第二章-数据通信技术-3
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计算机网络课后习题和答案解析
第一章计算机网络概论第二章数据通信技术1、基本概念（1）信号带宽、信道带宽，信号带宽对信道带宽的要求答：信号带宽是信号所占据的频率范围；信道（通频）带宽是信道能够通过的信号的频率范围；信号带宽对信道带宽的要求：信道（通频）带宽>信号带宽。
（2）码元传输速率与数据传输速率概念及其关系？答：码元传输速率（调制速率、波特率）是数据信号经过调制后的传输速率，表示每秒传输多少电信号单元，单位是波特；数据传输速率（比特率）是每秒传输二进制代码的位数，单位是b/s或bps；两者的关系：比特率＝波特率×log2N，N为电脉冲信号所有可能的状态。
（3）信道容量与数据带宽答：信道容量是信道的最大数据传输速率；信道带宽W是信道能够通过的信号的频率范围，由介质的质量、性能决定。
（4）数字信号的传输方式、模拟信号的传输方式答：数字信号传输:数据通信1）数/模转换-->模拟通信系统-->模/数转换2）直接通过数字通信系统传输模拟信号传输1）模拟通信：直接通过模拟通信系统2）数字通信:模/数转换-->数字通信系统-->数/模转换2、常用的多路复用技术有哪些？时分复用与统计复用技术的主要区别是什么？答：常用的多路复用技术有空分多路复用SDM、频分多路复用FDM、时分多路复用TDM和波分多路复用WDM；时分复用与统计复用技术的主要区别是：时分多路复用：1）时隙固定分配给某一端口2）线路中存在空闲的时隙统计时分多路复用（按排队方式分配信道）：1）帧的长度固定2）时隙只分配给需要发送的输入端3、掌握T1和E1信道的带宽计算方法。
答：每一个取样值用8位二进制编码作为一个话路，则24路电话复用后T1标准的传输比特率为多少？ 8000×(8×24+1)=1544000b/sE1 标准是32路复用（欧洲标准）传输比特率为多少？8000×(8×32)= 2048000bps 4、比较电路交换、报文交换、分组交换的数据报服务、分组交换的虚电路服务的优缺点？5、指出下列说法错误在何处：（1）“某信道的信息传输速率是300Baud”；（2）“每秒50Baud的传输速率是很低的”；（3）“600Baud和600bps是一个意思”；（4）“每秒传送100个码元，也就是每秒传送100个比特”。
最新第二章-数据通信基础-习题与答案
第二章数据通信基础习题与答案一、判断题1.（√）计算机中的信息都是用数字形式来表示的。
2.（√）信道容量是指信道传输信息的最大能力，通常用信息速率来表示，单位时间内传送的比特数越多，表示信道容量越大。
3.（×）波特率是指信息传输的错误率，是数据通信系统在正常工作情况下，衡量传输可靠性的指标。
4.（×）在单信道总线型网络中，带宽=信道容量×传输效率。
5.（√）在共享信道型的局域网中，信号的传播延迟或时延的大小与采用哪种网络技术有很大关系。
6.（√）DTE是指用于处理用户数据的设备，是数据通信系统的信源和住宿。
7.（√）DCE是数据通信设备，是介于数据终端设备与传输介质之间的设备。
8.（×）Modem属于DTE。
9.（√）在单工通信的两个节点中，其中一端只能作为发送端发送数据不能接收数据，另一端只能接收数据不能发送数据。
10.（√）在半双工通信的双方可以交替地发送和接收信息，不能同时发送和接收，只需要一条传输线路即可。
11.（×）在全双工通信的双方可以同时进行信息的发送与接收，只需要一条传输线路即可。
12.（√）在局域网中，主要采用的是基带数据传输方式。
13．（√）信道带宽的单位是赫兹。
14．（×）数据通信系统主要技术指标中的信道容量＝吞吐量×传输效率。
15．（×）比特率和波特率是两个相同的概念。
16．（√）基带传输与宽带传输的主要区别在于数据传输速率不同。
17．（√）分组交换是以长度受到限制的报文分组为单位进行传输交换的。
18．（√）电路交换有建立连接、传输数据和拆除连接三个通信过程。
19．（√）分组交换比电路交换线路利用率高，但实时性差。
