第2章 数据通信基础-教材课件

1、目录目录: :2.1 2.1 相关基本概念相关基本概念 2.2 2.2 数据传输介质数据传输介质2.3 2.3 数据编码与传输技术数据编码与传输技术2.4 2.4 多路复用技术多路复用技术2.5 2.5 数据交换技术数据交换技术2.6 2.6 差错控制技术差错控制技术第第2 2章章 数据通信基础数据通信基础 重点重点: :l数据通信系统的模型数据通信系统的模型l数据传输介质的特性数据传输介质的特性l数据编码与传输的方法与技术数据编码与传输的方法与技术l多路复用技术原理与应用多路复用技术原理与应用l数据交换技术的概念与方法数据交换技术的概念与方法难点难点: : u数据通信系统的模型数据通信系统的

2、模型u数据编码与传输的方法与技术数据编码与传输的方法与技术u多路复用技术原理多路复用技术原理u差错控制的编码与控制方法差错控制的编码与控制方法2.1 2.1 相关基本概念相关基本概念 数据通信是计算机网络的基础，也是计算机网络的主要功能之一。数据通信是依照通信协议，利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息。它可以实现计算机与计算机、计算机与终端以及终端与终端间的数据信息传递。 数据通信是计算机与通信相结合而产生的一种通信方式和通信业务，其基本作用是完成两个实体间数据的交换。 1信息、数据 信息是指数据在传输过程中的表示形式，它是对物质的形态、大小、结构、性能等特性的描述，它不随载荷符号的

3、形式不同而改变。数据为描述载荷信息的数字、字母或物理符号，数字化的信息称为数据。 信息的载体可以包含语音、音乐、图形、图像、文字和数据等多种媒体。当然通信的目的是为了交换信息。 2信号和信道 信号是数据的电编码、电磁编码或其他编码。信道是指两地间传输数据信号的通路，即信号的传输通道，包括通信设备和传输媒体。 这些媒体可以是有形媒体（如电缆、光缆）或无形媒体（如传输电磁波的空间）。 结论： 数据是信息的载体，信息是数据的内容和解释，而信号是数据的编码。 3.模拟信号和数字信号 信道按传输信号的形式可以分为模拟信道和数字信道。模拟信道用于传输模拟信号，数字信道用于传输数字信号。图2-2 模拟信号和

4、数字信号 4.模拟通信和数字通信 根据通信系统是利用模拟信号还是数字信号来传递消息，通信系统可以分为模拟通信系统和数字通信系统。 模拟通信系统利用模拟信号来传递信息，如普通的电话、广播和电视。模拟通信系统通常由信源、调制器、信道、解调器、信宿及噪声源组成。 图2-3 模拟通信系统的模型 数字通信系统利用数字信号来传递信息，如计算机通信，数字电话、数字电视等。 数字通信系统由信源、信源编码器、信道编码器、调制器、信道、解调器、信道译码器、信源译码器，以及发送端和接收端时钟同步组成。 图2-4 数字通信系统的模型2.1.1 2.1.1 数据通信系统的模型数据通信系统的模型数据通信系统的基本组成一般

5、包括发送端、接收端以及收发两端之间的信道三个部分。 信 源 发送设备 信 道 接收设备 信 宿 噪声源 发送端 接收端 图2-5 数据通信系统的模型 按照信道中所传输信号的形式不同，通信系统可以进一步分为模拟通信系统和数字通信系统。 图图2-6 数据通信系统的模型数据通信系统的模型2.1.2 2.1.2 数据通信的常用术语数据通信的常用术语 1码元： 码元是对于网络中传送的二进制数字中每一位的通称，也常称作“位”或bit。例如1010101，共有7个位。 2噪声源： 一个通信系统不可避免地存在噪声干扰，为了研究问题方便，把它们等效与一个作用于信道上的噪声源。 3信息容量： 指信道能传输信息的最

