第2章數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)3

2023/1/1112.5多路復(fù)用技術(shù)復(fù)用——多個(gè)信息源共享一個(gè)公共傳輸線路復(fù)用的目的：提高線路的利用率（節(jié)省線路成本）四種傳輸線路復(fù)用方式頻分復(fù)用FDM時(shí)分復(fù)用TDM波分復(fù)用WDM碼分復(fù)用CDMA

2023/1/1122.5多路復(fù)用技術(shù)2.5.1頻分多路復(fù)用FDM(FrequencyDivisionMultiplexing)FDM是把信道的可用頻帶分成多個(gè)互不交疊的頻段（帶），每個(gè)信號(hào)占其中一個(gè)頻段。接收時(shí)用適當(dāng)?shù)臑V波器分離出不同信號(hào)，分別進(jìn)行解調(diào)接收。2023/1/1132.5多路復(fù)用技術(shù)典型應(yīng)用——適用于模擬信號(hào)1）無線電廣播2）CATVCATV電纜的帶寬大約是500MHz，可傳送80個(gè)頻道的電視節(jié)目

每個(gè)頻道6MHz的帶寬中又劃分為聲音子通道、視頻子通道和彩色子通道每個(gè)頻道兩邊都留有一定的警戒頻帶，防止相互串?dāng)_3）寬帶接入，如ADSL，電纜帶寬劃分為不同方向上的兩個(gè)子頻帶2023/1/1142.5多路復(fù)用技術(shù)頻分多路復(fù)用信道群體系標(biāo)準(zhǔn)：1）國際電信聯(lián)盟ITU標(biāo)準(zhǔn)

一個(gè)基群信道（簡稱基群）包含12路音頻信道（音頻信道：4KHz）

一個(gè)超群包含5個(gè)基群，即60路音頻信道一個(gè)主群包含5個(gè)超群，即300路音頻信道2）美國貝爾系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)一個(gè)主群包含10個(gè)超群，即600路音頻信道一個(gè)巨群包含6個(gè)主群，即3600路音頻信道2023/1/1152.5多路復(fù)用技術(shù)2.5.2時(shí)分多路復(fù)用TDM（TimeDivisionMultiplexing）原理：當(dāng)物理信道可支持的比特傳輸速率超過單個(gè)原始信號(hào)要求的數(shù)據(jù)傳輸速率時(shí)，可以將該物理信道劃分成若干時(shí)間片，并將各個(gè)時(shí)間片輪流地分配給多路信號(hào)，使得它們?cè)跁r(shí)間上不重疊。時(shí)分多路復(fù)用主要用于數(shù)字信道的復(fù)用時(shí)分多路復(fù)用一般用于按字符傳輸?shù)膱龊蟃DM又分為同步時(shí)分復(fù)用（SynchronousTimeDivisionMultiplexing，STDM）和異步時(shí)分復(fù)用（AsynchronousTimeDivisionMultiplexing，ATDM）同步時(shí)分復(fù)用STDM（SynchronousTimeDivisionMultiplexing）STDM原理采用固定的時(shí)間片分配方式；將傳輸信號(hào)的時(shí)間按特定長度連續(xù)地劃分成特定時(shí)間段（一個(gè)周期）；再將每一時(shí)間段劃分成等長度的多個(gè)時(shí)隙（時(shí)間片）；然后每個(gè)時(shí)隙以固定的方式分配給各路數(shù)字信號(hào)，各路數(shù)字信號(hào)在每一時(shí)間段都順序分配到一個(gè)時(shí)隙。STDM優(yōu)點(diǎn)接收端可以按約定的時(shí)間關(guān)系恢復(fù)各子通道的信息流，實(shí)現(xiàn)簡單。STDM缺點(diǎn)在同步時(shí)分復(fù)用方式中，時(shí)隙預(yù)先分配且固定不變，無論時(shí)隙擁有者是否傳輸數(shù)據(jù)都占有一定時(shí)隙，形成了時(shí)隙浪費(fèi)，其時(shí)隙的利用率很低。異步時(shí)分復(fù)用ATDM（AsynchronousTimeDivisionMultiplexing）異步時(shí)分復(fù)用技術(shù)又被稱為統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用，它能動(dòng)態(tài)地按需分配時(shí)隙，避免每個(gè)時(shí)間段中出現(xiàn)空閑時(shí)隙。ATDM原理在發(fā)送端，多路復(fù)用器依次循環(huán)掃描各個(gè)子通道若某個(gè)子通道有信息要發(fā)送則為它分配一個(gè)時(shí)隙當(dāng)用戶暫停發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，則不給它分配時(shí)隙，即直接跳過該通道沒有空閑時(shí)隙在線路上傳播ATDM優(yōu)點(diǎn)在異步時(shí)分復(fù)用方式中，除最后一個(gè)段外，其他所有段均不會(huì)出現(xiàn)空閑的時(shí)隙，從而提高了資源的利用率，也提高了傳輸速率。ATDM缺點(diǎn)接收端分配器的工作較難，所以需要在每個(gè)時(shí)隙加入一個(gè)控制域，以指示該時(shí)隙是屬于哪個(gè)子通道的。2.5.3波分多路復(fù)用WDM（WaveDivisionMultiplexing）光纖傳送技術(shù)原理：在一定的波長頻帶上將輸入的光信號(hào)調(diào)制在特定的波長頻率上波長復(fù)用器將調(diào)制后的信號(hào)復(fù)用在一根光纖上進(jìn)行傳送接收端將收到的復(fù)用信號(hào)經(jīng)過分離或解復(fù)用出不同的波長，由不同的檢測(cè)器將各自的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，或者直接獲取各自的波長信號(hào)，將它們連接到其他的WDM線路上2023/1/11112.5多路復(fù)用技術(shù)2.5.4碼分多路復(fù)用CDMA