20．（√）ATM(即异步传输模式)是一种广域网主干线常采用的技术。
21．（√）数据传输率是指单位时间内信道内传输的信息量，即比特率。
22．（×）使用调制解调器进行网络数据传输称为基带传输。
第二章数据通信基础知识数据通信原理
第二章数据通信基理础知识•回返数据通信•束原结
•学习要求
• 1. 了解信号分类方式，掌握信号频谱与带宽的概念。 • 2. 了解调制解调的基本原理 • 3. 了解信道噪声的种类及特点，掌握信道容量公式。 • 4. 了解各种信道的特点。 • 5. 了解话音信道传输数据信号的基本要求。 • 6. 掌握频分复用、时分复用技术的基本原理。 • 7. 掌握语音压缩比编码和数据压缩编码的基础知识。 • 8. 掌握数据通信系统同步类型及其实现方式
• 奈奎斯特研究了理想信道(无噪声、无码间干扰)时带宽与速率的 关系，并得到以下结论：
•其中 B为带宽单位是Hz， • M为传输时数据信号的取值状态，即采用M进制传输
•2. 香农信道容量公式•
• 香农研究了用模拟信道传输数字信号时的信道容量问题，并得出 了著名的香农公式：
•其中B为带宽，单位是Hz，S/N为信噪功率比 。
第二章数据通信基础知识数据通信原 理
•2.2.3 信道噪声 •3. 高斯白噪声
• 可以从以下两方面对高斯白噪声下定义 ： 其任意维概率密度函数都服从高斯分布(即正态分布)——高斯噪声 在整个频域具有均匀分布的功率谱密度——白噪声
第二章数据通信基础知识数据通信原 理
•2.2.4 信道容量
•1.奈奎斯特信道容量公式
其对应的误码率公式为:
第二章数据通信基础知识数据通信原 理
•2.2.2 传输介质 •1. 双绞线
双绞线由两根相互绝缘的铜线以均匀的扭矩对称扭绞在一起形成。
绞合的目的: (1) 减少线对之间的相互干扰， (2) 同时还增强了机械和电气稳定性
分类
第二章数据通信基础知识数据通信原 理
•2.2.2 传输介质 •2. 同轴电缆
•调制信道 •编码信道 •有线信道
•学习要求
• 1. 了解信号分类方式，掌握信号频谱与带宽的概念。 • 2. 了解调制解调的基本原理 • 3. 了解信道噪声的种类及特点，掌握信道容量公式。 • 4. 了解各种信道的特点。 • 5. 了解话音信道传输数据信号的基本要求。 • 6. 掌握频分复用、时分复用技术的基本原理。 • 7. 掌握语音压缩比编码和数据压缩编码的基础知识。 • 8. 掌握数据通信系统同步类型及其实现方式
• 奈奎斯特研究了理想信道(无噪声、无码间干扰)时带宽与速率的 关系，并得到以下结论：
•其中 B为带宽单位是Hz， • M为传输时数据信号的取值状态，即采用M进制传输
•2. 香农信道容量公式•
• 香农研究了用模拟信道传输数字信号时的信道容量问题，并得出 了著名的香农公式：
•其中B为带宽，单位是Hz，S/N为信噪功率比 。
第二章数据通信基础知识数据通信原 理
•2.2.3 信道噪声 •3. 高斯白噪声
• 可以从以下两方面对高斯白噪声下定义 ： 其任意维概率密度函数都服从高斯分布(即正态分布)——高斯噪声 在整个频域具有均匀分布的功率谱密度——白噪声
第二章数据通信基础知识数据通信原 理
•2.2.4 信道容量
•1.奈奎斯特信道容量公式
其对应的误码率公式为:
第二章数据通信基础知识数据通信原 理
•2.2.2 传输介质 •1. 双绞线
双绞线由两根相互绝缘的铜线以均匀的扭矩对称扭绞在一起形成。
绞合的目的: (1) 减少线对之间的相互干扰， (2) 同时还增强了机械和电气稳定性
分类
第二章数据通信基础知识数据通信原 理
•2.2.2 传输介质 •2. 同轴电缆
•调制信道 •编码信道 •有线信道
第二章数据通信的基础知识
第二章 数据通信的基础知识
❖ 1.4.2 报文交换 ❖ 在数据交换中，对一些实时性要求不高的信
息，可以采用另一种方法叫作报文交换的数 据交换方法。报文交换方式传输的单位是报 文，在报文中包括要发送的正文信息和指明 收发站的地址及其他控制信息。 比如信件。
第二章 数据通信的基础知识
❖ 2. 报文交换的特点 ❖ (1) 报文从源点传送到目的地采用“存储—转发”
第二章 数据通信的基础知识
