计算机网络b讲义第二章数据通信基础

第二章数据通信基础

2.1数据通信模型

2.2数据通信的基本概念

23调制技术和调制解调器

2.4脉码调制

2.5传输介质

2.6通信的方式

2.7多路复用

2.8交换技术

1

模拟通信，数字通信,数据通信概念

2.信道和信道基本参数

3.信道连接和通信方式：单工，半/全双工

4.数据信息的编码方式

2

，一数据信息传输形式:基带，宽带

7.异步传输和同步传输

8.串行传输和并行传输

9.多路复用技术基本概念

10.电路交换与存储转发

3

2.1数据通信系统概论

■作用

■组成：信源、传输信道、信宿

4

2.1数据通信模型

数据通信：实现在计算机网络中任意两个节点A

和B之间传递有用的信息

节点A节点B

数据通信模型

5

2.1数据通信模型

数据通信系统的组成：

DTE(DataTerminalEquipment)：数据终端设备,

主机、终端、通信控制机或其他发送接收设备

DCE(DataCircuit-terminatingEquipment)：

与传输介质直接相连的设备。MODEM.ACE

DTE/DCE接口：指DTE和DCE之间如何有效的物理

连接起来，实现它们之间传输信息的同步。输出

输入电路、连接器和电缆

传输线路：双绞线、光纤、同轴电缆、无线通信等

6

2.2数据通信的基本概念

一、物理信道连接与信息传输方向

1、物理信道连接

■点到点

■点到多点

■集中式

2、信息传输方式

7

-单工通信：单向传输。如广播、电视

■半双工：双方都可以发送或接收，但不

能同时，即当一方发送时，另一方接收

■全双工：双方同时可以发送和接收信息

全双工则需要两条信道

8

二、通信术语

V-------------------------

1、信号是数据的表示形式，或称数据的电

磁或电子编码。它使数据能以适当的形式

在介质上传输

信号有模拟信号和数字信号两种基本形式

信道也有模拟信道和数字信道之分

9

2、模拟通信和数字通信

-模拟信号通过模拟信道传输

-数字信号通过数字信道传输

信号的衰减、畸变和干扰问题

10

2.2数据通信的基本概念

信号：

任何正常的周期的信号都可以分解为由无限个正

弦波和余弦波的组合。(傅立叶级数的理论)

0000

g(t)=1/2C+Zansin(2nnft)+Zbncos(2nnft)

n=ln=l

数字信号的矩形波(模拟信号)也可以表示为为

由无限个正弦波和余弦波的组合。

11

3、信道

-信道是指信号传输的媒体及转换器

-信道包括物理信道及逻辑信道

-信道分类：

按介质分：有线、无线等

信号传输类型：模拟、数字

信道使用权：专用、公用

12

信道参数和名称解释

’-数据传输速率、带宽

-信号传播速率

-载波频率

■采样频率

-量化

■噪声、信噪比

13

数据传输速率

-数据传输速率是指每秒能传输的二进制

信息位数，位/秒

S=l/T*log2N7为信号周期

-信号传输速率

B=l/T

■S=B*log2N

14

;信道容量：Nyquist定理

在无噪声信道中，当带宽为HHz,信号电平

为V级，则

数据传输速率=2Hlog2Vb/s

（信号电平为V级，在二进制中，仅为0、1两级）

即：以每秒高于2H次的速率对线路采样是无意义

的，因为高频分量已被滤波器虑掉无法再恢复。

15

Shannon定理

在噪声信道中，当带宽为HHz,信噪比为

S/N,则:

最大数据传输速率二

(b/s)Hlog2(l+S/N)

很多情况下噪声用分贝(dB)表示

噪声(dB)=10log10S/N

如：噪声为30dB,则信噪比为S/N=1000

16

举例：噪声信道中的传输速率

在噪声信道中，当带宽为3kHz,信噪比为

30dB(较为真实的电话信道)，贝I」：

最大数据传输速率

(b/s)=Hlog2(l+S/N)

=3000log2(l+1000)

=30000(b/s)

