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卫星路由算法

发布时间: 2022-12-20 10:41:26

① 数据通信基础的目录

第1章 概述
1.1通信技术与计算机技术的发展
1.1.1通信技术的产生与发展
1.1.2计算机技术的产生与发展
1.2计算机通信的发展
1.2.1计算机通信产生的背景
1.2.2计算机通信的发展过程
1.3计算机通信的应用
1.4数据通信系统的体系结构
1.4.1数据通信中要解决的关键问题
1.4.2数据通信的层次结构
1.5数据通信系统的质量指标
1.6制定数据通信标准的机构
习题1
第2章 数据通信基础知识
2.1信息、数据与信号
2.1.1信息
2.1.2数据
2.1.3信号
2.2数据通信系统分析
2.2.1通信系统模型
2.2.2通信系统分析
2.3编码与码型
2.3.1编码
2.3.2码型
2.4信道
2.4.1信道的类型
2.4.2信道的容量
2.5光纤信道
2.5.1引言
2.5.2光纤的传光原理
2.5.3光纤信道的组成
2.5.4光纤信道的传输特性
2.6微波信道
2.6.1地面微波中继信道
2.6.2卫星中继信道
2.6.3铱星移动通信系统
习题2
第3章 传输技术
3.1模拟传输与数字传输
3.1.1模拟传输
3.1.2数字传输
3.2模拟信号的数字化传输
3.2.1模拟信号数字化的基本原理
3.2.2脉冲编码调制(PCM)
3.2.3语音压缩编码技术
3.2.4数字复接技术
3.3数字调制技术
3.3.1数字幅度调制
3.3.2数字频率调制
3.3.3数字相位调制
3.3.4调制解调器
3.4数字信号的基带传输
3.4.1数字基带信号
3.4.2基带脉冲传输的相关技术
习题3
第4章 同步技术
4.1同步的基本概念
4.1.1计算机数据通信同步的分类
4.1.2同步通信方式与异步通信方式
4.1.3通信系统中的同步方法
4.2载波同步
4.2.1插入导频法
4.2.2直接法
4.3位同步
4.3.1外同步法
4.3.2自同步法
4.4群同步
4.4.1异步通信系统中的群同步——起止同步法
4.4.2连贯式插入法
4.5网同步
习题4
第5章 数据透明传输技术
5.1数据透明传输的基本概念
5.2转义字符填充法
5.3零比特填充法
5.4采用特殊的信号与编码法
5.4.1IEEE 802.3标准: CSMA/CD
5.4.2IEEE 802.5标准: 令牌环
5.4.3IEEE 802.4标准: 令牌总线
5.5确定长度法
5.5.1面向字节计数的规程
5.5.2固定数据段长度法
习题5
第6章 差错控制
6.1差错的类型
6.2差错控制的基本方法
6.3差错控制的方式
6.3.1反馈重发纠错
6.3.2前向纠错
6.3.3混合纠错
6.3.4不用编码的差错控制
6.4采用检错码的差错控制
6.4.1奇偶校验码
6.4.2定比码
6.4.3循环冗余校验码
6.4.4其他校验码
6.5采用纠错码的差错控制
6.6不用编码的差错控制
6.7关于帧或分组顺序的差错控制
习题6
第7章 信道共享技术
7.1信道共享技术的原理
7.2信道共享技术的分类
7.3时分多路复用
7.4统计时分多路复用
7.5频分多路复用
7.6波分多路复用
7.7码分多路复用
7.8总线结构多机系统的信道共享技术
7.8.1选择型总线接入控制
7.8.2预约型总线接入控制
7.8.3竞争型总线接入控制
7.8.4令牌总线的接入控制
7.8.5有限冲突接入控制
习题7
第8章 数据交换技术
8.1数据交换技术概述
8.1.1什么是数据交换
8.1.2公用交换电话网
8.1.3公用数据网
8.1.4租用线路网
8.1.5数据交换技术的类型
8.2电路交换
8.3报文交换
8.4分组交换
8.4.1分组交换的基本原理
8.4.2分组交换的特点
8.4.3分组交换网的构成
8.4.4分组传送业务和用户业务类别
8.4.5X.25建议书
8.5帧中继
8.5.1帧中继概述
8.5.2帧中继所提供的服务
8.5.3帧中继的体系结构
8.5.4帧中继的接入控制
8.5.5帧中继的帧格式
8.5.6帧中继的优点与应用
8.6ATM交换
8.6.1引言
8.6.2ATM技术的基本特点
8.6.3ATM网的体系结构
8.6.4ATM的信元格式
8.6.5ATM交换原理
8.6.6服务质量(QoS)
习题8
第9章 寻址与路由技术
9.1计算机通信的地址
9.1.1IP地址的理解
9.1.2从IP地址到物理地址的映射
9.1.3IP地址的扩展
9.1.4Internet的组播
9.1.5Internet群组管理协议
9.2端口与套接字
9.2.1端口
9.2.2套接字
9.3域名系统
9.3.1Internet的域名
9.3.2正式与非正式的Internet域名
9.3.3已命名项目与名字的语法
9.3.4将域名映射到地址
9.3.5域名转换
9.3.6高效率的转换
9.4路由技术
9.4.1路由选择的基本概念
9.4.2路由选择算法
9.5路由原理及路由协议
9.5.1路由原理
9.5.2路由选择协议
9.6路由表
9.6.1什么是路由表
9.6.2路由表的生成
9.7路由器
9.7.1路由器的原理与作用
9.7.2路由器的功能
9.7.3路由器的分组处理
9.7.4路由器的应用
9.7.5新一代路由器
习题9
第10章 流量控制和拥塞控制
10.1流量控制和拥塞控制的基本概念
10.2拥塞控制
10.2.1拥塞产生的原因
10.2.2拥塞控制的策略
10.2.3拥塞所产生的危害
10.3分组交换网的拥塞控制
10.4帧中继的拥塞控制
10.4.1帧中继拥塞控制的目标与方法
10.4.2许诺的信息速率
10.4.3利用显式信令避免拥塞
10.4.4利用隐式信令进行拥塞恢复
10.5ATM网的拥塞控制
10.5.1ATM通信量与拥塞控制的要求
10.5.2信元时延偏差
10.5.3通信量与拥塞控制框架结构
10.5.4通信量控制
10.5.5拥塞控制
10.6流量控制
10.6.1引言
10.6.2结点?结点流量控制
10.6.3源结点?宿结点流量控制
10.6.4结点与主机之间的流量控制
10.6.5源主机?宿主机流量控制
习题10
第11章 宽带综合业务数字网
11.1引言
11.2综合业务数字网(ISDN)
11.2.1ISDN的发展
11.2.2ISDN的国际标准
11.2.3ISDN的业务和功能
11.2.4ISDN的结构
11.2.5ISDN的协议模型
11.3同步数字体系——SDH技术
11.3.1SDH的产生背景
11.3.2SDH的概念与特点
11.3.3SDH的帧结构与开销功能
11.3.4SDH基本复用原理
11.3.5同步复用基本结构
11.3.6映射方法
11.3.7定位与指针
11.3.8复用方法
11.47号信令系统简介
11.4.1从信令到控制
11.4.2SS7的体系结构与协议集
习题11
第12章 信息安全与保密技术简介
12.1引言
12.2网络信息安全所面临的威胁
12.3计算机网络信息安全存在的缺陷
12.4怎样实现网络信息安全与保密
12.5密码技术
12.5.1现代密码学的基本概念
12.5.2密码攻击概述
12.5.3网络加密方式
12.5.4几种着名的加密算法
12.5.5数字签名
12.5.6报文的鉴别防火墙简介
12.6.1防火墙的基本知识
12.6.2防火墙产品设计的要点
12.6.3防火墙的体系结构
12.6.4防火墙的关键技术
12.7虚拟专用网技术简介
12.7.1引言
12.7.2虚拟专用网分类
12.7.3虚拟专用网安全协议
习题12
附录中英文术语对照表
参考文献