6、大能力，一般以单位时间内最大可传送信息的bit数表示。实用中，信道容量应大于传输速率，否则高的传输速率得不到充分发挥利用。 4响应时间： 从发送一条信息到收到回答之间的时间称作响应时间。 5数据传输速率： 指通信线上传输信息的速度。有两种表示方法，即信号速率和调制速率。信号速率指单位时间内所传送的二制位代码的有效位数，以每秒多少比特数计，即BPS。调制速率是脉冲信号经过调制后的传输速率，以波特（BAUD）为单位，通常用于表示调制器之间传输信号的速率。 6差错校正： 字符代码在传输、接收过程中，难免发生错误，如何及时自动检测差错并进一步自动校正，也是数字通信系统研究的重要课题，通常的解决办法采用

7、抗干扰编码或纠错编码，目前常采用的有奇偶校验码、方块码、循环冗余码等。 2.1.3 2.1.3 数据通信方式数据通信方式 按照通信中字节使用的信道数，数据通信方式可分为串行通信和并行通信。 1串行通信和并行通信 将待传送的每个字节的二进制代码按由低到高位的顺序，依次发送。这种数据通信方式称为串行通信。 图 2-7 串行通信并行通信 在数据通信中，也可以按图2-8所示的方式，将表示一个字节的二进制代码同时通过8条并行的通信信道发送出去，即每次发送一个字节。这种通信方式称为并行通信。图2-8 并行通信 2单工、半双工和全双工通信 数据通信方式按照信号传送方向与时间的关系，可以分为单工、半双工和全双

8、工三种方式。 (1) 单工 单工通信只支持信号在一个方向上传输（正向或反向），任何时候不能改变信号的传输方向。图2-8 单工通信 (2) 半双工 半双工通信允许信号在两个方向上传输，但某一时刻只允许信号在一个信道上单向传输。因此，半双工通信实际上是一种可切换方向的单工通信，传统的对讲机使用的就是半双工通信方式。图2-8 半双工通信 (3) 全双工 全双工通信允许数据同时在两个方向上传输，即有两个信道，因此允许同时进行双向传输，如图2-8(c)所示。 全双工通信是两个单工通信方式的结合，要求收发双方都有独立的接收和发送能力。全双工通信效率高，控制简单，但造价高。计算机之间的通信是全双工方式。图2

9、-8 全双工通信 2.1.4 2.1.4 数据通信中的主要技术指标数据通信中的主要技术指标 在数字通信中，一般使用比特率和误码率来分别描述数据信号传输速率的大小和传输质量的好坏等； 在模拟通信中，常使用带宽和波特率来描述通信信道传输能力和数据信号对载波的调制速率。 1.带宽 在模拟信道中，常用带宽表示信道传输信息的能力，带宽即传输信号的最高频率与最低频率之差。理论分析表明，模拟信道的带宽或信噪比越大，信道的极限传输速率也越高。这也是为什么我们总是努力提高通信信道带宽的原因。 2比特率 在数字信道中，比特率是数字信号的传输速率，它用单位时间内传输的二进制代码的有效位（bit）数来表示，其单位为每

10、秒比特数bit/s（bps）、每秒千比特数（kbps）或每秒兆比特数（Mbps）来表示（此处k和M分别为1000和1000000，而不是涉及计算机存储器容量时的1024和1048576）。 3波特率 波特率指数据信号对载波的调制速率，它用单位时间内载波调制状态改变次数来表示，其单位为波特（Baud）。波特率与比特率的关系为：比特率=波特率单个调制状态对应的二进制位数。 4误码率 误码率指在数据传输中的错误率。在计算机网络中一般要求数字信号误码率低于106。2.2 2.2 数据传输介质数据传输介质 网络工程中最大的工程量就是网络布线，一个网络工程中会需要大量的网络传输介质，选择的不恰当会给整个工

