① 计算机网络-物理层-码分复用技术
码分复用CDM(Code Division Multiplexing)是另一种共享信道的方法。实际上，人们更常用的名词是码分多址CDMA(Code Division Multiple Access) 。每一个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信。由于各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此各用户之间不会造成干扰。码分复用最初用于军事通信，因为这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发现。现在已广泛使用在民用的移动通信中，特别是在无线局域网中。采用CDMA可提高通信的话音质量和数据传输的可靠性，减少干扰对通信的影响，增大通信系统的容量（是使用全球移动通信系统GSM的4-5倍），降低手机的平均发射功率，等等。
在CDMA中，每一个比特时间再划分为m个短的间隔，称为码片(chip) 。通常m的值是64或128。在下面的原理性说明中，为了画图简单起见，我们设m为8。
使用CDMA的每一个站林指派一个唯一的mbit码片序列(chip sequence)。一个站如果要发送比特1，则发送它自己的m bit码片序列；如果要发送比特0，则发送该码片序列的二进制反码。 例如，指派给S站的8bit码片序列是00011011。当S发送比特1时，它就发送序列00011011，而当S发送比特0时，就发送11100100。为了方便，我们按惯例将码片中的0写为-1，将1写为+1。因此S站的码片序列是(-1-1-1+1+1-1+1+1)。
“现假定S站要发送信息的数据率为b bit/s。由于每一个比特要转换成m个比特的码片，因此S站实际上发送的数据率提高到mb bit/s,同时S站所占用的频带宽度也提高到原来数值的m倍。这种通信方式是 扩频 (spread spectrum)通信中的一种。扩频通信通常有两大类。一种是 直接序列扩DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum) ,如上面讲的使用码片序列就是这一类。另一种是 跳频扩频FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum) 。”
1) 每一个站分配的码片序列 必须 各不相同
2) 任意两站的码片序列 还必须互相正交(orthogonal) 。 在实用的系统中是使用伪随机码序列。
用数学公式可以很清楚地表示码片序列的这种正交关系。令向量S表示站S的码片向量，再令T表示其他任何站的码片向量。两个不同站的码片序列正交，就是向量S和T的码片序列的规格化内积(inner proct)都是0 :
例如，向量S为(-1-1-1+1+1-1+1+1)，同时设向量T为(-1-1+1-1+1+1+1-1)，这相当于T站的码片序列为00101110，将向量S和T的各分量值代入 (1) 式就可看出这两个码片序列是正交的。
3) 一个站点与各站码片反码的向量的内积正交（等于0）。 上例中，向量S和T码片反码的向量的内积也是0。
4) 任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是1。
5) 一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积值是 -1。
现假定有一个X站要接收S站发送的数据。X站必须知道S站所特有的码片序列：X站使用它得到的码片向量S与接收到的未知信号进行求内积的运算。X站接收到的信号是各个站发送的码片序列之和。根据上面的公式(1)和(2)，再根据叠加原理（假定各种信号经过信道到达接收端是叠加的关系)，那么求内积得到的结果是：所有其他站的信号都被过滤掉（其内积的相关项都是0），而只剩下S站发送的信号。当S站发送比特1时，在X站计算内积的结果是+1，当S站发送比特0时，内积的结果是-1。
设S站要发送的数据是1 1 0三个码元，再设CDMA将每一个玛元扩展为8个码片，而S站选择的码片序列为(-1-1-1+1+1-1+1+1)，S站发送的扩频信号为Sx。我们应当注意到，S站发送的扩领信号Sx.中，只包含互为反码(发送比特0，则发送该码片序列的二进制反码)的两种码片序列。T站选择的码片序列为(-1-1+1-1+1+1+1-1)，T站也发送1 1 0三个码元，而T站的扩频信号为Tx。因所有的站都使用相同的频率，因此每一个站都能够收到所有的站发送的扩须信号。对于我们的例子，所有的站收到的都是叠加的信号Sx+Tx。
当接收站打算收 S 站发送的信号时，就用S站的码片序列与收到的信号求规格化内积。这相当于分别计算S*Sx 和 T*Tx,显然，S*Sx就是S站发送的数据比特，因为在计算规格化内积时，按(2) (3)式相加的各项，或者都是+1，或者都是-1：而S*Tx,一定是零，因为相加的8项中的+1和-1各占一半，因此总和一定是零。
已知S,T,R×(接收到的扩频信号)，求S发，T发
频分复用：不同用户，相同时间，不同频率，适用于电磁信号传输 。
时分复用：不同用户，不同时间，相同频率，适用于电磁信号传输，时分复用相比频分复用则更有利于数字信号的传输 。
波分复用：不同用户，相同时间，不同波长，适用于光波传输 。
码分复用：不同用户，相同时间，相同频率，适用于移动通信中，特别是在无线局域网中。
② 【山外笔记-计算机网络·第7版】第02章：物理层
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本章最重要的内容是：
（1）物理层的任务。
（2）几种常用的信道复用技术。
（3）几种常用的宽带接入技术，主要是ADSL和FTTx。
1、物理层简介
（1）物理层在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体。
（2）物理层的作用是尽可能地屏蔽掉传输媒体和通信手段的差异。
