計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件 第3章 物理層n

1、1第第3章章 物理層物理層 23.1 物理層的基本概念物理層的基本概念n功能：功能：n在物理媒體上傳輸原始的比特流在物理媒體上傳輸原始的比特流n傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單位：比特流傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單位：比特流n規(guī)定與傳輸媒體之間的機(jī)械、電氣、功能和規(guī)規(guī)定與傳輸媒體之間的機(jī)械、電氣、功能和規(guī)程的特性程的特性n不是傳輸媒體不是傳輸媒體n為數(shù)據(jù)鏈路層提供服務(wù)為數(shù)據(jù)鏈路層提供服務(wù)3四個特性四個特性n機(jī)械特性機(jī)械特性n規(guī)定了規(guī)定了DTE和和DCE之間的連接方式，說明接口之間的連接方式，說明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)目和排列等所用接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)目和排列等n電氣特性電氣特性n規(guī)定了規(guī)定了DTE和和DCE之間

2、接口電路上信號發(fā)生器之間接口電路上信號發(fā)生器與接收器之間的電氣特性，正負(fù)邏輯，電平，與接收器之間的電氣特性，正負(fù)邏輯，電平，速率速率4n功能特性功能特性nDTE和和DCE之間包括數(shù)據(jù)傳送、控制、定時(shí)和之間包括數(shù)據(jù)傳送、控制、定時(shí)和接地等幾類引線的功能接地等幾類引線的功能n規(guī)程特性規(guī)程特性n規(guī)定了規(guī)定了DTE和和DCE之間接口電路所使用的規(guī)程。之間接口電路所使用的規(guī)程。即信號時(shí)序的應(yīng)答關(guān)系和操作過程的規(guī)則即信號時(shí)序的應(yīng)答關(guān)系和操作過程的規(guī)則53.2 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識n數(shù)據(jù)及計(jì)算機(jī)通信術(shù)語數(shù)據(jù)及計(jì)算機(jī)通信術(shù)語n數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)(Data)：傳遞傳遞(攜帶攜帶)信息的實(shí)體。信息的實(shí)體。n

3、信息信息(Information)：是數(shù)據(jù)的內(nèi)容或解釋。是數(shù)據(jù)的內(nèi)容或解釋。n信號信號(Signal)：數(shù)據(jù)的物理量編碼數(shù)據(jù)的物理量編碼(通常為電編通常為電編碼碼)，數(shù)據(jù)以信號的形式傳播。，數(shù)據(jù)以信號的形式傳播。 n模擬信號與數(shù)字信號模擬信號與數(shù)字信號n基帶基帶(Base band)與寬帶與寬帶(Broad band)6n信道信道(Channel)：傳送信息的線路傳送信息的線路(或通路或通路)n比特比特(bit)：信息量的單位。比特率為每秒傳輸信息量的單位。比特率為每秒傳輸?shù)亩M(jìn)制位個數(shù)。的二進(jìn)制位個數(shù)。n碼元碼元(Code Cell)：時(shí)間軸上的一個信號編碼單時(shí)間軸上的一個信號編碼單元元7t

4、碼元碼元1碼元碼元2碼元碼元3碼元碼元4碼元碼元5信號信號同步脈沖同步脈沖同步脈沖：用于碼元的同步定時(shí)，識別碼元的開始同步脈沖：用于碼元的同步定時(shí)，識別碼元的開始 同步脈沖也可位于碼元的中部同步脈沖也可位于碼元的中部 一個碼元也可有多個同步脈沖相對應(yīng)一個碼元也可有多個同步脈沖相對應(yīng)8n波特波特(Baud)：碼元傳輸?shù)乃俾蕟挝?。波特率為每碼元傳輸?shù)乃俾蕟挝?。波特率為每秒傳送的碼元數(shù)秒傳送的碼元數(shù)(即信號傳送速率即信號傳送速率)。n1 Baud = log2M (bit/s) 其中其中M是信號的編碼級數(shù)。也可以寫成是信號的編碼級數(shù)。也可以寫成 Rbit = Rbaud log2M 上式中：上式中：

5、Rbit-比特率，比特率，Rbaud-波特率波特率n一個信號往往可以攜帶多個二進(jìn)制位，所以一個信號往往可以攜帶多個二進(jìn)制位，所以在固定的信息傳輸速率下，比特率往往大于在固定的信息傳輸速率下，比特率往往大于波特率。波特率。n換句話說，一個碼元中可以傳送多個比特。換句話說，一個碼元中可以傳送多個比特。n例如，例如，M=16，波特率為，波特率為9600時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸率時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸率為為38.4kbit/s9n誤碼率：誤碼率：信道傳輸可靠性指標(biāo)，是概率值信道傳輸可靠性指標(biāo)，是概率值n信息編碼：信息編碼：將信息用二進(jìn)制數(shù)表示的方法。將信息用二進(jìn)制數(shù)表示的方法。n數(shù)據(jù)編碼：數(shù)據(jù)編碼：將數(shù)據(jù)用物理量表示的方法

6、。將數(shù)據(jù)用物理量表示的方法。n例如：字符例如：字符A的的ASCII編碼編碼(是信息編碼的一種是信息編碼的一種)為為01000001，其數(shù)據(jù)編碼可能為，其數(shù)據(jù)編碼可能為01000001t10n帶寬帶寬n帶寬是通信信道的寬度，是信道頻率上界與下帶寬是通信信道的寬度，是信道頻率上界與下界之間之差，是介質(zhì)傳輸能力的度量，在傳統(tǒng)界之間之差，是介質(zhì)傳輸能力的度量，在傳統(tǒng)的通信工程中通常以赫茲（的通信工程中通常以赫茲（Hz）為單位計(jì)量。）為單位計(jì)量。n在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，一般使用每秒位數(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，一般使用每秒位數(shù)(b/s 或或bps) 作為帶寬的計(jì)量單位。主要單位：作為帶寬的計(jì)量單位。主要單位：Kb/s，

