1張立云清華大學出版社北京交通大學出版社計算機網絡基礎教程課件2

掌握計算機網絡的基礎知識掌握局域網及局域網組網技術掌握網絡互連技術掌握廣域網連接技術熟悉網絡互聯協(xié)議TCP/IP

掌握Internet信息服務的工作原理熟悉基本信息服務客戶端軟件的使用方法教學目標3第3章數據通信基礎主要內容通信系統(tǒng)和數據通信系統(tǒng)數據通信方式傳輸介質數據編碼技術數據復用技術數據交換技術數據通信服務43.1數據通信系統(tǒng)

概述-幾個基本概念通信系統(tǒng)的性能指標信道容量

主要內容53.1.1概述1.信息與數據1）信息信息是對客觀物質的反映，可以是物質的形態(tài)、大小、結構、性能等全部或部分的描述，也可以是物質與外部的聯系。信息可以是文字、聲音、圖象等各種形式信息是人們要通過通信系統(tǒng)傳遞的內容。62）數據信息總是與一定的形式相聯系，這種形式實體就是數據數字化的信息稱為數據數據是裝載信息的實體，信息是數據的內容或解模擬數據數字數據3.1.1概述72.信號

信號是數據的表示形式，是數據的電氣或電磁編碼、電編碼或光編碼。模擬信號

模擬信號的某個參量（比如振幅）與數據相對應而連續(xù)取值，即連續(xù)變化的電磁波，信號的振幅、頻率等是連續(xù)的

語音信號電視信號3.1.1概述82）數字信號

數字信號的參量是離散取值的，它是一串電壓脈沖序列。

計算機的二進制信號電報信號3.1.1概述93.通信系統(tǒng) 通信系統(tǒng)是信息的傳輸系統(tǒng)

電報網、電話網、計算機網

通信系統(tǒng)的組成部分

發(fā)送設備信道接收設備通信系統(tǒng)的分類

模擬通信系統(tǒng) 數字通信系統(tǒng)

基帶傳輸系統(tǒng) 調制傳輸系統(tǒng)（頻帶）3.1.1概述10

通信系統(tǒng)基本模型

3.1.1概述信源發(fā)送器信道接收器信宿噪聲源輸入數據發(fā)送信號接收信號輸出數據信號信息信號信息11信源和信宿

信源-就是數據源，是發(fā)出待傳送信息的設備 信宿-接收傳輸信息的設備2）發(fā)送設備

基本功能是將信源和信道相匹配 將信源產生的數據進行變換編碼為便于傳送的信號形式，送往信道進行傳輸。3.1.1概述123）信道 傳輸信號的通道，用于傳輸發(fā)送設備輸出的信號。 傳輸線路網絡

信道種類 傳輸介質:

無線信道有線信道 復用技術: 物理信道 邏輯信道 信號類型: 模擬信道 數字信道3.1.1概述134）接收設備 基本功能是完成發(fā)送設備的反變換，即進行解調、譯碼、解密等

從傳輸系統(tǒng)接收信號，并將其轉換成信宿能處理的形式。完成發(fā)送設備的反變換，從帶有干擾的信號中，正確恢復出原始信息3.1.1概述144.數據通信系統(tǒng) 數據通信系統(tǒng)是通信系統(tǒng)的子集，其主要提供數據服務，傳送的是數據信息3.1.1概述151.有效性 有效性是指消息傳輸的速度

1）傳輸速率（信息速率） 單位時間內傳送的二進制數據位個數（比特數） 單位：bps,bit/s 1Kbps=1024bps 1Mbps=1024Kbps 1Gbps=1024Mbps

3.1.2通信系統(tǒng)的性能指標162）碼元速率（調制速率，波特率）

信號在調制過程中，單位時間內調制信號波形的變換次數。即單位時間內所能調制的次數 單位：波特（baud）

信息速率＝碼元速率×log2

信息速率＝碼元速率×lb3.1.2通信系統(tǒng)的性能指標171.可靠性 可靠性指傳輸信息的質量

1）信噪比(模擬通信系統(tǒng))

信號功率與信號傳輸過程中引起的失真和各種干擾、噪聲的比例 單位：分貝(dB)

