分組交換也稱(chēng)包交換，它是將用戶(hù)傳送的數據劃分成一定的長(cháng)度，每個(gè)部分叫做一個(gè)分組。在每個(gè)分組的前面加上一個(gè)分組頭，用以指明該分組發(fā)往何地址，然后由交換機根據每個(gè)分組的地址標志，將他們轉發(fā)至目的地，這一過(guò)程稱(chēng)為分組交換。進(jìn)行分組交換的通信網(wǎng)稱(chēng)為分組交換網(wǎng)。從交換技術(shù)的發(fā)展歷史看，數據交換經(jīng)歷了電路交換、報文交換、分組交換和綜合業(yè)務(wù)數字交換的發(fā)展過(guò)程。分組交換實(shí)質(zhì)上是在“存儲—轉發(fā)”基礎上發(fā)展起來(lái)的。它兼有電路交換和報文交換的優(yōu)點(diǎn)。分組交換在線(xiàn)路上采用動(dòng)態(tài)復用技術(shù)傳送按一定長(cháng)度分割為許多小段的數據—分組。每個(gè)分組標識后，在一條物理線(xiàn)路上采用動(dòng)態(tài)復用的技術(shù)，同時(shí)傳送多個(gè)數據分組。把來(lái)自用戶(hù)發(fā)端的數據暫存在交換機的存儲器內，接著(zhù)在網(wǎng)內轉發(fā)。到達接收端，再去掉分組頭將各數據字段按順序重新裝配成完整的報文。分組交換比電路交換的電路利用率高，比報文交換的傳輸時(shí)延小，交互性好。
在數據通信系統或計算機
網(wǎng)絡(luò )系統中,傳輸媒體的帶寬或容量往往超過(guò)傳輸單一信號的需求,為了有效地利用通信線(xiàn)路,希望一個(gè)信道同時(shí)傳輸多路信號,這就是所謂的多路復用技術(shù)(MultiplexiI1g)。采用多路復用技術(shù)能把多個(gè)信號組合起來(lái)在一條物理信道上進(jìn)行傳輸,在遠距離傳輸時(shí)可大大節省電纜的安裝和維護費用。頻分多路復用FDM (Frequency Division Multiplexing)和時(shí)分多路復用IBM (Time Di-vision MultiplexiIIg)是兩種最常用的多路復用技術(shù)。
1.頻分多路復用FDM
在物理信道的可用帶寬超過(guò)單個(gè)原始信號所需帶寬情況下,可將該物理信道的總帶寬分割成若干個(gè)與傳輸單個(gè)信號帶寬相同(或略寬)的子信道,每個(gè)子信道傳輸一路信號,這就是頻分多路復用。多路原始信號在頻分復用前,先要通過(guò)頻譜搬移技術(shù)將各路信號的頻譜搬移到物理信道頻譜的不同段上,也即使信號的帶寬不相互重疊,這可以通過(guò)采用不同的載波頻率進(jìn)行調制來(lái)實(shí)現。頻分多路復用FDM的一個(gè)示例見(jiàn)圖2.12(a),其中8個(gè)信號源輸入到一個(gè)多路復用器中,該多路復用器用不同的頻率(f1~f8)調制每一個(gè)信號,每個(gè)信號需要一個(gè)以它的載波頻率為中心的一定帶寬的通道。為了防止相互干擾,使用保護帶來(lái)隔離每一個(gè)通道,保護帶是一些不使用的頻譜區。
2.時(shí)分多路復用TDM
若媒體能達到的位傳輸速率超過(guò)傳輸數據所需的數據傳輸速率,則可采用時(shí)分多路復用TDM技術(shù),也即將一條物理信道按時(shí)間分成若干個(gè)時(shí)間片輪流地分配給多個(gè)信號使用。每一時(shí)間片由復用的一個(gè)信號占用,而不像FDM那樣,同一時(shí)間同時(shí)發(fā)送多路信號。這樣,利用每個(gè)信號在時(shí)間上的交叉,就可以在一條物理信道上傳輸多個(gè)數字信號。這種交叉可以是位一級的,也可以是由字節組成的塊或更大的信息組進(jìn)行交叉。如圖2.12(b)中的多路復用器有8個(gè)輸入,每個(gè)輸入的數據速率假設為9.616ps,那么一條容量達76.8kbps的線(xiàn)路就可容納8個(gè)信號源。該圖描述的時(shí)分多路復用四M方案,也稱(chēng)同步(Synchronous)時(shí)分多路復用TDM,它的時(shí)間片是預先分配好的,而且是固定不變的,因此各種信號源的傳輸定時(shí)是同步的。與此相反,異步時(shí)分多路復用1DM允許動(dòng)態(tài)地分配傳輸媒體的時(shí)間片。
時(shí)分多路復用TDM不僅僅局限于傳輸數字信號,也可以同時(shí)交叉傳輸模擬信號。另外,對于模擬信號,有時(shí)可以把時(shí)分多路復用和頻分多路復用技術(shù)結合起來(lái)使用。一個(gè)傳輸系統,可以頻分成許多條子通道,每條子通道再利用時(shí)分多路復用技術(shù)來(lái)細分。在寬帶局域
網(wǎng)絡(luò )中可以使用這種混合技術(shù)。
Bell系統的T1載波利用脈碼調制PCM和時(shí)分多路復用TDM技術(shù),使24路采樣聲音信號復用一個(gè)通道,其幀結構如圖2.13所示。24路信道各自輪流將編碼后的8位數字信號組成幀,其中7位是編碼的數據,第8位是控制信號。每幀除了24×8=192位之外,另加一位幀同步位。這樣,一幀中就包含有193位,每一幀用125us時(shí)間傳送,因此T1系統的數據傳輸速率為1.544Mbps。
CCITT建議了一種2.048Mbps速率的PCM載波標準,稱(chēng)為E1載波(歐洲標準)。它的每一幀開(kāi)始處有8位作同步用,中間有8位用作信令,再組織30路8位數據,全幀含256位,每一幀也用125us傳送,可計算出數據傳輸速率為256位/125us=2.048Mbps。