（3）用于物理层的协议常称为物理层规程（procere），其实物理层规程就是物理层协议。
2、物理层的主要任务 ：确定与传输媒体的接口有关的一些特性。
（1）机械特性：指明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置等。
（2）电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。
（3）功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压的意义。
（4）过程特性：指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
3、物理层要完成传输方式的转换。
（1）数据在计算机内部多采用并行传输方式。
（2）数据在通信线路（传输媒体）上的传输方式一般都是串行传输，即逐个比特按照时间顺序传输。
（3）物理连接的方式：点对点、多点连接或广播连接。
（4）传输媒体的种类：架空明线、双绞线、对称电缆、同轴电缆、光缆，以及各种波段的无线信道等。
1、数据通信系统的组成
一个数据通信系统可划分为源系统（或发送端、发送方）、传输系统（或传输网络）和目的系统（或接收端、接收方）三大部分。
（1）源系统：一般包括以下两个部分：
（2）目的系统：一般也包括以下两个部分：
（3）传输系统：可以是简单的传输线，也可以是连接在源系统和目的系统之间的复杂网络系统。
2、通信常用术语
（1）通信的目的是传送消息（message），数据（data）是运送消息的实体。
（2）数据是使用特定方式表示的信息，通常是有意义的符号序列。
（3）信息的表示可用计算机或其他机器（或人）处理或产生。
（4）信号（signal）则是数据的电气或电磁的表现。
3、信号的分类 ：根据信号中代表消息的参数的取值方式不同
（1）模拟信号/连续信号：代表消息的参数的取值是连续的。
（2）数字信号/离散信号：代表消息的参数的取值是离散的。
1、信道
（1）信道一般都是用来表示向某一个方向传送信息的媒体。
（2）一条通信电路往往包含一条发送信道和一条接收信道。
（3）单向通信只需要一条信道，而双向交替通信或双向同时通信则都需要两条信道（每个方向各一条）。
2、通信的基本方式 ：
（1）单向通信又称为单工通信，只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。如无线电广播、有线电广播、电视广播。
（2）双向交替通信又称为半双工通信，即通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送/接收。
（3）双向同时通信又称为全双工通信，即通信的双方可以同时发送和接收信息。
3、调制 （molation）
（1）基带信号：来自信源的信号，即基本频带信号。许多信道不能传输基带信号，必须对其进行调制。
（2）调制的分类
4、基带调制常用的编码方式 （如图2-2）
（1）不归零制：正电平代表1，负电平代表0。
（2）归零制：正脉冲代表1，负脉冲代表0。
（3）曼彻斯特：编码位周期中心的向上跳变代表0，位周期中心的向下跳变代表1。也可反过来定义。
（4）差分曼彻斯特：编码在每一位的中心处始终都有跳变。位开始边界有跳变代表0，而位开始边界没有跳变代表1。
5、带通调制的基本方法
（1）调幅（AM）即载波的振幅随基带数字信号而变化。例如，0或1分别对应于无载波或有载波输出。
（2）调频（FM）即载波的频率随基带数字信号而变化。例如，0或1分别对应于频率f1或f2。
（3）调相（PM）即载波的初始相位随基带数字信号而变化。例如，0或1分别对应于相位0度或180度。
（4）多元制的振幅相位混合调制方法：正交振幅调制QAM（Quadrature Amplitude Molation）。
1、信号失真
（1）信号在信道上传输时会不可避免地产生失真，但在接收端只要从失真的波形中能够识别并恢复出原来的码元信号，那么这种失真对通信质量就没有影响。
（2）码元传输的速率越高，或信号传输的距离越远，或噪声干扰越大，或传输媒体质量越差，在接收端的波形的失真就越严重。
2、限制码元在信道上的传输速率的因素
（1）信道能够通过的频率范围
（2）信噪比
3、香农公式 （Shannon）
（1）香农公式（Shannon）：C = W*log2(1+S/N) (bit/s)
（2）香农公式表明：信道的带宽或信道中的信噪比越大，信息的极限传输速率就越高。
（3）香农公式指出了信息传输速率的上限。
（4）香农公式的意义：只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，就一定存在某种办法来实现无差错的传输。
（5）在实际信道上能够达到的信息传输速率要比香农的极限传输速率低不少,是因为香农公式的推导过程中并未考虑如各种脉冲干扰和在传输中产生的失真等信号损伤。
1、传输媒体
传输媒体也称为传输介质或传输媒介，是数据传输系统中在发送器和接收器之间的物理通路。
2、传输媒体的分类
（1）导引型传输媒体：电磁波被导引沿着固体媒体（双绞线、同轴电缆或光纤）传播。
（2）非导引型传输媒体：是指自由空间，电磁波的传输常称为无线传输。
1、双绞线
（1）双绞线也称为双扭线， 即把两根互相绝缘的铜导线并排放在一起，然后用规则的方法绞合（twist）起来。绞合可减少对相邻导线的电磁干扰。
（2）电缆：通常由一定数量的双绞线捆成，在其外面包上护套。
（3）屏蔽双绞线STP（Shielded Twisted Pair）：在双绞线的外面再加上一层用金属丝编织成的屏蔽层，提高了双绞线抗电磁干扰的能力。价格比无屏蔽双绞线UTP（Unshielded Twisted Pair）要贵一些。
（4）模拟传输和数字传输都可以使用双绞线，其通信距离一般为几到十几公里。
（5）双绞线布线标准
（6）双绞线的使用
2、同轴电缆
（1）同轴电缆由内导体铜质芯线（单股实心线或多股绞合线）、绝缘层、网状编织的外导体屏蔽层（也可以是单股的）以及保护塑料外层所组成。
（2）由于外导体屏蔽层的作用，同轴电缆具有很好的抗干扰特性，被广泛用于传输较高速率的数据。
