第二章

數(shù)據(jù)通信

1．掌握：數(shù)據(jù)和信號(hào)的基本概念，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)傳輸方式，數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐郊夹g(shù)，數(shù)據(jù)編碼技術(shù)，多路復(fù)用技術(shù)，數(shù)據(jù)交換技術(shù)，差錯(cuò)控制技術(shù)。2．理解：數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo)。教學(xué)要求2.1基本概念

2.1.1數(shù)據(jù)和信號(hào)

數(shù)據(jù)（Data）：被傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼

信號(hào)（Signal）：是數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的電磁波表示形式。

數(shù)據(jù)可以用數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)兩種方式來(lái)表示。模擬信號(hào)是一種波形連續(xù)變換的電信號(hào)，它的取值可以是無(wú)限個(gè)，例如電話送出的話音信號(hào)，電視攝像產(chǎn)生的圖像信號(hào)等；而數(shù)字信號(hào)是一種離散信號(hào)，它的取值是有限的，信號(hào)沿著通信介質(zhì)流動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，傳輸模擬信號(hào)的系統(tǒng)稱為模擬通信系統(tǒng)，而傳輸數(shù)字信號(hào)的系統(tǒng)稱為數(shù)字通信系統(tǒng)。2.1.2

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)1．模擬通信系統(tǒng)普通的電話、廣播、電視等都屬于模擬通信系統(tǒng)。模擬通信系統(tǒng)通常由信源、調(diào)制器、信道、解調(diào)器、信宿以及噪聲源組成。信源所產(chǎn)生的原始模擬信號(hào)一般都要經(jīng)過(guò)調(diào)制后再通過(guò)信道傳輸。到達(dá)信宿后，再通過(guò)解調(diào)器將信號(hào)解調(diào)出來(lái)。模擬通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型2．?dāng)?shù)字通信系統(tǒng)計(jì)算機(jī)通信、數(shù)字電話以及數(shù)字電視都屬于數(shù)字通信系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)有信源、信源編碼器、信道編碼器、調(diào)制器、信道、解調(diào)器、信道譯碼器、信源譯碼器、信宿、噪聲源組成。在發(fā)送端還有時(shí)鐘同步系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型

2.1.3數(shù)據(jù)通信的主要技術(shù)指標(biāo)1．傳輸率

傳輸率是指數(shù)據(jù)在信道中傳輸?shù)乃俣?，它又分為碼元速率和信息速率。碼元速率（RB）：指每秒鐘傳輸?shù)拇a元數(shù)，單位為波特/秒（Baud/s），又稱為波特率。信息速率（Rb）：指每秒鐘傳送的信息量，單位為比特/秒（bit/s），又稱為比特率。2．誤碼率和誤比特率誤碼率是指碼元在傳輸過(guò)程中，錯(cuò)誤碼元占總傳輸碼元的概率。

誤碼率Pe=傳輸出錯(cuò)的碼元數(shù)/傳輸?shù)目偞a元數(shù)誤比特率Pb=傳輸出錯(cuò)的比特?cái)?shù)/傳輸?shù)目偙忍財(cái)?shù)3．信道帶寬和信道容量信道帶寬是指信道中傳輸?shù)男盘?hào)在不失真的情況下所占用的頻率范圍，通常稱為信道的通頻帶，單位用赫茲（Hz）表示。信道容量是衡量一個(gè)信道傳輸數(shù)字信號(hào)的重要參數(shù)。信道容量是指單位時(shí)間內(nèi)信道上所能傳輸?shù)淖畲蟊忍財(cái)?shù)，用比特每秒（bit/s）表示。2.2數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

2.2.1

信號(hào)傳輸方式

信號(hào)傳輸方式分為基帶傳輸、頻帶傳輸與寬帶傳輸。

1．基帶傳輸在數(shù)據(jù)通信中，數(shù)字信號(hào)是一個(gè)離散的矩形波，“0”代表低電平，“1”代表高電平。這種矩形波固有的頻帶稱為基帶，矩形波信號(hào)稱為基帶信號(hào)。實(shí)際上基帶就是數(shù)字信號(hào)所占用的基本頻帶。在信道上直接傳輸數(shù)字信號(hào)稱為基帶傳輸?；鶐鬏斚到y(tǒng)安裝簡(jiǎn)單、成本低，主要用于總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)，在2.5km的范圍內(nèi)，可以達(dá)到10Mbit/s的傳輸速率2．頻帶傳輸所謂頻帶傳輸是指將數(shù)字信號(hào)調(diào)制成音頻信號(hào)后再進(jìn)行發(fā)送和傳輸，到達(dá)接收端時(shí)再把音頻信號(hào)解調(diào)成原來(lái)的數(shù)字信號(hào)。可見(jiàn)，在采用頻帶傳輸方式時(shí)，要求發(fā)送端和接收端都要安裝調(diào)制器和解調(diào)器。利用頻帶傳輸，不僅解決了利用電話系統(tǒng)傳輸數(shù)字信號(hào)的問(wèn)題，而且可以實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用，以提高傳輸信道的利用率。