7、Mb/s，Gb/sn一個以太局域網(wǎng)理論上每秒可以傳輸一個以太局域網(wǎng)理論上每秒可以傳輸1千萬比千萬比特，它的帶寬相應(yīng)為特，它的帶寬相應(yīng)為10Mb/s。11n時(shí)延時(shí)延n信息從網(wǎng)絡(luò)的一端傳送到另一端所需的時(shí)間信息從網(wǎng)絡(luò)的一端傳送到另一端所需的時(shí)間n時(shí)延之和時(shí)延之和=處理時(shí)延處理時(shí)延+排隊(duì)時(shí)延排隊(duì)時(shí)延 +發(fā)送時(shí)延發(fā)送時(shí)延+傳傳播時(shí)延播時(shí)延n處理時(shí)延處理時(shí)延=分組首部和錯誤校驗(yàn)等處理（微秒）分組首部和錯誤校驗(yàn)等處理（微秒）n排隊(duì)時(shí)延排隊(duì)時(shí)延=數(shù)據(jù)在中間結(jié)點(diǎn)等待轉(zhuǎn)發(fā)的延遲時(shí)間數(shù)據(jù)在中間結(jié)點(diǎn)等待轉(zhuǎn)發(fā)的延遲時(shí)間n發(fā)送時(shí)延發(fā)送時(shí)延=數(shù)據(jù)位數(shù)數(shù)據(jù)位數(shù)/信道帶寬信道帶寬n傳播時(shí)延傳播時(shí)延= =d/sd/s（毫秒）（

8、毫秒）d d: :距離距離 s s: :傳播速度傳播速度光速光速12n時(shí)延帶寬乘積時(shí)延帶寬乘積n某一鏈路所能容納的比特?cái)?shù)某一鏈路所能容納的比特?cái)?shù)n時(shí)延帶寬乘積時(shí)延帶寬乘積=帶寬帶寬傳播時(shí)延傳播時(shí)延n例如，某鏈路的例如，某鏈路的時(shí)延帶寬乘積為時(shí)延帶寬乘積為100萬比特，萬比特，這意味著第一個比特到達(dá)目的端時(shí)，源端已這意味著第一個比特到達(dá)目的端時(shí)，源端已發(fā)送了發(fā)送了100萬比特。萬比特。鏈路帶寬傳播時(shí)延體積=時(shí)延帶寬乘積13n往返時(shí)延往返時(shí)延 (Round-Trip Time ，RTT)n從信源發(fā)送數(shù)據(jù)開始，到信源收到信宿確認(rèn)從信源發(fā)送數(shù)據(jù)開始，到信源收到信宿確認(rèn)所經(jīng)歷的時(shí)間所經(jīng)歷的時(shí)間nRTT2

9、2傳播時(shí)延傳播時(shí)延n傳輸可靠性傳輸可靠性n兩個含義：兩個含義：n數(shù)據(jù)能正確送達(dá)數(shù)據(jù)能正確送達(dá)n數(shù)據(jù)能有序送達(dá)數(shù)據(jù)能有序送達(dá)(當(dāng)采用分組交換時(shí)當(dāng)采用分組交換時(shí))14通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)模型n通信的三個要素：通信的三個要素：信源信源、信宿信宿和和信道信道噪聲噪聲信源信源發(fā)送器發(fā)送器信道信道接收器接收器信宿信宿源系統(tǒng)源系統(tǒng)目的系統(tǒng)目的系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的構(gòu)成：數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的構(gòu)成： 傳輸系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)(傳輸線路和傳輸設(shè)備傳輸線路和傳輸設(shè)備) 源系統(tǒng)源系統(tǒng)(信源信源+發(fā)送器發(fā)送器)和目的系統(tǒng)和目的系統(tǒng)(信宿信宿+接收器接收器)15n信息通過數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)傳輸信息通過數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)傳輸n把攜帶信息的數(shù)據(jù)用物理信號

10、形式通過信道傳送到目的地。把攜帶信息的數(shù)據(jù)用物理信號形式通過信道傳送到目的地。n信息和數(shù)據(jù)信息和數(shù)據(jù)(0,1比特比特)一般不能直接在介質(zhì)上傳輸。一般不能直接在介質(zhì)上傳輸。n編碼：數(shù)據(jù)編碼：數(shù)據(jù)適合傳輸?shù)臄?shù)字信號適合傳輸?shù)臄?shù)字信號便于同步、識別、糾錯便于同步、識別、糾錯n調(diào)制：數(shù)字信號調(diào)制：數(shù)字信號適合傳輸?shù)男问竭m合傳輸?shù)男问桨搭l率、幅度、相位按頻率、幅度、相位n解調(diào)：接收波形解調(diào)：接收波形數(shù)字信號數(shù)字信號n解碼：數(shù)字信號解碼：數(shù)字信號原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)信息信息數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)信號信號在信道上傳輸在信道上傳輸信號信號數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)信息信息數(shù)據(jù)編碼調(diào)制解調(diào)數(shù)據(jù)解碼16數(shù)據(jù)通信基本過程數(shù)據(jù)通信基本過程n包含兩項(xiàng)內(nèi)容

11、：數(shù)據(jù)傳輸和通信控制包含兩項(xiàng)內(nèi)容：數(shù)據(jù)傳輸和通信控制 過程過程 與打電話的對比與打電話的對比n建立物理連接建立物理連接 撥號，撥通對方撥號，撥通對方 n建立邏輯連接建立邏輯連接 互相確認(rèn)身份互相確認(rèn)身份n數(shù)據(jù)傳送數(shù)據(jù)傳送 互相通話互相通話n斷開邏輯連接斷開邏輯連接 互相確認(rèn)要結(jié)束通話互相確認(rèn)要結(jié)束通話n斷開物理連接斷開物理連接 雙方掛機(jī)雙方掛機(jī)17信道及其主要特征信道及其主要特征n數(shù)字信道和模擬信道數(shù)字信道和模擬信道n數(shù)字信道：以數(shù)字脈沖形式（離散信號）傳輸數(shù)數(shù)字信道：以數(shù)字脈沖形式（離散信號）傳輸數(shù)據(jù)的信道。據(jù)的信道。n模擬信道：以連續(xù)模擬信號形式傳輸數(shù)據(jù)的信道。模擬信道：以連續(xù)模擬信號形式

12、傳輸數(shù)據(jù)的信道。18n模擬信號和數(shù)字信號模擬信號和數(shù)字信號n模擬信號模擬信號n時(shí)間上連續(xù)，包含無窮多個信號值時(shí)間上連續(xù)，包含無窮多個信號值n數(shù)字信號數(shù)字信號n時(shí)間上離散，僅包含有限數(shù)目的信號值。最常見的時(shí)間上離散，僅包含有限數(shù)目的信號值。最常見的是二值信號是二值信號ta) 模擬信號tb) 數(shù)字信號19n周期信號和非周期信號周期信號和非周期信號n周期信號周期信號n信號由不斷重復(fù)的固定模式組成信號由不斷重復(fù)的固定模式組成（如正弦波）（如正弦波）n非周期信號非周期信號n信號沒有固定的模式和波形循環(huán)信號沒有固定的模式和波形循環(huán)（如語音的音波信（如語音的音波信號）號）。ttTTTTTT周期信號周期信號2