② 哪位大神能给讲一下这个拓扑结构是什么意思,怎么用

计算机网络的拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小,形状无关的点,线关系的方法。把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点,把传输介质抽象为一条线,由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。网络的拓扑结构反映出网中个实体的结构关系,是建设计算机网络的第一步,是实现各种网络协议的基础,它对网络的性能,系统的可靠性与通信费用都有重大影响。
最基本的网络拓扑结构有:环形拓扑、星行拓扑、总线拓扑三个。

1. 总线拓扑结构 是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上,结点之间按广播方式通信,一个结点发出的信息,总线上的其它结点均可“收听”到。 优点:结构简单、布线容易、可靠性较高,易于扩充,是局域网常采用的拓扑结构。缺点:所有的数据都需经过总线传送,总线成为整个网络的瓶颈;出现故障诊断较为困难。最着名的总线拓扑结构是以太网(Ethernet)。

2. 星型拓扑结构 每个结点都由一条单独的通信线路与中心结点连结。 优点:结构简单、容易实现、便于管理,连接点的故障容易监测和排除。缺点:中心结点是全网络的可靠瓶颈,中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。

3. 环形拓扑结构 各结点通过通信线路组成闭合回路,环中数据只能单向传输。 优点:结构简单,适合使用光纤,传输距离远,传输延迟确定。缺点:环网中的每个结点均成为网络可靠性的瓶颈,任意结点出现故障都会造成网络瘫痪,另外故障诊断也较困难。最着名的环形拓扑结构网络是令牌环网(Token Ring)

4. 树型拓扑结构 是一种层次结构,结点按层次连结,信息交换主要在上下结点之间进行,相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。优点:连结简单,维护方便,适用于汇集信息的应用要求。缺点:资源共享能力较低,可靠性不高,任何一个工作站或链路的故障都会影响整个网络的运行。

5. 网状拓扑结构 又称作无规则结构,结点之间的联结是任意的,没有规律。优点:系统可靠性高,比较容易扩展,但是结构复杂,每一结点都与多点进行连结,因此必须采用路由算法和流量控制方法。目前广域网基本上采用网状拓扑结构。