❖ 2. 报文交换的特点 ❖ (4) 报文交换系统可以把一个报文发送到多个目的
地，而电路交换网络很难做到这一点。 ❖ (5) 报文交换网络可以进行速度和代码的转换。 ❖ (6) 不能满足实时或交互式的通信要求，报文经过
网络的延迟时间长且不定。 ❖ (7) 有时结点收到过多的数据而无空间存储或不能
正反纠错码等。 检错码：奇偶校验码
第二章 数据通信的基础知识
❖ 3. 编码效率 ❖ R=k/n=k/(k+r) ❖ 式中：k为码字中的信息位位数； ❖ r为编码时外加冗余位位数； ❖ n为编码后的码字长度。
第二章 数据通信的基础知识
❖ 1.6.2 奇偶校验
第二章 数据通信的基础知识
第二章 数据通信的基础知识
及时转发时，就不得不丢弃报文，而且发出的报文 不按顺序到达目的地。
第二章 数据通信的基础知识
❖ 1.4.3 分组交换 ❖ 1. 什么是分组交换 ❖ 分组交换又叫报文分组交换，是国际上计算
机网络普遍采用的数据交换方式。综合报文 交换和线路交换的优点。
第二章 数据通信的基础知识
❖ 分组交换有虚电路分组交换和数据报分组交 换两种，如图1-14所示。它是计算机网络中 使用最广泛的一种交换技术。
第二章-数据通信基础
告 诉 自 己 那 个人我 曾经爱 过。或 许人一 生可以 爱很多 次，然 而总有 一个人 让我们 笑 的 最 灿 烂 ，哭的 最透彻 ，想的 最深切 。 3.无 论 生 活 的 多么艰 难，最 后你总 会 找 到 一 个 让你心 甘情愿 傻傻相 伴的人 。 4.每 个 人 都 有 一个死 角，自 己走不
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▪ 不同类型的信号在不同类型的信道上传输 有4种情况：
数据：模拟数据 数字数据
信号：模拟信号 数字信号
信道：模拟信道 数字信道
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▪ 模拟传输和数字传输所使用的技术
模拟数据，模拟信号
语音
模拟
移频,调制
模拟数据，数字信号
模拟
数字
PCM编码
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▪ 信息通过数据通信系统进行传输的过程
➢ 把携带信息的数据用物理信号形式通过信道传送到目的地
信息和数据（二进制位）不能直接在信道上传输
“A” 01000001
01000001 “A”
信息→数据→信号→在信道信道上传输→信号→数据→信息
信息编码 数据编码 调制
解调 数据解码 信息解码
➢ 编码：数据→适合传输的数字信号——便于同步、识别、纠错 ➢ 调制：数字信号→适合传输的形式——按频率、幅度、相位 ➢ 解调：接收波形→数字信号 ➢ 解码：数字信号→原始数据
➢ 例如：通过电话网络传输数据
▪ 宽带传输：把信号调制成频带为几十MHZ 到几百MHZ的模拟信号后再传送，接收方 需要解调。
➢ 例如：闭路电视的信号传输
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码元1 码元2 码元3 码元4 码元5
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▪ 不同类型的信号在不同类型的信道上传输 有4种情况：
数据：模拟数据 数字数据
信号：模拟信号 数字信号
信道：模拟信道 数字信道
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▪ 模拟传输和数字传输所使用的技术
模拟数据，模拟信号
语音
模拟
移频,调制
模拟数据，数字信号
模拟
数字
PCM编码
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▪ 信息通过数据通信系统进行传输的过程
➢ 把携带信息的数据用物理信号形式通过信道传送到目的地
信息和数据（二进制位）不能直接在信道上传输
“A” 01000001
01000001 “A”