最大数据传输速率为30kb/s,这是在噪声信道中

的传输速率极限，实际上是不可能达到的

17

举例（续）

如需达到此传输速率，根据Nyquist定理

计算：

30000=2x3000xlog2V

log2V=5

V=32

即必须要把采样信号量化为32个等级，

这在模拟电话信道中是不可能的，因为

此时的信号变化已“湮没”在噪声中

18

2.2数据通信的基本概念

4.传输介质的有限带宽

指传输介质的物理特性决定介质一般使得某一频率范围的

信号容易通过，其他频率范围不容易通过（衰减很快）。

f（频率）

带宽：使信号容易通过的频率范围。（界于fa和尢之间的频

率范围）

分解信号的频率尽量分布在介质的带宽内o

19

2.2数据通信的基本概念

5.基带传输与频带传输

1）基带传输：

基带：电信号所固有的频率。

基带传输：在信道中直接传输基带信号。即终端设

备（计算机）必修先将计算机的数字信号（0、1

信息）转为电信号，才能送到信道上进行传输。

2）频带传输

频带传输：在模拟信道上传输模拟信号，称为频带

传输。采用同轴电缆作为传输介质，带宽很宽时

（大于300MHN）,称为宽带传输。

20

数据传输

■数字数据的模拟传输

■数字数据的数字传输

■模拟数据的数字传输

21

i数字数据的模拟传输_

将数字数据调制成模拟信号进行传输。通常

有三种方式：

1)调幅ASK(AmplitudeShiftKeying)

2)调频FSK(FreequencyShiftKeying)

3)调相PSK(PhaseShiftKeying)

22

|调幅ASK

aAmplitudeShiftKeying)

0

用载波的两个不同

的振幅来表示两个

二进制值。

如用无信号表示0,

有信号表示1。ASK

23

塞频FSK

「eequencyShiftKeying)

用载波附近的两个不同

的频率来表示两个二进

制值

如用信号频率为2f表示0,

信号频率为f表示1。

FSK

24

萨I相PSK

*phaseShiftKeying)

用载波的相位移动

来表示二进制值。

如用信号相位角为

0表示0）相位角为

兀表示1

PSK

25

数字数据的调制举例

26

卜数字数据的数字传输

最普通的方法是用两个不同的电压值来表示

两个二进制值。和1。

常用的数字信号编码有：

不归零编码

曼切斯特编码

。差分曼切斯特编码。

27

।不归零编码NRZ

"ynonreturn-tozero)

正电平表示1,。电平表示o,并且在

表示完一个码元后，电压无须回到o

时钟脉冲u-LriJ-LrLJ-LrLJ-Ln

二进制bit流110100110

不归零制编码

28

曼切斯特编码

manchesterencoding)

bit中间有信号bit中间有信号

低-高跳变为0高■低跳变为1

01

29

分曼彻斯特编码

differentialmanchesterencoding

bit中间有信号跳变mt中间有信号跳变,

bit与bit之间也有相bit与bit之间无相位

位跳变，表示下一跳变，表示下一个

个bit为0bit为1

30

编码举例

bit流1000000

二进制编码

曼切斯特编码

差分曼切斯特编码

bit与bit之间有跳变，下一个bit为0bit与bit之间无跳变，下一个bit为1

31

模拟数据的数字传输

采用脉冲编码调制PCM技术

(PulseCodeModulation)

