計算機網(wǎng)絡第二單元

1、第第 2 2 章章 物理層物理層2.2Computer Networks第第 2 章章 物理層物理層2.1 物理層的主要任務物理層的主要任務2.2 數(shù)據(jù)通信的基礎知識數(shù)據(jù)通信的基礎知識2.3 信道復用技術信道復用技術2.4 交換技術交換技術2.5 Internet接入技術接入技術2.3Computer Networks2.1 物理層的主要任務物理層的主要任務確定與傳輸媒體的接口的一些特性，即：確定與傳輸媒體的接口的一些特性，即： 機械特性機械特性 指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)目和排列、固定指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等等。和鎖定裝置等等。電氣特性電氣

2、特性 指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的范圍電壓的范圍。-編碼方法編碼方法功能特性功能特性 指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何種電壓表示何種意義。意義。過程特性過程特性 指明對于不同功能的指明對于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序各種可能事件的出現(xiàn)順序。 同步過程同步過程傳輸方式的轉(zhuǎn)換傳輸方式的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)在計算機中計算機中多采用多采用并行傳輸并行傳輸方式方式數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)在通信線路通信線路上的傳輸方式一般是上的傳輸方式一般是串行傳輸串行傳輸2.4Computer Networks2.2 數(shù)據(jù)通信的基礎知識數(shù)據(jù)通信的基礎知識2.2.1

3、 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型2.2.2 數(shù)字信號的數(shù)字信號的Fourier分析分析2.2.3 數(shù)據(jù)通信基本概念數(shù)據(jù)通信基本概念2.2.4 信道及其極限容量信道及其極限容量2.2.5 數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸2.5Computer Networks2.2.1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型 傳輸系統(tǒng)輸入信息輸入數(shù)據(jù)發(fā)送的信號接收的信號輸出數(shù)據(jù)源點終點發(fā)送器接收器調(diào)制解調(diào)器PC 機公用電話網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器數(shù)字比特流數(shù)字比特流模擬信號模擬信號 輸入漢字顯示漢字數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)源系統(tǒng)目的系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)輸出信息PC 機2.6Computer Networks在數(shù)字信號通信中，在數(shù)字信號通信中，F(xiàn)ourie

4、r分析分析可用于可用于解釋很多通信的原理解釋很多通信的原理傅立葉級數(shù)傅立葉級數(shù)任何正常周期為任何正常周期為T的周期函數(shù)的周期函數(shù)g(t)，都可用傅立葉級數(shù)將其展開，都可用傅立葉級數(shù)將其展開，展開項是無限多個正弦波和無限多個余弦波的組合：展開項是無限多個正弦波和無限多個余弦波的組合：其中，f=1/T是基頻基頻， an和和bn稱為正弦和余弦函數(shù)的n次諧波次諧波的振幅的振幅，c是常數(shù)展開項中的每個波形稱為展開項中的每個波形稱為n次諧波，次諧波，每個每個n次諧波的頻率次諧波的頻率都是在都是在原來原來基頻基頻f上乘以一個系數(shù)上乘以一個系數(shù)n，所以，一個周期函數(shù)，所以，一個周期函數(shù)g(t)可以分解可以分解

5、為為無限多個無限多個n次諧波的和次諧波的和。11)2cos()2sin(21)(nnnnnftbnftactg2.2.2 數(shù)字信號的數(shù)字信號的Fourier分析分析2.7Computer Networks由數(shù)學分析中的原理可知，對任何已知的由數(shù)學分析中的原理可知，對任何已知的g(t)，可求得：，可求得：TTnTndttgTcdtnfttgTbdtnfttgTa000)(2)2cos()(2)2sin()(22.8Computer Networks常識常識任何一個被傳遞的任何一個被傳遞的信號信號都可看作一個都可看作一個周期函數(shù)周期函數(shù)，該，該信號的傳信號的傳輸輸都可理解為都可理解為以傅立葉級數(shù)展

6、開的形式在傳遞以傅立葉級數(shù)展開的形式在傳遞（即（即無限多個無限多個正弦波和無限多個余弦波在這個物理媒體上傳輸正弦波和無限多個余弦波在這個物理媒體上傳輸）若每個傅立葉級數(shù)的若每個傅立葉級數(shù)的信號分量信號分量被被等量衰減等量衰減，則在接收端，則在接收端合合成成后，后，振幅有所衰減振幅有所衰減，基本形狀不變基本形狀不變Q：實際信號在物理媒體上傳遞過程中能量會如何？結(jié)果：實際信號在物理媒體上傳遞過程中能量會如何？結(jié)果會怎樣？會怎樣？2.9Computer Networks例子：傳輸字母例子：傳輸字母b假設計算機內(nèi)采用假設計算機內(nèi)采用ASCII編碼編碼，字符，字符b表示為表示為 01100010，根據(jù)根

7、據(jù)傅立葉級數(shù)傅立葉級數(shù)將其看作函數(shù)將其看作函數(shù)g(t)，傅立葉級數(shù)展開，可，傅立葉級數(shù)展開，可求得：求得：8/3)4/6sin() 4/7sin() 4/sin() 4/3sin(1)4/7cos() 4/6cos() 4/3cos() 4/cos(1cnnnnnbnnnnnann2.10Computer Networks字母字母b在計算機內(nèi)通過信號傳輸在計算機內(nèi)通過信號傳輸-數(shù)字信號數(shù)字信號-脈沖信號脈沖信號傳輸?shù)睦硐肭闆r：傳輸?shù)睦硐肭闆r：把這個波形用把這個波形用flourier級數(shù)級數(shù)展開，展開成無展開，展開成無限多個正弦波和無限多個余弦波的和，那么到了接受方應該限多個正弦波和無限多個余弦

8、波的和，那么到了接受方應該還原成同樣一種波形，只是振幅會有所下降還原成同樣一種波形，只是振幅會有所下降現(xiàn)實問題是：現(xiàn)實問題是：任何物理媒體只能通過任何物理媒體只能通過有限頻率范圍內(nèi)有限頻率范圍內(nèi)的諧波的諧波（即帶寬限制），因此接收端只能收到有限的諧波信號。接（即帶寬限制），因此接收端只能收到有限的諧波信號。接收方恢復出的信號和發(fā)送端發(fā)送的信號會有一定的差異。收方恢復出的信號和發(fā)送端發(fā)送的信號會有一定的差異。2.11Computer Networkst/st/s8181)2cos()2sin(21)(nnnnnftbnftactg41412221nnnn)nftcos(b)nftsin(ac)