信息→数据→信号→在信道信道上传输→信号→数据→信息
信息编码 数据编码 调制
解调 数据解码 信息解码
➢ 编码：数据→适合传输的数字信号——便于同步、识别、纠错 ➢ 调制：数字信号→适合传输的形式——按频率、幅度、相位 ➢ 解调：接收波形→数字信号 ➢ 解码：数字信号→原始数据
➢ 例如：通过电话网络传输数据
▪ 宽带传输：把信号调制成频带为几十MHZ 到几百MHZ的模拟信号后再传送，接收方 需要解调。
➢ 例如：闭路电视的信号传输
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码元1 码元2 码元3 码元4 码元5
第二章数据通信基础
数据传输以信号传输为基础，数据传输质 量的好坏，除了与发送和接收设备的性能 有关外，还取决于： • 传输信号本身的质量 • 传输信道的特性
2.1.3 通信方式
2.1.3.1 并行传输和串行传输
按照计算机系统各部件之间同时传送的 位数，可以分为并行传输和串行传输。 并行传输
• 串行传输
2.1.3.2 信道的通信方式
冗余（校验码）产生方法 ----即已知k(x)求R(x)的过程 生成多项式G(x):根据多项式理论求得的具 有某种特殊属性的多项式 生成多项式的国际标准： CRC-12=x12+x11+x3+x2+x+x0 CRC-16=x16+x15+x2+1 CRC-CCITT=x16+x12+x5+1 利用生成多项式，就可以通过k(x)求得R(x)
2.3 数据传输技术
2.3.1 多路复用技术
当信道带宽大于各路信号的总带宽时，可 以将信道分割成若干个子信道，每个子信 道用来传输一种信号。 1.频分多路复用----FDM：频分多路复用要通 过频谱搬移技术，保证各路信号的频谱在 传输过程中在传输过程中不相干扰
2.时分多路复用----TDM 将使用信道的时间分成一个个的时间片， 每一路信号只能在自己的时间片内独占信 道进行传输。 · 同步TDM：时间片的分配是事先约定的，且 固定不变。 · 异步TDM：时间片是按需分配，事先申请。
5. 误码率：传输出错的码元数占传输总码元 数的比例。用来衡量数据通信系统在正常工 作情况下传输的可靠性。 Pe=Ne/N 意义：决定传输数据单元大小的一个重要依据。
6.吞吐量：单位时间传输的总信息量（bps） • 受网络拥挤程度影响 7.延迟时间：网络中相距最远的两个节点的 传输时间。 如:500m的同轴电缆，延迟时间是2.5us 卫星信道延迟时间是270ms
第二章 数据通信技术基础
1）点到点的连接方式（专线直通 ）
公共交换 电话网 计算机 调制解调器 调制解调器 计算机
2）多点的连接方式（交换网络 ）
通信
计算机
终端
终端
终端
3）集中式连接方式
17
2.3 数据通信方式-同步处理
数据通信的同步传输方式由字符同步和位同步共同构成。 字符同步：以字符为边界实现字符的同步接收。 同步传输方式中发送方和接收方的时钟是统一的、字符与 字符间的传输是同步无间隔的。 异步传输方式并不要求发送方和接收方的时钟完全一样， 字符与字符间的传输是异步的。
2.4
• 双绞线
内导体芯线 绝缘 内屏蔽 外屏蔽
传输介质
外套
--螺旋绞合的双导线，≈1mm --每根4对、25对、1800对 --典型连接距离100m（LAN） --RJ45插座、插头 --优缺点： 成本低 组装密度高、节省空间 安装容易（综合布线系统） 平衡传输（高速率） 抗干扰性一般 连接距离短 应用领域：电话网络、局域网
数据通信方式-字符同步
例如，一般不发字符时线路保持“1”状态，当发送一个 字符代码时，字符前面要加一个起始信号，极性为“0”，即 空号极性，预告字符的信息代码即将开始。在数据位和校验 位结束后面要加一个终止符号，极性为“1”，即传号极性， 表示该字符已结束。
异步方式实现起来简单容易，每个字符都为该字符的位同步 提供了时间基准，对线路和收发器要求较低。缺点是通信开销较 大，线路效率低，数据传输速率多在1.2kb/s以下。 20
7
2.1
数据传输速率
数据通信的基本概念
