1. 計網：運輸層
本篇文章先概括介紹運輸層協議的特點、進程之間的通信和埠等重要概念，然後講述比較簡單的UDP協議。然後討論較為復雜但非常重要的TCP協議和可靠傳輸的工作原理，包括停止等待協議和ARQ協議。在詳細講述TCP報文段的首部格式之後，討論TCP的三個重要問題：滑動窗口、流量控制和擁塞控制機制。最後，介紹TCP的連接管理。
從通信和信息處理的角度看，運輸層向它上面的應用層提供通信服務，它屬於面向通信部分的最高層，同時也是用戶功能中的最低層。
當網路的邊緣部分中的兩台主機使用網路 的核心部分的功能進行端到端的通信時，只有主機的協議棧才有運輸層，而網路核心部分中的路由器在轉發分組時都只用到下三層的功能。
運輸層有一個很重要的功能 復用和分用：
從IP層來說，通信的兩端是兩台主機。但實際上，真正進行通信的實體是 在主機中的進程，是這台主機中的一個進程和另一台主機中的一個進程在交換數據(即通信)。運輸層提供應用進程間的邏輯通信。「邏輯通信」的意思是：從應用層來看，只要把應用層報文交給下面的運輸層， 運輸層就可以把這報文傳送到對方的運輸層。但事實上這兩個運輸層之間並沒有一條水平方向的物理連接。數據的傳送是沿著圖中的虛線方向（經過多個層次）傳送的。
從這里可以看出網路層和運輸層有明顯的區別。網路層為主機之間提供邏輯通信，而運輸層為應用進程之間提供端到端的邏輯通信。
運輸層還要對收到的報文進行差錯檢測，而在網路層，IP數據報首部中的檢驗和欄位，只檢驗首部是否出現差錯而不檢查數據部分。
根據應用程序的不同需求，運輸層需要有兩種不同的運輸協議，即面向連接的TCP和無連接的UDP,這兩種協議就是本章要討論的主要內容。
當運輸層採用面向連接的TCP協議時，盡管下面的網路是不可靠的(只提供盡最大努力服務)，但這種邏輯通信信道就相當於一條全雙工的可靠信道。但當運輸層釆用無連接的UDP協議時，這種邏輯通信信道仍然是一條不可靠信道。
TCP/IP運輸層的兩個主要協議都是互聯網的正式標准，即：
在TCP/IP體系中，則根據所使用的協議是TCP或 UDP，分別稱之為TCP報文段或UDP用戶數據報。
UDP在傳送數據之前不需要先建立連接。遠地主機的運輸層在收到UDP報文後，不需要給出任何確認。雖然UDP不提供可靠交付，但在某些情況下UDP卻是一種最有效的工作方式。
TCP則提供面向連接的服務。在傳送數據之前必須先建立連接，數據傳送結束後要釋放連接。TCP不提供廣播或多播服務。由於TCP要提供可靠的、面向連接的運輸服務，因此不可避免地增加了許多的開銷，佔用許多處理機資源。
前面己經提到過運輸層的復用和分用功能。應用層所有的應用進程都可以通過運輸層再傳送到IP層（網路層），這就是復用。運輸層從IP層收到發送給各應用進程的數據後，必須分別交付指明的各應用進程，這就是分用。顯然，給應用層的每個應用進程賦予一個非常明確的標志是至關重要的。
為了使運行不同操作系統的計算機的應用進程能夠互相通信，就必須用統一的方法（而這種方法必須與特定操作系統無關）對TCP/IP體系的應用進程進行標志。
解決這個問題的方法就是在運輸層使用協議埠號，或通常簡稱為埠。這就是說，雖然通信的終點是應用進程，但只要把所傳送的報文交到目的主機的某個合適的目的埠，剩下的工作（即最後交付目的進程）就由TCP或UDP來完成。
在協議棧層間的抽象的協議埠是軟體埠，和路由器或交換機上的硬體埠是完全不同的概念。軟體埠是應用層的各種協議進程與運輸實體進行層間交互的一種地址。
TCP/IP的運輸層用一個16位埠號來標志一個埠。但請注意，埠號只具有本地意義，它只是為了標志本計算機應用層中的各個進程在和運輸層交互時的層間介面。在互聯網不同計算機中，相同的埠號是沒有關聯的。
兩個計算機中的進程要互相通信，不僅必須知道對方的IP地址（為了找到對方的計算機），而且要知道對方的埠號（為了找到對方計算機中的應用進程）。
因此運輸層的埠號分為下面的兩大類：
用戶數據報協議UDP只在IP的數據報服務之上增加了很少一點的功能，這就是復用和分用的功能以及差錯檢測的功能。
UDP的主要特點是：
用戶數據報UDP有兩個欄位：數據欄位和首部欄位。首部欄位很簡單，只有8個位元組。由四個欄位組成，每個欄位的長度都是兩個位元組。各欄位意義如下：
當運輸層從IP層收到UDP數據報時，就根據首部中的目的埠，把UDP數據報通過相應的埠，上交最後的終點——應用進程。
如果接收方UDP發現收到的報文中的目的埠號不正確(即不存在對應於該埠號的應用進程)，就丟棄該報文，並由網際控制報文協議ICMP發送「埠不可達」差錯報文給發送方。
UDP用戶數據報首部中檢驗和的計算方法有些特殊。在計算檢驗和時，要在UDP用戶 數據報之前增加12個位元組的偽首部。所謂「偽首部」是因為這種偽首部並不是UDP用戶數 據報真正的首部。只是在計算檢驗和時，臨時添加在UDP用戶數據報前面，得到一個臨時的 UDP用戶數據報。檢驗和就是按照這個臨時的UDP用戶數據報來計算的。偽首部既不向下傳
送也不向上遞交，而僅僅是為了計算檢驗和。
UDP計算檢驗和的方法和計算IP數據報首部檢驗和的方法相似。但不同的是：IP數據 報的檢驗和只檢驗IP數據報的首部，但UDP的檢驗和是把首部和數據部分一起都檢驗。
TCP是TCP/IP體系中非常復雜的一個協議，下面介紹TCP最主要的特點：
前面己經講過，每一條TCP連接有兩個端點，TCP連接的端點叫做套接字或插口。埠號拼接到IP地址即 構成了套接字。
因此，套接字的表示方法是在點分十進制的IP地址後面寫上埠號，中間用冒號或逗號隔開，例如說：
每一條TCP連接唯一地被通信兩端的兩個端點(即兩個套接字)所確定，例如：
這里IP1和IP2分別是兩個端點主機的IP地址，而port1和port2分別是兩個端點主機中的埠號。TCP連接的兩個套接字就是socket1和socket2。
總之，TCP連接就是由協議軟體所提供的一種抽象。
雖然有時為了方便，我們也可以說，在一個應用進程和另一個應用進程之間建立了一條TCP連接，但一定要記住：TCP連 接的端點是個很抽象的套接字，即(IP地址：埠號)。
我們知道，TCP發送的報文段是交給IP層傳送的。但IP層只能提供盡最大努力服務，也就是說，TCP下面的網路所提供的是不可靠的傳輸。因此，TCP必須釆用適當的措施才能使得兩個運輸層之間的通信變得可靠。
「停止等待」就是每發送完一個分組就停止發送，等待對方的確認。在收到確認後再發送下一個分組。
停止等待協議有以下四種情況：
停止等待協議的優點是簡單，但缺點是信道利用率太低。
信道利用率U可以用以下公式計算：
為了提高傳輸效率，發送方可以不使用低效率的停止等待協議，而是釆用流水線傳輸，這種傳輸方式可以獲得很高的信道利用率。
滑動窗口協議比較復雜，是TCP協議的精髓所在。這里先給出連續ARQ協議最基本的概念，但不涉及許多細節問題。
發送方維持的發送窗口，它的意義是：位於發送窗口內的分組都可連續發送出去，而不需要等待對方的確認。這樣，信道利用率就提高了。
連續ARQ協議規定，發送方每收到一個確認，就把發送窗口向前滑動一個分組的位置。
如果原來己經發送了前5個分組，那麼現在就可以發送窗口內的第6個分組了。
接收方一般都是釆用累積確認的方式。這就是說，接收方不必對收到的分組逐個發送 確認，而是在收到幾個分組後，對按序到達的最後一個分組發送確認，這就表示：到這個分組為止的所有分組都已正確收到了。
累積確認有優點也有缺點。優點是：容易實現，即使確認丟失也不必重傳。但缺點是不能向發送方反映出接收方己經正確收到的所有分組的信息。
如果發送方發送了前5個分組，而中間的第3個分組丟失了。這時接收方只能對前兩個分組發出確認。發送方無法知道後面三個分組的下落，而只好把後面的三個分組都再重傳一次。這就叫做Go-back-N（回退N）。
TCP雖然是面向位元組流的，但TCP傳送的數據單元卻是報文段。一個TCP報文段分為首部和數據兩部分，而TCP的全部功能都體現在它首部中各欄位的作用。
TCP報文段首部的前20個位元組是固定的，後面有4n位元組是根據需要而增加的選項。因此TCP首部的最小長度是20位元組。
首部固定部分各欄位的意義如下：
TCP的滑動窗口是以位元組為單位的。
現假定A收到了 B發來的確認報文段，其中窗口是20位元組，而確認號是31（這表明B期望收到的下一個序號是31,而序號30為止的數據已經收到了）。
A的發送窗口表示：在沒有收到B的確認的情況下，A可以連續把窗口內的數據都發送出去。凡是已經發送過的數據，在未收到確認之前都必須暫時保留，以便在超時重傳時使用。
發送窗口後沿的後面部分表示己發送且己收到了確認。發送窗口後沿的變化情況有兩種可能，即不動（沒有收到新的確認）和前移（收到了新的確認）。
發送窗口裡面的序號表示允許發送的序號。窗口越大，發送方就可以在收到對方確認之前連續發送更多的數據，因而可能獲得更高的傳輸效率。但A的發送窗口一定不能超過B的接收窗口數值。
發送窗口前沿的前面部分表示不允許發送的。發送窗口前沿通常是不斷向前移動，但也有可能不動。這對應於兩種情況：一是沒有收到新的確認，對方通知的窗口大小也不變；二是收到了 新的確認但對方通知的窗口縮小了，使得發送窗口前沿正好不動。
現在假定A發送了序號為31〜41的數據。這時，發送窗口位置並未改變， 但發送窗口內靠後面有11個位元組（灰色小方框表示）表示己發送但未收到確認。而發送窗口內靠前面的9個位元組（42〜50）是允許發送但尚未發送的。
從以上所述可以看出，要描述一個發送窗口的狀態需要三個指針：P1，P2和P3，小於P1的是已發送並已收到確認的部分，而大於P3的是不允許發送的部分：
再看一下B的接收窗口。B的接收窗口大小是20。在接收窗口外面，到30號為止的數據是已經發送過確認，並且已經交付主機了。因此在B可以不再保留這些數據。接收窗口內的序號（31〜50）是允許接收的。
此時B收到了序號為32和33的數據。這些數據沒有按序到達，因為序號為31的數據沒有收到（也許丟失了，也許滯留在網路中的某處）。請注意，B只能對按序收到的數據中的最高序號給出確認，因此B發送的確認報文段中的確認號仍然是31 （即期望收到的序號），而不能是32或33。
現在假定B收到了序號為31的數據，並把序號為31〜33的數據交付主機，然後B刪除這些數據。接著把接收窗口向前移動3個序號，同時給A發送確認，其中窗口值仍為20，但確認號是34。這表明B已經收到了到序號33為止的數據。我們注意到，B還收到了序號為37, 38和40的數據，但這些都沒有按序到達，只能先暫存在接收窗口中。