(CodingDivisionMultiplexingAccess)碼分多路復(fù)用又稱為碼分多址CDMA也是一種共享線路的方法，每個(gè)用戶可在同一時(shí)間使用同樣的頻帶進(jìn)行通信（占用相同時(shí)間相同帶寬），但使用基于碼型的分割線路方法，即每個(gè)用戶分配一個(gè)地址碼，各個(gè)碼型互不重疊（地址碼信號(hào)的波形各不相同），通信各方之間不會(huì)相互干擾抗干擾能力強(qiáng)、保密性好CDMA原理的預(yù)備知識(shí)假定每個(gè)信息位的時(shí)間寬度為T每個(gè)T時(shí)間再被劃分為n個(gè)小時(shí)間片，每個(gè)小時(shí)間片的長度為T/n，這時(shí)的T時(shí)間寬度稱為碼片CDMA中每一個(gè)站點(diǎn)都分配有一個(gè)n位的碼片向量，即地址碼在共享線路的系統(tǒng)中若有N個(gè)站點(diǎn)，則N個(gè)站點(diǎn)的地址碼必兩兩相互正交，即內(nèi)積為0 假設(shè)用Ci及Cj表示地址碼矢量（地址碼的元素只有1和-1），而Ci及Cj表示地址碼的反碼，且所有的站點(diǎn)地址碼都是正交的，則地址碼矢量內(nèi)積表示為：CDMA原理的發(fā)送和接收過程站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，用接收方的碼片向量來調(diào)制要發(fā)送的信息，例如，若發(fā)送的信息是二進(jìn)制1，則發(fā)送接收方碼片向量，若發(fā)送的信息是二進(jìn)制0，則發(fā)送接收方碼片向量的反碼傳輸線路上信號(hào)的總和表示為站點(diǎn)i接收數(shù)據(jù)時(shí)，用自己的地址碼Ci同線路上疊加信號(hào)進(jìn)行內(nèi)積運(yùn)算，只有內(nèi)積不為0的信號(hào)是發(fā)給自己的2023/1/11142.5多路復(fù)用技術(shù)示例：在共享線路的系統(tǒng)中有4個(gè)站點(diǎn)，它們的地址碼分別是矢量C1（+1，+1，+1，+1）、C2（-1，-1，+1，+1）、