（3）同轴电缆主要用在有线电视网的居民小区中。
（4）同轴电缆的带宽取决于电缆的质量。目前高质量的同轴电缆的带宽已接近1GHz。
3、光缆
（1）光纤通信就是利用光导纤维（简称光纤）传递光脉冲来进行通信。有光脉冲为1，没有光脉冲为0。
（2）光纤是光纤通信的传输媒体。
（3）多模光纤：可以存在多条不同角度入射的光线在一条光纤中传输。光脉冲在多模光纤中传输时会逐渐展宽，造成失真，多模光纤只适合于近距离传输。
（4）单模光纤：若光纤的直径减小到只有一个光的波长，则光纤就像一根波导那样，可使光线一直向前传播，而不会产生多次反射。单模光纤的纤芯很细，其直径只有几个微米，制造起来成本较高。
（5）光纤通信中常用的三个波段中心：850nm，1300nm和1550nm。
（6）光缆：一根光缆少则只有一根光纤，多则可包括数十至数百根光纤，再加上加强芯和填充物，必要时还可放入远供电源线，最后加上包带层和外护套。
（7）光纤的优点
1、无线传输
（1）无线传输是利用无线信道进行信息的传输，可使用的频段很广。
（2）LF，MF和HF分别是低频（30kHz-300kHz）、中频（300kHz-3MH z）和高频（3MHz-30MHz）。
（3）V，U，S和E分别是甚高频（30MHz-300MHz）、特高频（300MHz-3GHz）、超高频（3GHz-30GHz）和极高频（30GHz-300GHz），最高的一个频段中的T是Tremendously。
2、短波通信： 即高频通信，主要是靠电离层的反射传播到地面上很远的地方，通信质量较差。
3、无线电微波通信
（1）微波的频率范围为300M Hz-300GHz（波长1m-1mm），但主要使用2~40GHz的频率范围。
（2）微波在空间中直线传播，会穿透电离层而进入宇宙空间，传播距离受到限制，一般只有50km左右。
（3）传统的微波通信主要有两种方式，即地面微波接力通信和卫星通信。
（4）微波接力通信：在一条微波通信信道的两个终端之间建立若干个中继站，中继站把前一站送来的信号经过放大后再发送到下一站，故称为“接力”，可传输电话、电报、图像、数据等信息。
（5）卫星通信：利用高空的人造同步地球卫星作为中继器的一种微波接力通信。
（6）无线局域网使用ISM无线电频段中的2.4GHz和5.8GHz频段。
（7）红外通信、激光通信也使用非导引型媒体，可用于近距离的笔记本电脑相互传送数据。
1、复用（multiplexing）技术原理
（1）在发送端使用一个复用器，就可以使用一个共享信道进行通信。
（2）在接收端再使用分用器，把合起来传输的信息分别送到相应的终点。
（3）复用器和分用器总是成对使用，在复用器和分用器之间是用户共享的高速信道。
（4）分用器（demultiplexer）的作用：把高速信道传送过来的数据进行分用，分别送交到相应的用户。
2、最基本的复用
（1）频分复用FDM（Frequency Division Multiplexing）
（2）时分复用TDM（Time Division Multiplexing）：
3、统计时分复用STDM （Statistic TDM）
（1）统计时分复用STDM是一种改进的时分复用，能明显地提高信道的利用率。
（2）集中器（concentrator）：将多个用户的数据集中起来通过高速线路发送到一个远地计算机。
（3）统计时分复用使用STDM帧来传送数据，每一个STDM帧中的时隙数小于连接在集中器上的用户数。
（4）STDM帧不是固定分配时隙，而是按需动态地分配时隙，提高了线路的利用率。
（5）统计复用又称为异步时分复用，而普通的时分复用称为同步时分复用。
（6）STDM帧中每个时隙必须有用户的地址信息，这是统计时分复用必须要有的和不可避免的一些开销。
（7）TDM帧和STDM帧都是在物理层传送的比特流中所划分的帧。和数据链路层的帧是完全不同的概念。
（8）使用统计时分复用的集中器也叫做智能复用器，能提供对整个报文的存储转发能力，通过排队方式使各用户更合理地共享信道。此外，许多集中器还可能具有路由选择、数据压缩、前向纠错等功能。
1、波分复用WDM （Wavelength Division Multiplexing）
波分复用WDM是光的频分复用，在一根光纤上用波长来复用两路光载波信号。
2、密集波分复用DWDM （Dense Wavelength Division Multiplexing）
密集波分复用DWDM是在一根光纤上复用几十路或更多路数的光载波信号。
1、码分复用CDM （Code Division Multiplexing）
（1）每一个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信。
（2）各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此各用户之间不会造成干扰。
（3）码分复用最初用于军事通信，现已广泛用于民用的移动通信中，特别是在无线局域网中。
2、码分多址CDMA （Code Division Multiple Access）。
（1）在CDMA中，每一个比特时间再划分为m个短的间隔，称为码片（chip）。通常m的值是64或128。
（2）使用CDMA的每一个站被指派一个唯一的m bit码片序列（chip sequence）。
（3）一个站如果发送比特1，则发送m bit码片序列。如果发送比特0，则发送该码片序列的二进制反码。
（4）发送信息的每一个比特要转换成m个比特的码片，这种通信方式是扩频通信中的直接序列扩频DSSS。
（5）CDMA系统给每一个站分配的码片序列必须各不相同，并且还互相正交（orthogonal）。
（6）CDMA的工作原理：现假定有一个X站要接收S站发送的数据。
（7）扩频通信（spread spectrum）分为直接序列扩频DSSS（Direct Sequence Spread Spectrum）和跳频扩频FHSS（Frequency Hopping Spread Spectrum）两大类。