A在繼續發送完序號42〜53的數據後，指針P2向前移動和P3重合。發送窗口內的序號都已用完，但還沒有再收到確認(圖5-18)。由於A的發送窗口己滿，可用窗口已減小到零，因此必須停止發送。為了保證可靠傳輸，A只能認為B還沒有收到這些數據。於是，A在經過一段時間後(由超時計時器控制)就重傳這部分數據，重新設置超時計時器，直到收到B的確認為止。
CP的發送方在規定的時間內沒有收到確認就要重傳已發送的報文段。這種重傳的概念是很簡單的，但重傳時間的選擇卻是TCP最復雜的問題之一。
如果把超時重傳 時間設置得太短，就會引起很多報文段的不必要的重傳，使網路負荷增大。但若把超時重傳 時間設置得過長，則又使網路的空閑時間增大，降低了傳輸效率。
那麼，運輸層的超時計時器的超時重傳時間究竟應設置為多大呢？
TCP釆用了一種自適應演算法，它記錄一個報文段發出的時間，以及收到相應的確認的 時間。這兩個時間之差就是報文段的往返時間RTT。TCP保留了 RTT的一個加權平均往返時間RTT s 。
每當第一次測量到RTT樣本時，RTTs值就取為所測量到的RTT樣本 值。但以後每測量到一個新的RTT樣本，就按下式重新計算一次RTT s ：
顯然，超時計時器設置的超時重傳時間RTO應略大於上面得 出的加權平均往返時間RTT s ，所以RTO應該這樣計算。
而RTT D 是RTT的偏差的加權平均值，它與RTTs和新的RTT樣本之差有關。
現在發送出一個報文段，設定的重傳時間到了，還沒有收到確認。於是重傳報文段。經過了一段時間後，收到了確認報文段。現在的問題是：如何判定此確認報文段 是對先發送的報文段的確認，還是對後來重傳的報文段的確認？
Kam演算法進行修正。方法是：報文段每重傳一次，就把超時重傳時間RTO增大一些。典型的做法是取新的重傳時間為舊的重傳時間的2倍。當不再發生報文段的重傳時，才根據上面給出的式子計算超時重傳時間。
現在還有一個問題沒有討論。這就是若收到的報文段無差錯，只是未按序號，中間還缺少一些序號的數據，那麼能否設法只傳送缺少的數據而不重傳已經正確到達接收方的數據？答案是可以的。選擇確認就是一種可行的處理方法。
舉一個例子來說明選擇確認的工作原理。TCP的接收方在接收對方發送過來的數據位元組流的序號不連續，結果就形成了一些不連續的位元組塊。
可以看出，序號1〜1000收到了，但序號1001〜1500沒有收到。接下來的位元組流又收到了，可是又缺少了3001〜3500。再後面從序號4501起又沒有收到。
也就是說，接收方收到了和前面的位元組流不連續的兩個位元組塊。如果這些位元組的序號都在接收窗口之內，那麼接收方就先收下這些數據，但要把這些信息准確地告訴發送方，使發送方不要再重復發送這些已收到的數據。
一般說來，我們總是希望數據傳輸得更快一些。但如果發送方把數據發送得過快，接 收方就可能來不及接收，這就會造成數據的丟失。所謂流量控制就是讓發送方的發送速率不要太快，要讓接收方來得及接收。
利用滑動窗口機制可以很方便地在TCP連接上實現對發送方的流量控制。
設A向B發送數據。在連接建立時，B告訴了A：「我的接收窗口rwnd = 400」。因此，發送方的發送窗口不能超過接收方給出的接收窗口的數值。
我們應注意到，接收方的主機B進行了三次流量控制。第一次把窗口減小到rwnd = 300, 第二次又減到rwnd = 100,最後減到rwnd = 0,即不允許發送方再發送數據了。這種使發送方暫停發送的狀態將持續到主機B重新發出一個新的窗口值為止。
TCP協議使得在發送方不發送很小的報文段的同時，接收方也不要 在緩存剛剛有了一點小的空間就急忙把這個很小的窗口大小信息通知給發送方。
在計算機網路中的鏈路容量（即帶寬）、交換結點中的緩存和處理機等，都是網路的資源。在某段時間，若對網路中某一資源的需求超過了該資源所能提供的可用部分，網路的性能就要變壞。這種情況就叫做擁塞，即對資源需求之和 > 可用資源。
網路擁塞往往是由許多因素引起的。簡單地將處理機的速率提高或簡單地擴大緩存的存儲空間，可能會使上述情況緩解一些，但往往又會將瓶頸轉移到其他地方。問題的實質往往是整個系統的各個部分不匹配。只有所有的部分都平衡了，問題才會得到解決。
擁塞控制與流量控制的關系密切，它們之間也存在著一些差別。擁塞控制就是防止過多的數據注入到網路中，這樣可以使網路中的路由器或鏈路不致過載。流量控制往往是指點對點通信量的控制，是個端到端的問題（接收端控制發送端）。
下圖中橫坐標是提供的負載，代表單位時間內輸入給網路的分組數目。縱坐標是吞吐量，代表單位時間內從網路輸出的分組數目。
實踐證明，擁塞控制是很難設計的，因為它是一個動態的(而不是靜態的)問題。
從大的方面看，可以分為 開環控制 和 閉環控制 兩種方法：
TCP進行擁塞控制的演算法有四種，即慢開始、擁塞避免、快重傳和快恢復。
為了集中精力討論擁塞控制，我們假定：
擁塞控制也叫做基於窗口的擁塞控制。為此，發送方維持一個叫做擁塞窗口cwnd的狀態變數。擁塞窗口的大小取決於網路的擁塞程度，並且動態地在變化。發送方讓自己的發送窗口等於擁塞窗口。
發送方控制擁塞窗口的原則是：只要網路沒有出現擁塞，擁塞窗口就可以再增大一些，以便把更多的分組發送出去，這樣就可以提高網路的利用率。但只要網路出現擁塞或有可能出現擁塞，就必須把擁塞窗口減小一些，以減少注入到網路中的分組數，以便緩解網路出現的擁塞。
發送方又是如何知道網路發生了擁塞呢？我們知道，當網路發生擁塞時，路由器就要丟棄分組。因此只要發送方沒有按時收到應當到達的確認報文，也就是說，只要出現了超時，就可以猜想網路可能出現了擁塞。現在通信線路的傳輸質量一般都很好，因傳輸出差錯而丟棄分組的概率是很小的(遠小於1%)。因此，判斷網路擁塞的依據就是出現了超時。
慢開始演算法的思路是這樣的：當主機開始發送數據時，由於並不清楚網路的負荷情況，所以如果立即把大量數據位元組注入到網路，那麼就有可能引起網路發生擁塞。因此我們由小到大逐漸增大擁塞窗口數值。
新的RFC5681把初始擁塞窗口cwnd設置為不超過2至4個SMSS（發送方的最大報文段）的數值。慢開始規定，在每收到一個對新的報文段的確認後，可以把擁塞窗口增加最多一個SMSS的數值。
下面用例子說明慢開始演算法的原理。在一開始發送方先設置cwnd = 1,發送第一個報文段M1，接收方收到後確認M1。發送 方收到對M1的確認後，把cwnd從1增大到2,於是發送方接著發送M2和M3兩個報文 段。接收方收到後發回對M2和M3的確認。發送方每收到一個對新報文段的確認（重傳的不算在內）就使發送方的擁塞窗口加1,因此發送方在收到兩個確認後，cwnd就從2增大到4,並可發送M4〜M7共4個報文段。
與慢開始演算法相輔助的演算法是擁塞避免演算法。
擁塞避免演算法的思路是讓擁塞窗口 cwnd緩慢地增大，即每經過一個往返時間RTT就 把發送方的擁塞窗口cwnd加1，而不是像慢開始階段那樣加倍增長。在擁塞避免階段，擁塞窗口 cwnd按線性規律緩慢增長，比慢開始演算法的擁塞窗口增長速率緩慢得多。
為了防止擁塞窗口 cwnd增長過大引起網路擁塞，還需要設置一個慢開始門限ssthresh 狀態變數。慢開始門限ssthresh的用法如下：
下面用圖片說明慢開始演算法和擁塞避免演算法相互配合的原理。
其中ssthresh的初始值設置為16，開始時使用慢開始演算法，成指數性增長，當到達ssthresh值時，TCP協議預測可能會出現擁塞，所以開始使用避免擁塞演算法，成線性增長，當發生超時重傳時，立即減小擁塞窗口，重復上述步驟。
但是，有時，個別報文段會在網路中丟失，但實際上網路並未發生擁塞。如果發送方遲遲收 不到確認，就會產生超時，就會誤認為網路發生了擁塞。這就導致發送方錯誤地啟動慢開 始，把擁塞窗口cwnd又設置為1,因而降低了傳輸效率。
釆用快重傳演算法可以解決上述問題。快重傳演算法可以讓發送方盡早知道發生了個別報文段的丟失。快重傳演算法首先要求接收方不要等待自己發送數據時才進行捎帶確認，而是要立即發送確認，即使收到了失序的報文段也要立即發出對已收到的報文段的重復確認。
下面舉一個例子來說明快重傳演算法的原理。接收方收到了M1和M2後都分別及時發出了確認。現假定接收方沒有收到M3但卻收到了 M4。本來接收方可以什麼都不做。但按照快重傳演算法，接收方必須立即發送對M2的重復確認，以便讓發送方及 早知道接收方沒有收到報文段M3。發送方接著發送M5和M6。接收方收到後也仍要再次分別發出對M2的重復確認。這樣，發送方共收到了接收方的4個對M2的確認，其中後3個都是重復確認。快重傳演算法規定，發送方只要一連收到3個重復確認，就知道接收方確實沒 有收到報文段M3，因而應當立即進行重傳（即「快重傳」），這樣就不會出現超時，發送方也不就會誤認為出現了網路擁塞。
快恢復演算法與快重傳演算法配合使用，當使用快重傳演算法發現是由於數據丟失而引起的超時（不是網路擁塞引起的），就使用快恢復演算法，此時發送方調整門限值ssthresh=cwnd/2，同時設置擁塞窗口cwnd=ssthresh，並開始執行擁塞避免演算法。
慢開始、擁塞避免、快重傳和快恢復這四種演算法相輔相成，構成了TCP的擁塞控制。
網路層的策略對TCP擁塞控制影響最大的就是路由器的分組丟棄策略。在最簡單的情 況下，路由器的隊列通常都是按照「先進先出」的規則處理到來的分組。
由於隊列長度總是有限的，因此當隊列已滿時，以後再到達的所有分組(如果能夠繼續排隊，這些分組都將排在隊列的尾部)將都被丟棄。這就叫做尾部丟棄策略。
路由器的尾部丟棄往往會導致一連串分組的丟失，這就使發送方出現超時重傳，使 TCP進入擁塞控制的慢開始狀態，結果使TCP連接的發送方突然把數據的發送速率降低到 很小的數值。更為嚴重的是，在網路中通常有很多的TCP連接(它們有不同的源點和終 點)，這些連接中的報文段通常是復用在網路層的IP數據報中傳送。在這種情況下，若發生了路由器中的尾部丟棄，就可能會同時影響到很多條TCP連接，結果使這許多TCP連接在同一時間突然都進入到慢開始狀態。這在TCP的術語中稱為全局同步。
為了避免發生網路中的全局同步現象，可以使用主動隊列管理AQM。
