理学MSE数据通信学习教案.pptx

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1、会计学1理学理学(lxu)MSE数据通信数据通信第一页，共62页。8.1 Many to one/one to manyMany to oneone to many第1页/共62页第二页，共62页。Multiplexing vs.No Multiplexing当连接两台设备的介质的传输能力比设备间的传输需求高时，该当连接两台设备的介质的传输能力比设备间的传输需求高时，该当连接两台设备的介质的传输能力比设备间的传输需求高时，该当连接两台设备的介质的传输能力比设备间的传输需求高时，该链路可以被共享。链路可以被共享。链路可以被共享。链路可以被共享。目前的同轴电缆、光缆、微波、卫星的承载能力都高于平均

2、传输目前的同轴电缆、光缆、微波、卫星的承载能力都高于平均传输目前的同轴电缆、光缆、微波、卫星的承载能力都高于平均传输目前的同轴电缆、光缆、微波、卫星的承载能力都高于平均传输需求。需求。需求。需求。一个一个一个一个(y)(y)高效率的系统应该最大限度的使用所有设施。高效率的系统应该最大限度的使用所有设施。高效率的系统应该最大限度的使用所有设施。高效率的系统应该最大限度的使用所有设施。第2页/共62页第三页，共62页。Categories of multiplexing复用复用复用复用:允许同时通过一条数据链路传输多个信号的技术。允许同时通过一条数据链路传输多个信号的技术。允许同时通过一条数据链路

3、传输多个信号的技术。允许同时通过一条数据链路传输多个信号的技术。通路：指一条物理链路。通路：指一条物理链路。通路：指一条物理链路。通路：指一条物理链路。信道：指在给定的一对设备间传输信号的通路的那一部分。信道：指在给定的一对设备间传输信号的通路的那一部分。信道：指在给定的一对设备间传输信号的通路的那一部分。信道：指在给定的一对设备间传输信号的通路的那一部分。(一一一一条通路可以条通路可以条通路可以条通路可以(ky)(ky)有多个信道有多个信道有多个信道有多个信道)信号通过以下三种基本技术进行复用：信号通过以下三种基本技术进行复用：信号通过以下三种基本技术进行复用：信号通过以下三种基本技术进行复

4、用：第3页/共62页第四页，共62页。8.2 FDMMultiplexing ProcessDemultiplexing ProcessThe Analog HierarchyOther Applications of FDMImplementation第4页/共62页第五页，共62页。FDM is an analog multiplexing technique that combines signals.Note:第5页/共62页第六页，共62页。FDM频分复用频分复用频分复用频分复用FDMFDM：是一种模拟技术，在链路带宽大于要：是一种模拟技术，在链路带宽大于要：是一种模拟技术，在链路带

5、宽大于要：是一种模拟技术，在链路带宽大于要传输的所有信号带宽之和时采用，将链路的带宽划分传输的所有信号带宽之和时采用，将链路的带宽划分传输的所有信号带宽之和时采用，将链路的带宽划分传输的所有信号带宽之和时采用，将链路的带宽划分为若干个子频带，每个子频带传输一路信号。为若干个子频带，每个子频带传输一路信号。为若干个子频带，每个子频带传输一路信号。为若干个子频带，每个子频带传输一路信号。原始信号在接收方可正常恢复的三个必要条件：原始信号在接收方可正常恢复的三个必要条件：原始信号在接收方可正常恢复的三个必要条件：原始信号在接收方可正常恢复的三个必要条件：载波频率之间的频差能够容纳载波频率之间的频差能

6、够容纳载波频率之间的频差能够容纳载波频率之间的频差能够容纳(rngn)(rngn)调制信号的带调制信号的带调制信号的带调制信号的带宽；宽；宽；宽；信道之间由警戒频带分隔以防止信号交叉；信道之间由警戒频带分隔以防止信号交叉；信道之间由警戒频带分隔以防止信号交叉；信道之间由警戒频带分隔以防止信号交叉；载波频率不会影响原来的数据频率。载波频率不会影响原来的数据频率。载波频率不会影响原来的数据频率。载波频率不会影响原来的数据频率。第6页/共62页第七页，共62页。FDM,Time Domain频分复用的过程：每个发送设备产生的信号用于调制不同的载频分复用的过程：每个发送设备产生的信号用于调制不同的载频