是指信道每秒所能传输的二进制比特数，记作bps（比特 每秒）。常见单位：Kbps、Mbps、Gbps。它与信道带宽紧密 相连的，即信道带宽越宽，数据传输速率越高。 波特率：每秒传送的码元数。它与数据传输速率成正比关 系。 1 Baud = （log2M） bps 其中M是信号的编码级数,即一个脉冲信号所表示的 有效状态数 Rbit = Rbaud log2M （比特率=波特率X信号所含比特数 ）
公共交换 电话网 计算机 调制解调器 调制解调器 计算机
2）多点的连接方式（交换网络 ）
通信
计算机
终端
终端
终端
3）集中式连接方式
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2.3 数据通信方式-同步处理
数据通信的同步传输方式由字符同步和位同步共同构成。 字符同步：以字符为边界实现字符的同步接收。 同步传输方式中发送方和接收方的时钟是统一的、字符与 字符间的传输是同步无间隔的。 异步传输方式并不要求发送方和接收方的时钟完全一样， 字符与字符间的传输是异步的。
2.4
• 双绞线
内导体芯线 绝缘 内屏蔽 外屏蔽
传输介质
外套
--螺旋绞合的双导线，≈1mm --每根4对、25对、1800对 --典型连接距离100m（LAN） --RJ45插座、插头 --优缺点： 成本低 组装密度高、节省空间 安装容易（综合布线系统） 平衡传输（高速率） 抗干扰性一般 连接距离短 应用领域：电话网络、局域网
数据通信方式-字符同步
例如，一般不发字符时线路保持“1”状态，当发送一个 字符代码时，字符前面要加一个起始信号，极性为“0”，即 空号极性，预告字符的信息代码即将开始。在数据位和校验 位结束后面要加一个终止符号，极性为“1”，即传号极性， 表示该字符已结束。
异步方式实现起来简单容易，每个字符都为该字符的位同步 提供了时间基准，对线路和收发器要求较低。缺点是通信开销较 大，线路效率低，数据传输速率多在1.2kb/s以下。 20
7
2.1
数据传输速率
数据通信的基本概念
是指信道每秒所能传输的二进制比特数，记作bps（比特 每秒）。常见单位：Kbps、Mbps、Gbps。它与信道带宽紧密 相连的，即信道带宽越宽，数据传输速率越高。 波特率：每秒传送的码元数。它与数据传输速率成正比关 系。 1 Baud = （log2M） bps 其中M是信号的编码级数,即一个脉冲信号所表示的 有效状态数 Rbit = Rbaud log2M （比特率=波特率X信号所含比特数 ）
高职高专周珂(第四版).第二章数据通信技术详解
2．非屏蔽双绞线的类型
按照EIA/TIA（电气工业协会/电信工业协会）568A标准，共分为 1～6 类。
1类线 可用于电话传输，但不适合数据传输，这一级电缆没有固定 的性能要求。 2类线 可用于电话传输和最高为4Mbit/s的数据传输，包括4对双绞 线。 3类线 可用于最高为10Mbit/s的数据传输，包括4对双绞线，常用于 10Base－T以太网的语音和数据传输。 4类线 可用于16Mbit/s的令牌环网和大型10Base－T以太网，包括4 对双绞线。其测试速度可达20Mbit/s。 5类线 既可用于100Mbit/s的快速以太网连接又支持150Mbit/s的 ATM数据传输，包括4对双绞线，是连接桌面设备的首选传输介质。 超5类线 比5类线具有更小的信号衰减、串扰和时延误差，其主要 用途是保证5类线更好的支持1000 Base－T千兆位以太网。
单工通信
单工通信是指数据信号仅沿一个方向传输，发送方只能发送不能接 收，接收方只能接收而不能发送，任何时候都不能改变信号传送方向。 如图2-2所示：
发送端
数据的单方向性
主机
接收端
显示器
图2-2 单工通信示意图
半双工通信
半双工通信是指信号可以沿两个方向传送，但同一时刻一个信道只 允许单方向传送，即两个方向的传输只能交替进行，而不能同时进行。 如图2-3所示：
在同步字符或字节之后，可以连续发送任意多个字符或数据块，发 送数据完毕后，再使用同步字符或字节来标识整个发送过程的结束， 如图2-8所示。
同步字节
数据帧
同步字节
