通信网理论与技术-第3章
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移动通信理论与实战第3章 移动通信的物理层处理技术
分集技术
概念
多路不相关的衰落路径传送相同的信号并合并
目标：
降低多径衰落的影响，改善传输的可靠性
技术的关键问题：
如何得到（产生）多路信号? 如何合并多路信号?
本质：
对同一信号在不同时间、频率、空间、极化方向的过采样
分集原理
各独立信号传播路径同时经历深度衰落的概率很低
所谓分集接收，是指接收端对它收到的多个衰落特性互相独 立(携带同一信息)的信号进行特定的处理，以降低信号电平 起伏的办法。
OQPSK
I信道和Q信道的两个数据流，每次只有其中一个可能发生极性 转换。输出的OQPSK信号的相位只有±π跳变，而没有π的相位跳变， 则经滤波及硬限幅后的功率谱旁瓣较小。
QAM
MQAM正交振幅调制
一种幅度和相位联合键控的调制方式
sMQAM
Amcosct B m sinct
Am Bm
空空山山不不见见人人 但但闻闻人人语语声声 返返景景入入深深林林 复复照照青青苔苔上上
？？？？
传输
空但返复空但返复 山闻景照山闻景照 不人入青不人入青 见语深苔见语深苔 人声林上人声林上
突发错误
解码
空空山？？不见见人？ 但但闻？？人语语声？ 返返景？？入深深林？ 复复照？？青苔苔上？
去交织
空但返复空但返复 山闻景照？？？？ ？？？？不人入青 见语深苔见语深苔 人声林上？？？？
信道编码
作用：
增加符号间的相关性，以便在受到干扰的情况下恢复信号
差错控制方式
检错重发（ARQ）：只检不纠，错则重传 需要反馈信道，译码设备简单，对突发错误和信道干扰较严重时有 效，但实时性差，主要应用在计算机数据通信中。
前向纠错（FEC）：自动纠错，能力有限 单向传输，实时性好，传输效率高，但译码设备较复杂。这种纠错 方式广泛应用于移动通信设备中
光纤通信技术-第三章-光源与光发射系统-电子教案 (3)
9.什么是电光延迟？为何会产生电光延迟？
10.什么是张弛振荡？简述张弛振荡产生的原因。
11.什么是码型效应？如何消除码型效应。
12.什么是自脉动现象？自脉动现象有哪些特点？
13.光源的间接调制方法有哪些？
14.光纤通信系统对光发射机的基本要求有哪些？
15.光发射机为什么要进行自动温度控制？
16.光纤通信系统对光源器件的基本要求有哪些？
17.简述激光器的结发热效应。
18.何谓激光器的偏置电流？应如何选择偏置电流？
120.构成激光器必须具备的条件有哪些？
21.在光纤通信系统中，光源为什么要加正向电压？
22.简述半导体激光器的特性。
23.简述F-P腔半导体激光器的结构。
24.光发射机主要有哪些部分组成？简述各部分的作用。
4、课后作业：6。
3.4新型半导体激光器
重点介绍分布式反馈激光器的结构特点，引出在此特点基础上的发光原理，并指明它所具有的独特优点；简要介绍耦合腔半导体激光器与量子阱激光器的结构与特点。
3.5光源的调制
重点介绍光源的直接数字调制以及可能产生的效应：电光延迟、张弛振荡、自脉动、码型效应等。简要介绍光源的三种间接调制方式，包括：声光调制、热光调制和磁光调制。
3.6光发射机
首先介绍通信系统对光发射机的基本要求；重点介绍光发射机的组成与功能，包括：输入电路、光源和控制电路。
1：计划学时：2学时
2：讲授要求：
注意区分新型激光器与F-P腔激光器在结构和性能上的不同，使学生能够对前后学习的知识有一个连贯性的认识；详细介绍光发射机的三个组成部分，使学生清楚各部分的主要功能。
课程
光纤通信技术
章节
第三章
学期
2013/2014学年第一学期
10.什么是张弛振荡？简述张弛振荡产生的原因。
11.什么是码型效应？如何消除码型效应。
12.什么是自脉动现象？自脉动现象有哪些特点？
13.光源的间接调制方法有哪些？
14.光纤通信系统对光发射机的基本要求有哪些？
15.光发射机为什么要进行自动温度控制？
16.光纤通信系统对光源器件的基本要求有哪些？
17.简述激光器的结发热效应。
18.何谓激光器的偏置电流？应如何选择偏置电流？
120.构成激光器必须具备的条件有哪些？
21.在光纤通信系统中，光源为什么要加正向电压？
22.简述半导体激光器的特性。
23.简述F-P腔半导体激光器的结构。
24.光发射机主要有哪些部分组成？简述各部分的作用。
4、课后作业：6。
3.4新型半导体激光器