11、程带来很大的损失并影响工程质量及工程造价，网络传输介质的选择是网络工程中非常重要的环节。2.2.1 2.2.1 传输介质的基本概念传输介质的基本概念 数据传输介质是指传送信息的载体，是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路。因此，传输介质也称传输媒体、传输媒介或传输线路。 1传输介质的分类 传输介质分为有线介质和无线介质两大类。网络中常用的有线介质是双绞线、同轴电缆和光纤；常用的无线介质是无线电波、微波和红外线等。 2传输介质的特性n 物理特性：指传输介质的特征。n 传输特性：传输信号调制技术、信道容量及传输的频带范围。n 覆盖地理范围：指在不用中继设备情况下，无失真传输所能达到的最大距离。n

12、 抗干扰特性：指防止噪声对传输信息影响的能力。n 价格：指线路安装、维护等费用总和。2.2.2 2.2.2 双绞线（双绞线（TwistedPairTwistedPair） 双绞线的核心是相互绝缘并缠绕在一起的细芯铜导线对，通常由两对或更多对这样缠绕在一起的导线组成，依靠相互缠绕（双绞）作用，来消除或减少电磁干扰（EMI）和射频干扰（RFI）。 图2-9 双绞线 1屏蔽双绞线 屏蔽双绞线（Shielded Twisted -Pair，STP）由成对的绝缘实心电缆组成，在实心电缆上包围着一层用金属丝编织的屏蔽层。屏蔽层减少了由RFI和EMI引起的对通信信号的干扰。 将一对电线缠绕在一起也有助于减少

13、RFI和EMI，但是在一定程度上不如屏蔽层的效果好。 要更有效地减少RFI和EMI，每一对电线交织的距离必须是不同的。而且，为了获得最好的效果，插头和插座必须要屏蔽。如果线材上某点的主要屏蔽层损伤了，信号的畸变就会很严重。 STP中的另一个重要因素是要正确接地，以获得可靠的传输信号控制点。 2非屏蔽双绞线 非屏蔽双绞线（Unshielded Twisted-Pair，UTP），也就是人们平时所用的网线，由于其价格相对低廉且易于安装，是人们在局域网组网布线中使用最多的网络电缆。 UTP由位于绝缘保护层内的成对的电缆线组成，在缠绕在一起的绝缘电线和电缆外部的套之间并没有屏蔽，如图2-11所示。与S

14、TP相仿，内部的每一根线都与另外一根相缠绕以帮助减少对载有数据的信号的干扰。 图2-11 非屏蔽双绞线 3双绞线的制作 制作网络连接电缆是人们连接网络最基本的工作之一。要制作线缆，首先需要了解一下制作网络连接电缆所需要的材料和工具。（1）线缆首先要准备UTP线材，现在广泛使用较多的是超5类的双绞线。（2）RJ-45接口 RJ-45是当前在局域网连接中使用最常见的网络接口，由于其外观晶莹透亮，常被称为“水晶头” （3）压线钳 常用的电话通信电缆接口为4P2C，表示有4个凹槽和2个引脚。在制作电缆前要根据实际情况选择合适的压线钳。 网络连接电缆可以分为三类：直通缆、交叉缆和全反缆，分别适用于不同设

15、备接口之间的连接 。表2-1 不同网络电缆的适用场合 （4）双绞线的制作过程 利用压线钳的剪线刀口剪下所需长度的双绞线，接着利用压线钳的剥线刀口将双绞线的外护套除去2.5cm左右； 按照规定的线序将拆开的线芯排列起来； 将排好线序的线芯拉直，并仔细检查线序是否保持正确； 将整理好的线芯用压线钳剪线口修剪剩约14mm的长度，能保证在线芯插入正确位置后，外层护套能被RJ-45后端的护套卡口固定住； 将线芯插入RJ-45接口，注意此时RJ-45接口正面朝上； 确定双绞线的每根线芯都已正确放置之后，就可以用压线钳压接； 重复以上步骤，制作另一端的RJ-45接头，要注意选择的线型对应的线序。2.2.3