9、t (g1111)2cos()2sin(21)(nnnnnftbnftactg21nn21nnnft)cos(2bnft)sin(2ac21g(t)01100010 計算機內(nèi)部計算機內(nèi)部b的信號表示的信號表示-脈沖信號脈沖信號通過通過1次次/2/4/8次諧波時接收端和發(fā)送端信號對比次諧波時接收端和發(fā)送端信號對比2.12Computer Networks當能過無窮多個諧波呢？當能過無窮多個諧波呢？一條媒體的通信質(zhì)量：通過的一條媒體的通信質(zhì)量：通過的諧波數(shù)越高，傳輸質(zhì)量越好諧波數(shù)越高，傳輸質(zhì)量越好了解了解：信號看成無線多個：信號看成無線多個n次諧波的疊加，傳輸媒體能通過的次諧波的疊加，傳輸媒體能通

10、過的諧波數(shù)越多傳輸媒體的質(zhì)量越好，通過的諧波數(shù)越少，傳輸諧波數(shù)越多傳輸媒體的質(zhì)量越好，通過的諧波數(shù)越少，傳輸質(zhì)量越差質(zhì)量越差flourier級數(shù)展開級數(shù)展開可以解釋很多通信原理，其中一個非常可以解釋很多通信原理，其中一個非常重要重要的用途的用途： ？解析了為什么在一條物理媒體上？解析了為什么在一條物理媒體上數(shù)據(jù)的傳輸速率數(shù)據(jù)的傳輸速率不可能不可能是無限高的是無限高的任何一條物理媒體它的頻帶寬度是有限的任何一條物理媒體它的頻帶寬度是有限的2.13Computer Networks對指定的最高頻率，傳輸帶寬是有限的對指定的最高頻率，傳輸帶寬是有限的比特率比特率：數(shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率 ，每秒鐘能

11、夠發(fā)送多少，每秒鐘能夠發(fā)送多少bit, bps=bit per second波特率波特率：每秒得到多少個信號：每秒得到多少個信號每秒每秒采樣采樣的次數(shù)的次數(shù)信號變化次數(shù)（信號到達的信號變化次數(shù)（信號到達的速率）速率）碼元的速率碼元的速率例例 考慮：信號等級考慮：信號等級 每個信號二進制編碼位數(shù)每個信號二進制編碼位數(shù)如果信號分為2級： 每個信號二進制編碼位數(shù) 10 1，則波特率 = 比特率如果信號分為8級： 每個信號二進制編碼位數(shù) 3 0 1 2 3 4 5 6 7，則比特率= 3波特率v即一次信號變化（一次采樣）可表示3bit如信號分為V級，則 每個信號二進制編碼位數(shù) log2V比特率比特率

12、= log2V 波特率波特率波特率越高，比特率越高波特率越高，比特率越高例：（？數(shù)據(jù)在物理媒體的傳輸速率是有限的數(shù)據(jù)在物理媒體的傳輸速率是有限的）設波特率 = 比特率 = b bps則：發(fā)送8 bit(1B)需要T=8/b秒，因而基頻f = 1/T = b/8 Hz如：截止頻率為F則：最大的諧波次數(shù)n滿足nf=F，即：n=F/f=8F/b2.14Computer Networks數(shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率(bps)發(fā)送的諧波數(shù)發(fā)送的諧波數(shù)n30080600401200202400104800596002192001384000Fig. 傳輸速率與諧波的關系傳輸速率與諧波的關系（截止頻率為截止頻率

13、為F為為3000HZ ）數(shù)據(jù)在物理媒體的傳輸速率是有限的數(shù)據(jù)在物理媒體的傳輸速率是有限的電話截止頻率為電話截止頻率為F為為3000HZn=F/f=8F/b2.15Computer NetworksQ:電話的傳遞速度電話的傳遞速度56Kb/s,64Kb/s,都大于都大于48Kb/s,why?比特率比特率 = log2V 波特率波特率數(shù)據(jù)的傳輸速率不僅僅和信號的傳輸速率有關還和信號的劃分等級有關 2.16Computer Networks波特率和比特率的差別波特率和比特率的差別波特率？波特率？比特率？比特率？下圖中，波特率相同，而(b)的信號的比特率是(a)的兩倍01100010111000100

14、0 01 10 10 00 11 01 10 00 00 00 11 10 11 00 10(b)(a)兩者數(shù)值上的差別在于每次兩者數(shù)值上的差別在于每次采樣的量化值采樣的量化值每個信號劃分的等級不一樣，每個信號攜帶的比特每個信號劃分的等級不一樣，每個信號攜帶的比特數(shù)不一樣數(shù)不一樣2.17Computer Networks2.2.3 數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信基本概念基本概念數(shù)據(jù)與信號數(shù)據(jù)與信號 -信息在不同的地方有不同的表現(xiàn)方法比如計信息在不同的地方有不同的表現(xiàn)方法比如計算機內(nèi)，比如傳輸媒體算機內(nèi)，比如傳輸媒體數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)(data)數(shù)據(jù)是信息的表現(xiàn)形式 /方法數(shù)據(jù)有模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字數(shù)據(jù)兩種形式模擬數(shù)據(jù)：在某

15、個時間段產(chǎn)生的連續(xù)的值（對時間對時間是連續(xù)的）v例如聲音和視頻、溫度和壓力等都是時間的連續(xù)函數(shù) 數(shù)字數(shù)據(jù)：離散的值（對時間對時間是離散的）v例如文本信息和整數(shù)2.18Computer Networks信號（信號（signal）：數(shù)據(jù)在）：數(shù)據(jù)在某種物理媒體上的表現(xiàn)某種物理媒體上的表現(xiàn)/表示表示 -電信號、光信號電信號、光信號信號是數(shù)據(jù)的表示形式數(shù)據(jù)的表示形式，或稱數(shù)據(jù)的電磁或電電磁或電子編碼子編碼，它使數(shù)據(jù)能以適當?shù)男问皆诮橘|(zhì)上傳形式在介質(zhì)上傳輸輸信號有模擬信號模擬信號（一般是正弦或余弦波形正弦或余弦波形）和數(shù)字信號數(shù)字信號（脈沖信號脈沖信號）兩種基本形式傳輸信號的信道信道也有模擬信道模擬信道