6.混合型拓扑结构 就是两种或两种以上的拓扑结构同时使用。有点:可以对网络的基本拓扑取长补短。缺点:网络配置挂包那里难度大。

7.树形拓扑结构 优点:能实现广播通信。缺点:对根部已来过大。

8.无线电通信拓扑结构

9.卫星通信拓扑结构

③ 与中国电信业有关的无线通信或卫星通信前沿技术

一、引言

随着移动通信系统的发展,卫星移动通信系统在其中起着越来越重要的作用。卫星通用移动通信系统(SUMTS)将为UMTS用户提供全球性的覆盖,使用户在任何地方都可以进行通信。要为将来的固定和移动通信提供全球性的覆盖,卫星系统是必不可少的。卫星部分将在全球信息基础结构(GII)中起一个很重要的作用,欧洲的COST252工作组正在制定相关的卫星个人通信标准。3G移动系统的数据速率为144kb/s到2Mb/s,卫星部分速率上限是144kb/s。在ACTS项目和Ka频段的商用系统中,卫星部分的目标是为固定和移动终端提供更高的数据速率。3G全球多卫星多波束系统采用码分多址技术,如欧洲ESA的宽带CDMA卫星系统(SW-CDMA),它是卫星宽带/时分多址接入技术与CDMA技术的结合。

二、卫星系统结构

卫星系统有助于基于TCP/IP的Internet应用的增长,尤其是要求高带宽和带宽点播灵活性的多媒体业务。因此,ATM、TCP/IP和卫星技术将会是未来全球系统联网的基础。

卫星是网络基础设施的一部分,它与地面骨干网络的互操作性很重要,有助于提供QoS和兼容不同类型的业务。

1.系统情况

SUMTS----SUMTS网络与地面网络相接,以提供2Mb/s的数据速率。

SATM(卫星异步转移模式)----在卫星ATM的分层实现上,存在两种不同的观点,一种是不改变现有卫星的协议结构,只是将ATM协议放在非ATM的卫星协议平台上。另一种观点是卫星网采用完全的ATM结构,其中卫星部分的ATM层是S-ATM(以区别地面固定网中的ATM层),支持传统的ATM业务、TCP/IP应用和UDP/IP应用。前者的优点是卫星平台对不同用户终端的协议标准是透明的;卫星访问协议止于关口站,不会为外界网看到;不需要修改现行的卫星标准。缺点是很难为各种不同的协议提供最好的性能。具有这种分层结构的卫星ATM称之为在非ATM上的ATM封装。后者的优点是适用于一个高度集成的星地ATM环境,缺点是协议复杂,需要修改现有的各种卫星协议和网间接口协议。

SIP(卫星IP)----使用IP传输,可以直接连接到IP骨干网,也便于采用Internet的新标准,如IPv6、RSVP、移动IP等。有卫星星际链路(ISL)的卫星系统能够使用冗余的路径,可以避免网络的拥塞。在低轨道(LEO)卫星网络中,使用IP路由很有吸引力,它支持组播和与地面IP网络的连网,但是它不适合电路交换网络。不同的商用系统采用不同的方法:Celestri和SkyBridge将ATM并入到卫星交换;Teledesic使用专用的无连接自-适应路由协议,提供快速的分组交换。

2.系统要求

容量----SUMTS为单个用户提供的数据速率可以达到144kb/s。使用Ka频段的宽带卫星系统为每个用户提供的数据速率如下:Teledesic全球卫星系统的上行链路为16kb/s?2Mb/s,下行链路为16kb/s?64Mb/s;Spaceway的上行链路为16kb/s?6Mb/s,下行链路高达92Mb/s;Astrolink的上行链路最高可达20Mb/s,下行链路最高可达155Mb/s。

频段----目前,UMTS的频段为1885?2025MHz和2110?2200MHz,为卫星部分留出的只有30MHz。卫星移动通信(MSS)的上下行链路分别在L和S频段运行,反馈链路在C频段提供传统的窄带业务,要提供宽带业务,就得使用Ka频段(20?30GHz)和极高频(EHF)频段(40?50GHz)。

3.卫星星座

现在的多数卫星系统采用地球静止轨道(GEO)卫星系统。GEO的性能受传输时延的影响,时延为0.5秒,这是从卫星到地面的传播时间。这对实时业务流来说,是很不利的。

新一代的宽带系统要求很低的时延,这就要求在非地球静止轨道(NGEO)星座有更多的低中轨道卫星。LEO卫星(高度为500?2000km)的时延为10-40ms,但是LEO卫星的覆盖范围比较小,传输时有很大的多普勒频移。为了保持实时传输不被中断,这需要频繁的星际切换,这意味着波束之间的切换需要巨大的信令开销(一个波束相当于地面蜂窝系统中的一个小区)。

中轨道(MEO)卫星(高度为2000?20000km)处在GEO和LEO卫星之间。在用户切换到下一个卫星之前可以持续一个小时。

也可以使用其他的卫星星座。例如,高椭圆轨道(HEO)卫星系统,它的远地点和近地点相距很远。商用Ellipso和Pentriad系统就是使用的HEO卫星,当卫星沿着远地点缓慢地移动时,可以提供通信业务。但是,这些系统仅仅限于特定的业务。

移动性治理机制一一当在运营商之间进行呼叫切换时,由于在NGEO星座中卫星动态的移动,采用GSM中的方式进行移动性治理会导致很大的信令开销,可以通过计算用户呼叫时需要FES切换的概率来克服这一点。在这种移动性治理机制中,移动终端离开FES一定距离时,就进行位置更新。用户的移动性由基于卫星的定位系统检测。FES区域的终端可以进行位置更新,在一定范围内可能不需要进行FES切换。业务提供商的QoS(包括FES切换概率,呼叫丢失率等)决定该FES服务区域的大小。