早起电话机用户使用双绞线电缆。长途干线采用的是频分复用FDM的模拟传输方式，现在大都采用时分复用PCM的数字传输方式。现代电信网，在数字化的同时，光纤开始成为长途干线最主要的传输媒体。
1、早期的数字传输系统最主要的缺点：
（1）速率标准不统一。互不兼容的国际标准使国际范围的基于光纤的高速数据传输就很难实现。
（2）不是同步传输。为了节约经费，各国的数字网主要采用准同步方式。
2、数字传输标准
（1）同步光纤网SONET（Synchronous Optical Network）
（2）同步数字系列SDH（Synchronous Digital Hierarchy）
（3）SDH/SONET定义了标准光信号，规定了波长为1310nm和1550nm的激光源。在物理层定义了帧结构。
（4）SDH/SONET标准的制定，使北美、日本和欧洲三种不同的数字传输体制在STM-1等级上获得了统一，第一次真正实现了数字传输体制上的世界性标准。
互联网的发展初期，用户利用电话的用户线通过调制解调器连接到ISP，速率最高只能达到56kbit/s。
从宽带接入的媒体来看，宽带接入技术可以分为有线宽带接入和无线宽带接入两大类。
1、非对称数字用户线ADSL （Asymmetric Digital Subscriber Line）
（1）ADSL技术是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使它能够承载宽带数字业务。
（2）ADSL技术把0-4kHz低端频谱留给传统电话使用，把原来没有被利用的高端频谱留给用户上网使用。
（3）ADSL的ITU的标准是G.992.1（或称G.dmt，表示它使用DMT技术）。
（4）“非对称”是指ADSL的下行（从ISP到用户）带宽都远远大于上行（从用户到ISP）带宽。
（5）ADSL的传输距离取决于数据率和用户线的线径（用户线越细，信号传输时的衰减就越大）。
（6）ADSL所能得到的最高数据传输速率还与实际的用户线上的信噪比密切相关。
2、ADSL调制解调器的实现方案 ：离散多音调DMT（Discrete Multi-Tone）调制技术
（1）ADSL在用户线（铜线）的两端各安装一个ADSL调制解调器。
（2）“多音调”就是“多载波”或“多子信道”的意思。
（3）DMT调制技术采用频分复用的方法，把40kHz-1.1MHz的高端频谱划分为许多子信道。
（4）当ADSL启动时，用户线两端的ADSL调制解调器就测试可用的频率、各子信道受到的干扰情况，以及在每一个频率上测试信号的传输质量。
（5）ADSL能够选择合适的调制方案以获得尽可能高的数据率，但不能保证固定的数据率。
3、数字用户线接入复用器DSLAM （DSL Access Multiplexer）
（1）数字用户线接入复用器包括许多ADSL调制解调器。
（2）ADSL调制解调器又称为接入端接单元ATU（Access Termination Unit）。
（3）ADSL调制解调器必须成对使用，因此把在电话端局记为ATU-C，用户家中记为ATU-R。
（4）ADSL最大的好处就是可以利用现有电话网中的用户线（铜线），而不需要重新布线。
（5）ADSL调制解调器有两个插口：
（6）一个DSLAM可支持多达500-1000个用户。
4、第二代ADSL
（1）ITU-T已颁布了G系列标准，被称为第二代ADSL，ADSL2。
（1）第二代ADSL通过提高调制效率得到了更高的数据率。
（2）第二代ADSL采用了无缝速率自适应技术SRA（Seamless Rate Adaptation），可在运营中不中断通信和不产生误码的情况下，根据线路的实时状况，自适应地调整数据率。
（3）第二代ADSL改善了线路质量评测和故障定位功能。
5、ADSL技术的变型 ：xDSL
ADSL并不适合于企业，为了满足企业的需要，产生了ADSL技术的变型：xDSL。
（1）对称DSL（Symmetric DSL，SDSL）：把带宽平均分配到下行和上行两个方向，每个方向的速度分别为384kbit/s或1.5Mbit/s，距离分别为5.5km或3km。
（2）HDSL（High speed DSL）：使用一对线或两对线的对称DSL，是用来取代T1线路的高速数字用户线，数据速率可达768KBit/s或1.5Mbit/s，距离为2.7-3.6km。
（3）VDSL（Very high speed DSL）：比ADSL更快的、用于短距离传送（300-1800m），即甚高速数字用户线，是ADSL的快速版本。
1、光纤同轴混合网HFC （Hybrid Fiber Coax）
（1）光纤同轴混合网HFC是在有线电视网的基础上改造开发的一种居民宽带接入网。
（2）光纤同轴混合网HFC可传送电视节目，能提供电话、数据和其他宽带交互型业务。
（3）有线电视网最早是树形拓扑结构的同轴电缆网络，采用模拟技术的频分复用进行单向广播传输。
2、光纤同轴混合网HFC的主要特点：
（1）HFC网把原有线电视网中的同轴电缆主干部分改换为光纤，光纤从头端连接到光纤结点（fiber node）。
（2）在光纤结点光信号被转换为电信号，然后通过同轴电缆传送到每个用户家庭。
（3）HFC网具有双向传输功能，而且扩展了传输频带。
（4）连接到一个光纤结点的典型用户数是500左右，但不超过2000。
3、电缆调制解调器 （cable modem）
（1）模拟电视机接收数字电视信号需要把机顶盒（set-top box）的设备连接在同轴电缆和电视机之间。
（2）电缆调制解调器：用于用户接入互联网，以及在上行信道中传送交互数字电视所需的一些信息。
（3）电缆调制解调器可以做成一个单独的设备，也可以做成内置式的，安装在电视机的机顶盒里面。
（4）电缆调制解调器不需要成对使用，而只需安装在用户端。
（5）电缆调制解调器必须解决共享信道中可能出现的冲突问题，比ADSL调制解调器复杂得多。
信号在陆地上长距离的传输，已经基本实现了光纤化。远距离的传输媒体使用光缆。只是到了临近用户家庭的地方，才转为铜缆（电话的用户线和同轴电缆）。
1、多种宽带光纤接入方式FTTx
（1）多种宽带光纤接入方式FTTx，x可代表不同的光纤接入地点，即光电转换的地方。
