第5章 分组交换与帧中继技术

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1、第5章分组交换与帧中继技术宋宝安宁波大学信息科学与工程学院2009-11-17硬件系统的基本组成承上启下：交换(信号、分类)—复用—开关（交换单元）—连接（连接函数）—网络(单级与多级交换网络区别)—电路交换接口电路—存储程序控制设想一下，接下来内容是什么？目录5.1分组交换技术的产生与发展5.2分组交换技术5.3通信协议5.4帧中继5.1.1数据通信系统的构成数据：具有某种含义的数字信号的组合，数据传输时用离散的数字信号表示,在传输信道上传输，到达接收端再恢复出原始发送的数据信息。数据通信：用通信线路（包括通信设备）将远地的数据终端设备

2、与主计算机联结以进行信息处理，是计算机和通信相结合的一种通信方式。一个数据通信系统5.1分组交换技术的产生与发展本节分以下两部分：5.1.1数据通信系统的构成5.1.2分组交换技术的产生数据通信系统的构成数据电路由传输信道和数据电路终接设备（DCE）组成。传输信道有模拟和数字两种，还有专用线路和交换网线路之分。数据电路加上传输控制规程就是数据链路：具有差错检测与纠正功能，所提供的数据传输质量比一般的传输电路的质量好得多。传输控制器和通信控制器执行通信线路的连接、收发双方的同步、工作方式的选择、传输差错的检测与纠正及数据流的控制等操作，以便收

3、发端可靠工作。上图中需要掌握以下基本概念：5.1.2分组交换技术的产生分类参数电路交换报文交换分组交换接续时间较长，平均15s较短，接通交换机，即可发报文较短，虚电路连接一般小于1s信息传输延时短，偏差小，通常ms级长，偏差大，标准为1min短，偏差较大，一般低于200ms数据可靠性一般较高高业务过载反应拒绝接受呼叫（呼损）信息存储在交换机，传输时延大减小用户输入信息（流量控制）信号传输“透明”性有无无异种终端通信不可可可电路利用率低高高交换机费用一般较便宜较高较高实时会话业务适用不适用轻负载下适用三种交换方式特点的比较分组交换工作原理两个

4、通信过程：非分组终端A和分组终端C、分组终端B和非分组终端D之间的通信。A和C间通信采用数据报方式，B和D间通信使用虚电路方式。数据报和虚电路方式数据报：网络中没有确定通道，用户间通信不需经历呼叫建立和清除阶段。分组头装有目的地址信息，以便分组交换机寻径。虚电路：在开始传数据之前必须先建立逻辑连接，每个分组头指明的只是虚电路标识号，而不是目的地址的信息。数据分组按已建立的路径顺序通过网络，网络终点不需对数据重新排序，分组传输时延小。其特点是，一次通信具有呼叫建立、数据传输和呼叫释放三个阶段。虚电路交换和数据报交换比较5.2分组交换技术5.2

5、.1资源分配5.2.2分组的形成5.2.3交换虚电路的建立和释放5.2.4虚电路和逻辑信道的概念5.2.5路由选择5.2.6流量控制5.2.1资源分配分组交换是采用了存储转发及动态复用技术，其基本思想就是实现通信资源共享。因此，介绍分组交换技术之前必需考虑资源分配、分组形成等概念。1）预分配资源技术（1）同步时分复用（TDM）；（2）频分复用（FDM）和调制解调技术结合使用。2）动态分配资源技术预分配技术缺点：由于采取预分配技术，在各个子信道没有信息传输时，就会处于空闲状态。为了克服这个缺点，采取动态分配技术，只有用户有数据需要传输时才给他

6、分配资源或按需分配。这种根据用户实际需要分配线路资源的方法也称为统计时分复用（STDM）。统计时分复用（STDM）原理各个终端按需分配资源。条件：缓冲存储和信息流控制。这两项功能可以由计算机来实现，为各个终端动态地分配通信线路资源。优点：可获得较高的信道利用率。每个用户的数据传输速率可高于平均速率，最高可以达到线路总的传输能力。缺点：会产生附加的随机时延和丢失数据的可能。识别来自不同用户的数据：在将其发送到线路之前打上与终端或子信道有关的“标记”。通过对数据组的编号，把各用户的数据在线路上严格区分开，就像线路也分成多个子信道，每个子信道号

7、码称为逻辑信道号。物理信道和逻辑信道区别？5.2.2分组的形成1）分组的概念分组是交换和传送处理的对象。每个分组都带有控制和地址信息，可在网内独立传输，并且在网内可以以分组为单位进行流量控制、路由选择和差错控制等。终端分为分组终端和非分组终端；按传统电文格式收发数据的普通终端(或称非分组终端）不能直接接收分组，它可通过分组网内配置的分组装拆设备PAD与网络连接。分组装拆设备的功能为可靠地传输分组数据块，在每个块上加上高级数据链路控制（HDLC）的规程标识、字头、帧校验序列以帧的形式在信道上传输。2）分组头格式为区分分组类型，每个分组都有一个

8、分组头，它由3个字节构成，如下图所示。分组头格式通用格式识别符：由分组头第1个字节的8－5位组成逻辑信道组号：共12b，表示与交换机间的时分复用信道上以分组为单位的时隙号。逻辑信