多媒體網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)-第2章 網(wǎng)絡(luò)接口層(第2部分,交換技術(shù)、編碼技術(shù))教材

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網(wǎng)絡(luò)接口層BeijingInstituteofFashionTechnologyLiuYi2.2.2交換技術(shù)（Switchingtechnology）兩部電話機(jī)只需要用一對(duì)電線就能夠互相連接起來(lái)。但若要將5部電話機(jī)兩兩相連，則需要10對(duì)電線。

…交換機(jī)當(dāng)電話機(jī)的數(shù)量很大時(shí)，就必須使用電話交換機(jī)進(jìn)行連接。

ConceptofSwitchingDataCommunication通信中數(shù)據(jù)交換直接相連（但實(shí)際不可能）;通過(guò)若干路徑傳輸。即數(shù)據(jù)交換（switching）。Intelephonesystem,

switching“交換”

：轉(zhuǎn)接——把一條電話線轉(zhuǎn)接到另一條電話線，使它們連通起來(lái)。Resourceallocationincommunication“交換”就是按照某種方式動(dòng)態(tài)地分配傳輸線路的資源。BasicConceptsLink鏈路（Physical）、DataLink數(shù)據(jù)鏈路（Logical）Path（通路）、Chanel（通道）CategoriesConnection-Oriented面向連接。Connectionless-Oriented面向無(wú)連接。電話郵件ThreemainswitchingtechniquesCircuitSwitching

電路交換（也叫線路交換）MessageSwitching報(bào)文交換PacketSwitching分組交換。switching：CircuitSwitching

電路交換3stepsincircuitswitching：CallRequest電路建立DataTransmission數(shù)據(jù)傳輸ReleaseConnection電路拆除優(yōu)點(diǎn)：

數(shù)據(jù)傳輸可靠、迅速；

可保持原來(lái)的序列。

缺點(diǎn)：

線路接通時(shí)間較長(zhǎng)，特別是在通信線路繁忙的情況下；

線路接通后，獨(dú)占信道，不利于提高線路利用率。

總結(jié)：適用于系統(tǒng)間要求高質(zhì)量的大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r。ABCDCircuitSwitchingtCallRequestDataTransmissionMessageReleaseConnectionswitching：MessageSwitching報(bào)文交換Store–and-Forward存儲(chǔ)——轉(zhuǎn)發(fā)方式Toretapeoffice(撕斷紙袋式交換局)數(shù)據(jù)發(fā)送者將用戶信息連同目的地址等輔助信息合在一起，形成一定格式的報(bào)文發(fā)往中間結(jié)點(diǎn)；各中間結(jié)點(diǎn)收到報(bào)文后，將它全部存儲(chǔ)到本地硬盤，直到輸出線路有空閑時(shí)，再轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)中間結(jié)點(diǎn)；最后直至到達(dá)目的結(jié)點(diǎn)。特點(diǎn)報(bào)文從源點(diǎn)傳送到目的地采用"存儲(chǔ)--轉(zhuǎn)發(fā)"方式，在傳送報(bào)文時(shí)，一個(gè)時(shí)刻僅占用一段通道。

；在交換節(jié)點(diǎn)中需要緩沖存儲(chǔ)，報(bào)文需要排隊(duì)，故報(bào)文交換不能滿足實(shí)時(shí)通信的要求。

；MsgMsgMsgABCDMessageSwitchingtswitching：PacketSwitching分組交換VirtualCircuitSwitchingConnectionOriented虛電路分組交換DatagramSwitchingConnectionless數(shù)據(jù)報(bào)分組交換VirtualCircuit（呼叫性虛電路）PermanentVC（永久性虛電路）VirtualCircuitSwitchingPTK1PTK2PTK3PTK1PTK3PTK2PTK1PTK3PTK2PTK1PTK2PTK3PTK建路傳輸拆除DatagramSwitching

