng)中。FDMA的技術(shù)核心是把傳輸頻帶劃分為較窄的且互不重疊的多個子頻帶，每個用戶都被分配到一個獨立的子頻帶中；各用戶采用濾波器，分別按分配的子頻

21、帶從信道上提取信號，實現(xiàn)多址通信。頻分多址 CH2CH1CH3CH1CH2CH3MUXCH1 CH2 CH3帶寬復用信號帶寬復用信號f復用器復用器多路復用的時分多址時分多址（TDMA, Time Division Multiple Access）是在給定頻帶的最高數(shù)據(jù)傳輸速率的條件下，把傳遞時間劃分為若干時間間隙，各用戶按照分配的時隙，以突發(fā)脈沖序列方式接受和發(fā)送信號。 時分多址時分多址 A2A1A3原始信號D2D1D3數(shù)字化信號MUX復用后的數(shù)據(jù)流復用后的數(shù)據(jù)流時隙號時隙號1231D3D2D1時間片時間片12時間片時間片2D1時隙時隙D2復用器復用器t多路復用的波分多址整個波長頻帶被劃分為若

22、干個波長范圍，每路信號占用整個波長頻帶被劃分為若干個波長范圍，每路信號占用一個波長范圍來進行傳輸。一個波長范圍來進行傳輸。 F2F1F3光譜光譜F1F2F3共享光纖的光譜共享光纖的光譜光纖光纖2光纖光纖3光纖光纖1共享光纖共享光纖 棱柱棱柱/衍射光柵衍射光柵多路復用的碼分多址 碼分多址（CDMA, Code Division Multiple Access）也稱擴頻多址（SSMA, Spread Spectrum Multiple Access）。將原信號的頻帶擴寬，再經(jīng)調(diào)制發(fā)送出去；接收端接收到經(jīng)擴頻的寬帶信號后，作相關(guān)處理，再將其解擴為原始數(shù)據(jù)信號。每個用戶把發(fā)送信號用接收方的地址碼序列進

23、行編碼FDMAFDMA、TDMATDMA和和CDMACDMA對比對比CDMACDMA與TDMA和FDMA的區(qū)別，就好像一個國際會議上，TDMA是任何時間只有一個人講話，其他人輪流發(fā)言；FDMA則是把與會的人員分成幾個小組，分別進行討論；而CDMA就像大家在一起，每個人使用自己國家的語言進行討論 信號的調(diào)制與解調(diào) 在信號傳輸中，將發(fā)送端的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號的過程稱為調(diào)制，相應的調(diào)制設(shè)備稱為調(diào)制器；在接收端把模擬信號還原為數(shù)字信號的過程稱為解調(diào)，相應的設(shè)備稱為解調(diào)器。 同時具備調(diào)制和解調(diào)功能的設(shè)備稱為調(diào)制解調(diào)器（Modem）。 三種調(diào)制方式目的：使數(shù)字數(shù)據(jù)能在模擬信道上傳輸使數(shù)字數(shù)據(jù)能在模擬信

24、道上傳輸幅度調(diào)制 （Amplitude shift Keying，ASK）頻率調(diào)制 （Frequency Shift Keying，F(xiàn)SK）相位調(diào)制（PhaseShift Keying，PSK）三種調(diào)制方式示意數(shù)字信號的數(shù)字編碼使數(shù)字數(shù)據(jù)能在數(shù)字信道上傳輸使數(shù)字數(shù)據(jù)能在數(shù)字信道上傳輸模擬信號的數(shù)字編碼使模擬數(shù)據(jù)能在數(shù)字信道上傳輸使模擬數(shù)據(jù)能在數(shù)字信道上傳輸PCM編碼：編碼：采樣：按一定間隔對語音信號進行采樣采樣：按一定間隔對語音信號進行采樣量化：把每個樣本舍入到最接近的量化級別上量化：把每個樣本舍入到最接近的量化級別上編碼：對每個舍入后的樣本進行編碼編碼：對每個舍入后的樣本進行編碼編碼后的信號

