通信分組傳送網(wǎng)絡(luò)的原理

通信分組傳送網(wǎng)絡(luò)的原理主要基于分組交換技術(shù)，這是一種存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的交換方式。以下是對(duì)其原理的詳細(xì)解釋：

一、分組交換的基本概念

分組交換是將用戶的報(bào)文劃分成一定長(zhǎng)度的分組，以分組為存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行傳輸。這種方式相比電路交換具有更高的利用率，相比報(bào)文交換具有更小的時(shí)延，并具備實(shí)時(shí)通信的能力。

二、分組交換的工作原理

報(bào)文劃分：在發(fā)送端，將較長(zhǎng)的報(bào)文劃分成較短的、固定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)段，每個(gè)數(shù)據(jù)段前面添加上首部構(gòu)成分組。首部包含地址等控制信息，用于指導(dǎo)分組在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸。

存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)：分組交換網(wǎng)中的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)根據(jù)收到的分組的首部中的地址信息，把分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)結(jié)點(diǎn)交換機(jī)。這種存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方式確保分組能夠最終到達(dá)目的地。

接收還原：接收端收到分組后，剝?nèi)ナ撞窟€原成報(bào)文，從而恢復(fù)出原始的數(shù)據(jù)。

三、分組的復(fù)用和傳輸方式

統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用：分組交換利用統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用原理，將一條數(shù)據(jù)鏈路復(fù)用成多個(gè)邏輯信道，構(gòu)成主叫、被叫用戶之間的信息傳送通路，即虛電路。這種方式提高了中繼線的電路利用率。

傳輸方式：分組在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸時(shí)，可以采用數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路兩種方式。

數(shù)據(jù)報(bào)方式：無(wú)連接方式，不需要建立連接。各分組按分組首部中的地址信息自由選擇路由到達(dá)終端。這種方式傳輸協(xié)議簡(jiǎn)單，開銷較小，適合突發(fā)性比較強(qiáng)、數(shù)據(jù)量不太大的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

虛電路方式：面向連接方式，但與電路交換不同，它建立的是邏輯信道，利用虛電路標(biāo)識(shí)號(hào)傳送分組。這種方式有固定的路由線路，能保證分組按照順序到達(dá)接收端，適合數(shù)據(jù)量比較大的業(yè)務(wù)。但所需的信令協(xié)議較為復(fù)雜，開銷較大。

四、分組交換技術(shù)的特點(diǎn)

多邏輯信道能力：分組交換具有多邏輯信道的能力，因此中繼線的電路利用率高。

實(shí)時(shí)通信能力：由于分組長(zhǎng)度較短，具有統(tǒng)一的格式，便于在交換機(jī)中存儲(chǔ)和處理，因此分組交換具有實(shí)時(shí)通信的能力。

靈活性：分組交換技術(shù)可以靈活地適應(yīng)不同數(shù)據(jù)量的通信需求，既可以用于數(shù)據(jù)交換，也可用于分組話音業(yè)務(wù)。

五、分組交換的時(shí)延問題

分組交換網(wǎng)絡(luò)中存在時(shí)延問題，主要包括在CPU及出線隊(duì)列中的排隊(duì)時(shí)間、CPU處理時(shí)間和分組傳輸時(shí)間。這些時(shí)延因素可能影響實(shí)時(shí)通信的質(zhì)量和效率。