通信网基础：第2章 传送与交换

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1、第第2 2章章 传送与交换传送与交换n现代通信网的硬件组成从功能角度可分为三部分：终端设现代通信网的硬件组成从功能角度可分为三部分：终端设备、交换设备和传输系统。备、交换设备和传输系统。n对应技术：传输技术、交换技术及接入网技术。对应技术：传输技术、交换技术及接入网技术。 1 本章学习要求本章学习要求n掌握现代通信网的传输、交换和接入技术等方面的掌握现代通信网的传输、交换和接入技术等方面的基本概念、原理及技术特点等。基本概念、原理及技术特点等。n了解它们在实际网络中的具体应用。了解它们在实际网络中的具体应用。 2第第2 2章章 传送与交换传送与交换 2.12.1 传输技术传输技术 2.22.2

2、 交换技术交换技术 2.32.3 接入网技术接入网技术32.1 2.1 传输技术传输技术 2.1.1 2.1.1 概述概述 2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道 2.1.3 2.1.3 传输系统传输系统 2.1.4 2.1.4 传输方式传输方式 2.1.5 2.1.5 信道访问方式信道访问方式4n传送、传输传送、传输u传传送送（TransportTransport）是是从从信信息息传传递递的的功功能能过过程程角角度度来来讲讲的，是逻辑功能的实现。的，是逻辑功能的实现。u传传输输（TransmissionTransmission）是是从从信信息息信信号号通通过过具具体体物物理理媒媒质质进进行

3、行信信息息传传递递的的物物理理过过程程角角度度来来讲讲的的，是是具具体体的的物物理理实实现。现。l 传送网、传输网传送网、传输网p传传送送网网是是指指在在不不同同地地点点的的各各节节点点之之间间完完成成信信息息传传递递功功能能的网络，是网络逻辑功能的集合。的网络，是网络逻辑功能的集合。p传输网是具体实际设备组成的网络。传输网是具体实际设备组成的网络。2.1.1 2.1.1 概述概述5n 传输网的组成传输网的组成 由传输媒质和传输系统组成。由传输媒质和传输系统组成。 传传输输媒媒质质和和传传输输系系统统在在终终端端设设备备与与交交换换节节点点之之间间及及交交换换节点相互之间链接起来而形成网络，以

4、完成信号传输。节点相互之间链接起来而形成网络，以完成信号传输。l传输系统的组成传输系统的组成 传输系统：传输设备（接收设备和发送设备）传输系统：传输设备（接收设备和发送设备） 传输复用设备传输复用设备 传输系统有：光纤传输系统传输系统有：光纤传输系统 数字微波系统数字微波系统 无线传输系统无线传输系统 卫星传输系统等等卫星传输系统等等2.1.1 2.1.1 概述概述6n传输信道的构成传输信道的构成l 传输媒质传输媒质l 传输收发设备传输收发设备n信道复用信道复用 l 信道通常采用复用技术，以提高信道效率；信道通常采用复用技术，以提高信道效率；l 传输信道一般用带宽和速率等性质来描述。传输信道一

5、般用带宽和速率等性质来描述。n接入、接入网接入、接入网l接接 入：入：是指将用户终端接入到网络（核心网）是指将用户终端接入到网络（核心网）l接入网：接入网：就是用户终端到核心网之间的通信设施所构就是用户终端到核心网之间的通信设施所构 成的网络。成的网络。2.1.1 2.1.1 概述概述7n 从物理实现的角度来讲，接入与传输技术包括：从物理实现的角度来讲，接入与传输技术包括：l 传输信道（传输媒质、信道复用技术）传输信道（传输媒质、信道复用技术）l 传输系统（及传输节点设备）传输系统（及传输节点设备）l 传输方式传输方式l 接入设备和接入技术接入设备和接入技术l 传输质量标准传输质量标准2.1.

6、1 2.1.1 概述概述8n传输技术的要求（从通信质量和通信容量两方面考虑）：传输技术的要求（从通信质量和通信容量两方面考虑）：l要尽量扩大传输距离，同时尽可能减小衰减，降低噪声；要尽量扩大传输距离，同时尽可能减小衰减，降低噪声；l采用多路复用技术，以提高传输线路的利用率；采用多路复用技术，以提高传输线路的利用率；l要扩大传输带宽，提高传输容量；要扩大传输带宽，提高传输容量；l高速数据率，即在尽可能小的带宽内以尽可能高的数据率高速数据率，即在尽可能小的带宽内以尽可能高的数据率进行传输。进行传输。2.1.1 2.1.1 概述概述9n 通信网的三种主要传输方式：通信网的三种主要传输方式：l 光纤通

7、信光纤通信l 卫星通信卫星通信l 移动通信移动通信2.1.1 2.1.1 概述概述10 2.1.1 2.1.1 概述概述 2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道 2.1.3 2.1.3 传输系统传输系统 2.1.4 2.1.4 传输方式传输方式 2.1.5 2.1.5 信道访问方式信道访问方式2.1 2.1 传输技术传输技术11n信道信道：就是信息的传输通道，包含具体的传输媒质、发送：就是信息的传输通道，包含具体的传输媒质、发送设备和接收设备。设备和接收设备。u 传输信道的分类传输信道的分类l 模拟信道和数字信道（信号形式）模拟信道和数字信道（信号形式）l 专用线路和交换网线路（有无交换）专

8、用线路和交换网线路（有无交换）l 频分、时分或码分信道（复用技术）频分、时分或码分信道（复用技术） l 有线信道和无线信道（传输媒质）有线信道和无线信道（传输媒质）2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道121 1传输媒质分类传输媒质分类 传输媒质就是通信线路，可分为有线和无线两大类。传输媒质就是通信线路，可分为有线和无线两大类。有线传输有线传输l是指电磁信号或光信号在某种有形传输媒质（传输线）是指电磁信号或光信号在某种有形传输媒质（传输线）上传输。上传输。l包括电缆和光纤。现广泛使用的电缆主要有双绞线电包括电缆和光纤。现广泛使用的电缆主要有双绞线电缆和同轴电缆。缆和同轴电缆。l有线通信技术的

9、典型代表是光纤通信。有线通信技术的典型代表是光纤通信。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道13无线传输无线传输l是指电磁信号在自由空间（大气层、对流层、电离层是指电磁信号在自由空间（大气层、对流层、电离层等）内传输。等）内传输。l通信容量与电磁波频率成正比地增大。通信容量与电磁波频率成正比地增大。l无线通信技术的典型代表是：无线通信技术的典型代表是： 移动通信移动通信? ? 微波通信微波通信 卫星通信卫星通信2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道14图图2.1 2.1 传输媒质分类传输媒质分类通信线路通信线路有线通信线路有线通信线路无线通信线路无线通信线路架空明线架空明线电缆电缆光缆光缆

10、对称电缆（双绞线电缆）对称电缆（双绞线电缆）同轴电缆同轴电缆中波中波短波短波微波微波卫星卫星2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道15 2 2有线传输媒质有线传输媒质（1 1）对称电缆：也称平衡电缆、双绞线电缆。）对称电缆：也称平衡电缆、双绞线电缆。对称电缆是由若干条扭绞成对（双绞线）或扭绞成组的绝对称电缆是由若干条扭绞成对（双绞线）或扭绞成组的绝缘芯线构成缆心，外面再包上护层组成的。导电材料通常缘芯线构成缆心，外面再包上护层组成的。导电材料通常用铜。用铜。双绞线为两根线径各为双绞线为两根线径各为0.320.32 0.8 mm0.8 mm的铜线，经绝缘等工艺的铜线，经绝缘等工艺处理后，绞合而

11、成。通常将多对双绞线形成缆，就构成了处理后，绞合而成。通常将多对双绞线形成缆，就构成了对称电缆。对称电缆。 双绞线分为：双绞线分为：非屏蔽双绞线（非屏蔽双绞线（UTPUTP：Unshielded Twisted PairUnshielded Twisted Pair）屏蔽双绞线（屏蔽双绞线（STPSTP：Shielded Twisted PairShielded Twisted Pair）2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道16特性：特性：p 对称电缆幅频特性是低通型（对称电缆幅频特性是低通型（0 0 几百千赫兹）几百千赫兹）缺点：缺点：p 串音随频率升高而增加，因而复用程度不高。串音随频

12、率升高而增加，因而复用程度不高。用途：用途：p 用在市话用户线路和局域网中，传送话音和数据。用在市话用户线路和局域网中，传送话音和数据。 2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道17（2 2）同轴电缆）同轴电缆 同轴电缆是由若干个同轴对和护层组成，同轴对由内、同轴电缆是由若干个同轴对和护层组成，同轴对由内、外导体及中间绝缘介质组成。导电材料采用铜。外导体及中间绝缘介质组成。导电材料采用铜。特性：特性： 同轴对的幅频特性呈带通型，在带内随频率升高而上同轴对的幅频特性呈带通型，在带内随频率升高而上升缓慢；同轴对间串音较小，且随频率升高而下降，适合升缓慢；同轴对间串音较小，且随频率升高而下降，适合于

13、高频传输。于高频传输。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道18优点：优点：l 同轴电缆是不对称结构，无发射损耗，亦少受外界干同轴电缆是不对称结构，无发射损耗，亦少受外界干扰影响，有很好的传输质量和可靠性。扰影响，有很好的传输质量和可靠性。l 传输带宽较大，传输容量也较大。传输带宽较大，传输容量也较大。缺点：缺点：l 同轴回路的特性阻抗不均匀，影响传输质量。同轴回路的特性阻抗不均匀，影响传输质量。l 同轴电缆耗铜量大，施工复杂，建设周期长。同轴电缆耗铜量大，施工复杂，建设周期长。用途：用途： 主要用于有线电视系统和移动通信系统的天面馈线。主要用于有线电视系统和移动通信系统的天面馈线。2.1.

14、2 2.1.2 传输信道传输信道19（3 3）光缆）光缆 光缆主要由缆芯、加强构件和护层组成。光缆中传送信光缆主要由缆芯、加强构件和护层组成。光缆中传送信号的是光纤，若干根光纤按照一定的方式组成缆芯。光纤由号的是光纤，若干根光纤按照一定的方式组成缆芯。光纤由纤芯和包层组成，纤芯和包层的折射率不同，利用光的全反纤芯和包层组成，纤芯和包层的折射率不同，利用光的全反射使光能在纤芯中传播。射使光能在纤芯中传播。特性：特性：l光纤传播是一种波导式传播，用特种玻璃纤维构成介光纤传播是一种波导式传播，用特种玻璃纤维构成介质波导，光波沿玻璃丝传播。由于各层的介电系数不质波导，光波沿玻璃丝传播。由于各层的介电系

15、数不同，传播时，光波基本不外漏。同，传播时，光波基本不外漏。l光波是一种频率在光波是一种频率在10101414HzHz左右的电磁波，波长范围在左右的电磁波，波长范围在近红外区内。近红外区内。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道20优点：优点：l传输频带宽，传输速度高（可高达传输频带宽，传输速度高（可高达10101414b/sb/s以上），误以上），误码性能好（误码率优于码性能好（误码率优于1010-9-9），通信容量大；），通信容量大；l损耗低，尤其是损耗低，尤其是1.55m1.55m附近，衰耗值可低至附近，衰耗值可低至0.2dB/km0.2dB/km，中继距离可达，中继距离可达50km5

16、0km；l光纤是非金属材料，不受电磁干扰，无串音。光纤是非金属材料，不受电磁干扰，无串音。l线径细、重量轻、资源丰富、成本低。线径细、重量轻、资源丰富、成本低。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道21应用：应用：l是大容量、长距离数字信号传输的最佳信道。是大容量、长距离数字信号传输的最佳信道。n相应的传输系统：光纤通信系统。相应的传输系统：光纤通信系统。n光缆时分数字传输系统普遍采用光缆时分数字传输系统普遍采用SDHSDH方式方式n光波分复用（光波分复用（WDMWDM：Wavelength Division Wavelength Division MultiplexerMultiplexe

17、r）方式）方式2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道22表表2.1 2.1 双绞线、同轴电缆、光缆的性能比较双绞线、同轴电缆、光缆的性能比较 传输媒质种类传输媒质种类价格价格受电磁干扰受电磁干扰频宽频宽最便宜最便宜干扰程度高干扰程度高低低一般一般干扰程度低干扰程度低中等中等同轴电缆同轴电缆一般一般干扰程度低干扰程度低高高光缆光缆最贵最贵彻底隔绝干扰彻底隔绝干扰极高极高2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道23（4 4）均衡器、再生器）均衡器、再生器 传输信道的衰耗随频率的增加而加大。因而，在传输传输信道的衰耗随频率的增加而加大。因而，在传输过程中，会引起信号的幅频和相频失真。为此，常在前端