16、2.2.3 同轴电缆同轴电缆同轴电缆由四层按“同轴”形式构成，如图2-16所示。绝缘外套屏蔽层绝缘材料铜芯图2-16 同轴电缆结构 1同轴电缆物理特性n基带同轴电缆采用基带传输，即采用数字信号进行传输，用于构建LAN。常用的有： 50 ，RG-8和RG-11（用于粗缆以太网） 50 ，RG-58（用于细缆以太网）n宽带同轴电缆宽带同轴电缆采用宽带传输，即采用模拟信号进行传输，用于构建有线电视网。常用的有：（75 ，RG-59）2.2.4 2.2.4 光纤光纤 光纤通信是一门新兴的通信技术，发展非常迅速，现已成为大容量通信领域中的主要支柱。 1光缆的结构其结构包括纤芯、包层和涂覆层。图2-17

17、室内光缆 图2-18 室外光缆 2光纤的种类 根据光在光纤中的传播方式，光纤有两种类型即多模光纤和单模光纤。所谓“模”是指以一定角度进入光纤的一束光。 （1）单模光纤 如果光纤导芯的直径小到只有一个光的波长，光纤就成了一种波导管，光线就不必经过多次反射式的传播，而是一直向前传播，这种光纤称为单模光纤。 单模光纤中心纤芯很细（纤芯直径一般为810m），采用激光器做光源，只能允许一束光传播，所以单模光纤没有模分散特性，传输距离可以达到几十千米至上百千米，因而适用于远程通信。 （2）多模光纤 只要到达光纤表面的光线入射角大于临界角，便产生全反射，因此可以由多条入射角度不同的光线同时在一条光纤中传播，

18、这种光纤称为多模光纤。 多模光纤的纤芯较粗（纤芯直径为5062.5m），可传多种模式的光源。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加，模间色散会更加严重，因此，多模光纤传输的距离比较小，一般只有几千米。 多模光纤多采用发光二极管做光源，整体的传输性能较差，但多模光纤允许多束光在光纤中同时传播，因此成本较低，一般用于建筑物内或地理位置相邻的环境下。2.2.5 2.2.5 无线介质无线介质 无线传输介质，就是采用的物理传输介质不是实体的，而是看不见摸不着的。常见的无线传输介质有红外线、无线电波、微波与光波等。 1红外线传输技术 红外线技术广泛应用在电视机、空调等家用电器的遥

19、控器中。通信的双方设备都拥有一个收发器，传输速度一般为416Mbps。 红外通信是一种廉价的无线传输方案，实现简单，被广泛应用于移动设备之上，如便携计算机、个人数字代理（PDA）、手机设备，大都配置了红外传输接口。红外传输接口是便携设备之间进行临时性数据交换时经常用的接口。 弊端:首先红外线是一种视线技术，不能通过不透明的物理层（如墙壁），并且易受外界光线干扰；其次，红外通信有效距离很短，一般在几米之内，因此红外技术并不适合作为连接网络的主要方式。 无线电波的频率在104108Hz之间，含低频、中频、高频、甚高频和特高频，属于管制频段和非管制频段。它很容易产生，传播是全方向的，能从信号源向任意

20、方向进行传播，很容易穿过建筑物，被广泛地应用于现代通信中。由于它的传输是全方位的，所以发射和接收装置不必在物理上空间很准确地对准。 无线电波的特性与频率有关。在较低频率上，无线电波能轻易地通过障碍物，但是能量随着与信号源距离的增大而急剧减小；在高频上，无线电波趋于直线传播并受障碍物的阻挡，还会被雨水吸收。在所有的频率上，无线电波最易受发动机和其他电子设备的干扰，所以，它不是一种最佳的传输介质。 采用无线电波作为网络传输介质的技术很多，有现在最为流行的无线局域网、GPRS、EDGE等移动通信服务商提供的无线接入网络，还有在便携设备上广为流行的蓝牙技术等。 3微波传输 微波系统一般工作在较低的兆赫

21、兹频段，地面系统通常为46GHz或2123GHz，星载系统通常为1114GHz，沿着直线传播，可以集中于一点，微波不能很好地穿过建筑物。 微波通过抛物状天线将所有的能量集中于一小束，这样可以获得极高的信噪比，发射天线和接收天线必须精确地对准。 由于微波是沿着直线传播，所以每隔一段距离就需要建一个中继站。中继站的微波塔越高，传输的距离就越远，中继站之间的距离大致与塔高的平方成正比。 微波通信成本相对比较低，目前已经被广泛地应用于长途电话、蜂窝电话、电视转播等场合。2.3 2.3 数据编码与传输技术数据编码与传输技术 在数据通信系统中，通信信道为数据的传输提供了各种不同的通路。对应于不同类型的信道