3．寬帶傳輸寬帶傳輸常采用電視同軸電纜（CATV）或光纖作為傳輸媒體，帶寬為300MHz。使用時(shí)通常將整個(gè)帶寬劃分為若干個(gè)子頻帶，分別用這些子頻帶來(lái)傳送音頻信號(hào)、視頻信號(hào)以及數(shù)字信號(hào)。

寬帶傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)是傳輸距離遠(yuǎn)，可達(dá)幾十公里，而且同時(shí)提供了多個(gè)信道。但它的技術(shù)較復(fù)雜，其傳輸系統(tǒng)的成本也相對(duì)較高。2.2.2通信線路連接方式1．點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接方式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接方式就是兩個(gè)節(jié)點(diǎn)用一條線路連接，這種方式所使用的線路可以是專用線路，或者是交換線路。使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接方式，節(jié)點(diǎn)一般都是較為分散的數(shù)據(jù)終端設(shè)備，不能和其他終端合用線路或被集中器集中。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的線路連接多點(diǎn)線路連接2．多點(diǎn)線路連接多點(diǎn)線路連接是指各個(gè)站點(diǎn)通過(guò)一條公共通信線路連接。2.2.3數(shù)據(jù)通信方式1．單工（Simplex）通信單工方式通信信道是單向信道，發(fā)送端和接收端身份是固定的，發(fā)送端只能發(fā)送信息，不能接收信息；接收端只能接收信息，不能發(fā)送信息。數(shù)據(jù)信號(hào)僅從一端傳送到另一端，即信息流是單方向的。例如，無(wú)線電廣播和電視都屬于單工通信。2．半雙工（HalfDuplex）通信半雙工通信是指信號(hào)可以沿兩個(gè)方向傳送，但同一時(shí)刻一個(gè)信道只允許單方向傳送，即兩個(gè)方向的傳輸只能交替進(jìn)行，而不能同時(shí)進(jìn)行。當(dāng)改變傳輸方向時(shí)，要通過(guò)開(kāi)關(guān)裝置進(jìn)行切換。由于半雙工在通信中要頻繁地切換信道的方向，所以通信效率較低，但節(jié)省了傳輸信道。半雙工通信方式在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)適用于終端之間的會(huì)話式通信。3．全雙工（FullDuplex）通信全雙工通信是指數(shù)據(jù)在同一時(shí)刻可以在兩個(gè)方向上進(jìn)行傳輸。例如，生活中使用的電話通話。全雙工通信效率高，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高。

2.2.4數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐郊夹g(shù)