18、过程中，会引起信号的幅频和相频失真。为此，常在前端附加校正网络附加校正网络均衡器均衡器，用以均衡不同频率的衰耗，并，用以均衡不同频率的衰耗，并分别称之为分别称之为幅度均衡幅度均衡和和相位均衡。相位均衡。应用：应用：一般情况下，电话无需均衡。一般情况下，电话无需均衡。数字传输则必须进行幅度特性和相位特性的校正，否数字传输则必须进行幅度特性和相位特性的校正，否则误码将很严重。则误码将很严重。进行图象传输时，相位均衡十分重要。进行图象传输时，相位均衡十分重要。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道24应用举例：应用举例： 在数字移动通信中，信号的多径传播导致衰落和产生信在数字移动通信中，信号的多径

19、传播导致衰落和产生信号的时延，引起时间弥散。号的时延，引起时间弥散。这种时延扩展将引起数字信号传输过程中的符号间干扰（这种时延扩展将引起数字信号传输过程中的符号间干扰（ISIISI：IntersymbolIntersymbol Interference Interference），体现在频域就是频率选择），体现在频域就是频率选择性衰落，即信号在不同频率上受到的衰落是不同的。性衰落，即信号在不同频率上受到的衰落是不同的。ISIISI是指在数字通信系统中，由于多径传播的影响，发送符号是指在数字通信系统中，由于多径传播的影响，发送符号的各条路径分量产生叠加，对应的接收信号会发生混叠，前的各条路径分量

20、产生叠加，对应的接收信号会发生混叠，前一个信号会落入后面的信号中。这种干扰不能采用滤波技术一个信号会落入后面的信号中。这种干扰不能采用滤波技术予以抑制。数字均衡技术可以补偿时分信道中的予以抑制。数字均衡技术可以补偿时分信道中的ISIISI。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道25在在FDMAFDMA（Frequency Division Multiple AccessFrequency Division Multiple Access，频分多，频分多址）与址）与TDMATDMA（Time-Division Multiple AccessTime-Division Multiple Acce

21、ss，时分多，时分多址）（窄带）系统中，需要进行信道均衡（在址）（窄带）系统中，需要进行信道均衡（在TDMATDMA系统中系统中为时域均衡）；为时域均衡）；在在CDMACDMA（Code Division Multiple AccessCode Division Multiple Access，码分多址），码分多址）（窄带）系统中，采用（窄带）系统中，采用RakeRake接收机，克服多径引起的传播接收机，克服多径引起的传播时延色散的影响。时延色散的影响。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道26l再生器再生器当信道仅用以传输数字信号时，在长距离传输过程中，当信道仅用以传输数字信号时，在长距离

22、传输过程中，对对数字信号进行限幅和再生数字信号进行限幅和再生，也就是对传输的波形信号限制，也就是对传输的波形信号限制幅度并进行位定时。实施该功能的设备统称为幅度并进行位定时。实施该功能的设备统称为再生器再生器。数。数字信号经再生后继续往信道上传输，可保持信号幅度和避字信号经再生后继续往信道上传输，可保持信号幅度和避免噪声积累。免噪声积累。数字中继传输系统：又称为再生中继传输系统。数字中继传输系统：又称为再生中继传输系统。组成：组成： 传输媒质（光缆或电缆）；传输媒质（光缆或电缆）； 两个端局的数字终端设备；两个端局的数字终端设备； 在两个端局之间的适当距离上加入的若干再在两个端局之间的适当距离

23、上加入的若干再 生中继器等；生中继器等；功能功能: :均衡放大、定时提取和识别再生。均衡放大、定时提取和识别再生。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道273 3无线传输媒质无线传输媒质n无线传输媒质：即自由空间又称理想介质空间，相当于真空无线传输媒质：即自由空间又称理想介质空间，相当于真空状态的理想空间。状态的理想空间。n无线信道传输无线信道传输: :无线电波在自由空间内传播，其传播速度等无线电波在自由空间内传播，其传播速度等于光速，即于光速，即3103108 8m/sm/s。无线传输信道必须通过发射机系统、。无线传输信道必须通过发射机系统、发射天线、接收天线、接收机系统才能传送信息。发射

24、天线、接收天线、接收机系统才能传送信息。n无线电波是一个广义的术语，从含义上，无线电波是全向传无线电波是一个广义的术语，从含义上，无线电波是全向传播，但微波段是定向传播。播，但微波段是定向传播。n无线电波可按频率或波长分段命名，由于各波段的传播特性无线电波可按频率或波长分段命名，由于各波段的传播特性不同，无线电波的不同频段可用于不同的无线通信方式。不同，无线电波的不同频段可用于不同的无线通信方式。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道28表表2.2 2.2 无线电波段的划分无线电波段的划分 波段名称波段名称波长范围波长范围频段名称频段名称频率范围频率范围代号代号长波长波10001000 10

25、000m10000m低频低频3030 300kHz300kHzLFLF中波中波100100 1000m1000m中频中频300300 3000kHz3000kHzMFMF短波短波1010 100m100m高频高频3 3 30MHz30MHzHFHF超短波超短波1 1 10m10m甚高频甚高频3030 300MHz300MHzVHFVHF微微波波分米波分米波1 1 10dm10dm特高频特高频300300 3000MHz3000MHzUHFUHF厘米波厘米波1 1 10cm10cm超高频超高频3 3 30GHz30GHzSHFSHF毫米波毫米波1 1 10mm10mm极高频极高频3030 300

26、GHz300GHzEHFEHF2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道29n 长波波段（长波波段（ LFLF ：Low FrequencyLow Frequency）300kHz 300kHz 以下，波长在以下，波长在1000m1000m以上。以上。带宽较窄，不宜传送大容量信息，带宽较窄，不宜传送大容量信息，波长与天线尺寸大小成正比，所使用的天线尺寸庞大，波长与天线尺寸大小成正比，所使用的天线尺寸庞大，难于架设。难于架设。应用：应用：一般只用于航海和对潜通信系统。一般只用于航海和对潜通信系统。n 中波波段（中波波段（MFMF：Medium FrequencyMedium Frequency）0

27、.30.3 3 MHz3 MHz，波长在，波长在100100 1000m1000m范围内。范围内。以地面波为主要传播方式，绕射能力比较强，传播损耗以地面波为主要传播方式，绕射能力比较强，传播损耗比长波稍大，传输距离比较远。比长波稍大，传输距离比较远。应用：应用：适合于广播和海上通信。适合于广播和海上通信。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道30n 短波波段（短波波段（HFHF：High FrequencyHigh Frequency）3 3 30MHz30MHz，波长在，波长在1010 100m100m范围内，为高频段。范围内，为高频段。应用：短波具有较强的电离层反射能力，适合于环球应用：

28、短波具有较强的电离层反射能力，适合于环球通信。如船舶、飞机、车辆、野战部队等仍广泛采用通信。如船舶、飞机、车辆、野战部队等仍广泛采用短波通信。短波通信。n 超短波波段：超短波波段：3030 3000MHz3000MHz3030 300MHz300MHz为甚高频（为甚高频（VHFVHF：Very High FrequencyVery High Frequency）段，）段，用于广播电视和用于广播电视和FMFM广播；广播；300300 3000MHz3000MHz为特高频（为特高频（UHFUHF：Ultra High Ultra High FrequencyFrequency）段。）段。2.1.2

29、 2.1.2 传输信道传输信道31应用：应用：这两段可用于数据通信。此频段的有效通信距离不超过这两段可用于数据通信。此频段的有效通信距离不超过100km100km，一般用于近距离通信，如，一般用于近距离通信，如GSMGSM系统就是利用此频系统就是利用此频段来传送信息的。段来传送信息的。有时也把有时也把300300 3000MHz3000MHz划入微波波段。超短波和微波以直划入微波波段。超短波和微波以直线传播为主，可用于视距或超视距中继通信。线传播为主，可用于视距或超视距中继通信。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道32n微波波段微波波段300MHz300MHz 3000GHz3000GHz

30、。微波波段的划分并不十分确定。微波波段的划分并不十分确定。应用：应用：主要用于远距离接力系统。主要用于远距离接力系统。地面微波信号在地球表面大气层的视距路径上传地面微波信号在地球表面大气层的视距路径上传输。输。通信卫星信号在地球站到卫星间的视距大气层间通信卫星信号在地球站到卫星间的视距大气层间传输。传输。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道33n从技术角度来看，利用自由空间作为传输媒质的无线通信从技术角度来看，利用自由空间作为传输媒质的无线通信技术有：技术有：移动通信移动通信微波通信微波通信卫星通信卫星通信n从功能角度来看，无线通信系统大致上可分为两类：从功能角度来看，无线通信系统大致上可

31、分为两类：信息传输系统：包括地面微波中继传输系统，卫星传信息传输系统：包括地面微波中继传输系统，卫星传输系统。输系统。接入系统：包括陆地移动通信系统（接入系统：包括陆地移动通信系统（PLMNPLMN），卫星移），卫星移动通信系统。动通信系统。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道34（1 1）陆地移动通信）陆地移动通信 通信双方或至少一方是在运动中通过自由空间的电磁波通信双方或至少一方是在运动中通过自由空间的电磁波和相关的陆地通信设施进行通信。和相关的陆地通信设施进行通信。工作波段：工作波段：超短波波段，尤其是超短波波段，尤其是300300 3000MHz3000MHz的特高频的特高频(UH

32、F)(UHF)频段的地面蜂窝小区移动通信网、无线市话（频段的地面蜂窝小区移动通信网、无线市话（PASPAS：Personal Access Phone System Personal Access Phone System ）和无线本地环路）和无线本地环路, ,已是通信网必不可少的组成部分。已是通信网必不可少的组成部分。主要的传播方式：主要的传播方式：空间直射波和地面反射波的合成，传空间直射波和地面反射波的合成，传播路径为多径和非视距居多。播路径为多径和非视距居多。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道35（2 2）地面微波中继通信）地面微波中继通信点到点微波，也称微波中继，发展于点到点微波

33、，也称微波中继，发展于2020世纪世纪4040年代中期，年代中期，是一种数字无线接力传输系统。是一种数字无线接力传输系统。工作频段工作频段：300MHz300MHz 1000GHz1000GHz频段，主要使用的频段为频段，主要使用的频段为4GHz4GHz、6GHz6GHz、8GHz8GHz和和11GHz11GHz。传播方式传播方式：在地球表面大气层的视距路径上传播（视距：在地球表面大气层的视距路径上传播（视距传播）。传播）。微波不能绕射，且需要补充能量，用于远程通信时，需微波不能绕射，且需要补充能量，用于远程通信时，需在高山、铁塔或高层建筑物顶上安装微波转发设备，因在高山、铁塔或高层建筑物顶上

34、安装微波转发设备，因视距限制，视距限制，每每3030 50km50km设一个中继站设一个中继站，将信号放大，变频，将信号放大，变频发送，使用发送，使用定向抛物面天线定向抛物面天线（蝶形天线），在某些情况（蝶形天线），在某些情况下，使用下，使用喇叭天线喇叭天线来覆盖宽的频带。来覆盖宽的频带。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道36优点：优点：传输电平较高，频带较宽，适用于大容量信息传输。传输电平较高，频带较宽，适用于大容量信息传输。抗干扰性强，通信灵活性较大，设备体积小，技术成熟，抗干扰性强，通信灵活性较大，设备体积小，技术成熟，经济可靠。经济可靠。若采用数字调制方式，则称为数字微波通信。数

35、字微波若采用数字调制方式，则称为数字微波通信。数字微波可传送四次群（可传送四次群（139MHz139MHz）以上码率的数字信号。）以上码率的数字信号。应用：应用：微波通信主要用于长途电话通信，如今在干线上已被淘微波通信主要用于长途电话通信，如今在干线上已被淘汰，只在本地网（固网及移动网）中有些使用。如移动汰，只在本地网（固网及移动网）中有些使用。如移动通信系统基站（通信系统基站（BSBS）与移动业务交换中心（）与移动业务交换中心（MSCMSC）之间，）之间，由于特殊地形，铺设铜线（或光缆）不可能时，就采用由于特殊地形，铺设铜线（或光缆）不可能时，就采用微波方式。微波方式。 2.1.2 2.1.