22、，数据传输采用以下几种不同的方式。 1基带传输与宽带传输 基带（Baseband）传输：直接使用数字信号传输数据时，数字信号几乎要占用整个频带，终端设备把数字信号转换成脉冲电信号时，这个原始的电信号所固有的频带，称为基本频带，简称基带。 在信道中直接传送基带信号时，称为基带传输。 如从计算机到监视器、打印机等外围设备的信号就是基带传输的。大多数的局域网使用基带传输，如以太网、令牌环网。 宽带（Broadband）传输： 当采用模拟信号传输数据时，往往只占用有限的频带，对应基带传输将其称为频带传输。通过借助频带传输，可以将链路容量分解成两个或更多的信道，每个信道可以携带不同的信号，这就是宽带传输

23、。 宽带传输中的所有信道都可以同时发送信号，常见的应用如CATV、ISDN等。 2并行通信与串行通信 并行（Parallel）通信：数据以成组的方式在多个并行信道上同时传输。例如，将构成1个字符代码的几位二进制比特位分别在几个并行线路上传输，每个比特使用一个单独的线路。 并行通信非常普遍，特别是两个短距离的设备之间。最常见的是计算机和外围设备之间的通信，如打印电缆。CPU、存储器模块和设备控制器之间的通信也是并行通信。 串行（串行（SerialSerial）通信：）通信： 数据流以串行方式在一条信道上传输，即在一条线路上逐个的传送所有的比特。 这种传输方式给发送设备和接收设备增加了额外的复杂性

24、。发送方必须明确比特发送的顺序。例如，在发送一个字节的8个比特位时，发送方必须确定是先发送高位比特还是先发送低位比特。同样，接收方必须知道一个目标字节中收到的第一个比特位应该放在什么位置上。如果串行通信的双方在比特的顺序上无法取得一致，则数据的传输将出现错误。 由于串行通信的收、发双方只需要有一条传输信道，比较便宜又易于实现，而且用在长距离连接中也比并行通信更加可靠，因此是目前广泛采用的一种方式。但是它每次只能发送一个比特位，所以传输速度比较慢。2.3.1 2.3.1 模拟数据通信和数字数据通信模拟数据通信和数字数据通信 模拟信号和数字信号都可以在合适的传输媒体上进行传输，即模拟传输和数字传输

25、。 模拟信号可以表示模拟数据（例如声音），也可以表示数字数据（例如通过MODEM发送的数据），无论哪种情况，在传输一定距离之后，模拟信号都将衰减。 为了实现长距离传输，模拟传输系统要用放大器来增强信号中的能量，但同时也会使噪音分量增强，以至引起信号畸变。对于模拟数据来说，例如声音，即使存在一些畸变，内容仍然可以听懂理解； 数字传输的衰减也会危及数据的完整性，数字信号只能在一个有限距离内传输，为了获得更大的传输距离，可以使用中继器。中继器接收衰减了的数字信号，把数字信号恢复为0、1 的标准电平，然后重新传输这种新的信号，这样就有效地克服了衰减。2.3.2 2.3.2 数据编码与调制数据编码与调制

26、 编码与调制的区别： 用数字信号承载数字或模拟数据编码，用模拟信号承载数字或模拟数据调制。 数字数据的数字信号编码：把数字数据转换成某种数字脉冲信号。常见的有两类，不归零码和曼彻斯特编码。 数字数据的调制编码，三种常用的调制技术，幅移键控、频移键控、相移键控。 模拟数据的数字信号编码主要是电话语音信号，语音信号要在数字线路上传输，必须将语音信号转换成数字信号。2.4 2.4 多路复用技术多路复用技术 实现在同一条通信线路上传送多路信号的技术叫做多路复用技术。 电信线路是构成电信网的基础设施之一，在整个电信网的投资中占有很大的比例。“多路复用”可以提高电信传输系统传输能力、扩大容量、挖掘潜力、降