PCM以采样定理为基础

采样定理：如果在规定的时间间隔内,

以有效信号f(t)最高频率的二倍或二倍

以上的速率对该信号进行采样，则这

些采样值中包含了全部原始信号信息

32

ABCDEFGH

1882442401448072122200

101111111101111100100100010100010010011111110010

0000000000000000

33

话音信道

话音数据的最高频率通常为3400Hz。

如果以8000Hz的采样频率对话音信号

进行采样的话，则在采样值中包含了

话音信号的完整特征。由此而还原出

的话音是完全可理解和可识别的

34

上话音信道的数据传输速率

岸F每一个采样值还需要用一个二进制代码来表示,

二进制代码的位数代表了采样值的量化精度。在主

干上，对每一路话音信号通常采用8位二进制代码

来表示一个采样值。这样，对话音信号进行PCM编

码后所要求的数据传输速率为：

0bitx000次采样/秒=64kb/s

35

基带传输

■将数字信号0、1直接用两种不同的电压

表示，然后送到线路上去传输。即数字

传输

用于数字传输：局域网，500,通常传

输距离为185M（细缆）、500M（粗缆）

36

厚带传输

带信号进行调制后形成模拟信号，

然后采用频分复用技术实现宽带传输

有线电视网：带宽可达300MHz~450MHz,由于

以模拟信号传输，所以传输距离可达100km

宽带系统可分为多个信道，所以模拟和数字信号可

混合使用。但通常需解决数据双向传输的问题

在混合光缆HFC(HybridFiberCoax)中，450~

550MHz是电视信号。550-750MHZ是数字信号

37

异步传输与同步传输

在数字数据通信中，一个最基本的要求是

发送端和接收端之间以某种方式保持同步,

只有保证了位同步才可能保证帧同步。所

以接收端必须对它所接收的数据流中每一

位进行正确的采样，才能确保数据接收的

正确性。为此，通信双方必须遵循同一通

信规程，使用相同的同步方式进行数据传

输。根据通信规程所定义的同步方式，可

分为异步传输和同步传输两大类

38

;异步传输

5步传输是以字符为单位的数据传输。每个字符

都要附加1位起始位和1位停止位，以标记字符的

开始和结束。止匕外，还要附加1位奇偶校验位

波特率奇偶校验

字符长度停止位长度

39

、■同步传输

同步传输是以数据块为单位的数据传输。

每个数据块的头部和尾部都要附加1个或多

个特殊的字符或比特序列，标记一个数据

块的开始和结束

根据同步通信规程，同步传输又分为面向

字符的同步传输和面向bit流的同步传输

40

面向字符的同步传输

在面向字符的同步传输中，每个数据

块的头部用一个或两个同步字符SYN

来标记数据块的开始；尾部用另一个

唯一的字符ETX来标记数据块的结束。

其中，这些特殊字符的位模式与传输

的任何普通字符都有显著的差别

典型的面向字符的同步通信规程是

旧M公司的双同步通信规程BISYNC

41

面向位流的同步传输

在面向bit流的同步传输中，每个数据

块的头部和尾部用一个或多个特殊的

比特序列(如01111110)来标记数据块

的开始和结束。数据块将作为bit流来

处理，而不是作为字符流来处理

典型的面向位流的同步通信规程是高

级数据链路控制(HDLC)规程和同

步数据链路控制(SDLC)规程

42

透明传输

为了避免在数据流中出现标记块开始和结

束的特殊位模式，通常采用位插入的方法,

即发送端总是检测所发送的数据流，每当

出现连续的五个1后便插入一个0。接收端

在接收数据流时，如果检测到连续五个1

的序列，就检查其后的一位数据，若该位

是0,则删除它；若该位为I,则表示数据

块的结束，转入结束处理

43

串行通信和并行通信

-串行通信：

数据按位为单位以时间为序

-并行通信：

数据按字符为单位以时间为序

44

串行传输与并行传输

1串行数据传输过程中数据是一位一住地在通

信线上传输的，先由计算机内的发送设备将几住

并行数据经并一串转换硬件转换成串行方式，再

逐位经传输线到达接收站的设备中，并在接收端

将数据从串行方式重新转换成并行方式，以供接

收方使用。

45

串行传输与并行传输

■在并行传输方式中，一个码字的所有码元并排,

同时传输。发送设备将这些数据传通过对应的教

据线传送给接收设备，还可附加一住数据校验住。

这样，每个码住需要一条也通路。接收设备可同

时接收到这些数据，不需要做任何变换就可直接

使用。

|IX型也|

46

传输介质

…亮指通信中实际传送信息的载体。

计算机网络中集用的传输介质通常可以分为:

■有线介质

■无线介质

每一种介质在带宽、吞吐量、传输延迟、尺寸、可

妹展性以及成本和安装维护费用等方面都不相同，在实

际使用中决定使用哪种传输介质时，必须综合考虑传输

介质的多种特性，将张网需求与介质特性选行匹配。可

以从物理描述、传输特性、连通性、地理范围、抗干扰

性及价格方面描述。

47

金有线介质

有线介质又称为，是现代通

信技术中最常用的且以有形线路作为传输媒体的

传输介质，由于它传输信号的性能较好，而且既

便宜又今易安装维护，所以主要迨用于短跖离通

信和架设也级比较今易的场合。

■双线线

■同轴电缆

■光纤光缆

48

双绞线(Twist)