36、2 传输信道传输信道37（3 3）卫星通信）卫星通信地面微波中继的局限地面微波中继的局限当射频（当射频（RF:RadioRF:Radio Frequency Frequency）信号长距离传输时，接）信号长距离传输时，接收机就会由于地球存在曲率而被遮挡，接收不到信号。收机就会由于地球存在曲率而被遮挡，接收不到信号。卫星通信是在地面微波中继通信基础上发展起来的一个卫星通信是在地面微波中继通信基础上发展起来的一个悬空的微波中继站，靠人造地球卫星接力的空中中继通悬空的微波中继站，靠人造地球卫星接力的空中中继通信系统。信系统。工作波段：工作波段：微波波段微波波段( (与地面微波中继通信使用相同频谱与地

37、面微波中继通信使用相同频谱) )2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道38传播方式：传播方式：传输媒质由发送地球站传输媒质由发送地球站卫星卫星接收地球站接收地球站的视距大气空间组成，使用星上转发器进行变频、放大的视距大气空间组成，使用星上转发器进行变频、放大后将信号发送出去，进行两个或多个地球站（也称地面后将信号发送出去，进行两个或多个地球站（也称地面站）之间的通信。站）之间的通信。在某些情况下，地球站间的通信，可能要求经过多个卫在某些情况下，地球站间的通信，可能要求经过多个卫星转发，转发次数取决于卫星轨道和高度。星转发，转发次数取决于卫星轨道和高度。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道

38、39卫星通信的优点：卫星通信的优点：传输距离远、覆盖面积大、带宽宽、通信容量大、用途传输距离远、覆盖面积大、带宽宽、通信容量大、用途广、通信质量好、抗破坏能力强，几乎可以向地球任何广、通信质量好、抗破坏能力强，几乎可以向地球任何地方发送大量的信息，而不管其远近；地方发送大量的信息，而不管其远近；通信成本与通信距离基本无关。因为一般情况下，卫星通信成本与通信距离基本无关。因为一般情况下，卫星通信系统仅需一个卫星中继；通信系统仅需一个卫星中继；在通信过程中，不象地面微波中继那样，需要许多串接在通信过程中，不象地面微波中继那样，需要许多串接中间站，因而不会造成过多的杂音积累和失真。中间站，因而不会造

39、成过多的杂音积累和失真。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道40卫星通信的缺点：卫星通信的缺点：由于卫星与地球相当遥远，卫星传输与地面系统传输相由于卫星与地球相当遥远，卫星传输与地面系统传输相比，产生了较大的衰耗和较长的时延。比，产生了较大的衰耗和较长的时延。应用：应用：适用于洲际、远距离、大容量传输，在国际国内通信、适用于洲际、远距离、大容量传输，在国际国内通信、广播电视转播及定位系统（广播电视转播及定位系统（GPSGPS定位系统）等领域得到了定位系统）等领域得到了广泛的应用。广泛的应用。可传送音频、数据、图像或电视信号，成为全球通信网可传送音频、数据、图像或电视信号，成为全球通信网的重

40、要组成部分。的重要组成部分。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道414 4信道复用技术信道复用技术信道复用的原因信道复用的原因：为了提高频带利用率，将一条线路分成：为了提高频带利用率，将一条线路分成多个子信道来传送多路信息。多个子信道来传送多路信息。实现方法实现方法：通常是用通信线路收发两端的多路复用设备进：通常是用通信线路收发两端的多路复用设备进行多路信号的组合或分离，是信道的组成部分。可用于：行多路信号的组合或分离，是信道的组成部分。可用于：接入（多址接入）复用接入（多址接入）复用传输（传输线路）复用传输（传输线路）复用2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道42多址接入复用与传输复用

41、的区别：多址接入复用与传输复用的区别：在多址接入复用中，各路信息各自经调制后随机送入在多址接入复用中，各路信息各自经调制后随机送入信道，接入是一种随机过程，无需将各路信息集中起来信道，接入是一种随机过程，无需将各路信息集中起来后进行复用；后进行复用；传输复用的各路信息需集中后再复用。传输复用的各路信息需集中后再复用。 2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道43n信道复用主要有三种方法：信道复用主要有三种方法：频分复用（频分复用（FDMFDM：Frequency Division MultiplexFrequency Division Multiplex）时分复用（时分复用（TDMTDM：Ti

42、me-Division MultiplexTime-Division Multiplex）码分复用（码分复用（CDMCDM：Code Division Multiplex Code Division Multiplex ）n复用的原理复用的原理如果多个用户信号彼此正交（信道正交），则这些信号如果多个用户信号彼此正交（信道正交），则这些信号可以共享同一个传输信道。可以共享同一个传输信道。信号可以表现为时间、频率和码型的函数。只要在不同信号可以表现为时间、频率和码型的函数。只要在不同域内正交域内正交( (频域频域/ /时域时域/ /码域码域) )同时通信的多路信号就会被同时通信的多路信号就会被区分

43、开。区分开。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道44nFDMFDM、TDMTDM和和CDMCDM用做信道接入时，对应的多址接入复用方式有：用做信道接入时，对应的多址接入复用方式有：FDMAFDMA（Frequency Division Multiple AccessFrequency Division Multiple Access，频分多址），频分多址）TDMATDMA（Time-Division Multiple AccessTime-Division Multiple Access，时分多址），时分多址）CDMACDMA（Code Division Multiple AccessCo

44、de Division Multiple Access，码分多址），码分多址）2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道45（1 1）FDMFDM和和FDMAFDMAFDMFDM工作原理：工作原理： FDM FDM是在频域上的信道复用，将多路信号调制在不同的是在频域上的信道复用，将多路信号调制在不同的载频上复用。在接收端和发送端都要有频分多路复用器。载频上复用。在接收端和发送端都要有频分多路复用器。FDMFDM把一条公共信道上可用的传输频段分割成多个较窄的把一条公共信道上可用的传输频段分割成多个较窄的子频段，每一个子窄带频段作为一个独立的信道传输一子频段，每一个子窄带频段作为一个独立的信道传输一

45、路信号。路信号。把各路信号分别调制到不同的频率上，各自占有不同的把各路信号分别调制到不同的频率上，各自占有不同的子频带，然后，把它们组合起来送入线路传输。子频带，然后，把它们组合起来送入线路传输。在线路的输出端用滤波器分路，再进行解调，恢复各路在线路的输出端用滤波器分路，再进行解调，恢复各路信号。信号。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道46FDMFDM技术要求：技术要求：每个频段互不重叠，即各路信号的频谱互不重叠，接收每个频段互不重叠，即各路信号的频谱互不重叠，接收端就可以用滤波器将它们分开。端就可以用滤波器将它们分开。为了防止各路信号之间的相互干扰，相邻两个子频带之为了防止各路信号之间

46、的相互干扰，相邻两个子频带之间需要留有一定的保护频带，接收时所采用的分离滤波间需要留有一定的保护频带，接收时所采用的分离滤波器在相邻子频带的保护频带的中点应有器在相邻子频带的保护频带的中点应有3030 35dB35dB的衰落。的衰落。传输信号可以为模拟信号或数字信号。传输信号可以为模拟信号或数字信号。FDMFDM特点：不同路的信号特点：不同路的信号占用相同的时间占用相同的时间采用的相同码型采用的相同码型占用不同的频带，信道在频率上正交占用不同的频带，信道在频率上正交2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道47FDMFDM技术应用：技术应用：对应的技术称为频分复用（对应的技术称为频分复用（FDM

47、FDM）技术，如有线电视、无）技术，如有线电视、无线电广播、光纤的波分复用（线电广播、光纤的波分复用（WDMWDM）等都是采用此技术。）等都是采用此技术。WDM:WDM:在一根光纤上使用不同的波长传输多路光信号，可在一根光纤上使用不同的波长传输多路光信号，可实现大容量的传输。实现大容量的传输。载波系统：采用载波系统：采用FDMFDM技术的设备常称为载波系统。技术的设备常称为载波系统。 例如，数字载波传输就是让数字基带信号以某种方式调例如，数字载波传输就是让数字基带信号以某种方式调制一个载波，用载波的某个参量变化来制一个载波，用载波的某个参量变化来“运载运载”数字基带信数字基带信号的传输方式，又

48、称为数字信号的调制传输。号的传输方式，又称为数字信号的调制传输。 2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道48FDMFDM的主要优点：的主要优点：实现容易、技术成熟、能较充分地应用信道带宽。实现容易、技术成熟、能较充分地应用信道带宽。缺点：缺点：由于保护频带占用了一定的信道带宽，因而大大降低了由于保护频带占用了一定的信道带宽，因而大大降低了效率；效率；信道的非线性失真改变了信道的实际频率特性，易造成信道的非线性失真改变了信道的实际频率特性，易造成串音和互调噪声干扰；串音和互调噪声干扰；所需设备随信号路数的增加而增多，不宜小型化；所需设备随信号路数的增加而增多，不宜小型化；FDMFDM不提供差错

49、控制技术，不便于性能检测。不提供差错控制技术，不便于性能检测。FDMFDM适合传适合传送模拟信号。送模拟信号。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道49FDMAFDMAFDMAFDMA以传输信号的载频频率的不同来区分信道，建立多以传输信号的载频频率的不同来区分信道，建立多址接入。址接入。不同移动用户的发射信号之间的正交性是通过频域中的不同移动用户的发射信号之间的正交性是通过频域中的带通滤波器获得的，是窄带的，不适用于具有各种传输带通滤波器获得的，是窄带的，不适用于具有各种传输速率的多媒体通信。速率的多媒体通信。FDMAFDMA的上行链路与下行链路信道运行于完全不同的频带。的上行链路与下行链路

50、信道运行于完全不同的频带。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道50（2 2）TDMTDM和和TDMATDMATDMTDM的工作原理：的工作原理：TDMTDM是在时域上的信道复用，在接收端和发送是在时域上的信道复用，在接收端和发送端都要有时分多路复用器。端都要有时分多路复用器。复用信道的通信时间被划分成一定长度的一个个帧，每复用信道的通信时间被划分成一定长度的一个个帧，每一帧的时间又被划分成更小的一帧的时间又被划分成更小的n n个时隙。个时隙。以某种方式把各路信号分别安排在不同的时隙上，按时以某种方式把各路信号分别安排在不同的时隙上，按时隙区分信号，然后将多路信号组合起来进行传输，但每隙区分

51、信号，然后将多路信号组合起来进行传输，但每一路信号的频带是相同的。一路信号的频带是相同的。在接收端，可用时分多路复用器把各路信号分开，但要在接收端，可用时分多路复用器把各路信号分开，但要求接收端的时分多路复用器与发送端的时分多路复用器求接收端的时分多路复用器与发送端的时分多路复用器保持同步，以便正确区分并接收各路信号。保持同步，以便正确区分并接收各路信号。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道51TDMTDM的特点：的特点： TDMTDM多路信号多路信号占用相同的频带占用相同的频带采用相同的码型采用相同的码型占用不同的时隙进行复用，信道在时域上正交。占用不同的时隙进行复用，信道在时域上正交。

52、应用：应用：TDMTDM适合于传送数字信号。适合于传送数字信号。TDMTDM把一条高速数字信道分成把一条高速数字信道分成若干条低速数字信道，构成同时传输多个低速信号的信若干条低速数字信道，构成同时传输多个低速信号的信道。道。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道52TDMTDM的优点：的优点：不存在保护频带，信道传输效率高；不存在保护频带，信道传输效率高；信道占用频带窄，容量大。信道占用频带窄，容量大。缺点：缺点：通信双方必须保持时隙时钟同步，以确保接收端能够正通信双方必须保持时隙时钟同步，以确保接收端能够正确地接收各路信息。确地接收各路信息。技术应用：技术应用：对应的技术有对应的技术有PC

53、MPCM技术，同步数字体系（技术，同步数字体系（SDHSDH：Synchronous Digital HierarchySynchronous Digital Hierarchy，）技术。，）技术。采用的设备有采用的设备有PDHPDH（PlesynchronousPlesynchronous Digital Hierarchy Digital Hierarchy，准同步数字体系）和，准同步数字体系）和SDHSDH（同步数字体系）两种传输体（同步数字体系）两种传输体系。系。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道53实际应用：实际应用：PSTNPSTN（Public Switched Telep

54、hone NetworkPublic Switched Telephone Network，公共交换，公共交换电话网）中的数字传输干线采用电话网）中的数字传输干线采用TDMTDM技术；技术；数字微波系统就是采用数字微波系统就是采用TDMTDM技术的基于技术的基于SDHSDH的数字传输系的数字传输系统；统；在卫星通信中，采用在卫星通信中，采用FDMFDM或或TDMTDM复用方式。复用方式。时分复用方式分为两种方式：时分复用方式分为两种方式：同步时分复用（同步时分复用（STDMSTDM：Synchronous Time-Division Synchronous Time-Division Mult

55、iplexingMultiplexing）异步时分复用（异步时分复用（ATDMATDM：Asynchronous Time-Division Asynchronous Time-Division MultiplexingMultiplexing），也称为统计时分复用（），也称为统计时分复用（Statistical Statistical Time-Division MultiplexingTime-Division Multiplexing）。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道54n信息传送模式信息传送模式 信息在网络中的传送方式称为传送模式，包括信息的复信息在网络中的传送方式称为传送模