電話系統(tǒng):20－40dB

電視系統(tǒng):40dB以上

3.1.2通信系統(tǒng)的性能指標182)錯誤率

誤比特數(Pb)=錯誤比特數/傳輸總比特數 誤碼元率(Ps)=錯誤碼元數/傳輸總碼元數 3.1.2通信系統(tǒng)的性能指標19信道帶寬 信道上傳輸的是電磁波信號，信道所能夠傳送電磁波的有效頻率范圍就是信道帶寬信道帶寬=最高信號頻率-最低信號頻率人耳所能感受的聲波頻率范圍是20Hz到20000Hz人類聽覺系統(tǒng)的帶寬=20000Hz-20Hz話音頻率范圍是300Hz到3400Hz話音信道帶寬=3400Hz-300H3.1.3信道容量20信道容量 信道容量是信道允許的最大數據傳輸速率，即信道傳輸信息的最大能力。

傅立葉分析 奈奎斯特定理(Nyquist)

香農定理（Shannon）

3.1.3信道容量211.傅立葉分析 任何一個周期函數G(t)（周期為T）可以用（無數個）正弦函數和余弦函數的和形式表達數據通信的理論基礎 借助于電壓或電流之類物理量的變化，就能夠在線路上傳輸信息。即用電壓或電流表示成時間的單值函數f(t)，來表示信號的變化。3.1.3信道容量22

傅立葉分析的表達式

G(t)＝(1/2)c＋ansin(2πnft)＋bncos(2πnft)

其中：

T 周期

f=1/T 基頻率

n 自然數

anbn 第n次諧波的幅值

c 對G(t)取積分得的一個常數3.1.3信道容量N=1∞N=1∞233.1.3信道容量242.奈奎斯特定理 有限帶寬無噪音信道的最大容量計算公式：

C=2Blog2V(bps) C=2BlbV(lb＝log2)

其中：C信道容量

B信道帶寬

V信號有效狀態(tài)的數量3.1.3信道容量25

當V=2時，計算公式是：

C=2B(bps) V=2，是二進制數據信號，它僅有“0”和“1”兩種有效狀態(tài)3.1.3信道容量26香農定理

有噪聲信道的最大傳輸速率與帶寬的關系

計算公式

C=Blog2(1+S/N)（bps) C=Blb(1+S/N)

其中：C信道容量 S信號能量

B信道的帶寬 N噪聲能量

S/N信噪比3.1.3信道容量273.2數據通信方式并行與串行傳輸異步與同步傳輸基帶與頻帶傳輸連接方式通信方式主要內容28

根據數據傳送的基本單位 并行傳輸串行傳輸1.并行傳輸 數據在多條信道上同時傳輸的方式稱為并行傳輸。 在并行傳輸中至少有8個數據位（一個字節(jié)）同時從一個設備傳到另一個設備3.2.1并行與串行傳輸29

特點：在終端裝置與線路之間不需要對傳輸代碼作時序變換，簡化了終端裝置的結構成本高，一個字符有幾個bit，就要幾條數據傳輸線傳輸速率快收發(fā)雙方不存在同步問題3.2.1并行與串行傳輸30

2.串行傳輸

數據在一條信道上按位依次傳輸的方式 每次由源傳到目的地的數據只有1位特點：

只需要一根數據線，線路利用率高。投資小需要進行串行-并行和并行-串行的轉換傳輸速率低發(fā)送端和接收端必須同步3.2.1并行與串行傳輸313.2.1并行與串行傳輸32

根據串行傳輸的同步方式 同步傳輸 異步傳輸 1．異步傳輸 以字節(jié)(字符）為單位進行同步 每個字符的開始加起始位，結束加停止位起止同步法：

起始位：1位，“0”

數據位：7位8位 停止位：1位1.5位2位3.2.2異步與同步傳輸33

特點：字符同步，以字苻為單位進行同步每個字符代碼前后的起始和停止位標識字符的開始和結束起始和停止位兼作線路兩端的同步時鐘，不再需要額外時鐘同步；字符之間間隔任意開銷大、效率低、傳輸速度慢糾錯控制簡單,奇偶校驗3.2.2異步與同步傳輸343.2.2異步與同步傳輸12345678起止字符數據位352.同步傳輸

同步傳輸方式是對一組字符組成的數據塊進行同步.

