計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第三講數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

第三講數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

課程回顧

提問(wèn)

?1.從邏輯功能上可以將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分成哪幾個(gè)部

分？

?2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有哪些主要的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？

新課講解

本次課介紹如下知識(shí)

?數(shù)據(jù)通信的基本概念

?數(shù)據(jù)傳輸方式

?數(shù)據(jù)編碼技術(shù)和時(shí)鐘同步

?數(shù)據(jù)交換技術(shù)

?多路復(fù)用技術(shù)

?差錯(cuò)控制方法

>PSDN

通信系統(tǒng)的模型>ATM

>ISDN

>DDN

>802.3

LAN

>802.4

>802.5

>FDDI

數(shù)據(jù)通信的基本概念

?數(shù)據(jù)(Data)：對(duì)某一客觀現(xiàn)象的物理度量，即信息的表

達(dá)方式，如數(shù)字、文字、聲音、圖形、圖像等。

?信息(Information)則是從一批數(shù)據(jù)中分析、統(tǒng)計(jì)得出的

有用數(shù)據(jù)，即有用的知識(shí)或信息。

?信號(hào)(Signal)：與某一實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的、以電磁波形式表

示的連續(xù)或者離散數(shù)據(jù)。即數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的電

磁波表示形式。

?信源：通信過(guò)程中產(chǎn)生和發(fā)送信息的設(shè)備或計(jì)算機(jī)。

?信宿：通信過(guò)程中接收和處理信息的設(shè)備或計(jì)算機(jī)。

一、數(shù)據(jù)通信的基本概念

?信道(Channel)：信源和信宿之間的通信線路。

傳送信息的線路(或通路)，由通訊線路、交換

設(shè)備、中間處理設(shè)備等組成。

?物理信道分為有線信道和無(wú)線信道。

?數(shù)據(jù)通信：發(fā)送方將要發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信號(hào)，

通過(guò)物理信道傳送到數(shù)據(jù)接受方的過(guò)程。

一、數(shù)據(jù)通信的基本概念

?編碼器：數(shù)據(jù)一適合傳輸?shù)男盘?hào)——便于識(shí)

M糾錯(cuò)

?調(diào)制器：信號(hào)一適合傳輸?shù)男问健搭l率、

幅度、相位

?解碼器：傳輸信號(hào)一原始數(shù)據(jù)

?解調(diào)器：接收波形一數(shù)字信號(hào)序列

數(shù)據(jù)通信的基本概念

?模擬數(shù)據(jù)通信和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信一一兩種不同類(lèi)型的量

?模擬信號(hào)：時(shí)間、溫度、電波、聲音

＞信號(hào)中沒(méi)有斷開(kāi)或不連續(xù)的的地方；

?數(shù)字信號(hào)：字符，二進(jìn)制數(shù)，電脈沖

＞信號(hào)僅取一些有限數(shù)目的值；

?、數(shù)據(jù)通信的基本概念

?模擬與數(shù)字的特點(diǎn)

模擬：數(shù)字：

波動(dòng)性；離散性；

持續(xù)變化；躍變性；

反映事物的本質(zhì)；設(shè)備性能先進(jìn),

在電信業(yè)已經(jīng)被廣泛較為便宜；

(a)模擬信號(hào)(b)數(shù)字信號(hào)

'、數(shù)據(jù)通信的基本概念

?數(shù)據(jù)通信

模擬數(shù)據(jù)模擬信號(hào)

電話

(a)模擬數(shù)據(jù)在模擬信道上傳輸

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模擬信號(hào)

Y-------------調(diào)--------制-------/-解調(diào)器V

Cb)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在模擬信道上傳輸

模擬數(shù)據(jù)一―—數(shù)字信號(hào)

------------A編碼角率碼器一?