所謂「主動」就是不要等到路由器的隊列長度已經達到最大值時才不得不丟棄後面到達的分組。這樣就太被動了。應當在隊列長度達到某個值得警惕的數值時 (即當網路擁塞有了某些擁塞徵兆時)，就主動丟棄到達的分組。這樣就提醒了發送方放慢發送的速率，因而有可能使網路擁塞的程度減輕，甚至不出現網路擁塞。
TCP是面向連接的協議。運輸連接是用來傳送TCP報文的。TCP運輸連接的建立和釋放是每一次面向連接的通信中必不可少的過程。因此，運輸連接就有三個階段，即：連接建立、數據傳送和連接釋放。運輸連接的管理就是使運輸連接的建立和釋放都能正常地進行。
在TCP連接建立過程中要解決以下三個問題：
TCP連接的建立釆用客戶伺服器方式。主動發起連接建立的應用進程叫做客戶，而被動等待連接建立的應用進程叫做伺服器。
TCP建立連接的過程叫做握手，握手需要在客戶和伺服器之間交換三個TCP報文段。
下面舉一個例子來說明TCP建立連接的過程。假定主機A運行的是TCP客戶程序，而B運行TCP伺服器程序。最初兩端的TCP進程都處於CLOSED（關閉）狀態。圖中在主機下面的方框分別是TCP進程所處的狀態。請注意，在本例中，A主動打開連接，而B被動打開連接。
一開始，B的TCP伺服器進程先創建傳輸控制塊TCB，准備接受客戶進程的連接請求。然後伺服器進
2. 請寫出連續arq協議的演算法。
#define MAX_SEQ 7 /* 應該為2^n-1 */
typedef enum {frame_arrival, cksum_error, timeout, network_layer_ready} event_type;
#include protocal.h
static boolean between(seq_nr a, seq_nr b, seq_nr c)
{ /* 如果b落在a和c之間(含a不含c)返回true，否則返回false. */
if (((a<=b) && (b<c)) || ((c<a) && (a<=b)) || ((b<c) && (c<a)))
return(true); else return(false); }
static void send_data(seq_nr frame_nr, seq_nr frame_expected, packet buffer[])
{/* 構造和發送數據幀
frame s; /* 起始變數 */
s.info=buffer[frame_nr]; /* 插入分組到幀中 */
s.seq=frame_nr; /* 插入序號到幀中 */
s.ack=(frame_expected+MAX_SEQ) % (MAX_SEQ+1) /* 捎帶應答 */
to_physical_layer(&s); /* 傳送該幀 */
start_timer(frame_nr); }
/* 啟動定時器 */
void protocal5(void)
{seq_nr next_frame_to_send; /* MAX_SEQ>1; 用於外出流 */
seq_nr ack_expected; /* 還沒有得到應答的最早的幀 */
seq_nr frame_expected; /* 進入流期望的下一幀 */
frame r; /* 初始變數 */
packet buffer[MAX_SEQ+1] /* 外出流的緩存 */
seq_nr nbuffered; /* 當前正在使用的輸出緩存 */
event_type event;
enable_network_layer(); /* 允許 network_layer_ready 事件 */
ack_expected = 0; /* 下一個期望進入的應答 */
next_frame_to_send = 0; /* 下一個要送出的幀 */
frame_expected = 0; /* 期望進入的幀的序號 */
nbuffered = 0; /* 初始沒有分組被緩存 */
while (true) {
wait_for_event ( &event); /* 四種可能的事件,見上面event_type定義 */
switch (event) {
case network_layer_ready; /* 網路層有一個分組要發送 */
/* 接收, 保存, 以及發送一個新的幀 */
from_network_layer(&buffer[next_frame-to_send]); /* 獲得一個新的分組 */
nbuffered = nbuffered + 1; /* 增加發送方的窗口 */
send_data(next_frame_to_send, frame_expected, buffer); /* 發送幀 */
inc(next_frame_to_send); /* 發送方的窗口上界向前移動 */
break;
case frame_arrival: /* 一個數據幀或控制幀到達 */
from_physical_layer(&r); /* 從物理層得到一個進入的幀 */
if (r.seq == frame_expected) {
/* 所有的幀只能按序接收. */
to_network_layer(&r.info); /* 傳遞分組到網路層 */
inc(frame_expected); /* 接收方的窗口下界向前移動 */ }
/* Ack n 意味著n-1,n-2,
while (between(ack_expected, r.ack, next_frame_to_send))
{ /* 處理捎帶應答 */
nbuffered = nbuffered + 1; /* 減少一個緩存的幀 */
stop_timer(ack_expected); /* 幀完好到達, 停止定時器 */
inc(ack_expected); /* 壓縮發送窗口 */
}
break;
case cksum_err: break; /* 丟棄壞幀 */
case time_out: /* 重傳所有超時的幀 */
next_frame_to_send = ack_expected; /* 開始重傳 */
for (i = 1; i <= nbuffered; i ++) {
send_data(next_frame_to_send, fram_expected, buffer); /* 重發1幀 */
inc(next_frame_to_send); /* 准備發送下一幀 */
if (nbuffered < MAX_SEQ)
enable_network_layer();
else
disable_network_layer();
注: 演算法中所有調用的未說明的過程和函數在protocal.h中定義。
3. 09年軟考——網路工程師考試 中有哪些協議或是專業名詞的縮寫 分計算機和網路兩方面的
DARPA
國防高級研究計劃局
ARPARNET(Internet)
阿帕網
ICCC
國際計算機通信會議
CCITT
國際電報電話咨詢委員會
SNA
系統網路體系結構(IBM)
DNA
數字網路體系結構(DEC)
CSMA/CD
載波監聽多路訪問/沖突檢測(Xerox)
NGI
下一代INTERNET
Internet2
第二代INTERNET
TCP/IP SNA SPX/IPX AppleTalk
網路協議
NII
國家信息基礎設施(信息高速公路)
GII
全球信息基礎設施
MIPS
PC的處理能力
Petabit
10^15BIT/S
Cu晶元:
銅
OC48
光纜通信
SDH
同步數字復用
WDH
波分復用
ADSL
不對稱數字用戶服務線
HFE/HFC
結構和Cable-modem 機頂盒
PCS
攜帶型智能終端
CODEC
編碼解碼器
ASK(amplitude shift keying)
幅移鍵控法
FSK(frequency shift keying)
頻移鍵控法
PSK(phase shift keying)
相移鍵控法
NRZ (Non return to zero)
不歸零制
PCM(pulse code molation)
脈沖代碼調制
nonlinear encoding
非線性編程
FDM
頻分多路復用
TDM
時分多路復用
STDM
統計時分多路復用
DS0
64kb/s
DS1
24DS0
DS1C
48DS0
DS2
96DS0
DS3
762DS0
DS4
4032DS0
CSU(channel service unit)
信道服務部件
SONET/SDH
同步光纖網路介面
LRC
縱向冗餘校驗
CRC
循環冗餘校驗
ARQ
自動重發請求
ACK
確認
NAK
不確認
preamble
前文
postamble
後文
ITU
國際電信聯合會
character-oriented
面向字元
bit-oriented
面向位
SYNC
同步字元
HDLC
面向位的方案
SDLC
面向位的方案
bit-stuffing
位插入
STP
屏蔽雙絞線
UTP
非屏蔽雙絞線
RG-58A/U
標准
RG-11
用於10BASE5
RG-59U
75歐 0.25INCH CATV
RG-62U
9歐 0.25INCH ARCnet
10BASE5
IEEE802.3
RG-59U
0.25inch CATV
RG-62U
0.25inch ARCnet
LED(light emitting diobe)
發光二級管
ILD(injection laster diobe)
注入型激光二級管
PIN
檢波器
APD
檢波器
intensity molation
亮度調制
line of sight
可視通路
CCITT V.28(EIA RS232C)
非平衡型
CCITT V.10/X.26(EIA RS423A)
新的非平衡型
CCITT V.11/X.27(EIA RS422A)
新的平衡型
TD
發送數據
RD
接收數據
XON/XOFF
流控制
Automatic Repeat Request Protocol
自動重發請求
Send and wait ARQ:continuous
ARQ停等ARQ
Ward Christensen
人名
Kermit
協議
circuit switching
線路交換
packet switching
分組交換
virtual circuit
虛電路
ATM(asynchronous transfer mode)