56、式，包括信息的复用、传输和交换。用、传输和交换。 根据复用方式的不同，传送模式可分为：根据复用方式的不同，传送模式可分为：同步传送模式（同步传送模式（STMSTM：Synchronous Transfer ModeSynchronous Transfer Mode）异步传送模式（异步传送模式（ATMATM：Asynchronous Transfer ModeAsynchronous Transfer Mode）。）。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道55n同步时分复用（同步时分复用（STDMSTDM）方式和同步传送模式（）方式和同步传送模式（STMSTM）同步时分复用（同步时分复用（ST

57、DMSTDM） 以固定分配时隙的方式对来自多个输入设备的各路信号进以固定分配时隙的方式对来自多个输入设备的各路信号进行组合。一帧的时长是确定的（通常为行组合。一帧的时长是确定的（通常为125125s s）。）。 SDTMSDTM特点：特点：采用固定帧长结构，各帧中的时隙采用固定帧长结构，各帧中的时隙按位置顺序编号按位置顺序编号，不同，不同帧中编号相同的时隙为同一个子信道，即每个子信道占用帧中编号相同的时隙为同一个子信道，即每个子信道占用一个周期性重复出现的时隙。一个周期性重复出现的时隙。每个子信道的速率是恒定的，一个子信道传输一路信号，每个子信道的速率是恒定的，一个子信道传输一路信号，而且需要

58、而且需要同步信号进行时隙定位同步信号进行时隙定位。根据时隙在帧内的相对位置来识别信道。这种信道称为根据时隙在帧内的相对位置来识别信道。这种信道称为位位置化信道。置化信道。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道56 图图2.2 2.2 两种时分复用方式两种时分复用方式 2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道57同步传送模式（同步传送模式（STMSTM）采用同步时分复用（采用同步时分复用（STDMSTDM）传输技术和同步时分交换）传输技术和同步时分交换（Synchronous Time-Division SwitchingSynchronous Time-Division Switching）

59、技术的传送）技术的传送模式。模式。对对STDMSTDM的信号的交换就是对信息所在位置的交换，即时隙的信号的交换就是对信息所在位置的交换，即时隙的内容在时间轴上的位置移动，称为的内容在时间轴上的位置移动，称为同步时分交换同步时分交换。特点：特点：速率和带宽是确定的，必须按照信道的最大速速率和带宽是确定的，必须按照信道的最大速 率分配信道资源。率分配信道资源。应用：应用：STMSTM方式适合于恒定速率业务的传送。对于可变方式适合于恒定速率业务的传送。对于可变 速率的业务，信道利用率会受到影响。速率的业务，信道利用率会受到影响。目前电话网中的数字交换机都采用同步时分复用技术。目前电话网中的数字交换机

60、都采用同步时分复用技术。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道58n异步时分复用（异步时分复用（ADTMADTM）方式和异步传送模式（）方式和异步传送模式（ATMATM）异步时分复用（异步时分复用（ADTMADTM） 根据用户需求动态按需分配时隙，故也称为统计时分复根据用户需求动态按需分配时隙，故也称为统计时分复用方式。用方式。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道59特点：特点：每帧中没有空闲时隙。每帧中的时隙数可小于所接的低速输入线数每帧中没有空闲时隙。每帧中的时隙数可小于所接的低速输入线数n n，其帧长是不定的。复用信道上的一帧的数据速率可低于信道的最，其帧长是不定的。复用信道上的一

61、帧的数据速率可低于信道的最大速率，提高了信道利用率。大速率，提高了信道利用率。在每个时隙中必须带有地址信息，这些地址信息是靠标志码标示的，在每个时隙中必须带有地址信息，这些地址信息是靠标志码标示的，同一用户信息的不同分组的标志码相同，通过时隙中的同一用户信息的不同分组的标志码相同，通过时隙中的“标示标示”信信息来识别信道，并通过标示进行交换。故此类信道也称为息来识别信道，并通过标示进行交换。故此类信道也称为标志化信标志化信道道。此种方式不是根据时隙位置来识别信道，不需要同步信号进行时隙此种方式不是根据时隙位置来识别信道，不需要同步信号进行时隙定位。定位。在每个时隙中，既包含数据又包含地址信息，

62、所以每个时隙存在额在每个时隙中，既包含数据又包含地址信息，所以每个时隙存在额外的开销。外的开销。 理论和实践表明，理论和实践表明，ATDMATDM的效率要比的效率要比STDMSTDM的效率高的效率高1.51.5 4 4倍。倍。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道60异步传送模式（异步传送模式（ATMATM） 是采用异步时分复用（是采用异步时分复用（ATDMATDM）传输技术和异步时分交换）传输技术和异步时分交换（Asynchronous Time-Division SwitchingAsynchronous Time-Division Switching）技术的传送模）技术的传送模式。式。

63、 对异步时分复用信号的交换就是按照每个分组的地址信对异步时分复用信号的交换就是按照每个分组的地址信息标志码，将其分发到输出线上，这种交换方式叫息标志码，将其分发到输出线上，这种交换方式叫异步时分异步时分交换交换（也叫存储转发交换）。（也叫存储转发交换）。特点：特点： 动态地分配信道，提高了信道效率，适用于可变速率的动态地分配信道，提高了信道效率，适用于可变速率的业务。业务。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道61lTDMATDMA以传输信号存在的时间不同来区分信道建立多址接入。以传输信号存在的时间不同来区分信道建立多址接入。时隙的分配可以是固定的，也可以是动态的。时隙的分配可以是固定的，也

64、可以是动态的。时隙是固定的，称为时隙是固定的，称为同步同步TDMATDMA（STDMASTDMA：Synchronous Synchronous TDMATDMA），），STDMASTDMA可以是宽带的，也可以是窄带的；可以是宽带的，也可以是窄带的；时隙是动态的，称为时隙是动态的，称为异步异步TDMATDMA（ATDMAATDMA：Asynchronous Asynchronous TDMATDMA）。）。 2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道62（3 3）CDMCDM和和CDMACDMACDMCDM 在码域上多路信号调制在不同的码型上进行复用。每个在码域上多路信号调制在不同的码型上进行复

65、用。每个信道分配不同的基本地址码序列，使得不同信道分得的码序信道分配不同的基本地址码序列，使得不同信道分得的码序列彼此正交，接收机只要对其欲接收的信号的地址码进行相列彼此正交，接收机只要对其欲接收的信号的地址码进行相关检测，即可获得信号。关检测，即可获得信号。 特点：特点：占用相同的频带占用相同的频带占用相同的时间占用相同的时间不同的、正交的地址码，信道在码域上正交。不同的、正交的地址码，信道在码域上正交。2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道63nCDMACDMACDMACDMA以传输信号的码型不同来区分信道建立多址接入。以传输信号的码型不同来区分信道建立多址接入。CDMACDMA是一种扩

66、频技术，本质上，扩频为每个用户信号标是一种扩频技术，本质上，扩频为每个用户信号标记了唯一的目的地址。实际产生的宽带扩频函数并没有记了唯一的目的地址。实际产生的宽带扩频函数并没有真正正交，因此存在各用户间的相互干扰真正正交，因此存在各用户间的相互干扰多址干扰。多址干扰。 在多路复用传输系统中，通常还加有幅度压扩器、回声在多路复用传输系统中，通常还加有幅度压扩器、回声抑制器、时间分配话音插空及数模复用转换设备等。抑制器、时间分配话音插空及数模复用转换设备等。 2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道642.1 2.1 传输技术传输技术2.1.1 2.1.1 概述概述2.1.2 2.1.2 传输信道

67、传输信道2.1.3 2.1.3 传输系统传输系统2.1.4 2.1.4 传输方式传输方式2.1.5 2.1.5 信道访问方式信道访问方式651 1传输系统传输系统传输系统是完成信息传输的实际设备，包括：传输系统是完成信息传输的实际设备，包括：传输设备传输设备传输复用设备传输复用设备 信号传输之前，需进行：信号传输之前，需进行：基带信号通过传输设备转换为适合于在传输媒质上进基带信号通过传输设备转换为适合于在传输媒质上进行传输的信号。行传输的信号。为了提高线路利用率，多路信息通过传输复用设备进为了提高线路利用率，多路信息通过传输复用设备进行多路复用和解复用。行多路复用和解复用。 传输设备：传输设备

68、：主要指收发信机，它也属于信道的一部分，如微波收发主要指收发信机，它也属于信道的一部分，如微波收发信机，卫星地面站收发信机及光端机等。信机，卫星地面站收发信机及光端机等。2.1.3 2.1.3 传输系统传输系统662 2传输节点设备传输节点设备 作为数据传输链路的作为数据传输链路的转接设备转接设备，完成节点两侧链路之间，完成节点两侧链路之间的的交叉连接交叉连接，包括：，包括：配线架配线架电分插复用器（电分插复用器（ADMADM）数字交叉连接器（数字交叉连接器（DXCDXC）光分插复用器（光分插复用器（OADMOADM）光交叉连接器（光交叉连接器（OXCOXC）等。）等。 DXCDXC是由微机控

69、制的复用器和配线架，它是不受信令控是由微机控制的复用器和配线架，它是不受信令控制的静态交换机，由程序控制形成半永久性连接。制的静态交换机，由程序控制形成半永久性连接。 2.1.3 2.1.3 传输系统传输系统672.1 2.1 传输技术传输技术2.1.1 2.1.1 概述概述2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道2.1.3 2.1.3 传输系统传输系统2.1.4 2.1.4 传输方式传输方式2.1.5 2.1.5 信道访问方式信道访问方式681 1有线传输链路的分类有线传输链路的分类 按照有无复用及复用的方式，有线传输链路可分为三类：按照有无复用及复用的方式，有线传输链路可分为三类：实线传输

70、链路（无复用）实线传输链路（无复用）频分载波传输链路频分载波传输链路时分数字传输链路时分数字传输链路 现在频分载波有线传输链路的应用已不多，在有线电视现在频分载波有线传输链路的应用已不多，在有线电视网中还有使用。网中还有使用。2.1.4 2.1.4 传输方式传输方式69（1 1）实线传输链路）实线传输链路 是指短距离内传输模拟基带信号的链路。是指短距离内传输模拟基带信号的链路。 传输媒质：传输媒质：只有对称电缆可以直接传输基带信号只有对称电缆可以直接传输基带信号 频带：频带：300300 3400Hz3400Hz 应用：应用：只有在用户终端至交换局的用户线路上采用只有在用户终端至交换局的用户线

71、路上采用 缺点：缺点：是最简单的一种传输链路，但线路利用率不高是最简单的一种传输链路，但线路利用率不高线路投资比较大，不经济。线路投资比较大，不经济。2.1.4 2.1.4 传输方式传输方式70（2 2）时分数字传输链路）时分数字传输链路 是指将模拟信号经过脉冲编码调制（是指将模拟信号经过脉冲编码调制（PCMPCM：Pulse-Code Pulse-Code ModulationModulation）之后变为数字信号，然后进行时分多路复用的）之后变为数字信号，然后进行时分多路复用的传输链路。传输链路。nPCMPCM的基群信号可传的基群信号可传2424路或路或30/3230/32路话音信号。路话

72、音信号。n利用数字复用技术可将基群信号复用为更高速率的信利用数字复用技术可将基群信号复用为更高速率的信号，以提高信道传输能力。号，以提高信道传输能力。n它有两种数字传输体系：它有两种数字传输体系：PDHPDH和和SDHSDH。2.1.4 2.1.4 传输方式传输方式71PDHPDH（准同步数字体系）（准同步数字体系）SDHSDH（同步数字体系）（同步数字体系）采用同步复用方式和灵活的复用映射结构，使低阶信号采用同步复用方式和灵活的复用映射结构，使低阶信号到高阶信号的复用到高阶信号的复用/ /解复用一次到位。解复用一次到位。具有统一的数字速率标准（具有统一的数字速率标准（STM-NSTM-N，N

73、=1N=1，4 4，1616，6464）和统一的光网络节点接口及强大的网络管理功能。和统一的光网络节点接口及强大的网络管理功能。主要以光纤为主要传输媒质，在光缆长途干线上主要以光纤为主要传输媒质，在光缆长途干线上SDHSDH的的传输速率达传输速率达2.5Gb/s2.5Gb/s（STM-16STM-16），甚至在某些线路上达），甚至在某些线路上达到到10Gb/s10Gb/s（STM-64STM-64）；在市内局间中继上，）；在市内局间中继上，SDHSDH的传输的传输速率一般为速率一般为155Mb/s155Mb/s（STM-1STM-1）和）和622Mb/s622Mb/s（STM-4STM-4）。

74、）。在一些地形复杂的地区局部可采用微波或卫星传输在一些地形复杂的地区局部可采用微波或卫星传输SDHSDH的的155Mb/s155Mb/s（STM-1STM-1）甚至更低速率（如）甚至更低速率（如STM-NSTM-N中的中的VCVC）的信号。的信号。2.1.4 2.1.4 传输方式传输方式722 2传输方式传输方式 根据信号的传输方向，将工作方式分为：根据信号的传输方向，将工作方式分为：单工方式单工方式半双工方式半双工方式全双工方式。全双工方式。（1 1）单工方式）单工方式 信号的传输永远只能向一个方向进行，信号的传输永远只能向一个方向进行， 例如：例如： 广播网广播网 寻呼网寻呼网2.1.4