同步的方法：在數據塊前面加特殊模式的位組合（如01111110）或同步字符（SYN）位同步 內同步－某些編碼技術內含時鐘信號 外同步－由通信線路設備提供同步時鐘信號3.2.2異步與同步傳輸36

同步傳輸的特點：

同步傳輸方式由字符同步和位同步共同構成。是開銷少、效率高，傳輸速率快適合以較高的速率傳輸數據整個數據塊一旦有一位錯傳，就必須重傳整個數據塊的內容糾錯控制復雜3.2.2異步與同步傳輸37

3.2.2異步與同步傳輸0111111001111110BAX......01111110SYNSYNBAX......SYN同步字符(一個或多個)同步位模式(一個或多個)可變長度的位數據塊可變長度的字符數據塊381．點到點連接方式

3.2.3連接方式

計算機計算機調制解調器調制解調器公共交換電話網392.多點連接方式

3.2.3連接方式

403.通信方式1）單工（Simplex)

數據只能沿信道的一個固定方向傳送2）半雙工(halfDuplex)

允許數據沿兩個方向傳輸，但在每一時刻信息只能在一個方向傳輸數據3）全雙工(FullDuplex)

允許數據同時沿兩個方向傳輸3.2.3連接方式

41根據被傳輸的數據信號的特點 基帶傳輸 頻帶傳輸 寬帶傳輸1.基帶傳輸

在信道上原封不動地傳輸由計算機或終端產生的0或1數字脈沖信號，即直接傳輸基帶信號基帶信號：由計算機輸出的，未經過任何頻率變換的電壓或電流信號，及“0”或“1”的數字信號

未經調制的數字信號稱作基帶信號3.2.4基帶與頻帶傳輸42基帶傳輸的特點：

以信號原有的形式，不經任何調制的進行傳輸傳輸距離有限,一般不超過2Km傳輸速率高誤碼率低信號占用信道的整個帶寬雙向傳輸技術要求信道有較寬的頻率特性3.2.4基帶與頻帶傳輸432.頻帶傳輸

將基帶信號（數字信號）經調制后，再通過傳輸信道進行傳輸的方式，稱為頻帶傳輸。 頻帶傳輸的最主要技術是調制與解調特點：可以利用現有的大量模擬信道通信，價格便宜，容易實現能夠實現多路復用，提高線路利用率3.2.4基帶與頻帶傳輸443.3傳輸介質同軸電纜雙絞線光纖 微波衛(wèi)星

主要內容45

傳輸介質是數據傳輸系統(tǒng)中發(fā)送器和接收器之間的物理通路，信號在介質中以電磁波或光波的形式進行傳輸 傳輸介質的特性對信道甚至整個傳輸系統(tǒng)的性能有決定性的影響

種類： 有線傳輸介質：同軸電纜雙絞線光纖 無線傳輸介質：微波衛(wèi)星紅外線3.3傳輸介質46同軸電纜(Coaxialcable)

由繞同一軸線的內外兩個導體組成，內外導體之間用絕緣層隔開3.3.1同軸電纜絕緣層絕緣層內導體(銅芯)外導體(編織狀)外保護層(塑料)外保護層(塑料)外導體(編織狀)47

同軸電纜類型

基帶同軸電纜寬帶同軸電纜

1）基帶同軸電纜（50） 用于傳輸單路信號，應用于總線型局域網 特征阻抗：50

根據電纜直徑基帶同軸電纜有分為： 細同軸電纜(RG-58)

粗同軸電纜(RG8/RG11)3.3.1同軸電纜48

細同軸電纜 粗同軸電纜

傳輸速率： 10Mbps 10Mbps

傳輸距離： 185米-925米 500米-2500米 可靠性： 較差 高 抗干擾能力： 強 強3.3.1同軸電纜492）寬帶同軸電纜（RG59/RG62） 主要應用于寬帶數據通信,用于傳輸模擬信號 長途電話

CATV電視支持多路復用，傳輸多路信號特征電阻：753.3.1同軸電纜50常用的同軸電纜型號

RG-8或RG-11 50Ω 粗纜

RG-58/U或58C/U 50Ω 細纜

RG-59 75Ω CATV電纜

RG-62 93Ω IBM3270系統(tǒng)使用3.3.1同軸電纜51雙絞線(TP－TwistedPair)

由按一定密度互相絞在一起的兩條相互絕緣的銅導線組成。 每根銅線的直徑約為1mm雙絞線電纜

是將一對或多對雙絞線放在一個絕緣套管中，包上保護套，制成雙絞線電纜

2－1800對3.3.2雙絞線（TP）52雙絞線類型

屏蔽雙絞線（STP）

無屏蔽雙絞線（UTP）3.3.2雙絞線（TP）53屏蔽雙絞線(STP)