13、0n數(shù)字通信與模擬通信數(shù)字通信與模擬通信n數(shù)字通信數(shù)字通信n在數(shù)字信道上實(shí)現(xiàn)模擬信息或數(shù)字信息的傳輸在數(shù)字信道上實(shí)現(xiàn)模擬信息或數(shù)字信息的傳輸n模擬通信模擬通信n在模擬信道上實(shí)現(xiàn)模擬信息或數(shù)字信息的傳輸在模擬信道上實(shí)現(xiàn)模擬信息或數(shù)字信息的傳輸21n數(shù)字通信的優(yōu)點(diǎn)數(shù)字通信的優(yōu)點(diǎn)n抗噪聲（干擾）能力強(qiáng)抗噪聲（干擾）能力強(qiáng)n可以控制差錯，提高了傳輸質(zhì)量可以控制差錯，提高了傳輸質(zhì)量n便于用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理便于用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理n易于加密、保密性強(qiáng)易于加密、保密性強(qiáng)n可以傳輸語音、數(shù)據(jù)、影像，通用、靈活可以傳輸語音、數(shù)據(jù)、影像，通用、靈活n計(jì)算機(jī)通信僅在不得已的情況下，才會采計(jì)算機(jī)通信僅在不得已的情況下，才會

14、采用模擬通信，如通過電話線撥號上網(wǎng)。用模擬通信，如通過電話線撥號上網(wǎng)。22通信方式通信方式數(shù)據(jù)流動的方向數(shù)據(jù)流動的方向n單工單工：數(shù)據(jù)單向傳輸：數(shù)據(jù)單向傳輸（無線電廣播）（無線電廣播）n半雙工半雙工：數(shù)據(jù)可以雙向交替?zhèn)鬏敚荒茉冢簲?shù)據(jù)可以雙向交替?zhèn)鬏?，但不能在同一時(shí)刻雙向傳輸同一時(shí)刻雙向傳輸（對講機(jī)）（對講機(jī)）n全雙工全雙工：數(shù)據(jù)可以雙向同時(shí)傳輸：數(shù)據(jù)可以雙向同時(shí)傳輸（電話）（電話）n或者具有兩條物理上獨(dú)立的傳輸線路或者具有兩條物理上獨(dú)立的傳輸線路n或者具有一條物理線路上的兩個信道，分別用或者具有一條物理線路上的兩個信道，分別用于不同方向的信號傳輸于不同方向的信號傳輸23數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸方式數(shù)

15、字?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸方式n基帶傳輸：不需調(diào)制，編碼后的數(shù)字脈沖信號直基帶傳輸：不需調(diào)制，編碼后的數(shù)字脈沖信號直接在信道上傳送。接在信道上傳送。n例如：以太網(wǎng)例如：以太網(wǎng)n頻帶傳輸：數(shù)字信號需調(diào)制成音頻模擬信號后再頻帶傳輸：數(shù)字信號需調(diào)制成音頻模擬信號后再傳送，接收方需要解調(diào)。傳送，接收方需要解調(diào)。n例如：通過電話模擬信道傳輸例如：通過電話模擬信道傳輸n寬帶傳輸：數(shù)字信號需調(diào)制成頻帶為幾十寬帶傳輸：數(shù)字信號需調(diào)制成頻帶為幾十MHZ到到幾百幾百M(fèi)HZ的模擬信號后再傳送，接收方需要解調(diào)的模擬信號后再傳送，接收方需要解調(diào)n例如：閉路電視的信號傳輸例如：閉路電視的信號傳輸24數(shù)據(jù)同步方式數(shù)據(jù)同步方式n目的是使接

16、收端與發(fā)送端在時(shí)間基準(zhǔn)上一目的是使接收端與發(fā)送端在時(shí)間基準(zhǔn)上一致致 (包括開始時(shí)間、位邊界、重復(fù)頻率等包括開始時(shí)間、位邊界、重復(fù)頻率等)。n有三種同步方法：有三種同步方法：n位同步位同步n字符同步字符同步n幀同步幀同步25n位同步：目的是使接收端接收的每一位信位同步：目的是使接收端接收的每一位信息都與發(fā)送端保持同步息都與發(fā)送端保持同步n外同步外同步發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)之前發(fā)送同步時(shí)鐘發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)之前發(fā)送同步時(shí)鐘信號，接收方用同步信號來鎖定自己的時(shí)鐘脈信號，接收方用同步信號來鎖定自己的時(shí)鐘脈沖頻率。沖頻率。n自同步自同步通過特殊編碼通過特殊編碼(如曼徹斯特編碼如曼徹斯特編碼)，這些數(shù)據(jù)編碼信號包含了

17、同步信號，接收方從這些數(shù)據(jù)編碼信號包含了同步信號，接收方從中提取同步信號來鎖定自己的時(shí)鐘脈沖頻率。中提取同步信號來鎖定自己的時(shí)鐘脈沖頻率。26n字符同步：以字符為邊界實(shí)現(xiàn)字符的同步字符同步：以字符為邊界實(shí)現(xiàn)字符的同步接收，也稱為起止式或異步制。接收，也稱為起止式或異步制。n每個字符的傳輸需要：每個字符的傳輸需要：n1個起始位個起始位n58個數(shù)據(jù)位個數(shù)據(jù)位n1，1.5，2個停止位個停止位起始位起始位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)位停止位停止位間隔間隔, 不固定不固定27n幀同步：識別一個幀的起始和結(jié)束。幀同步：識別一個幀的起始和結(jié)束。幀幀(Frame)是數(shù)據(jù)鏈路中的傳輸單位是數(shù)據(jù)鏈路中的傳輸單位包含數(shù)據(jù)和控制包含數(shù)