非同步傳輸模式
ATDM
非同步時分多路復用
packetizer
打包器
VPI(vritual path identifier)
虛路徑標識
VCI(virtual channel identifier)
虛通道標識
syntax
語法
semantics
語義
timing
定時
OSI(open system interconnection)
開放系統
session
會話
synchronization
同步
activity management
活動管理
AE
應用實體
UE
用戶元素
CASE
公共應用服務元素
SASE
特定應用服務元素
VT
虛擬終端
JIM
作業傳送和操作
reverved
保留
echo
回送
discard
丟棄
active users
活動用戶
daytime
白天
netstat(who is up of NETSTAT)
qotd(quote of the day)
日期引用
chargen(character generator)
字元發送器
nameserver(domani name server)
域名伺服器
bootps(bootstrap protocol server/client)
引導協議伺服器/客戶機
tftp(trivial file transfer)
簡單文件傳送
sunrpc(sun microsystems RPC)
SUN公司
NTP:network time protocol
網路時間協議
SNMP(SNMP net monitor)
SNMP網路監控器
SNMP traps
陷井
biff
unix comsat
daemon
e.g timed daemon
syslog
system log
URG
緊急欄位可用
ACK
確認欄位可用
PSH
請求急迫操作
RST
連接復位
SYN
同步序號
FIN
發送方位元組流結束
Manchester
曼徹斯特編碼
FDDI(fiber distributed data interface)
光纖分布數據介面
TTRT
目標標記循環時間
aggregation of multiple link segments
多重鏈接分段聚合協議
MAN(metropolitan area network plus)
城域網
CSMA/CD(carrier sense multiple access/collision detection)
載波監聽
Token bus
令牌匯流排
Token ring
令牌環
SAP
服務訪問點
request indictaion response confirmation
LLC PDU
LLC協議數據單元
DSAP address
目地服務訪問點地址欄位
SSAP address
源服務訪問點地址欄位
XID
交換標識
SABME
置擴充的非同步平衡方式
DISC
斷開連接
DM
斷開
FRMR
幀拒收
solt time
時間片
AUI
連接單元介面
MAU
介質連接介面
MDI
介質相關介面
PMA
物理介質介面
SFD
起始定界符
PAD
填充欄位
FCS
幀校驗序列
PLS
物理層收發信號
slot time
時間
Inter Frame Gap
幀
attempt limit
最大重傳次數
back off limit
避免演算法參數
Jam size
阻塞參數
max frame size
最大幀
address size
地址
collaspsed backone
折疊式主幹網
BSS
基本服務集
ESS
擴展服務集
DFW-MAC
分布式基礎無線MAC
IFS
幀間空隙
SIFS:
短
PIFS
點協調
DIFS
分布協調
CTS
發送清除
DQDB(IEEE802.6)
分布式隊列雙匯流排
TDM
時分復用
TMS
多時分交換
TSI
時間片互換
TST
網路機構
TSSST STS SSTSS TSTST
網路機構
PSTN
公用交換電話網
public switched telephone network
詳細
PBX:private branch exchange
專用交換網
PABX;private automatic branch exchange
自動交換機
CBX:computerized branch exchange
程式控制交換
SLIP:serial line IP
串列IP
LCP(link control protocol)
鏈路控制協議
NCP:network control protocol
網路控制協議
BRI
基本速率介面
PRI
群速率介面
LAPB:line access protocol balanced
鏈路訪問協議平衡
registration
登錄
interrupt
中斷
LAP F link access procere for frame-mode bearer serives
太長了
rotate
不知道
recovery
恢復
discard
丟棄
retransmission
重傳
switched access
交換訪問
intergated access
集成訪問
alerting
警告
progress
進展
AAL
ATM適配層
GFC
總流控
cell rate decoupling
信元率去耦
SDH
同步數字級
PDH
准國步數字級
GSM:group special mobile
移動通訊
NSS
網路子系統
OMC-R
操作維護中心
BSS
基站子系統
BSC
基站控制器
BTS
基站收發信機
MS
移動站
SIM:subscriber identity mole
標識模塊
MSC
移動交換機
HLR
歸屬位置寄存器
VLR
訪問位置寄存器
AUC
鑒權中心
EIR
設備識別寄存器
OMC-S
操作維護中心
SC
短消息中心
WAP
無線應用協議
WAE
無線應用層
WSP
會話層
WTP
事務層
WTLS
安全層
WDP
傳輸層
MAP
移動應用部分
WML無線標記語言
SSL:secure sockets layer
安全套接層
PCS
個人通信業務
PCN
個人通信網
GEO
對地靜止軌道
NON-GE0(MEO,LEO)
不清楚
ITU
國際電信聯盟
VSAT:very small aperture -terminal
甚小天線終端
LEOS
低軌道衛星通信系統
repeater
中繼器
bridge
網橋
router
路由器
gateway
網關
ONsemble stackable 10BASE
可疊加組合型集線器
transparent bridge
傳輸橋
source routing bridge
源路徑橋
broadcast storm
廣播風暴
encapsulation
封裝
translation bridging
轉換橋接方式
SRT
源地址選擇透明橋
offset
偏移
more flag
標識
ICMP
INTERNET控制報文協議
SPF:shortest path first
最短路徑
IGP:interior gateway protocol
核心網關協議
EGP:exterior gateway protocol
擴展網關協議
RIP:routing information protocol
路由信息協議
OSPF
開放最短徑優先協議
acquisition request
獲取請求
acquisition confirm
獲取確認
cease
中止
poll
輪詢
IPX/SPX internetwork packet exchange/sequented packet exchange
NOVELL
interpreter
解釋器
redirector
重定向器
SFT system fault tolerant
系統容錯
ELS entry level solution
不認識
ODI
開放數據鏈路介面
NDIS network device interface specification
網路設備介面...
DDCS
資料庫管理和分布資料庫連接服務
DCE:distributed computing environment
分布計算環境
OSF:open software foundation
開放軟體基金
PWS:peer web service
WEB伺服器
OEM
原始設備製造商
RAS
遠程訪問服務
IIS:Internet Information server
INTERNET信息服務
WINS:windows internet name system
WINDOWS命名服務
NTDS:windows NT directory server
NT目錄服務
TDI
傳輸驅動程序介面
schele++
應用程序,預約本
COSE:common open software environment
普通開放軟體環境
RPC
遠程過程調用
SNMP:simple network management protocol
簡單網管協議
SMI:structer of management information
管理信息結構
SMT:station management
管理站
SMTP:simple mail transfer protocol
簡單郵件傳輸協議
SNA:system network architecture
IBM網路
SNR:signal noise ratio
信噪比
SONENT:synchronous optical network
同步光纖網路
SPE:synchronous payload envelope
同步PAYLOAD信
CMIS/CMIP
公共管理信息服務/協議
CMISE
公共管理信息服務
agent
代理
IMT:inctive modeling technology
不知道
plaintext
明文
ciphertext
脫密
encryption
加密
decryption
解密
symmetric key cryptography
對稱加密
asymmetric key cryptography
不對稱加密
public key
公鑰
private key
私鑰
DES:data encryption standard
數據加密標准