27、低成本。因而无论是有线传输系统还是无线传输系统，都在积极研究开发“多路复用技术”。 在有线电信方面，早期的传输线路一对线只能传送一路电话，后来发明了载波电话，使上述情况有了突破。单路载波电话在一对线上可以通两路电话，使线路的利用率提高了一倍。后来陆续开发出3路、12路、60路载波电话等，使电信线路的传输能力提高了几倍、几十倍。同轴电缆载波系统更使通信的容量从几百路提高到几千路、上万路。 20世纪70年代后期，开始大量使用光纤通信。一条光纤就可以通几百上千路电话。到90年代中期，一根光纤可以开通几万路电话；人们又研究开发了新的多路复用技术，叫做“波分复用”。 现在一根光纤已能开通几十万路电话，而

28、且还在继续迅速提高。其通信容量发展之快令人咋舌。而这些都是“多路复用技术”的成果。 在无线通信无线通信方面，多路复用技术也得到广泛的应用。早在20世纪30年代初期，在无线电通信中就使用了多路复用技术。40年代以后，微波通信中更是广泛地应用了多路复用技术。到80年代，模拟调频微波通信的容量已经高达18002700路。80年代末发展起来的数字微波通信，多路复用的容量更高。1965年以后，卫星通信发展很快，到90年代，新的卫星通信系统应用多路复用技术，可以承载约35000路电话和多个电视节目的传输。 各路信号在进入同一个有线的或无线的传输媒质之前，先采用调制技术把它们调制为互相不会混淆的已调制信号，

29、然后进入传输媒质传送到对方，在对方再用解调（反调制）技术对这些信号加以区分，并使它们恢复成原来的信号，从而达到多路复用的目的。 常用的多路复用技术有频分多路复用技术和时分多路复用技术。频分多路复用是将各路信号分别调制到不同的频段进行传输，多用于模拟通信。时分多路复用技术是利用时间上离散的脉冲组成相互不重叠的多路信号，广泛应用于数字通信。 2.5 2.5 数据交换技术数据交换技术 我们之前讨论的数据通信为最简单形式，即两个使用某种类型的传输介质之间连接设备之间的通信。但是，在实际环境中，直接连接两个设备往往是不现实的，常常是通过有中间节点的网络来把数据从源点发送到目的点，以此实现通信。 这些中间

30、节点一般不会去关心数据的内容，仅仅通过某种交换设备，将数据传向下一个节点直至目的站点。 站点与节点：站点与节点：通常将交换网络中所有通信的发送方与接收方的主机均简称为站，而将通信交换设备简称为节点。 在交换网络中，站点之间需要通过有关节点之间的数据交换才能实现数据通信，通常使用的交换技术有电路交换、报文交换和分组交换。 2.5.1 2.5.1 数据交换的基本概念数据交换的基本概念 两个互连的设备之间直接进行数据通信，通常要经过中间节点将数据从信源逐点传送到信宿，从而实现两个互连设备之间的通信。 中间节点并不关心数据内容，它的目的只是提供一个交换设备，把数据从一个节点传送到另一个节点，直至到达目

31、的地。通常将数据在各节点间的数据传输过程称为数据交换。 网络中常用的数据交换技术可分为两大类：电路交换和存储转发交换，其中存储转发交换技术又可分为报文交换和分组交换。2.5.2 2.5.2 电路交换电路交换 电路交换（Circuit Switching）是在两个站点之间通过通信子网的节点建立一条专用的通信线路，这些节点通常是一台采用机电与电子技术的交换设备（如程控交换机）。也就是说，在两个通信站点之间需要建立实际的物理连接，其典型实例是两台电话之间通过公共电话网络的互连实现通话。 电路交换实现数据通信需经过下列三个步骤：首先是建立连接，即建立端到端（站点到站点）的线路连接；其次是数据传送，所传