（2）光纤到户FTTH（Fiber To The Home）：把光纤一直铺设到用户家庭，在光纤进入用户后，把光信号转换为电信号，可以使用户获得最高的上网速率。
（3）光纤到路边FTTC（C表示Curb）
（4）光纤到小区FTTZ（Z表示Zone）
（5）光纤到大楼FTTB（B表示Building）
（6）光纤到楼层FTTF（F表示Floor）
（7）光纤到办公室FTTO（O表示Office）
（8）光纤到桌面FTTD（D表示Desk）
2、无源光网络PON （Passive Optical Network）
（1）光配线网ODN（Optical Distribution Network）：在光纤干线和广大用户之间，铺设的转换装置，使得数十个家庭用户能够共享一根光纤干线。
（2）无源光网络PON（Passive Optical Network），即无源的光配线网。
（3） 无源：表明在光配线网中无须配备电源，因此基本上不用维护，其长期运营成本和管理成本都很低。
（4）光配线网采用波分复用，上行和下行分别使用不同的波长。
（5）光线路终端OLT（ Optical Line Terminal）是连接到光纤干线的终端设备。
（6）无源光网络PON下行数据传输
（7）无源光网络PON上行数据传输
当ONU发送上行数据时，先把电信号转换为光信号，光分路器把各ONU发来的上行数据汇总后，以TDMA方式发往OLT，而发送时间和长度都由OLT集中控制，以便有序地共享光纤主干。
（8）从ONU到用户的个人电脑一般使用以太网连接，使用5类线作为传输媒体。
（9）从总的趋势来看，光网络单元ONU越来越靠近用户的家庭，即“光进铜退”。
3、无源光网络PON的种类
（1）以太网无源光网络EPON（Ethernet PON）
（2）吉比特无源光网络GPON（Gigabit PON）
③ 计算机网络关于信道复用技术，小弟很迷惑，一直绕在一个问题上，这个复用是什么意思！
频分复用可以理解为同样一个管道，只有一路信号的话一般是很浪费的，因为这一路信号未必能占满整个管道，并且未必是时刻都在传输数据。
频分复用可以看成是把一个大的管道划分成若干小管道，每个小管道承载一路信号，这样虽然也是串行，但同时承载的信号传输多了。
时分复用就是每个信号占用一段时间的信道，很容易理解。
根据香农定理，可靠通信的数据速率直接与通信所用信号频率范围成比例。可以说信道的带宽越大，数据速率越大，而不是说信道频率越高，数据速率越大。信道的带宽是最高频-最低频的出来的一个值（单位HZ）。带宽可以近似理解为水管的管径，频率理解为水管的高低，水量的大小要看水管的管径，而不是水管的高低。
分频的原理是信号传输到信道之前先用各自的调制器进行频谱搬移（分好高低），到对端再还原。
④ 计算机教案
在教学工作者开展教学活动前，通常需要用到教案来辅助教学，编写教案助于积累教学经验，不断提高教学质量。写教案需要注意哪些格式呢？以下是我为大家收集的计算机教案7篇，希望能够帮助到大家。
使用教材：幼儿功能英语课题：School周次：第17周总课时：1课时设计人：孙展宇Teachingaims:
复习软件的中的季节内容。Keypoints:
掌握Barneygoestothecircus软件的使用方法。Difficultpoints:孩子的自学的自觉性；TeachingMethods:启发、引导；TeachingAids:课件、计算机、液晶投影仪；TeachingTime:1课时Teachingprocess:
一、课前准备部分：
1、训练课堂常规，强调坐姿；
二、复习辅导
讲解复习内容—Barneygoestothecircus，让幼儿知道自己复习的内容。
三、实践与游戏
1、请幼儿自己复习Barneygoestothecircus；
2、要求幼儿能比较熟练地使用本软件（进入、使用、退出）；
四、退出游戏及关机
让孩子们自己退出游戏，然后正确地关闭计算机，要求独立完成这两项操作。
一、组织教学
清点人数，安定课堂秩序 二、复习旧课
1、计算机的五大部件 2、计算机系统 三、讲授新课
（一）进位计数制的基本概念
1．进位计数制（计数制）
将数字符号按序排列成数位，并遵照某种低位到高位的进位方式计数来表示数值的方法。 2．十进制
十进制是最常使用的一种计数制，规则是“逢十进一”
基数：每个数位所能使用的符号个数，称为基数。基数为10的计数制称为进进制。 位权：每个数位上1代表的确定数值称为位权。十进制中数字1在个位上表示1（100），在十位上表示10（101），在百位上则表示100（102） 一个十进制数表示：
如：1234可展开为：1*103+2*102+3*101+4*100
254.87可展开为：2*102+5*101+4*100+8*10-1+7*10-2 3．二进制
基数为2的计数制就称为二进制 基数：2 位权：2n
（二）数制间的转换 1．二进制的优点 技术实现简单 简化运算规则 适合逻辑运算 易于进行转换 2．各种进制的后缀
B：二进制 D：十进制 H：十六进制 O：八进制 3．将二进制数转换成对应的十进制数
1101B=1*23+1*22+0*21+1*20=8+4+1=13D1011.01B=1*23+1*21+1*20+1*2-2=8+2+1+0.25=11.25D 4．将十进制转换成对应的二进制 例：将11D转换为二进制
11/2=5余1最低位 5/2=2 余1 2/2=1 余0
1/2=0 余1最高位 11D=1011B
对整数部分用“除2取余”法，即将整数部分反复用2除，直到商为0，再将余数依次排列，先得出的在低位，后得出的在高位。
例：求0.625的二进制数
0.625*2=1.25 取整1 最高位 0.25*2=0.5取整0
0.5*2=1.0 取整1 最低位 小数为0，转换结束
先取整数在高位排列，则0.625D=0.101B例：将58.5D转换为二进制数①先求整数部分：“除2取余” 58/2=29 余0 最低位 29/2=14 余1 14/2=7 余0 7/2=3余1 3/2=1余1
教学目的：通过学习使学生更充分地了解信息技术在生活中的应用。