■双绞线是把两根相互绝缘的导线象螺纹一样绞在

一起

■双绞线是使用广泛的传输介质，即可传输模拟信

号也可传输数字信号

-双绞线使用RJ—45接头连接计算机的网络适配器

和集线器等通信设备，

-双绞线分主要两类：无屏蔽双绞线(UTP)和屏

蔽双绞线(STP)

49

双线线由两条互相绝缘的铜线组成，其典型的

粗细为直彳至1mm。这两条线核螺纹一样柠在一

起，这样可以减少邻近线对也完的干扰。（也

话系统）

50

双纹线

纱线荚百不同颜色的4对8桧线组成，每

两条按〜定规则线织在〜起,成为〜个芯、

线对。

■传输特性：数字+模拟

■地理范围：LAN10M100M

■连通性：皮到皮,点、到多点、

■抗干扰性：低频,双线线高于同轴电缆

■价格：最便宜

51

双线线

■它一般有屏薮(ShieldedTwisted-Pair:

STP)与非屏薮(UnshieldedTwisted-

Pair:UTP)双线线之分,耳薮的当然在

也磁身敬性能方面比非耳薮的要好些,

但价格也要贵些。

■双线线按电气性能划分的话,通常分为：

三类、四类、五类、超五类、六类、七

类双线线等类型。

52

屏放双线线（STP）

以箔屏薮以臧少

干扰和串音

53

非屏蔽双线线（UTP）

3类：＜=16MHz

速率v=10Mbps

5类：100MHz

100Mbps

双线线外没有任

何附加屏薮

54

无屏蔽双绞线(UTP)分类

按EIA/TIA制定的布线标准，分5类UTP

-1类线：可用于电话传输，但不适合数据传输。

-2类线：可用于电话传输和最高为4Mbps的数据传输，包括4对双绞

线

-3类线：可用于最高为10Mbps的数据传输。通常用于lOBaseT的以

太网，包括4对双绞线

-4类线：可用于16Mbps的令牌环网和大型以太网，包括4对双绞线

-g类线：可用于100Mbps的快速以太网，包括4对铜芯双绞线

■超5类双绞线：可用于1000Mbps的千兆以太网

双绞线的特点：

双绞线种类多，质量好的传输速率高，误码率低，质量差点的价格便

宜，易于施工■一般误码率为10—6到10-8,传输速率为1Mbps。5

同轴电缆（Cable）

i）同轴电缆是由一根空心的外圆柱形的导体围绕单根内实

心导体旃成的。

2）同轴电缆可用于长距离的电话网络、有线电视信号的传

输通道以及计算机的局域网。

3）同轴电缆即可传输模拟信号也可传输数字信号。

4）基带同轴电缆和宽带同轴电缆

56

U同轴电缆(Cable)

■Jl------------------------

■基带同轴电缆的阻抗是50/只用于数字信号。

一般使用曼彻斯特编码，速率可达10Mbps,

误码率10—7到10—11,常用于局域网和远距

离电话系统。传输距离在几公里范围之内。

■宽带同轴电缆的阻抗是75/带宽可达300到

400MHz,即可传输模拟信号也可传输数字信

号。使用频分多路复用技术。速率最高可达

1000Mbps,常用于宽带局域网和有线电视系

统。传输距离可达几十公里范围。

57

同轴电缆(Cable)

-基带电缆：数字

-宽带电缆：数字+模拟

■连通性：点到点，点到多点

-抗干扰性：高频时，同轴电缆〉双绞线

■价格：稍贵

58

基带同轴电缆

H带同轴也级按其直控大小可分为：

■粗缆：全称为“粗同轴曲线,简称为“AUI”，如下图左

图所示。

■细缆是指“细同轴长缆”，它的英文简称为“BNC”，细同

轴电缆与粗同轴包级结构类似，只是直径细些，如下图右图

所示的一条剥了皮的细同轴包缆。

59

同轴电缆(Cable)

5类常用于计算机的同轴电缆：

RG-8、RG-11、RG-58A/U、RG-59A/U、RG-62A/U

细缆和粗缆：

细缆，常用于10Base2以太网，电缆直径为0.25英寸，在细

缆山传输185米的范围不会失真，一般使用BNC的一系列连接

器实现细缆和计算机适配器的连接。

粗缆，常用于10Base5以太网，电缆直径为0.5英寸，在粗缆

山传输距离可达500米的范围，一般使用收发器、AUI电缆、

DB-15连接器粗缆和计算机的连接。

同轴电缆的特点：

带宽宽、误码率低、速率快

不易弯曲、体积大、比较重、不易布线。60

光纤

3、光导纤维(Fiber)