01111110 1011010101101100...1111010110110100 01111110
计算机
计算机
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报文交换的工作原理
• 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一个节 点的地址，再把整个报文传送给下一个节点。 因此，端与端之间无需先通过呼叫建立连接。
第二章
网络通信基本原理 （3）
本节内容
1. 多路复用技术
2. 数据交换技术
1 多路复用技术
• 使用多路复用的原因 • 流行的多路复用技术及其典型应用
使用多路复用技术的原因
• 在很多网络系统中传输介质的带宽往往大于 传输单一信号所需要的带宽，为了有效的利 用传输系统，降低线路铺设成本，通常采用 多路复用技术将一个物理信道分成多个逻辑 信道，使多路信号同时在一个物理信道上传 输，目前，不论是基于有线网络还是无线网 络，多路复用技术都成为一项关键性技术。
分组交换的工作原理
• 分组交换是报文交换的一种改进，它将报文 分成若干个分组，每个分组的长度有一个上 限，有限长度的分组使得每个节点所需的存 储能力降低了，提高了交换速度。 • 分组交换有虚电路分组交换和数据报分组交 换两种。它是计算机网络中使用最广泛的一 种交换技术 。
虚电路分组交换原理
• 使用前像电路一样需要呼叫。 • 每个分组除了包含数据之外还包含一个虚电路 标识符（路由信息）。 • 在预先建好的路径上的每个节点都知道把这些 分组引导到哪里去，不再需要路由选择判定。 • 由某一个站用清除请求分组来结束这次连接。 • 它之所以是“虚”的，是因为这条电路不是专 用的。 • 注意：虚电路的实质即为同步TDM。
• T电路=0.2+3200÷9600+3×10-3=0.536s • T报文=3×(3200+16) ÷9600+3×10-3=1.008s
• T虚电路=0.2+3200÷9600+3×10-3+2(1024÷9600)=0.75s
• T分组=(3200+16×4) ÷9600+2[(1024+16)÷9600] +3×10-3=0.56s
关于多址的概念
• 把频分制(FDM)、时分制(TDM)，码分制(CDM)推 广到多个用户即称 • 空分多址(SDMA) • 频分多址(FDMA) • 时分多址(TDMA) • 码分多址(CDMA)
常见的数据交换技术
• 电路交换 • 报文交换 • 分组交换
电路交换的工作原理
• • • • 电路交换的三个过程 1)电路建立 2)数据传输 3)电路拆除
电路交换技术的优缺点及其特点
• 优点：数据传输可靠、迅速，数据不会丢失且 保持原来的序列。 • 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。 • 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。
流行的多路复用技术
• 频分制复用(FDM) • 时分制复用(TDM) • 码分制复用(CDM) • 波分制复用(WDM)
频分制复用(FDM)
• 将多路信号以不同的载波频率进行调制，从而 使其多路信号同时在一路 复 用 器 信道2 信道3 信道4 信道5 频 分 多 路 复 用 器
报文交换技术的优缺点和特点
• • • • • • • • • 报文交换的特点 1) 采用“存储--转发”方式 2) 节点中需要缓冲存储，报文需要排队,延迟大。 报文交换的优点 1)电路利用率高。 2) 通信量大时仍然可以接收报文，传送延迟会增加。 3)报文交换系统可以把一个报文发送到多个目的地 报文交换的缺点 1)不能满足实时或交互式的通信要求，报文经过网络 的延迟时间长且不定。 • 2)有时节点收到过多的数据而无空间存储或不能及时 转发时，就不得不丢弃报文，而且发出的报文不按顺 序到达目的地。
PON的优势