教学内容：观看“神奇的信息世界”光盘
教学准备：1、调试每台计算机 2、打开计算机并由教师机控制 3、由各组组长带队有秩序地进电脑室
教学过程：
一、新授
生：好！
师：启动“神奇的信息世界”。
（让学生来观看，老师边解说）
师：观看影片后，同学们有什么感想吗？
（让学生来讲一讲自己的想法。）
三、想一想
1、你在什么地方见过计算机？
2、你认为计算机还能做些什么事？
一、教学目标 ：
1、认识8个生字。
2、学习带着问题默读课文。
3、知道阿兰图灵成为计算机理论的奠基人与他小时侯勤于动脑、勇于实践是分不开。
二、教学重点、难点：
1、学习带着问题默读课文，培养自学能力。
2、理解小阿兰童年的“怪”与长大成为“计算机之父”有没有关系。
三、教学准备 ：课件。
四、教学时间 ：一课时。
五、教学过程 ：
（一）谈话导入，揭示课题。
师：同学们最喜欢上哪门课？大家非常爱上计算机课，那你们知道是哪位科学家最早提出利用机器模拟人类的各种计算的吗？他叫阿兰·图灵，是计算机理论的奠基人，被人们誉为“计算机之父”。
（二）自读课文，提出问题。
1．自读课文，提出问题。
2．检查读书，全班质疑。（他的童年和一般人的童年有什么不同？从哪看出他“怪”？他的童年和长大成为“计算机之父”有关系吗？）
3．默读课文，自己解疑。
（三）小组交流，检查自学。
1．轮流读文，读准字音。
2．提出疑问，讨论解决。
（四）全班讨论，检查自学。
1．轮流读书，了解全文。
2．讨论问题，解决疑问。
师：通过自学，小组讨论，谁愿意代表小组发言，帮同学解决难题？
（1）表现阿兰“怪”的语句。
（从埋木头水手，用花草制饮料、台阶粉，写书，研究爱因斯坦的理论，做小实验这五件事，让学生抓住描写小阿兰的语言、神态、动作来交流。）
问：小阿兰这么怪，你们觉得他是一个怎样的孩子？（爱钻研，肯动脑，喜欢动手操作的好孩子。）
（2）他童年的“怪”和长大成为“计算机之父”有关系吗？
（①想象力丰富，独立思考，有创新精神，使他长大能够提出有关计算机理论。②童年对科学的兴趣和勇于实践的态度，使他长大能敢于提出别人没有提过的设想，并加以实践。）
问：阿兰图灵长大成为“计算机之父”，除了刚才同学们分析的两种情况，还有哪些原因？
（他坚持不懈，不断开拓；家长的理解和认可等。学生说的合乎情理，师应加以肯定。）
（五）总结升华，知识拓展。
1．生谈收获体会。
2．交流课外资料。
（六）作业。
摘录自己认为好的词、句。
教材分析：
本课主要是让学生了解计算机病毒的危害性，知道它的产生及传播途径，正确对待计算机病毒，了解计算机杀毒软件，学会自我保护的方法。通过学习，要加强学生的计算机信息安全和软件保护意识
教学目标：
知识目标：
1．什么是计算机病毒？
2. 计算机病毒的产生、传播过程。
3. 如何预防计算机病毒？
技能目标：
1. 学会使用杀毒软件。
2. 学会预防计算机病毒的方法（杀毒、使用正版、安装软件、备份等）。
情感目标 ：
通过学习，学生能自觉遵守计算机信息安全和软件保护等条例。
教学重难点：
教学重点：
1. 什么是计算机病毒？
2. 计算机病毒的产生、传播过程。
3. 如何预防计算机病毒。
4. 计算机信息安全和软件保护的学习。
教学难点：
1.认识计算机病毒。
2. 正确使用杀毒软件。
3. 如何加强学生的计算机信息安全和软件保护的意识。
第1课信息和信息处理工具
教学目的和要求
1、了解什么是信息；
2、了解如何描述信息以及对信息进行获取、传递、处理的各种技术；
3、知道计算机技术和通信技术是两种重要的信息技术；
4、了解信息高速公路；
教学重点与难点：信息的各种心态及其本质含义，‘教案’计算机教案。
教学方法：1、从感性认识到理性认识，启发学生对问题深入思考。
2、电脑动画课件教学。
教学准备：1、电教室内利用电脑播放自制的教学课件。
2、课前打开电脑。
教学过程
一、新课引入
1、什么是信息?你知道吗?(学生回答)
简单地说，信息就是指对人么有用的数据、消息。(有用，即有价值。信息具
有价值)
2、信息无处不在，无时不有。(举例启发后，请学生自己举例)
只要我们留意一下周围世界，就会发现信息无处不在，无时不有。十字路口的信号灯…教室里的板书，挂图…图书馆里的书报…春节联欢晚会的现场直播…大自然也无时无刻不在向我们传发出各种各样的`信息…
[可用幻灯片展示以上图片]
二、新课教学
解释：
"一、信息通常是指数据、消息中所含的意义。"
科学角度研究的信息主要指：一是经过计算机技术处理的资料和数据，如文字、图形、影像、声音等；二是经过科学采集、存储、复制、分类、检测、查找等处理后的信息产品的集合。
信息是事物运动的状态和存在方式而不是事物本身。它必须借助某种符号才能表现出来，而这些符号通常人们用数据来记录它。
"二、信息技术主要是指人们获取、存储、传递、处理信息的各种技术，计算机技术和通讯技术是两种重要的信息技术。"
[利用电脑动态展示以下三种重要的信息技术]
"1、信息的获取"
人脑的大部分信息是通过视觉和感觉器观获得的；
电脑中的信息主要是通过诸如键盘、鼠标、语音识别等电脑输入设备，扫描仪、传感器等电子感测装置来获取。
"2、信息的传递"
信息只有通过交流才能发挥效益。
烽火狼烟、飞马传书、信鸽远飞--报纸、电报、电话、广播--微波、光缆、卫星、计算机网络
"3、信息的处理"
信息处理是指将信息缩小、放大、分类、编辑、分析、计算，加工成某种要求的数据形式，如绘制图形、打印报表等。
电子计算机是信息处理机。
"三、信息社会"
人类进入20世纪以后，科学技术的发展速度越来越快，当今信息同物质、能源一样重要，是人类生存和社会发展的三大基本资源之一，是社会发展水平的重要标志。甚至人们把今天的社会称为信息社会。
"信息社会是以信息生产为中心，促进政治和经济迅速发展起来的社会。"
信息社会将会给每个人带来机遇和挑战。
"四、信息高速公路
'信息高速公路'是一个计算机技术和通讯技术为基础，以光导纤维(也叫光缆)为干线，集电脑、电视、电话为一体，以各种图、文、声、像等信息为'货物'，覆盖面广(遍布全球)的高速传输的信息网。"
[利用电脑展示什么是信息高速公路]
全课总结
1、什么是信息?
