数据和信号数字传输带宽利用传输介质交换PPT课件

1,.,3.1数据和信号4.2数字传输6.3带宽利用7.4传输介质8.5交换9.6使用网络数据传输习题,第2部分物理层和介质,2,.,8.5交换(第8章),在这里，“交换”(switching)的含义是：转接把一条电话线转接到另一条电话线，使它们连通起来。从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。传统上有三种重要的交换方式：电路交换分组交换报文交换,3,.,交换网络,4,.,8.5.1电路交换方式,线路交换是面向连接的服务；两台计算机通过通信子网进行数据交换之前，首先要在通信子网中建立一个实际的物理线路连接；线路交换在数据传输过程中要经过建立连接、数据传输与释放连接的三个阶段；线路交换方式的优点是：通信实时性强，适用于交互式会话类通信；线路交换方式的缺点是：对突发性通信不适应，系统效率低，系统不具有存储数据的能力，不能平滑交通量。,5,.,电路交换的时延,电路交换必定是面向连接的。电路交换的三个阶段：建立连接通信释放连接总时延=建连+数据传输+拆连,6,.,电路交换三个阶段,7,.,8.5.2数据报网络,8,.,数据报时延,总时延=3T+3+w1+w2,9,.,8.5.3虚电路网络,10,.,虚电路标识符VCI,VCI是仅在交换机范围内的小数字,11,.,虚电路网络的交换机和表,12,.,虚电路网络源到目的端的数据传输,13,.,虚电路网络时延,总时延=3T+3+建VC+拆VC,14,.,8.5.4交换机结构（P147),纵横交换机在栅格中将n个输入连接到m个输出，在每个交叉点使用微电子开关。任何时刻，只有低于25%的交叉点工作。,1.n,12m,到控制站,15,.,多级交换机,将多台纵横制交换机按多级结构组合在一起，以解决单级纵横制交换机多数量交叉点的限制。,15,15,1级3S,2级2S,3级3S,16,.,多通路,N输入对N输出的三级交换机：第一级每机有n个输入线，第二级有k个交换机，那么总交叉点的个数=2kN+k(N/n)2三级交换机交叉点的个数N2=2x2x15+2x(15/5)2=60+18=78而N输入对N输出的单交换机的交叉点的个数15X15=225这种节省的代价是阻塞：高任务量时会引起阻塞输入无法连接到输出,17,.,时分交换机,A,B,C,D,A,B,C,D,常规时分交换机没有实隙互换。,18,.,时隙互换,时隙交换机TSI可以实现实隙互换。如：13，24，31，42,A,B,C,D,A,B,C,D,A,B,C,D,TSI,A,B,C,D,19,.,TDM总线,13243142,1,1,2,3,4,2,3,4,每一个时隙内仅有一个输入门是闭合的；同时仅有一个输出门是闭合的。由控制单元按需要闭合和断开输入/输出门。,20,.,空分交换与时分交换组合,21,.,干线,干线,电话网络,本地回路：连用户电话机至本地局干线：处理局间通信的传输介质交换局：允许不同用户建立连接而不允许两个用户间存在一条永久的物理链路的交换机,图8-11电话系统,本地局,中继局,地区局,22,.,多级交换,(,(,(,(,交换机,交换机,交换机,交换机,用户线,用户线,中继线,中继线,B,D,C,A,A和B通话经过四个交换机通话在A到B的连接上进行,23,.,C和D通话只经过一个本地交换机通话在C到D的连接上进行,(,(,(,(,交换机,交换机,交换机,交换机,用户线,用户线,中继线,中继线,B,D,C,A,本地交换,24,.,9.6使用电话网和有线电视网(第9章),用户通过电话访问因特网，使用调制解调器给数据速率强加了一个上限，突破这种限制的主流技术有三种：DSL技术有线调制解调器SONET1、ADSL非对称用户数字线路专门针对住宅用户设计的，不适合商用。拆除本地局的滤波器，使本地回路带宽高达1.1MHz，下行500k8Mbps,上行64k1Mbps,25,.,9.6.1电话网,本地回路、干线和交换局,26,.,9.6.2电话调制解调器,调制解调器标准：V系列，如V.92,27,.,56K调制解调器,28,.,ADSL特点,图9-1DMT,通道630,QAM15比特/波特,QAM15比特/波特,自适应技术以离散多音频技术DMT作为标准调制技术,串/并行转换器,串/并行转换器,语音通道,通道0,通道31255,下行,上行,FDM(256通道每道带宽4.312kHz),29,.,ADSL中带宽划分,30,.,客户端：ADSL调制解调器,31,.,电话公司端：DSLAM,ADSL接入复用器,32,.,9.6.4有线电视网,第一代有线网络CATV单向通信,接收天线,33,.,有线电视划分的同轴电缆波段,34,.,HFC光纤同轴电缆混合网络,35,.,9.6.5有线电视网络用作数据传输,带宽：有线电视划分同轴电缆带宽,36,.,有线电视网络用作数据传输的调制,下行数据使用64-QAM技术进行调制理论下行速率可达30Mbps上行速率使用QPSK技术进行调制理论上行速率可达12Mbps,Note,37,.,设备CM：有线调制解调器,38,.,设备CMTS：有线调制解调器传输系统,39,.,有线数据传输方案DOCSIS,DOCSIS定义了将数据从CMTS发送到CM所必需的全部协议即用于