C3（-1，+1，-1，+1）和C4（-1，+1，+1，-1）。二進(jìn)制信息1站點(diǎn)C1（+1，+1，+1，+1）站點(diǎn)C2（-1，-1，+1，+1）站點(diǎn)C3（-1，+1，-1，+1）站點(diǎn)C4（-1，+1，+1，-1）二進(jìn)制信息0站點(diǎn)C1（-1，-1，-1，-1）站點(diǎn)C2（+1，+1，-1，-1）站點(diǎn)C3（+1，-1，+1，-1）站點(diǎn)C4（+1，-1，-1，+1）2023/1/11152.5多路復(fù)用技術(shù)示例：在共享線路的系統(tǒng)中有4個(gè)站點(diǎn)，它們的地址碼分別是矢量C1（+1，+1，+1，+1）、C2（-1，-1，+1，+1）、

C3（-1，+1，-1，+1）和C4（-1，+1，+1，-1）。此時(shí)所有的站點(diǎn)地址碼都是正交的，例如假定在給定瞬間，站點(diǎn)1正在接收0，站點(diǎn)2正在接收1，站點(diǎn)3沒有接收信號(hào)，而站點(diǎn)4正在接收0。線路上信號(hào)的疊加S是：因此，我們有下面的結(jié)果：示例：在共享線路的系統(tǒng)中有4個(gè)站點(diǎn)，它們的地址碼分別是矢量C1（+1，+1，+1，+1）、C2（-1，-1，+1，+1）、

C3（-1，+1，-1，+1）和C4（-1，+1，+1，-1）。2023/1/11172.6數(shù)據(jù)交換技術(shù)為降低通信線路造價(jià)，大型網(wǎng)絡(luò)主要采用部分連接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（廣域網(wǎng)）。在部分連接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，兩個(gè)端節(jié)點(diǎn)之間的通信連接一般都要通過中間節(jié)點(diǎn)（交換節(jié)點(diǎn)）進(jìn)行轉(zhuǎn)接，中間節(jié)點(diǎn)要在它所連接的幾條線路中選擇一條來進(jìn)行接續(xù)。這種由中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)接的通信稱為交換。交換中心：連接很多個(gè)終端的交換節(jié)點(diǎn)交換網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)規(guī)模很大時(shí)，多個(gè)交換中心可以互聯(lián)成交換網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)交換的方法主要有：電路交換、報(bào)文交換、分組交換。2023/1/11182.6數(shù)據(jù)交換技術(shù)2.6.1電路交換（CircuitSwitching）也稱為線路交換，是一種直接的交換方式；這種交換方式為一對(duì)需要進(jìn)行通信的節(jié)點(diǎn)之間提供一條臨時(shí)的專用通道，既可以是物理通道又可以是邏輯通道（使用時(shí)分或頻分復(fù)用技術(shù)建立的信道）；這條通道是由交換節(jié)點(diǎn)內(nèi)部電路對(duì)節(jié)點(diǎn)間傳輸路徑經(jīng)過適當(dāng)選擇、連接而完成的，是一條由多個(gè)交換節(jié)點(diǎn)和多條節(jié)點(diǎn)間傳輸路徑組成的鏈路。2023/1/11192.6數(shù)據(jù)交換技術(shù)電路交換通信的三個(gè)階段（類似于電話系統(tǒng)的工作方式）：電路建立 通過源節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求完成交換網(wǎng)中相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的連接過程，這個(gè)過程建立起一條由源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)傳輸通道。數(shù)據(jù)傳輸 電路建立完成后，就可以在這條臨時(shí)的專用電路上傳輸數(shù)據(jù)，在整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸期間，傳輸通道一直被獨(dú)占。電路拆除 在完成數(shù)據(jù)傳輸后，可以由源節(jié)點(diǎn)發(fā)出釋放請(qǐng)求信息，請(qǐng)求終止通信，若目的節(jié)點(diǎn)接受釋放請(qǐng)求，則發(fā)回釋放應(yīng)答信息。 在電路拆除階段，各中間節(jié)點(diǎn)相應(yīng)地拆除該電路的對(duì)應(yīng)連接，釋放由該電路占用的節(jié)點(diǎn)和信道資源。2023/1/11202.6數(shù)據(jù)交換技術(shù)電路交換的特點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳輸可靠建立連接后，傳輸延遲小，實(shí)時(shí)性好呼叫建立時(shí)間長且存在呼損電路交換中一旦建立連接就獨(dú)占線路，信道的利用率低沒有糾錯(cuò)機(jī)制，對(duì)通信雙方而言必須做到雙方的收發(fā)速度、編碼方法、信息格式和傳輸控制等一致才能完成通信傳輸速率較低，通常在128kbps以下適用于模擬信息和實(shí)時(shí)大批量連續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸2023/1/11212.6數(shù)據(jù)交換技術(shù)2.6.2存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)（存儲(chǔ)交換）存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)（StoreandForward）：在交換過程中，交換設(shè)備將接收到的報(bào)文先存儲(chǔ)，待信道空閑時(shí)再轉(zhuǎn)發(fā)出去，一級(jí)一級(jí)中轉(zhuǎn)，直到目的地的操作。2023/1/11222.6數(shù)據(jù)交換技術(shù)中間節(jié)點(diǎn)（交換節(jié)點(diǎn)）由具有存儲(chǔ)能力、面向通信功能配置的計(jì)算機(jī)承擔(dān)，用戶信息可以暫時(shí)保存在中間節(jié)點(diǎn)上。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)無需同時(shí)占用整個(gè)物理線路。相關(guān)技術(shù)