16、和數(shù)字信道數(shù)字信道之分2.19Computer Networks數(shù)據(jù)傳輸（數(shù)據(jù)傳輸（data transmission）：指傳輸?shù)臄?shù)據(jù)）：指傳輸?shù)臄?shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸以數(shù)據(jù)傳輸以信號信號為載體為載體分為分為模擬傳輸模擬傳輸和和數(shù)字傳輸數(shù)字傳輸（指傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，從傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分）（指傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，從傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分）模擬傳輸（analog transmission ）傳輸?shù)氖悄M數(shù)據(jù)是指模擬數(shù)據(jù)的傳輸，不關心所傳輸信號的內(nèi)容，而只關心盡量減少信號的衰減和噪聲，長距離傳輸時，采用信號放大器放大器放大被衰減的信號，但同時也放大了信號中的噪聲電話局-用戶（本地回路）數(shù)字傳輸（digital transmission）傳

17、輸?shù)氖菙?shù)字數(shù)據(jù)-0、1是指數(shù)字數(shù)據(jù)的傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)的傳輸，關心信號的內(nèi)容，可以數(shù)字信號傳輸，也可以模擬信號傳輸，長距離傳輸時，采用轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)器，可消除噪聲的累積電話局-電話局長距離傳輸時，通常采用的是數(shù)字傳輸長距離傳輸時，通常采用的是數(shù)字傳輸指傳輸?shù)闹競鬏數(shù)男盘柕脑紨?shù)據(jù)信號的原始數(shù)據(jù)是模擬數(shù)據(jù)表示的還是數(shù)字數(shù)據(jù)表示的是模擬數(shù)據(jù)表示的還是數(shù)字數(shù)據(jù)表示的轉(zhuǎn)成信號之前的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成信號之前的數(shù)據(jù)2.20Computer Networks碼元碼元(code element)在使用時間域（或簡稱為時域）的波形表示數(shù)字信號時，代表在使用時間域（或簡稱為時域）的波形表示數(shù)字信號時，代表不同離不同離散數(shù)值的基本波

18、形散數(shù)值的基本波形。 一個信息的表示一個信息的表示2.21Computer Networks 2.2.4 信道及其極限容量信道及其極限容量信道及其參數(shù)信道及其參數(shù)信道信道數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ罃?shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?模擬數(shù)據(jù) & 數(shù)字數(shù)據(jù)，通道可以是電纜，光纜等物理媒體可通過的頻率范圍劃分為多個頻段，每個頻段對應一個信道一個信道（可通過一路信號）信道參數(shù)信道參數(shù)用來描述信道的質(zhì)量用來描述信道的質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸速率=帶寬（能夠通過的頻率寬度）等同的依據(jù)就是flourier級數(shù)展開式 n=F/f=8F/b類似于高速路上單位時間可以進入的車輛數(shù) 路越寬進入的車輛數(shù)越多-？這里的帶寬指計算機網(wǎng)絡中的“帶寬”概念信

19、號的傳播速率信號在介質(zhì)上的傳播速率類似于高速路上的車速2.22Computer Networks載波頻率信道對應的頻率信道對應的頻率叫載波頻率指定某一信道位置收音機的頻道相當于每個車道的位置采樣頻率 數(shù)字設備的接收端，需要將信號變成數(shù)據(jù)模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號時采樣的速率量化對采樣信號的數(shù)字化量化的等級與噪聲有關-？v噪聲越大，可量化的等級就越少噪聲、信噪比2.23Computer NetworksNyquist定理定理計算機通信基本定理計算機通信基本定理在在無噪聲信道無噪聲信道中，當帶寬為中，當帶寬為H Hz，信號電平為，信號電平為V級，則：級，則：數(shù)據(jù)傳輸速率 = 2Hlog2V （b/s）

20、 波特率：比特率？V：信號電平的級數(shù)，在二進制中，僅為0、1兩級。采樣定理：采樣定理：以每秒高于2H次的速率對線路采樣是無意義的，因為高頻分量已被濾波器慮掉無法再恢復 他給出了在他給出了在假定的理想條件假定的理想條件下，為了避免下，為了避免碼間串擾碼間串擾，碼元的傳輸速率，碼元的傳輸速率的上限值。的上限值。-超過這個速度就會產(chǎn)生碼間串擾超過這個速度就會產(chǎn)生碼間串擾在任何信道中，碼元傳輸?shù)乃俾适怯猩舷薜模駝t就會出現(xiàn)碼間串擾的問題，使接收端對碼元的判決（即識別）成為不可能。 碼元和碼元之間很難區(qū)分如果信道的頻帶越寬頻帶越寬，也就是能夠通過的信號高頻分量越多高頻分量越多，那么就可以用更高的速率傳送

21、碼元而不出現(xiàn)碼間串擾。2.24Computer Networks根據(jù)根據(jù)Nyquist定理，定理，V越高，數(shù)據(jù)傳輸速率越高?，F(xiàn)實中越高，數(shù)據(jù)傳輸速率越高?，F(xiàn)實中V不能無限高不能無限高即便在無噪聲的理想信道中，V越高越高對發(fā)送方和接收方的設備要求要求越高越高任何實際的信道都不是理想的，在傳輸信號時會產(chǎn)生各種失真以及帶來多種干擾（噪聲）。 碼元傳輸?shù)乃俾试礁?，或信號傳輸?shù)木嚯x越遠，在信道的輸出端的波形的失真就越嚴重。噪聲越小，噪聲越小，V可以越高可以越高2.25Computer Networks最大數(shù)據(jù)傳輸速率（最大數(shù)據(jù)傳輸速率（ Shannon定理）定理）Shannon定理定理在噪聲信道噪聲信道

22、中，當帶寬為H Hz，信噪比為S/N，則：最大數(shù)據(jù)傳輸速率(b/s) = Hlog2(1+S/N) 很多情況下信噪比信噪比用分貝分貝（dB） 表示1 dB= 10log10S/N v如： 噪聲為30dB，則S/N=1000v電話線 H=3500Hz,噪聲30dB,最大數(shù)據(jù)傳輸速率2.26Computer Networks香農(nóng)定理表明香農(nóng)定理表明信道的帶寬或信道中的信噪比越大，則信息的極限傳輸速率就越高。 只要信息傳輸速率低于信道的極限信息傳輸速率，就一定可以找到某種辦法來實現(xiàn)無差錯的傳輸無差錯的傳輸。 若信道帶寬 W 或信噪比 S/N 沒有上限（當然實際信道不可能是這樣的），則信道的極限信息傳

