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通信方式和交换方式有哪些呢

2014-05-09 10:25:47 www.computerpx.com

 数据通信方式

.通信方向

    按数据传输的方向分,可以有下面三种不同的通信方式。

    (1)单工通信.在单工信道上,信息只能在一个方向传送,发送方不能接收,接收方也不

能发送.信道的全部带宽都用于由发送方到接收方的数据传送。无线电广播和电视广播都是单工通信的例子。

    (2)半双工通信.在半双工信道上,通信的双方可交替发送和接收信息,但不能同时发送

和接收.在一段时间内,信道的全部带宽用于一个方向上传送信息,航空和航海无线电台以及无线对讲机等都是以这种方式通信的。这种方式要求通信双方都有发送和接收能力,因而比单工通信设备昂贵,但比全双工设备便宜。在要求不是很高的场合,多采用这种通信方式,虽然转换传送方向会带来额外的开销。

(3)全双工。这是一种可同时进行双向信息传送的通信方式,例如现代的电话通信就是这样的。这不但要求通信双方都有发送和接收设备,而且要求信道能提供双向传输的双倍带宽,所以全双工通信设备最昂贵。

2.同步方式

    在通信过程中,发送方和接收方必须在时间上保持同步,才能准确地传送信息.前面曾提到过信号编码的同步作用,这叫码元同步.另外,在传送由多个码元组成的字符以及由许多字符组成的数据块时,通信双方也要就信息的起止时间取得一致。这种同步作用有两种不同的方式,因而也对应了两种不同的传输方式。

    (1)异步传输。即把各个字符分开传输,字符之间插入同步信息。这种方式也叫起止式,

即在字符的前后分别插入起始位((j$019)和停止位(1 v,),如图2-17所示.起始位对接收方的时钟起置位作用。接收方时钟置位后只要在8-11位的传送时间内准确,就能正确接收一个字

.最后的停止位告诉接收方该字符传送结束,然后接收方就可以检测后续字符的起始位了.当没有字符传送时,连续传送停止位。

    加入校验位的目的是检查传输中的错误,一般使用奇偶校验。异步传输的优点是简单,但是由于起止位和检验位的加入会引入20%^-30%的开销,传输的速率也不会很高。

    (2)同步传输。异步制不适合于传送大的数据块(例如磁盘文件),同步传输在传送连续的数据块时比异步传输更有效。按照这种方式,发送方在发送数据之前先发送一串同步字符SYNC,接收方只要检测到连续两个以上SYNC字符就确认已进入同步状态,准备接收信息.随后的传送过程中双方以同一频率工作(信号编码的定时作用也表现在这里),直到传送完指示数据结束的控制字符。这种同步方式仅在数据块的前后加入控制字符SYNC,所以效率更高。在短距离高速数据传输中,多采用同步传输方式。

2.8.2交换方式

    一个通信网络由许多交换节点互连而成。信息在这样的网络中传输就像火车在铁路网络中运行一样,经过一系列交换节点(车站),从一条线路交换到另一条线路,最后才能到达目的地。交换节点转发信息的方式可分为电路交换、报文交换和分组交换三种。

1.电路交换

这种交换方式把发送方和接收方用一系列链路直接连通(如图2-18所示)。电话交换系统就是采用这种交换方式。当交换机收到一个呼叫后就在网络中寻找一条临时通路供两端的用户通话,这条临时通路可能要经过若干个交换局的转接,并且一旦建立连接就成为这一对用户之间的临时专用通路,别的用户不能打断,直到通话结束才拆除连接。

 

通信方式和交换方式有哪些呢

    早期的电路交换机采用空分交换技术。图2-19表示由n条全双工输入输出线路组成的纵横交换矩阵,在输入线路和输出线路的交叉点处有接触开关。每个站点分别与一条输入线路和一条输出线路相连,只要适当控制这些交叉触点的通断,就可以控制任意两个站点之间的数据交换。这种交换机的开关数量与站点数的平方成正比,成本高,可靠性差,已经被更先进的时分交换技术取代了。

时分交换是时分多路复用技术在交换机中的应用。图2-20所示为常见的TDM总线交换,每个站点都通过全双工线路与交换机相连,当交换机中某个控制开关接通时该线路获得一个时槽,线路上的数据被输出到总线上。在数字总线的另一端按照同样的方法接收各个时槽上的数据。