7、分复用的过程：每个发送设备产生的信号用于调制不同的载频分复用的过程：每个发送设备产生的信号用于调制不同的载波频率，调制后的信号再被组合成一个可以通过链路传输的复波频率，调制后的信号再被组合成一个可以通过链路传输的复波频率，调制后的信号再被组合成一个可以通过链路传输的复波频率，调制后的信号再被组合成一个可以通过链路传输的复合信号合信号合信号合信号 。在在在在FDMFDM中采用调幅中采用调幅中采用调幅中采用调幅(dio f)(dio f)或调频技术将信号调制到独立载或调频技术将信号调制到独立载或调频技术将信号调制到独立载或调频技术将信号调制到独立载波频率上波频率上波频率上波频率上f1,f2,f3f

8、1,f2,f3。频分复用过程的时域图：频分复用过程的时域图：频分复用过程的时域图：频分复用过程的时域图：第7页/共62页第八页，共62页。Multiplexing,Frequency Domain频分复用过程的频域图：频分复用过程的频域图：频分复用过程的频域图：频分复用过程的频域图：(图中的水平轴表示频率图中的水平轴表示频率图中的水平轴表示频率图中的水平轴表示频率)第五章中提到：将一个信号调制到另一个信号上至少需要两倍第五章中提到：将一个信号调制到另一个信号上至少需要两倍第五章中提到：将一个信号调制到另一个信号上至少需要两倍第五章中提到：将一个信号调制到另一个信号上至少需要两倍于原始信号的带宽

9、。于原始信号的带宽。于原始信号的带宽。于原始信号的带宽。在此处：调制后的复合信号的带宽要大于每个输入信号带宽的在此处：调制后的复合信号的带宽要大于每个输入信号带宽的在此处：调制后的复合信号的带宽要大于每个输入信号带宽的在此处：调制后的复合信号的带宽要大于每个输入信号带宽的三倍，三倍带宽用来容纳必须的通信通道，另加额外带宽来引三倍，三倍带宽用来容纳必须的通信通道，另加额外带宽来引三倍，三倍带宽用来容纳必须的通信通道，另加额外带宽来引三倍，三倍带宽用来容纳必须的通信通道，另加额外带宽来引入必要入必要入必要入必要(byo)(byo)的警戒频带。的警戒频带。的警戒频带。的警戒频带。第8页/共62页第九

10、页，共62页。Demultiplexing,Time Domain and Frequency Domain多路分解：多路分解器采用一系列过滤器将复合多路分解：多路分解器采用一系列过滤器将复合多路分解：多路分解器采用一系列过滤器将复合多路分解：多路分解器采用一系列过滤器将复合(fh)(fh)信号分解成组成它的各个信号。信号分解成组成它的各个信号。信号分解成组成它的各个信号。信号分解成组成它的各个信号。每个信号随后被送往解调器，将它们与载波信号分离每个信号随后被送往解调器，将它们与载波信号分离每个信号随后被送往解调器，将它们与载波信号分离每个信号随后被送往解调器，将它们与载波信号分离并转发给等待

11、的接收方。并转发给等待的接收方。并转发给等待的接收方。并转发给等待的接收方。第9页/共62页第十页，共62页。Example 1Example 1Assume that a voice channel occupies a bandwidth of 4 KHz.We need to combine three voice channels into a link with a bandwidth of 12 KHz,from 20 to 32 KHz.Show the configuration using the frequency domain without the use of gua

12、rd bands.SolutionSolutionShift(modulate)each of the three voice channels to a different bandwidth,as shown in the following Figure.第10页/共62页第十一页，共62页。Example 1第11页/共62页第十二页，共62页。Example 2Example 2Five channels,each with a 100-KHz bandwidth,are to be multiplexed together.What is the minimum bandwidth

13、 of the link if there is a need for a guard band of 10 KHz between the channels to prevent interference?SolutionSolutionFor five channels,we need at least four guard bands.This means that the required bandwidth is at least 5 x 100+4 x 10=540 KHz,as shown in the following Figure.第12页/共62页第十三页，共62页。Ex

14、ample 2第13页/共62页第十四页，共62页。Example 3Example 3Four data channels(digital),each transmitting at 1 Mbps,use a satellite channel of 1 MHz.Design an appropriate configuration using FDMSolutionSolutionThe satellite channel is analog.We divide it into four channels,each channel having a 250-KHz bandwidth.Ea

