2-3物理层(信道复用技术与交换技术).ppt

信道复用技术 频分复用、时分复用和统计时分复用 复用(multiplexing)是通信技术中的基本概念。 频分复用 FDM(Frequency Division Multiplexing) 用户在分配到一定的频带后，在通信过程中自始至终都占用这个频带。 频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源（请注意，这里的“带宽”是频率带宽而不是数据的发送速率）。 频分多路复用（FDM） 频分多路复用FDM 波分多路复用 波分多路复用是利用光域上的频分复用技术，实现在一根光纤上同时传输多路光信号的光通信技术，是FDM在光纤通道上的一个变种。两根光纤连接到一个棱柱(或衍射光栅)，每根的能量处于不同的波段。两束光通过棱柱或光栅，合成到一根共享的光纤上，传送到另一端再将他们进行分解。一根光束信号上的能量常常仅仅有几GHz宽，因为现在不可能在光电介质之间作更快的转换。而一根光纤的带宽大约是25000GHz，因此可以将很多信道复用到长距离光纤上，如图2-18所示。波分多路以其系统容量大、光纤利用率高、传输距离长、线路传输设备简单、扩容升级方便等优点，已成为提供超高速、大容量光纤通信的最佳方案。 2.4.2 波分复用 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 波分复用就是光的频分复用。 时分复用TDM(Time Division Multiplexing) 时分复用则是将时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM 帧）。每一个时分复用的用户在每一个 TDM 帧中占用固定序号的时隙。 每一个用户所占用的时隙是周期性地出现（其周期就是 TDM 帧的长度）。 TDM 信号也称为等时(isochronous)信号。 时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度。 时分复用 时分复用 时分复用 时分复用 同步时分多路复用和异步时分多路复用 同步时分多路复用是指分配给每个终端数据源的时隙是固定的，不管该终端是否有数据发送，属于该终端的时隙都不能被其他终端占用，从而造成信道容量的浪费。因为终端和时隙是“对号入座”的，所以它们是“同步”的。 异步时分多路复用又称统计时分多路复用，简称STDM，允许动态地分配时隙，如果某个终端不发送信息，则其他的终端可以占用该时隙，实行“按需分配”，即只对那些需要传送信息或正在工作的终端才分配给时隙，这样就使所有的时隙都能饱满地得到使用，可以使服务的终端数大于时隙的个数，提高了介质的利用率，从而起到了“复用”的作用。 时分复用可能会造成线路资源的浪费 统计时分复用的仲裁机制 排队 竞争 统计时分复用 STDM(Statistic TDM) 数据交换技术概述 对于广域网一般都采用点到点信道，而点到点信道使用存储转发的方式来传送数据，也就是说从源结点到目的结点的数据通信需要经过若干个中间结点的转接。 传统的数据交换技术主要有三种类型：电路交换、报文交换和分组交换。而随着人们对可视电话、可视图文、图象通信和多媒体等宽带业务的需求，也将大大地推动异步传输技术(ATM)、同步数字系列技术(SDH)以及宽带用户接入网技术的不断进步和广泛应用。 交换技术是采用交换机或节点机等交换系统，通过路由选择技术在欲进行通信的双往方间建立物理的逻辑的连接，形成一条通信电路，实现通信双方的住处传输和交换的一种技术。 路线交换技术 路线交换就是通过网络中的节点在两个站之间建立一条专用的通信线路，在两个站之间有一个实际的物理连接。 线路交换方式包括三种状态：线路建立、数据传送、线路拆除。 线路交换效率可能很低 ,延时就比较小 报文交换（message switching） 在报文交换中，不需要在两个站之间建立一条专用通路。相反，如果一个站想要发送一个报文（信息的一个逻辑单位），它把一个目的地址附加在报文上，然后把报文从结点到结点地通过网络。在每个结点中，接收整个报文，暂存这个报文，然后发送到下一个结点。 存储转发原理并非完全新的概念 在 20 世纪 40 年代，电报通信也采用了基于存储转发原理的报文交换(message switching)。 报文交换的时延较长，从几分钟到几小时不等。现在报文交换已经很少有人使用了。 分组交换（packet switching） 分组交换在形式上非常像报文交换，只是在分组交换网络中要限制所传输的数据单元的长度。 数据报（DATAGRAM）;虚电路（VIRTUAL CLRCUIT） 分组交换带来的问题 分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。 分组必须携带的首部（里面有必不