18、據(jù)和控制信息的數(shù)據(jù)塊信息的數(shù)據(jù)塊n面向字符的面向字符的以同步字符以同步字符(SYN，16H)來標(biāo)識一個幀來標(biāo)識一個幀的開始，適用于數(shù)據(jù)為字符類型的幀的開始，適用于數(shù)據(jù)為字符類型的幀n面向比特的面向比特的以特殊位序列以特殊位序列(7EH，即，即01111110)來標(biāo)來標(biāo)識一個幀的開始，適用于任意數(shù)據(jù)類型的幀識一個幀的開始，適用于任意數(shù)據(jù)類型的幀幀起始幀起始控制信息控制信息數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)幀結(jié)束幀結(jié)束校驗(yàn)和校驗(yàn)和0 n bit8bit8bit8-32m28帶填充字符的首尾界符法：帶填充字符的首尾界符法：以特定的字符序列為控制字段以特定的字符序列為控制字段缺點(diǎn)：依賴于字符集，不通用，也無法擴(kuò)展缺點(diǎn)：依賴于字

19、符集，不通用，也無法擴(kuò)展例：例： Bisync 幀首幀首同步字符同步字符幀尾幀尾數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸幀填充字符填充字符SYN SYN DLE STX A DLE DLE B DLE DLE C ETX29帶填充位的首尾標(biāo)志法帶填充位的首尾標(biāo)志法 ：采用統(tǒng)一的幀格式，以特定的采用統(tǒng)一的幀格式，以特定的 位序列進(jìn)行幀同步和定界位序列進(jìn)行幀同步和定界物理層編碼違例法：物理層編碼違例法：IEEE802.5IEEE802.5，只適用于在物理媒體的，只適用于在物理媒體的編碼策略中采用了冗余技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)編碼策略中采用了冗余技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點(diǎn)：無需填充優(yōu)點(diǎn)：無需填充幀首幀首0111111001111101101111100

20、01111110幀尾幀尾數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)例例 ：HDLC填充位填充位 30信道最大數(shù)據(jù)傳輸率信道最大數(shù)據(jù)傳輸率nNyquist 公式公式：用于理想低通信道：用于理想低通信道nNyquist公式為估算已知帶寬信道的最高數(shù)據(jù)傳輸公式為估算已知帶寬信道的最高數(shù)據(jù)傳輸速率提供了依據(jù)。速率提供了依據(jù)。n例如，話音級線路的例如，話音級線路的 帶寬為帶寬為3100Hz，根據(jù)，根據(jù) 上式計(jì)算的信道最大上式計(jì)算的信道最大 數(shù)據(jù)率如右表所示數(shù)據(jù)率如右表所示C = 2W log2 MC = 數(shù)據(jù)傳輸率，單位數(shù)據(jù)傳輸率，單位bit/s W = 帶寬，單位帶寬，單位HzM = 信號編碼級數(shù)信號編碼級數(shù)M 最大數(shù)據(jù)率最大數(shù)據(jù)率

21、(C) 2 6200 bps 4 12400 bps 8 18600 bps16 24800 bps32 31000 bps31n非理想信道非理想信道n實(shí)際的信道上存在損耗、延遲、噪聲。實(shí)際的信道上存在損耗、延遲、噪聲。n損耗損耗引起信號強(qiáng)度減弱，導(dǎo)致信噪比信噪比S/N降低降低。n延遲延遲會使接收端的信號產(chǎn)生畸變信號產(chǎn)生畸變。n噪聲噪聲會破壞信號，產(chǎn)生誤碼破壞信號，產(chǎn)生誤碼。n持續(xù)時(shí)間0.01s的干擾會破壞約560個比特(56Kbit/s)32nShannon公式公式：有限帶寬高斯噪聲干擾信道：有限帶寬高斯噪聲干擾信道n例：信道帶寬例：信道帶寬W=3.1KHz，S/N=2000，則，則C =

22、3100*log2(1+2000) 34Kbit/s 即該信道上的最大數(shù)據(jù)傳輸率不會大于即該信道上的最大數(shù)據(jù)傳輸率不會大于34Kbit/sS/N: 信噪比信噪比C = W log2 (1+S/N)33Nyquist公式和公式和Shannon公式的比較公式的比較nC = 2W log2Mn數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)據(jù)傳輸率C隨信號編碼級數(shù)增加而增加。隨信號編碼級數(shù)增加而增加。nC = W log2(1+S/N)n無論采樣頻率多高，信號編碼分多少級，此公無論采樣頻率多高，信號編碼分多少級，此公式給出了信道能達(dá)到的最高傳輸速率。式給出了信道能達(dá)到的最高傳輸速率。n原因：噪聲的存在將使編碼級數(shù)不可能無限增原因：噪聲

23、的存在將使編碼級數(shù)不可能無限增加。加。343.3 傳輸媒體傳輸媒體(介質(zhì)介質(zhì))n雙絞線雙絞線內(nèi)導(dǎo)體芯線內(nèi)導(dǎo)體芯線絕緣絕緣內(nèi)屏蔽內(nèi)屏蔽外屏蔽外屏蔽外套外套-螺旋絞合的雙導(dǎo)線，螺旋絞合的雙導(dǎo)線， 1mm-每根每根4對、對、25對、對、1800對對-典型連接距離典型連接距離100m（LAN）-RJ45插座、插頭插座、插頭-優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)： 成本低成本低 組裝密度高、節(jié)省空間組裝密度高、節(jié)省空間 安裝容易（綜合布線系統(tǒng)）安裝容易（綜合布線系統(tǒng)） 平衡傳輸（高速率）平衡傳輸（高速率） 抗干擾性一般抗干擾性一般 連接距離短連接距離短35屏蔽雙絞線屏蔽雙絞線 (STP) 非屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線 (UTP)以

24、鋁箔屏蔽以減少 干擾和串音雙絞線外無任何屏蔽層常用的非屏蔽雙絞線為3類(16Mbit/s) 和5類(155Mbit/s)兩種36n同軸電纜同軸電纜n基帶同軸電纜基帶同軸電纜n阻抗50，用于數(shù)字傳輸n寬帶同軸電纜寬帶同軸電纜n阻抗75 ，用于模擬傳輸，主要用于CATV銅芯銅芯絕緣層絕緣層外導(dǎo)體外導(dǎo)體屏蔽層屏蔽層保護(hù)套保護(hù)套37n細(xì)同軸細(xì)同軸nD=1.02cm，10Mbit/sn每段每段185m、4中繼、中繼、5段（段（925m）n優(yōu)缺點(diǎn)：n價(jià)格低n安裝方便（T型連接器、BNC接頭、Terminator）n抗干擾能力較強(qiáng)n可靠性差n粗粗同軸同軸nD=2.54cm，10Mbit/sn每段每段500m

