Ch1-2传输网络技术1

传输网络技术是构建现代通信系统的基础，涉及到网络设备间的直接连接、信息编码、信道共享、数据交换以及差错控制等多个关键环节。本章节将详细阐述这些基本理论和技术。 直接链路互连是传输网络中最基础的形式，它是指两个网络节点通过物理线路直接相连，如使用网线连接两台计算机。这种连接方式简单直接，数据传输效率高，但扩展性和灵活性较差，不适合大规模网络部署。 编码与成帧是数据在传输过程中必不可少的预处理步骤。编码通常是为了提高信号传输的质量和效率，例如使用曼彻斯特编码或差分曼彻斯特编码来确保数据在传输过程中的同步。成帧则是为了区分数据包的边界，防止数据混淆，常见的帧格式有PPP协议和Ethernet帧。 信道共享是网络资源优化利用的关键，特别是在多用户环境中。这包括频分复用（FDM）、时分复用（TDM）、码分多址（CDMA）等技术，它们允许多个用户在同一信道上同时传输数据，提高了信道利用率。 数据交换是网络通信中的核心机制，分为电路交换、报文交换和分组交换。电路交换类似于电话系统，预先建立端到端的连接；报文交换则是一次发送完整消息，适合大文件传输；分组交换，如TCP/IP网络中的IP协议，将数据切割成小的数据包进行传输，灵活且高效。 差错控制是保证数据正确传输的重要手段，通过校验码如CRC或更复杂的前向错误纠正（FEC）算法，检测并纠正传输过程中可能出现的错误。此外，ARQ（Automatic Repeat reQuest）机制也是常用的错误恢复策略，当接收方检测到错误时，会请求发送方重新发送数据。 在实际的传输媒介选择中，我们有导向媒介（如双绞线、同轴电缆和光纤）和非导向媒介（如无线电波和红外）。不同媒介的传输特性不同，例如，光纤具有高速度、大容量、低损耗的优点，而无线电波则适用于长距离无线通信。 电信提供的公用带宽决定了网络服务的速率，如传统的拨号上网（POST、ISDN）到更高速的DSL、有线电视网络（CATV）再到现在的宽带互联网服务，如ADSL、VDSL和光纤到户（FTTH），其速率不断提升，满足了用户对高速数据传输的需求。 点到点无线链路和点到多点无线链路是无线通信的重要形式，广泛应用于移动通信、卫星通信和无线局域网（WLAN）。无线通信的优点在于其灵活性和覆盖范围，但易受环境因素影响，如信号干扰、反射和遮挡，因此需要考虑天线设计和频率规划。 总结起来，传输网络技术涵盖了物理层的连接方式、信息处理、资源分配、数据传输和错误管理等多个层面，是构建可靠、高效网络的关键。随着技术的发展，这些基础知识不断演进，为现代通信提供了坚实的技术支撑。