通信方式和交换方式有哪些呢

    电路交换的特点是建立连接需要等待较长的时间.由于连接建立后通路是专用的,因而不会有别的用户的干扰,不再有等待延迟。这种交换方式适合于传输大量的数据,传输少量信息时效率不高。

2.报文交换

这种方式不要求在两个通信节点之间建立专用通路。节点把要发送的信息组织成一个数据包—报文,该报文中含有目标节点的地址,完整的报文在网络中一站一站地向前传送。每一个节点接收整个报文,检查目标节点地址,然后根据网络中的交通情况在适当的时候转发到下一个节点。经过多次的存储—转发,最后到达目标节点(如图2-21所示),因而这样的网络叫存储—转发网络。其中的交换节点要有足够大的存储空间(一般是磁盘),用以缓冲接收到的长报文.交换节点对各个方向上收到的报文排队,寻找下一个转发节点,然后再转发出去,这些都带来了排队等待延迟。报文交换的优点是不建立专用链路,线路是共享的,因而利用率较高,这是由通信中的等待时延换来的。

3.分组交换

    在这种交换方式中数据包有固定的长度,因而交换节点只要在内存中开辟一个小的缓冲区就可以了。进行分组交换时,发送节点先要对传送的信息分组,对各个分组编号,加上源地址和目标地址以及约定的分组头信息,这个过程叫做信息的打包。一次通信中的所有分组在网络中传播又有两种方式,一种叫数据报(Datagram),另一种叫虚电路(Virtual Circuit),下面分别叙述。

通信方式和交换方式有哪些呢

    (1)数据报。类似于报文交换,每个分组在网络中的传播路径完全是由网络当时的状况随机决定的.因为每个分组都有完整的地址信息,如果不出意外的话都可以到达目的地。但是,到达目的地的顺序可能和发送的顺序不一致。有些早发的分组可能在中间某段交通拥挤的链路上耽搁了,比后发的分组到得迟,目标主机必须对收到的分组重新排序才能恢复原来的信息。一般来说,在发送端要有一个设备对信息进行分组和编号,在接收端也要有一个设备对收到的分组拆去头尾并重排顺序,具有这些功能的设备叫分组拆装设备(Packet Assembly and Disassembly device, PAD),通信双方各有一个.

通信方式和交换方式有哪些呢

    (2)虚电路。类似于电路交换,这种方式要求在发送端和接收端之间建立一条逻辑连接。

在会话开始时,发送端先发送建立连接的请求消息,这个请求消息在网络中传播,途中的各个交换节点根据当时的交通状况决定取哪条线路来响应这一请求,最后到达目的端.如果目的端给予肯定的回答,则逻辑连接就建立了。以后发送端发出的一系列分组都走这同一条通路,直到会话结束,拆除连接。与电路交换不同的是,逻辑连接的建立并不意味着别的通信不能使用这条线路,它仍然具有链路共享的优点。

    按虚电路方式通信,接收方要对正确收到的分组给予回答确认,通信双方要进行流量控制和差错控制,以保证按顺序正确接收,所以虚电路意味着可靠的通信。当然,它涉及更多的技术,需要更大的开销。这就是说,它没有数据报方式灵活,效率不如数据报方式高。

通信方式和交换方式有哪些呢

    虚电路可以是暂时的,即会话开始建立,会话结束拆除,这叫做虚呼叫;也可以是永久的,即通信双方一开机就自动建立连接,直到一方请求释放才断开连接,这叫做永久虚电路。

    虚电路适合于交互式通信,这是它从电路交换那里继承的优点。数据报方式更适合于单向地传送短消息,采用固定的、短的分组相对于报文交换是一个重要的优点。除了交换节点的存储缓冲区可以小些外,也带来了传播时延的减小.分组交换也意味着按分组纠错,发现错误只需重发出错的分组,使通信效率提高。广域网络一般都采用分组交换方式,按交换的分组数收费,而不是像电话网那样按通话时间收费,这当然更适合计算机通信的突发式特点。有些网络同时提供数据报和虚电路两种服务,用户可根据需要选用。


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