SATM----许多移动性问题都与无线ATM网络相关,比如虚拟连接树,可以用于动态卫星FES网络,根据最初的虚拟连接树算法,移动终端可以在一个很大的区域内自由地漫游。该区域由几个无线接入点覆盖,并且使用预定义的虚电路执行切换。在呼叫建立时,一个移动用户接入到虚拟连接树,在连接树的中间交换点建立查询表。

在S-ATM网络中,连接树的根可以是一个GTW站,或者是一个ATM交换机。叶子节点为输入部分,即一个或者一组波束。虚拟树将根据卫星地移动动态地建立和释放。当一个移动用户接入到一个卫星站时,发起一次呼叫后,它的位置就能够准确地计算出来,它的下一个切换时间也能够很准确地猜测。在呼叫建立阶段,根据移动的多波束状态可以猜测用户切换的次数和方向。从这一点看,它比地面移动系统更有优势,因为所访问的波束列表可以预先定义。

8.协议

S-ATM----主要有两种协议用于宽带卫星网络:

ATM协议封装和快速分组交换,在卫星部分使用,用于用户建立和治理。根据卫星的接口和网关,卫星协议支持不同的协议标准。现有的协议无需修改,但是会使分组的开销增大,导致协议的效率下降。

一个与ATM协议栈高度综合的方案是,用S-ATM层取代标准的ATM层,只需对信元头和功能进行相应的修改,MAC使用多频时分多址(MF-TDMA)或者CDMA。

这两种协议有很多相似性,都存在一个大小固定的信息单元,通过不同的网络接口,可以运载控制数据和用户数据。在网络连通时,在不同的高层协议建立、保持、释放和传输用户数据。在未来的2?5年内,多数在Ka频段的标准将采用新版的ATM协议层。S-ATM信元头中包括必要的路由和控制信息,不同的技术如部分分组丢弃(PPD)技术,可以用来检测卫星交换中的错误信元。

PRMA----典型的分组预约多址协议(PRMA)用于地面蜂窝系统。它基于时隙ALOHA接入技术和TDMA传输模式,与时隙预约机制的随机接入相结合。通过利用通话中的平静期,可以在一个信道上复用多个通话。因此,给终端分配的时隙并不固定,而是根据当前的活动终端动态地进行处理。PRMA在治理语音和数据流,容量改进方面都优于TDMA。

在语音业务中的实时可变比特率VBR业务和数据业务中的可用的比特率ABR业务中,可以使用一种改进的PRMA机制,PRMA-HS。当终端等待接收预约结果时,终端并不停止竞争。这种机制可以提供更高的效率,它对LEO系统中的时延并不敏感。因此,对未来移动通信系统来说,PRMA-HS可以作为一个统一的MAC协议解决方案。

9.空中接口

卫星中的传播和卫星分集是两个主要的问题,因为将来的移动和卫星业务可能采用NGEO卫星星座。对LEO、MEO、HEO和GEO系统在L频段上的测试已经进行了。在EHF,一些相关的测试表明在直接路径上传播的信号有阴影效应,在郊区的道路上很少出现回声。与L频段相比,EHF频段的回声更少,衰减更高。在市区,信号的阴影效应更明显。

在EHF频段,Lntz提出了一个信道模型,它有两种:好的信道服从Ricean分布,差的信道服从瑞利分布,分别对应于无阴影效应和有阴影效应两种情况。考虑到上行链路上的功率限制,减少阴影效应的措施有:路径分集,卫星分集。

使用主动天线阵列,可以通过配置卫星天线来覆盖固定波束,或者外形和大小,动态地改变波束业务区。在这两种情况下,最重要的要求是不断的覆盖业务区。

动态覆盖答应系统的容量有很大的提高,也有很高的卫星分集概率(>90%),因此,这对未来系统的设计很有吸引力。

三、CDMA系统

3G中的SUMTS采用WCDMA,它适合可变速率业务,CDMA技术是S-UMTS的基础。

1.TCH码

TCH码是一类二进制、非线性、非系统的循环分组码,其长度n=2m,它在FEC和最大似然判决解码中表现出了很好的性能,在译码器中使用DSP就可以实现。

TCH序列有很好的自相关和互相关特性,这一点很重要,因为CDMA系统不仅仅靠互相关特性来减少用户之间的干扰,也靠自相关特性来进行同步处理,因此,TCH码可以使用简单的相关接收机来检测CDMA中不同的用户。

2.CDMA接收机

CDMA使用有时变结构的节点,用多用户检测来减少多径衰落。由于多址干扰(MAI),传统的CDMA通信系统中的单用户接收机性能不是很好。

尽管最佳多用户检测算法提供了很高的容量潜力和性能改善,但是它实施起来比较复杂。故提出了次优的方案,如去相关检测或者多阶段接收机。一个SW-CDMA中的多用户消除检测机制,接收机有一个分级结构,对所有干扰用户,根据用户需求,在进行最后的判决前,在一个选择的基础上(S-PIC)执行并行干扰消除多用户检测器(PIC)。接收机的基本假设是,将匹配滤波器的输出分为两个不同的组,根据接收信号的功率。可靠信号在整个接收的信号中直接检测和取消。在判定不可靠的信号或者复制之前,不需要进一步的处理时延。