23、輸速率 C 也就沒有上限。實際信道上能夠達到的信息傳輸速率要比香農(nóng)的極限傳輸速率低不少。2.27Computer Networks香農(nóng)定理的應用：香農(nóng)定理的應用：例：噪聲信道中的傳輸速率例：噪聲信道中的傳輸速率在噪聲信道（話音信道）中，當帶寬為3500Hz，信噪比為30dB（較為典型的電話信道），則：最大數(shù)據(jù)傳輸速率(b/s) = Hlog2(1+S/N)= 3500log2(1+1000) 35000 (b/s)最大數(shù)據(jù)傳輸速率為35k bps，這是在噪聲信道中的傳輸速率極限，實際上是不可能達到的再再可根據(jù)Nyquist定理計算出信號劃分的等級 數(shù)據(jù)傳輸速率 = 2Hlog2V （b/s）2

24、.28Computer Networks注意注意對于頻帶寬度頻帶寬度已確定的信道，如果信噪比信噪比不能再提高了，并且碼碼元傳輸速率元傳輸速率也達到了上限值，那么還有辦法提高信息的傳輸速率提高信息的傳輸速率。這就是用編碼編碼的方法讓每一個碼元攜帶更多比特的信息量每一個碼元攜帶更多比特的信息量。2.29Computer Networks信道工作方式信道工作方式單工通信單工通信單向傳輸，如廣播、電視半雙工半雙工 -獨木橋獨木橋雙方都可以發(fā)送或接收，但不能同時不能同時，即當一方發(fā)送時，另一方接收全雙工全雙工雙方同時可以發(fā)送和接收信息全雙工需要兩條信道兩條信道2.30Computer Networks2

25、.2.5 數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸基帶傳輸與寬帶傳輸基帶傳輸與寬帶傳輸 （另一方面來分類）（另一方面來分類）數(shù)字數(shù)據(jù)在模擬信道上傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)在模擬信道上傳輸 數(shù)字數(shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸 模擬數(shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸模擬數(shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸 2.31Computer Networks基帶傳輸與寬帶傳輸基帶傳輸與寬帶傳輸基帶傳輸基帶傳輸-局域網(wǎng)局域網(wǎng)信號源信號源產(chǎn)生的產(chǎn)生的原始電信號原始電信號稱稱為為基帶信號基帶信號（基本頻帶信號），即：（基本頻帶信號），即：將數(shù)字數(shù)據(jù)將數(shù)字數(shù)據(jù)0 0、1 1直接用兩種不同的電壓表示，然后送到線路上去直接用兩種不同的電壓表示，然后送到線路上去傳輸傳輸 像

26、計算機輸出的代表各種文字或圖像文件的數(shù)據(jù)信號都屬于基帶信號?；鶐盘柾休^多的低頻成分，甚至有直流成分，而許多信道并不能傳輸這種低頻分量或直流分量。因此必須對基帶信號基帶信號進行調(diào)制調(diào)制(modulation)。用于數(shù)字傳輸用于數(shù)字傳輸：局域網(wǎng)，通常傳輸距離為185 m（細纜）、500 m（粗纜）2.32Computer Networks寬帶傳輸寬帶傳輸將基帶信號進行將基帶信號進行調(diào)制后調(diào)制后形成形成模擬信號模擬信號，經(jīng)過，經(jīng)過載波調(diào)制載波調(diào)制，然后采用，然后采用頻分復用頻分復用技術技術實現(xiàn)寬帶傳輸實現(xiàn)寬帶傳輸帶通信號帶通信號把基帶信號經(jīng)過載波調(diào)制后，把信號的頻率范圍搬移到較高的頻段以便

27、在信道中傳輸（即僅在一段頻率范圍內(nèi)能夠通過信道）。 -頻帶信號頻帶信號多個頻帶的帶通信號在同一個物理媒體上傳輸，即寬帶傳輸寬帶傳輸寬帶傳輸通常帶寬都很大，在上面可以同時傳幾路信號，每路信號都是經(jīng)過調(diào)制后的模擬信號有線電視網(wǎng)帶寬可達750 MHz，由于以模擬信號傳輸，所以傳輸距離可達100 km寬帶系統(tǒng)可分為多個信道，所以模擬和數(shù)字數(shù)據(jù)可混合使用，但通常需解決數(shù)據(jù)雙向傳輸?shù)膯栴} 在混合光纖電纜 HFC（Hybrid Fiber Coax）中，頻段54 550 MHz是電視信號，550-750 MHz是數(shù)字數(shù)據(jù)2.33Computer Networks數(shù)字數(shù)據(jù)在模擬信道上傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)在模擬信道上傳

28、輸 ：數(shù)字數(shù)據(jù)：數(shù)字數(shù)據(jù)-模擬信號模擬信號將數(shù)字數(shù)據(jù)調(diào)制成模擬信號（連續(xù)波形）進行傳輸將數(shù)字數(shù)據(jù)調(diào)制成模擬信號（連續(xù)波形）進行傳輸相當于把相當于把0用一種波形來表示用一種波形來表示/傳輸，把傳輸，把1用一種波形來傳輸用一種波形來傳輸通常有三種基本的調(diào)制方式：1) 調(diào)幅ASK(Amplitude Shift Keying)2) 調(diào)頻FSK(Frequency Shift Keying)3) 調(diào)相PSK(Phase Shift Keying) 正交調(diào)相 QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）正交調(diào)幅QAM（Quadrature Amplitude Modulatio

29、n）2.34Computer Networks調(diào)幅調(diào)幅ASK (Amplitude Shift Keying)用載波的兩種不同的振幅兩種不同的振幅來表示兩個二進制值兩個二進制值 如用無信號表示0有信號表示1每個約定的時間段約定的時間段發(fā)送一定振幅的信號 =約定每個信號的持續(xù)時間段01ASK2.35Computer Networks01FSK調(diào)頻調(diào)頻FSK (Frequency Shift Keying)用載波附近的兩種不同的頻率兩種不同的頻率來表示兩個二進制值 如用信號頻率為f表示0；信號頻率為2f表示1 2.36Computer NetworksPSK01調(diào)相調(diào)相PSK (Phase Shi