25、、4中繼、中繼、5段（段（2500m）n優(yōu)缺點(diǎn)：價(jià)格稍高n安裝方便（收發(fā)器、收發(fā)器電纜、Terminator）n抗干擾能力強(qiáng)n連接距離中等n可靠性好 38光纖依靠光波承載信息依靠光波承載信息速率高，通信容量大速率高，通信容量大 僅受光電轉(zhuǎn)換器件的限制（僅受光電轉(zhuǎn)換器件的限制（100Gb/s）傳輸損耗小，適合長距離傳輸傳輸損耗小，適合長距離傳輸抗干擾性能極好，保密性好抗干擾性能極好，保密性好輕便輕便39光纖傳輸原理光纖傳輸原理利用了光的反射利用了光的反射 光從一種介質(zhì)入射到另一種介質(zhì)時(shí)會產(chǎn)生折射。折射量取光從一種介質(zhì)入射到另一種介質(zhì)時(shí)會產(chǎn)生折射。折射量取決于兩種介質(zhì)的折射率。當(dāng)入射角決于兩種介質(zhì)

26、的折射率。當(dāng)入射角臨界值時(shí)產(chǎn)生全反射臨界值時(shí)產(chǎn)生全反射，不會泄漏。，不會泄漏。 光纖：纖芯光纖：纖芯-折射率高、玻璃包層折射率高、玻璃包層-折射率低折射率低 亮度調(diào)制，有脈沖亮度調(diào)制，有脈沖-1，無脈沖，無脈沖-0 光傳輸系統(tǒng)：光源、介質(zhì)、光檢測器光傳輸系統(tǒng)：光源、介質(zhì)、光檢測器光源光源: 850nm/1300nm/1500nm 發(fā)光二極管發(fā)光二極管 / 激光二極管激光二極管介質(zhì)介質(zhì): 光纖光纖光檢測器光檢測器: 光電二極管光電二極管PIN/雪崩二極管雪崩二極管APD 單向傳輸，雙向需兩根光纖單向傳輸，雙向需兩根光纖40光纖傳送模式：光纖傳送模式：MMF、SMF光纖的直徑減小到一個光波波長多束

27、光線以不同的反射角傳播多束光線以不同的反射角傳播單束光線沿直線傳播單束光線沿直線傳播41典型的光纜典型的光纜玻璃封套玻璃封套塑料外套塑料外套玻璃內(nèi)芯玻璃內(nèi)芯玻璃內(nèi)芯玻璃內(nèi)芯塑料外套塑料外套玻璃封套玻璃封套外殼外殼常見規(guī)格：玻璃內(nèi)芯常見規(guī)格：玻璃內(nèi)芯50um緩變型緩變型MMF 62.5um緩變緩變/增強(qiáng)型增強(qiáng)型MMF 8.3um突變型突變型SMF 玻璃包層玻璃包層125um42高密度多芯光纜剖面結(jié)構(gòu)芯芯封套封套外套加強(qiáng)芯光纖光纖外鞘外鞘加強(qiáng)芯加強(qiáng)芯光纖束光纖束43無線介質(zhì)無線介質(zhì)使用電磁波或光波攜帶信息使用電磁波或光波攜帶信息無需物理連接無需物理連接適用于長距離或不便布線的場合適用于長距離或不便

28、布線的場合易受干擾易受干擾44無線電固定終端點(diǎn)（基站）和終端之間是無線鏈路BS基站基站 用戶計(jì)算機(jī)和終端用戶計(jì)算機(jī)和終端BS基站覆蓋的無線電區(qū)域F1, F2, F3 = 使用的頻率45地面微波接力兩個地面站之間傳送兩個地面站之間傳送距離：距離：50 -100 km46地球同步衛(wèi)星與地面站相對固定位置使用3個衛(wèi)星覆蓋全球傳輸延遲時(shí)間長22,300公里公里473.4 模擬傳輸和數(shù)字傳輸模擬傳輸和數(shù)字傳輸n不同類型的信號在不同類型的信道上傳輸不同類型的信號在不同類型的信道上傳輸有有4種情況種情況數(shù)據(jù)：模擬數(shù)據(jù)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)數(shù)據(jù)：模擬數(shù)據(jù)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號：模擬信號、數(shù)字信號信號：模擬信號、數(shù)字信號 信道：模

29、擬信道、數(shù)字信道信道：模擬信道、數(shù)字信道48話音話音移頻移頻,調(diào)制調(diào)制模擬模擬數(shù)字?jǐn)?shù)字模擬模擬模擬模擬PCM編碼編碼數(shù)字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)字編碼數(shù)字編碼數(shù)字?jǐn)?shù)字模擬數(shù)據(jù)，模擬信號模擬數(shù)據(jù)，模擬信號數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，模擬信號數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，模擬信號數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，數(shù)字信號數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，數(shù)字信號模擬數(shù)據(jù)，數(shù)字信號模擬數(shù)據(jù)，數(shù)字信號10101010調(diào)制調(diào)制49n編碼與調(diào)制的區(qū)別編碼與調(diào)制的區(qū)別n用數(shù)字信號承載數(shù)字或模擬數(shù)據(jù)用數(shù)字信號承載數(shù)字或模擬數(shù)據(jù)編碼編碼n用模擬信號承載數(shù)字或模擬數(shù)據(jù)用模擬信號承載數(shù)字或模擬數(shù)據(jù)調(diào)制調(diào)制EncoderDecoder數(shù)字或數(shù)字或模擬數(shù)據(jù)模擬數(shù)據(jù)g(t)x(t)g(t)數(shù)字或數(shù)字或模擬數(shù)據(jù)模擬數(shù)

30、據(jù)發(fā)送方發(fā)送方接收方接收方50ModulatorDemodulator數(shù)字或數(shù)字或模擬數(shù)據(jù)模擬數(shù)據(jù)模擬信號模擬信號m(t)s(t)m(t)數(shù)字或數(shù)字或模擬數(shù)據(jù)模擬數(shù)據(jù)載波模擬信道模擬信道發(fā)送方發(fā)送方接收方接收方511）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼n把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成某種數(shù)字脈沖信號把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成某種數(shù)字脈沖信號n常見的有兩類：常見的有兩類：不歸零碼和曼徹斯特編碼不歸零碼和曼徹斯特編碼n不歸零碼不歸零碼(NRZ，Non-Return to Zero)n二進(jìn)制數(shù)字二進(jìn)制數(shù)字0、1分別用兩種電平來表示。分別用兩種電平來表示。n常常用常常用5V表示表示1，5V表示表示0。n缺點(diǎn)：存在