IDEA:international data encryption algorithm
國際加密演算法
PIN:personal identification number
個人標識符
session key
會話層密鑰
KDC:key distribuetion center
密鑰分發中心
sign
簽名
seal
封裝
certificate
證書
certificate authority CA
證書權威機構
OSF
開放軟體中心
AFS:andrew file system
分布式文件系統
ticket
憑證
authenticatior
身份認證
timestamp
時間標記
reply attack
檢測重放攻擊
realm
域
PKI
公鑰基礎設施
certificate hierarchy
證書層次結構
across certificate
交叉證書
security domain
安全領域
cerfificate revoke list(CRL)
證書層次結構
LDAP:light weight directory access protocol
協議
access matrix
訪問矩陣
ACL:access control list
訪問列表
reference monitor
引用監控器
course grained
粗粒度訪問控制
medium grained
中粒度訪問控制
fine grained
細粒度訪問控制
CORBA
面向對象的分布系統應用
MQ
報文隊列
VPN
虛擬專網
IPSEC:IP security
安全IP
SA:security association
安全??
encopulation security payload
封裝安全負載
AH:authentication header
鑒別報頭
IKE:Internet key exchange
交換
rogue programs
搗亂程序
IPSP:IP security protocol
安全
IKMP:internet key managemetn protocol
協議
IESG
Internet工程領導小組
SHA
安全散列演算法
MAC:message authentication code
代碼
CBC
密碼塊鏈接
SSL
安全套接層協議
cerfificate verify
證書檢驗報文
PEM
私用強化郵件
PGP:pretty good privacy
好的
private
保密
authenticated
已認證
SEPP
安全電子付費協議
SET
安全電子交易
middleware
中間件
GSS-API
通用安全服務
SNP
安全網路編程
BWD:browser web database
瀏覽WEB
plugin
插入件
basic authentication scheme
不知道
digest authentication scheme
摘要認證方法
open group:the open group research institute
研究所
DCE:distributed computing environment
分布式計算機環境
SLP:secure local proxy
安全局部代理
SDG:secure domain proxy
安全域代理
OMG:object management group
目標管理組
CORBS:common object request broker architecture
不清楚
authentication
鑒別
access control
訪問控制
data confidnetiality
保密
data integrity
數據完整性
non-reputation
防止否認
enciphermant
加密機制
digital signature mechanisms
數據完整性
authentication mechanisms
路由控制機制
notarization mechanisms
公證
trusted function
可信
security labels
安全標記
event dectection
事件檢測
security audit trail
安全審計跟蹤
security recovery
安全恢復
TCSEC:trusted computer system evaluation criteria
標准
TCSEC TNI:trusted network interpretation of the TCSEC
標准
TCSEC TDI:trusted database interpretation of the TCSEC
標准
ITSEC:information technology security evaluation
標准
CC:command criteria for IT security evaluation
安全
classified criteria for secruity protection
中國安全
of computer information system
中國安全
GB17859-1999
國標
TCB:trusted computing base
SNMP:simple network management protocol
網管
ICMP:internet control message protocol
互聯網控制信息協議
ARP:address resolution protocol
地址解析協議
TCP:transmission control protocol
傳輸控制協議
UDP:user datagram protocol
用戶數據報協議
SMTP:simple mail transfer protocol
簡單郵件傳輸
DNS:domain name service
伺服器
NSP:name service protocol
伺服器
TElnet:telcommunication network
TEL
EGP:exterior gateway protocol
外部網關連接器協議
IGP:inter gateway protocol
內部網關連接器協議
SLIP
串列介面協議
PPP
點對點協議
UNICAST
單播地址
cluster
群集地址
multicast
組播地址
scable model
可伸縮模型
integrated model
集成模型
OLAP
聯機分析工具
NAS:network applications support
DEC公司的工具
NWC:newwave computing
HP工具
OCCA:open cooperative computing architecture
開放合作計算體系結構
DAA:distributed application architecture
DG的分布應用體系結構
COSE:common opensystem enviroment
通用開放系統環境
CDE:common desktop enviroment
通用桌面環境
DCE
分布式計算環境
RPC
遠程過程調用
DME
分布管理環境
OSE/APP
開放系統環境應用可移植框架
ODA
開放文件體系結構
ODL
開放文件語言
ODIF
開放文件交換格式
GKS
圖形核心系統
PHIGS
編程的層次交換式圖形系統
GOSIP
政府開放系統互聯框架
EEI:extenal environment interface
擴展環境介面
CGI:common gateway interface
公用網關介面
Internal web
內部環球網
mail lists
郵件列表
newgroups
新聞組
chat
閑談
IRC:internet relay chat
聊天
VRML:virtual reality modeling language
語言
workflow
工作流
groupware
群件
video conferencing
視頻會議
ADSL:asymmetric digital subscriber line
不對稱數字用戶
DBS:direct broadcast satellite
直播廣播衛星
VPN:virtual private networks
虛擬專網
ISP
Internet服務提供商
SSL:secure sockets layer
安全套接層
PCT:private communication technology
專網通信技術
STLP:secure transport layer protocol
安全傳送層
SET:secure electrionic transaction
安全電子傳送
proxy server
代理伺服器
POP3:post office protocol
POP3郵局
IMAP4:internet message protocol4
郵件協議
WYSIWYG:what you see is what you get
所見即所得
NDIS
網路設備介面標准
NETBT:NETBIOS over TCP/IP
協議
IIS:Internet Information Server
Microsoft
binding
綁定
PDC
主域控制器
BDC
備份域控制器
DCOM
分布組件對象模式
WINS:windows internet name service
伺服器
RR:resource record
資源記錄
CSNW:client service for netware
客服
network address translation
網路地址轉換
loopback
回送
dotted quad notation
點分形式
packet
分組
forward
向前
account
帳號
compatibility
兼容性
assume
擔任
mmy
啞終端
western digitial/SMC cards
卡
portable
便攜
BIND:berkeley internet name domain service
不知道
resolver library
不知道
spoofing
欺騙
multi homed
多宿主
RR:resource record.
