Chap3现代数据通信技术.ppt

数据传输方式 串行数据信号在传输线上的传输方向有三种方案 单工通信（双线制） 半双工通信（双线制＋开关） 全双工通信（四线制） 数据传输方式 单工通信 单工（Simplex）通信只允许传输的信息始终向一个方向流动，就像道路交通上的单行道一样。实际应用中，单工通信的信道采用双线制，一个用于传输数据的主信道，一个用于传输控制信息的监测信道。例如，听广播和看电视，信息只能从广播电台和电视台发射（传输）到用户，而用户不能将数据传输到广播台或电视台，BP机也是单工通信的例子。 数据传输方式 半双工通信 半双工（Half Duplex）通信允许信息流向两个方向都可传输，但同一时刻只能朝一个方向传输，不能同时进行双向传输。通信双方都要具备发送和接收装置，每一端既可以作为发送端也可以作为接收端，信息流是轮流使用发送和接收装置的。此方式适用于会话式终端通信，因为通信中要频繁调换信道传输方向，效率较低。无线电对讲机就是半双工通信的例子。 数据传输方式 全双工通信 全双工（Full Duplex）通信是指在同一时刻，能同时进行双向通信，即通信的一方在发送信息的同时也能接受信息。它相当于两个方向相反的单工通信组合，通常采用四线制。电话就是采用全双工通信的方式。 多路复用技术 传输系统的充分使用 多路复用技术 为了充分利用传输介质，人们研究与应用了一条物理线路上建立多条通信信道的技术，这就是多路复用技术。 多路复用需经过复合、传输和分离 3 个过程。多路复用的原理如图所示。 多路复用技术 常用的多路复用技术一般有以下三种形式： 频分多路复用 ( FDM ,Frequency Division Multiplexing ) 时分多路复用 (TDM ,Time Division Multiplexing) 波分多路复用 (WDM , Wavelength Division Multiplexing) 多路复用技术 频分多路复用 频分多路复用按照频率区分信号，即把传输介质的带宽划分为若干个窄频带，每一路信号占用一个窄频带。频分多路复用技术是一种模拟技术。 实现 FDM 的前提是任何信号只占据一个宽度有限的频率，而信道可以被利用的频率比一个信号的频率宽得多，因而可以利用频率分隔主方式来实现多路复用。 为了防止相邻两个信号频率覆盖造成干扰，在相邻两个信号的频率之间通常要留有一定的频率间隔。 如图所示，一路电话信号共占有 4 kHz 的带宽。由于每路电话信号占有不同的带宽，到达接收端后，就可以将各路信号由滤波器区分开。 频分多路复用原理简单 , 技术成熟 , 系统的效率较高。但易产生信号失真，系统设备庞大复杂。它适合于模拟信号的传输，通常电话系统、电视系统中都采用频分多路复用技术。 多路复用技术 时分多路复用（ TDM ） 时分多路复用是将一条物理信道的传输时间分成若干个时间片，按一定的次序轮流给各个信号源使用。时分多路复用主要用于数字信道的复用。 时分多路复用的实现方法有两种：同步时分多路复用和异步时分多路复用。 1. 同步时分多路复用 在同步时分多路复用中，时间片是预先分配好的，而且是固定不变的，即每个时间片与一个信号源对应，而不管此时是否有信息发送。在接收端，根据时间片序号可判断出是哪一路信号。 采用同步时分多路复用信道的利用率低。 2. 异步时分多路复用 在异步时分多路复用技术中，动态分配信道的时间片，以实现按需分配。这样就避免了时间片的浪费，大大提高了信道的利用率。 多路复用技术 波分多路复用 波分多路复用技术是频分多路复用在光纤信道上使用的一个变种，因此也称其为光的频分复用。不同的是波分多路复用技术应用于全光纤组成的网络中，传输的是光信号，并按照光的波长区分信号。 波分多路复用系统的核心器件是棱柱或衍射光栅 . 多根光纤发出的光信号到达同一个棱柱或衍射光栅 , 每根光纤里的光波处于不同的波段上 , 多束光信号通过棱柱或衍射光栅全到一根共享的光纤上 , 到达目的地后 , 再由一个棱柱或衍射光栅将光重新分解国多路光信号 。 波分多路复用与频分多路复用的惟一区别就是 : 在波分多路复用中使用的衍射光栅是无源的 , 因此可靠性非常高 。 数据交换技术 电路交换（Circuit Switching） 存储转发交换（Store-and-Forward Switching） 报文交换（Message Switching） 分组交换 (Packet Switching) 数据交换技术 电路交换 电路交换是指通过网络结点（交换设备）在工作站之间建立专用的通信通道，即在两个工作站之间建立实际的物理连接。一旦通信线路建立，这对端点就独占该条物理通道，直至通信线路被取消。 电路交换的主要优点是实时性好，由于信道专用，通信速率