1)光纤由光纤芯、玻璃内包层、加强芯外包层及保护套组成。

2)光纤是利用光的全反射原理来实现传输的。

3)光纤只能单向传输信号，因此光缆中至少包含两条导芯，一个发送、

一个接受。

4)单模光纤和多模光纤

单模光纤：导芯的直径小到只有一个光的波长，光就一直向前传播,

即直线传播。一般使用激光作为光源，传播距离可达10km

以上，频带宽，价格高，较难实现。

多模光纤：多个不同的光线在导芯里全反射。一般使用发光二极管

作为光源。相比之下，传播距离、频带等性能不如单模光纤，

但是价格低，容易实现。

61

光纤

■物理特性

单芯光缆

翳塑产外套*璃

封基内芯

塑料外套

多芯*缆Txr@Z

■口璃晟玻璃封套

62

光纤

-连通性：点到点/点到多点

■地理范围：6-8公里不用中继

-抗干扰：不受电磁干扰或噪声的干扰

■价格：最贵

63

2.5传输介质

光纤的特点：

1）光纤频带宽，通信的容量大

2）光纤传输速率快，一般千兆的速率。

3）光纤传输衰减的少，传输的距离长。

4）光纤不受电磁波的干扰，电磁的绝缘型好，误码率低

（10T2）

5）光纤无串音干扰，不易被窃听或截取数据，保密性好。

6）光纤价格贵，发光器、光电转换设备、光连接设备价格

都很贵。

7）叉接困难

64

无线传输介质

磁瓦谱

■微波

■红夕卜线

■激光

■卫星通信

无线电红外线紫外线

可见光

微波

65

无线先传输

特点：衮易产生；距离长；衍射性好；任意方向

低频衍射性好，但衰减快，1/r3

高频走直线，受雨影响

用户间存在干扰

应用：广播（地面传输，也离层反射）；寻呼杀

统；无绳也话；

66

微波传输

■100MHZ以上微度沿直线传播,通过抛物状天

线把所有的能量集中于一小束，从而获得极高的信

噪比，使发送设备和接收设备间通信不受串扰，但

发射天线和接收天线必须精确地对准。光纤出现以

前，微波是运距离也话传输系统的核心。

微波传输的载波频率为2GHz〜40GHZ。频率越

离，可同时传送的信息量越大。由于微波是沿直线

传播的，故在地面的传播距离有喔，因此隔一段距

离就需要一个中继站。中继站接收前一个中继站送

来的信号，经放大后再发送到下一个站，因此也可

称为微波接力通信。

67

4纹外线和亳米迎

系于短距寓通信，如词录象机等的遥控

也可用于无线LAN

缺点：不能穿透固体

68

光波特输

腰用：在屋顶用激光连接两个建筑物的LAN

缺点：不能穿透雨和浓雾，易受天完影响

69

卫星通信

・卫星通信医利用地球同步卫星作为中继来转

发微波信号的一种特殊微波通信形式。卫星通信

可以克服地面微波通信距离的限制，三个同步卫

星可以覆盖地球上全部通信区域。

70

I传输介质与信道

羯而介质与信道是不同范畴的概念

-传输介质是指传送信号的物理载体

-信道则提供了传送某种信号所需的带宽,

着重体现介质的逻辑特性

-一个传输介质可能同时提供多个信道

-一个信道也可能由多个传输介质级联而成

71

传输介质的选择

■网络拓扑结构

■容量

-可靠性

-支持的数据特性

＞环境的影响

72

信道复用技术

究塾是广域网还是局域网，都存在这样一个事实，即传

输介质的带宽大于传输单一信号所需的带宽。为了有效

地利用传输系统，通常采用多路复用(Multiplexing)技

术以同时携带多路信号来高效率地使用传输介质。复用

的目的就是将多路信号合并在同一信道上而互不影响，

同时能在接收端彼此分离开来。

■频分多路复用技术FDMA

■时分多路复用技术TDMA

■波分多路复用技术WDMA

■码分多路复用技术CDMA

73

;频分多路复用FDM

FDM是基于这样的前提：传输介质的可用

