第1章 基本通信原理.pptVIP

1.6.3 分组交换（Packet Switching） 课件 * 1.3.3 模拟信号的数字编码 编码 将模拟信号的量化值用一组二进制数字来表示的过程，称为编码。 编码前要确定以下几点： 每一个量化值的编码位数 每一组代码与量化值对应的规则 通信系统能否有效可靠地工作，很大程度上依赖于有无良好的同步系统。 所谓同步，指收、发双方在时间上步调一致，又称为定时。 在数字通信中，按照同步的功用可以分为：载波同步、位同步、群同步和网同步。 1.4.1 载波同步 载波同步是指在相干解调时，接收端需要获得一个与发送端同频同相的相干载波。 这个载波的获取称为载波提取或载波同步。 1.4.2 位同步 位同步又称码元同步。 在数字通信系统中，由于信息是通过一串二进制代码序列传输的，因此，在接收端需要对所接收的信息代码进行判断，必须要知道每一个码元的起止时刻。 产生与接收码元同频同相的定时脉冲序列的过程，就是位同步。 1.4.2 位同步 在数据通信过程中，首先要解决收发双方的时钟频率的一致性问题。解决的基本方法是：要求接收端根据发送数据的起止时间和时钟频率，来校正自己的时间基准与时钟频率，这个过程就叫做位同步。 常见的位同步方法有：外同步法和自同步法 1.4.2 位同步 外同步法 外同步法是在发送端发送一路数据信号的同时，另外发送一路同步时钟信号。接收端根据接收到的同步时钟信号来校正时间基准与时钟频率，实现收发双方的位同步。 自同步法 内同步法则是从含时钟编码的发送数据中提取同步时钟方法。 曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码都是自含时钟编码方法。 1.4.3 群同步 群同步又称帧同步。 插入特殊码字实现群同步的方法有两种：连贯式同步法和间隔式插入法 选择群同步码的主要原则是：首先要便于接收端识别，即要求群同步码具有特定的规律性。 1.4.3 群同步 起止式同步法 连贯式同步法 间隔式插入法 1.4.4 网同步 为了保证通信网内各用户之间可靠地通信和数据交换，全网必须有一个统一的标准时钟，这就是网同步。 采用多路复用技术（Multiplex）可以达到充分利用信道，提高通信有效性的目的。 所谓多路复用，即让多路通信信号同时共用一条线路。 多路复用可分为频分多路复用和时分多路复用。 N个信源 N个输出 多路复用器 多路复用器 一条线路多个信道 1.5.1 频分多路复用 FDM：Frequency Division Multiplexing 把通信线路的总频带划分成若干个小频带，相邻小频带之间留有一定的间隔，称为“隔离频带”。 多路复用器 频带划分为三个窄频带 A B C 多路复用器 1.5.1 频分多路复用 设置“隔离频带”是为了防止相邻信号频率重叠所造成的干扰。 在每个小频带上建立一个信道，传送一路信号。 适用于传输模拟信号的频分制信道，主要用于电话和有线电视（CATV）系统 1.5.2 时分多路复用 TDM：Time Division Multiplexing 把通信信道传输数据的时间划分成若干个时间片，每一路信号占用一个时间片，在其占用的一段时间内，信号独自使用信道的全部带宽。 A B C D A 时间 频率 t0 t1 t2 t3 t4 站点： 交换网络中所有通信的发送方与接收方的主机 节点： 通信交换设备称为节点（Node） 数据通信系统中基本的交换技术有： 线路交换（又称电路交换） 报文交换 分组交换 1.6.1 线路交换（ Circuit Switching ） 是指在两个站点之间通过网络中的节点建立一条专用的通信线路，也就是说，在两个通信站点之间需要建立实际的物理连接。 需要经过三个步骤： 建立连接 数据传送 拆除连接 电路交换课件 电路交换单元示意图 1.6.2 报文交换（Message Seitching） 是指通过网络中的节点采用存储转发的方式来传输数据，这种方式不需要在两个站点之间建立一条专用的通信线路。 源节点：形成报文，报文封装，路由选择 中间节点：接收报文，报头分析，路由选择、转发 目的节点：接收报文，报文处理，发回响应 1.6.3 分组交换（Packet Switching） 分组交换的基本思想包括：数据分组、路由选择与存储转发。 分组交换与报文交换最大的区别在于报文交换不限制每次所传输数据单位的长度，而分组交换限制每次所传输数据单位的长度。 对于超过规定长度的数据必须分成若干个等长的小单位，称为分组。 1.6.3 分组交换（Packet Switching） 优点： 传输延迟小 可靠性高 传输中差错较少 与线路交换相比，分组交换费用较低 缺点： 由于技术比较复杂、网络管理功能强等原因，大型分组交换网的投资较大。 1.6.3 分组交换（Packet Switching） 根据通信子网的不同内部机制，分组交换可分为