重点介绍分布式反馈激光器的结构特点，引出在此特点基础上的发光原理，并指明它所具有的独特优点；简要介绍耦合腔半导体激光器与量子阱激光器的结构与特点。
3.5光源的调制
重点介绍光源的直接数字调制以及可能产生的效应：电光延迟、张弛振荡、自脉动、码型效应等。简要介绍光源的三种间接调制方式，包括：声光调制、热光调制和磁光调制。
3.6光发射机
首先介绍通信系统对光发射机的基本要求；重点介绍光发射机的组成与功能，包括：输入电路、光源和控制电路。
1：计划学时：2学时
2：讲授要求：
注意区分新型激光器与F-P腔激光器在结构和性能上的不同，使学生能够对前后学习的知识有一个连贯性的认识；详细介绍光发射机的三个组成部分，使学生清楚各部分的主要功能。
课程
光纤通信技术
章节
第三章
学期
2013/2014学年第一学期
第3章第4讲 扩频通信、抗衰落技术
——空间分集的两种变化形式：极化分集和角度分集
59
频率分集(Frequency Diversity)
频率分集是将待发送的信息分别调制到频率不相关的载 波上发送，只要载频间隔大于相干带宽，则接收端所接 收到信号的衰落是相互独立的。 在移动通信系统中，可采用信号载波频率跳变扩展频 谱技术来达到频率分集的目的。和空间分集相比，频 率分集的优点是减少了天线数目，缺点是要占用更多 的频谱资源，在发端需要多部发射机。
CDMA网络与GSM网络完全不同，由于不再把信道和用户分开考 虑，也就没有了传统的覆盖和容量之间的区别。一个小区的业务 量越大，小区面积就越小。因为在CDMA 网络中业务量增多就意 味着干扰的增大。这种小区面积动态变化的效应称为小区呼吸。 “小区呼吸”动态分配小区负荷，改善网络覆盖，增加系统容量
5．空分多址
2．CDMA系统地址码和扩频码的应用
主要可以分为3类: （1）用户地址码。 （2）信道地址码。 （3）小区地址码。
3 扩频通信的主要性能指标
(1)．扩频处理增益
处理增益G定义为频谱扩展后的信号带 宽B2与频谱扩展前的信号带宽B1之比，即
B2 R2 T1 G B1 R1 T2
（4-23）
（3）．频带利用率
频带利用率就是传输的数据率（bit/s） 与数字信号所占的频带（Hz）之比单位为 bit/s/Hz。
3.2.4 多址接入技术
1．多址接入技术简介
多址技术主要是解决如何使多用户共享系统无线资源的问题。 必须对不同移动台和基站发出的信号赋予不同的特征，使基 站能从众多移动台的信号中区分出哪一个移动台发出来的信 号，而各移动台又能识别出基站发出的信号中哪个是发给自 己的信号。
显分集
微分集
A班通信网理论基础第三章2Internet单播路由协议walkaway
➢ 当需要发送请求对方路由器全部路由表 信息的请求报文时，RIP使用另一种报文 结构，如图2所示。此报文结构中路由信 息项的地址族标识符字段为0，目的地址 字段为0，距离度量字段为16。
2020/11/14
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图2 RIPv1请求全部路由信息报文结构
RIP协议
因此，RIP协议使用的最大距离为15，16则 表示不可达。故只能在比较小的网络中使用。 网络规模大时，可以使用OSPF协议（内部 网关协议，也称最短路径优先协议）。
2020/11/14
二、RIP协议的报文结构
1、RIPv1报文结构。RIPv1的报文结构如 图1所示。每个报文都包括一个报文命令字段、 一个报文版本字段以及一些路由信息项（一 个RIP报文中最多允许25个路由信息项）。
RIP报文的最大长度为4+20×25=504字 节，加上UDP报头的8字节，一共是512字节。 如果路由表的路由表项数目大于25时，那么 就需要多个RIP报文来完成路由信息的传播过 程。
路由信息协议RIP是内部网关协议的一种。 （一）RIP协议的发展过程
RIP协议让互联网中所有的路由器都和自己的相 邻路由器不断交换路由信息，并不断更新其路由 表。使得从每一个路由器到每一个目的网络的路 由都是最短的，即跳数最少。
2020/11/14
20世纪80年代，加州大学伯克利分校 在开发Unix系统的同时，在routed程序中 设计实现了RIP协议软件。Routed程序被 绑定在BSD Unix系统中一起推出，被广泛 的使用于早期网络中的主机之间交换路由 信息。
2020/11/14
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图1 RIPv1报文结构