因此,并行干扰消除方法比RAKE接收机有更好的性能,并且复杂度也比较低。

不同的盲自适应多用户检测,在使用BPSK的DS-CDMA卫星通信系统中,需要对LEO、MEO卫星移动通信系统进行分析和性能估计。接收机在基站的上行卫星链路端点使用,在使用有多径衰落的卫星信道用户中,通信系统缺乏同步。这些机制基于盲自适应多用户检测,由Verli,Honig,Madhow提出,在前一种机制中,一个盲接收机包括不同的检测器,后者垂直检测整个接收信号。它在复杂度和性能之间有一个很好的协调。与传统的单用户接收机相比,多用户检测系统对远近效应有很好的效果,它不需要练习序列,仅仅需要必要的用户信息(如活动的用户数、处理增益等)。

四、结束语

为了给将来的移动和个人通信系统提供全球的覆盖,卫星系统是必须的。本文描述COST252中的新一代卫星个人通信系统,COST252的工作包括:MF-TDMAMAC协议的程序实体;路由算法(DT-DVTR)和LEO系统中的星际链路度量;资源治理,GEO和LEO星座中的DCA技术;使用PRMA的协议等。下一代移动和固定卫星业务都将使用IP技术,这是将来的一个研究方向。

④ 局域网按照拓扑结构可分为哪几种类型有什么优点

1、总线拓扑结构

总线拓扑结构将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上,结点之间按广播方式通信,一个结点发出的信息,总线上的其它结点均可“收听”到。

优点:结构简单、布线容易、可靠性较高,易于扩充,是局域网常采用的拓扑结构。

2、星型拓扑结构

每个结点都由一条单独的通信线路与中心结点连结。

优点:结构简单、容易实现、便于管理,连接点的故障容易监测和排除。

3、环形拓扑结构

环形拓扑结构各结点通过通信线路组成闭合回路,环中数据只能单向传输。

优点:结构简单、容易实现,适合使用光纤,传输距离远,传输延迟确定。

4、树型拓扑结构

是一种层次结构,结点按层次连结,信息交换主要在上下结点之间进行,相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。

优点:连结简单,维护方便,适用于汇集信息的应用要求。

5、网状拓扑结构
又称作无规则结构,结点之间的联结是任意的,没有规律。

优点:系统可靠性高,比较容易扩展,但是结构复杂,每一结点都与多点进行连结,因此必须采用路由算法和流量控制方法。目前广域网基本上采用网状拓扑结构。

⑤ 计算机网络的主要拓扑结构有哪些

拓扑结构科技名词定义
中文名称:拓扑结构 英文名称:topological structure 定义:根据拓扑关系进行空间数据的组织方式。 所属学科:地理学(一级学科);地理信息系统(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
网络名片
计算机网络拓扑结构是指网络中各个站点相互连接的形式,在局域网中明确一点讲就是文件服务器、工作站和电缆等的连接形式。现在最主要的拓扑结构有总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑以及它们的混合型。顾名思义,总线型其实就是将文件服务器和工作站都连在称为总线的一条公共电缆上,且总线两端必须有终结器;星型拓扑则是以一台设备作为中央连接点,各工作站都与它直接相连形成星型;而环型拓扑就是将所有站点彼此串行连接,像链子一样构成一个环形回路;把这三种最基本的拓扑结构混合起来运用自然就是混合型了。