25、稱為編碼后的信號稱為PCM信號（信號（ Pulse Coded Modulation，脈碼調(diào)制）。，脈碼調(diào)制）。PCM原理采樣電路采樣電路量化和編碼量化和編碼PCM過程蜂窩無線通信發(fā)展概述無線尋呼和無繩 無線尋呼 無線尋呼是日常生活中非常普及的一種技術(shù)。要呼叫一個有尋呼機的人時,可以打 給尋呼服務(wù)公司并輸入一個安全碼、尋呼機號以及要回的 號碼(或一條短消息)。無繩 無繩 允許人們在打 時可以在屋里走來走去。無繩 由兩部分組成:基站和 ,它們通常是一起賣的?；镜暮竺嬗幸粋€標準的 插座,可以通過 線連接到 系統(tǒng)上。 和基站通過低功率無線電波通信,范圍一般為 100300m。蜂窩無線通信發(fā)展概述蜂

26、窩移動通信蜂窩移動通信模擬蜂窩移動通信模擬蜂窩移動通信模擬蜂窩移動通信中使用最模擬蜂窩移動通信中使用最普 及 的 技 術(shù) 是 先 進 移 動普 及 的 技 術(shù) 是 先 進 移 動 系統(tǒng)系統(tǒng)AMPS(Advanced Mobile AMPS(Advanced Mobile Phone System)Phone System)，AMPSAMPS容量容量增大的關(guān)鍵思想是利用相對增大的關(guān)鍵思想是利用相對較小的單元較小的單元, ,并且重用附近并且重用附近( (不是鄰接不是鄰接) )單元的傳送頻率。單元的傳送頻率。頻率重用的思想如圖所示，頻率重用的思想如圖所示，單元一般都近似于圓形單元一般都近似于圓形,

27、,但但是用六邊形更容易表示。是用六邊形更容易表示。 蜂窩無線通信發(fā)展概述（2）數(shù)字蜂窩移動通信第二代蜂窩 是數(shù)字的,它是在AMPS基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。數(shù)字蜂窩無線電系統(tǒng)信道分配方案有3種：GSM，CDPD和CDMA。其中CDPD已被淘汰。GSM（Global Systems for Mobile communications，全球移動通訊系統(tǒng) ）主要用于話音通信,但若用帶有特殊調(diào)制解調(diào)器的便攜機 ,亦可進行數(shù)據(jù)通信。其缺點:一是基站之間的接管相當頻繁,每次接管會導致300ms數(shù)據(jù)的丟失；二是GSM的錯誤率較高；三是由于按接通的時間計費而不是按傳送的字節(jié)收費,所以花費很大。解決的方法之一是采用蜂窩

28、數(shù)字分組數(shù)據(jù) CDPD。蜂窩無線通信發(fā)展概述碼分多址訪問（碼分多址訪問（CDMACDMA） CDMA CDMA（Code Division Multiple AccessCode Division Multiple Access）。）。CDMACDMA有很多優(yōu)點有很多優(yōu)點, ,如容量是目前流行的如容量是目前流行的GSMGSM的的3 34 4倍；倍；通話質(zhì)量大幅度提高通話質(zhì)量大幅度提高, ,接近有線接近有線 的通話質(zhì)量；由的通話質(zhì)量；由于所有小區(qū)使用相同的頻率故大大簡化小區(qū)頻率規(guī)于所有小區(qū)使用相同的頻率故大大簡化小區(qū)頻率規(guī)劃；保密性能更強；手機功耗更小劃；保密性能更強；手機功耗更小, ,通話時間