➢ Command字段：标识RIP报文的类型， 目前RIP只支持两种报文类型，分别是请求 报文（request）和响应报文 （response）。
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图2 RIPv1请求全部路由信息报文结构
RIP协议
因此，RIP协议使用的最大距离为15，16则 表示不可达。故只能在比较小的网络中使用。 网络规模大时，可以使用OSPF协议（内部 网关协议，也称最短路径优先协议）。
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二、RIP协议的报文结构
1、RIPv1报文结构。RIPv1的报文结构如 图1所示。每个报文都包括一个报文命令字段、 一个报文版本字段以及一些路由信息项（一 个RIP报文中最多允许25个路由信息项）。
RIP报文的最大长度为4+20×25=504字 节，加上UDP报头的8字节，一共是512字节。 如果路由表的路由表项数目大于25时，那么 就需要多个RIP报文来完成路由信息的传播过 程。
路由信息协议RIP是内部网关协议的一种。 （一）RIP协议的发展过程
RIP协议让互联网中所有的路由器都和自己的相 邻路由器不断交换路由信息，并不断更新其路由 表。使得从每一个路由器到每一个目的网络的路 由都是最短的，即跳数最少。
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20世纪80年代，加州大学伯克利分校 在开发Unix系统的同时，在routed程序中 设计实现了RIP协议软件。Routed程序被 绑定在BSD Unix系统中一起推出，被广泛 的使用于早期网络中的主机之间交换路由 信息。
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图1 RIPv1报文结构
➢ Command字段：标识RIP报文的类型， 目前RIP只支持两种报文类型，分别是请求 报文（request）和响应报文 （response）。
通信原理部分答案
第一章绪论1.3何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点：1.抗干扰能力强；2.传输差错可以控制；3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理；4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化；5.设备便于集成化、微机化。
数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。
设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低；6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。
采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。
另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。
一路模拟电话的频带为4KHZ带宽，一路数字电话约占64KHZ。
1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4所示。
其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保证传输信息的安全；数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输；同步的功能是在首发双方时间上保持一致，保证数字通信系统的有序，准确和可靠的工作。
1-10通信系统的主要性能指标是有哪些？通信系统的主要性能指标涉及有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、可维护性等。
其中有效性和可靠性是主要性能指标，在模拟通信系统有效性可用有效传输频带来度量，同样的消息用不同的调制方式，则需要不同的频带宽度，数字通信系统的有效性可用传输速率和频带利用率来衡量。
具体误差率指标有误码率Pe、误信率Pb。
现代通信技术复习
（5）可靠性指标的具体表现
误信率（信息差错率）：
出现错误的比特数
传输的总比特数
Peb =