15、ch digital channel of 1 Mbps is modulated such that each 4 bits are modulated to 1 Hz.One solution is 16-QAM modulation.The following Figure shows one possible configuration.第14页/共62页第十五页，共62页。Example 3第15页/共62页第十六页，共62页。Example 4Example 4The Advanced Mobile Phone System(AMPS)uses two bands.The firs

16、t band,824 to 849 MHz,is used for sending;and 869 to 894 MHz is used for receiving.Each user has a bandwidth of 30 KHz in each direction.The 3-KHz voice is modulated using FM,creating 30 KHz of modulated signal.How many people can use their cellular phones simultaneously?SolutionSolutionEach band is

17、 25 MHz.If we divide 25 MHz into 30 KHz,we get 833.33.In reality,the band is divided into 832 channels.第16页/共62页第十七页，共62页。8.3 WDMWave Division Multiplexing第17页/共62页第十八页，共62页。WDM is an analog multiplexing technique to combine optical signals.Note:Note:第18页/共62页第十九页，共62页。WDM波分复用波分复用波分复用波分复用WDMWDM：与频分复

18、用相似，也是一种模拟技术，只：与频分复用相似，也是一种模拟技术，只：与频分复用相似，也是一种模拟技术，只：与频分复用相似，也是一种模拟技术，只是复用与多路分解是通过光纤信道传输光信号，并且被组是复用与多路分解是通过光纤信道传输光信号，并且被组是复用与多路分解是通过光纤信道传输光信号，并且被组是复用与多路分解是通过光纤信道传输光信号，并且被组合的各种频率的信号的频率较高。合的各种频率的信号的频率较高。合的各种频率的信号的频率较高。合的各种频率的信号的频率较高。原理：将采用不同源的窄带光组成一个宽带原理：将采用不同源的窄带光组成一个宽带原理：将采用不同源的窄带光组成一个宽带原理：将采用不同源的窄带

19、光组成一个宽带(kun di)(kun di)光，光，光，光，在接收器方，通过多路分解器将光信号分解。在接收器方，通过多路分解器将光信号分解。在接收器方，通过多路分解器将光信号分解。在接收器方，通过多路分解器将光信号分解。光源的组合与分解由棱镜完成，棱镜可基于光的入射角与光源的组合与分解由棱镜完成，棱镜可基于光的入射角与光源的组合与分解由棱镜完成，棱镜可基于光的入射角与光源的组合与分解由棱镜完成，棱镜可基于光的入射角与频率将几束输入光频率将几束输入光频率将几束输入光频率将几束输入光(窄带光窄带光窄带光窄带光)合成一道光合成一道光合成一道光合成一道光(宽带宽带宽带宽带(kun di)(kun d

20、i)光光光光)。第19页/共62页第二十页，共62页。8.4 TDMTime Slots and FramesInterleavingSynchronizingBit PaddingDigital Signal(DS)ServiceT LinesInverse TDMMore TDM Applications第20页/共62页第二十一页，共62页。TDM is a digital multiplexing technique to combine data.Note:Note:第21页/共62页第二十二页，共62页。TDM时分复用时分复用时分复用时分复用TDMTDM：是一个数字化过程，当传输介

21、质的数据：是一个数字化过程，当传输介质的数据：是一个数字化过程，当传输介质的数据：是一个数字化过程，当传输介质的数据(shj)(shj)速率容量大于发送和接收设备所需要的数据速率容量大于发送和接收设备所需要的数据速率容量大于发送和接收设备所需要的数据速率容量大于发送和接收设备所需要的数据(shj)(shj)速率时就可以采用它。速率时就可以采用它。速率时就可以采用它。速率时就可以采用它。原理：多道传输流通过细分链路和交织过程来使用单条链原理：多道传输流通过细分链路和交织过程来使用单条链原理：多道传输流通过细分链路和交织过程来使用单条链原理：多道传输流通过细分链路和交织过程来使用单条链路。路。路。

22、路。链路分割是时间上的而不是频率上的。链路分割是时间上的而不是频率上的。链路分割是时间上的而不是频率上的。链路分割是时间上的而不是频率上的。第22页/共62页第二十三页，共62页。TDM时分复用有两种时分复用有两种时分复用有两种时分复用有两种实现方式实现方式实现方式实现方式(fngsh)(fngsh)：同步时分复用同步时分复用同步时分复用同步时分复用异步时分复用异步时分复用异步时分复用异步时分复用第23页/共62页第二十四页，共62页。Synchronous TDM同步时分复用：复用器在所有时间为每个设备同步时分复用：复用器在所有时间为每个设备同步时分复用：复用器在所有时间为每个设备同步时分复