報(bào)文存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)（報(bào)文交換） 報(bào)文分組存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)（分組交換）

數(shù)據(jù)報(bào) 虛電路

2023/1/11232.6數(shù)據(jù)交換技術(shù)1.報(bào)文交換以報(bào)文為單位進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的技術(shù)。報(bào)文：邏輯上完整的信息段報(bào)文結(jié)構(gòu)：報(bào)頭、正文、報(bào)尾報(bào)頭：報(bào)文號(hào)、目標(biāo)地址、源地址正文：要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊報(bào)尾：報(bào)文的校驗(yàn)信息（完整轉(zhuǎn)發(fā)）2023/1/11242.6數(shù)據(jù)交換技術(shù)報(bào)文交換優(yōu)點(diǎn)：與電路交換相比，報(bào)文交換沒有建立電路和拆除電路所需的等待和時(shí)延；源節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)在通信時(shí)不需要建立一條專用的通路，通信過程中不必獨(dú)占線路，不同的報(bào)文可以共享同一線路，線路利用率高；數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃愿撸好總€(gè)節(jié)點(diǎn)在存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)中，都進(jìn)行差錯(cuò)控制，即檢錯(cuò)或糾錯(cuò)；若中間節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)某條線路故障，可選擇其他轉(zhuǎn)發(fā)路徑；與分組交換比較，控制簡單，沒有報(bào)文的拆分和裝配問題，易于實(shí)現(xiàn)。2023/1/11252.6數(shù)據(jù)交換技術(shù)報(bào)文交換缺點(diǎn)：由于“存儲(chǔ)－轉(zhuǎn)發(fā)”和排隊(duì)，增加了數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t報(bào)文只能暫存在磁盤上，磁盤讀取占用了額外的時(shí)間報(bào)文長度未作規(guī)定，增加存儲(chǔ)管理的難度報(bào)文越長，差錯(cuò)（重傳）概率增加，降低效率 基于以上缺點(diǎn)，報(bào)文交換難以支持實(shí)時(shí)通信和交互式通信的要求（如語音、實(shí)時(shí)視頻等），現(xiàn)在已經(jīng)基本不再使用該交換技術(shù)。2023/1/11262.6數(shù)據(jù)交換技術(shù)2.分組交換報(bào)文分組（Packet）：比報(bào)文還小的信息段，可定長，也可變長分組交換不像報(bào)文交換以報(bào)文為單位進(jìn)行交換、傳輸，而是以更短的、標(biāo)準(zhǔn)的“報(bào)文分組”為單位進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)。源節(jié)點(diǎn)把報(bào)文分為報(bào)文分組，分組頭部帶有報(bào)文號(hào)、分組編號(hào)，在中間節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)后，目的節(jié)點(diǎn)按照分組編號(hào)重組報(bào)文2023/1/11272.6數(shù)據(jù)交換技術(shù)分組交換優(yōu)點(diǎn)較小的報(bào)文分組使得分組交換中的中間節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)容量要求不高轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)小傳輸差錯(cuò)少及容易進(jìn)行差錯(cuò)控制等分組交換缺點(diǎn)目的站要對(duì)報(bào)文重新組裝，增加了加工處理的時(shí)間和處理的復(fù)雜性2023/1/11282.6數(shù)據(jù)交換技術(shù)（1）數(shù)據(jù)報(bào)分組交換原理：類似于報(bào)文交換中把一份報(bào)文進(jìn)行單獨(dú)處理一樣，數(shù)據(jù)報(bào)分組交換網(wǎng)把進(jìn)網(wǎng)的任一分組都當(dāng)作單獨(dú)的“小報(bào)文”來處理，而不管它屬于哪個(gè)報(bào)文的分組。