误码率（码元差错率）：
出现错误的码元(符号)数
传输的总码元(符号)数
Pe =
（4）可靠性 含义：在给定信道内接收到的信息的可靠程度。 衡量通信可靠性的指误信率就是码元在传输系统中被丢失的概率。
5
是位定时同步脉冲;
6
为恢复的信息
数字基带信号
数字基带信号是指消息代码的电波形，它是用不同的电平或脉冲来表示相应的消息代码。 单极性不归零码 双极性不归零码 单极性归零码 双极性归零码 差分码
1. AMI码 消息代码：1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1… AMI码： +1 0 0 –1 +1 0 0 0 0 0 0 0 -1 +1 0 0 -1 +1…
2.1.2 抑制载波双边带调制（DSB-SC） sDSB(t)=m(t)cosωct
m
(
t
)
cos
w
c
t
s
AM
(
t
)
2.1.3 单边带调制(SSB)
2.1.4 残留边带调制(VSB)
2.2 非线性调制（角调制角调制）的原理
角度调制分为相位调制和频率调制 。
已知二元信息序列为********************， 画出它所对应的单极性归零码、差分码、CMI码、数字双相码 、AMI码和HDB3码的波形。
通信的基本概念 通信系统的组成及主要性能指标 通信技术发展概况
01
第一章 绪论
02
2、 通信的发展历史
语音和文字通信阶段
移动通信主要技术
• 优点：
• 解决频谱利用率低和用户容量有限问题。
6
2020年6月9日星期二
图示 带状小区
7
2020年6月9日星期二
3.1.1 蜂窝的概念Fra bibliotek第3章 移动通信主要技术
2．蜂窝小区的形状
• 蜂窝小区就是一个基站所覆盖的有效面积。
• 实际形状
• 由于无线电波传播受地形地貌的影响，它的形状是不 规则的，如图3-1a。
20
2020年6月9日星期二
3.1 蜂窝技术
3.1.1 蜂窝的概念 3.1.2 切换 3.1.3 频率复用
21
2020年6月9日星期二
3.1.2 切换
第3章 移动通信主要技术
1. 定义
切换也称越区切换，是指将当前正在进行的移动台与基 站之间的通信链路从当前基站转移到另一个基站的过程。 该 过 程 也 称 为 自 动 链 路 转 移 (ALT, Automatic Link Transfer)。
13
图3-3 顶点激励方式
2020年6月9日星期二
小区分裂
• 在整个服务区中，每个小区的大小可以是相同的，这 只能适应用户密度均匀的情况。
• 事实上服务区内的用户密度是不均匀的，例如城市中 心商业区的用户密度高，居民区和市郊区的用户密度低。
• 为了适应这种情况，在用户密度高的市中心区可使小 区的面积小一些，在用户密度低的市郊区可使小区的面 积大一些，如图3-4所示。
4
2020年6月9日星期二
3.1.1 蜂窝的概念
1．区域覆盖的发展
（1）大区制
• 功率： 50～200W • 天线：很高的天线（>30m） • 优点：
• 覆盖范围大； • 网络结构简单; • 无需移动交换机
• 解决频谱利用率低和用户容量有限问题。
6
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图示 带状小区
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3.1.1 蜂窝的概念Fra bibliotek第3章 移动通信主要技术
2．蜂窝小区的形状
• 蜂窝小区就是一个基站所覆盖的有效面积。
• 实际形状
• 由于无线电波传播受地形地貌的影响，它的形状是不 规则的，如图3-1a。
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3.1 蜂窝技术
3.1.1 蜂窝的概念 3.1.2 切换 3.1.3 频率复用
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2020年6月9日星期二
3.1.2 切换
第3章 移动通信主要技术
1. 定义
切换也称越区切换，是指将当前正在进行的移动台与基 站之间的通信链路从当前基站转移到另一个基站的过程。 该 过 程 也 称 为 自 动 链 路 转 移 (ALT, Automatic Link Transfer)。
13
图3-3 顶点激励方式
2020年6月9日星期二
小区分裂
• 在整个服务区中，每个小区的大小可以是相同的，这 只能适应用户密度均匀的情况。