23、用：复用器在所有时间为每个设备(shbi)(shbi)分配完全一样的时间片，不管该设备分配完全一样的时间片，不管该设备分配完全一样的时间片，不管该设备分配完全一样的时间片，不管该设备(shbi)(shbi)有没有数有没有数有没有数有没有数据要传送。据要传送。据要传送。据要传送。帧：时间片组成帧，一帧由时间片的一个完整循环组成，帧：时间片组成帧，一帧由时间片的一个完整循环组成，帧：时间片组成帧，一帧由时间片的一个完整循环组成，帧：时间片组成帧，一帧由时间片的一个完整循环组成，包括分配给每个发送设备包括分配给每个发送设备包括分配给每个发送设备包括分配给每个发送设备(shbi)(shbi)的一个或多

24、个时间片。的一个或多个时间片。的一个或多个时间片。的一个或多个时间片。分配给某设备分配给某设备分配给某设备分配给某设备(shbi)(shbi)的时间片在一帧中的位置是固定的时间片在一帧中的位置是固定的时间片在一帧中的位置是固定的时间片在一帧中的位置是固定的。的。的。的。第24页/共62页第二十五页，共62页。Interleaving交织：同步时分复用好像快速旋转开关，开关打开时对交织：同步时分复用好像快速旋转开关，开关打开时对交织：同步时分复用好像快速旋转开关，开关打开时对交织：同步时分复用好像快速旋转开关，开关打开时对应设备有机会向通路传输规定数目的数据，开关以恒定应设备有机会向通路传输规定

25、数目的数据，开关以恒定应设备有机会向通路传输规定数目的数据，开关以恒定应设备有机会向通路传输规定数目的数据，开关以恒定速率和固定顺序速率和固定顺序速率和固定顺序速率和固定顺序(shnx)(shnx)在设备间轮转的过程称为交织。在设备间轮转的过程称为交织。在设备间轮转的过程称为交织。在设备间轮转的过程称为交织。交织可用比特、字节和任何其他数据单元来进行。交织可用比特、字节和任何其他数据单元来进行。交织可用比特、字节和任何其他数据单元来进行。交织可用比特、字节和任何其他数据单元来进行。在给定系统中交织的单元是大小相等的。在给定系统中交织的单元是大小相等的。在给定系统中交织的单元是大小相等的。在给定

26、系统中交织的单元是大小相等的。下例中是以字符为单元的。下例中是以字符为单元的。下例中是以字符为单元的。下例中是以字符为单元的。同步时分复用的缺点：有空时间片出现。同步时分复用的缺点：有空时间片出现。同步时分复用的缺点：有空时间片出现。同步时分复用的缺点：有空时间片出现。第25页/共62页第二十六页，共62页。Example 5Example 5Four 1-Kbps connections are multiplexed together.A unit is 1 bit.Find(1)the duration of 1 bit before multiplexing,(2)the transm

27、ission rate of the link,(3)the duration of a time slot,and(4)the duration of a frame?SolutionSolutionWe can answer the questions as follows:1.The duration of 1 bit is 1/1 Kbps,or 0.001 s(1 ms).2.The rate of the link is 4 Kbps.3.The duration of each time slot 1/4 ms or 250 m ms.4.The duration of a fr

28、ame 1 ms.第26页/共62页第二十七页，共62页。In a TDM,the In a TDM,the data ratedata rate of the link is n of the link is n times faster,and times faster,and the unit duration is n is n times shorter.times shorter.Note:第27页/共62页第二十八页，共62页。Example 6Example 6Four channels are multiplexed using TDM.If each channel sen

29、ds 100 bytes/s and we multiplex 1 byte per channel,show the frame traveling on the link,the size of the frame,the duration of a frame,the frame rate,and the bit rate for the link.SolutionSolutionThe multiplexer is shown in the next Figure.第28页/共62页第二十九页，共62页。Example 7Example 7A multiplexer combines

30、four 100-Kbps channels using a time slot of 2 bits.Show the output with four arbitrary inputs.What is the frame rate?What is the frame duration?What is the bit rate?What is the bit duration?SolutionSolutionThe next Figure shows the output for four arbitrary inputs.第29页/共62页第三十页，共62页。Framing Bits帧定位比

