淺談數(shù)據(jù)通信及其應用前景

一、數(shù)據(jù)通信的構成原理、交換方式及適用范圍

　�。保當�(shù)據(jù)通信的構成原理

　　數(shù)據(jù)通信的構成原理。ＤＴＥ是數(shù)據(jù)終端。數(shù)據(jù)終端有分崐組型終端（ＰＴ）和非分組型終端（ＮＰＴ）兩大類。分組型終端有計算機、數(shù)崐字傳真機、智能用戶電報終端（ＴｅＬｅｔｅｘ）、用戶分組裝拆設備（ＰＡＤ）崐、用戶分組交換機、專用電話交換機（ＰＡＢＸ）、可視圖文接入設備（ＶＡＰ）崐、局域網(wǎng)（ＬＡＮ）等各種專用終端設備；非分組型終端有個人計算機終端、可崐視圖文終端、用戶電報終端等各種專用終端。數(shù)據(jù)電路由傳輸信道和數(shù)據(jù)電路終崐端設備（ＤＣＥ）組成，如果傳輸信道為模擬信道，ＤＣＥ通常就是調(diào)制解調(diào)器崐（ＭＯＤＥＭ），它的作用是進行模擬信號和數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換；如果傳輸信道為崐數(shù)字信道，ＤＣＥ的作用是實現(xiàn)信號碼型與電平的轉(zhuǎn)換，以及線路接續(xù)控制等。崐傳輸信道除有模擬和數(shù)字的區(qū)分外，還有有線信道與無線信道、專用線路與交換崐網(wǎng)線路之分。交換網(wǎng)線路要通過呼叫過程建立連接，通信結束后再拆除；專線連崐接由于是固定連接就無需上述的呼叫建立與拆線過程。計算機系統(tǒng)中的通信控制崐器用于管理與數(shù)據(jù)終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數(shù)據(jù)終端崐設備輸入的數(shù)據(jù)。

　�。玻當�(shù)據(jù)通信的交換方式

　　通常數(shù)據(jù)通信有三種交換方式：

　　（１）電路交換

　　電路交換是指兩臺計算機或終端在相互通信時，使用同一條實際的物理鏈路，崐通信中自始至終使用該鏈路進行信息傳輸，且不允許其它計算機或終端同時共亨崐該電路。

　�。ǎ玻﹫笪慕粨Q

　　報文交換是將用戶的報文存儲在交換機的存儲器中（內(nèi)存或外存），當所需崐輸出電路空閑時，再將該報文發(fā)往需接收的交換機或終端。這種存儲＿轉(zhuǎn)發(fā)的方崐式可以提高中繼線和電路的利用率。

　�。ǎ常┓纸M交換

　　分組交換是將用戶發(fā)來的整份報文分割成若于個定長的數(shù)據(jù)塊（稱為分組或崐打包），將這些分組以存儲＿轉(zhuǎn)發(fā)的方式在網(wǎng)內(nèi)傳輸。第一個分組信息都連有接崐收地址和發(fā)送地址的標識。在分組交換網(wǎng)中，不同用戶的分組數(shù)據(jù)均采用動態(tài)復崐用的技術傳送，即網(wǎng)絡具有路由選擇，同一條路由可以有不同用戶的分組在傳送，崐所以線路利用率較高。

　�。常�各種交換方式的適用范圍

　　（１）電路交換方式通常應用于公用電話網(wǎng)、公用電報網(wǎng)及電路交換的公用數(shù)據(jù)崐網(wǎng)（ＣＳＰＤＮ）等通信網(wǎng)絡中。前兩種電路交換方式系傳統(tǒng)方式；后一種方式崐與公用電話網(wǎng)基本相似，但它是用四線或二線方式連接用戶，適用于較高速率的崐數(shù)據(jù)交換。正由于它是專用的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)，其接通率、工作速率、用戶線距離、崐線路均衡條件等均優(yōu)于公用電話網(wǎng)。其優(yōu)點是實時性強、延遲很小、交換成本較崐低；其缺點是線路利用率低。電路交換適用于一次接續(xù)后，長報文的通信。