• 事实上服务区内的用户密度是不均匀的，例如城市中 心商业区的用户密度高，居民区和市郊区的用户密度低。
• 为了适应这种情况，在用户密度高的市中心区可使小 区的面积小一些，在用户密度低的市郊区可使小区的面 积大一些，如图3-4所示。
4
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3.1.1 蜂窝的概念
1．区域覆盖的发展
（1）大区制
• 功率： 50～200W • 天线：很高的天线（>30m） • 优点：
• 覆盖范围大； • 网络结构简单; • 无需移动交换机
第3章数据结构基本类型3.1线性表-高中教学同步《信息技术-数据与数据结构》(教案)
学生预习：
布置预习任务，要求学生提前阅读线性表的基础知识和概念。
发放预习材料，如PPT、视频教程或预习习题。
课堂讨论引导：
准备引导性问题，鼓励学生积极参与课堂讨论。
设计小组活动，促进学生之间的合作与交流。
课后反馈：
设计课后习题和作业，以检验学生的学习效果。
准备课后答疑和辅导，为学生提供必要的帮助和支持。
确保教学环境中网络连接稳定，以便在需要时展示在线资源或示例。
教学媒体
教学媒体
PPT演示文稿：
线性表的基本概念、定义、特点和示例的幻灯片。
顺序存储和链式存储的对比图示。
线性表基本操作（如初始化、查找、插入、删除）的动画或图解。
代码编辑器/IDE：
演示顺序表和链表的实现代码（如Python）。
允许学生直接看到、理解和操作代码。
情感、态度与价值观：
激发学生的学习兴趣和创造力，培养学生的探索精神和创新精神。
引导学生认识到数据结构在解决实际问题中的重要性，形成合理的计算机思维观念。
学习重难点
教学重点
线性表的基本概念：理解线性表是什么，它如何表示具有相同பைடு நூலகம்型数据元素的有限序列，并理解其特点，包括唯一的首尾元素以及除首尾外每个元素有且仅有一个前驱和后继。
准备用于课堂讨论的实例和问题，如通信录的设计和实现。
准备教学用计算机和相关编程环境（如Python环境），以便现场演示代码和执行结果。
教学流程设计：
设计教学流程，从线性表的基础概念引入，逐步深入到线性表的存储方式和操作。
设计课堂互动环节，如提问、小组讨论等，鼓励学生积极参与和表达。
安排编程实践环节，让学生亲自编写线性表相关操作的代码，加深理解。
线性表的应用场景：通过通信录的实例，了解线性表在实际问题中的应用，并理解如何根据需求选择合适的数据结构和存储方式。
布置预习任务，要求学生提前阅读线性表的基础知识和概念。
发放预习材料，如PPT、视频教程或预习习题。
课堂讨论引导：
准备引导性问题，鼓励学生积极参与课堂讨论。
设计小组活动，促进学生之间的合作与交流。
课后反馈：
设计课后习题和作业，以检验学生的学习效果。
准备课后答疑和辅导，为学生提供必要的帮助和支持。
确保教学环境中网络连接稳定，以便在需要时展示在线资源或示例。
教学媒体
教学媒体
PPT演示文稿：
线性表的基本概念、定义、特点和示例的幻灯片。
顺序存储和链式存储的对比图示。
线性表基本操作（如初始化、查找、插入、删除）的动画或图解。
代码编辑器/IDE：
演示顺序表和链表的实现代码（如Python）。
允许学生直接看到、理解和操作代码。
情感、态度与价值观：
激发学生的学习兴趣和创造力，培养学生的探索精神和创新精神。
引导学生认识到数据结构在解决实际问题中的重要性，形成合理的计算机思维观念。
学习重难点
教学重点
线性表的基本概念：理解线性表是什么，它如何表示具有相同பைடு நூலகம்型数据元素的有限序列，并理解其特点，包括唯一的首尾元素以及除首尾外每个元素有且仅有一个前驱和后继。
准备用于课堂讨论的实例和问题，如通信录的设计和实现。
准备教学用计算机和相关编程环境（如Python环境），以便现场演示代码和执行结果。
教学流程设计：
设计教学流程，从线性表的基础概念引入，逐步深入到线性表的存储方式和操作。
设计课堂互动环节，如提问、小组讨论等，鼓励学生积极参与和表达。
安排编程实践环节，让学生亲自编写线性表相关操作的代码，加深理解。
线性表的应用场景：通过通信录的实例，了解线性表在实际问题中的应用，并理解如何根据需求选择合适的数据结构和存储方式。
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4
3.1.1 网络体系结构定义