32、输数据可以是数字数据，也可以是模拟数据；最后是拆除连接，通常在数据传送完毕后由两个站点之一终止连接。2.5.3 2.5.3 报文交换报文交换 报文交换（Message Switching）是通过通信子网上的节点采用存储转发的方式来传输数据，它不需要在两个站点之间建立一条专用的通信线路。报文交换中传输数据的逻辑单元称为报文，其长度一般不受限制，可随数据不同而改变。一般它将接收报文站点的地址附加于报文一起发出，每个中间节点接收报文后暂存报文，然后根据其中的地址选择线路再把它传到下一个节点，直至目的站点。 实现报文交换的节点通常是一台计算机，它具有足够的存储容量来缓存所接收的报文。一个报文在每个节点

33、的延迟时间等于接收报文的全部位码所需时间、等待时间，以及传到下一个节点的排队延迟时间之和。 报文交换的主要优点是线路利用率较高，多个报文可以分时共享节点间的同一条通道；此外，该系统很容易把一个报文送到多个目的站点。 报文交换的主要缺点是报文传输延迟较长，而且随报文长度变化，因而不能满足实时或交互式通信的要求，不能用于声音连接，也不适合远程终端与计算机之间的交互通信。2.5.4 2.5.4 分组交换分组交换 分组交换（Packet Switching）的基本思想包括数据分组、路由选择与存储转发。它类似于报文交换，但它限制每次所传输数据单位的长度（典型的最大长度为数千位），对于超过规定长度的数据必

34、须分成若干个等长的小单位，称为分组（Packets）。从通信站点的角度来看，每次只能发送其中一个分组。 各站点将要传送的大块数据信号分成若干等长而较小的数据分组，然后顺序发送；通信子网中的各个节点按照一定的算法建立路由表，即各目标站点各自对应的下一个应发往的节点，同时负责将收到的分组存储于缓存区中，再根据路由表确定各分组下一步应发向哪个节点，在线路空闲时再转发；以次类推，直到各分组传到目的站点。 特点： 由于分组交换在各个通信路段上传送的分组不大，故只需很短的传输时间（通常仅为ms数量级），传输延迟小，故非常适合远程终端与计算机之间的交互通信，也有利于多对时分复用通信线路； 由于采取了错误检测

35、措施，故可保证非常高的可靠性； 在线路误码率一定的情况下，小的分组还可减少重新传输出错分组的开销； 与电路交换相比，分组交换带给用户的优点则是费用低。虚电路： 根据通信子网的不同内部机制，分组交换子网又可分为面向连接（Connect-Oriented）和无连接（Connectless）两类。 前者要求建立称为虚电路（Virtual Circuit）的连接，一对主机之间一旦建立虚电路，分组即可按虚电路号传输，而不必给出每个分组的显式目标站点地址，在传输过程中也无须为其单独寻址，虚电路在关闭连接时撤销。 后者不建立连接，数据报（Datagram，即分组）带有目标站点地址，在传输过程中需要为其单独寻

36、址。应用： 分组交换的灵活性高，可以根据需要实现面向连接或无连接的通信，并能充分利用通信线路，因此现有的公共数据交换网都采用分组交换技术。 LAN局域网也采用分组交换技术，但在局域网中，从源站到目的站只有一条单一的通信线路，因此，不需要公用数据网中的路由选择和交换功能。2.6 2.6 差错控制技术差错控制技术 在数字数据通信中，由发送器发送的数据信号帧（Frame）在经由网络传到接收器后，由于多种原因可能导致错误位（Bit Errors）的出现，因此必须由接收器采取一定的措施探测出所有的错误位，进而采取一定的措施予以修正。2.6.1 2.6.1 差错控制的基本概念差错控制的基本概念 常见的方法是发送器向所发送的数据信号帧添加错误检验码，并取该错误检测码作为该被传输数据信号的函数；接收器根据该函数的定义进行同样的计算，然后将两个结果进行比较，如果结果相同，则认为无错误位；否则认为该数据帧存在