　�。ǎ玻﹫笪慕粨Q方式適用于實現(xiàn)不同速率、不同協(xié)議、不同代碼終端的終端間或崐一點對多點的同文為單位進行存儲轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)通信。由于這種方式，網(wǎng)絡傳輸時崐延大，并且占用了大量的內(nèi)存與外存空間，

　　因而不適用于要求系統(tǒng)安全性高、網(wǎng)崐絡時延較小的數(shù)據(jù)通信。

　�。ǎ常┓纸M交換是在存儲＿轉(zhuǎn)發(fā)方式的基礎上發(fā)展起來的，但它兼有電路交換及崐報文交換的優(yōu)點。它適用于對話式的計算機通信，如數(shù)據(jù)庫檢索、圖文信息存取、崐電子郵件傳遞和計算機間通信等各方面，傳輸質(zhì)量高、成本較低，并可在不同速崐率終端間通信。其缺點是不適宜于實時性要求高、信息量很大的業(yè)務使用。

　　二、數(shù)據(jù)通信的分類

　　１．有線數(shù)據(jù)通信

　　（1） 數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（ＤＤＮ）

　　數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)由用戶環(huán)路、ＤＤＮ節(jié)點、數(shù)字信道和網(wǎng)絡控制管理中心組成，崐其網(wǎng)絡組成結構。ＤＤＮ是利用光纖或數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道崐和數(shù)字交*復用設備組成的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。也可以說ＤＤＮ是把數(shù)據(jù)通信技術、崐數(shù)字通信技術、光遷通信技術以及數(shù)字交*連接技術結合在一起的數(shù)字通信網(wǎng)絡。崐數(shù)字信道應包括用戶到網(wǎng)絡的連接線路，即用戶環(huán)路的傳輸也應該是數(shù)字的，但崐實際上也有普通電纜和雙絞線，但傳輸質(zhì)量不如前。ＤＤＮ的主要特點是：

　　傳輸質(zhì)量高、誤碼率低：傳輸信道的誤碼率要求小。

　　信道利用率高。

　　要求全網(wǎng)的時鐘系統(tǒng)保持同步，才能保證ＤＤＮ電路的傳輸質(zhì)量。

　　④ＤＤＮ的租用專線業(yè)務的速率可分為2.4-19.2kbit/s， Ｎ×６４ｋbit/s崐（Ｎ=1-32）；用戶入網(wǎng)速率最高不超過２Ｍbit/s。

　�、荩模模螘r延較小。

　�。�2）分組交換網(wǎng)

　　分組交換網(wǎng)（ＰＳＰＤＮ）是以ＣＣＩＴＴ Ｘ．２５建議為基礎的，所以崐又稱為Ｘ.25網(wǎng)。它是采用存儲＿轉(zhuǎn)發(fā)方式，將用戶送來的報文分成具用一定長崐度的數(shù)據(jù)段，并在每個數(shù)據(jù)段上加上控制信息，構成一個帶有地址的分組組合群崐體，在網(wǎng)上傳輸。分組交換網(wǎng)最突出的優(yōu)點是在一條電路上同時可開放多條虛通崐路，為多個用戶同時使用，網(wǎng)絡具有動態(tài)路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能，崐但網(wǎng)絡性能較差。

　　（3） 幀中繼網(wǎng)

　　幀中繼網(wǎng)絡通常由幀中繼存取設備、幀中繼交換設備和公共幀中繼服務網(wǎng)3崐部分組成。幀中繼網(wǎng)是從分組交換技術發(fā)展起來的。幀中繼技術崐是把不同長度的用戶數(shù)據(jù)組均包封在較大的幀中繼幀內(nèi)，加上尋址和控制信息后崐在網(wǎng)上傳輸。其功能特點為：