CC)模擬數(shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸

數(shù)據(jù)通信的基本概念

?數(shù)據(jù)通信中的主要技術(shù)指標(biāo)

?碼元(CodeCell)：時(shí)間軸上的一個(gè)信號(hào)編碼單

元，即一個(gè)二進(jìn)制“位”一一比特(Bit)o

?比特率(BitRate)：數(shù)據(jù)傳輸速率(bps,b/s)o

單位時(shí)間傳送的比特?cái)?shù)，用于描述數(shù)字信道的傳

輸能力，即發(fā)送、接收雙方及中間交換的處理能

另。

數(shù)據(jù)通信的基本概念

?數(shù)據(jù)通信中的主要技術(shù)指標(biāo)

?數(shù)據(jù)傳輸率的計(jì)算公式：

S=(Log2N)/T(1-1)

/式中：S——數(shù)據(jù)傳輸率，每秒比特(b/s)

/T——信號(hào)周期，即測(cè)量取樣時(shí)間間隔，單位

秒(S)O

/N——量化電平數(shù)，測(cè)量值劃分成N個(gè)級(jí)別，

一般N=2,4,8,16,log2AA是比特?cái)?shù)

(b)。

數(shù)據(jù)通信的基本概念

?例1—1脈碼調(diào)制系統(tǒng)PCM(PlusCode

Modulation)每秒鐘測(cè)量取樣8000次，256個(gè)

量化電平，求數(shù)據(jù)傳輸率。

?解：信號(hào)周期T=1/8000,

量化電平數(shù)N=256=28

由公式可知

S=8X8000=6400(b/s)=64Kb/s

一、數(shù)據(jù)通信的基本概念

?數(shù)據(jù)通信中的主要技術(shù)指標(biāo)

?帶寬(Bandwidth)：信號(hào)或信道占據(jù)的頻率范圍

?誤碼率(Biterrorrate)：信道傳輸可靠性指標(biāo)。傳輸時(shí)

出錯(cuò)比特?cái)?shù)與總傳送比特?cái)?shù)之比。用公式表示為：

Ph=Be/B

P：比特出錯(cuò)率，一般用百分?jǐn)?shù)％表示。

?bJ

?B,：傳輸出錯(cuò)比特?cái)?shù)。

?B：總傳送比特?cái)?shù)。

一、數(shù)據(jù)通信的基本概念

?信道容量(Channelcapadty)：信道的最大數(shù)據(jù)率

香農(nóng)公式:最大數(shù)據(jù)傳輸速率C=Blog2(1+S/N)(bps)

C：信道容量，即信道最大傳輸率(b/s)o

B：信道頻帶(Hz)o

S：信道中信號(hào)功率。

N：信道中電磁噪聲功率。

信道中信噪比用分貝dB數(shù)表示，分貝定義式：

dB=\G\gS/N

數(shù)據(jù)通信的基本概念

例1—2已知信噪比為30dB,帶寬為4kHz,求信

道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率。

解由公式可知

V10lg(S/N)=30

JS/N=1030/10=1000

???C=4000log2(1+1000>40kbps

■、數(shù)據(jù)通信的基本概念

?通信方式

?數(shù)據(jù)通信中，按數(shù)據(jù)通道數(shù)目及數(shù)據(jù)流方向分

為并行通信、串行通信，單向、雙向通信等。

并行數(shù)據(jù)傳輸

?并行通信傳輸中有多個(gè)數(shù)據(jù)位，同

時(shí)在兩個(gè)設(shè)備之間傳輸。發(fā)送設(shè)備

將這些數(shù)據(jù)位通過(guò)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線傳

送給接收設(shè)備，還可附加一位數(shù)據(jù)

校驗(yàn)位。接收設(shè)備可同時(shí)接收到這

些數(shù)據(jù)，不需要做任何變換就可直

接使用O

?并行方工主要用于近距離通信。計(jì)

算機(jī)內(nèi)的總線結(jié)構(gòu)就是并行通信的

例子。

?優(yōu)點(diǎn)是傳輸速度快，處理簡(jiǎn)單。

串行傳輸數(shù)據(jù)

?串行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)是一位一位地在通

信線上傳輸?shù)模扔删哂袔孜豢偩€的計(jì)算

機(jī)內(nèi)的發(fā)送設(shè)備，將幾位并行數(shù)據(jù)經(jīng)并一

串轉(zhuǎn)換硬件轉(zhuǎn)換成串行方式，再逐位經(jīng)傳

輸線到達(dá)接收站的設(shè)備中，并在接收端將

數(shù)據(jù)從串行方式重新轉(zhuǎn)換成并行方式，以

供接收方使用。

?串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣纫炔⑿袀鬏斅枚?