75、2.1.4 传输方式传输方式73（2 2）半双工方式）半双工方式 在双方通信过程中，信号可以沿任一方向传输。但在任何在双方通信过程中，信号可以沿任一方向传输。但在任何给定的时间内，传输仅能沿某一方向进行。给定的时间内，传输仅能沿某一方向进行。 例如：例如：无线对讲机无线对讲机采用采用CSMA/CDCSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/ Carrier Sense Multiple Access/ Collision DetectionCollision Detection）协议机制的以太网）协议机制的以太网(Ethernet)(Ethernet)2.1.4

76、 2.1.4 传输方式传输方式74（3 3）全双工方式）全双工方式 信号可以同时沿相互通信的两个方向传输。可以使用信号可以同时沿相互通信的两个方向传输。可以使用两个两个不同的时隙或两个不同的载频不同的时隙或两个不同的载频来进行双向信息的传输。来进行双向信息的传输。实例：实例：全双工方式工作的以太网全双工方式工作的以太网GSMGSM网采用双频全双工链路网采用双频全双工链路 有线长途电话网采用全双工传输方式有线长途电话网采用全双工传输方式去回通路使用去回通路使用分开的通道分开的通道/ /分开的频带分开的频带/ /分开的时间间隔，到终端的二分开的时间间隔，到终端的二线转换则由终端装置完成。线转换则由

77、终端装置完成。2.1.4 2.1.4 传输方式传输方式75 对于信道建立后的通信阶段的无线多址接入方案，双对于信道建立后的通信阶段的无线多址接入方案，双工方式有两种：工方式有两种：频分双工频分双工 （FDDFDD：Frequency Division Frequency Division DuplexingDuplexing）方式）方式时分双工时分双工 （TDDTDD：Time-Division Time-Division DuplexingDuplexing）方式）方式 2.1.4 2.1.4 传输方式传输方式76频分双工（频分双工（FDDFDD）方式）方式收发双方收发双方采用采用不同的频带

78、不同的频带，两个频带之间保留一定的频带间，两个频带之间保留一定的频带间隔，至少要间隔标称频率的隔，至少要间隔标称频率的5%5%。 该方式可与该方式可与FDMAFDMA、TDMATDMA和和CDMACDMA多址方式结合使用，实现多址方式结合使用，实现FDMA/FDDFDMA/FDD、TDMA/FDDTDMA/FDD、CDMA/FDDCDMA/FDD方式，如方式，如GSMGSM系统采用的就系统采用的就是是FDDFDD方式。方式。时分双工（时分双工（TDDTDD）方式）方式 收发双方收发双方采用采用相同的载波频段相同的载波频段，但在，但在时间上分开时间上分开，保留一定，保留一定的时间间隔。的时间间隔

79、。此方式可与此方式可与FDMAFDMA、TDMATDMA和和CDMACDMA多址方式结合使用，实现多址方式结合使用，实现FDMA/TDDFDMA/TDD、TDMA/TDDTDMA/TDD、CDMA/TDDCDMA/TDD方式，如我国提出的方式，如我国提出的3G3G标准标准TD-SCDMATD-SCDMA采用的就是采用的就是TDDTDD方式。方式。2.1.4 2.1.4 传输方式传输方式77 时间时间 用户用户1 1 用户用户2 2 用户用户3 3 用户用户4 4 幅度幅度幅度幅度时间时间 上行上行 下行下行 t t4 4 t t3 3 t t2 2 t t1 1 下行下行 上行上行 f f1

80、1 f f2 2 f f3 3 f f4 4 f* f*1 1f*f*2 2f*f*3 3f*f*4 4 频率频率 f f1 1 f f2 2 f f3 3 f f4 4 频率频率 （a a）FDMA/FDD FDMA/FDD （b b）FDMA/TDDFDMA/TDD 图图2.3 2.3 无线接入双工方式无线接入双工方式 2.1.4 2.1.4 传输方式传输方式78幅度幅度 幅度幅度 时间时间 上行上行 下行下行 时间时间 下行下行上行上行 t t4 4 t t4 4 t t3 3t t3 3t t2 2t t1 1t t1 1t t2 2 用户用户1 1 用户用户2 2 用户用户3 3 用

81、户用户4 4 f f1 1 f f2 2 f* f*1 1 f* f*2 2 频率频率 f f1 1 f f2 2 频率频率 （c c）FDMA/TDMA/FDD FDMA/TDMA/FDD （d d）FDMA/TDMA/TDD FDMA/TDMA/TDD 图图2.3 2.3 无线接入双工方式无线接入双工方式2.1.4 2.1.4 传输方式传输方式79 CDMA/FDD CDMA/FDD 码码 CDMA/TDDCDMA/TDD下行下行 上行上行 用户用户1 1 用户用户2 2 用户用户3 3 用户用户4 4 频率频率 时间时间 上行上行 下行下行 （e e） CDMA/FDDCDMA/FDD和

82、和CDMA/TDDCDMA/TDD图图2.3 2.3 无线接入双工方式无线接入双工方式2.1.4 2.1.4 传输方式传输方式80频分双工频分双工( (FDD)FDD)与频分复用与频分复用(FDM)(FDM)的区别：的区别：FDDFDD是针对收发两个传输方向定义的是针对收发两个传输方向定义的。 FDMFDM是针对一个传输方向定义的。是针对一个传输方向定义的。举例：举例： 我国的我国的GSM900MGSM900M系统的系统的FDMA/TDMA/FDDFDMA/TDMA/FDD方式方式 基站基站移动终端：正向信道或下行链路移动终端：正向信道或下行链路 移动终端移动终端基站：反向信道或上行链路基站：

83、反向信道或上行链路2.1.4 2.1.4 传输方式传输方式81系统的正向和反向信道采用不同的载波频带系统的正向和反向信道采用不同的载波频带( (FDDFDD方式方式) )：上行频带：上行频带：905905 915MHz915MHz 下行频带：下行频带：950950 960MHz960MHz在为每一个方向分配的在为每一个方向分配的10MHz10MHz频带里一共可以有频带里一共可以有4949个载波个载波频率（频率（FDMAFDMA），每一路载波带宽为），每一路载波带宽为200kHz200kHz。整个分配带宽。整个分配带宽的各个边缘设置的保护频带为的各个边缘设置的保护频带为100kHz100kHz。

84、每一个载波采用每一个载波采用TDMATDMA方式可同时支持多达方式可同时支持多达8 8个用户，每一个用户，每一个用户编码的数字话音速率为个用户编码的数字话音速率为13Kb/s13Kb/s。2.1.4 2.1.4 传输方式传输方式823 3传输控制方式传输控制方式 传输控制：规定通信链路、保持同步和进行差错控制，传输控制：规定通信链路、保持同步和进行差错控制，用来保证通信体系结构的数据链路层中网络相邻节点间按用来保证通信体系结构的数据链路层中网络相邻节点间按顺序正确地传送数据帧。顺序正确地传送数据帧。根据具体实施传输控制的根据具体实施传输控制的比特传送方式比特传送方式的不同，可分：的不同，可分：

85、 串行串行 并行并行依据传输线路收发两端是否要依据传输线路收发两端是否要比特时间比特时间一致，又可分：一致，又可分： 同步同步 异步异步2.1.4 2.1.4 传输方式传输方式83串行传输串行传输：采用单信道，依次传送比特：采用单信道，依次传送比特并行传输并行传输：需采用与分组比特数相同的多信道同时传送比特：需采用与分组比特数相同的多信道同时传送比特异异步步传传输输：无无需需在在收收发发两两端端实实行行比比特特专专门门同同步步，但但要要在在发发送送分分组组的首尾加起止信号，一同传送。的首尾加起止信号，一同传送。 缺点：缺点：附加开销大附加开销大当噪声干扰起止信号时，可能会失去有用信息；当噪声干

86、扰起止信号时，可能会失去有用信息；同步传输：同步传输：要求收发两端比特、帧同步。要求收发两端比特、帧同步。 特点：特点：附加开销较异步方式少许多。附加开销较异步方式少许多。误码造成同步信号丢失后，将可能失去整个用户数据。误码造成同步信号丢失后，将可能失去整个用户数据。2.1.4 2.1.4 传输方式传输方式84 常常用用的的链链路路传传输输控控制制方方式式之之一一，是是异异步步串串行行传传输输方方式式。如如RS-232RS-232接口。接口。 图图2.4 52.4 5单位码电报格式单位码电报格式 2.1.4 2.1.4 传输方式传输方式852.1 2.1 传输技术传输技术2.1.1 2.1.1

87、 概述概述2.1.2 2.1.2 传输信道传输信道2.1.3 2.1.3 传输系统传输系统2.1.4 2.1.4 传输方式传输方式2.1.5 2.1.5 信道访问方式信道访问方式861.1.多址接入方式多址接入方式 用户接入网络有以下两种方式：用户接入网络有以下两种方式：l通过通过“专用线路专用线路” 接入网络：如用户线。接入网络：如用户线。 l多址接入方式多址接入方式：网内不同地址的用户通过独立地访问一：网内不同地址的用户通过独立地访问一公共媒质或公共信道接入到网络，并通过某种方式区分公共媒质或公共信道接入到网络，并通过某种方式区分不同的用户，以实现用户间的通信。这种访问公共信道不同的用户，

88、以实现用户间的通信。这种访问公共信道的方式被称为多址接入方式或信道访问方式。此方式通的方式被称为多址接入方式或信道访问方式。此方式通常是在常是在广播信道广播信道中进行的，如无线通信、卫星通信、局中进行的，如无线通信、卫星通信、局域网、域网、CATVCATV等。等。2.1.5 2.1.5 信道访问方式信道访问方式87该方式又分为两类：该方式又分为两类：固定分配信道接入方式（方案）固定分配信道接入方式（方案）按需（动态）分配信道接入方式（方案）按需（动态）分配信道接入方式（方案）n固定分配接入：固定分配接入： 是指信道的分配在一次通信过程中保持不变，适合于是指信道的分配在一次通信过程中保持不变，适

89、合于支持用确定参数描述的业务。支持用确定参数描述的业务。n按需（动态）分配接入：按需（动态）分配接入： 是指信道的分配在一次通信过程中可能发生变化，适是指信道的分配在一次通信过程中可能发生变化，适合于支持用统计特性描述的业务。合于支持用统计特性描述的业务。 2.1.5 2.1.5 信道访问方式信道访问方式88（1 1）固定分配信道接入方式（方案）固定分配信道接入方式（方案） 在频域、时域或码域将公共信道划分成多个子信道，在频域、时域或码域将公共信道划分成多个子信道，将这些子信道固定分配给用户。如采用固定的将这些子信道固定分配给用户。如采用固定的FDMAFDMA、TDMATDMA、CDMACDM

90、A或或WDMAWDMA（Wave Division Multiple AccessWave Division Multiple Access，波分多，波分多址）技术。址）技术。特点：特点：n不需采用复用器或集中器；不需采用复用器或集中器；n每个用户占用两个子信道；每个用户占用两个子信道；n该方式有几种接入技术：固定该方式有几种接入技术：固定FDMAFDMA、TDMATDMA、CDMACDMA，WDMAWDMA，SDMASDMA。2.1.5 2.1.5 信道访问方式信道访问方式89（2 2）按需分配信道接入方式（方案）按需分配信道接入方式（方案） 也称为动态分配接入方式。也称为动态分配接入方式。

91、特点：特点： n不需采用复用器或集中器；不需采用复用器或集中器；n任何情况下，信道只允许一个用户使用；任何情况下，信道只允许一个用户使用；？n各用户之间通信必须遵循一个网络协议，称为多址各用户之间通信必须遵循一个网络协议，称为多址接入协议；接入协议；n接入技术为动态接入技术为动态FDMAFDMA、TDMATDMA、CDMACDMA方式，其分配调方式，其分配调度算法有两类：控制接入和随机接入方式。度算法有两类：控制接入和随机接入方式。2.1.5 2.1.5 信道访问方式信道访问方式90（1 1）控制接入）控制接入 是一种非竞争信道访问机制，可中央集中控制，也可是一种非竞争信道访问机制，可中央集中

92、控制，也可分散控制。分散控制。特点：特点：由于用户访问信道具有确定性，控制访问方式是无冲突由于用户访问信道具有确定性，控制访问方式是无冲突的。的。2.1.5 2.1.5 信道访问方式信道访问方式91p集中式的中央控制方式。由一中央控制器完成。设置一节集中式的中央控制方式。由一中央控制器完成。设置一节点，控制线路工作，此控制节点称为主节点或主站，被控点，控制线路工作，此控制节点称为主节点或主站，被控制节点称为子节点或子站。在任何时刻，信息只能在主站制节点称为子节点或子站。在任何时刻，信息只能在主站与其一子站间进行传输，主站向子站发出询问信令，子站与其一子站间进行传输，主站向子站发出询问信令，子站