資源記錄
Lynx Mosaic Netscape Hotjava
瀏覽器
URL:uniform resource locator
統一資源定位
webmaster
主
HTML hypertext markup language
超文本語言
anonymous/ftp
匿名FTP
/company
UNIX下存放公司本身的信息
/pub
UNIX下的公用軟體
/in-coming
UNIX匿名FTP用戶上載文件目錄
/usr /bin /etc
FTP佔用的目錄
mirror sites
文件伺服器鏡像系統
WAIS:wide area information search
查詢
description
描述
catalog
目錄、手冊
inverted
顛倒
internetworked enterprise
互聯網上的企業
interenterprise computing
企業間的計算
CSCW:computer supported cooperative work
計算機支持協同工作
interactive/communication
交互通信
coordination
協調
collaboration
協作
cooperation
協同
co-located
同地協作
remote
遠程協作
message systems
信報系統
platform
平台
collabration/cooperation
協調和協作方式
commerce
主題
content/message
內容
profit
利潤
BtoC(B2C):business to consumer
企業對消費者
PtoP(C2C):person to person
個人對個人
BtoG:business to government
企業對政府
virtual store
虛擬商店
virtual electronic mall
虛擬電子商場
virtual electronic commerce city
虛擬電子商城
distance ecation/learning
遠程教育
network-based distance ecation
遠程網路教育
tele-access
遠程訪問
tele-mentoring
遠程輔導
tele-sharing
遠程共享
virtual publishing
虛擬出版
virtual classroom
虛擬教室
awareness
互相感知
CSCL:computer supported cooperative learning
遠程合作
ecational groupware system
教育組件系統
telemedicine
遠程醫療
virtual LAN
虛擬LAN
SRB:source route bridging
源路由網橋
SRT:source route transparent
源路由透明網橋
SBS:source route switching
源路由交換網橋
NAT:network address translation
網路地址轉換
PAP:password authentication protocol
密碼驗證協議
CHAP:challenge handshake authentication protocol
請求握手驗證協議
DSL
數字用戶線路
CATV
有線電視
ADSL
非對稱DSL
HDSL
高比特速率
VDSL
極高比特速率
SDSL
單線DSL
RADSL
速率自適應
ISDNDSL
IDSL
CDSL
用戶DSL
DS DS0 DS1 DS1C DS2 DS3 DS4
DS系列
E E1 E2 E3
E系列(歐洲標准)
CEPT
歐洲郵電委員會
SDH
同步光纖網路
STS
不清楚
SONET
同步光纖網路
RED
隨機早期測試
SCS
結構化綜合布線系統
ISO,Intenational organization for standardization
國際標准化組織
ITU-T,International Telecommunication Union
國際聯盟電信標准
T:Telecommunication standardization sector
電信標准分會
CCITT:international telegraph & telephone consultative committee
ITU-T的前身
SNMP:Simple network management protocol
簡單網路管理協議
PPP:Point to Point protocol
點對點協議
RIP:Routing Information protocol
路由信息協議
WAP:wireless applicaition protocol
無線應用協議
OSPF:open shortest path control protocol
開放的最短路徑優先協議
HDLC:high level datalink control protocol
協議
RARP: reverse address resolution protocol
知MAC求IP地址
CNNIC
中國互聯網中心
history
歷史
ISP:Internet service provider
服務商
UNINET
聯通:聯通公用計算機互聯網
xDSL:x digital subscriber line
數字用戶線路
HDSL:high bit rate
兩對雙絞線 E1速率
SDSL:symmetric DSL
單對雙絞線
RADSL:rate adaptive DSL
速率自適應DSL
settop box
機頂盒
WAP:wireless markup protocol
無線協議
IPV6
IETP在RFC1550規定
policy base networking
策略網路
MPLS
多協議標記交換
linux OS
操作系統
VPN
虛擬專用網
IPX/SPX:Novell netware
客戶機使用一種網路協議
NETBEUI
小型網路上的高速通信協議
MTU:maximum transmission unit
最大傳輸單位
MSS:maximum segment size
最大分段尺寸
default receive windows
預設接收窗口
TTL:time to live
留存時間
ICQ:I seek you
我找你
SMTP:simple mail transfer protocol
簡單郵件傳輸協議
POP3:post office protocol version3
POP3的郵局
IMAP:Internet message access protocol
協議
specify
明確、說明
special
專用
role
入口
AAL
ATM adaptation layer
ABR
Available bit rate
ADPCM
adaptive differntial pulse code molation
ADSL
asymmtric digital phone system
AMPS
advanced mobile phone system
ANS
advanced network and services
AS
autonomatic repeat request
ASK
amplitude shift keying
ATDM
asynchronous time division multiplexing
BER
bit error rate
BGP
border gateway protocol
B-ISDN
broad integrated services digital network
BOOTP
bootstrapping protocol
BRI
basic rate interface
BUS
broadcast/unknown server
CATV
cable television
CAC
connection admission control
CBR
continusou bit rate
CDMA
code division multiple access
CDPD
cellular digital packet data
CDV
cell delay variation
CLIP
ATM manager
CIDR
classless interDomain Routing
CMIP
common management information protocol
CMIS
common management information service
CMOT
common management information service and protocol over TCP/IP
CNOM
committee of network operation&management
CORBA
common object request broker architecture
CPCS