但對(duì)于覆蓋面極其廣闊的公用電話系統(tǒng)來(lái)

說(shuō)具有更大的現(xiàn)實(shí)意義。

單工、半雙工、全雙工

?串行通信的方向性結(jié)構(gòu)有三種，即單工、半雙工和全

雙工。

＞單工數(shù)據(jù)傳輸只支持?jǐn)?shù)據(jù)在一個(gè)方向上傳輸；

＞半雙工數(shù)據(jù)傳輸允許數(shù)據(jù)在兩個(gè)方向上傳輸，但是，

在某一時(shí)刻，只允許數(shù)據(jù)在一個(gè)方向上傳輸，它實(shí)際

上是一種切換方向的單工通信；

＞全雙工數(shù)據(jù)通信允許數(shù)據(jù)同時(shí)在兩個(gè)方向上傳輸，因

止匕全雙工通信是兩個(gè)單工通信方式的結(jié)合，它要求

發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備都有獨(dú)立的接收和發(fā)送能力。

單工、半雙工、全雙工

<c）個(gè)叔1

數(shù)字信號(hào)同步方式

?同步方法：模擬或是數(shù)字信號(hào)通信的基本要求是接收

端應(yīng)知道發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)的開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。目

前的兩種同步方式有：異步傳輸方式和同步傳輸方式。

■同步傳輸方式是以固定的時(shí)鐘頻率來(lái)發(fā)送串行信號(hào)的。

同步傳輸方式有被稱(chēng)為比特同步傳輸方式。

＞實(shí)現(xiàn)同步傳輸方式的同步時(shí)鐘有兩種方法：

,一種是外部同步法，該方法是在傳輸線路中加一條時(shí)

鐘信號(hào)線，以連接到接收設(shè)備的時(shí)鐘上。

,另一種是自同步法，該方法是讓接收端的調(diào)制解調(diào)器

從接收數(shù)據(jù)信息中直接提取同步信號(hào)，并以此獲得同

步的時(shí)鐘頻率。自同步法通常用于遠(yuǎn)距離的傳輸。

數(shù)字信號(hào)同步方式

＞同步傳輸方式避免了異步傳輸方式中每個(gè)字符都需要

附加信息的缺點(diǎn)，因此效率較高。但實(shí)現(xiàn)起來(lái)有點(diǎn)復(fù)

雜，所以通常用于需要高速傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)。

■異步傳輸方式又稱(chēng)為起止同步傳輸方式。這是最早使

用和最簡(jiǎn)單的一種同步方式。

＞這種方式是以字符為單位進(jìn)行同步的。在通信過(guò)程中,

發(fā)送端會(huì)給一個(gè)字符加上開(kāi)始和結(jié)尾信息，即在字符

前設(shè)置“起”信號(hào)和在結(jié)尾處設(shè)置“止”信號(hào)。

＞異步傳輸方式的優(yōu)點(diǎn)是每一個(gè)字符本身就包括了字符

的同步信息，不需要在線路兩段專(zhuān)門(mén)設(shè)置同步設(shè)備。

其缺點(diǎn)是每發(fā)一個(gè)信息就要添加起止信號(hào)，造成了附

加數(shù)據(jù)開(kāi)銷(xiāo)。異步傳輸方式目前仍被廣泛使用。

同步通信與異步通信

SYNSYN.....................

XZ

一個(gè)或多個(gè)控制字符數(shù)據(jù)字符控制字符

SYN字符

:、數(shù)據(jù)傳輸方式

?數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，對(duì)線路頻帶資源的使用方式有兩種：基帶傳輸與寬帶傳輸。

?基帶傳輸

/在數(shù)據(jù)通信中，表示計(jì)算機(jī)二進(jìn)制的比特序列的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)是典型的

矩形脈沖信號(hào),

/矩治脈沖若號(hào)的固有頻帶稱(chēng)做基本頻帶,簡(jiǎn)稱(chēng)為基帶,矩形脈沖信號(hào)就叫

做基帶信號(hào)；

/在數(shù)字通信信道上，直接傳送基帶信號(hào)的方法稱(chēng)為基帶傳輸；

/在發(fā)送端，基帶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)經(jīng)過(guò)編碼器變換變?yōu)橹苯觽鬏數(shù)幕鶐盘?hào)，

例如：曼徹斯特編碼或差分曼徹斯特編碼信號(hào)；

/在接收端由解碼器恢復(fù)成與發(fā)送端相同的矩形脈沖信號(hào)；

/基帶傳輸是一種最基本的數(shù)據(jù)傳輸方式。

/基帶傳輸時(shí)要注意保持收發(fā)雙方同步。

?寬（頻）帶傳輸，利用模擬信道傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的方法，對(duì)多路信號(hào)采用