30、ft Keying)用載波的相位移動相位移動來表示兩個二進制值如用信號相位角為0表示0 相位角為表示1（即信號的起始相位為0或 ）2.37Computer Networks基帶信號基帶信號調(diào)幅調(diào)幅調(diào)頻調(diào)頻調(diào)相調(diào)相010011100假設要發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)是假設要發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)是010011100數(shù)字數(shù)據(jù)的調(diào)制舉例數(shù)字數(shù)據(jù)的調(diào)制舉例2.38Computer Networks可通過可通過提高信號的分級提高信號的分級來提高比特率來提高比特率在模擬信號情況下如何提高數(shù)據(jù)的比特率在模擬信號情況下如何提高數(shù)據(jù)的比特率-讓每個信號攜帶更多比特讓每個信號攜帶更多比特正交調(diào)相正交調(diào)相QPSK(Quadrature

31、Phase Shift Keying)把上述技術組合起來把上述技術組合起來信號起始相位為 /4、 3 /4、5 /4、 /4QPSK2bit/采樣01232.39Computer Networks正交調(diào)幅（正交調(diào)幅（Quadrature Amplitude Modulation）正交調(diào)相正交調(diào)相+調(diào)幅調(diào)幅QAM-646bit/采樣QAM-164bit/采樣采用采用QAM-64信道質(zhì)量比信道質(zhì)量比QAM-16質(zhì)質(zhì)量要高，要求噪聲量要高，要求噪聲小小2.40Computer Networks常用的幾種常用的幾種Modem標準標準Modem標準：把離散信號調(diào)制為連續(xù)信號離散信號調(diào)制為連續(xù)信號的方法的

32、方法V.32（QAM-32） 4(1) x 2400 = 9600 bpsV.32bis （QAM-128） 6(1) x 2400 = 14400 bpsV.34 12 x 2400 = 28800 bpsV.34bis 14 x 2400 = 33600 bpsV.90 7 x 8000 = 56000 bps說明：波特率=采樣速率 信號攜帶的比特數(shù)*采樣速率/波特率QAM-32（調(diào)頻（調(diào)頻+調(diào)幅），調(diào)幅），4bit有效數(shù)據(jù)有效數(shù)據(jù)+1bit校驗數(shù)校驗數(shù)據(jù)，波特率據(jù)，波特率2400，有效數(shù)，有效數(shù)據(jù)傳輸速率據(jù)傳輸速率9600bpsQAM-1282.41Computer Networks數(shù)字

33、數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)用數(shù)字數(shù)據(jù)用離散信號離散信號來表示稱為來表示稱為數(shù)字信號的編碼數(shù)字信號的編碼最簡單的方法是用兩個不同的電壓信號值來表示兩個二進制的數(shù)字數(shù)據(jù)值0和1常用的數(shù)字信號編碼有：常用的數(shù)字信號編碼有：不歸零編碼曼切斯特編碼差分曼切斯特編碼2.42Computer Networks不歸零編碼不歸零編碼 NRZ（nonreturn-to zero ）用兩種不同的電平分別表示0和1（正邏輯正邏輯：高電平表示1；負邏輯負邏輯：低電平表示1），并且在表示完一個碼元后，電平毋需回到零缺點：存在發(fā)送方和接收方的同步問題。同步問題。用于計算機內(nèi)部計算機內(nèi)部是有效的，因為整

34、個計算機的工作控制在同一個時鐘下。v不適于網(wǎng)絡的編碼網(wǎng)絡的編碼，因為兩個主機的時鐘往往不一致。不能攜帶時鐘信號，且無法表示沒有數(shù)據(jù)傳輸10100110時鐘脈沖時鐘脈沖二進制二進制bit流流不歸零制編碼不歸零制編碼比特率波特率比特率波特率2.43Computer Networks曼切斯特編碼曼切斯特編碼（Manchester encoding）-自同步編碼方式自同步編碼方式每發(fā)送一個bit要發(fā)送兩個電平，兩個電平之間要有一個跳變跳變，該跳變發(fā)生在時間的中間中間，用該跳變表示跳變表示0或或1解決了時鐘同步時鐘同步問題：每發(fā)送一個bit的中間有一個跳變，從而消除了誤差，即：將跳變當作時鐘信號自同步編

35、碼自同步編碼缺點缺點：編碼效率低。一個時鐘周期只可表示一個bit，并且必須通過兩兩次采樣才能得到一個次采樣才能得到一個bit優(yōu)點優(yōu)點：能攜帶時鐘信號，且可表示沒有數(shù)據(jù)傳輸bit中間有信號低中間有信號低-高跳變?yōu)楦咛優(yōu)?01bit中間有信號高中間有信號高-低跳變?yōu)榈吞優(yōu)?比特率比特率0.5波特率波特率2.44Computer Networks差分曼徹斯特編碼（差分曼徹斯特編碼（differential Manchester encoding） -自同步編碼方式自同步編碼方式根據(jù)發(fā)送一個比特開始時開始時有無跳變跳變表示0或1特性與曼切斯特編碼相同，但抗干擾性能強于曼切斯特編碼bit中間中間有信

36、號有信號跳變跳變，bit與與bit之間之間也也有有信號信號跳跳變變，表示下一個，表示下一個bit為為0 bit中間中間有信號有信號跳變跳變， bit與與bit之間無之間無信號信號跳跳變變，表示下一個，表示下一個bit為為1 11002.45Computer Networks編碼方式的比較編碼方式的比較不歸零制編碼的編碼密度最高，接收端一次采樣可得到一個bit ，即波特率等于比特率，但不能攜帶時鐘曼切斯特編碼的編碼密度最低，接收端二次采樣才可得到一個bit ，即波特率是比特率的兩倍，但每個bit中都有信號跳變，即攜帶了時鐘差分曼切斯特編碼與曼切斯特編碼基本相同2.46Computer Netwo