同步是數(shù)據(jù)通信中必須解決的重要問(wèn)題，同步不好會(huì)導(dǎo)致通信質(zhì)量下降直至不能正常工作。通常使用的同步技術(shù)有兩種：異步傳輸和同步傳輸。1．異步傳輸異步傳輸是最早使用也是最簡(jiǎn)單的一種方法。用這種方法，每次傳送一個(gè)字符（可由5~8位組成），在傳送字符前，設(shè)置一個(gè)起始位，以示字符信息的開(kāi)始，接著是字符代碼，字符代碼后面是一位的校驗(yàn)位，最后設(shè)置1~2位的終止位，表示傳送的字符結(jié)束。這樣，每一個(gè)字符都由起始位開(kāi)始，在終止位結(jié)束，所以也叫做起止式同步。這種方法實(shí)現(xiàn)比較容易，但是每個(gè)字符有2~3位的額外開(kāi)銷，這就降低了傳輸效率異步通信2．同步傳輸通常，同步傳輸方式的信息格式是一組字符或一個(gè)由二進(jìn)制位組成的數(shù)據(jù)塊（幀）。對(duì)這些數(shù)據(jù)，不需要附加起始位和停止位，而是在發(fā)送一組字符或數(shù)據(jù)塊之前先發(fā)送一個(gè)同步字符SYN或一個(gè)同步字節(jié)，用于接收方進(jìn)行同步檢測(cè)，從而使收發(fā)雙方進(jìn)入同步狀態(tài)。在同步字符或字節(jié)之后，可以連續(xù)發(fā)送任意多個(gè)字符或數(shù)據(jù)塊，發(fā)送完畢后，再使用同步字符或字節(jié)來(lái)標(biāo)識(shí)整個(gè)發(fā)送過(guò)程的結(jié)束。同步通信2.3數(shù)據(jù)的編碼和調(diào)制技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)中的通信信道分為模擬信道和數(shù)字信道，而依賴于信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)也分為模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。因此，數(shù)據(jù)的編碼方法包括數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的編碼與調(diào)制和模擬數(shù)據(jù)的編碼與調(diào)制。2.3.1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制典型的模擬通信信道是電話通信信道。傳統(tǒng)的電話通信信道是為了傳輸語(yǔ)音信號(hào)設(shè)計(jì)的，用于傳輸音頻300~3400Hz的模擬信號(hào)，不能直接傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。為了利用模擬語(yǔ)音通信的電話交換網(wǎng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸，必須首先將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，也就是要對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制。模擬信號(hào)是由電磁波構(gòu)成，其波形會(huì)不斷發(fā)生變化。從物理角度去度量一個(gè)電磁波形，需要用三個(gè)參數(shù)：振幅、頻率（周期）和相位。其信號(hào)可以寫成：U（t）=Acos（ωt+φ）

其中A代表振幅，ω代表頻率，φ代表相位。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制編碼，實(shí)際上也就是通過(guò)載波的控制來(lái)傳遞數(shù)據(jù)的技術(shù)。如前所述，發(fā)送端根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容命令調(diào)制器改變載波的物理特性，接收端則通過(guò)解調(diào)器從載波上讀出這些物理特性的變換并將其還原成數(shù)據(jù)。調(diào)制常通過(guò)改變載波的振幅、頻率和相位三種物理特性來(lái)完成。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制方式有3種：幅移鍵控法、頻移鍵控法和相移鍵控1．幅移鍵控法ASK（AmplitudeShiftKeying）ASK是通過(guò)改變載波信號(hào)的振幅方法來(lái)表示數(shù)字信號(hào)“1”和“0”的，以載波幅度A1表示數(shù)字信號(hào)“1”，用載波幅度A2表示數(shù)字信號(hào)“0”，而載波信號(hào)的ω和φ恒定。2．頻移鍵控法FSK（FrequencyShiftKeying）FSK是通過(guò)改變載波信號(hào)的頻率方法來(lái)表示數(shù)字信號(hào)“1”和“0”的，以頻率ω1表示數(shù)字信號(hào)“1”，用頻率ω2表示數(shù)字信號(hào)“0”，而載波信號(hào)的A和φ恒定。

3．相移鍵控法PSK（PhaseShiftKeying）PSK是通過(guò)改變載波信號(hào)的相位值來(lái)表示數(shù)字信號(hào)“1”和“0”的，而載波信號(hào)的A和ω恒定。PSK包括兩種類型：（1）絕對(duì)調(diào)相絕對(duì)調(diào)相使用相位的絕對(duì)值，φ為0表示數(shù)字信號(hào)“1”，φ為π表示數(shù)字信號(hào)“0”。（2）相對(duì)調(diào)相相對(duì)調(diào)相使用相位的相對(duì)偏移值，當(dāng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)為0時(shí)，相位不變化，而數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)為1時(shí)，相位要偏移π。

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制方法2.3.2數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的編碼利用數(shù)字通信信道直接傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的方法稱作數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸，而數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在傳輸之前需要進(jìn)行數(shù)字編碼。數(shù)字基帶傳輸中數(shù)據(jù)信號(hào)的編碼方式主要有3種，它們是不歸零編碼、曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼。1．不歸零編碼NRZ（Non-ReturntoZero）NRZ編碼可以用負(fù)電平表示邏輯“1”，用正電平表示邏輯“0”，反之亦然。NRZ編碼的缺點(diǎn)是無(wú)法判斷一位的開(kāi)始或者結(jié)束，收發(fā)雙方不能保持同步。因此，必須在發(fā)送編碼的同時(shí)，用另一信道同時(shí)傳送同步時(shí)鐘信號(hào)。NRZ編碼是最原始的基帶傳輸方式。