必须完成的具体工作： 按一定规则把网络划分成为许多部分，并 明确每一部分所包含的内容； 建立参考模型，将各部分组合成通信网， 并明确各部分间的参考点； 设置标准化接口，对参考点的接口标准化。 接口标准化，实质就是从整体上使通信网 最优化。
5
3.1 概述
3.1.1 网络体系结构定义 3.1.2 网络的分层和分段 3.1.3 网络协议及其功能
17
3.2 OSI参考模型
（1）应用层（AL：Application Layer） 应用层的作用是提供应用所经常需要的服务。 （2）表示层（PL：Presentation Layer） 表示层的作用是使应用层能独立于不同数据表 示方式，它负责定义信息的表示方法。 （3）会话层（SL：Session Layer） 会话层通过对话控制增强传输层所提供的可靠 传输服务，利用该层可控制数据交换方式。 （4）传输层（TL：Transport Layer） 传输层的作用是实现从源端设备会话实体到目 的端设备会话实体的端到端间报文传送。
28
3.3.2 用户数据报协议(UDP)
UDP是一个不可靠的无连接的传输层协议，只提供在IP 的范围外的两种额外服务：解复用和数据差错检查。
0 源端口 UDP长度 数据 16 31 目的地端口 UDP校验和
图3.12 UDP数据报
29
3.3 TCP/IP协议
3.3.1 TCP/IP体系结构 3.3.2 用户数据报协议(UDP) 3.3.3 传输控制协议(TCP) 3.3.4 应用层协议
高功能层 提供网络服务的传送层 高功能层
②
③
用 户 A
应 表 会 传 用 示 话 输 层 层 层 层
①
④
传 会 表 应 输 话 示 用 层 层 层 层
用 户 B
⑤
网络服务“透明管道”
21
第三章 网络体系结构
3.1 概述 3.2 OSI参考模型 3.3 TCP/IP协议 3.4 传送网体系结构 3.5 电信信息网络体系结构
30
3.3.3 传输控制协议(TCP)
TCP在IP的基础上提供可靠的面向连接的流服务，它 使用选择性重发ARQ（ARQ：Automatic Repeat reQuest）和算法进行拥塞控制，
1．TCP的可靠流服务
在数据报网络上的两个应用层的进程之间，TCP提供 了逻辑上的全双工连接。TCP向这些应用进程提供面向 连接的、可靠而有序的字节流服务。此外，TCP还提供 流量控制，
19
3.2 OSI参考模型
应用A 数据 ah ph sh th nh dt 比特 dh 应用B 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
图3.6 OSI网络数据单元的格式
20
3.2 OSI参考模型
网络传输部分就好像一根“透明的管道”，将数据单 元从信源沿这“管道”路由及时传送到目的地——信 宿；高功能层部分只在于正确地以帧形式收发数据， 并不关心网络传送部分的具体情况。下图为传输网络 “透明管道”服务
3.1.3 网络协议及其功能 复用 复用是指在一个系统上支持多个连接。 附加服务 ①优先权： ②服务等级：对网络的服务质量指标提出要求， ③安全：设置口令权限，以保护系统的安全。
3、协议栈
协议设计和开发成完整的协议的集合称为协议 栈（协议组或协议族）
15
第三章 网络体系结构
3.1 概述 3.2 OSI参考模型 3.3 TCP/IP协议 3.4 传送网体系结构 3.5 电信信息网络体系结构
传输控制协议(TCP)--为字节流提供面向连接的可靠 传输； 用户数据报协议(UDP)--为各个消息提供尽力而为的 无连接传输。 (3)互联网层 互联网层--负责将数据报送到目的主机。包括： ①处理来自传输层的分组发送请求； ②处理接收的数据报，检查目的地址，若需要转发，则 选择发送路径转发，若目的地址为本结点地址，则除去 报头，将分组交送传输层处理； ③处理互连网路径、流控与拥塞问题。
22
3.3 TCP/IP协议
3.3.1 TCP/IP体系结构 3.3.2 用户数据报协议(UDP) 3.3.3 传输控制协议(TCP) 3.3.4 应用层协议
23
3.3.1 TCP/IP体系结构
1、TCP/IP体系结构
应用层 传输层 互联网层 网络接口层 应用层 传输层 互联网层 网络接口层
(a)TCP类型服务
(b)UDP类型服务
(1)应用层 TCP/IP的应用层整合了OSI模型的高三层的功能， 应用层--TCP/IP协议的最高层，规定了应用程序怎样使 用互联网。 (2)传输层 传输层--负责应用进程之间的端―端通信。提供两种基 本类型的服务： 24