common part convergence sublayer
CR
carriage return
CS
convergence sublayer
CSMA/CD
沖突檢測
CSU/DSU
頻道服務單元/數據服務單元
DARPA
defense advanced research project agency
DCE
data circuit terminating equipment
DDN
digital data network
DIME
distributed management environment
DPI
dot per inch
DQDB
distributed queue al bus
DEN
目錄服務
DSMA
digital CSMA/CD sense multi-access
DVMRP
distance vector multicast routing protocol
EGP
exterior gateway protocol
EMA
ethernet media adapter
FAQ
frequently answer question
FCS
fast circuit switching
FDDI
fiber distributed data interface
FEC
forward error correction
FSK
frequency shift keying
FTTC/FTTH
fiber to the curb/home
GCRA
generic cell rate algorithm
GGP
gateway gateway protocol
GSM
全球通
HEC
header error control
HCS
header checked sequence
HDLC
high level data link control
HDTV
high definition television
HFC
hybird fiber coax
HIPPI
high performance parallel interface
HTTP
hypertext transfer protocol
IAB
internet architecture board
IAP
internet access provider(ISP)
ICCB
internet control & congigruration board
ICMP
internet control message protocol
ICX
inter cartridge exchange
IDP
internetwork datagram protocol
IDU
interface data unit
IEEE
Institute of Electrical& Electronic Engineers
IGMP
Internet group managament protocol
http://www.cnpaf.net/data/sitemap.html
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4. 什麼是HSDPA
HSDPA
1.HSDPA概述
HSDPA（High Speed Downlink Packet Access）表示高速下行分組接入技術。
在3G的三大標準的角逐中，WCDMA商用在運營商的支持數量上取得了領先，但在其網路所支持的數據速率上卻長期停留在理論上的384kbps水平，而其網路建設也一直處於緩慢發展的狀態。
與此形成鮮明對照的是，在韓國、日本等國家實現商用的CDMA2000 1X EV-DO網路系統上，已經實現了2.4Mbps的峰值速率，其寬頻接入服務能為客戶提供300kbps-500kbps平均下載速率，這足以與有線寬頻的速率相媲美。
比較而言，同為已經實現商用的3G網路系統，面含山孫對現有的3G業務，WCDMA已經稍顯力不從心，在數據傳輸速率上的巨大落差，以及由此帶來的業務能力上的弱勢，自然使得WCDMA陣營不甘落後，必須尋找一種趕超CDMA2000 1X EV-DO的有力武器。
HSDPA(高速下行分組談鏈接入，High Speed Downlink Packages Access)技術是實現提高WCDMA網路高速下行數據傳輸速率最為重要的技術，是3GPP在R5協議中為了滿足上下行數據業務不對稱的需求提出來的，它可以在不改變已經建設的WCDMA系統網路結構的基礎上，大大提高用戶下行數據唯盯業務速率(理論最大值可達14.4Mbps)，該技術是WCDMA網路建設中提高下行容量和數據業務速率的一種重要技術。
對高速移動分組數據業務的支持能力是3G系統最重要的特點之一。
WCDMA R99版本可以提供384kbps的數據速率，這個速率對於大部分現有的分組業務而言基本夠用。然而，對於許多對流量和遲延要求較高的數據業務如視頻、流媒體和下載等，需要系統提供更高的傳輸速率和更短的時延。
在未來幾年內，數據服務將會取得大幅度增長，並成為第三代（3G）移動通信的主要應用和主要收入來源。目前日本和韓國的3G經營商已經在體驗3G服務的巨大成功。日本DoCoMo公司於2001年推出的WCDMA-FOMA服務所創造的收入已經佔到其總收入的20%以上，截止到2004年5月已擁有400萬用戶。韓國電信公司（SKT）2003年第3季度，在部署了1xEV-DO網路之後，該公司數據服務收入占據每用戶平均收入（ARPU）值的比例上升到了34%。
為了適應多媒體服務對高速數據傳輸日益增長的需要，第三代移動通信合作項目組（3GPP）已經公布了一種新的高速數據傳輸技術，叫做高速下行分組接入技術（HSDPA）。該技術是WCDMA R』99（也就是我們常說的WCDMA）的強化版本，大大加強了下行鏈路傳輸的功能。
日本的NTT DoCoMo是最早試驗HSDPA技術的運營商之一，在2004年3GSM全球大會上，HSDPA也同樣改變了所有主要歐洲運營商的日程。在美國，GSM運營商當然也在尋求更多的武器，以便在越來越具有攻擊性的市場中確保領先地位。2004年12月1日，Cingular正式與朗訊科技簽署了一項為期4年的3GW-CDMA設備、軟體和服務供貨協議，其中就包括了HSDPA技術的部署。協議將使Cingular公司從2005年起得以為消費者提供范圍廣泛的多媒體服務。
PA咨詢公司和Yankee集團最近認為，HSDPA需求可能首先來自企業市場。PA咨詢公司相信，HSDPA將在面向企業市場的W-CDMA案例中扮演核心角色。Yankee集團則將HSDPA技術視為一個可以使運營商面向企業市場推出高利潤服務的重要差別化因子，並將在向更快的3G服務演進中扮演極為突出的角色。Gartner集團更關注新技術對網路效率的影響，認為部署HSDPA技術的運營商將獲得相當的競爭優勢。
為了更好地發展數據業務，3GPP從這兩方面對空中介面作了改進，引入了HSDPA技術。HSDPA不但支持高速不對稱數據服務，而且在大大增加網路容量的同時還能使運營商投入成本最小化。它為UMTS更高數據傳輸速率和更高容量提供了一條平穩的演進途徑，就如在GSM網路中引入EDGE一樣。 HSDPA的發展分為三階段，即基本HSDPA階段、增強HSDPA階段以及HSDPA進一步演進階段，其中HSDPA進一步演進階段目前還未最終確定，仍在3GPP內進行研究。
2.基本原理
WCDMA R5版本高速數據業務增強方案充分參考了cdma2000 1X EV-DO的設計思想與經驗，新增加一條高速共享信道(HS-DSCH)，同時採用了一些更高效的自適應鏈路層技術。共享信道使得傳輸功率、PN碼等資源可以統一利用，根據用戶實際情況動態分配，從而提高了資源的利用率。自適應鏈路層技術根據當前信道的狀況對傳輸參數進行調整，如快速鏈路調整技術、結合軟合並的快速混合重傳技術、集中調度技術等，從而盡可能地提高系統的吞吐率。
基於演進考慮，HSDPA設計遵循的准則之一是盡可能地兼容R99版本中定義的功能實體與邏輯層間的功能劃分。在保持R99版本結構的同時，在NodeB(基站)增加了新的媒體接入控制(MAC)實體MAC-hs，負責調度、鏈路調整以及混合ARQ控制等功能。這樣使得系統可以在RNC統一對用戶在HS-DSCH信道與專用數據信道DCH之間切換進行管理。 HSDPA引入的信道使用與其它信道相同的頻點，從而使得運營商可以靈活地根據實際業務情況對信道資源進行靈活配置。 HSDPA信道包括高速共享數據信道(HS-DSCH)以及相應的下行共享控制信道(HS-SCCH)和上行專用物理控制信道(HS-DPCCH)。下行共享控制信道(HS-SCCH)承載從MAC-hs到終端的控制信息，包括移動台身份標記、H-ARQ相關參數以及HS-DSCH使用的傳輸格式。這些信息每隔2ms從基站發向移動台。上行專用物理控制信道(HS-DPCCH)則由移動台用來向基站報告下行信道質量狀況並請求基站重傳有錯誤的數據塊。