不同的載波頻率進(jìn)行調(diào)制，每一路信號(hào)占用一定寬度的頻帶資源，在同

一條通信線路上可同時(shí)傳送多路信號(hào)，這樣在遠(yuǎn)距離通信時(shí)有利于節(jié)約

線路資源。調(diào)制解調(diào)器（modem）是頻帶傳輸中最典型的通信設(shè)備。

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼方法

?不歸零NRZ(None-returntoZero)編碼：亦稱(chēng)全編

碼，即在數(shù)字信號(hào)“0”或“"持續(xù)時(shí)間，信號(hào)電平不

變，與代碼寬度相同。如圖a所示。

?二進(jìn)制數(shù)字0、1分別用兩種電平來(lái)表示。

常用一5V表示1,+5丫表示0。

?缺點(diǎn)：存在直流分量，傳輸中不能使用變壓器；不具

備自同步機(jī)制，必須使用外同步。

■歸零RZ(ReturnZero)編碼亦稱(chēng)窄脈沖，數(shù)字信號(hào)脈

沖寬度小于“0”、“甘持續(xù)時(shí)間，即小于代碼寬度，

每一窄脈沖在數(shù)字代碼未變之前就以歸零。如圖b所示。

圖1?11歸零碼、不歸零碼及取樣脈沖

數(shù)

功

圖L

脈

字

信(C

取

11樣

號(hào)

道

沖

字

數(shù)

信

，

是

上

傳

的

輸

就

代

表

“1

、

沖

“

脈

F的,

，

道

實(shí)

在

上

際

信

數(shù)

為

字

減

了

少

流

信

分

的

號(hào)

直

采

量

用

積b)

累

，

雙

的

極

交

替

是

性

使

正

沖

脈

，

負(fù)

數(shù)

在

沖

個(gè)

脈

總

相

致

上

大

體

同

量

分

直(c

流

，

趨

于

零

。

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼方法

?曼徹斯特編碼(Manchestercode)

＞用電壓的變化表示。和1。

＞規(guī)定在每個(gè)碼元的中間發(fā)生跳變：

＞高一低的跳變——0,低一高的跳變——1

??,每個(gè)碼元中間都要發(fā)生跳變，接收端可將此變化提取出

來(lái)作為同步信號(hào)，使接收端的時(shí)鐘與發(fā)送設(shè)備的時(shí)鐘保

殍一致。

，曼徹斯特編碼也稱(chēng)為自同步碼(Self-Synchronizing

Code)。它具有自同步配制，無(wú)需外向步信號(hào)。

＞缺點(diǎn)：需要雙倍的傳輸帶寬(即信號(hào)速率是數(shù)據(jù)速率的

2倍)。

?差分曼徹斯特編碼(DifferentialManchester

code)

＞與曼徹斯特編碼相同，在每個(gè)碼元的中間，信

號(hào)都會(huì)發(fā)生跳變；不同之處在于：

用在碼元開(kāi)始處有無(wú)跳變來(lái)表示。和1。

/碼元開(kāi)始處有跳變——0

/碼元開(kāi)始處無(wú)跳變——1

圖1?12曼徹斯特編碼、差分曼徹斯特編碼

(a)

(b)

曼徹斯特編碼

(c)

差分

曼徹斯特編碼

二數(shù)據(jù)編碼技術(shù)和時(shí)鐘同步

?數(shù)字信號(hào)模擬傳輸一一調(diào)制與解調(diào)

＞由于高頻信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)，易于遠(yuǎn)距離、高效率傳輸，因

此在信號(hào)傳輸時(shí)，常將低頻信號(hào)搭載在高頻信號(hào)上傳輸，到

達(dá)目的地后再將原始信號(hào)從高頻信號(hào)上取出來(lái)；起搭載作用

的高頻信號(hào)稱(chēng)為載波，猶如運(yùn)輸貨物的車(chē)輛，原始信號(hào)猶如

貨物；

＞將原始信號(hào)搭載在高頻載波上的過(guò)程稱(chēng)為調(diào)制-相當(dāng)于貨物裝

車(chē)；

＞在接收端將原始信號(hào)從高頻信號(hào)上取出來(lái)的過(guò)程稱(chēng)為解調(diào)制、

簡(jiǎn)稱(chēng)解調(diào)-相當(dāng)于貨物運(yùn)到后卸貨。

＞而用低頻信號(hào)控制高頻信號(hào)參數(shù)--調(diào)制后的波形稱(chēng)為調(diào)制波。

三、模擬數(shù)據(jù)編碼方法

?數(shù)字信號(hào)模擬傳輸一一調(diào)制與解調(diào)