2．曼徹斯特編碼（Manchester）

曼徹斯特編碼是目前應(yīng)用最廣泛的編碼方法之一，其特點(diǎn)是每一位二進(jìn)制信號(hào)的中間都有跳變，若從低電平跳變到高電平，就表示數(shù)字信號(hào)“1”；若從高電平跳變到低電平，就表示數(shù)字信號(hào)“0”。3．差分曼徹斯特編碼（DifferenceManchester）

差分曼徹斯特編碼是對(duì)曼徹斯特編碼的改進(jìn)。其特點(diǎn)是每一位二進(jìn)制信號(hào)的跳變依然提供收發(fā)端之間的同步，但每位二進(jìn)制數(shù)據(jù)的取值，要根據(jù)其開(kāi)始邊界是否發(fā)生跳變來(lái)決定，若一個(gè)比特開(kāi)始處存在跳變則表示“0”，無(wú)跳變則表示“1”。

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的編碼2.3.3模擬數(shù)據(jù)的調(diào)制在模擬數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，信源的信息經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化形成電信號(hào)，比如，人說(shuō)話的聲音經(jīng)過(guò)電話轉(zhuǎn)變?yōu)槟M的電信號(hào)，這也是模擬數(shù)據(jù)的基帶信號(hào)。一般來(lái)說(shuō)，模擬數(shù)據(jù)的基帶信號(hào)具有比較低的頻率，不宜直接在信道中傳輸，需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，將信號(hào)搬移到適合信道傳輸?shù)念l率范圍內(nèi)，接受端將接受的已調(diào)信號(hào)再搬回到原來(lái)信號(hào)的頻率范圍內(nèi)，恢復(fù)成原來(lái)的消息，比如無(wú)線廣播。2.3.4

模擬數(shù)據(jù)的編碼為了信息處理上的方便，以數(shù)字方式來(lái)處理各種信息已是技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。聲音、圖像、圖片等數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)字化程序轉(zhuǎn)化為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，再進(jìn)行處理、壓縮、傳遞和存儲(chǔ)。因此，模擬信息需轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，再通過(guò)數(shù)字傳輸技術(shù)傳輸。模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼最典型的是脈沖編碼調(diào)制（PulseCodeModulation，PCM）。

脈沖編碼調(diào)制的工作過(guò)程包括3部分：抽樣、量化和編碼。

2.4多路復(fù)用技術(shù)

多路復(fù)用技術(shù)就是利用一個(gè)物理信道同時(shí)傳輸多路數(shù)據(jù)信號(hào)的技術(shù)。多路復(fù)用系統(tǒng)可以將來(lái)自多個(gè)信息源的信息進(jìn)行合并，然后將這一合成的信息群經(jīng)單一的線路和傳輸設(shè)備進(jìn)行傳輸。在接受端的機(jī)器中，則設(shè)有能將信息群分離成單個(gè)信息的設(shè)備，因此，只用一套發(fā)送裝置和接收裝置就能替代多個(gè)設(shè)備。

2.4.1頻分多路復(fù)用頻分多路復(fù)用是將具有一定帶寬的線路劃分為多條占有較小帶寬的信道，各信道的中心頻率不重合，每個(gè)信道之間相距一定的間隔，每條信道供一路信號(hào)使用，在頻率上并排地把幾個(gè)信息通道合在一起，形成一個(gè)合成的信號(hào)，然后以某種調(diào)制方式用這個(gè)合成的頻分多路復(fù)用信號(hào)進(jìn)行調(diào)制載波。在經(jīng)過(guò)接收端的解調(diào)后，使用適當(dāng)?shù)臑V波器分離出不同的信號(hào)，將各路信息恢復(fù)出來(lái)。2.4.2時(shí)分多路復(fù)用時(shí)分多路復(fù)用是把傳輸線路用于傳輸?shù)臅r(shí)間劃分為若干個(gè)時(shí)間間隔（Slottime，又稱為時(shí)隙），其信號(hào)分割的參量是每路信號(hào)所占用的時(shí)間，每一時(shí)隙由復(fù)用的一個(gè)信號(hào)占用，在其占用的時(shí)隙內(nèi)，信號(hào)使用通信線路的全部帶寬。因此，必須使得復(fù)用的各路信號(hào)在傳輸時(shí)間上相互不能重疊。

時(shí)分多路復(fù)用一般是按字符方式傳輸，當(dāng)時(shí)隙輪到某一路信號(hào)時(shí)，則利用本路信號(hào)的時(shí)鐘連續(xù)向線路移入字符，然后就轉(zhuǎn)到下一路，重復(fù)這個(gè)過(guò)程，依次不斷地交替循環(huán)。時(shí)分多路復(fù)用要求每一路信號(hào)把一個(gè)字符作為一個(gè)整體來(lái)處理。根據(jù)對(duì)終端信道分配方法的不同，時(shí)分多路復(fù)用又可分為同步時(shí)分多路復(fù)用（SynchronousTimeDivisionMultiplex-ing