這種分組交換方式簡稱為數(shù)據(jù)報(bào)傳輸方式。作為基本傳輸單位的“小報(bào)文”被稱為數(shù)據(jù)報(bào)（datagram）。例:IPnetworks采用數(shù)據(jù)報(bào)分組交換技術(shù)A.B.3A.B.2A.B.1A.C.3A.C.2A.C.1AA.B.1A.B.3A.B.2A.C.3A.C.2A.C.1BCCBA12345節(jié)點(diǎn)地址節(jié)點(diǎn)地址亂序報(bào)文分組A.B.3A.B.2A.C.3A.C.2A.B.1A.C.1云圖通信子網(wǎng)2023/1/11302.6數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)報(bào)分組交換優(yōu)點(diǎn)沒有建立鏈接和拆除鏈接的過程，所以對(duì)短報(bào)文傳輸效率高，通信開銷?。煌粓?bào)文的不同分組可以由不同的傳輸路徑通過通信子網(wǎng)；對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；數(shù)據(jù)報(bào)分組交換缺點(diǎn)同一報(bào)文的不同分組到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)時(shí)可能出現(xiàn)亂序或丟失現(xiàn)象，接收端需要進(jìn)行排序工作；每一個(gè)報(bào)文分組在傳輸過程中都必須帶有源節(jié)點(diǎn)地址和目的節(jié)點(diǎn)地址；使用數(shù)據(jù)報(bào)方式時(shí)，傳輸延遲較大，適用于突發(fā)性通信，不適用于長報(bào)文、會(huì)話式實(shí)時(shí)通信。2023/1/11312.6數(shù)據(jù)交換技術(shù)（2）虛電路（VirtualCircuit）分組交換原理：兩個(gè)用戶的終端設(shè)備在開始互相發(fā)送和接收數(shù)據(jù)之前需要通過通信網(wǎng)絡(luò)建立邏輯上的連接；隨后，所有報(bào)文分組都必須沿著事先建立的邏輯連接——虛電路傳輸；用戶不需要發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)必須清除連接。 虛電路方式具有分組交換與電路交換兩種方式的優(yōu)點(diǎn)，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中得到廣泛的應(yīng)用。虛電路的工作過程類似于電路交換，但電路是虛擬的，即沒有在交換節(jié)點(diǎn)中建立物理連接（比如開關(guān)閉合連接），并且在通信時(shí)不獨(dú)占該信道。物理媒體被復(fù)用為多個(gè)子信道（稱為邏輯信道LC），子信道的串接形成虛電路（VC），利用不同的虛電路來支持不同的用戶數(shù)據(jù)的傳輸。虛電路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程：虛電路建立：(1)發(fā)送方發(fā)送含有地址信息的特定控制信息塊（呼叫分組）(2)該控制信息塊途經(jīng)的每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)都會(huì)根據(jù)當(dāng)前的邏輯信道和資源使用狀況，為本次通信分配邏輯信道和存儲(chǔ)空間，并建立輸入和輸出邏輯信道映射表(3)所有中間節(jié)點(diǎn)分配的邏輯信道LC串接起來就形成了虛電路VC。（交換機(jī)內(nèi)部路由表——虛電路號(hào)：轉(zhuǎn)發(fā)路徑：預(yù)留資源）1