＞為了利用廉價(jià)的公共電話交換網(wǎng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的遠(yuǎn)程通信,

必須將發(fā)送端的數(shù)字信號(hào)變換成能夠在公共電話網(wǎng)上傳輸?shù)?/p>

音頻信號(hào)，經(jīng)傳輸后再在接收端將音頻信號(hào)逆變換成對(duì)應(yīng)的

數(shù)字信號(hào)。實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)互換的設(shè)備稱(chēng)作調(diào)制解

調(diào)器(Modem)。下圖為遠(yuǎn)程系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)器

游隅榭賭號(hào)覆卦得

JITLr\J\T\JUL

TSAI-Modem/珊旭微'Modem一工作邨

公共電話交換網(wǎng)中使用調(diào)制解調(diào)器的必

要性

?公共電話交換網(wǎng)是一種頻帶模擬信道，音頻信號(hào)

頻帶為300Hz?3400Hz,而數(shù)字信號(hào)頻寬為0Hz?

幾千兆Hz。若不加任何措施利用模擬信道來(lái)傳輸

數(shù)字信號(hào)，必定出現(xiàn)極大的失真和差錯(cuò)。所以，

要在公共電話網(wǎng)上傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，必須將數(shù)字信

號(hào)變換成電話網(wǎng)所允許的音頻頻帶范圍300Hz?

3400Hzo

模擬數(shù)據(jù)編碼方法_____________

?三種常用的調(diào)制技術(shù)：

>幅移鍵控ASK(AmplitudeShiftKeying),調(diào)幅

a頻移鍵控FSK(FrequencyShiftKeying),調(diào)頻

>相移鍵控PSK(PhaseShiftKeying)，調(diào)相

基本原理：用數(shù)字信號(hào)對(duì)載波的不同參量進(jìn)行

調(diào)制。

?載波丫⑴=Acos(wt+(p)

?丫⑴的參量包括：幅度A、頻率3、相位(P

?調(diào)制就是要使這三個(gè)參量隨數(shù)字基帶信號(hào)的變

業(yè)而變化

三種調(diào)制方式波形圖

?信號(hào)傳輸速率--單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)信道傳輸?shù)拇a元數(shù)，單

位為波特，記作Baud。

計(jì)算公式：B=1/T(Baud)(1-4)式中T為

信號(hào)碼元的寬度，即信號(hào)周期，單位為秒。

信號(hào)傳輸速率，也稱(chēng)碼元速率、調(diào)制速率或波特率。

由(1-1)、(1-4)式得：

S=B*log2N(bps)(2—5)

模擬信號(hào)數(shù)字傳輸一一采樣、量化、編碼

?模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)需經(jīng)過(guò)采樣、量化、編

碼

?采樣：每隔一定時(shí)間間隔取一個(gè)測(cè)量值。

?量化：對(duì)每個(gè)樣本舍入到量化級(jí)別上。即將采樣

最大值分為N個(gè)等級(jí)，所有采樣值按這N個(gè)等級(jí)

量化處理，N取2的指數(shù)，PCM系統(tǒng)中，N=256

?編碼：將量化后的每一個(gè)采樣值,編寫(xiě)成為M位

二進(jìn)制比特，M=log2N

圖1?15采樣、量化、編碼過(guò)程示意圖

?如圖所示，采樣頻率為10、量化等級(jí)為8,得到

30比特編碼。

110010000001010001010100011100演碼

110010000001010001010100011100

編碼"in—三nrilnnnrrm::

四、數(shù)據(jù)交換技術(shù)____________

為降低通信線路造價(jià)，大型網(wǎng)絡(luò)主要采用部分連接的拓

撲結(jié)構(gòu)。

兩個(gè)端節(jié)點(diǎn)之間的通信連接一般都要通過(guò)中間節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)

接，中間節(jié)點(diǎn)要在它所連接幾條線路中選擇一條進(jìn)行接

續(xù)。

就像電話交換機(jī)為通話雙方接續(xù)線路一樣,這個(gè)過(guò)程被

稱(chēng)為交換。

實(shí)現(xiàn)交換的方法主要有：電路交換、報(bào)文交換、

分組交換。

交換網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

。=通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)