37、rks編碼舉例編碼舉例bit流流二進制編碼二進制編碼曼切斯特編碼曼切斯特編碼差分曼切斯特編碼差分曼切斯特編碼bit與與bit之間有跳變，下一個之間有跳變，下一個bit為為0100001011110bit與與bit之間無跳變，下一個之間無跳變，下一個bit為為12.47Computer Networks模擬數(shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸模擬數(shù)據(jù)在數(shù)字信道上傳輸模擬數(shù)據(jù)模擬數(shù)據(jù)變成變成數(shù)字數(shù)據(jù)數(shù)字數(shù)據(jù)在在數(shù)字信道數(shù)字信道上傳遞。上傳遞。如：電話局將來自話機的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳遞采用采用脈沖編碼調(diào)制脈沖編碼調(diào)制（ PCMPulse Code Modulation）技術）技術關鍵點：關鍵點：在接收端在接收

38、端還原成模擬數(shù)據(jù)還原成模擬數(shù)據(jù)。需要保證還原的模擬信號不失真不失真PCM以以Nyquist采樣定理采樣定理為基礎為基礎采樣定理：如果在規(guī)定的時間間隔內(nèi)，以有效信號以有效信號f(t)最高最高頻率的二倍或二倍以上的速率頻率的二倍或二倍以上的速率對該信號進行采樣，則這些采樣值中包含了全部原始信號信息2.48Computer NetworksA B C D E F G Ht255191127630ABCDEFGH188244240144807212220010111100 11110100 11110000 10010000 01010000 01001000 01111100 11001000 模擬

39、數(shù)據(jù)模擬數(shù)據(jù)到到數(shù)字數(shù)據(jù)數(shù)字數(shù)據(jù)的的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換：采樣采樣：采樣時間間隔采樣時間間隔t=1/2f量化量化：將采樣值 量化為若干等級（如0255）如電話&CD編碼編碼：量化值用二進制表示這串數(shù)字數(shù)據(jù)可以數(shù)字傳輸也可以模擬傳輸2.49Computer Networks話音信道話音信道話音信道允許的最高頻率通常為最高頻率通常為3500Hz如果以8000Hz(2倍倍)的采樣頻率對話音信號進行采樣的話，則在采樣值中包含采樣值中包含了話音信號的完整特完整特征征，由此而還原出的話音還原出的話音是完全可理解的和可識可理解的和可識別的別的 2.50Computer Networks話音信道的數(shù)據(jù)傳輸速率 （

40、首先 模擬數(shù)據(jù)通過采樣量化變成數(shù)字數(shù)據(jù)然后編碼，將數(shù)字數(shù)據(jù)變成數(shù)字信號傳輸）對于每一個采樣值還需要用一個（一位或多位的）二進制代碼來表示，二進制代碼的位數(shù)代表了采樣值的量化精度，在主干上在主干上，對每一路話音信號對每一路話音信號通常采用采用8位二進制代碼位二進制代碼來表示一個采樣值采樣值，那么，對話音信號進行PCM編碼后所得到的數(shù)據(jù)傳輸速率為：v8 bit8000 次采樣次采樣/秒秒64k b/s2.51Computer Networks2.52Computer Networks2.53Computer Networks2.54Computer Networks2.55Computer Net

41、works2.56Computer Networks2.57Computer Networks2.58Computer Networks2.59Computer Networks2.60Computer Networks2.61Computer Networks2.62Computer Networks2.63Computer Networks2.64Computer Networks2.3 信道復用技術信道復用技術信道復用信道復用無論是廣域網(wǎng)還是局域網(wǎng)，都存在這樣一個事實，即傳輸介質(zhì)的帶寬無論是廣域網(wǎng)還是局域網(wǎng)，都存在這樣一個事實，即傳輸介質(zhì)的帶寬大于傳輸單一信號所需的帶寬大于傳輸單一信號所

42、需的帶寬為了有效地利用傳輸系統(tǒng)，通常采用多路復用（為了有效地利用傳輸系統(tǒng)，通常采用多路復用（MultiplexingMultiplexing）技術）技術以同時攜帶多路信號來高效率地使用傳輸介質(zhì)以同時攜帶多路信號來高效率地使用傳輸介質(zhì)共享信道信道A1A2B1B2C1C2信道信道A1A2B1B2C1C2復用分用(a) 不使用復用技術(b) 使用復用技術2.65Computer Networks2.3 信道復用技術信道復用技術2.3.1 頻分復用、時分復用和統(tǒng)計時分復用頻分復用、時分復用和統(tǒng)計時分復用2.3.2 波分復用波分復用2.3.3 碼分復用碼分復用2.66Computer Networks2

43、.3.1 頻分復用、時分復用和統(tǒng)計時分復用頻分復用、時分復用和統(tǒng)計時分復用 頻分復用頻分復用 FDM (Frequency Division Multiplexing)FDM是基于這樣的前提：是基于這樣的前提：，如果將這幾路信號中的每路信號都以不同的載波頻率進行調(diào)制，而且各路載波頻率之間留有一定的間隔以使各路信號帶寬不相互重疊，那么這些信號就可同時在介質(zhì)上傳輸 例如有線電視2.67Computer Networks用戶在分配到一定的頻帶后，在通信過程中自始至終都占用這個頻帶。用戶在分配到一定的頻帶后，在通信過程中自始至終都占用這個頻帶。頻分復用頻分復用的所有用戶在同樣的時間占用不同的帶寬資源（

44、請注意，這里的所有用戶在同樣的時間占用不同的帶寬資源（請注意，這里的的“帶寬帶寬”是頻率帶寬而不是數(shù)據(jù)的發(fā)送速率）。是頻率帶寬而不是數(shù)據(jù)的發(fā)送速率）。頻率時間頻段 1頻段 2頻段 3頻段 4頻段 5FDM宏觀圖示宏觀圖示2.68Computer Networks音頻信號音頻信號調(diào)制基頻調(diào)制基頻調(diào)制后信號調(diào)制后信號信號的頻分多路復用信號的頻分多路復用FDM微觀圖示（信號疊加）微觀圖示（信號疊加）每個頻道的頻率每個頻道的頻率2.69Computer Networks時分復用時分復用TDM(Time Division Multiplexing)每個信號按每個信號按時間先后時間先后輪流交替地使用輪流交

45、替地使用單一信道單一信道，那么，多個數(shù)字信，那么，多個數(shù)字信號在宏觀上可認為是同時進行傳輸，對單一信道的交替使用可以號在宏觀上可認為是同時進行傳輸，對單一信道的交替使用可以按按位、字節(jié)或塊位、字節(jié)或塊等為單位來進行等為單位來進行 （類似于（類似于CPU的分時）的分時）將時間劃分為一段段等長的時分復用幀（TDM 幀）。每一個時分復用的用戶在每一個 TDM 幀中占用固定序號的時隙。每一個用戶所占用的時隙是周期性地出現(xiàn)（其周期就是 TDM 幀的長度）。TDM 信號也稱為等時(isochronous)信號。時分復用的所有用戶是在不同的時間占用同樣的頻帶寬度。2.70Computer Networks多