2

31

2

31

2

3用戶13用戶22用戶12用戶21

節(jié)點(diǎn)A中繼節(jié)點(diǎn)1中繼節(jié)點(diǎn)2

節(jié)點(diǎn)B傳輸媒體傳輸媒體傳輸媒體VC1（用戶11，用戶31）=M1（3）+M4（1）VC2（用戶12，用戶21）=M1（2）+M2（3）+M3（1）VC3（用戶13，用戶22）=M1（1）+M2（1）+M3（2）VC4（用戶32，用戶23）=M4（2）+M2（2）+M3（3）虛電路的形成各中繼節(jié)點(diǎn)根據(jù)本節(jié)點(diǎn)邏輯信道LC的使用情況，獨(dú)立分配子信道。用戶11用戶31用戶23用戶32

12M1M4M3M2傳輸媒體節(jié)點(diǎn)C中繼節(jié)點(diǎn)1路由表虛電路號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)路徑預(yù)留資源VC1 M1(3)M4(1)100ByteVC2 M1(2)M2(3)50ByteVC3 M1(1)M2(1)80ByteVC4 M4(2)M2(2) 60Byte2023/1/11342.6數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸： (1)發(fā)送端站點(diǎn)發(fā)送的所有分組均沿著相同的虛電路傳輸至接收端，分組的發(fā)送和接收順序完全相同