STP－ShieldedTwistedPair

屏蔽雙絞線在線對外采用鋁箔包裹(屏蔽層)

特點：抗干擾性好性能高成本高安裝比較復雜3.3.2雙絞線（TP）54無屏蔽雙絞線（UTP)

UTP－UnshieldedTwistedPair

無金屬屏蔽材料，只有一層絕緣膠皮包裹特點：

抗干擾能力比STP差 性能價格比好具有獨立性和靈活性，適用于結構化綜合布線被廣泛應用3.3.2雙絞線（TP）55無屏蔽雙絞線標準與應用EIA（國家電氣工業(yè)協(xié)會）規(guī)定按傳輸質量級別分為1-7類，8類正在研究category123455e66e78局域網常用

Cat3Cat5Cat5eCat63.3.2雙絞線（TP）563類UTP（category3/Cat3)

帶寬： 16MHz

衰減： 2.320sqrt(f)db

最高傳輸速率： 10Mbps

傳輸距離： 100米 傳輸信號： 語音數據 局域網應用： 10Base-T

目前主要應用： 電話3.3.2雙絞線（TP）575類UTP（Category5/Cat5） 帶寬： 100MHz

衰減： 1.9267sqrt(f)dB

24dB(100MHz)

傳輸距離： 100米最高傳輸速率： 100Mbps、155Mbps、1Gbps

傳輸信號： 語音數據 局域網應用： 10/100Base-TATMCDDI3.3.2雙絞線（TP）58超5類UTP（Category5e/Cat5e）

帶寬： 100MHz

衰減： 1.9267sqrt(f)db

24.0dB(100MHz)

傳輸距離： 100米高傳輸速率： 1Gbps

傳輸信號： 語音數據 局域網應用： 10/100/1000Base-T3.3.2雙絞線（TP）59超5類UTP（Category5e/Cat5e）

Cat5e的優(yōu)點： 近端串擾和串擾總和小 衰減小 信噪比高

3.3.2雙絞線（TP）606類UTP（Category6/Cat6）

帶寬： 1-250MHz350MHz

衰減： 19.8dB(100MHz)

最高傳輸速率： 1Gbps

傳輸信號： 語音數據 局域網應用： 1000Base-T

目前主要應用： 高速數據傳輸3.3.2雙絞線（TP）61超6類UTP（Category6e/Cat6e）

帶寬： 1—550MHz 1—600MHz(10G標準)

傳輸距離 100米

7類UTP（Category7/Cat7）

帶寬： 600MHz1200MHz

傳輸距離 100米3.3.2雙絞線（TP）62光纖線纜(OpticalFiber)光纖

光纖是光導纖維的簡稱，是一種細微而柔韌并能傳輸光信號的介質。

3.3.3.光纖線纜63

光纜（光纖線纜）

光纜由多條光纖組成 光纜的纖芯: 4－1000芯/根

800－1000芯/根（高密度）

4000芯/根

3.3.3.光纖線纜641.光纖的傳輸原理

光纖通信的原理是基于光線由光密介質進入光疏介質時，在入射角足夠大的情況下會發(fā)生全反射的特性。3.3.3.光纖線纜入射光11'22'折射光折射光反射光3光密介質光疏介質652.光纖結構

纖芯包層外保護層

1）纖芯(core)

芯徑：8-10m/50-62.5m

材料：超純二氧化硅 石英玻璃纖維 塑料纖維作用：折射率較高，傳輸光信號3.3.3.光纖線纜填充物填充物纖芯/包層10－62.5微米125微米保護層(塑料)保護層(塑料)662）包層（coating）

纖芯外面包圍著一層折射率比芯低的玻璃封套，直經為125m，是纖芯的外包層。

3.3.3.光纖線纜纖芯包層保護套67

3）外保護層（jacket）

在封套的外面是一層塑料外套，用來保護封套3.3.3.光纖線纜683.光纜結構

光纖 加強構建 填充物 外殼（護套）3.3.3.光纖線纜694.光纖的特點高帶寬,通信容量大線路損耗低,信號衰減小高抗干擾性誤碼率低傳輸距離遠無光漏，保密性好

3.3.3.光纖線纜705.光纖的分類

按光纖的傳輸模式分類單模光纖（Single-Mode）多模光纖（Multi-Mode3.3.3.光纖線纜71多模光纖(MultiModeFiber)