29、更長；通話時間更長；增強小區(qū)的覆蓋能力增強小區(qū)的覆蓋能力, ,減少基站數(shù)目；不會與現(xiàn)在減少基站數(shù)目；不會與現(xiàn)在的模擬和數(shù)字系統(tǒng)產(chǎn)生干擾；提供可靠的移動數(shù)據(jù)的模擬和數(shù)字系統(tǒng)產(chǎn)生干擾；提供可靠的移動數(shù)據(jù)通信；可靠的軟切換方式大大降低了切換的失敗幾通信；可靠的軟切換方式大大降低了切換的失敗幾率。率。 概念區(qū)分目前我國手機網(wǎng)絡(luò)分兩種，一種是GSM的，一種是CDMA。其中中國移動的都是GSM網(wǎng)絡(luò)（其中GPRS是建立在GSM上的），而中國聯(lián)通的130132開始的號碼為GSM網(wǎng)絡(luò)，133為CDMA網(wǎng)絡(luò)。這兩種網(wǎng)絡(luò)的手機是不通用的。也就是說GSM手機只能用中國移動和中國聯(lián)通130132號碼的SIM卡。而CDM

30、A的手機只能用133的卡。 GPRS就是數(shù)據(jù)傳輸 也就是手機上網(wǎng)，GPRS就好比移動通信設(shè)備的ADSL，而GSM就是普通固定 線 。 蜂窩移動 系統(tǒng)組成蜂窩移動 系統(tǒng)的組成蜂窩移動通信系統(tǒng)主要是由交換網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、無線基站子系統(tǒng)和移動臺三大部分組成，如圖所示。蜂窩移動 系統(tǒng)組成 移動臺（移動臺（MSMS，Mobile StationMobile Station） 移動臺就是移動客戶設(shè)備部分，它由兩部分組成，移動終端(MS)和客戶識別卡（SIM, Subscriber Identity Module ） 無線基站子系統(tǒng)（無線基站子系統(tǒng)（BSS, Base Station System BSS, B

31、ase Station System ） 無線基站子系統(tǒng)是在一定的無線覆蓋區(qū)中由移動交換中心（MSC）控制，與MS進行通信的系統(tǒng)設(shè)備，它主要負責完成無線發(fā)送接收和無線資源管理等功能。功能實體可分為基站控制器（BSC, Base Station Controller ）和基站收發(fā)信臺（BTS, Base Transceiver Station ）。 交換交換網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（子系統(tǒng)（NSS, Network Switching System NSS, Network Switching System ） 交換網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)主要完成交換功能和客戶數(shù)據(jù)與移動性管理、安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫功能。蜂窩移動 系

32、統(tǒng)組成移動站移動站移動站MSC圖 蜂窩通信原理圖 交換子系統(tǒng)無線基站子系統(tǒng)Ad hoc無線網(wǎng)絡(luò)通信 隨著人們對移動通信要求的增強，蜂窩移動通信系統(tǒng)得到了迅速普及。但蜂窩移動通信系統(tǒng)是集中式控制的(有中心的)，網(wǎng)絡(luò)的運行要基于預先架設(shè)好的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。這兩個特點使得蜂窩移動通信系統(tǒng)對有些特殊場合來說并不適用。 此時，需要一種特殊的通信系統(tǒng)，這種通信系統(tǒng)的運行不能基于任何預先架設(shè)好的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，要能實現(xiàn)臨時快速自動組網(wǎng)，節(jié)點要能移動。Ad hoc網(wǎng)絡(luò)(或自組織網(wǎng)絡(luò)、特定網(wǎng)絡(luò)、對等網(wǎng)絡(luò))的出現(xiàn)滿足了這些要求。 Ad hoc無線網(wǎng)絡(luò)通信Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點不僅要具備普通移動終端的功能，還要具有報文轉(zhuǎn)發(fā)能

33、力，即要具備路由器的功能。因此，就完成的功能而言可以將結(jié)點分為主機、路由器和電臺三部分。 其中主機部分完成普通移動終端的功能，包括人機接口、數(shù)據(jù)處理等應用軟件。而路由器部分主要負責維護網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)和路由信息，完成報文的轉(zhuǎn)發(fā)功能。電臺部分為信息傳輸提供無線信道支持。從物理結(jié)構(gòu)上分，結(jié)點可以如圖所示被分為以下幾類：單主機單電臺、單主機多電臺、多主機單電臺和多主機多電臺。Ad hoc無線網(wǎng)絡(luò)通信Ad hoc無線網(wǎng)絡(luò)通信Ad hoc網(wǎng)絡(luò)一般有兩種結(jié)構(gòu)：平面結(jié)構(gòu)和分級結(jié)構(gòu)。 平面結(jié)構(gòu)中，所有節(jié)點的地位平等所以又可以稱為對等式結(jié)構(gòu)。 分級結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)被劃分為簇(cluster)，每個簇由一個簇頭和多個簇

