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大学信息技术基础教程
1.2.4.2.3 4.2.3 数据通信基本技术

4.2.3 数据通信基本技术

1)数据交换技术

在网络通信中,计算机终端之间的信息交换采用相应的交换技术来实现。常用的交换技术有电路交换、报文交换和分组交换。

(1)电路交换

电路交换是在一对需要通信的站点之间建立一条临时的专用传输通道。此通道由多个交换节点和多条路径组成。利用电路交换进行通信包括建立电路、传输数据和拆除电路三个阶段。

①建立电路

在数据传输之前,由源站点发出呼叫信号,要求建立连接,呼叫信号经过确定的路径到达目的站点,目的站点收到呼叫信号后发出应答信号,在两个站点之间即建立了一条临时的专用传输通道。临时的专用传输通道建立以后,该通道以及该通道上的交换节点和信道资源只能供这两个站点使用。

②传输数据

在两个站点之间的电路建立以后进行数据传输,即把数据从源站点传输到目的站点。

③拆除电路

在源站点和目的站点之间的数据传输完毕以后拆除这条临时的专用传输通道,释放该通道占用的交换节点和信道资源。

(2)报文交换

报文交换属于“存储/转发”交换方式,当信息从源站发出后,如果信道空闲,就进行传输,如果信道忙,就在相应的交换节点等待,直到信道空闲后再继续传输。在传输数据之前不需要建立电路,数据传输完毕后也不需要拆除电路。

(3)分组交换

分组交换仍然采用“存储/转发”交换方式,但不像报文交换中以报文为单位进行交换、传输,而是把报文分为多个较短的、标准的“报文分组”,以“报文分组”为单位进行交换、传输。在分组交换中,一个报文的多个报文分组可以同时进行交换、传输,因此提高了传输效率。

2)多路复用技术

为了高效利用传输介质,常常采用多路复用技术,使得多种信号可以在同一个传输介质上同时进行传输。常用的多路复用技术有频分多路复用和时分多路复用。

(1)频分多路复用

频分多路复用是把传输频带分成多个较窄的频带,每个窄频带构成一个子通道,每个子通道可以独立传输数据。为了防止相邻子通道上信号之间的干扰,在相邻子通道之间一般保留一定的间隙,如图4.9所示。

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图4.9 频分多路复用

(2)时分多路复用

时分多路复用是把传输时间分为多个时间片,多个信源按时间片轮流使用物理通道,如图4.10所示。时分多路复用分为同步时分多路复用和异步时分多路复用。在同步时分多路复用中,分配给每个信源的时间片是固定的,如果该信源在分配的时间片内没有数据发送,其他的信源也不能使用这个时间片发送数据,因此造成资源的浪费。在异步时分多路复用中,允许动态分配时间片,假设信源在分配的时间片内没有数据发送,其他的信源可以占用该时间片发送数据,因此资源利用充分。

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图4.10 时分多路复用