芯徑粗50m62.5m

光源用發(fā)光二極管 傳輸速率低 傳輸距離短 成本低

3.3.3.光纖線纜72單模光纖(SingleModeFiber)

芯徑小 8.3m9m10m

光源用激光 帶寬高、容量大 傳輸距離遠 傳輸速率高10Gbps40Gbps

成本高

3.3.3.光纖線纜73

無線傳輸介質

利用大氣和外層空間作為傳播電磁波的通路

微波衛(wèi)星1.微波通信

用頻率在2GHz-40GHz的微波信號進行通信要求兩站之間的可視性強投資少，見效快 傳輸距離幾千米3.3.4無線傳輸介質742.衛(wèi)星通信

利用人造衛(wèi)星進行中轉的通信方式 覆蓋范圍廣,傳輸距離遠， 一個衛(wèi)星可覆蓋地球表面1/3(18000公里） 延遲時間長：250ms-300ms,500ms

工作頻帶寬，通信容量大 傳輸速率高，且與距離無關

3.3.4無線傳輸介質753.3.5幾種傳輸介質的比較763.4編碼技術調制/解調非歸零編碼曼徹斯特差分曼徹斯特4B/5B8B/10B64B/66B脈碼調制（PCM)主要內容77

數字數據轉換為模擬信號（調制編碼） 調制 解調數字數據轉換為數字信號(數字信號編碼） 非歸零編碼 曼徹斯特差分曼徹斯特

4B/5B8B/10B64B/66B

模擬數據轉換為數字信號（采樣編碼） 脈碼調制（PCM)3.4編碼技術78

數字數據在模擬信道上傳輸，必須把數字信號轉換為模擬信號。

調制-將數字數據調制為模擬信號 解調-將模擬信號還原為數字數據

使用載波信號，通過對載波函數的某些參量進行調制，實現將數字數據調制為模擬信號。

3.4.1數字數據的調制編碼

79載波

載波信號是一個連續(xù)的、頻率恒定的正弦信號，其正弦函數的表達式是u(t)=u·sin(ωt+)

其中可調制的參量有：

u幅度

ω頻率

相位3.4.1數字數據的調制編碼80調制方法

幅移鍵控（ASK，調幅）頻移鍵控（FSK，調頻） 相移鍵控（PSK，調相）1.幅移鍵控（ASK）

ASK－AmplitudeShiftKeying

通過改變載波信號的振幅來表示數字信號0或13.4.1數字數據的調制編碼812.頻移鍵控法（FSK）

FSK-FrequencyShiftKeying通過改變載波信號的頻率來表示數字信號的0和13.相移鍵控法（PSK）

PSK-phaseShiftKeying通過改變載波信號的相位來表示數字信號0和13.4.1數字數據的調制編碼823.4.1數字數據的調制編碼01101數字數據(a)ASK(b)FSK(c)PSK絕對調相(d)PSK相對調相ωωωωω′ω′ω′ω′0ππ+π+π+π00+0083

常用的基帶傳輸編碼 非歸零編碼（NRZ） 曼徹斯特編碼（Manchester） 差分曼徹斯特編碼（DifferenceManchester）1.非歸零編碼（NRZ）

用低電平表示邏輯“0”，用高電平表示邏輯“1”的編碼方式3.4.2數字數據的數字編碼842.曼徹斯特編碼（Manchester)

用電平的跳變表示二進制數 每比特(位）的中間有一次跳變 跳變得兩個作用： 表示二進制數據信號 內部時鐘3.4.2數字數據的數字編碼85

由低電平到高電平跳變，表示“1”

由高電平到低電平跳變，表示“0”3.4.2數字數據的數字編碼010110010數字數據NRZ編碼的同步時鐘(b)曼徹斯特編碼高變低0低變高1863.差分曼徹斯特編碼（DifferenceManchester)

每個比特中間必有一次跳變(位同步時鐘） 用兩比特之間有沒有跳變表示二進制數 下一位是“0”，則在兩比特之間有跳變 下一位是“1”，則在兩比特之間無跳變3.4.2數字數據的數字編碼87

下一位是“0”，則在兩比特中間邊界有跳變 下一位是“1”，則在兩比特中間邊界無跳變3.4.2數字數據的數字編碼010110010數字數據NRZ編碼的同步時鐘差分曼徹斯特編碼下一位“0”有跳變下一位“1”