共享高速數據信道(HS-DSCH)映射的信道碼資源由15個擴頻因子固定為16的SF碼構成。不同移動台除了在不同時段分享信道資源外，還分享信道碼資源。信道碼資源共享使系統可以在較小數據包傳輸時僅使用信道碼集的一個子集，從而更有效地使用信道資源。此外，信道碼共享還使得終端可以從較低的數據率能力起步，逐步擴展，有利於終端的開發。從共用信道池分配的信道碼由RBS根據HS-DSCH信道業務情況每隔2ms分配一次。與專用數據信道使用軟切換不同，高速共享數據信道(HS-DSCH)間使用硬切換方式。
3.技術特點
3.1.數據業務與語音業務的技術特點
數據業務與語音業務具有不同的業務特性。語音業務通常對延時敏感，對於速率恆定性要求較高，而對誤碼率要求則相對較弱；數據業務則相反，通常可以容忍短時延時，但對誤碼率要求高。HSDPA參考cdma2000 1X EV-DO體制，充分考慮到數據業務特點，採用了快速鏈路調整技術、結合軟合並的快速混合重傳技術、集中調度技術等鏈路層調整技術。
3.1.1.快速鏈路調整技術
如前所述，數據業務與語音業務具有不同的業務特性。語音通信系統通常採用功率控制技術以抵消信道衰落對於系統的影響，以獲得相對穩定的速率，而數據業務相對可以容忍延時，可以容忍速率的短時變化。因此HSDPA不是試圖去對信道狀況進行改善，而是根據信道情況採用相應的速率。由於HS-DSCH每隔2ms就更新一次信道狀況信息，因此，鏈路層調整單元可以快速跟蹤信道變化情況，並通過採用不同的編碼調制方案來實現速率的調整。
當信道條件較好時，HS-DSCH採用更高效的調制方法---16QAM，以獲得更高的頻帶利用率。理論上，xQAM調制方法雖然能提高信道利用率，但由於調制信號間的差異性變小，因此需要更高的碼片功率，以提高解調能力。因此，xQAM調制方法通常用於帶寬受限的場合，而非功率受限的場合。在HSDPA中，通常靠近基站的用戶接收信號功能相對較強，可以得到xQAM調制方法帶來的好處。
此外，WCDMA是語音數據合一型系統，在保證語音業務所需的公共以及專用信道所需的功率外，可以將剩餘功率全部用於HS-DSCH，以充分利用基站功率。
3.1.2結合軟合並的混合重傳(HARQ)技術
終端通過HARQ機制快速請求基站重傳錯誤的數據塊，以減輕鏈路層快速調整導致的數據錯誤帶來的影響。終端在收到數據塊後5ms內向基站報告數據正確解碼或出現錯誤。終端在收到基站重傳數據後，在進行解碼時，結合前次傳輸的數據塊以及重傳的數據塊，充分利用它們攜帶的相關信息，以提高解碼概率。基站在收到終端的重傳請求時，根據錯誤情況以及終端的存儲空間，控制重傳相同的編碼數據或不同的編碼數據(進一步增加信息冗餘度)，以幫助提高終端糾錯能力。
3.1.3集中調度技術
集中調度技術是決定HSDPA性能的關鍵因素。cdma2000 1X EV-DO以及HSDPA追求的是系統級的最優，如最大扇區通過率，集中調度機制使得系統可以根據所有用戶的情況決定哪個用戶可以使用信道，以何種速率使用信道。集中調度技術使得信道總是為與信道狀況相匹配的用戶所使用，從而最大限度地提高信道利用率。
信道狀況的變化有慢衰落與快衰落兩類。慢衰落主要受終端與基站間距離影響，而快衰落則主要受多徑效應影響。數據速率相應於信道的這兩種變化也存在短時抖動與長時變化。數據業務對於短時抖動相對可以容忍，但對於長時抖動要求則較嚴。好的調度演算法既要充分利用短時抖動特性，也要保證不同用戶的長時公平性。亦即，既要使得最能充分利用信道的用戶使用信道以提高系統吞吐率，也要使得信道條件相對不好的用戶在一定時間內能夠使用信道，也保證業務連續性。
常用的調度演算法包括比例公平演算法、乒乓演算法、最大CIR演算法。乒乓演算法不考慮信道變化情況；比例公平演算法既利用短時抖動特性也保證一定程度的長時公平性；最大CIR演算法使得信道條件較好的少數用戶可以得到較高的吞吐率，多數用戶則有可能得不到系統服務。
對系統性能的影響 HSDPA對系統性能的影響包括兩個業務與系統吞吐率兩個層面。快速鏈路層調整技術最大限度地利用了信道條件，並使得基站以接近最大功率發射信號；集中調度技術使得系統獲得系統級的多用戶分集好處；高階調制技術則提高了頻譜利用率以及數據速率。這些技術的綜合使用使得系統的吞吐率獲得顯著提高。同時，用戶速率的提高以及HARQ技術的使用使得TCP/UDP性能得到改善，從而提高了業務性能。但是，業務性能的提高程度與業務模型有關。
作為WCDMA R5版本高速數據業務增強技術，HSDPA通過採用時分共享信道以及快速鏈路調整、集中調度、HARQ等技術提高了系統的數據吞吐率以及業務性能，同時保證系統的前向兼容，除在RBS增加相應的MAC模塊外，不對系統結構帶來其它影響，從而有利於系統的靈活部署。
3.2.無線介面技術運用特點：
為改善WCDMA系統性能，HSDPA在無線介面上作出了大量變化，這主要影響到物理層和傳輸層：
縮短了無線電幀；新的高速下行信道；除QPSK調制外，還使用了16QAM調制；碼分復用和時分復用相結合；新的上行控制信道；採用自適應調制和編碼(AMC)實現快速鏈路適配；使用混合自動重復請求HARQ)。介質訪問控制(MAC)調度功能轉移到Node-B上。
HSDPA無線幀(在WCDMA結構中實際是子幀)長2ms，相當於目前定義的三個WCDMA時隙。一個10msWCDMA幀中有五個HSDPA子幀。用戶數據傳輸可以在更短的時長內分配給一條或多條物理信道。從而允許網路在時域及在碼域中重新調節其資源配置。
3.2.1下行傳輸信道編碼
HS-DSCH從WCDMA R99引入的下行共享信道(DSCH)演變而來，允許在時間上復用不同的用戶傳輸。為有效實現更高的數據速率和更高的頻譜效率，DSCH中的快速功率控制和可變展寬系數在R5中被代之以HS-DSCH上的短分組長度、多碼操作和AMC以及HARQ等技術。
根據R99 1/3增強編碼器，信道編碼一直採用1/3速率。但是，根據兩階段HARQ速率匹配流程中應用的參數，有效的碼速率會變化。
在這一過程中，信道編碼器輸出上的位數與HS-DSCH上映射的HS-PDSCH的總位數相匹配。HARQ功能通過冗餘版本(RV)參數控制。輸出上確切的位集取決於輸入位數、輸出位數和RV參數。在使用一個以上的HS-PDSCH時，物理信道分段功能在不同物理信道之間劃分比特位。它對每條物理信道單獨進行交織。
HSDPA採用正交相移鍵控調制(WCDMA中規定的技術)，在無線電條件良好時，採用16正交幅度調制(16QAM)。
3.2.2下行物理信道結構
物理信道的第一個時隙承載HS-PDSCH接收的關鍵信息，如信道化代碼集和調制方案。在收到第一個時隙後，UE只有一個時隙解碼信息，准備接收HS-PDSCH。
映射到一個HS-DSCH上的HS-PDSCHs(或碼信道)數量可能會在1-15之間明顯變化。它使用正交可變展寬系數(OVSF)代碼。多碼數量和從給定HS-DSCH上映射的HS-PDSCH的相應偏置信息在HS-SCCH上傳送。偏置(0)時的多碼(P)分配如下：
Cch，16，0…Cch，16，O+P-1。第二個時隙和第三個時隙承載HS-DSCH信道編碼信息，如傳輸碼組長度、HARQ信息、RV和星座版本及新的數據指示符。使用16位UE標識涵蓋三個時隙的數據。
3.2.3自適應調制和編碼
鏈路適配是HSDPA改善數據吞吐量的一種重要途徑。採用的技術是自適應調制和編碼(AMC)。在每個用戶傳輸過程中，把系統的調制編碼方案與平均信道條件相匹配。傳輸的信號功率在子幀周期期間保持不變，它改變調制和編碼格式，以與當前收到的信號質量或信號條件相匹配。在這種情況下，BTS附近地區的用戶一般會配置速率較高的高階調制(例如，有效碼速率為O.89的16QAM)，但隨著距BTS的距離增大，調制階和碼速率將下降。如前所述，可以採用1/3碼速增強編碼，通過各種速率匹配參數獲得不同的有效碼速率。
3.2.4混合ARQ
混合自動重復請求(HARQ)技術把前饋糾錯(FEC)和ARQ方法結合在一起，保存以前嘗試失敗中的信息，用於未來解碼中。HARQ是一種暗示鏈路適配技術。AMC採用明示的C/I或類似措施，設置調制和編碼格式，而HARQ則採用鏈路層確認制定重傳決策。從另一個角度講，AMC提供了粗數據速率選擇，而HARQ則根據信道條件提供數據速率微調功能。
3.2.5分組調度功能
除信道編碼及物理層和傳輸層變化外，HSDPA還實現了另一個變化，以支持快速傳送分組。它把分組調試功能從網路控制器移到了Node-B(BTS)中的MAC層。
分組調度演算法考慮無線信道條件(根據涉及的所有UE的CQI)和傳輸到不同用戶的數據數量。
3.3.技術實際運用上的表現：
3.3.1.高速數據傳輸和大用戶容量
通過實施若干快速而復雜的信道控制機制，包括物理層短幀、自適應編碼調制（AMC）、快速混合自動重傳技術（Hybrid-ARQ）和快速調度技術，HSDPA使峰值數據傳輸速率達到10 Mbps，改善了最終用戶使用數據下載服務的體驗，縮短了連接與應答的時間。更為重要的是，HSDPA使分區數據吞吐量增加了三至五倍，這便可以在不佔用更多網路資源的基礎上大幅度增加用戶數量。
3.3.2.支持服務質量水平控制
HSDPA較高的吞吐量和峰值數據傳輸速率有助於激勵和促進WCDMA所不支持的數據密集型應用的發展。事實上，HSDPA可以更加有效地實施由3GPP標准化的服