31、直流分量，傳輸中不能使用變壓器；缺點(diǎn)：存在直流分量，傳輸中不能使用變壓器；n不具備自同步機(jī)制，傳輸時(shí)必須使用外同步。不具備自同步機(jī)制，傳輸時(shí)必須使用外同步。52n曼徹斯特編碼曼徹斯特編碼(Manchester Code)n用電壓的變化表示用電壓的變化表示0和和1。n規(guī)定在規(guī)定在每個碼元的中間每個碼元的中間發(fā)生跳變：發(fā)生跳變：n高高低的跳變代表低的跳變代表0，低，低高的跳變代表高的跳變代表1n每個碼元中間都要發(fā)生跳變，接收端可將此變每個碼元中間都要發(fā)生跳變，接收端可將此變化提取出來作為同步信號。這種化提取出來作為同步信號。這種編碼也稱為自編碼也稱為自同步碼同步碼(Self-Synchronizi

32、ng Code)。n缺點(diǎn)：需要雙倍的傳輸帶寬（即信號速率是數(shù)缺點(diǎn)：需要雙倍的傳輸帶寬（即信號速率是數(shù)據(jù)速率的據(jù)速率的2倍）。倍）。53n差分曼徹斯特編碼差分曼徹斯特編碼(Differential )n每個碼元的中間每個碼元的中間仍要發(fā)生跳變?nèi)砸l(fā)生跳變n用用碼元開始處碼元開始處有無跳變來表示有無跳變來表示0和和1 ，有跳變代有跳變代表表0，無跳變代表，無跳變代表154n三種數(shù)字編碼的波形圖三種數(shù)字編碼的波形圖01001100011 時(shí)鐘時(shí)鐘NRZManchester差分差分Manchester552）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制編碼）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制編碼n三種常用的調(diào)制技術(shù)三種常用的調(diào)制技術(shù)：n幅移鍵控ASK

33、 (Amplitude Shift Keying)n頻移鍵控FSK (Frequency Shift Keying)n相移鍵控PSK (Phase Shift Keying)n基本原理：用數(shù)字信號對載波的不同參量進(jìn)行調(diào)制。 載波載波 S(t) = Acos( t+ ) nS(t)的參量包括：的參量包括： 幅度幅度A、頻率頻率 、初相位初相位 n調(diào)制就是要使調(diào)制就是要使A、 或或 隨數(shù)字基帶信號的變化而變化隨數(shù)字基帶信號的變化而變化56nASK：用載波的兩個不同振幅表示：用載波的兩個不同振幅表示0和和1nFSK：用載波的兩個不同頻率表示：用載波的兩個不同頻率表示0和和1nPSK：用載波的起始相位

34、的變化表示：用載波的起始相位的變化表示0 和和157多級調(diào)制方法1 -單參量多級調(diào)制0110000+90+180+27011數(shù)據(jù)率數(shù)據(jù)率 = 信號速率信號速率 x log2M M：調(diào)制級數(shù)：調(diào)制級數(shù)+900 0100 00+2700 11+1800 104-PSK58多級調(diào)制方法2 多參量多級調(diào)制16-QAM(正交振幅調(diào)制正交振幅調(diào)制) :使用使用振幅振幅和和相位相位的的16種組合種組合045 16-QAM的星座圖的星座圖9018027013531522559D/AA/DA/DD/AD/AA/D V.34(28.8-33.6kbps)最大的噪聲來源于最大的噪聲來源于模數(shù)轉(zhuǎn)換模數(shù)轉(zhuǎn)換的量化噪聲，

35、信道容量極限值約的量化噪聲，信道容量極限值約 35kbpsD/AA/DD/A V.90(56kbps)交換機(jī)交換機(jī)1交換機(jī)交換機(jī)2ISP V.34(28.8-33.6kbps)模擬模擬模擬模擬數(shù)字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)字模擬模擬上行仍需上行仍需模數(shù)模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換，速率最高為，速率最高為35kbps；下行則可達(dá)；下行則可達(dá)56Kbps603）模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼）模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼n采樣定理：采樣定理：n如果模擬信號的最高頻率為如果模擬信號的最高頻率為F，若以，若以2F的采樣頻率對其采樣，則的采樣頻率對其采樣，則采樣得到的離散信號序列就能完整地恢復(fù)出原始信號。采樣得到的離散信號

36、序列就能完整地恢復(fù)出原始信號。n要轉(zhuǎn)換的模擬數(shù)據(jù)主要是電話語音信號要轉(zhuǎn)換的模擬數(shù)據(jù)主要是電話語音信號n語音信號要在數(shù)字線路上傳輸，必須將語音信號轉(zhuǎn)換成數(shù)語音信號要在數(shù)字線路上傳輸，必須將語音信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。這需要經(jīng)過三個步驟：字信號。這需要經(jīng)過三個步驟：n采樣：按一定間隔對語音信號進(jìn)行采樣采樣：按一定間隔對語音信號進(jìn)行采樣n量化：對每個樣本舍入到量化級別上量化：對每個樣本舍入到量化級別上n編碼：對每個舍入后的樣本進(jìn)行編碼編碼：對每個舍入后的樣本進(jìn)行編碼n編碼后的信號稱為編碼后的信號稱為PCM信號信號 (脈碼調(diào)制脈碼調(diào)制, Pulse Coded Modulation) 61n話音信道帶寬話

37、音信道帶寬 2倍話音最大頻率倍話音最大頻率)n量化級數(shù)：量化級數(shù)：256級級 (用用8位二進(jìn)制碼表示位二進(jìn)制碼表示)n數(shù)據(jù)率：數(shù)據(jù)率：8000次次/s*8bit = 64kbit/sn每路每路PCM信號的速率信號的速率 = 64000bit/s采樣電路采樣電路量化和編碼量化和編碼62PCM轉(zhuǎn)換過程舉例 語音信號語音信號011 100 011 011 001 100 PCM 輸出輸出343314011100011011001100 PCM 脈沖脈沖 （有量化誤差）（有量化誤差）3.23.92.83.41.24.2 PAM脈沖脈沖63PCM 轉(zhuǎn)換波形圖BACDA AB BC CD D模擬話音模擬話