目录

简介
计算机网络拓扑1. 总线拓扑结构
2. 星型拓扑结构
3.环形拓扑结构
4. 树型拓扑结构
5. 网状拓扑结构
6.混合型拓扑结构
7.蜂窝拓扑结构
8.卫星通信拓扑结构
开关电源拓扑
优缺点对比
结构分类一、星型拓扑结构
二、环型拓扑结构
三、总线拓扑结构
四、树型拓扑结构
六、网状拓扑结构
结构特征简介
计算机网络拓扑 1. 总线拓扑结构
2. 星型拓扑结构
3.环形拓扑结构
4. 树型拓扑结构
5. 网状拓扑结构
6.混合型拓扑结构
7.蜂窝拓扑结构
8.卫星通信拓扑结构
开关电源拓扑
优缺点对比
结构分类 一、星型拓扑结构
二、环型拓扑结构
三、总线拓扑结构
四、树型拓扑结构
六、网状拓扑结构
结构特征
展开 编辑本段简介
计算机网络的最主要的拓扑结构有总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑以及它们的混合型。 计算机网络的拓扑结构是把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点,把传输介质抽象为一条线,由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。 网络的拓扑结构:分为逻辑拓扑和物理拓扑结构这里讲物理拓扑结构。 总线型拓扑:是一种基于多点连接的拓扑结构,所有的设备连接在共同的传输介质上。总线拓扑结构使用一条所有PC都可访问的公共通道,每台PC只要连一条线缆即可但是它的缺点是所有的PC不得不共享线缆,优点是不会因为一条线路发生故障而使整个网络瘫痪。 环行拓扑:把每台PC连接起来,数据沿着环依次通过每台PC直接到达目的地,在环行结构中每台PC都与另两台PC相连每台PC的接口适配器必须接收数据再传往另一台一台出错,整个网络会崩溃因为两台PC之间都有电缆,所以能获得好的性能。 树型拓扑结构:把整个电缆连接成树型,树枝分层每个分至点都有一台计算机,数据依次往下传优点是布局灵活但是故障检测较为复杂,PC环不会影响全局。 星型拓扑结构:在中心放一台中心计算机,每个臂的端点放置一台PC,所有的数据包及报文通过中心计算机来通讯,除了中心机外每台PC仅有一条连接,这种结构需要大量的电缆,星型拓扑可以看成一层的树型结构不需要多层PC的访问权争用。星型拓扑结构在网络布线中较为常见。
编辑本段计算机网络拓扑
计算机网络的拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小,形状无关的点,线关系的方法。把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点,把传输介质抽象为一条线,由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。网络的拓扑结构反映出网中个实体的结构关系,是建设计算机网络的第一步,是实现各种网络协议的基础,它对网络的性能,系统的可靠性与通信费用都有重大影响。 最基本的网络拓扑结构有:环形拓扑、星形拓扑、总线拓扑三个。
1. 总线拓扑结构
是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上,结点之间按广播方式通信,一个结点发出的信息,总线上的其它结点均可“收听”到。 拓扑结构
优点:结构简单、布线容易、可靠性较高,易于扩充,节点的故障不会殃及系统,是局域网常采用的拓扑结构。 缺点:所有的数据都需经过总线传送,总线成为整个网络的瓶颈;出现故障诊断较为困难。另外,由于信道共享,连接的节点不宜过多,总线自身的故障可以导致系统的崩溃。最着名的总线拓扑结构是以太网(Ethernet)。
2. 星型拓扑结构
是一种以中央节点为中心,把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构。这种结构适用于局域网,特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式。这种连接方式以双绞线或同轴电缆作连接线路。 优点:结构简单、容易实现、便于管理,通常以集线器(Hub)作为中央节点,便于维护和管理。 缺点:中心结点是全网络的可靠瓶颈,中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。
3.环形拓扑结构
各结点通过通信线路组成闭合回路,环中数据只能单向传输,信息在每台设备上的延时时间是固定的。特别适合实时控制的局域网系统。 优点:结构简单,适合使用光纤,传输距离远,传输延迟确定。 缺点:环网中的每个结点均成为网络可靠性的瓶颈,任意结点出现故障都会造成网络瘫痪,另外故障诊断也较困难。最着名的环形拓扑结构网络是令牌环网(Token Ring)
4. 树型拓扑结构
是一种层次结构,结点按层次连结,信息交换主要在上下结点之间进行,相邻结点或 拓扑结构示意图
同层结点之间一般不进行数据交换。 优点:连结简单,维护方便,适用于汇集信息的应用要求。 缺点:资源共享能力较低,可靠性不高,任何一个工作站或链路的故障都会影响整个网络的运行。
5. 网状拓扑结构
又称作无规则结构,结点之间的联结是任意的,没有规律。 优点:系统可靠性高,比较容易扩展,但是结构复杂,每一结点都与多点进行连结,因此必须采用路由算法和流量控制方法。目前广域网基本上采用网状拓扑结构。
6.混合型拓扑结构
就是两种或两种以上的拓扑结构同时使用。 优点:可以对网络的基本拓扑取长补短。 缺点:网络配置挂包那里难度大。
7.蜂窝拓扑结构
蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的结构。它以无线传输介质(微波、a卫星、红外线、无线发射台等)点到点和点到多点传输为特征,是一种无线网,适用于城市网、校园网、企业网,更适合于移动通信。 在计算机网络中还有其他类型的拓扑结构,如总线型与星型混合、总线型与环型混合连接的网络。在局域网中,使用最多的是星型结构。
8.卫星通信拓扑结构
优点: 缺点:
编辑本段开关电源拓扑
随着PWM技术的不断发展和完善,开关电源以其高的性价比得到了广泛的应用。开关电源的电路拓扑结构很多,常用的电路拓扑有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。其中, 在半桥电路中,变压器初级在整个周期中都流过电流,磁芯利用充分,且没有偏磁的问题,所使用的功率开关管耐压要求较低,开关管的饱和压降减少到了最小,对输入滤波电容使用电压要求也较低。由于以上诸多原因,半桥式变换器在高频开关电源设计中得到广泛的应用。 开关电源常用的基本拓扑约有14种。 每种拓扑都有其自身的特点和适用场合。一些拓扑适用于离线式(电网供电的)AC/DC变换 网络拓扑
器。其中有些适合小功率输出(<200W),有些适合大功率输出;有些适合高压输入(≥220V AC),有些适合120V AC或者更低输入的场合;有些在高压直流输出(>~200V)或者多组(4~5组以上)输出场合有的优势;有些在相同输出功率下使用器件较少或是在器件数与可靠性之间有较好的折中。较小的输入/输出纹波和噪声也是选择拓扑经常考虑的因素。 一些拓扑更适用于DC/DC变换器。选择时还要看是大功率还是小功率,高压输出还是低压输出,以及是否要求器件尽量少等。另外,有些拓扑自身有缺陷,需要附加复杂且难以定量分析的电路才能工作。 因此,要恰当选择拓扑,熟悉各种不同拓扑的优缺点及适用范围是非常重要的。错误的选择会使电源设计一开始就注定失败。 开关电源常用拓扑: buck开关型调整器拓扑 、boost开关调整器拓扑 、反极性开关调整器拓扑 、推挽拓扑 、正激变换器拓扑 、双端正激变换器拓扑 、交错正激变换器拓扑 、半桥变换器拓扑 、全桥变换器拓扑 、反激变换器 、电流模式拓扑和电流馈电拓扑 、SCR振谐拓扑 、CUK变换器拓扑 开关电源各种拓扑集锦先给出六种基本DC/DC变换器拓扑 依次为buck,boost,buck-boost,cuk,zeta,sepic变换器
编辑本段优缺点对比
1、星形拓扑 星形拓扑是由中央节点和通过点到到通信链路接到中央节点的各个站点组成。 比较图
星形拓扑结构具有以下优点: (1)控制简单。 (2)故障诊断和隔离容易。 (3)方便服务。 星形拓扑结构的缺点: (1)电缆长度和安装工作量可观。 (2)中央节点的负担较重,形成瓶颈。 (3)各站点的分布处理能力较低。 2、总线拓扑 总线拓扑结构采用一个信道作为传输媒体,所有站点都通过相应的硬件接口直接连到这一公共传输媒体上,该公共传输媒体即称为总线。 总线拓扑结构的优点: (1)总线结构所需要的电缆数量少。 (2)总线结构简单,又是无源工作,有较高的可靠性。 (3)易于扩充,增加或减少用户比较方便。 总线拓扑的缺点: (1)总线的传输距离有限,通信范围受到限制。 (2)故障诊断和隔离较困难。 (3)分布式协议不能保证信息的及时传送,不具有实时功能。 3、环形拓扑 环形拓扑网络由站点和连接站的链路组成一个闭合环。 环形拓扑的优点: (1)电缆长度短。 (2)增加或减少工作站时,仅需简单的连接操作。 (3)可使用光纤。 环形拓扑的缺点: (1)节点的故障会引起全网故障。 (2)故障检测困难。 (3)环形拓扑结构的媒体访问控制协议都采用令牌传达室递的方式,在负载很轻时,信道利用率相对来说就比较低。 4、树形拓扑 树形拓扑从总线拓扑演变而来,形状像一棵倒置的树,顶端是树根,树根以下带分支,每个分支还可再带子分支。 树形拓扑的优点: (1)易于扩展。 (2)故障隔离较容易。 树形拓扑的缺点: 各个节点对根的依赖性太大。
编辑本段结构分类
网络拓扑结构是指抛开网络电缆的物理连接来讨论网络系统的连接形式,是指网络电缆构成的几何形状,它能从逻辑上表示出网络服务器、工作站的网络配置和互相之间的连接。 网络拓扑结构按形状可分为:星型、环型、总线型、树型及总线/星型及网状拓扑结构。
一、星型拓扑结构
星型布局是以中央结点为中心与各结点连接而组成的,各结点与中央结点通过点与点方式连接,中央结点执行集中式通信控制策略,因此中央结点相当复杂,负担也重。 以星型拓扑结构组网,其中任何两个站点要进行通信都要经过中央结点控制。中央结点主要功能有: 1、为需要通信的设备建立物理连接; 2、为两台设备通信过程中维持这一通路; 拓扑示意图
3、在完成通信或不成功时,拆除通道。 在文件服务器/工作站(File Servers/Workstation )局域网模式中,中心点为文件服务器,存放共享资源。由于这种拓扑结构,中心点与多台工作站相连,为便于集中连线,目前多采用集线器(HUB)。 星型拓扑结构优点:网络结构简单,便于管理、集中控制,组网容易,网络延迟时间短,误码率低。缺点:网络共享能力较差,通信线路利用率不高,中央节点负担过重,容易成为网络的瓶颈,一旦出现故障则全网瘫痪。
二、环型拓扑结构
环形网中各结点通过环路接口连在一条首尾相连的闭合环形通信线路中,环路上任何结点均可以请求发送信息。请求一旦被批准,便可以向环路发送信息。环形网中的数据可以是单向也可是双向传输。由于环线公用,一个结点发出的信息必须穿越环中所有的环路接口,信息流中目的地址与环上某结点地址相符时,信息被该结点的环路接口所接收,而后信息继续流向下一环路接口,一直流回到发送该信息的环路接口结点为止。 环形网的优点:信息在网络中沿固定方向流动,两个结点间仅有唯一的通路,大大简化了路径选择的控制;某个结点发生故障时,可以自动旁路,可靠性较高。缺点:由于信息是串行穿过多个结点环路接口,当结点过多时,影响传输效率,使网络响应时间变长;由于环路封闭故扩充不方便。