2、信息技术包括哪些重要的技术?
3、为什么有人称现代社会为信息社会呢?
4、什么是信息高速公路?
[教后记]
第2课计算机的组成
教学目的和要求
1、学生了解计算机组成各部分的名称和作用。
2、学生知道什么是计算机软件，了解计算机软件的作用。
3、学生了解计算机处理信息的过程。
4、通过介绍国产软件，对学生进行爱国主义教育。
教学重点：1、学生了解计算机组成各部分设备的作用。
2、学生了解计算机处理信息的过程。
教学难点：计算机硬件和软件的概念。
教学准备：计算机及相关软件。
教学过程
一、质疑导入
我们知道计算机又叫信息处理机，因为它处理信息的能力很强。那么，同学们你们知道这样高性能的机器它究竟是由哪些部件组成的呢?
通过今天的学习，大家就一定能解决这个问题，教案《‘教案’计算机教案》。
二、自主学习，探究新知
1、先请同学们自己看书P.4-P.7上半部分，边看书边思考：
①计算机是由哪两部分组成?
②计算机硬件是由哪几部分组成?
③计算机软件有哪几类?它们各有什么用途?
教师巡视检查学生自学情况。
2、指名学生回答问题①，教师补充说明并注意纠正。
学生答后，追问：谁来用自己的话说一说什么计算机的硬件和软件?
教师说明：硬件是指看得见、摸得着的部件，像鼠标、显示器、打印机等；软件是用来指挥计算机工作的命令语言，它是看不见、摸不着的，但离开了软件，计算机就不能正常工作。若计算机只有硬件，就好比人有身体，却没有知识和思想，还不能为人们做事，要让它"活"起来，还要让它掌握"知识"、形成"思想"--这就是软件。
4、指名学生回答问题②，你有几种分法?怎样分?
从外观上看，计算机由主机、显示器、键盘、鼠标器和音箱等部件所组成。
从功能上看，计算机的硬件主要包括中央处理器、存储器、输入设备、输出设备等。
5、指名学生回答问题③。
学生答后，教师简介常用的操作系统：DOS、Windows系列、Linux等的特点；向学生介绍一些常用的应用软件以及他们的作用。
6、学们现在我们最常用的软件大都是外国人开发的，像操作系统Windows、办公软件Office、图形处理软件PhotoShop等等，他们把这些软件的价格卖得很高，但由于中国人还没有开发出同等优秀的软件，还是只能高价买进。但是有志气的中国人已经不甘落后，也开发出了一些优秀的国产软件，如WPS、KV3000、超级解霸等，但数量还很少，还有很多优秀的软件等待着同学们学好知识去开发。
三、学生模仿硬件作"自我介绍"
通过刚才的学习我们已经知道计算机的硬件是由中央处理器、存储器、输入设备、输出设备等四大部分组成的，它们协调工作，各显神通。它们究竟有何神通，你认为谁最重要呢?
请同学们再次阅读"一、计算机的硬件"这部分内容。然后同学们，你就是中央处理器、存储器、输入设备、输出设备这四部分中的一个，这样同学们就分成了四组，你要向其他同学说明自己的作用以及重要性，让其他同学觉得计算机少了你还真不行。至于角色的分配，等同学们读书后自己选择。
同学们先完整地读一下整段内容，再选择其中一个认真仔细地读，为你的发言作好充分准备，来说服其他同学，你还可以拉你的同伙来帮助你说服他们。
在学生介绍的过程中教师帮助其辅以图片说明。
四、学习计算机信息处理的过程
阅读课文内容，谁来用自己的话来说一说计算机处理信息的过程?
引导学生说出：①人工处理信息与计算机处理信息过程的异同点，②人的什么相当于计算机的什么。
全课总结
同学们，今天我们一起探讨了什么问题?把你的收获告诉你的同桌。
[教后记]
第3课学会正确开、关机
教学目的和要求
学会开、关机
教学难点：1、了解计算机外设的开、关顺序
2、正确学会开、关机
教学准备：计算机、网络
教学过程：
一、教学导入
同学们，在你们面前看到的是什么呀?