I1=網(wǎng)絡(luò)站

電路交換

?交換設(shè)備在通信雙方找出一條實(shí)際的物理線路的過(guò)程。（最早的電路

交換連接是由電話接線員通過(guò)插塞建立的,現(xiàn)在則由計(jì)算機(jī)化的程控

交換機(jī)實(shí)現(xiàn)。）

特點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳輸前需要建立一條端到端的通路。

呼叫--建立連接一傳輸一掛斷

優(yōu)缺點(diǎn)：

建立連接的時(shí)間長(zhǎng)；

一旦建立連接就獨(dú)占線路，線路利用率低;

無(wú)糾錯(cuò)機(jī)制；

建立連接后，傳輸延遲小。

電路交換的工作模式

報(bào)文交換

報(bào)文：發(fā)送的整塊數(shù)據(jù)。

報(bào)文交換:整個(gè)報(bào)文作為一個(gè)整體一起發(fā)送。報(bào)文

交換類(lèi)似于發(fā)送信件。

在交換過(guò)程中，交換設(shè)備將接收到的報(bào)文先存儲(chǔ)，

待信道空閑時(shí)再轉(zhuǎn)發(fā)出去，一級(jí)一級(jí)中轉(zhuǎn)，直到目的

地。這種數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)稱(chēng)為存儲(chǔ)■轉(zhuǎn)發(fā)。

缺點(diǎn)：

工著艮文大小不一，造成緩沖區(qū)管理復(fù)雜。

2）大報(bào)文造成存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的延時(shí)過(guò)長(zhǎng)；

3）出錯(cuò)后整個(gè)報(bào)文全部重發(fā)。

存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)

采

ftft

用

本地郵政海淀郵政

存支局支局

市總局按地

儲(chǔ)

址往省市郵

ft

轉(zhuǎn)政局投寄郵

沈陽(yáng)市郵政局7

件、發(fā)往天

本地郵政省市郵政

發(fā)津的郵件投支局收到

支局局收到各

到天津市市郵政局

的地局來(lái)的

來(lái)的郵件

北京市郵政總局郵件按地

郵按地址交

址發(fā)往各

給用戶(hù)一

支局

政支局把發(fā)天津市郵政局

往外地郵

通件投到市

河西區(qū)郵政

總局

信支局

用戶(hù)

工投寄

長(zhǎng)沙市郵政局

郵件東城郵政

作支局

模本地郵政

支局

式

本地郵政

支局

分組交換（包交換）

?分組（包）：報(bào)文劃分成更小的等長(zhǎng)數(shù)據(jù)段，加上控制信息組成的首

部報(bào)頭（源地址、目的地址）。

?分組交換:將報(bào)文劃分為若干個(gè)大小相等的分組（Packet）進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)

發(fā)。

?優(yōu)點(diǎn)：

1）港儲(chǔ)量要求較小，可以用內(nèi)存來(lái)緩沖分組一速度快;

2）轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)小——適用于交互式通信；

3）某個(gè)分組出錯(cuò)僅重發(fā)該分組一效率高；

4）各分組可通過(guò)不同路徑傳輸，可靠性高。

?特點(diǎn)：

工）’藪據(jù)傳輸前不需要建立一條端到端的通路。

2）有強(qiáng)大的糾錯(cuò)機(jī)制、流量控制和路由選擇功能。

數(shù)據(jù)報(bào)分組交換

數(shù)據(jù)報(bào)方式是通信子網(wǎng)將進(jìn)入子網(wǎng)的分組當(dāng)作“小報(bào)文”處

，節(jié)點(diǎn)主機(jī)（T

通信子網(wǎng)

虛電路分組交換

在發(fā)送任何分組前，先建立一條端到端的邏輯連接,各結(jié)點(diǎn)不需為每個(gè)分組作路

徑判定，但分組在每個(gè)結(jié)點(diǎn)上仍需緩沖、排隊(duì)。

IBM兼容機(jī)

"節(jié)點(diǎn)主機(jī)C

通信子網(wǎng)

數(shù)據(jù)報(bào)分組交換與虛電路分組交換

?數(shù)據(jù)報(bào)：無(wú)連接的服務(wù)；虛電路：面向連接的服務(wù)