93、收到后应答，方才可以利用信道通信。收到后应答，方才可以利用信道通信。p分散控制方式。采用轮询（分散控制方式。采用轮询（PollingPolling）办法，将访问权从）办法，将访问权从一个用户传递给另一个用户，即轮询访问方式。一个用户传递给另一个用户，即轮询访问方式。? ? 局域网局域网中采用的轮询访问方式，又叫做令牌（中采用的轮询访问方式，又叫做令牌（TokenToken）传递。如）传递。如令牌总线和令牌环网。令牌总线和令牌环网。2.1.5 2.1.5 信道访问方式信道访问方式92（2 2）随机接入（或随机访问）随机接入（或随机访问） 是一种竞争信道访问机制。就是各个用户可随机地向是一种竞争信

94、道访问机制。就是各个用户可随机地向公共媒质或公共信道发送信息，竞争访问（占用）信道。公共媒质或公共信道发送信息，竞争访问（占用）信道。应用：广泛应用于蜂窝网络、卫星分组通信和局域网中。应用：广泛应用于蜂窝网络、卫星分组通信和局域网中。特点：用户访问信道具有随机性，可能发生多个用户同时竞争特点：用户访问信道具有随机性，可能发生多个用户同时竞争访问信道，造成访问信道，造成“冲突冲突”或或“碰撞碰撞”（CollisionCollision），是），是有冲突的。有冲突的。2.1.5 2.1.5 信道访问方式信道访问方式93随机接入方式大体上可分为：随机接入方式大体上可分为：基本的随机接入方式（基于基本

95、的随机接入方式（基于ALOHAALOHA的接入方式）的接入方式）基于监听的随机接入方式（基于基于监听的随机接入方式（基于CSMACSMA的接入方式）的接入方式）基于预约机制的随机接入方式基于预约机制的随机接入方式 ? ?2.1.5 2.1.5 信道访问方式信道访问方式94根据有无冲突，多址接入方式又可以分为两类：根据有无冲突，多址接入方式又可以分为两类：无冲突的多址接入无冲突的多址接入采采用用多多址址接接入入复复用用技技术术（FDMAFDMA、TDMATDMA、CDMACDMA、WDMAWDMA和和SDMASDMA ）控制接入方式控制接入方式有冲突的多址接入有冲突的多址接入随机接入方式随机接入

96、方式 不同的接入方式会对网络的容量和不同的接入方式会对网络的容量和QoSQoS产生很大的影响。产生很大的影响。2.1.5 2.1.5 信道访问方式信道访问方式953 3应用实例应用实例（1 1）无冲突的多址接入技术的应用）无冲突的多址接入技术的应用在蜂窝系统中的上行链路的传输就是多址接入传输情况。在蜂窝系统中的上行链路的传输就是多址接入传输情况。目前，所有的面向话音的无线接入（话音通信阶段）都目前，所有的面向话音的无线接入（话音通信阶段）都采用固定分配信道方式，即采用固定分配信道方式，即FDMAFDMA，TDMATDMA，CDMACDMA方式，为方式，为各小区分配一组预先确定的话音信道。各小区

97、分配一组预先确定的话音信道。2.1.5 2.1.5 信道访问方式信道访问方式96（2 2）有冲突的多址接入技术的应用）有冲突的多址接入技术的应用 随机接入方式通常用于链路的建立阶段，即用户初次随机接入方式通常用于链路的建立阶段，即用户初次接入无冲突的多址接入系统的时候。接入无冲突的多址接入系统的时候。在在GSMGSM和和IS-95IS-95系统中，上行链路的控制信道中的系统中，上行链路的控制信道中的随机接随机接入信道入信道（RACHRACH：Random Access ChannelRandom Access Channel）的接入大多）的接入大多采用时隙采用时隙ALOHAALOHA（S-AL

98、OHAS-ALOHA）协议。）协议。RACHRACH用于移动用户（用于移动用户（MSMS）发起一次呼叫或在上行链）发起一次呼叫或在上行链路对寻呼信号做出响应。基站通过路对寻呼信号做出响应。基站通过RACHRACH对移动用户对移动用户发出的呼叫请求做出响应，在呼叫建立期间为用户发出的呼叫请求做出响应，在呼叫建立期间为用户分配一个无冲突的信道，即一个分配一个无冲突的信道，即一个TDMATDMA子信道作为通子信道作为通话期间的固定话路。话期间的固定话路。2.1.5 2.1.5 信道访问方式信道访问方式97p工作于半双工方式下的以太网（工作于半双工方式下的以太网（EthernetEthernet）采用

99、）采用CSMA/CD CSMA/CD （CSMA / Collision DetectionCSMA / Collision Detection）协议机制。）协议机制。p无线局域网（无线局域网（WLANWLAN）采用）采用CSMA/CACSMA/CA（CSMA / Collision CSMA / Collision AvoidanceAvoidance）协议机制。）协议机制。2.1.5 2.1.5 信道访问方式信道访问方式98第第2 2章章 传送与交换传送与交换 2.12.1 传输技术传输技术 2.22.2 交换技术交换技术 99根据网络中是否有交换节点，可把网络分为两类：根据网络中是否有交

100、换节点，可把网络分为两类：交换网：网中有交换节点交换网：网中有交换节点广播网：网中无交换节点广播网：网中无交换节点电路交换网电路交换网分组交换网分组交换网帧中继网等帧中继网等交换网交换网有交换节点有交换节点采用数字交叉连接设备（采用数字交叉连接设备（DXCDXC）的数）的数字数据网（字数据网（DDNDDN）? ?无交换节点无交换节点广播网广播网共享同一传输媒质，通过不同的媒质共享同一传输媒质，通过不同的媒质访问控制方式（信道访问方式访问控制方式（信道访问方式, ,多址接多址接入）进行通信。如广播式的局域网，入）进行通信。如广播式的局域网，CATVCATV等。等。无交换节点无交换节点2.2 2.

101、2 交换技术交换技术100n交换节点：即交换设备是构成通信网的核心要素，它的交换节点：即交换设备是构成通信网的核心要素，它的基基本功能本功能是完成对接入交换节点的信息传输链路的汇集、转是完成对接入交换节点的信息传输链路的汇集、转接接续和分配，实现一个用户终端和它所要求的另一个或接接续和分配，实现一个用户终端和它所要求的另一个或多个用户终端之间的多个用户终端之间的路由选择路由选择的连接。的连接。 简单地说，交换机的功能就是建立入端和出端之间的简单地说，交换机的功能就是建立入端和出端之间的连接，将入端的信息输出到出端上去，类似于开关作用。连接，将入端的信息输出到出端上去，类似于开关作用。n话音、数

102、据等话音、数据等不同的通信业务具有不同的特点，采用不同不同的通信业务具有不同的特点，采用不同的交换方式的交换方式。2.2 2.2 交换技术交换技术101交换方式的分类：交换方式的分类：n按交换的信号按交换的信号类型类型分：分：p电子交换电子交换：电路交换、报文交换、分组交换、帧中继和：电路交换、报文交换、分组交换、帧中继和ATMATM交换。交换。p光交换光交换n按交换的按交换的信号带宽信号带宽分：分：p窄带交换：窄带交换：电路交换、报文交换、分组交换。电路交换、报文交换、分组交换。p宽带交换宽带交换：ATMATM交换、交换、IPIP交换、光交换。交换、光交换。2.2 2.2 交换技术交换技术1

103、02n按局内按局内? ?处理信号的方式处理信号的方式分：分：p电路交换电路交换p报文交换报文交换p分组交换分组交换 ATM ATM交换、帧中继和交换、帧中继和IPIP交换采用的都是基于分组交换交换采用的都是基于分组交换的方式。的方式。n按采用的按采用的时分复用方式时分复用方式的不同，信息的不同，信息传送模式传送模式或或电子交换电子交换方式方式大体上可分为两类：大体上可分为两类：p同步传送模式同步传送模式p异步传送模式异步传送模式2.2 2.2 交换技术交换技术103图图2.5 2.5 电子交换方式的分类电子交换方式的分类 2.2 2.2 交换技术交换技术1042.2 2.2 交换技术交换技术

104、2.2.1 2.2.1 电路交换电路交换 2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换 2.2.3 2.2.3 快速分组交换快速分组交换1051 1电路交换原理电路交换原理n电路交换的发展电路交换的发展 电路交换（电路交换（CSCS：Circuit SwitchingCircuit Switching）技术是最早出现的）技术是最早出现的一种交换方式，起源于电话交换系统，现已有一百多年的历一种交换方式，起源于电话交换系统，现已有一百多年的历史，目前主要应用于电话网中，也可用于数据通信。史，目前主要应用于电话网中，也可用于数据通信。2.2.1 2.2.1 电路交换电路交换106n电话通信的特点电话通信

105、的特点是交互式实时通信，对时延和时延抖动敏感，而对误码是交互式实时通信，对时延和时延抖动敏感，而对误码差错不敏感。差错不敏感。在通信过程中，交换机不需要对信息进行差错检验和纠在通信过程中，交换机不需要对信息进行差错检验和纠正，但要求交换机处理时延小。正，但要求交换机处理时延小。 有时，将传输信道统称为电路。有时，将传输信道统称为电路。电路交换：电路交换： 在两个用户之间建立一条临时的但专用的电路（路径）在两个用户之间建立一条临时的但专用的电路（路径）作为这两个用户之间的通信线路。即暂时连接、独占一条作为这两个用户之间的通信线路。即暂时连接、独占一条路径并保持到连接释放为止。电路交换是一种以电路

106、连接路径并保持到连接释放为止。电路交换是一种以电路连接为目的、实时的交换方式。为目的、实时的交换方式。2.2.1 2.2.1 电路交换电路交换107n通信过程：通信过程：电路建立电路建立消息传送消息传送电路释放电路释放电路建立电路建立：在通信之前，在两个用户之间建立一条专用：在通信之前，在两个用户之间建立一条专用的物理通信路径，该通路一直维持到通话结束。故电路的物理通信路径，该通路一直维持到通话结束。故电路交换是一种交换是一种面向连接面向连接的交换方式。的交换方式。消息传送消息传送：当通路建立后，两个用户就可进行实时的、：当通路建立后，两个用户就可进行实时的、透明的消息传送（即在交换节点处不存

107、储和处理信息，透明的消息传送（即在交换节点处不存储和处理信息，连续传送）。连续传送）。电路释放电路释放：当通话完毕，一方或双方要求拆除此连接，：当通话完毕，一方或双方要求拆除此连接，该通路即被释放。该通路即被释放。2.2.1 2.2.1 电路交换电路交换108电路交换有两种方式：空分交换和时分交换电路交换有两种方式：空分交换和时分交换空分交换空分交换: :是入线在空间位置上选择出线并建立连接的是入线在空间位置上选择出线并建立连接的交换。交换。n n条入线通过条入线通过n n m m接点矩阵选择到接点矩阵选择到m m条出线或某一条出线或某一指定出线，但接点同一时间只能为一次呼叫利用，直到指定出线

108、，但接点同一时间只能为一次呼叫利用，直到通信结束才释放。通信结束才释放。时分交换时分交换: :基于同步时分复用技术，通过时隙交换网络基于同步时分复用技术，通过时隙交换网络完成信息的时隙交换，从而做到入线和出线间信息的交完成信息的时隙交换，从而做到入线和出线间信息的交换。换。 电话网中的数字交换机采用时分交换或时分交换与空电话网中的数字交换机采用时分交换或时分交换与空分交换结合的方式。分交换结合的方式。2.2.1 2.2.1 电路交换电路交换1092 2电路交换的特点电路交换的特点 电路交换采用电路交换采用同步时分复用同步时分复用和和同步时分交换同步时分交换技术。技术。 主要优点主要优点信息信息

109、传输时延小传输时延小，为，为实时实时通信。通信。对数据信息的格式和编码类型没有限制对数据信息的格式和编码类型没有限制，只要通信双方方类，只要通信双方方类型一致即可。型一致即可。交换机对用户信息不进行存储和处理，信息在电路中交换机对用户信息不进行存储和处理，信息在电路中“透明透明”传输，用户信息中不必附加控制信息，故交换机传输，用户信息中不必附加控制信息，故交换机处理开销处理开销小小，传输效率较高。，传输效率较高。硬件实现较容易硬件实现较容易。电路交换完成的功能相当于。电路交换完成的功能相当于OSIOSI模型的第模型的第一层功能，即只完成电路连接，在物理层交换，对信息不处一层功能，即只完成电路连