無跳變883.4.2數字數據的數字編碼010110010數字數據(a)NRZ編碼NRZ編碼的同步時鐘(b)曼徹斯特編碼(c)差分曼徹斯特編碼高變低0低變高1下一位0有跳變下一位1無跳變低電平0高電平189脈沖編碼調制技術（PCM）

PCM-PulseCodeModulation

將模擬信號改變?yōu)閿底中盘?/p>

采樣－量化－編碼3.4.3模擬數據的采樣編碼901.采樣每隔一定時間，把模擬信號的值取出來作為樣本根據采樣定理，采樣頻率f為：

f2fmax

其中：f 采樣頻率

fmax模擬信號的最高頻率或帶寬采樣周期為T=1/2B=1/f

f=2BB=信道帶寬3.4.3模擬數據的采樣編碼91

采樣周期為T=1/2B=1/f

f=2BB=信道帶寬3.4.3模擬數據的采樣編碼1.51.00.5D2:0.24≈0.2D3:0.22≈0.2D4:0.25≈0.3D5:0.34≈0.3D6:0.69≈0.7D7:1.00D8:0.26≈0.3D1:0.32≈0.3時間t幅度12B922.量化 我們將采樣獲得的模擬信號的值人為地分成若干個級別，將每個樣本按照其幅度歸為某個量化級別，并按量化級取整，這個過程叫做量化。

量化后的樣板幅度為離散的整數值量化的級別的確定 級別越多，獲得的數據越精確，失真越小 編碼位數越長3.4.3模擬數據的采樣編碼933.編碼

編碼是各個量化級別用二進制代碼表示的過程，即用相應位數的二進制碼表示已量化的采樣樣本的量級

8個量化級別，用3位二進制編碼

16個量化級別，用4位二進制編碼

32個量化級別，用5位二進制編碼

128個量化級別，用7位二進制編碼3.4.3模擬數據的采樣編碼94脈碼調制的實例

話音信號 信道帶寬：4KHz

采樣頻率：4000x2=8000/s(125s/次） 量化級別：128

編碼位數：7T1 量化級別：256

編碼位數：8 3.4.3模擬數據的采樣編碼953.4.3模擬數據的采樣編碼1.51.00.5D2:0.24≈0.2D3:0.22≈0.2D4:0.25≈0.3D5:0.34≈0.3D6:0.69≈0.7D7:1.00D8:0.26≈0.3D1:0.32≈0.3時間t幅度12B樣本量

化

級二進制編碼D130011D220010D320010D430011D530011D670111D7101010D830011963.5多路復用技術頻分多路復用（FDM） 時分多路復用（TDM） 統(tǒng)計時分多路復用（STDM）波分多路復用（WDM)主要內容97多路復用技術（Multiplexing）

是實現在同一傳輸線路上同時傳輸多路不同信號而互不干擾的技術，可用來共享信道資源，提高通信線路的利用率。

頻分多路復用（FDM） 時分多路復用（TDM） 統(tǒng)計時分多路復用（STDM） 波分多路復用（WDM)3.5多路復用技術98頻分多路復用(FDM)FDM-FrequencyDivisionMultiplexing

頻分多路復用是把信道帶寬分割成若干個頻段,每個頻段是一路獨立的通信信道（邏輯信道） 每路信號以不同的載波頻率進行調制，各個載波頻率完全獨立，即載波形成的信號不互相重疊。各路信號可以成功地在介質上傳輸。 實現多路信息同時在一條物理信道上傳輸。3.5.1頻分多路復用(FDM)99頻分多路復用原理示意圖3.5.1頻分多路復用(FDM)信道1信道2信道3信道1信道2信道3300Hz3400Hz60kHz64kHz68kHz72kHz60kHz64kHz68kHz72kHz(a)(b)(c)100一個廣泛采用的標準

3.5.1頻分多路復用(FDM)101時分多路復用（TDM）

TDM-TimeDivisionMultiplexing

時分多路復用是把時間分為若干個時間槽(Slot)，每個用戶分得一個時間槽，在其占用的時間槽內，該用戶可以獨享信道的全部帶寬。

3.5.2時分多路復用（TDM）102時分復用原理T1信道數：24每幀數據：193位一幀傳輸時間：

125s3.5.2時分多路復用（TDM）......信道1信道2信道3信道4信道24一幀數據(193比特)信道5017位數據幀開始位校驗位時間信道1信道2信道3信道4信道24第三幀數據193比特第二幀數據193比特第一幀數據193比特......信道1信道2信道3信道4信道24信道1信道2信道3信道4信道24.........第三幀開始位第二幀開始位第一幀開始位信道1內容：ABCD...信道2內容：abcd...信道3內容：1234...信道4內容：!@#$.........舉例(信道內容標記在信道號下方)：Cc3#Bb2@Aa1!103時分多路應用實例：T1E1