34、成員組成，這些簇頭形成了高一級的網(wǎng)絡(luò)，在高一級網(wǎng)絡(luò)中，又可以分簇，再次形成更高一級的網(wǎng)絡(luò)，直至最高級。分級結(jié)構(gòu)中，簇頭節(jié)點負責簇間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。比如當簇1中的節(jié)點A要與簇2中的節(jié)點B通信時，節(jié)點A先把數(shù)據(jù)發(fā)送給簇1的簇頭；簇1的簇頭分析發(fā)現(xiàn)B在簇2中，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給簇2的簇頭可能要經(jīng)過其它接頭的轉(zhuǎn)發(fā)；接2的簇頭收到數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)B是自己簇的成員，把數(shù)據(jù)發(fā)送給B。 Ad hoc無線網(wǎng)絡(luò)通信平面結(jié)構(gòu) 單頻分級結(jié)構(gòu) Ad hoc無線網(wǎng)絡(luò)通信多頻分級結(jié)構(gòu) 衛(wèi)星通信技術(shù) 衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成：星通信系統(tǒng)包括通信和保障通信的全部設(shè)備，主要有跟蹤遙測指令分系統(tǒng)、監(jiān)控管理分系統(tǒng)、空間分系統(tǒng)及通信地球站四部分組成，如圖所

35、示。 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的基本組成 衛(wèi)星通信技術(shù) 跟蹤遙測指令分系統(tǒng) 跟蹤遙測指令分系統(tǒng)對衛(wèi)星進行跟蹤測量，控制其準確進入預定軌道并到達指定位置，待衛(wèi)星正常運行后，定期對衛(wèi)星進行軌道修正和位置保持，必要時，控制通信衛(wèi)星返回地面。 監(jiān)控管理分系統(tǒng) 監(jiān)控管理分系統(tǒng)對軌道定點上的衛(wèi)星進行業(yè)務(wù)開通前、后的監(jiān)測和控制，如衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器功率、衛(wèi)星天線增益以及各地球站發(fā)射的功率、射頻和帶寬等基本的通信參數(shù)，以保證網(wǎng)絡(luò)的正常通信。 衛(wèi)星通信技術(shù)空間分系統(tǒng) 空間分系統(tǒng)是由主體部分的通信系統(tǒng)和保障部分的遙測指令和控制系統(tǒng)以及能源（包括太陽能電池和蓄電池）等組成。通信衛(wèi)星主要起無線電中繼站的作用，它是靠衛(wèi)星上通信系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)器

36、（微波收、發(fā)信機）和天線來完成。一個衛(wèi)星的通信系統(tǒng)可以轉(zhuǎn)發(fā)一個或多個地球站信號。顯然，當每個轉(zhuǎn)發(fā)器所能提供的功率和帶寬一定時，轉(zhuǎn)發(fā)器越多，衛(wèi)星通信系統(tǒng)的容量就越大。 地球站 地球站是微波無線電收、發(fā)信電臺，用戶通過它接入衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)進行通信。 衛(wèi)星通信技術(shù)衛(wèi)星通信技術(shù)特性 范圍廣。 系統(tǒng)的開發(fā)推廣迅速。 傳輸?shù)膬r格不受距離遠近的影響。 較不易受自然災害的影響。 高通信容量。 多點通信導向系統(tǒng)( Multicast-oriented System )。 終端用戶預安裝費用不高，且不需因增加用戶數(shù)而再架設(shè)新的線路。各種無線方式UWB(Ultra Wideband)是一種無載波通信技術(shù)，利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)。DECT（Digital Enhanced Cordless Telecommunications 數(shù)字增強無繩通信）世界領(lǐng)先的數(shù)字通信無線標準 WLAN特點 可移動性：可移動性：由于沒有線纜的限制，