带宽必须超过各路给定信号所需带宽的总

和。如果将这几路信号中的每路信号都以

不同的载波频率进行调制，而且各路载波

频率之间留有一定的间隔以使各路信号带

宽不相互重叠，那么这些信号就可同时在

介质上传输

74

频分多路复用FDMA

I

防嬲带

,Chaimel

DM1K

w~E

ZLZZZZZ

MM限

hUF

•••X

■■■

M刘）

X

75

L频分多路复用FDMA

M频分多路复用技木将具有一定带宽的信道在

近新上划分为n个较小带宽的子信道，选择n路信

号，根据各自不同的调制器，对各路频率不同的

委波进行调制，这种技术叫做频谱搬移技术。从

而在每路子信道传输一路调制信号，达到信道复

用的目的。为了使n路信号各不相干扰覆盖，在

每路信号的频段之间增加防护频带，即是使各路

子信道的带宽大于各路信号的带宽。在接收端，

增加不同频段的接收滤波器，从而将各路信号恢

复出来。

76

时分多路复用TDM

每个信号按时间先后轮流交替地使用

单一信道，那么，多个数字信号的传

输便可在宏观上同时进行。对单一信

道的交替使用可以按位、字节或块等

为单位来进行

77

TDM图示

78

TDM的同步和异步

与步TDM

■时间片与输入装置一一对应，即同步

-如某个时间片对应的装置无数据发送,

则该时间片空闲

■传输介质的传输速率不能低于各个输

入信号的数据速率之和

79

»同步TDM图示

Chaimel

时时时时

隙•Bl隙隙隙

1n1n

80

TDM的同步和异步

异步TDM

-时间片是按需动态分配的

■时间片与输入装置之间没有对应关系，任何一

个时间片都可以被用于传输任何一路输入信号

■在传输的数据单元中必须包含有地址信息，以

便寻址目的节点

■传输介质的传输速率只要不低于各个输入信号

的平均数据速率即可

■异步TDM又称为统计TDM(STDM)81

异步TDM图示

了有效数据的传输率

82

路复用WDMA

接分多路复用类仞于频分复用技术FDMA,是将

FDMA应用于全光纤网组成的通信条统中的一种

复用技术，为了在同一时刻能进行多路传输，将

信道的带宽划分为多个波段。WDMA将是计算

机网络发展中今后的主要通信传输复用技术之一。

■在波分多路复用系统中，每个复用子信道分为

两个通道----和。控制通道主

要目的是进行连接，数据通道主要是用于传送教

据帧。

83

»码分多路复用CDMA

完全不同于FDMA和TDMA,它

允许所有站在同一时间使用整个信道遂行数据传

送，集用码型来区分各路信号。这是一种用于移

动通信系统的新技术，笔记本也脑、个人数室助

理PDA以及手提也胎HPC等移动计算机的联网通

信将会大量用到这种技术。

■在CDMA中，每个比特时间再分成m个码片，每

个站分配一个唯一的M比特码序列。当某个站欲

发送“1”时，它在信道中发送它的码序列；当欲

发送“0”时，就发送它的码序列的反码。

84

交换技术

■电路交换（电话）

■报文交换（电报）

■分组交换

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i—起—路支换

电1路交换（CircuitSwitching9是数据通信的

一种交换方式，其原理与一般电话交换原理相同。

数据通信中的也路交换方式是指两台计算机或教

据终端在相互通信时使用一条实际物理链路,在

通信过程中自始至终使用该链路此行信息传输，

且不允许其他计算机或终端同时共享该链路的通

信方式4。

■电路交换历史

■也路交换通信过程

■也路交换技术的优缺点

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也路交换历史

*.