38、音采樣時(shí)鐘采樣時(shí)鐘PAM 信號信號PCM 信號信號采樣電路采樣電路量化和編碼量化和編碼數(shù)字化聲音數(shù)字化聲音643.5 信道復(fù)用技術(shù)信道復(fù)用技術(shù)n復(fù)用：多個信息源共享一個公共信道復(fù)用：多個信息源共享一個公共信道n為何要復(fù)用？為何要復(fù)用？提高線路利用率提高線路利用率n適用場合：當(dāng)信道的傳輸能力大于每個信源的平均傳適用場合：當(dāng)信道的傳輸能力大于每個信源的平均傳輸需求時(shí)輸需求時(shí)n類比：公共運(yùn)輸系統(tǒng)類比：公共運(yùn)輸系統(tǒng)(鐵路、海運(yùn)、航空鐵路、海運(yùn)、航空)DEMUX復(fù)用器復(fù)用器解復(fù)用器解復(fù)用器共享信道共享信道MUX信信源源信信宿宿65n復(fù)用類型復(fù)用類型n頻分復(fù)用頻分復(fù)用FDM (Frequency Divi

39、sion Multiplexing)n波分復(fù)用波分復(fù)用WDM (Wave Division Multiplexing) n時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用TDM (Time Division Multiplexing)66n頻分復(fù)用頻分復(fù)用n原理：整個傳輸頻帶被劃分為若干個頻率通道，每路原理：整個傳輸頻帶被劃分為若干個頻率通道，每路信號占用一個頻率通道進(jìn)行傳輸。頻率通道之間留有信號占用一個頻率通道進(jìn)行傳輸。頻率通道之間留有防護(hù)頻帶以防相互干擾。防護(hù)頻帶以防相互干擾。CH2CH1CH3原帶寬原帶寬CH1CH2CH3移頻后帶寬移頻后帶寬MUXCH1 CH2 CH3帶寬復(fù)用信號帶寬復(fù)用信號f復(fù)用器復(fù)用器67n波分復(fù)

40、用波分復(fù)用光的頻分復(fù)用光的頻分復(fù)用n原理：整個波長頻帶被劃分為若干個波長范圍，每路原理：整個波長頻帶被劃分為若干個波長范圍，每路信號占用一個波長范圍來進(jìn)行傳輸。信號占用一個波長范圍來進(jìn)行傳輸。F2F1F3 光譜光譜F1F2F3共享光纖的光譜共享光纖的光譜光纖光纖2光纖光纖3光纖光纖1共享光纖共享光纖 棱柱棱柱/衍射光柵衍射光柵68n時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用n原理：把時(shí)間分割成小的時(shí)間片，每個時(shí)間片分為若原理：把時(shí)間分割成小的時(shí)間片，每個時(shí)間片分為若干個時(shí)隙，每路數(shù)據(jù)占用一個時(shí)隙進(jìn)行傳輸。干個時(shí)隙，每路數(shù)據(jù)占用一個時(shí)隙進(jìn)行傳輸。A2A1A3原始信號D2D1D3數(shù)字化信號MUX復(fù)用后的數(shù)據(jù)流復(fù)用后的數(shù)據(jù)流

41、時(shí)隙號時(shí)隙號1231D3D2D1時(shí)間片時(shí)間片12時(shí)間片時(shí)間片2D1時(shí)隙時(shí)隙D2復(fù)用器復(fù)用器69n由于每路數(shù)據(jù)總是使用每個時(shí)間片的固定由于每路數(shù)據(jù)總是使用每個時(shí)間片的固定時(shí)隙，所以這種時(shí)分復(fù)用也稱為時(shí)隙，所以這種時(shí)分復(fù)用也稱為同步時(shí)分同步時(shí)分復(fù)用。復(fù)用。n時(shí)分復(fù)用的典型例子：時(shí)分復(fù)用的典型例子：PCM信號的傳輸信號的傳輸n把多個話路的把多個話路的PCM話音數(shù)據(jù)用話音數(shù)據(jù)用TDM的方法裝成的方法裝成幀幀(幀中還包括了幀同步信息和信令信息幀中還包括了幀同步信息和信令信息)n每幀在一個時(shí)間片內(nèi)發(fā)送每幀在一個時(shí)間片內(nèi)發(fā)送n每個時(shí)隙承載一路每個時(shí)隙承載一路PCM信號信號70n統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)(異步異步)TDMST

42、DMnTDM的缺點(diǎn)：某用戶無數(shù)據(jù)發(fā)送，其他用戶也不能占的缺點(diǎn)：某用戶無數(shù)據(jù)發(fā)送，其他用戶也不能占用該時(shí)隙，將會造成帶寬浪費(fèi)。用該時(shí)隙，將會造成帶寬浪費(fèi)。n改進(jìn)：用戶不固定占用某個時(shí)隙，有空時(shí)隙就將數(shù)據(jù)改進(jìn)：用戶不固定占用某個時(shí)隙，有空時(shí)隙就將數(shù)據(jù)放入。需地址信息。放入。需地址信息。ABCD待發(fā)數(shù)據(jù)待發(fā)數(shù)據(jù)t1 t2 t3A1B1C1D1C2D2A2B2時(shí)間片時(shí)間片1時(shí)間片時(shí)間片2同步同步TDM帶寬浪費(fèi)A1B1B2時(shí)間片時(shí)間片1時(shí)間片時(shí)間片2統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)TDM可用帶寬C271時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用數(shù)字載波復(fù)用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字載波復(fù)用標(biāo)準(zhǔn)nT-標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) (北美、日本北美、日本)nE-標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) (歐洲、中國、南美歐洲

43、、中國、南美)nE1(一次群一次群)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)n每每125us為一個時(shí)間片，每時(shí)間片分為為一個時(shí)間片，每時(shí)間片分為32個通道。個通道。n通道通道0用于同步，通道用于同步，通道16用于信令，其他用于信令，其他30個通道用于傳輸個通道用于傳輸30個個PCM話音數(shù)據(jù)。話音數(shù)據(jù)。nE1速率速率 = (32x8bit)/125us = 2.048 Mb/sn對對E1進(jìn)一步復(fù)用，還可構(gòu)成進(jìn)一步復(fù)用，還可構(gòu)成E2、E3、E4和和E5。nE5可承載可承載7680個話路，數(shù)據(jù)率約為個話路，數(shù)據(jù)率約為565Mbit/sn新的新的TDM標(biāo)準(zhǔn)是同步光網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)是同步光網(wǎng)絡(luò)(SONET)和和ITU-T的的同步數(shù)字系列同步數(shù)