110、接，在物理层交换，对信息不处理，不需要使用网络协议，从而降低了软件的复杂性。理，不需要使用网络协议，从而降低了软件的复杂性。2.2.1 2.2.1 电路交换电路交换110 主要缺点主要缺点信道利用率低信道利用率低。计费是根据通话时间进行的，收费高，因此计费是根据通话时间进行的，收费高，因此对连续占用信道比较经济，而不适合于突发性的数据业务的对连续占用信道比较经济，而不适合于突发性的数据业务的传送。传送。电路的接续时间较长电路的接续时间较长。建立及拆除电路连接时要占用一定的建立及拆除电路连接时要占用一定的时间。时间。存在呼损存在呼损。不同类型的用户终端之间不能相互通信。不同类型的用户终端之间不能

111、相互通信。常见的速率为常见的速率为64Kb/s64Kb/s，故传送效率低不能满足高速率的要求。，故传送效率低不能满足高速率的要求。通信双方必须同时处于激活可用状态，方可完成通信。通信双方必须同时处于激活可用状态，方可完成通信。2.2.1 2.2.1 电路交换电路交换111应用：应用：n适合于通信量大，用户确定、连续占用信道的情况，如话适合于通信量大，用户确定、连续占用信道的情况，如话音传送、中低速文件传送、传真业务等：音传送、中低速文件传送、传真业务等：固定电话网中的交换机固定电话网中的交换机GSMGSM网中的移动交换中心网中的移动交换中心窄带综合业务数字网（窄带综合业务数字网（N-ISDNN

112、-ISDN）智能网（智能网（ININ）中的业务交换点（）中的业务交换点（SSPSSP：Service Service Switching PointSwitching Point）n不适合于具有突发性、断续占用信道、对差错敏感的数据不适合于具有突发性、断续占用信道、对差错敏感的数据业务。业务。2.2.1 2.2.1 电路交换电路交换112 2.2.1 2.2.1 电路交换电路交换 2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换 2.2.3 2.2.3 快速分组交换快速分组交换2.2 2.2 交换技术交换技术113n电路交换的缺点电路交换的缺点信道利用率低信道利用率低接续时间长接续时间长？有呼损有呼损

113、不同类型用户终端之间不能通信等不同类型用户终端之间不能通信等n数据通信的特点数据通信的特点具有突发性，信息断续占用信道具有突发性，信息断续占用信道不要求实时通信不要求实时通信?要求误码率低要求误码率低?，等等。，等等。2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换114n数据包括：数据包括：文字文字图像等信息图像等信息n数据交换数据交换普遍采用普遍采用基于存储转发方式基于存储转发方式的各种交换技术，从报文的各种交换技术，从报文交换、分组交换到快速分组交换等。交换、分组交换到快速分组交换等。2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换1151 1存储转发方式存储转发方式 是指当某一交换节点收到某一信息（报

114、文或分组），是指当某一交换节点收到某一信息（报文或分组），并要求转换到另一交换节点去，但输出线路或其他设施都并要求转换到另一交换节点去，但输出线路或其他设施都已被占用，就先把该信息在此交换节点处存储起来排队等已被占用，就先把该信息在此交换节点处存储起来排队等待，等输出线路空闲时再转发至下一个节点。在下一节点待，等输出线路空闲时再转发至下一个节点。在下一节点再存储再存储- -转发，直至到达目的地。转发，直至到达目的地。 优点：线路利用率高。优点：线路利用率高。 缺点：时延大，适合于突发性缺点：时延大，适合于突发性? ?的数据传送。的数据传送。2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换116 2 2

115、报文交换报文交换（1 1）报文交换的基本原理）报文交换的基本原理 技术的提出：技术的提出： 报文交换报文交换(Message Switching)(Message Switching)是根据电报的特点提出来的。是根据电报的特点提出来的。 电报传送的特点：电报传送的特点：基本上只要求单向连接基本上只要求单向连接一般允许有一定的延迟一般允许有一定的延迟如果传输中有差错，则必须纠正。如果传输中有差错，则必须纠正。2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换117报文交换：报文交换：采用统计时分复用和存储转发方式，交换的逻辑单位是采用统计时分复用和存储转发方式，交换的逻辑单位是报文。报文。报文组成：报文组

116、成：报头（或标题）、正文和报尾。报头（或标题）、正文和报尾。报文报文指用户拟发送的完整指用户拟发送的完整数据。在报文交换中，报文始终以一个整体的结构形式在交换节数据。在报文交换中，报文始终以一个整体的结构形式在交换节点处存储，然后根据目的地转发。点处存储，然后根据目的地转发。报头报头：包含发送源地址、目的地地址及其他辅助信息。：包含发送源地址、目的地地址及其他辅助信息。正文正文：要传送的报文数据。：要传送的报文数据。报尾报尾：包括报文的结束标志和误码检测。：包括报文的结束标志和误码检测。图图2.6 2.6 报文的组成报文的组成2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换118报文交换的过程如下：报

117、文交换的过程如下：n将信息分成报文将信息分成报文，报文的长短由消息本身确定，不受其他限制。，报文的长短由消息本身确定，不受其他限制。如计算机文件、电报、电子邮件等。如计算机文件、电报、电子邮件等。 n报文的存储转发报文的存储转发：包括路由选择、报头和报尾的识别。：包括路由选择、报头和报尾的识别。节点处存储节点处存储确定路由、排队确定路由、排队转发转发n进行差错控制和完成网络拥塞处理、报文的优先处理进行差错控制和完成网络拥塞处理、报文的优先处理等功能。等功能。 报文交换节点可以是一个专用计算机，它有足够的内存，报文交换节点可以是一个专用计算机，它有足够的内存，或是报文交换机。或是报文交换机。2.

118、2.2 2.2.2 分组交换分组交换119（2 2）报文交换的特点）报文交换的特点主要优点：主要优点：n线路利用率高线路利用率高。不同用户的报文可以在同一条线路上进行分时多。不同用户的报文可以在同一条线路上进行分时多路复用。路复用。 n无需事先呼通无需事先呼通对方就可通信，没有呼损。对方就可通信，没有呼损。n节点处可进行速率和码型的转换和差错控制，实现不同类型终端节点处可进行速率和码型的转换和差错控制，实现不同类型终端间的通信。间的通信。n不需要收、发两端同时处于激活状态。不需要收、发两端同时处于激活状态。 n可实现一点多址传输可实现一点多址传输( (多播多播) )。同一报文可由交换机转发到多

119、个收。同一报文可由交换机转发到多个收信站，即实现所谓的同报文通信。信站，即实现所谓的同报文通信。n可建立报文优先级别。在报文交换中可建立报文优先级别。在报文交换中, ,以其重要性确定优先级别。以其重要性确定优先级别。2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换120 主要缺点主要缺点：n非实时性非实时性。时延大时延大且变化也大，不利于实时通信，也不利于且变化也大，不利于实时通信，也不利于较高速率的数据通信。较高速率的数据通信。n设备要求高。设备要求高。要求交换机有高速处理能力和大存储容量，故要求交换机有高速处理能力和大存储容量，故设备费用高。设备费用高。应用：应用： 报文交换适合于电报类数据信息的

120、传输，用于公众电报报文交换适合于电报类数据信息的传输，用于公众电报和电子信箱等业务。和电子信箱等业务。2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换121 3 3分组交换分组交换 分组交换继承了分组交换继承了( (综合了电路交换和综合了电路交换和) )报文交换的优点，通报文交换的优点，通过信息的存储转发，保持了一定的信道利用率和较小时延。最过信息的存储转发，保持了一定的信道利用率和较小时延。最大程度地共享通信资源，实现快速大程度地共享通信资源，实现快速? ?通信。通信。 （1 1）分组交换（）分组交换（PSPS：Packet SwitchingPacket Switching）原理）原理分组：将一份

121、较长的报文信息分成若干个较短的、按一定分组：将一份较长的报文信息分成若干个较短的、按一定格式组成的数据段，再加上包含有目的地址、分组编号、控格式组成的数据段，再加上包含有目的地址、分组编号、控制比特等的分组头，形成一个统一格式的交换单位，称为制比特等的分组头，形成一个统一格式的交换单位，称为“报文分组报文分组”，简称，简称“分组分组”（PacketPacket）、数据包、信息包。）、数据包、信息包。2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换122图图2.7 2.7 分组的概念分组的概念分组交换：分组交换：就是就是用分组装拆设备用分组装拆设备(PAD)(PAD)将用户数据分成将用户数据分成等长等长

122、数据数据块块( (称分组或包称分组或包) )，按照统计时分复用，按照统计时分复用( (动态分配动态分配) )的方法的方法，按需，按需分配信道，采用数据报或虚电路方式，进行数据传输。分配信道，采用数据报或虚电路方式，进行数据传输。2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换123分组交换的过程：分组交换的过程：n分包分包( (数据分组数据分组) )：报文信息以分组的形式发送。：报文信息以分组的形式发送。n分组的存储分组的存储- -转发：即传送过程。转发：即传送过程。中间节点存储中间节点存储排队等待排队等待转发到下一站转发到下一站 重发：根据差错检测及重发策略，若某节点发现接收的分重发：根据差错检测及

123、重发策略，若某节点发现接收的分组有错，即可要求上一节点重发该分组。组有错，即可要求上一节点重发该分组。n打包：即数据重组的过程。接收节点（最终目的节点）将收打包：即数据重组的过程。接收节点（最终目的节点）将收到的一个个分组按其原来的分组顺序重新排队组合，恢复成原到的一个个分组按其原来的分组顺序重新排队组合，恢复成原来的完整的报文信息形式，送给用户终端。来的完整的报文信息形式，送给用户终端。2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换124服务方式：服务方式： 同一报文的不同分组的传送彼此独立，可经过同一路由同一报文的不同分组的传送彼此独立，可经过同一路由（虚电路方式虚电路方式），按顺序到达目的地；

124、也可经过不同的路由、），按顺序到达目的地；也可经过不同的路由、不同的次序传送到目的地（不同的次序传送到目的地（数据报方式数据报方式）。）。特点：特点： 与报文交换基本相同，与报文交换基本相同，主要区别在于交换时间较短主要区别在于交换时间较短，从而，从而能满足大多数用户快速交互的数据传输要求。能满足大多数用户快速交互的数据传输要求。2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换125分组交换的主要优点分组交换的主要优点n信道利用率高信道利用率高。n信息的信息的传输时延小传输时延小，且变化范围不大，能够较好地满足交互，且变化范围不大，能够较好地满足交互式实时通信的要求。式实时通信的要求。n可靠性高可靠性

125、高。每个分组在网中传输时，可以每个分组在网中传输时，可以分段独立实施差错控制和分段独立实施差错控制和流量控制流量控制，使之传输中的比特误码率大大降低，可达，使之传输中的比特误码率大大降低，可达1010- -1010 以下；以下；网中传输信息的路由可变动，能网中传输信息的路由可变动，能自动避开故障通路自动避开故障通路，所，所以不会因局部故障而中断通信。以不会因局部故障而中断通信。2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换126分组交换的主要缺点：分组交换的主要缺点：D为了保证分组能够正确传输，需加地址和控制信息，故为了保证分组能够正确传输，需加地址和控制信息，故增大增大了开销了开销，从而，从而降低

126、了传输效率。降低了传输效率。D分组交换技术复杂，且要求交换机有较高的处理能力。交换分组交换技术复杂，且要求交换机有较高的处理能力。交换节点处理较复杂，节点处理较复杂，转发速率最低转发速率最低。 传统的分组交换采用传统的分组交换采用X.25X.25协议，完成协议，完成OSIOSI模型的低三层，模型的低三层，即物理层、数据链路层和网络（分组）层功能。即物理层、数据链路层和网络（分组）层功能。 X.25 X.25数据链路层采用完全的差错控制（包括帧定位、差数据链路层采用完全的差错控制（包括帧定位、差错检验和纠正）；交换在第三层实现。错检验和纠正）；交换在第三层实现。2.2.2 2.2.2 分组交换分

127、组交换127n分组交换是数据通信与计算机相结合的产物，分组交换网分组交换是数据通信与计算机相结合的产物，分组交换网节点就是一部专用计算机。节点就是一部专用计算机。n传统的分组交换：传统的分组交换：是在是在早期早期的低速、高出错率的电缆传输线基础上发展起的低速、高出错率的电缆传输线基础上发展起来的来的，传输质量差。，传输质量差。交换节点要运行复杂的协议，进行节点之间逐段的差错交换节点要运行复杂的协议，进行节点之间逐段的差错控制和流量控制，从而使得控制和流量控制，从而使得时延加大时延加大。这种传统的分组交换主要用于数据通信，很难用于实时这种传统的分组交换主要用于数据通信，很难用于实时多媒体通信。多