31、特：由于在同步时分复用中各帧内的时间片顺序帧定位比特：由于在同步时分复用中各帧内的时间片顺序帧定位比特：由于在同步时分复用中各帧内的时间片顺序帧定位比特：由于在同步时分复用中各帧内的时间片顺序不变，因而在帧头上只需要很少的额外开销，一个或若干不变，因而在帧头上只需要很少的额外开销，一个或若干不变，因而在帧头上只需要很少的额外开销，一个或若干不变，因而在帧头上只需要很少的额外开销，一个或若干各个同步比特，这些比特称为帧定位比特。各个同步比特，这些比特称为帧定位比特。各个同步比特，这些比特称为帧定位比特。各个同步比特，这些比特称为帧定位比特。帧定位比特具有一定格式，并且每帧都有，以便于多路分帧定位

32、比特具有一定格式，并且每帧都有，以便于多路分帧定位比特具有一定格式，并且每帧都有，以便于多路分帧定位比特具有一定格式，并且每帧都有，以便于多路分解器根据输入流进行同步，从而可以精确地分离各时间片。解器根据输入流进行同步，从而可以精确地分离各时间片。解器根据输入流进行同步，从而可以精确地分离各时间片。解器根据输入流进行同步，从而可以精确地分离各时间片。多数多数多数多数(dush)(dush)情况下由一比特构成，情况下由一比特构成，情况下由一比特构成，情况下由一比特构成，0 0、1 1交替出现。交替出现。交替出现。交替出现。第30页/共62页第三十一页，共62页。Data Rate假设：一条同步时

33、分复用链路上由四个输入信源，传输流安字假设：一条同步时分复用链路上由四个输入信源，传输流安字假设：一条同步时分复用链路上由四个输入信源，传输流安字假设：一条同步时分复用链路上由四个输入信源，传输流安字符交织，每个信源每秒产生符交织，每个信源每秒产生符交织，每个信源每秒产生符交织，每个信源每秒产生250250个字符，每帧容纳每个信源的个字符，每帧容纳每个信源的个字符，每帧容纳每个信源的个字符，每帧容纳每个信源的一个字符，则传输通路一个字符，则传输通路一个字符，则传输通路一个字符，则传输通路(tngl)(tngl)每秒能容纳每秒能容纳每秒能容纳每秒能容纳250250帧。帧。帧。帧。若每个字符有若每

34、个字符有若每个字符有若每个字符有8 8个比特，则每帧有个比特，则每帧有个比特，则每帧有个比特，则每帧有3333个比特。个比特。个比特。个比特。则每个设备的数据产生率为则每个设备的数据产生率为则每个设备的数据产生率为则每个设备的数据产生率为2000bps2000bps，线路上的负载是，线路上的负载是，线路上的负载是，线路上的负载是8250bps(80008250bps(8000比特数据，比特数据，比特数据，比特数据，250250比特开销比特开销比特开销比特开销)。第31页/共62页第三十二页，共62页。Example 8Example 8We have four sources,each cre

35、ating 250 characters per second.If the interleaved unit is a character and 1 synchronizing bit is added to each frame,find(1)the data rate of each source,(2)the duration of each character in each source,(3)the frame rate,(4)the duration of each frame,(5)the number of bits in each frame,and(6)the dat

36、a rate of the link.SolutionSolution1.The data rate of each source is 2000 bps=2 Kbps.2.The duration of a character is 1/250 s,or 4 ms.3.The link needs to send 250 frames per second.4.The duration of each frame is 1/250 s,or 4 ms.5.Each frame is 4 x 8+1=33 bits.6.The data rate of the link is 250 x 33

37、,or 8250 bps.第32页/共62页第三十三页，共62页。Example 9Example 9Two channels,one with a bit rate of 100 Kbps and another with a bit rate of 200 Kbps,are to be multiplexed.How this can be achieved?What is the frame rate?What is the frame duration?What is the bit rate of the link?SolutionSolutionWe can allocate on

38、e slot to the first channel and two slots to the second channel.Each frame carries 3 bits.The frame rate is 100,000 frames per second because it carries 1 bit from the first channel.The frame duration is 1/100,000 s,or 10 ms.The bit rate is 100,000 frames/s x 3 bits/frame,or 300 Kbps.第33页/共62页第三十四页，