44、字系列(SDH)。常用的線路速率為。常用的線路速率為(近似值近似值) 155Mbit/s，622Mbit/s，2.5Gbit/s和和10Gbit/s。72E1-幀格式0121631時(shí)間片時(shí)間片125 m ms = 32 時(shí)隙時(shí)隙 = 2.048 Mbps幀同步幀同步信令信令30 路話音數(shù)據(jù)路話音數(shù)據(jù)(PCM數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)) + 2 路控制路控制用戶話路用戶話路用戶話路用戶話路nE1線路也可以用于計(jì)算機(jī)通信線路也可以用于計(jì)算機(jī)通信733.6 交換技術(shù)交換技術(shù)n什么是交換？什么是交換？n交換就是按某種方式動態(tài)地分配傳輸線路資源交換就是按某種方式動態(tài)地分配傳輸線路資源n例如，電話交換機(jī)在用戶呼叫時(shí)為用戶選

45、擇一例如，電話交換機(jī)在用戶呼叫時(shí)為用戶選擇一條可用的線路進(jìn)行接續(xù)。用戶掛機(jī)后則斷開該條可用的線路進(jìn)行接續(xù)。用戶掛機(jī)后則斷開該線路，該線路又可分配給其它用戶。線路，該線路又可分配給其它用戶。n為什么要采用交換技術(shù)？為什么要采用交換技術(shù)？n節(jié)省線路投資，提高線路利用率節(jié)省線路投資，提高線路利用率n實(shí)現(xiàn)交換的方法主要有：實(shí)現(xiàn)交換的方法主要有：電路交換電路交換、報(bào)文報(bào)文交換交換、分組交換分組交換74通信線路中的交換技術(shù)BDCAEF75n電路交換電路交換n交換設(shè)備在通信雙方找出一條實(shí)際的物理線路的過程。交換設(shè)備在通信雙方找出一條實(shí)際的物理線路的過程。n特點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳輸前需要建立一條端到端的通路。特點(diǎn)：數(shù)據(jù)

46、傳輸前需要建立一條端到端的通路。稱為稱為“面向連接的面向連接的”n過程：建立連接過程：建立連接通信通信釋放連接釋放連接n優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)缺點(diǎn)：n建立連接的時(shí)間長；建立連接的時(shí)間長；n一旦建立連接就獨(dú)占線路，線路利用率低；一旦建立連接就獨(dú)占線路，線路利用率低；n無糾錯機(jī)制；無糾錯機(jī)制；n建立連接后，傳輸延遲小。建立連接后，傳輸延遲小。n不適用于計(jì)算機(jī)通信，因?yàn)橛?jì)算機(jī)數(shù)據(jù)具有突發(fā)性的特點(diǎn)，真不適用于計(jì)算機(jī)通信，因?yàn)橛?jì)算機(jī)數(shù)據(jù)具有突發(fā)性的特點(diǎn)，真正傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)間不到正傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)間不到10%。76n報(bào)文交換報(bào)文交換n整個報(bào)文整個報(bào)文(Message)作為一個整體一起發(fā)送。作為一個整體一起發(fā)送。n在交換過程

47、中，交換設(shè)備將接收到的報(bào)文先存儲，待在交換過程中，交換設(shè)備將接收到的報(bào)文先存儲，待信道空閑時(shí)再轉(zhuǎn)發(fā)出去，一級一級中轉(zhuǎn)，直到目的地。信道空閑時(shí)再轉(zhuǎn)發(fā)出去，一級一級中轉(zhuǎn)，直到目的地。這種數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)稱為這種數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)稱為存儲存儲-轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)。n傳輸之前不需要建立端到端的連接，僅在相鄰結(jié)點(diǎn)傳傳輸之前不需要建立端到端的連接，僅在相鄰結(jié)點(diǎn)傳輸報(bào)文時(shí)建立結(jié)點(diǎn)間的連接。輸報(bào)文時(shí)建立結(jié)點(diǎn)間的連接。稱為稱為“無連接的無連接的”n缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：n報(bào)文大小不一，造成存儲管理復(fù)雜。報(bào)文大小不一，造成存儲管理復(fù)雜。n大報(bào)文造成存儲轉(zhuǎn)發(fā)的延時(shí)過長；大報(bào)文造成存儲轉(zhuǎn)發(fā)的延時(shí)過長；n出錯后整個報(bào)文全部重發(fā)。出錯后整個報(bào)文全部重

48、發(fā)。77n分組交換（包交換）分組交換（包交換）n將報(bào)文劃分為若干個大小相等的分組將報(bào)文劃分為若干個大小相等的分組(Packet)進(jìn)行存儲進(jìn)行存儲轉(zhuǎn)發(fā)。轉(zhuǎn)發(fā)。n數(shù)據(jù)傳輸前不需要建立一條端到端的通路數(shù)據(jù)傳輸前不需要建立一條端到端的通路也是也是“無無連接的連接的”n有強(qiáng)大的糾錯機(jī)制、流量控制和路由選擇功能。有強(qiáng)大的糾錯機(jī)制、流量控制和路由選擇功能。n優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：n對轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn)的存儲要求較低，可以用內(nèi)存來緩沖分組對轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn)的存儲要求較低，可以用內(nèi)存來緩沖分組速度快；速度快；n轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)小轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)小適用于交互式通信；適用于交互式通信；n某個分組出錯可以僅重發(fā)出錯的分組某個分組出錯可以僅重發(fā)出錯的分組效率高；

49、效率高；n各分組可通過不同路徑傳輸，容錯性好。各分組可通過不同路徑傳輸，容錯性好。78n三種交換方式的事件順序三種交換方式的事件順序報(bào)文報(bào)文ABCD排隊(duì)延遲排隊(duì)延遲報(bào)文交換報(bào)文交換呼呼叫叫請請求求呼呼叫叫應(yīng)應(yīng)答答數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)ABCD尋路延遲尋路延遲線路交換線路交換分組分組1分組分組2分組分組3 3ABCD分組交換分組交換分組分組4 4t t79n異步傳輸模式異步傳輸模式ATM簡介簡介nATM是一種高速分組交換技術(shù)，采用了以是一種高速分組交換技術(shù)，采用了以信元信元(Cell)為為單位的存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，故又稱為信元交換。單位的存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，故又稱為信元交換。nATM將話音、數(shù)據(jù)和圖像等數(shù)據(jù)分解成長度固定的數(shù)將話音、數(shù)據(jù)和圖像等數(shù)據(jù)分解成長度固定的數(shù)據(jù)塊，并在各數(shù)據(jù)塊前加上地址、優(yōu)先級等控制信息據(jù)塊，并在各數(shù)據(jù)塊前加上地址、優(yōu)先級等控制信息構(gòu)成信元。構(gòu)成