，STDM）與異步時(shí)分多路復(fù)用（AsynchronousTimeDivisionMultiplexing，ATDM）。（1）同步時(shí)分多路復(fù)用同步時(shí)分多路復(fù)用采用固定時(shí)間片分配方式，即將傳輸信號(hào)的時(shí)間按特定長(zhǎng)度連續(xù)地劃分成特定時(shí)間段，再將每一時(shí)間段劃分成等長(zhǎng)度的多個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙以固定的方式分配給各路數(shù)字信號(hào)，各路數(shù)字信號(hào)在每一時(shí)間段都順序分配到一個(gè)時(shí)隙。（2）異步時(shí)分多路復(fù)用異步時(shí)分復(fù)用技術(shù)能動(dòng)態(tài)地按需分配時(shí)隙，以避免每個(gè)時(shí)間段中出現(xiàn)空閑時(shí)隙。也就是說(shuō)，只有當(dāng)某一路用戶有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)才把時(shí)隙分配給它；當(dāng)用戶暫停發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，則不給它分配時(shí)隙。電路的空閑時(shí)隙可用于其他用戶的數(shù)據(jù)傳輸。

2.4.3波分多路復(fù)用波分多路復(fù)用主要用于全光纖網(wǎng)組成的通信系統(tǒng)。波分復(fù)用就是光的頻分復(fù)用。人們借用傳統(tǒng)的載波電話的頻分復(fù)用的概念，可以做到使用一根光纖來(lái)同時(shí)傳輸多個(gè)頻率都很接近的光載波信號(hào)，這樣就使光纖的傳輸能力成倍地提高了。由于光載波的頻率很高，而習(xí)慣上是用波長(zhǎng)而不用頻率來(lái)表示所使用的光載波，因而稱其為波分復(fù)用。2.4.4碼分多路復(fù)用碼分多路復(fù)用也是一種共享信道的方法，每個(gè)用戶可在同一時(shí)間使用同樣的頻帶進(jìn)行通信，但使用的是基于碼型的分割信道的方法，即每個(gè)用戶分配一個(gè)地址碼，各個(gè)碼型互不重疊，通信各方之間不會(huì)相互干擾，且抗干擾能力強(qiáng)。2.5數(shù)據(jù)交換技術(shù)

2.5.1電路交換

電路交換是一種直接的交換方式，當(dāng)計(jì)算機(jī)與終端或者計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間需要通信時(shí)，由交換機(jī)負(fù)責(zé)在其間建立一條專用通道，即建立一條實(shí)際的物理連接。其通信過(guò)程可以分為以下3個(gè)階段：

1．電路建立通過(guò)源節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求完成交換網(wǎng)中相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的連接過(guò)程，這個(gè)過(guò)程建立起一條由源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的傳輸通道。2．?dāng)?shù)據(jù)傳輸電路建立完成后，就可以在這條臨時(shí)的專用電路上傳輸數(shù)據(jù)，通常為全雙工傳輸。

3．電路拆除在完成數(shù)據(jù)傳輸后，源節(jié)點(diǎn)發(fā)出釋放請(qǐng)求信息，請(qǐng)求終止通信。若目的節(jié)點(diǎn)接受釋放請(qǐng)求，則發(fā)回釋放應(yīng)答信息。在電路拆除階段，各節(jié)點(diǎn)相應(yīng)地拆除該電路的對(duì)應(yīng)連接，釋放由該電路占用的節(jié)點(diǎn)和信道資源。電路交換技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：傳輸延遲小；線路一旦接通，不會(huì)發(fā)生沖突。對(duì)于占用信道的用戶來(lái)說(shuō)，可靠性和實(shí)時(shí)響應(yīng)能力都很好。電路交換的缺點(diǎn)是：建立線路所需時(shí)間較長(zhǎng)；一旦接通要獨(dú)占線路，造成信道浪費(fèi)。2.5.2報(bào)文交換在報(bào)文交換（MessageSwitch）方式中，信息的交換是以報(bào)文為單位的，通信的雙方無(wú)需建立專用通道。例如，當(dāng)計(jì)算機(jī)A要與計(jì)算機(jī)B進(jìn)行通信時(shí)，計(jì)算機(jī)A需要先把要發(fā)送的信息加上報(bào)文頭，包括目的地址、源地址等信息，并將形成的報(bào)文發(fā)送給交換設(shè)備IMP（接口信息處理機(jī)或稱交換器）。接著交換器把收到的報(bào)文信息存入緩沖區(qū)并輸送進(jìn)隊(duì)列等候處理。