39、共62页。Bit filling可以把不同数据速率的设备接入一条同步时分复用链路中，可以把不同数据速率的设备接入一条同步时分复用链路中，但由于一帧中的时间片个数和每个时间片对应的输入线路但由于一帧中的时间片个数和每个时间片对应的输入线路数在一个给定的系统是不变的，所以应该使不同数据速率数在一个给定的系统是不变的，所以应该使不同数据速率的设备控制不同数量的时间片。的设备控制不同数量的时间片。要让这种技术可行，必须使不同数据速率之间是整数倍关要让这种技术可行，必须使不同数据速率之间是整数倍关系。系。当设备之间的速率不是整数倍时，通过比特填充技术可以当设备之间的速率不是整数倍时，通过比特填充技术可以

40、把它们把它们(t men)变成好像是整数倍的。变成好像是整数倍的。比特填充：复用器通过在设备的源数据流中插入附加的比比特填充：复用器通过在设备的源数据流中插入附加的比特，来强制使各个设备之间地速度关系是整数倍的。特，来强制使各个设备之间地速度关系是整数倍的。附加的比特会被多路分解器丢弃。附加的比特会被多路分解器丢弃。第34页/共62页第三十五页，共62页。Asynchronous TDM异步时分复用（统计异步时分复用（统计异步时分复用（统计异步时分复用（统计(tngj)(tngj)时分复用时分复用时分复用时分复用)：也允许将许多：也允许将许多：也允许将许多：也允许将许多较低速率的输入线路复用到

41、一条较高速率的线路上，但较低速率的输入线路复用到一条较高速率的线路上，但较低速率的输入线路复用到一条较高速率的线路上，但较低速率的输入线路复用到一条较高速率的线路上，但不同的是其所有输入线路的速率之和可能比通路容量大。不同的是其所有输入线路的速率之和可能比通路容量大。不同的是其所有输入线路的速率之和可能比通路容量大。不同的是其所有输入线路的速率之和可能比通路容量大。在同步系统中，如果有在同步系统中，如果有在同步系统中，如果有在同步系统中，如果有n n条输入线路，帧内就至少有固条输入线路，帧内就至少有固条输入线路，帧内就至少有固条输入线路，帧内就至少有固定的定的定的定的n n个时间片；个时间片；

42、个时间片；个时间片；在异步系统中，如果有在异步系统中，如果有在异步系统中，如果有在异步系统中，如果有n n条输入线路，帧内就至多需要条输入线路，帧内就至多需要条输入线路，帧内就至多需要条输入线路，帧内就至多需要mm个时间片，其中个时间片，其中个时间片，其中个时间片，其中mm小于小于小于小于n n。第35页/共62页第三十六页，共62页。Asynchronous TDM在异步时分复用中，帧内时间片的数目在异步时分复用中，帧内时间片的数目在异步时分复用中，帧内时间片的数目在异步时分复用中，帧内时间片的数目mm是根据在给定时是根据在给定时是根据在给定时是根据在给定时刻可能进行发送的输入线路数的统计结

43、果决定的。刻可能进行发送的输入线路数的统计结果决定的。刻可能进行发送的输入线路数的统计结果决定的。刻可能进行发送的输入线路数的统计结果决定的。每一个时间片都可以被所连接的任何一个有数据发送的输每一个时间片都可以被所连接的任何一个有数据发送的输每一个时间片都可以被所连接的任何一个有数据发送的输每一个时间片都可以被所连接的任何一个有数据发送的输入线路所使用。入线路所使用。入线路所使用。入线路所使用。复用器扫描各输入线路，接收部分数据直到帧填满，然后复用器扫描各输入线路，接收部分数据直到帧填满，然后复用器扫描各输入线路，接收部分数据直到帧填满，然后复用器扫描各输入线路，接收部分数据直到帧填满，然后通

44、过链路发送该帧。通过链路发送该帧。通过链路发送该帧。通过链路发送该帧。如果没有足够数据将帧内所有时间片填满，该帧就以半填如果没有足够数据将帧内所有时间片填满，该帧就以半填如果没有足够数据将帧内所有时间片填满，该帧就以半填如果没有足够数据将帧内所有时间片填满，该帧就以半填充方式充方式充方式充方式(fngsh)(fngsh)传输。传输。传输。传输。例：例：例：例：a.Only three lines sending data第36页/共62页第三十七页，共62页。b.Only four lines sending datac.All five lines sending dataFrames an