(2)分組中只帶虛電路號(hào)，而不帶地址虛電路釋放：

(1)數(shù)據(jù)傳輸完畢，采用特定的控制信息塊（拆除分組），釋放該虛電路

(2)通信的雙方都可發(fā)起釋放虛電路的動(dòng)作C2023/1/11362.6數(shù)據(jù)交換技術(shù)虛電路分組交換特點(diǎn)虛電路在每次報(bào)文分組發(fā)送之前，必須在源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間建立一條邏輯連接；整個(gè)交換過程包括虛電路建立、數(shù)據(jù)傳輸和虛電路拆除三個(gè)階段。報(bào)文分組不必帶目的地址、源地址等輔助信息，只需要攜帶虛電路標(biāo)識(shí)號(hào)；報(bào)文分組到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)不會(huì)出現(xiàn)丟失、重復(fù)與亂序的現(xiàn)象（保證通信服務(wù)質(zhì)量）。報(bào)文分組通過每個(gè)虛電路上的節(jié)點(diǎn)時(shí)，節(jié)點(diǎn)只需要做差錯(cuò)檢測(cè)，而不需要做路徑選擇。通信子網(wǎng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以和任何節(jié)點(diǎn)建立多條虛電路連接。2023/1/11372.6數(shù)據(jù)交換技術(shù)兩種類型的虛電路：永久虛電路PVC和交換虛電路SVC永久虛電路指在兩個(gè)站點(diǎn)之間事先建立固定的鏈接，占用固定的邏輯信道，類似于存在一條專用線路，任何時(shí)候，站點(diǎn)之間都可以進(jìn)行通信（電信服務(wù)提供商提供服務(wù)）。交換虛電路則根據(jù)需要，動(dòng)態(tài)建立和釋放虛電路。 注意：由于虛電路的建立和釋放需要占用一定的時(shí)間，因此虛電路方式并不適合站點(diǎn)之間具有頻繁的、短小數(shù)據(jù)交換的場合（交互式通信），而對(duì)大數(shù)據(jù)量的傳輸效率高。三種交換方式的事件順序呼叫請(qǐng)求呼叫應(yīng)答數(shù)據(jù)ABCD分組1分組2分組3ABCDABCD尋路延遲排隊(duì)延遲線路交換報(bào)文交換分組交換時(shí)間傳輸延遲報(bào)文報(bào)文報(bào)文節(jié)點(diǎn)P1P1P1P2P2P2P3P3P32023/1/11392.7差錯(cuò)控制技術(shù)差錯(cuò)：接收端接收到的數(shù)據(jù)同發(fā)送端實(shí)際發(fā)出的數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)象。根據(jù)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型，當(dāng)數(shù)據(jù)從信源發(fā)出，經(jīng)過通信信道傳輸，由于信道總存在著一定的噪聲，數(shù)據(jù)到達(dá)信宿端后，接收的信號(hào)實(shí)際上是數(shù)據(jù)信號(hào)和噪聲信號(hào)的疊加。接收端在采樣時(shí)鐘作用下接收數(shù)據(jù)，并根據(jù)閾值電平判斷信號(hào)電平。如果噪聲對(duì)信號(hào)的影響非常大時(shí)，就會(huì)造成數(shù)據(jù)的傳輸錯(cuò)誤。 數(shù)據(jù)通信中的實(shí)際情況2023/1/11412.7差錯(cuò)控制技術(shù)2.7.1差錯(cuò)產(chǎn)生的原因——噪聲數(shù)據(jù)通信中的噪聲包括：在數(shù)據(jù)通信中，物理線路本身的電氣特性使在信道上傳輸信號(hào)隨機(jī)地產(chǎn)生的信號(hào)幅度、頻率、相位的畸形和衰減；電氣信號(hào)在線路上產(chǎn)生反射噪聲的回波效應(yīng)；相鄰線路之間的串線干擾；線路接觸不良造成的信號(hào)時(shí)有時(shí)無；大氣中的閃電、電源開關(guān)的跳火、自然界磁場的變化以及電源的波動(dòng)等外界因素。

