Computer Network学习笔记_3

  2_4

  主讲modulation。

  第一个知识点是NRZ,NRZI。NRZ就是简单的高电平1,低电平0;NRZI解决如何识别0和1,也就是clock recovery-4B/5B。对4bits编码,如0000-11110,连续0变少,在1处电平反转,在接受端容易识别0和1。

  第二个知识点是passband modulation。第一个知识点说的是baseband modulation,只是在wire中传输,在fiber/wireless中不适用,fiber/wireless需要高频载波。Passband modulation可以进行amplitude、frequency、phase调制,来表示0和1。

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  2-5_limits

  主讲传输速率限制。

  两个重要定理:

  Nyquist limit:

  Computer Network学习笔记_3_第2张图片

  Shannon capacity:

  Computer Network学习笔记_3_第3张图片

  信噪比SNR公式:

  

  常用的DSL(Digital Subscriber Line)做宽带。0-4kHz用作电话。距离local exchange远近不同信噪比不同。ADSL2分给Downstream更多带宽。

  2-6_link_layer_overview

  Computer Network学习笔记_3_第4张图片

  2-7_Framing

  Modulation turn signals into a stream of bits.但是只是a stream of bits是无法识别的,需要包装成有头有尾的一个个数据帧。在link layer传输的是frames。

  介绍了三中国Framing Methods。Byte count只是yy,丢数据就抓瞎。Byte stuffing最常用。还有一种Bit stuffing。

  Byte stuffing思路就是在一组01信号头尾加FLAG(one byte),在这一帧中再出现FLAG,用ESC FLAG替代,ESC用ESC FLAG替代。在接收端,遇到ESC拿掉用后边接着的byte。好处就是如果出现帧识别错误,找没有ESC的FLAG就能找到头尾。

  Link Exaple:PPP over SONET。PPP is Point-to-Point Protocol,widely used for link framing,it is used to frame IP packets that are sent over SONET optical links.他的Byte stuffing method是在包装帧时用0x20异或(XOR)ESC(0x7D)后面的字节(ESC或FLAG(0x7E)),这样整个帧的内容不再出现FLAG(0x7E),在接收端遇到ESC,异或接着的字节还原帧内容中出现的FLAG。

  Computer Network学习笔记_3_第5张图片

  2-8_Error_Overview

  主要知识点是海明码。Hamming Distance。码距,在计算机组成中学过。

  如果码距是d+1,可以识别最多d个error。如果码距是2d+1,最多修改d个error。码距就是一个有效码转换成另一个有效码需要反转几位。

  2-9_Error_Detection

  主讲如何检错,讲了三种方法:Parity,Checksums,CRCs。

  Parity简单,码距为2。用的少。

  Checksums在Internet用的多,IP、TCP、UDP但是检错能力不强。码距为2,保证检测一位错误,最多检测16位错误,比奇偶校验强。Checksums涉及到1s complement arithmetic和2s complement arithmetic。详细见教程。

  CRC(Cyclic Redundancy Check)最牛逼,涉及到一些数学知识,比如modular 2 arithmetic。参数要记住,n data bits,k check bits,generator C,还有Standard CRC-32的一些特性:海明码距HD为4,最多检测k位即32位突发错误,不易受人为加错的影响。Checksums无法辨别人为加错。

  2-10_Error_Correction

  主讲Hamming Code。现在用的多的是LDPC(Low Density Parity Check)。比较error detection和error correction的用处。

 

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