46、路多路復用復用部件部件通道通道D多路多路復用復用部件部件物理主干物理主干通道通道C通道通道B通道通道AD9 D8 D7 D6C9 C8 C7 C6B9 B8 B7 B6A9 A8 A7 A6D5C5B5A5D4C4B4A4ti+7ti+6ti+5ti+4ti+3ti+2ti+1tiD3 D2 D1 D0C3 C2 C1 C0B3 B2 B1 B0A3 A2 A1 A0幀幀2.71Computer Networks頻率時間B C DB C DB C DB C DAAAAA 在 TDM 幀中的位置不變TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀時分復用時分復用2.72Computer Net

47、works頻率時間C DC DC DAAAABBBB C DB 在 TDM 幀中的位置不變TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀時分復用時分復用2.73Computer Networks頻率時間BDBDBDAAAA BCCCC DC 在 TDM 幀中的位置不變TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀時分復用時分復用2.74Computer Networks頻率時間B CB CB CAAAA B CDDDDD 在 TDM 幀中的位置不變TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀2.75Computer NetworksTDM的同步和異步的同步和異步同步TDM時間片與

48、輸入裝置一一對應，即同步如某個時間片對應的輸入裝置無數(shù)據(jù)發(fā)送，則該時間片空閑（浪費）傳輸介質(zhì)的傳輸速率不能低于各個輸入信號的數(shù)據(jù)速率之和同步TDM可能會造成線路資源的浪費v使用時分復用系統(tǒng)傳送計算機數(shù)據(jù)時，由于計算機數(shù)據(jù)的突發(fā)性質(zhì)，用戶對分配到的子信道的利用率一般是不高的。2.76Computer NetworksABCDaabbcdb cattttt4 個時分復用幀#1acbcd時分復用#2#3#4用戶2.77Computer Networks異步TDM時間片是按需動態(tài)分配的時間片與輸入裝置之間沒有對應關系，任何一個時間片都可以被用于傳輸任何一路輸入信號在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元中必須包含地址信息，以

49、便尋址目的節(jié)點傳輸介質(zhì)的傳輸速率只要不低于各個輸入信號的平均數(shù)據(jù)速率即可異步TDM又稱為統(tǒng)計TDM（STDM）2.78Computer Networks用戶ABCDabcdttttt3 個 STDM 幀#1acbab bcacd#2#3統(tǒng)計時分復用統(tǒng)計時分復用統(tǒng)計時分復用 STDM (Statistic TDM)2.79Computer Networks傳輸介質(zhì)與信道傳輸介質(zhì)與信道傳輸介質(zhì)與信道是不同范疇的概念傳輸介質(zhì)與信道是不同范疇的概念傳輸介質(zhì)是指傳輸信號的物理載體信道則提供了傳輸某種信號所需的帶寬，著重體現(xiàn)介質(zhì)的邏輯特性一根傳輸介質(zhì)可能同時提供多個信道一根傳輸介質(zhì)可能同時提供多個信道一個

50、信道也可能由多根傳輸介質(zhì)級聯(lián)而成一個信道也可能由多根傳輸介質(zhì)級聯(lián)而成2.80Computer Networks 1550 nm 0 1551 nm 1 1552 nm 2 1553 nm 3 1554 nm 4 1555 nm 5 1556 nm 6 1557 nm 70 1550 nm 1 1551 nm 2 1552 nm 3 1553 nm 4 1554 nm 5 1555 nm 6 1556 nm 7 1557 nm 2.3.2 波分復用波分復用 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 波分復用就是光的頻分復用。波分復用就是光的頻分復用。 8 2.5

51、 Gb/s1310 nm20 Gb/s復用器分用器EDFA120 km光調(diào)制器光解調(diào)器EDFA（Erbium Doped Fiber Amplifier）摻鉺光纖放大器摻鉺光纖放大器2.81Computer Networks2.3.3 碼分復用碼分復用 CDM(Code Division Multiplexing) 碼分多址碼分多址 (Code Division Multiple Access)。每個用戶可以每個用戶可以CDMA在在同樣的時間使用同樣的頻帶同樣的時間使用同樣的頻帶進行通信。進行通信。各用戶使用經(jīng)過特殊挑選的不同碼型，因此彼此不會造成干擾。這種系統(tǒng)發(fā)送的信號有很強的抗干擾能力，其

52、頻譜類似于白噪聲，不這種系統(tǒng)發(fā)送的信號有很強的抗干擾能力，其頻譜類似于白噪聲，不易被敵人發(fā)現(xiàn)。易被敵人發(fā)現(xiàn)。 采用采用CDMA可提高通信的話音質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，減少干擾對可提高通信的話音質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，減少干擾對通信的影像，增大通信系統(tǒng)的容量，降低手機的平均發(fā)射功率等等。通信的影像，增大通信系統(tǒng)的容量，降低手機的平均發(fā)射功率等等。 2.82Computer Networks碼片序列碼片序列(chip sequence) 每一個比特時間再劃分為每一個比特時間再劃分為 m 個短的間隔，稱為個短的間隔，稱為碼片碼片(chip)。通常m取值為64或128（在后面的原理性說明中，取為8）每

53、個站被指派一個唯一的每個站被指派一個唯一的 m bit 碼片序列碼片序列(chip sequence) 。如發(fā)送比特 1，則發(fā)送自己的 m bit 碼片序列。如發(fā)送比特 0，則發(fā)送該碼片序列的二進制反碼。 例如，S 站的 8 bit 碼片序列是 00011011。v發(fā)送比特 1 時，就發(fā)送序列 00011011，v發(fā)送比特 0 時，就發(fā)送序列 11100100。為了方便，將碼片0寫為1 ，將1寫為+1S 站的碼片序列：(1 1 1 +1 +1 1 +1 +1)每個站分配的碼片序列不僅必須各不相同，并且還必須互相正交每個站分配的碼片序列不僅必須各不相同，并且還必須互相正交(orthogonal)