图3.8 TCP/IP体系结构
3.3.1 TCP/IP体系结构
31
3.3.3 传输控制协议(TCP)
2．TCP协议
（1）TCP数据段
0 4 10 源端口 序号 确认序号 TCP 首部 报头 长度 保留 U A P R S F R C S S Y I G K H T N N 校验和 选项 数据 窗口尺寸 紧急指针 填充 URG：紧急比特 20字节 ACK：确认比特 PSH：急迫比特 RST：复位比特 SYN：同步比特 FIN：终止比特 16 24 目的端口 31
16
3.2 OSI参考模型
应用层 应用协议 应用层
表示层 终端用户 功能
表示协议
表示层 高层协议
会话层
会话协议
会话层
传输层
传输协议 内部子网协议
传输层
网络层 网络功能
网络层
网络层
网络层 网络服务
数据链路层
数据链路层
数据链路层
数据链路层
物理层 主机A
物理层 路由器
物理层 路由器
ห้องสมุดไป่ตู้
物理层 主机B
物理层主机－路由器协议 数据链路层主机－路由器协议 物理层主机－路由器协议 本地开 放系统 中继开放系统 本地开 放系统
13
3.1.3 网络协议及其功能 连接控制 数据通信分为无连接和面向连接两种通信方式。 面向连接的通信过程可以分为连接建立、数据传送、 连接拆除三个阶段。 流量控制 指接收实体对发送实体送出的数据单元数量或速率 进行限制。 差错控制 用来对PDU中的数据和控制信息进行保护。 寻址 寻址的过程涉及寻址的级别、寻址的范围、连接识 别符和寻址的模式几个方面。 14
t3
2,Data=1-128 1 5 = in ,W 8 4 0 k_no=4 Seq_no=1,Ac
t4
Seq_no=40
48,Ack_no
=129,Win= 1024,Data =4048-455
9
图3.16 TCP窗口的流量控制
34
3.3.3 传输控制协议(TCP) （4）TCP连接终止
主机A
（3）数据传送
主机A 主机B
48,无数据 0 2 = in ,W 0 0 0 k_no=2 Seq_no=1,Ac
t1 t2
t0
Seq_no=20 Seq_no=30
00,Ack_no =1,Win=10 =1,Win=10
24,Ack_no
24,Data=2
000-3023
24,Data=3
024-4047
FIN,seq=5 086
主机B
传递150 字节
Data,s
Ack=5087 5087 eq=303,Ack=
Ack=453
ck=508 ,A 3 5 4 = q e ,s FIN
Ack=454
7
图3.17 TCP的礼貌释放
35
3.3 TCP/IP协议
3.3.1 TCP/IP体系结构 3.3.2 用户数据报协议 3.3.3 传输控制协议 3.3.4 应用层协议
6
3.1.2 网络的分层和分段
1、分层 任意一个网络总可以从垂直方向分解为若 干独立的层，相邻层之间具有客户/服务器 关系
分层的好处 各层相互独立 灵活性好 实现和维护方便
7
3.1.2 网络的分层和分段
2、分段 在分层基础上，再从水平方向把每一层网 络化分为若干个分离的部分，这就是分段。
18
3.2 OSI参考模型
（5）网络层（NL：Network Layer） 网络层的功能是提供经通信网的分组数据传送，选 择通信路由，将分组数据从源节点通过一个或多个通 信网（数据网或电话网等）送到目的节点，在系统间 实现“透明”的数据传送。 （6）数据链路层（DL：Data link Layer） 数据链路层的作用是在直连两节点的传输链路上传送 帧或信息块。 （7）物理层（PhL：Physical Layer） 物理层的主要功能是保证要传送的信息比特逐个从 链路一端进入物理媒质，到达链路的另一端。
2
3.1 概述
3.1.1 网络体系结构定义 3.1.2 网络的分层和分段 3.1.3 网络协议及其功能
3
3.1.1 网络体系结构定义
• 网络体系结构是一套顶层的设计准则，是 用来指导网络的技术设计，特别是协议和 算法的工程设计。
• 可以分为两个层次：
网络的构建原则，确定了网络的基本框架； 功能分解和系统的模块化，指出了实现网 络体系结构的方法。
图3.13 TCP数据段
32
3.3.3 传输控制协议(TCP)
（2）连接的建立
主机A
SYN,Seq_ no=x
主机B
x+1 = o n _ k c ,A K =y,AC SYN,Seq_no
Seq_no=x+ 1,ACK,Ac k_ no=y+1