123PTK1PTK2PTK3PTK?H1向H5發(fā)送分組Ａ—Ｃ—Ｅ?路徑可能變化Ａ—Ｂ—Ｅ，Ａ—Ｃ—Ｂ—Ｅ?H2向H6發(fā)送分組Ｂ—ＥcomparisonofdatagramswitchingandVirtualcircuitswitchingDataGram(數(shù)據(jù)報(bào))VirtualCircuit

（虛電路）CallSetupNoYesAddressEachpacketmusttakeendaddressOnlycallsetuppacketmusttakeaddressRouterineachnodeEachpacketroutineachnodeOnlycallsetuppacketdoroutingArriveinOrderNoYesQualityofServiceDifficultEasyPrepertiesallowsmoreusers,GreatforburstydataMorereliabilityandmoreinteractive2.2.3數(shù)據(jù)編碼（Dataencoding）Dataencodedbysignal:Digitaldata——encodedbyDigitalSignalDigitaldata——encodedbyAnalogSignalAnalogdata——encodedbyDigitalSignalAnalogdata——encodedbyAnalogSignal(unmentioned)DataAnalogDigitalSignalAnalogDigitalD-DNon-ReturntoZero(NRZ-code,非歸零碼)DigitaldataencodedbyDigitalSignalPolarEncoding(單極碼脈沖)BipolarEncoding(雙極碼脈沖)：Advantage：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、易于產(chǎn)生。Disadvantage

：接受中難于判斷開始與結(jié)束。010110010110D-DReturntoZero(RZ-code,歸零碼)優(yōu)點(diǎn)：改進(jìn)了NRZ的不易判斷起止位的缺點(diǎn)缺點(diǎn)：歸零碼的脈沖較窄，根據(jù)脈沖寬度與傳輸頻帶寬度成反比的關(guān)系，因而歸零碼在信道上占用的頻帶較寬。D-D曼徹斯特編碼（Manchester）編碼規(guī)則：每一碼元分成兩個(gè)相等的間隔，中間有一次跳變。若碼元為1：高電平------低電平；若碼元為0：低電平------高電平。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)010110010曼徹斯特編碼D-D差分（微分）曼徹斯特編碼（DifferentManchester）編碼規(guī)則：每一碼元分成兩個(gè)相等的間隔，中間有一次跳變。若碼元為1：前半碼元電平與上一碼元后半碼元電平相同；若碼元為0：前半碼元電平與上一碼元后半碼元電平相反。優(yōu)點(diǎn)：抗干擾性強(qiáng)。缺點(diǎn)：編碼技術(shù)復(fù)雜。

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)010110010微分曼徹斯特編碼D-A模擬信道用于傳輸模擬信號(hào),數(shù)字信號(hào)必須轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào),才能在模擬信道上傳輸,這一過(guò)程叫調(diào)制。首先要選擇某一頻率的正弦函數(shù)作為載波，表示為：u(t)=u.sin(ωt+φ)U：幅度ω：頻率φ：相位針對(duì)這三個(gè)參量的調(diào)制，產(chǎn)生了三種調(diào)制技術(shù)。AmplitudeShiftKeying（ASK移幅鍵控法）FrequenceShiftKeying（FSK移頻鍵控法）PhaseShiftKeying（PSK移相鍵控法）D-AAmplitudeShiftKeying(ASK)移幅鍵控法通過(guò)改變載波的振幅來(lái)表示數(shù)字信號(hào)0或1。“0”:u(t)=0“1”:u(t)=u.sin(ωt+φ)特點(diǎn)：調(diào)制方法簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)；抗干擾能力差。D-AFrequenceShiftKeying移頻鍵控法通過(guò)改變載波信號(hào)的頻率來(lái)表示信號(hào)0或1。

“0”:令頻率為ω，則u(t)=u.sin(ωt+φ)

“1”:令頻率為ω’，u(t)=u.sin(ω’t+φ)

特點(diǎn)：調(diào)制方法簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)；抗干擾能力較強(qiáng)。

D-APhaseShiftKeying（PSK)PSK通過(guò)改變相位來(lái)表示0