128、媒体通信。2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换128（2 2）分组交换的两种服务模式：分组交换的两种服务模式：虚电路和数据报虚电路和数据报实连接：实连接：在电路交换中，双方在通信过程中一直占用一条专用在电路交换中，双方在通信过程中一直占用一条专用的物理链路，这种连接称为实连接。的物理链路，这种连接称为实连接。虚连接：虚连接：在分组交换中，采用统计时分复用方式，双方在通信在分组交换中，采用统计时分复用方式，双方在通信过程中断续地占用一段又一段链路，即通过非专用的许多过程中断续地占用一段又一段链路，即通过非专用的许多链接的逻辑链接的逻辑子子信道，感觉上好象是一直占用了一条端到端信道，感觉上好象

129、是一直占用了一条端到端的物理链路，这种连接称为虚连接。的物理链路，这种连接称为虚连接。逻辑逻辑（子）（子）信道：信道：将传输信道划分成一个个的子信道，这些子将传输信道划分成一个个的子信道，这些子信道称为逻辑信道称为逻辑（子）（子）信道。每个逻辑信道可用相应的号码信道。每个逻辑信道可用相应的号码表示，称为逻辑信道号。表示，称为逻辑信道号。2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换129 虚电路服务模式：虚电路服务模式：面向连接的分组网络。面向连接的分组网络。经呼叫后，需在两个数据终端之间为整个消息的传送建经呼叫后，需在两个数据终端之间为整个消息的传送建立一条逻辑连接电路，称之为虚电路立一条逻辑连接

130、电路，称之为虚电路VCVC（Virtual Virtual CircuitCircuit）, , 每个分组中包含这个逻辑电路的标识符。每个分组中包含这个逻辑电路的标识符。2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换130虚电路的特点：虚电路的特点：n虚电路的建立过程虚电路的建立过程通信开始时，在数据传输之前，经呼叫后，源与目的通信开始时，在数据传输之前，经呼叫后，源与目的地之间需地之间需建立建立一条一条逻辑连接即逻辑连接即虚电路虚电路。以后，以后，整个消息的整个消息的所有分组所有分组都将沿着这条虚电路传输。都将沿着这条虚电路传输。网络的有关节点都登记了这个通信所使用的路由表网络的有关节点都登记了这

131、个通信所使用的路由表（物理链路和逻辑链路），即路由选择是在虚电路建（物理链路和逻辑链路），即路由选择是在虚电路建立时进行的，一旦建立，不再改变。立时进行的，一旦建立，不再改变。在相关的每个节点上，无需进行路由选择，故在相关的每个节点上，无需进行路由选择，故同一报同一报文的分组将以原来的文的分组将以原来的顺序顺序到达目的地。到达目的地。一旦交换结束，一旦交换结束，立即立即拆除拆除此连接。此连接。2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换131n每个分组不需携带完整的目的地地址，仅需有一个虚电路号每个分组不需携带完整的目的地地址，仅需有一个虚电路号码的标志，故分组码的标志，故分组额外开销小额外开销小

132、。每个节点需要一定的存储空。每个节点需要一定的存储空间存放路由表。分组按照这个路由表采用存储间存放路由表。分组按照这个路由表采用存储转发方式传转发方式传送。送。 n在一条实际的链路上可以存在多条虚电路（分时复用）。在一条实际的链路上可以存在多条虚电路（分时复用）。 n在虚电路上，网络可以进行在虚电路上，网络可以进行端到端端到端的差错控制和端到端的流的差错控制和端到端的流量控制，量控制，保证保证按顺序交付，以及无差错、无丢失、不重复的按顺序交付，以及无差错、无丢失、不重复的数据传送。数据传送。n若某个节点出现若某个节点出现故障故障，则通过该节点的虚电路均会，则通过该节点的虚电路均会失效失效。2.

133、2.2 2.2.2 分组交换分组交换132数据报服务模式：数据报服务模式：无连接的分组网络。无连接的分组网络。数据报：数据报： 自带寻址信息的独立处理的分组称为数据报自带寻址信息的独立处理的分组称为数据报(Datagram)(Datagram)。这里独立处理是指同一消息的各个分组走不同的路径。这里独立处理是指同一消息的各个分组走不同的路径。2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换133数据报的特点：数据报的特点：无呼叫建立过程无呼叫建立过程。 不需要为整个报文的传送建立一个逻辑连接。每个分组不需要为整个报文的传送建立一个逻辑连接。每个分组被单独处理。被单独处理。每个分组每个分组独立地选择路由独

134、立地选择路由，传输效率高，时延小，保密，传输效率高，时延小，保密性好。性好。每个分组必须携带每个分组必须携带完整的地址信息完整的地址信息（源、目的地）。（源、目的地）。每个节点有路由表。每个节点有路由表。2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换134在目的地，根据分组的序号在目的地，根据分组的序号重新排序重新排序，组成原来的报文。，组成原来的报文。数据报不保证顺序交付，不保证无差错、不丢失和不重复数据报不保证顺序交付，不保证无差错、不丢失和不重复。在此模式中，由主机承担端到端的差错控制及端到端的流在此模式中，由主机承担端到端的差错控制及端到端的流量控制，即放在运输层协议中完成。量控制，即放在运

135、输层协议中完成。可靠性高可靠性高。若某个分组传送错误，重发该分组即可。若某若某个分组传送错误，重发该分组即可。若某个节点发生故障，后续分组可另选路由。个节点发生故障，后续分组可另选路由。2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换135应用：应用：p适用于交换一些短时的、独立的消息的报文。如应用于适用于交换一些短时的、独立的消息的报文。如应用于广播通信，具有迅速、经济等特点。广播通信，具有迅速、经济等特点。IPIP网就是采用数据报方式。网就是采用数据报方式。2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换136表表2.3 2.3 虚电路与数据报的对比虚电路与数据报的对比虚电路虚电路数据报数据报端到端的连接

136、端到端的连接必须有必须有不要不要目的地地址目的地地址仅连接建立阶段使用仅连接建立阶段使用每个分组都有每个分组都有分组的顺序分组的顺序总是按发送顺序到达总是按发送顺序到达可能不按发送顺序到达可能不按发送顺序到达端到端的差错控制端到端的差错控制由通信子网负责由通信子网负责由主机负责由主机负责端到端的流量控制端到端的流量控制由通信子网负责由通信子网负责由主机负责由主机负责2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换1374. 4. 以上三种交换方式的比较以上三种交换方式的比较 在数据传送过程中，时延主要包括三部分：在数据传送过程中，时延主要包括三部分：传输时延传输时延发送时延发送时延处理时延处理时延n传

137、输时延传输时延：信号经过链路传输所需要的时间，比较短暂，：信号经过链路传输所需要的时间，比较短暂，常常可以忽略。常常可以忽略。n发送时延发送时延：交换节点发送一组数据所需的时间，与数据分：交换节点发送一组数据所需的时间，与数据分组的长度和传输速率有关。组的长度和传输速率有关。n处理时延处理时延：在节点中等待和进行必要的处理所需的时间。：在节点中等待和进行必要的处理所需的时间。2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换138电路交换时延：电路交换时延：p呼叫建立时延呼叫建立时延p发送时延发送时延p传播时延传播时延报文交换时延：报文交换时延：主要是在节点处，接收全部报文后再发送的时延，整个主要是在节

138、点处，接收全部报文后再发送的时延，整个 时延比电路交换长。时延比电路交换长。分组交换时延分组交换时延p数据报方式时延：类似于报文交换，但其分组短于报文，数据报方式时延：类似于报文交换，但其分组短于报文，故时延比报文短；故时延比报文短；p虚电路方式时延：类似于电路交换，但在每个节点上有虚电路方式时延：类似于电路交换，但在每个节点上有时延，负载大则时延大。时延，负载大则时延大。2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换1392.2 2.2 交换技术交换技术 2.2.1 2.2.1 电路交换电路交换 2.2.2 2.2.2 分组交换分组交换 2.2.3 2.2.3 快速分组交换快速分组交换1401.

139、1. 帧中继帧中继 帧中继（帧中继（FRFR：Frame RelayFrame Relay）：）： 是在传统分组交换技术和光纤传输的基础上发展起来是在传统分组交换技术和光纤传输的基础上发展起来的高速分组交换技术。的高速分组交换技术。功能：功能：n采用光纤传输，简化了采用光纤传输，简化了X.25X.25协议，协议，取消了网内逐段的差错取消了网内逐段的差错控制和流量控制控制和流量控制，将其移到端系统中进行，采用端对端的，将其移到端系统中进行，采用端对端的检错、重发控制机制，缩短了交换节点处的处理时间。其检错、重发控制机制，缩短了交换节点处的处理时间。其转发速率高于转发速率高于X.25X.25网。网

140、。2.2.3 2.2.3 快速分组交换快速分组交换141帧中继的特点：帧中继的特点：灵活性高，传输效率高；灵活性高，传输效率高；动态分配带宽，速率在动态分配带宽，速率在64Kb/s64Kb/s 45Mb/s45Mb/s范围内，吞吐量范围内，吞吐量高；高；时延低时延低。简化的分组交换，取消了链路级上的流量控制。简化的分组交换，取消了链路级上的流量控制和差错控制。和差错控制。应用：应用： 帧中继适用于突发性和可变长度帧信息的传送，帧中继适用于突发性和可变长度帧信息的传送，特别特别适合于计算机网络互连适合于计算机网络互连。2.2.3 2.2.3 快速分组交换快速分组交换1422. ATM2. ATM

141、交换交换 异步传送模式（异步传送模式（ATMATM：Asynchronous Transfer ModeAsynchronous Transfer Mode）、一种改）、一种改进的快速分组（进的快速分组（FPSFPS：Fast PSFast PS）交换方式、一种与通信业务无关的）交换方式、一种与通信业务无关的高速宽带交换技术，支持语音、数据、视频等不同业务。高速宽带交换技术，支持语音、数据、视频等不同业务。特点：特点：信元（信元（ATMATM的分组单元）长度固定（的分组单元）长度固定（5353字节）。字节）。异步，信息插入位置是随机的，无周期性。异步，信息插入位置是随机的，无周期性。传输速率可

142、变，根据时隙中的标记来识别信号、进行交换，不传输速率可变，根据时隙中的标记来识别信号、进行交换，不需要同步信号进行时隙定位。需要同步信号进行时隙定位。继承了电路交换中速率固定的独立性；继承了电路交换中速率固定的独立性；又具有分组交换对任意速率的适应性。又具有分组交换对任意速率的适应性。2.2.3 2.2.3 快速分组交换快速分组交换143ATMATM的优点：的优点：灵活性高，适应性强，支持多媒体业务；灵活性高，适应性强，支持多媒体业务；话音、非话音业务采用统一格式的交换技术；话音、非话音业务采用统一格式的交换技术；简化的分组交换，时延小，实时性好，分组长度固定，取简化的分组交换，时延小，实时性

143、好，分组长度固定，取消了链路级上的流量控制和差错控制；消了链路级上的流量控制和差错控制； 是面向连接的，采用虚电路技术的交换网络。是面向连接的，采用虚电路技术的交换网络。2.2.3 2.2.3 快速分组交换快速分组交换144表表2.4 2.4 电子交换技术的比较电子交换技术的比较 技术技术特性特性电路交换电路交换分组交换分组交换帧中继帧中继（帧交换）（帧交换）ATMATM交换交换虚电路虚电路数据报数据报复用方式复用方式同步时分同步时分异步时分异步时分异步时分异步时分异步时分异步时分异步时分异步时分带宽分配带宽分配固定分配固定分配动态分配动态分配动态分配动态分配动态分配动态分配动态分配动态分配连

144、接方式连接方式面向连接面向连接面向连接面向连接无连接无连接面向连接面向连接面向连接面向连接信息单元长度信息单元长度固定固定可变可变可变可变可变可变固定固定差错控制差错控制无无有有( (端到端端到端) )有有( (端到端端到端) )有有( (端到端端到端) )有限有限( (端到端端到端) )时延时延最小最小不定不定不定不定小小小小对应对应OSIOSI功能功能物理层物理层1-31-3层层1-31-3层层1-21-2层层1-21-2层层最佳应用最佳应用话音话音批量数据批量数据短数据短数据LANLAN连接连接多媒体多媒体2.2.3 2.2.3 快速分组交换快速分组交换145作业：作业：1.1.简述信道访问方式的种类和各自的特点简述信道访问方式的种类和各自的特点? ?2.2.简述用户接入网络的两种方式。简述用户接入网络的两种方式。3.3.简述电路交换、分组交换、简述电路交换、分组交换、ATMATM交换的特点。交换的特点。4.4.比较虚电路和数据报方式的特点及适用场合。比较虚电路和数据报方式的特点及适用场合。5.5.说明逻辑信道与虚电路的区别。说明逻辑信道与虚电路的区别。6.6.传输系统包括哪几类设备传输系统包括哪几类设备? ?各起什么作用各起什么作用? ? 146