3.5.2時分多路復用（TDM）104時分多路應用實例：SONET/SDH

3.5.2時分多路復用（TDM）105統(tǒng)計時分復用（STDM）

STDM－StatisticalTimeDivisionMultiplexing

在發(fā)送端，若某個子信道有信息要發(fā)送則為它分配一個時間槽，若沒有就跳過。這樣，統(tǒng)計時分多路復用能動態(tài)地分配時間槽3.5.3統(tǒng)計時分復用（STDM）106波分多路復用（WDM、DWDM)

WDM－WavelengthDivisionMultiplexing

在一根光纖上使用不同的波長傳輸多路光信號,它把光纖波長劃分為多個波段，即若干個邏輯信道，每個用戶可獨占通道。

CWDM(稀疏波分復用或粗波分復用) DWDM(密集波分復用)3.5.4.波分多路復用（WDM）107波分復用3.5.4.波分多路復用（WDM）108CWDM

CWDM－Coarsewavelengthdivisionmultiplexing

信道間隔: 20nm

信道數： 18個 每個信道傳輸速率：100Mbps－2.5Gbps

傳輸距離： 80公里3.5.4.波分多路復用（WDM）109DWDM

DWDM－DenseWavelengthDivisionMultiplexing

信道間隔:0.2nm－1.2nm

信道數：160－256

傳輸速率：2.5Gbps－10Gbps/每個信道 傳輸距離：4500Km 3.5.4.波分多路復用（WDM）1103.6數據交換技術數據交換技術

線路交換（CircuitSwitching)/電路交換 報文交換（MessageSwitching)

分組交換（PacketSwitching)/數據包交換主要內容111數據交換技術

線路交換（CircuitSwitching)/電路交換 報文交換（MessageSwitching)

分組交換（PacketSwitching)/數據包交換3.6數據交換技術112線路交換

通過呼叫在交換裝置的輸入與輸出之間直接形成可傳送信息的物理通道。

在兩個節(jié)點開始通信前需建立一條源端到目的端專用的直通線路

3.6.1線路交換113

3.6.1線路交換通信的三個階段線路建立階段呼叫撥號建立連接數據傳輸階段通話數據傳輸線路釋放階段掛機斷網交換節(jié)點4時間軸交換節(jié)點1交換節(jié)點2交換節(jié)點3線路建立數據傳輸線路釋放呼叫請求呼叫應答數據傳輸數據釋放請求釋放應答114

3.6.1線路交換特點通信之前須呼叫建立連接線路接通時間較長，可能因為等待線路而花費較長等待時間線路接通后，數據可直接傳輸，傳輸延遲短，線路接通后，獨占信道，不利于提高線路利用率115報文交換

在發(fā)送方和接收方之間不需要預先建立一條專用的物理通道。而是在發(fā)送端將要發(fā)送的數據分割成報文，再把目的地址附加在報文中。 每個節(jié)點接受并存儲整個報文并轉發(fā)到下一個交換節(jié)點，一次一級的中轉，一直傳到目的節(jié)點。3.6.2報文交換116報文交換

3.6.2報文交換交換節(jié)點1交換節(jié)點2交換節(jié)點3交換節(jié)點4報文報文報文117報文交換特點是一個存儲轉發(fā)系統(tǒng)不需要預先建立線路連接線路利用率高中間節(jié)點可以進行差錯校驗和代碼轉換延時大，且有抖動每個中間節(jié)點必須有較大的存儲容量3.6.2報文交換118

3.6.3分組交換分組交換(數據包交換）

分組交換仍采用“存儲-轉發(fā)”技術。交換形式上非常像報文交換，但交換單位不是整個報文，而是將一個報文分為若干個“段”，即分組（數據包），其最大長度是有限制的119

3.6.3分組交換分組交換

交換節(jié)點1交換節(jié)點2交換節(jié)點3交換節(jié)點4數據包數據包數據包數據包數據包數據包數據包數據包數