線路傳輸差錯(cuò)是不可避免的，但要盡量減小其影響2023/1/11422.7差錯(cuò)控制技術(shù)2.7.2差錯(cuò)控制

在數(shù)據(jù)通信過程中，發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)（檢錯(cuò)），對(duì)差錯(cuò)進(jìn)行糾正（糾錯(cuò)），從而把差錯(cuò)限制在數(shù)據(jù)傳輸允許的盡可能小的范圍內(nèi)的技術(shù)和方法統(tǒng)稱為差錯(cuò)控制。差錯(cuò)控制思想——冗余：在數(shù)據(jù)通信中，原發(fā)送信息，不具備抗干擾性能，如果引入冗余度后，就可以使新的碼組具有一定的抗干擾能力。目前差錯(cuò)控制常采用冗余編碼方案同一定的差錯(cuò)控制方法相結(jié)合，來檢測(cè)甚至糾正信息傳輸中產(chǎn)生的錯(cuò)誤。2023/1/11432.7差錯(cuò)控制技術(shù)2.7.3差錯(cuò)控制方法前向差錯(cuò)控制(前向糾錯(cuò)FEC)接收端檢測(cè)到接收信息有錯(cuò)后，通過一定的運(yùn)算，確定差錯(cuò)的具體位置，并自動(dòng)加以糾正。 差錯(cuò)糾錯(cuò)編碼有漢明碼和卷積碼等。 差錯(cuò)糾錯(cuò)編碼也只能解決部分出錯(cuò)的數(shù)據(jù)，對(duì)于不能糾正的錯(cuò)誤，就只能使用自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)ARQ的方法。反饋重發(fā)(自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)ARQ) 接收端檢測(cè)到接收信息有錯(cuò)后，通過反饋信道要求發(fā)送端重發(fā) 原信息，直到接收端認(rèn)可為止，從而實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)；實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中使用自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)ARQ同檢錯(cuò)碼相結(jié)合的方法。2023/1/11442.7差錯(cuò)控制技術(shù)自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)ARQ實(shí)現(xiàn)方式：1.停等式ARQ發(fā)送端在發(fā)送完一個(gè)數(shù)據(jù)幀后，要等待接收端返回的應(yīng)答信息若應(yīng)答為確認(rèn)信息（ACK）時(shí)，發(fā)送端才可以繼續(xù)發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)幀若應(yīng)答為不確認(rèn)幀（NAK）時(shí)，發(fā)送端需要重發(fā)這個(gè)數(shù)據(jù)幀停等式ARQ非常簡單，由于是一種半雙工的通信，因此系統(tǒng)的通信效率低。2023/1/11452.7差錯(cuò)控制技術(shù)2.全部重發(fā)Go-Back-NARQ發(fā)送方可連續(xù)發(fā)送多幀若前面某幀出錯(cuò)，從該幀以后的各幀都需重發(fā)。3.選擇重發(fā)ARQ發(fā)送方可連續(xù)發(fā)送多幀若前面某幀出錯(cuò)，只需重發(fā)該出錯(cuò)的幀，發(fā)送方需要緩存前面所有未被確認(rèn)的幀2023/1/11462.7差錯(cuò)控制技術(shù)2.7.4差錯(cuò)控制編碼（冗余編碼）冗余編碼思想就是：把要發(fā)送的有效數(shù)據(jù)在發(fā)送時(shí)按照所使用的某種差錯(cuò)編碼規(guī)則加上控制碼（冗余碼），當(dāng)信息到達(dá)接收端后，再按照相應(yīng)的校驗(yàn)規(guī)則檢驗(yàn)收到的信息是否正確。糾錯(cuò)碼：每個(gè)傳輸分組帶有足夠的冗余信息，使接收端能夠發(fā)現(xiàn)并自動(dòng)糾正傳輸中的錯(cuò)誤，例如：漢明碼；卷積碼；檢錯(cuò)碼：分組僅包含足以使接收端發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的冗余信息，但不能確定錯(cuò)誤位的位置，即自己不能糾正傳輸錯(cuò)誤，例如奇偶校驗(yàn)碼；CRC循環(huán)冗余碼等；2023/1/11472.7差錯(cuò)控制技術(shù)1.奇偶校驗(yàn)碼在原始數(shù)據(jù)字節(jié)的最高位/最低位增加一個(gè)附加比特位，使結(jié)果中1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)(奇校驗(yàn))或偶數(shù)(偶校驗(yàn))。增加的位稱為奇偶校驗(yàn)位。例如：原始數(shù)據(jù)=1100010，采用偶校驗(yàn)。則增加校驗(yàn)位后的數(shù)據(jù)為11100010 若接收方收到的字節(jié)奇偶結(jié)果不正確，就可以知道傳輸 中發(fā)生了錯(cuò)誤。奇偶校驗(yàn)只能發(fā)現(xiàn)奇數(shù)個(gè)比特差錯(cuò)，無法發(fā)現(xiàn)偶數(shù)位出錯(cuò)。方法簡單，但檢錯(cuò)能力差，用于通信質(zhì)量要求低的環(huán)境。2.CRC循環(huán)冗余碼一種通過多項(xiàng)式除法檢測(cè)錯(cuò)誤的方法。編碼思想：用系數(shù)為0或1的多項(xiàng)式表示位串（將位串看做多項(xiàng)式的系數(shù)） 如位串10011可表示為 f(x)=x4+x+1檢錯(cuò)思想：發(fā)送前，收發(fā)雙方約定一個(gè)生成多項(xiàng)式G(x)（其最高階和最低階系數(shù)必須為1），發(fā)送方在幀的末尾加上校驗(yàn)和，使帶校驗(yàn)和的幀的多項(xiàng)式能被G(x)