数据通信原理4资料

2. 分组交换的原理
说明：
来自不同终端的不同分组可以去往分组交换 机的同一出线，这就需要分组在交换机中排 队等待。
一般终端需经分组装拆设备(PAD)才能接入 分组交换网。
分组交换采用统计时分复用(STDM)，实现通 信资源的共享。
统计时分复用是根据用户实际需要动态分配 线路资源的方法。
（同步）时分复用TDM 统计（异步）时分复用STDM
报文交换特点：
(1) 交换节点采用存储 / 转发方式对每份报 文完整地加以处理；
(2) 每份报文中含有报头，必须包含收、发 双方的地址，以便交换节点进行路由选择；
(3) 报文交换可进行速率、码型的变换，具 有差错控制措施，便于一对多地址传送报文 ，过负荷时将会导致报文延迟。
3. 报文交换的优缺点
方式.
报文
当用户的报文到达交换机时，
先将报文存储在交换机的存储
器中
处理（寻
路）延迟 排队延迟
当所需要的输出电路有空闲时，
再将该报文发向接收交换机或
用户终端。
ABCD
2. 报文交换机的功能
报文交换
路由选择、转接, 差错、 流量控制，变码、变速等
报文交换的原理
报文交换
用户电报机A A局
存储-转发
tT = D / C 式中，tT为传输时延，D为报文长度，C为传输速 率。(也叫发送时延)
(3) 处理时延 (Processing Delay)
处理时延是指交换节点内部执行程序所开销的 时间。tproc与报文长度、处理机处理能力有关 。
(4) 存储时延 (Queueing Delay)
交换节点将收到的报文先在缓存单元存储，等 待转发处理。存储时延也就是在缓存单元的排 队时间tq。tq是随机的，与交换节点的交换能 力、网络负荷有关。
第四章 数据交换
概述 电路交换 报文交换 分组交换 帧中继 ATM交换 几种交换方式的比较
第4章 数据交换
4.1 概 述 4.1.1 数据交换的必要性
多个用户之间要进行 数据通信，如果任意 两个用户之间都有直 达线路连接的话，虽 然简单方便，但线路 利用率低
节省线路 投资， 提高线路 利用率。
实现交换的方法主要有：电路交换、报文交 换和分组交换。
4.2 电路交换方式
4.2.1 电路交换方式的原理
1．电路交换的过程
数据通信中的电路交换方式是指两台计 算机或终端在相互通信之前，需预先建立起 一条物理链路，在通信中自始至终使用该条 链路进行数据信息传输，并且不允许其他计 算机或终端同时共享该链路，通信结束后再 拆除这条物理链路。
…
…
…
…
1 2
帧 15
32
缓存
1
2
帧 15
32
…
…
…
…
1 2
帧 15
被叫 话机 32 1 2
帧 15
32
不论空分、时分电
路交换方式，都需经历
呼 叫
呼叫建立(即建立一条
请 求
实际的物理链路)、传
输和呼叫拆除三个阶段。
*称电路交换是面向连接的
数 据
寻路延迟
呼 叫 应 答
2 电路交换机的功能
具备转接、路由选择功能
电路交换方式之空分交换方式
呼叫时建立的 物理铜质连接
接续线路不同，即占不交同换局的空间位置
1
2
1 B
3
2 A
4
3 D
ABCD
4 C
电路交换方式之时分交换方式
用户占同一条线路，但时间位置不同 物理链路是由若干个时隙连接起来的 时隙包括交换机内部转接线路的时隙和各中
继线上所占的时隙
主叫 话机
4.3 报文交换方式
报文：一段完整的消息，长度较长且长短不一。 组成：报头+正文+报尾
(1) 报头或标题。它包括发信站地址、终点收 信地址和其他辅助控制信息等。 (2) 报文正文。传输用户信息。 (3) 报尾。表示报文的结束标志，若报文长度 有规定，则可省去此标志。
1. 报文交换方式的原理
报文交换属于存储-转发交换
为此，一般将各个用户终端通过一个具有交换功 能的网络连接起来，使得任何接入该网络的两个用 户终端由网络来实现适当的交换操作。
什么是交换
提供用户通信接口之间的连接
例如，电话交换机在用户呼叫时为用户选择一条可 用的线路进行接续。用户挂机后则断开该线路， 该线路又可分配给其它用户。
交换的发展：人工转接交换、步进制交换机、 纵横制交换机、计算机程序控制交换机
B局
C局
用户电报机B
M1 M1
传播时延 传输时延 存储 / 处理时延
M1wk.baidu.com
M1 t
报文从用户电报终端到交换节点，或交换节点 间的存储转发过程包括四方面的时延： (1) 传播时延 (Propagation Delay)
tprop= L / v 式中，tprop为传播时延，L为传输距离，v为电波 速度(3x105公里/秒) (2) 传输时延 (Transmission Delay)
于公众电报和电子信箱业务。
4.4 分组交换方式
分组的构成 分组头 用户数据
传控制信息（开销）
长度较短 且固定
4.4.1 分组交换方式的原理
1.分组交换的概念
分组交换是以分组为单位存储-转发， 当用户的分组到达交换机时， 先将分组存储在交换机的存储器中， 当所需要的输出电路有空闲时， 再将该分组发向接收交换机或用户终端。
（1）报文交换的优点 可使不同类型的终端设备之间相互进行通信。
线路利用率高。
无呼损。
可实现同报文通信。（拷贝n份，同时发） （2）报文交换的缺点 信息的传输时延大，而且时延的变化也大。
要求报文交换机有高速处理能力，且缓冲存 储器容量大，因此交换机的设备费用高。
适用场合：报文交换不利于实时通信，它适用
不具备差错、流量控制、及 变码变速功能
ABCD
线路交换
3. 电路交换的优缺点
1.电路交换的优点 （1）信息的传输时延小，且对一次接续而言，传输时 延固定不变。
2.电（ （ （ （路2123））））交信 电 电 不换息 路 路 同的传 接 资 类缺输 续 源 型点的 时 被 的效 间 通 终率较信端比长双不较。方能高独相例为1节。占互M如。0，通b.5/：线电信秒s的建路路。，速立利利计率连 用用算发接 率率机送的 ＝低以1时 ？。0k间字 （4）有呼损。 （5）不适用于计算机通信：因为计算机数据具有突发 性的特点，真正传输数据的时间不到10%。 正因为电路交换自身的特点，使其适合于传输信息量 较大、通信对象比较确定的用户。
TDM：各路信号都是按一定时间间隔周 期性地占用信道，可根据时间或位置识 别每一路信号。例如PCM30/32系统。