?數(shù)據(jù)報(bào)一每個(gè)分組作為一個(gè)獨(dú)立的信息單位傳送

?特征：不需要連接，也無(wú)需確認(rèn)

?完整的網(wǎng)絡(luò)地址（源和目的）一信道利用率低

?不保證按序到達(dá)；每個(gè)分組均需進(jìn)行路由選擇

?虛電路一傳輸前先建立一條邏輯連接，傳輸結(jié)束后拆除

?特征：需要建立連接

?僅在建立連接時(shí)需要全網(wǎng)地址，傳輸時(shí)用虛電路號(hào)

?按序到達(dá)；僅在建立連接時(shí)需要路由選擇

?兩類(lèi)虛電路：

?永久虛電路一租用后便永久建立，退租后拆除。

?交換虛電路一需要通信時(shí)建立，通信結(jié)束便拆除。

三種交換方式的事件順序

呼叫請(qǐng)求信號(hào)

（C）

交換技術(shù)特性比較

電路交換數(shù)據(jù)報(bào)分組交換虛電路分組交換

專(zhuān)用的傳輸通路不是專(zhuān)用的不是專(zhuān)用的‘

r

連續(xù)傳送數(shù)據(jù)傳送分組傳送分組

不存儲(chǔ)報(bào)文傳遞前必需存儲(chǔ)分組傳遞前必須存儲(chǔ)分組1

為整個(gè)對(duì)話建立通路為每個(gè)分組建立路徑為整個(gè)對(duì)話建立路徑’

呼叫建立延遲分組傳輸延遲呼叫建立延遲，分組

傳輸延遲

忙信號(hào)表示被呼叫用若分組沒(méi)有傳遞出去，通知發(fā)送者連接沒(méi)有

戶(hù)處于忙狀態(tài)必須通知發(fā)送者被接受

交換技術(shù)特性比較

超載可能阻塞呼叫的超載增加分組的延遲超載會(huì)阻塞呼叫的建

建立，但已建立的立，并增加分組的

呼叫不發(fā)生延遲延遲

小的交換結(jié)點(diǎn).

機(jī)電的或計(jì)算機(jī)的交小的交換結(jié)點(diǎn)

換結(jié)點(diǎn)

用戶(hù)負(fù)責(zé)報(bào)文丟失保單個(gè)分組由網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)分組序列

護(hù)

速度和代碼轉(zhuǎn)換.

一般沒(méi)有速度和代碼速度和代碼轉(zhuǎn)換

轉(zhuǎn)換

固定的傳輸帶寬動(dòng)態(tài)利用帶寬動(dòng)態(tài)利用帶寬1

呼叫建立后沒(méi)有開(kāi)銷(xiāo)每個(gè)分組中有開(kāi)銷(xiāo)位每個(gè)分組中有開(kāi)銷(xiāo)位

位

多路復(fù)用技術(shù)

多路復(fù)用技術(shù):用一條高速線路傳送多條低速線路的數(shù)據(jù)。

為何要復(fù)用？線路成本

分類(lèi)：

?頻分多路復(fù)用(FDM-FrequencyDivisionMultiplexing)

?時(shí)分多路復(fù)用(TDM-TimeDivisionMultiplexing)

頻分復(fù)用FrequencyDivision

Multiplexing

?原理：整個(gè)傳輸頻帶被劃分為若干個(gè)頻率通道，每個(gè)用

戶(hù)占用一個(gè)頻率通道。頻率通道之間留有防護(hù)頻帶

時(shí)分復(fù)用TimeDivisionMultiplexing

?原理：把時(shí)間分割成小的時(shí)間片，每個(gè)時(shí)間片分為若干個(gè)通道（時(shí)

隙），每個(gè)用戶(hù)占用一個(gè)通道傳輸數(shù)據(jù)。

A1

A時(shí)間片

A2

心

A3

IA

原始信號(hào)數(shù)字化信號(hào)適用于數(shù)字信號(hào)傳輸

統(tǒng)計(jì)（異步）TDM——STDM

?TDM的缺點(diǎn)：某用戶(hù)無(wú)數(shù)據(jù)發(fā)送，其他用戶(hù)也

不能占用該通道，將會(huì)造成帶寬浪費(fèi)。

?改進(jìn)：統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用（STDM）,用戶(hù)不固

定占用某個(gè)通道，有空槽就將數(shù)據(jù)放入。

帶寬浪費(fèi)

同步TDM

孰g|恩||口2

同期1

可用帶寬