第2章 数据通信基础教学教材.ppt

1．频分多路复用（FDM）技术 在物理信道的可用带宽超过单个原始信号所需带宽情况下，可将该物理信道的总带宽分割成若干个与传输单个信号带宽相同(或略宽)的子信道，每个子信道传输一路信号，这就是频分多路复用。 频分多路复用 * 2．时分多路复用（TDM）技术 若媒体能达到的位传输速率超过传输数据所需的数据传输速率，可采用时分多路复用技术，即将一条物理信道按时间分成若干个时间片轮流地分配给多个信号使用。每一时间片由复用的一个信号占用，这样，利用每个信号在时间上的交叉，就可以在一条物理信道上传输多个数字信号。 时分多路复用不仅局限于传输数字信号，也可同时交叉传输模拟信号。 TDM又分为 同步时分复用（Synchronous Division Multiplexing，STDM）异步时分复用（Asynchronous Division Multiplexing，ATDM） * （1）同步时分多路复用 同步时分复用采用固定时间片分配方式，即将传输信号的时间按特定长度连续地划分成特定时间段（一个周期），再将每个时间段划分成等长度的多个时隙，每个时隙以固定的方式分配给各路信号，各路信号在每一时间段都顺序分配到一个时隙 由于在同步时分复用方式中，时隙预先分配且固定不变，无论时隙拥有者是否传输数据都有一定时隙，这就造成时隙浪费，其时隙的利用率很低，为了克服STDM的缺点，引入了异步时分复用技术 * （2）异步时分多路复用 异步时分多路复用又称统计时分复用技术，它能动态地按需分配时隙，以避免每个时间段中出现空闲时隙。ATDM就是只有当某一路用户有数据要发送时才把时隙分配给它；当用户暂停发送数据时，则不给它分配时隙。电路的空闲可用于其他用户的数据传输 异步时分多路复用 * 3．波分多路复用 波分多路复用在概念上与频分多路复用相似，因此也称其为光的频分复用。所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。WDM技术的工作原理如图所示 波分多路复用 * 4．码分多路复用 码分多路复用也是一种共享信道的方法，每个用户可在同一时间使用同样的频带进行通信，但使用的是基于码型的分割信道的方法，即每个用户分配一个地址码，各个码型互不重叠，通信各方之间不会互相干扰，且抗干扰能力强。 * 2.4.2 数据交换技术 按数据传送技术划分，交换网络又可分为 电路交换网 报文交换网 报文分组交换网 * 1．电路交换 电路交换就像电话系统一样，在通信期间，发送方和接受方之间一直保持一条专用的物理通路，而通路中间经过了若干节点的转接 电路交换的通信过程包括3个阶段： 电路建立 数据传输 电路拆除 * （1）电路建立 在传输任何数据之前，要先经过呼叫过程建立一条专用的物理通路。若A站要与D站传输数据，需要在A～D之间建立一条物理连接。具体的方法是：站点A向节点1发出欲与站点D连接的请求，由于站点A与节点1已有直接连接，因此不必再建立连接。需要做的是在节点1到节点4之间建立一条专用线路。从图中我们可以看到，从1到4的通路由多条，比如1-2-3-4，1-6-5-4，1-6-3-4和1-2-5-4等，这时就需要根据一定的路由选择算法，从中选择一条，如1-6-3-4。节点4再利用直接连接与站点D连通。至此就完成了A～D之间的线路建立。 * （2）数据传输 电路1-6-3-4建立以后，数据就可以从站点A传输到站点D。数据既可以是数字数据，也可以是模拟数据，在整个数据传输过程中，所建立的电路必须始终保持连接状态。 （3）电路拆除 数据传输结束后，由某一方（A或D）发出拆除请求，然后逐节拆除到对方节点。就像电话系统中，通话双方的任何一方都可以先挂机。 * 电路交换技术的优缺点及其特点 ① 优点：数据传输可靠、迅速，数据不会丢失且保持原来的顺序。 ② 缺点：在某些情况下，电路空闲时的信道容易被浪费，在短时间数据传输时电路建立和拆除所用的时间得不偿失。因此，它适用于系统间要求高质量的大量数据传输的情况。 ③ 特点：在数据传送开始之前必须先设置一条专用的通路。在线路释放之前，该通路由一对用户完全占用。对于猝发式的通信，电路交换效率不高。 * 报文交换的原理和特点 1）报文交换原理 报文交换方式的数据传输单位是报文，报文就是站点一次性要发送的数据块，其长度不限且可变。当一个站要发送报文时，它将一个目的地址附加到报文上，网络节点根据报文上的目的地址信息，把报文发送到下一个节点，一直逐个节点地转送到目的节点。 每个节点在收到整个报文并检查无误后，就暂存这个报文，然后利用路由信息找出下