对了，是电脑。
老师告诉你们电脑现在正在睡觉，这个大懒虫，到现在还在睡觉，我们让小朋友把它喊醒，让他和小朋友们一起学习好不好?
二、教学新课
(一)教师示范讲解
在把电脑喊醒之前老师先考考小朋友们一个最最简单的问题，小朋友们早上醒来第一件事是干吗?老师再重复一遍，是第一件事。
刚才小朋友们说了很多，有的说穿衣服，有的小朋友说是洗脸，还有的小朋友说叠被子，但老师却不同意小朋友的意见，再好好想想，我们早上醒来的第一件事是做什么?
对了，首先是睁开眼睛，我们小朋友只有先睁开眼睛然后才能去穿衣服、洗脸、刷牙等等。电脑同样如此，它也要先睁开眼睛，然后才能和小朋友一起学习。所以第一步我们要让电脑睁开眼睛。怎么做?
1、教师示范开显示器，同时提醒电源指示灯的颜色变化
光睁开眼睛怎么行呢?，我们的目的是让他和小朋友们一起做游戏，我们要让他动起来，那第二步我们应该怎么做?其实很简单，就是接通电源。
2、教师出示电源开关"POWER"标志，同时逐台电脑巡视开机情况
按下它之后，我们请小朋友们说一说你发现了什么?
左边的三个灯会同时闪一下，同时第一个灯变绿了，其它两个灯熄灭了。
现在电脑就会和小朋友一起来学习了。比如说画画了
3、教师先展示几幅电脑作品，然后用"金山画王笔"给学生做示范。
刚才我们让电脑给我们小朋友画了几幅画，它说他累了，我们还是让他休息吧，下面我们就先来学习如何关机。
4、教师一步一步示范，手把手教学生关机，并重复几次。
小朋友早上起来的第一件事是睁开眼睛，那上床后我们会把眼睛闭上。然后开始休息。电脑同样如此。我们最后也要让电脑把眼睛闭上，要不然电脑就休息不好，他会生气的。再次提醒小朋友，我们最后千万不要让电脑的睁着眼睛睡觉。记住了要把电脑的显示器关掉。
5、教师示范关显示器。
(二)、学生练习开、关电脑
在教师的组织下，有步骤的打开电脑和关闭电脑。
教师巡视指导。
全课总结(略)
〔教后记〕
第4课初识Windows 98
教学目的和要求
1、学生初步认识Windows98、桌面和开始菜单。
2、学生掌握启动和退出Windows 98的方法。
3、学生了解鼠标指针的含义，初步掌握鼠标器的五种基本操作。
4、培养学生学习Windows98的浓厚兴趣。
教学重点：学生初识Windows 98，掌握启动和退出Windows 98的方法。
教学难点：学生掌握鼠标器的操作，特别是双击操作。
教学准备：计算机、网络及辅助教学软件。
本章任务：
1、 学习windows系统中开机和关机的方法
2、 学习windows系统中的基本操作；
3、 学习windows系统中引用程序的开启；
4、 学习windows系统中资源的管理。
课 题： 初识windows
课 时： 一节课
目 的：
1、掌握开机、关机；
2、桌面介绍；
3、掌握鼠标的使用
教学过程：
一、windows系统简介
目前计算机是使用最广泛的操作系统就是MicroSoft（微软公司）的windows操作系统。
该系统使用和浏览都很方便，只需用鼠标指针指向图标，双击一下就可以打开程序文件。
二、开机、关机
开机：
1、先打开外部设备的电源开关，如显示器、打印机等。
2、然后将计算机主机的电源开关打开。系统便启动硬盘上的操作系统Windows95/98，如果系统设置了密码或已经连接在网络中，则会出现登录框，要求输入用户名和密码。
3、输入完用户名和密码后，4按回车或点击“确定”，即可进入到Windows95/98窗口中，所见到的是Windows95/98的桌面，上面有一些常用的系统图标可以操作。开机过程完成了！
关机：
1、在屏幕的左下角找到“开始”按钮
2、用鼠标点击，将出现菜单点击“关闭系统”，出现对话框；
3、确认选择了“关闭计算机”
4、然后点击“是”，系统将自行关闭。有些计算机在进行此项操作时会自动将主机电源关闭，但是有些计算机关不了，而是最后显示“您可以安全地关闭计算机了”
5、此时可以直接关闭主机电源开关
6、而后顺序关闭外设即可。
三、桌面介绍
桌面，即进入windows后屏幕所出现的界面。其常见图标有：
1“我的电脑”，2“我的文档”，3“网上邻居”，4“回收站”，
5“我的公文包”，6“internet explorer”,7 “outlook express”。
四、鼠标使用
鼠标器（简称鼠标）是一种输入设备。在Windows95/98中，使用鼠标可以方便操作。鼠标上通常有两个或三个按钮，以使用右手握三键鼠标为例：鼠标电缆朝前方，大拇指轻贴鼠标左侧，无名指和小指轻贴鼠标右侧，食指放在鼠标左键上，中指放在鼠标右键上，中键不常用，需要时可以用食指操作。
鼠标的操作通常有以下几种：
◆ 移动：在鼠标垫板上滑动鼠标，屏幕上的鼠标指针会随着移动。移动鼠标可以将鼠标指针移动到屏幕上的指定位置。
◆ 单击左键：1将鼠标指针移动到所需位置，2然后快速按下左键并立即放开。此操作最常用，又简称为单击。
◆ 单击右键：1将鼠标指针移动到所需位置，2然后快速按下右键并立即放开。
◆ 双击：1将鼠标指针移动到所需位置，2然后快速按两下左键并立即放开。
◆ 拖拽：1将鼠标指针移动到某一个对象上，2按住左键不放，3然后移动鼠标。