• 无论那种pon技术，都能够很好的完成单纤多 业务功能，当需要新的业务时，只需要增加新 的波长的光信号进入光纤即可，同时更换用户 端和局端设备即可完成，这样最大的优势在于 线路投资的节省。 • 当然由于所有的pon均可以实现同步TDM，也 可以在原有波长的光信号上为新的业务划出一 个时隙，这样用户端和局端不必更换设备也可 完成。但缺点是支持的业务将受到总速率的限 制。
码分制复用技术(CDM)
• 码分多址系统是在其他复用系统之上为每个用户再分配 各自特定的随机地址码加密，利用公共信道来传输信息。
波分制复用技术(WDM)
• WDM技术是在发送端将波长不同的激光复用在一条 光纤信道上传输，在接收端使用相应的技术将不同波 长的光分拣出来。
有关WDM的应用--PON
信 源
信 宿
信道6
信道7
时分制复用(TDM)
• 是把一个传输通道进行时间分割以传送若干路 信息，按一定的次序轮流的给各个设备分配一 段使用通道的时间。
时 分 多 路 复 用 器 时 分 多 路 复 用 器
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6
时分制复用的两个分类
• 同步时分多路复用是指每个时间片的长度固定且预先 指定。 • 优点：实现简单，实时性好 • 缺点：线路利用率低 • 典型应用：电信的T型或者E型PCM载波 • • • • 异步时分多路复用允许动态的分配传输时间片。 优点：线路利用率高 缺点：实现复杂，实时性差 典型应用：计算机局域网络
各种数据交换技术的性能比较图例
电路时延计算
• T电路＝呼叫建立时间＋数据传送时间＋线路总时延 • 其中 数据传送时间＝传送数据总量/线路速度 线路总时延＝每段线路的时延×线路段数
线路1 线路2
线路3
报文时延计算
• T报文＝每个节点的存储转发时延＋线路总时延 • 其中要注意的是由于在报文中增加了路由信息，所以传送的 数据量应该是所传送的数据加路由信息数据
• PON（无源光网络）是近期非常流行的一种接 入技术，他采用WDM复用方式使用单纤完成 以往需要双纤才能完成的双向数据传输。目前 电信系统正在铺设EPON系统（基于以太网的 无源光网络）和基于ATM的GPON（千兆位无 源光网络）系统。 • 所谓无源，是指从用户端到局端设备中间所使 用的设备（特指分光器）是不需要用电的。
数据报分组交换原理
• 每个分组的传送被单独处理。 • 每个分组称为一个数据报，每个数据报自身携 带足够的地址信息。 • 每个节点要为到达的每个数据报根据当前的情 况选择最佳路径。 • 数据报有可能走的路经不一致，到达的顺序不 一致，甚至有丢失的情况！
各种数据交换技术的性能比较
• 1.电路交换：在数据传输之前必须先设置一条完全的 通路。在线路拆除(释放)之前，该通路由一对用户完 全占用。电路交换效率不高，适合于较轻和间接式负 载使用租用的线路进行通信。 • 2.报文交换：报文从源点传送到目的地采用存储转发 的方式，报文需要排队。因此报文交换不适合于交互 式通信，不能满足实时通信的要求。 • 3.分组交换：分组交换方式和报文交换方式类似，但 报文被分成分组传送，并规定了最大长度。分组交换 技术是在数据网中最广泛使用的一种交换技术，适用 于交换中等或大量数据的情况。
发 收
线路1 收 发
线路3 线路2 收 发
虚电路时延计算
• T虚电路＝呼叫建立时间＋数据传输时间＋数据打包消耗时间 ＋线路总时延 • 其中 数据打包消耗时间＝数据分组大小/线路速度×节点数 数据传输时间=数据未分组之前数据大小/线路速度
发 打包 线路1 收 发 线路3 线路2 收 发 打包 收
数据报时延计算
• T数据报＝数据传输时间＋数据打包消耗时间＋线路总时延 • 其中 数据传输时间＝原始数据分组后并加入路由信息后的数据总量/线路速度
• 数据打包消耗时间＝含路由信息的分组数据/线路速度×节点数
发 打包 线路1 线路3 线路2 打包 收
收
发
收
发
交换延迟计算
• 例：假定两个用户之间传输线路由3段组成（2 个转接点），每段的传输延迟为10-3s,呼叫建立 时间为0.2s，在这样的线路上传输3200b的报文， 分组大小为1024b，报头开销16b，线路速度 9600b/s，试计算电路、报文、虚电路、分组交 换所产生的延迟。