数据通信与通信网基础1

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1、3.5数据交换技术若H1与H5通信，则A与E分别称源结点与宿结点。通信子网必须能为所有进网的数据流提供从源结点到宿结点的通路，而实现这种数据通路的技术就称为数据交换技术。从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。电路交换是面向连接的。在线路交换和转接过程中，通信的双方首先必须通过网络节点建立起专用的通信信道，即在两个网络节点之间建立起实际的物理线路连接，然后，双方使用这条端到端的线路进行数据传输。如电话通信系统。3.5.1电路交换(CIRCUITSWITCHING)利用电路交换进行通信过程电路建立

2、数据传输拆除电路特点电路建立时间延迟大线路利用率低传输实时性、透明性好适合于远程批处理信息传输和实时性要求高的场合报文(message)：站点一次性要发送的数据块，其长度不限且可变。工作原理：“存储-转发”。发送端将一个目的地址附加在报文上发送出去；每个中间节点先接收整个报文，检查无误后暂存这个报文（存储），然后根据报文的目的地址，选择一条合适的空闲输出线路将整个报文传送给下一节点（转发）；直至目的节点。3.5.2报文交换和报文分组交换报文交换在报文交换方式中，当一个站点要发送数据给另一个站点时，不需要事先在两站之间建立专用通路。

3、报文交换的特点线路利用率高，故障的影响小不需要收、发两端同时处于激活状态延迟时间长，不适合于对实时性要求强的传输，例如：会话或实时转播等。报文长度不限对中间节点的要求高，例如：存储能力或处理能力等。通信不可靠、失序有时中间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。报文交换的主要缺点每一个结点对报文数据的存储转发时间较长，传输一份报文的总时间并不比采用线路交换方式短，或许会更长。因此，报文交换不适于传输实时的或交互式业务，例如话音、传真飞终端与主机之间的会话业务等。事实上，报文

4、交换只是主要应用于非计算机数据业务（如民用电报业务）的通信网中，以及公共数据网发展的初期。2.分组交换(packetswitching)分组交换将用户的大报文分成若干个报文分组(包)，并以报文分组为单位在网络中传输。每一个报文分组均含有数据和目的地址，同一个报文的不同分组可以在不同的路径中传输，到达终点以后，再将它们重新组装成完整的报文。特点：开销大（地址信息），适应少量数据的传送。每个数据报（即分组）必须携带详细的地址信息。通信不可靠、失序。故障的影响小。数据报可以绕开故障区而到达目的地。高效动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占

5、用。灵活以分组为传送单位和查找路由。迅速不必先建立连接就能向其他主机发送分组；充分使用链路的带宽。可靠完善的网络协议；自适应的路由选择协议使网络有很好的生存性。三种交换的比较3.5.3高速交换技术帧中继交换帧中继是一种减少结点处理时间的技术。帧中继以帧为单位进行交换，又称为快速分组交换异步传输模式ATM以信元为基本传输单位，主要采用了信元交换和异步时分多路复用技术。可以动态分配带宽，因此非常适合于输出突发性数据。3.6数据通信的主要性能指标3.6.1数据传输速率与信道带宽1.基本概念信道带宽带宽是指物理信道的频率宽度，即信道允许的

6、最高频率和最低频率之差，单位为赫兹(Hz)。信道带宽则限定了允许通过该信道的信号下限频率和上限频率，也就是限定了一个频率通带。数据传输速率指单位时间内信道上传送的信息量，单位为比特/秒(bit/second)，记作bps。周期信号的FOURIER分析一切周期信号都可以由正弦波、余弦波叠加而成。这些波的频率由低到高分别为：f0，2f0，3f0,…,分别称为一次、二次、三次谐波。所有这些频率构成S(t)的频谱。f0称为基频，f0＝1/T，T称为信号周期。周期信号的全部频率(及其相应的振幅和初始相位)称为信号的频谱(spectrum)。

7、信号频率区间的大小，即频谱的宽度称为信号的带宽(bandwidth)。2.信道最大传输速率信道容量及NYQUIST原理问题：一个模拟信号对脉冲载波进行PCM调制，就得到相应的数字信号，这是采样。从采样得到的数字信号能否恢复原模拟信号？采样定理：设模拟信号的带宽是W，Ts是采样间隔，则当采样率fs=1/Ts=2W时，由采样数据就可以恢复原模拟信号。话音频率<4000Hz，采样率8000次/秒。从采样定理可以得到信道带宽与信道的数据传输速率的关系—Nyquist原理：设信号是M值，带宽为W的信道传输的二进制数据的最大速率，即信道容量为

8、C=2Wlog2MM=2，C=2W信道容量--最大数据传输率M最大数据率(C)26000bps412000bps818000bps1624000bps3230000bps6436000bpsD=2Wlog2KD=传输率，单位b/s或bpsW=带宽，