54、。在實用的系統(tǒng)中是使用偽隨機碼序列。2.83Computer Networks碼片序列的正交關系碼片序列的正交關系令向量令向量 S 表示站表示站 S 的碼片向量，令的碼片向量，令 T 表示其他任何站的碼片向量。表示其他任何站的碼片向量。 兩個不同站的碼片序列正交，就是向量兩個不同站的碼片序列正交，就是向量 S 和和T 的規(guī)格化的規(guī)格化內(nèi)積內(nèi)積(inner product)都是都是 0： 011miiiTSmTS(2-3)例，例，令向量 S 為(1 1 1 +1 +1 1 +1 +1)，向量 T 為(1 1 +1 1 +1 +1 +1 1)。 把向量 S 和 T 的各分量值代入(2-3)式就可看

55、出這兩個碼片序列是正交的。 2.84Computer Networks任何一個碼片向量和該碼片向量自己的規(guī)格化內(nèi)積都是任何一個碼片向量和該碼片向量自己的規(guī)格化內(nèi)積都是1 。一個碼片向量和該碼片反碼的向量的規(guī)格化內(nèi)積值是一個碼片向量和該碼片反碼的向量的規(guī)格化內(nèi)積值是 1。 mimiimiiimSmSSm112211) 1(111SS2.85Computer NetworksCDMA 的工作原理的工作原理S 站的碼片序列 S110ttttttm 個碼片tS 站發(fā)送的信號 SxT 站發(fā)送的信號 Tx總的發(fā)送信號 Sx + Tx規(guī)格化內(nèi)積 S Sx規(guī)格化內(nèi)積 S Tx數(shù)據(jù)碼元比特發(fā)送端接收端2.86C

56、omputer Networks2.4 交換技術交換技術交換技術；物理媒體中間設備傳遞數(shù)據(jù)的技術交換技術；物理媒體中間設備傳遞數(shù)據(jù)的技術電路交換電路交換（電話）（電話） 報文交換報文交換（電報）（電報）分組交換分組交換虛電路交換虛電路交換2.87Computer Networks電路交換（電話）電路交換（電話）在數(shù)據(jù)傳輸前，必須建立一條端到端的通路，稱為在數(shù)據(jù)傳輸前，必須建立一條端到端的通路，稱為連接連接，該連，該連接可能穿越多個交換局，而每個交換局都必須為之提供連接接可能穿越多個交換局，而每個交換局都必須為之提供連接一旦建立連接，整個通路將被一旦建立連接，整個通路將被獨占獨占，除信號傳播的延

57、時之外，除信號傳播的延時之外，數(shù)據(jù)傳輸無額外延時，數(shù)據(jù)中毋需包含目的地址數(shù)據(jù)傳輸無額外延時，數(shù)據(jù)中毋需包含目的地址服務質(zhì)量好線路的利用率較低建立連接時間長，因連接建立時沖突沖突概率高 2.88Computer Networks報文交換（電報）報文交換（電報）無論數(shù)據(jù)傳輸過程要跨越多少個交換結(jié)點（通常是路由器），無論數(shù)據(jù)傳輸過程要跨越多少個交換結(jié)點（通常是路由器），只要下一站不忙，該數(shù)據(jù)即送至下一站只要下一站不忙，該數(shù)據(jù)即送至下一站數(shù)據(jù)的傳輸數(shù)據(jù)的傳輸毋需建立連接毋需建立連接，數(shù)據(jù)的傳輸是一站一站往下送，所，數(shù)據(jù)的傳輸是一站一站往下送，所以數(shù)據(jù)中必須包含目的地址，并采用以數(shù)據(jù)中必須包含目的地址，

58、并采用存儲存儲-轉(zhuǎn)發(fā)（轉(zhuǎn)發(fā)（store-forward）機制機制線路的利用率較高由于采用store-forward機制，所以在數(shù)據(jù)傳輸過程中，除了信號傳播的延時之外，還有存儲和轉(zhuǎn)發(fā)的延時，而且可能延延時較大，且不可估計時較大，且不可估計擁塞擁塞每個中間站點都必須有足夠大的緩存足夠大的緩存，但由于報文大小不定報文大小不定，內(nèi)存無法預留內(nèi)存無法預留，所以緩存通常設置在硬盤硬盤中（進一步延時）2.89Computer Networks分組交換分組交換與報文交換相似，只是將報文分為若干個與報文交換相似，只是將報文分為若干個定長的分組定長的分組（最大分最大分組長度組長度），每個分組為一個子報文），每個分

59、組為一個子報文可以為分組在內(nèi)存內(nèi)存預留空間每個分組中必須包含目的地址，并采用每個分組中必須包含目的地址，并采用存儲存儲-轉(zhuǎn)發(fā)機制轉(zhuǎn)發(fā)機制線路的利用率較高由于采用store-forward機制，所以在數(shù)據(jù)傳輸過程中，除了信號傳播的延時之外，還有存儲和轉(zhuǎn)發(fā)的延時，而且可能延時較延時較大，且不可估計大，且不可估計每個中間站點必須有緩存緩存，但由于報文大小固定，所以緩存通常在內(nèi)存內(nèi)存中設置存儲轉(zhuǎn)發(fā)的速度較報文交換高接收分組和發(fā)送分組的順序可能不一致接收分組和發(fā)送分組的順序可能不一致 ，因此在接收端需要，因此在接收端需要緩存并且可能還需要緩存并且可能還需要重組重組，進而還原出原始報文，進而還原出原始報文

60、2.90Computer Networks報文報文t電路交換電路交換 報文交換報文交換 分組交換分組交換A B C D A B C D A B C D建立建立連接連接階段階段報文報文報文報文報文報文分組分組傳輸傳輸報文報文階段階段2.91Computer Networks電路交換與分組交換電路交換與分組交換計算機網(wǎng)絡討論的是電路交換和分組交換計算機網(wǎng)絡討論的是電路交換和分組交換電路交換電路交換在數(shù)據(jù)傳輸前，必須建立端到端的連接一旦某個節(jié)點故障，必須重新建立連接連接建立后，數(shù)據(jù)的傳輸沒有額外的延時連接建立后，數(shù)據(jù)的傳輸沒有額外的延時數(shù)據(jù)中不必包含地址域數(shù)據(jù)按序傳輸，但信道的使用率較低數(shù)據(jù)按序傳輸，但信道的使用率