三、总线拓扑结构
用一条称为总线的中央主电缆,将相互之间以线性方式连接的工站连接起来的布局方式,称为总线形拓扑。 在总线结构中,所有网上微机都通过相应的硬件接口直接连在总线上, 任何一个结点的信息都可以沿着总线向两个方向传输扩散,并且能被总线中任何一个结点所接收。由于其信息向四周传播,类似于广播电台,故总线网络也被称为广播式网络。 电路拓扑
总线有一定的负载能力,因此,总线长度有一定限制,一条总线也只能连接一定数量的结点。 总线布局的特点:结构简单灵活,非常便于扩充;可靠性高,网络响应速度快;设备量少、价格低、安装使用方便;共享资源能力强,非常便于广播式工作,即一个结点发送所有结点都可接收。 在总线两端连接的器件称为端结器(末端阻抗匹配器、或终止器)。主要与总线进行阻抗匹配,最大限度吸收传送端部的能量,避免信号反射回总线产生不必要的干扰。 总线形网络结构是目前使用最广泛的结构,也是最传统的一种主流网络结构,适合于信息管理系统、办公自动化系统领域的应用。
四、树型拓扑结构
树形结构是总线型结构的扩展,它是在总线网上加上分支形成的,其传输介质可有多条分支,但不形成闭合回路,树形网是一种分层网,其结构可以对称,联系固定,具有一定容错能力,一般一个分支和结点的故障不影响另一分支结点的工作,任何一个结点送出的信息都可以传遍整个传输介质,也是广播式网络。一般树形网上的链路相对具有一定的专用性,无须对原网做任何改动就可以扩充工作站。 五、总线/星型拓扑结构 用一条或多条总线把多组设备连接起来,相连的每组设备呈星型分布。采用这种拓扑结构,用户很容易配置和重新配置网络设备。总线采用同轴电缆,星型配置可采用双绞线。
六、网状拓扑结构
将多个子网或多个局域网连接起来构成网际拓扑结构。在一个子网中,集线器、中继器将多个设备连接起来,而桥接器、路由器及网关则将子网连接起来。根据组网硬件不同,主要有三种网际拓扑: 1、网状网: 拓扑比较图
在一个大的区域内,用无线电通信连路连接一个大型网络时,网状网是最好的拓扑结构。通过路由器与路由器相连,可让网络选择一条最快的路径传送数据。 2、主干网: 通过桥接器与路由器把不同的子网或LAN连接起来形成单个总线或环型拓扑结构,这种网通常采用光纤做主干线。 3、星状相连网: 利用一些叫做超级集线器的设备将网络连接起来,由于星型结构的特点,网络中任一处的故障都可容易查找并修复。 应该指出,在实际组网中,为了符合不同的要求,拓扑结构不一定是单一的,往往都是几种结构的混用。
编辑本段结构特征
综合以上所述,可总结出以下计算机网络拓扑结构: 1、总线拓扑结构是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上,结点之间按广播方式通信,一个结点发出的信息,总线上的其它结点均可“收听”到。 优点:结构简单、布线容易、可靠性较高,易于扩充,是局域网常采用的拓扑结构。缺点:所有的数据都需经过总线传送,总线成为整个网络的瓶颈;出现故障诊断较为困难。最着名的总线拓扑结构是以太网(Ethernet)。 2、星型拓扑结构每个结点都由一条单独的通信线路与中心结点连结。 优点:结构简单、容易实现、便于管理,连接点的故障容易监测和排除。缺点:中心结点是全网络的可靠瓶颈,中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。 3、环形拓扑结构各结点通过通信线路组成闭合回路,环中数据只能单向传输。 优点:结构简单,适合使用光纤,传输距离远,传输延迟确定。缺点:环网中的每个结点均成为网络可靠性的瓶颈,任意结点出现故障都会造成网络瘫痪,另外故障诊断也较困难。最着名的环形拓扑结构网络是令牌环网(Token Ring) 4、树型拓扑结构是一种层次结构,结点按层次连结,信息交换主要在上下结点之间进行,相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。优点:连结简单,维护方便,适用于汇集信息的应用要求。缺点:资源共享能力较低,可靠性不高,任何一个工作站或链路的故障都会影响整个网络的运行。 5、 网状拓扑结构又称作无规则结构,结点之间的联结是任意的,没有规律。优点:系统可靠性高,比较容易扩展,但是结构复杂,每一结点都与多点进行连结,因此必须采用路由算法和流量控制方法。目前广域网基本上采用网状拓扑结构。 6、混合型拓扑结构就是两种或两种以上的拓扑结构同时使用。优点:可以对网络的基本拓扑取长补短。缺点:网络配置挂包那里难度大。 7、蜂窝拓扑结构蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的结构。它以无线传输介质(微波、a卫星、红外线、无线发射台等)点到点和点到多点传输为特征,是一种无线网,适用于城市网、校园网、企业网,更适合于移动通信。在计算机网络中还有其他类型的拓扑结构,如总线型与星型混合、总线型与环型混合连接的网络。在局域网中,使用最多的是星型结构。 8、卫星通信拓扑结构。
简介计算机网络拓扑1. 总线拓扑结构2. 星型拓扑结构3.环形拓扑结构4. 树型拓扑结构5. 网状拓扑结构6.混合型拓扑结构7.蜂窝拓扑结构8.卫星通信拓扑结构开关电源拓扑优缺点对比结构分类一、星型拓扑结构二、环型拓扑结构三、总线拓扑结构四、树型拓扑结构六、网状拓扑结构结构特征

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