交換器依次對(duì)輸送進(jìn)隊(duì)列排隊(duì)等候的報(bào)文信息作適當(dāng)處理以后，根據(jù)報(bào)文的目標(biāo)地址，選擇適當(dāng)?shù)妮敵鲦溌?。如果此時(shí)輸出鏈路中有空閑的線路，便啟動(dòng)發(fā)送進(jìn)程，把該報(bào)文發(fā)往下一個(gè)交換器，這樣經(jīng)過(guò)多次轉(zhuǎn)發(fā)，一直把報(bào)文送到指定的目標(biāo)。報(bào)文交換方式具有如下優(yōu)點(diǎn)：線路利用率高，信道可為多個(gè)報(bào)文共享；接受方和發(fā)送方無(wú)需同時(shí)工作，在接受方“忙”時(shí)，報(bào)文可以暫存交換器處；可同時(shí)向多個(gè)目標(biāo)地址發(fā)送同一報(bào)文；能夠在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)報(bào)文的差錯(cuò)控制和糾錯(cuò)處理；報(bào)文交換網(wǎng)絡(luò)能進(jìn)行速度和代碼轉(zhuǎn)換。報(bào)文交換的主要缺點(diǎn)是：不適合實(shí)時(shí)通信或交互通信，也不適合用于交互式的“終端-主機(jī)”連接。另外，報(bào)文在傳輸過(guò)程中有較大的時(shí)間延遲。2.5.3分組交換分組交換就是設(shè)想將用戶的大報(bào)文分割成若干個(gè)具有固定長(zhǎng)度的報(bào)文分組（稱為包，Packet）。以報(bào)文分組為單位，在網(wǎng)絡(luò)中按照類似于流水線的方式進(jìn)行傳輸，從而可以使各個(gè)交換器處于并行操作狀態(tài)，很顯然這樣一來(lái)便可以大大縮短報(bào)文的傳輸時(shí)間。每一個(gè)報(bào)文分組均含有數(shù)據(jù)和目標(biāo)地址，同一個(gè)報(bào)文的不同分組可以在不同的路徑中傳輸，到達(dá)指定目標(biāo)以后，再將他們重新組裝成完整的報(bào)文。2.5.4虛電路與數(shù)據(jù)報(bào)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，絕大多數(shù)通信子網(wǎng)均采用分組交換技術(shù)。根據(jù)通信子網(wǎng)的內(nèi)部機(jī)制不同，又可以把分組交換子網(wǎng)分為兩類：一類采用連接，即面向連接；另一類采用無(wú)連接。在有連接的子網(wǎng)中，連接稱為“虛電路”（virtualcircuit），類似于電話系統(tǒng)中的物理線路；在無(wú)連接子網(wǎng)中，獨(dú)立分組稱為“數(shù)據(jù)報(bào)”（Datagram），類似于郵政系統(tǒng)中的電報(bào)。2.6差錯(cuò)校驗(yàn)技術(shù)

2.6.1差錯(cuò)的產(chǎn)生

根據(jù)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型，當(dāng)數(shù)據(jù)從信源發(fā)出經(jīng)過(guò)信道傳輸時(shí)，由于信道總存在著一定的噪聲，數(shù)據(jù)到達(dá)信宿后，接收的信號(hào)實(shí)際上是數(shù)據(jù)信號(hào)和噪聲信號(hào)的疊加。如果噪聲對(duì)信號(hào)的影響非常大時(shí)，就會(huì)造成數(shù)據(jù)的傳輸錯(cuò)誤。2.6.2差錯(cuò)控制在數(shù)據(jù)通信的過(guò)程中，為了保證將數(shù)據(jù)的傳輸差錯(cuò)控制在允許的范圍內(nèi)，就必須采用差錯(cuò)控制方法。差錯(cuò)控制是指在數(shù)據(jù)通信過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)、檢測(cè)差錯(cuò)、對(duì)差錯(cuò)進(jìn)行糾正，從而把差錯(cuò)限制在所能允許的范圍內(nèi)的技術(shù)和方法。1．差錯(cuò)控制編碼差錯(cuò)控制編碼是用以