■在1878年就出现了第一个人工交换台；

■机也式步进制交换机；

■1926年出现了第一台纵横制交换机；

■1965年5月，第一部程控也话交换机（美国贝东

系统的1号电1子交换机）问世

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也路交换通信过程

:在通信之前双方必须先建立,由请求通

信的一方发出连接请求，沿途经过的中间结点负责建立电路

连接，并向前•转发连接请求直至到达信宿，信宿响应请求后

沿原路返回一个应答，请求通信方接收到应答后就建立一个

连接。在包路建立之前不能传输数据，已经建立的部分包

路必须保留，不能用于其他的呼叫连接。

G88

也路交换通信过程

■:也路建立后，通信双方A和J独占也路进

行通信，数据在传输过程中不需要进行路检选择，

在每个中间结点上没有停留，直接向前传遹，这种

教据传输有最短的传输延迟，没有阻塞问题，除非

有意外的线路或节点故障使也路市断，否则其穿过

网络的时间只等于也信号在也路上的传输延迟。一

般情况下，这种连接是会双工的，数据可以按照已

建立的链路路检在两个方向上传输。

■:数据传输结束后，有通信的一方（A或J）

发出拆除也路的请求，拆除信号沿途经过的各个中

间节点，一次拆除它所经过的也路连接，一直到目

的站点。这样被拆除的信道空间下来，可以被其他

呼叫使用。

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*电路交换技术的优缺点

优点：

■传输延迟小，唯一的延迟是物理信号的传播延迟；

■一旦线路建立，便不会发生冲突。

缺点：

■建立物理线路所需的时间比较长。

■在也路交换系统中，物理线路的带宽是预先分配好

的。对于已经预先分配好的线路，即使通信双方都

没有数据要交换，线路带宽也不能为其他用户所使

用，从而造成带宽的浪费。

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，报文夫换

I

(messageswitching；又称为包交

换。报文夫换不事先建立物理也路，当发送方要

发送数据时，只要把发送数据作为整体交给中间

交换设备，中间交换设备将报文进行存储，然后

选择一条合适的空间输出线将数据转发给下一个

交换设备，如此循环往复直至将数据送到目的结

Ao集用这种技术的网络就是。

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假设要把板文从结点A发送到结点J。A将J的地址附加到

要发送的报文上，然后把它送到结点C,结点C收到报文

后将它存储在缓冲区中，然后选择一条输出路彳空（发往

结点F）,并将它插入C----->F这条输出线路的队列中，

等到这条线路空闲时就将它送往结点F,依此类推直至接

收端。

G

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jl报文交换优点

■也路利用率高。由于报文可以分时共享两个节点之

间的通道，所以对于相同的通信量来说，报文夫换

技术对也路的传输能力要求更低。

■也路交换网中，当通信量增加很大时，就不能接受

新的呼叫。而在报文交换网中，通信量大时仍然可

以接收报文，但传输延迟会增加。

■报文交换宗统可以把一个报文发送到多个月的地，

而也路交换网很睢做到。

■报文交换网络可以进行速度和代码的转换。

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4分组交换

(PacketSwitching)综合了报

文交换和也路交换各自在速率和效率方面的优点,

把两者的缺点减少到最小程度，是报文交换的一

种改进。它将报文分成若干个分组，每个分组长

度设置上限值，有限长度的分组使每个节点所需

的存储空间臧少，同时分组可以存储到内存中，

高交换速度。

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彳三段数据报发送到结点J,它们以1-2-3的顺序发

送到C。在分组1和2到来时，C判断该数据包到E比到H和

F的挑队时间都更短，所以它将分组1和2挑队在E上；分

组3到来时，C判断到H的排队时间最短，于是将分组3排

在H的队列上。相同目的地址的分组选择不同路径，则

到达目的节点的顺序可能不同，如到达结点H的顺序复3-

1-2,因此分组到达J后要重新按分组序号挑序，以保证报

文的有序接收。

分组交换技术的优缺点

■分组的传输足够快，时延足够小，允许进行准实时通信。

■采用适应式路由选择法可把网络流量均匀地分配给整个

网络，从而避免过长时延的出现，并可保证所有信道有

较高的利用率。

■传输可靠性高

■在各节点中可以选行码速和外型变换

■可通过复用技术对各路通信提供可靠服务，在叁F艮范囹

内，随着传输路数的增加，分组交换系统提供的服务质

量是逐渐降低的。

■分组交换网的节点机是在计算机基础上实现的，充分体

现了数据通信与计算机技术相结合，这也是目前先选通

信技术的一种发展趋势

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三种交换技术的比较

电路父秧报文交换分组交换

能否进行实时通信线路接通后可进行实时会话非实时、存储转发，可接近实时存储转发，

通信，但不能实时多功不能进行会话式可进行会话式通

能通信通信信

网络传输时延