45、d Addresses在第二、三种情况下，如果线路速度等于输入线路速在第二、三种情况下，如果线路速度等于输入线路速度的度的3倍，则数据到达倍，则数据到达(dod)的速率可能会快于复用的速率可能会快于复用器将数据发送到链路的速率，此时需要一个缓冲区在器将数据发送到链路的速率，此时需要一个缓冲区在复用器可以发送之前缓存数据。复用器可以发送之前缓存数据。第37页/共62页第三十八页，共62页。Asynchronous TDM寻址和额外开销：异步时分复用中，每个时间片须携带一个寻址和额外开销：异步时分复用中，每个时间片须携带一个地址来告诉多路分解器如何为其中的数据定向。地址来告诉多路分解器如何为其中的

46、数据定向。地址由复用器添加，数据被读入后由多路分解器丢弃。地址由复用器添加，数据被读入后由多路分解器丢弃。对寻址的要求使异步时分复用对于比特或字节交织来说效率对寻址的要求使异步时分复用对于比特或字节交织来说效率低下。低下。地址通常只由少数比特组成，并可只在传输第一部分附加完地址通常只由少数比特组成，并可只在传输第一部分附加完整的地址信息，随后部分采用缩略格式。整的地址信息，随后部分采用缩略格式。变长时间片：异步时分复用可以通过改变变长时间片：异步时分复用可以通过改变(gibin)时间片长时间片长度来容纳不同数据速率的流量。度来容纳不同数据速率的流量。管理变长字段要求在每个时间片开头增加控制比特

47、来指明后管理变长字段要求在每个时间片开头增加控制比特来指明后续的数据部分的长度，这些额外比特同样增加了系统的额外续的数据部分的长度，这些额外比特同样增加了系统的额外开销，仅在时间片较大时适用。开销，仅在时间片较大时适用。第38页/共62页第三十九页，共62页。Multiplexing and inverse multiplexing逆复用：是复用的反过程，从一条较高数据速率的线路接逆复用：是复用的反过程，从一条较高数据速率的线路接逆复用：是复用的反过程，从一条较高数据速率的线路接逆复用：是复用的反过程，从一条较高数据速率的线路接收数据流并将它分成小部分收数据流并将它分成小部分收数据流并将它分成

48、小部分收数据流并将它分成小部分(b fen)(b fen)，使之可以在几条速，使之可以在几条速，使之可以在几条速，使之可以在几条速度相对较低的线路上同时传输，而不降低总数据速率。度相对较低的线路上同时传输，而不降低总数据速率。度相对较低的线路上同时传输，而不降低总数据速率。度相对较低的线路上同时传输，而不降低总数据速率。为什么需要逆复用？为什么需要逆复用？为什么需要逆复用？为什么需要逆复用？考虑一个组织，要传输数据、语音以及视频，每种数考虑一个组织，要传输数据、语音以及视频，每种数据都要求不同的数据速率据都要求不同的数据速率(sl)，语音，语音64Kbps、数、数据据128Kbps、视频、视频

49、1.544Mbps。两种选择方案：两种选择方案：租用一条租用一条1.544Mbps的信道，效率较低；的信道，效率较低；租用若干条较低速率租用若干条较低速率(sl)的信道，采用按需分配带的信道，采用按需分配带宽的方式，语音可在任意一条信道上进行，数据和视宽的方式，语音可在任意一条信道上进行，数据和视频信号可以分割开并在两条或更多的线路上发送。频信号可以分割开并在两条或更多的线路上发送。第39页/共62页第四十页，共62页。8.5 Telephone NetworkMajor ComponentsAnalog ServicesDigital Services第40页/共62页第四十一页，共62页。

50、Telephone Network北美电话系统：包括为用户提供本地服务和长途业务的北美电话系统：包括为用户提供本地服务和长途业务的北美电话系统：包括为用户提供本地服务和长途业务的北美电话系统：包括为用户提供本地服务和长途业务的公用通信公司。公用通信公司。公用通信公司。公用通信公司。本地电话公司：为用户提供本地服务；本地电话公司：为用户提供本地服务；本地电话公司：为用户提供本地服务；本地电话公司：为用户提供本地服务；长途业务提供者：为用户提供长途业务。长途业务提供者：为用户提供长途业务。长途业务提供者：为用户提供长途业务。长途业务提供者：为用户提供长途业务。把不同的通信公司看作是一个电话网络的单