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1、物理层
物理层是所有网络的基础 。物理性质给所有信道强加了两个根本限制 ， 而这些限制决定了它们的带宽 。这些限制分别是处理无噪声信道的尼奎斯特极限和处理有噪声信道的香农极限 。
传输介质可以是引导性的或非引导性的 。主要的引导性介质有双绞线、同轴电缆和光纤 。非引导介质包括地面无线电、微波、红外线、通过空气传输的激光和卫星 。
数字调制方式可以通过引导性和非引导性介质上的模拟信号来发送比特 。线性编码以基带方式运行 ， 通过调节载波的振幅、频率和相位把信号放置到一个通带上 。信道可以时分、频分和码分复用的方式被多个用户共享使用 。
大多数广域网络的关键元素是电话系统 。电话系统的主要组件有本地回路、中继线和交换机 。ADSL在本地回路上可以提供高达40Mbps的数据率 ， 具体做法是将本地回路分割成许多个可同时运行的子载波 。这样的速度远远超过了电话调制解调器的速度 。PON将光纤引入住户 ， 可提供比ADSL还要高的接入速率 。
中继线传送数字信息 。用WDM对光纤进行多路复用就可以在其上提供许多条高容量链路 ， 同时通过TDM使得许多用户共享每条高速链路 。电路交换和包交换都很重要 。
对于移动应用而言 ， 固定电话系统显然并不适用 。移动电话在目前被广泛应用于语音通信 ， 并越来越多地用于数据通信 。它们已经经历了三代 。第一代1G是模拟的 ， 由AMPS主宰 。第二代2G是数字化 ， 目前在全球部署最广泛的移动电话系统是GSM 。第三代3G是数字的并且以宽带CDMA为基础 ， 现在正在部署的有WCDMA和CDMA2000 。
另一种网络接入系统是有线电视系统 。它已逐渐从同轴电缆演变为混合光纤同轴电缆 ， 从单纯的电视演进为电视和Internet 。它的潜在带宽很高 ， 但实际带宽则主要取决于其他用户 ， 因为它是共享式的 。
2、数据链路层
数据链路层的任务是将物理层提供的原始比特流转换成由网络层使用的帧流 。链路层为这样的帧流提供不同程度的可靠性 ， 范围从无连接无确认的服务到可靠的面向连接服务不等 。
【网络简单介绍大全 网络简单介绍】链路层采用的成帧方法各种各样 ， 包括字节计数、字节填充和比特填充 。数据链路协议提供了差错控制机制来检测或纠正传输受损的帧 ， 以及重新传输丢失的帧 。为了防止快速发送方淹没慢速接收方 ， 数据链路协议还提供了流量控制机制 。滑动窗口机制被广泛用来以一种简单方式集成差错控制和流量控制两大机制 。当窗口大小为1个数据包时 ， 则协议是停-等式的 。
纠错和检错码使用不同的数学技术把冗余信息添加到消息中 。卷积码和里德所罗门码被广泛用于纠错 ， 低密度校验码越来越受到欢迎 。实际使用的检错码包括循环冗余校验和校验两种 。所有这些编码方法不仅可被应用在链路层 ， 而且也可用在物理层和更高的层次 。
考察了一系列协议 ， 这些协议在更现实的假设下通过确认和重传 ， 或者ARQ（自动重复请求）机制为上层提供了一个可靠的链路层 。从一个无错误的环境开始 ， 即接收方可以处理传送给它的任何帧 ， 我们引出了流量控制 ， 然后是带有序号的差错控制和停-等式算法 。然后 ， 我们使用滑动窗口算法允许双向通信 ， 并引出捎带确认的概念 。最后给出两个协议把多个帧的传输管道化 ， 以此来防止发送方被一个有着漫长传播延迟的链路所阻塞 。接收方可以丢弃所有乱序的帧 ， 或者为了获得更大的带宽效率而缓冲这些乱序帧 ， 并且给发送方反馈否定确认 。前一种策略是回退n协议 ， 后一种策略是选择重传协议 。
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