　　使用統(tǒng)計復用技術，按需分配帶寬，向用戶提供共亨的的網(wǎng)絡資源，每一條崐線路和網(wǎng)絡端口都可由多個終點按信息流共亨，大大提高了網(wǎng)絡資源的利用率。

　　采用虛電路技術，只有當用戶準備好數(shù)據(jù)時，才把所需的帶寬分配給指定的虛崐電路，而且?guī)�寬在網(wǎng)絡里是按照分組動態(tài)分配，因而適合于突發(fā)性業(yè)務的使用。

　　幀中繼只使用了物理層和鏈路層的一部分來執(zhí)行其交換功能，利用用戶信息和崐控制信息分離的Ｄ信道連接來實施以幀為單位的信息傳送，簡化了中間節(jié)點的處崐理。幀中繼采用了可靠的ＩＳＤＮ Ｄ信道的鏈路層（ＬＡＰＤ）協(xié)議，將流量崐控制、糾錯等功能留給智能終端去完成，從而大大簡化了處理過程，提高了效率。崐當然，幀中繼傳輸線路質(zhì)量要求很高，其誤碼率應小于１０的負８次方。

　　幀中繼通常的幀長度比分組交換長，達到1024-4096字節(jié)/幀，因而其吞吐量崐非常高，其所提 供的速率為2048Ｍbit/s。用戶速率一般為9.6、4.4、19.2、Ｎ崐×64kbist/s（Ｎ＝1-31），以及2Ｍbit/s。

　�、� 幀中繼沒有采用存儲＿轉(zhuǎn)發(fā)功能，因而具有與快速分組交換相同的一些優(yōu)崐點。其時延小于15ms。

　　２．無線數(shù)據(jù)通信

　　無線數(shù)據(jù)通信也稱移動數(shù)據(jù)通信，它是在有線數(shù)據(jù)通信的基礎上發(fā)展起來的。崐有線數(shù)據(jù)通信依賴于有線傳輸，因此只適合于固定終端與計算機或計算機之間的崐通信。而移動數(shù)據(jù)通信是通過無線電波的傳播來傳送數(shù)據(jù)的，因而有可能實現(xiàn)移崐動狀態(tài)下的移動通信。狹義地說，移動數(shù)據(jù)通信就是計算機間或計算機與人之間崐的無線通信。它通過與有線數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián)，把有線數(shù)據(jù)網(wǎng)路的應用擴展到移動和便崐攜用戶。

　　三、網(wǎng)絡及其協(xié)議

　�。保�計算機網(wǎng)絡

　　計算機網(wǎng)絡（Computer Network)，就是通過光纜、雙絞電話線或有、無線崐信道將兩臺以上計算機互聯(lián)的集合。通過網(wǎng)絡各用戶可實現(xiàn)網(wǎng)絡資源共享，如文崐檔、程序、打印機和調(diào)制解調(diào)器等。計算機網(wǎng)絡按地理位置劃分，可分為網(wǎng)際網(wǎng)、崐廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、和局域網(wǎng)四種。Internet是世界上最大的網(wǎng)際網(wǎng)；廣域網(wǎng)一般崐指連接一個國家內(nèi)各個地區(qū)的網(wǎng)絡，全國公安系統(tǒng)的信息中心互聯(lián)起來，也是一崐個廣域網(wǎng)。廣域網(wǎng)一般分布距離在１００－１０００公里之間；城域網(wǎng)又稱為都崐市網(wǎng)，它的覆蓋范圍一般為一個城市，方圓不超過１０－１００公里；局域網(wǎng)的崐地理分布則相對較小，如一棟建筑物，或一個單位、一所學校，甚至一個大房間崐等。

　　局域網(wǎng)是目前使用最多的計算機網(wǎng)絡，一個單位可使用多個局域網(wǎng)，如財務崐部門使用局域網(wǎng)來管理財務帳目，勞動人事部門使用局域網(wǎng)來管理人事檔案、各崐種人才信息，公安刑偵部門使用局域網(wǎng)來管理犯罪信息系統(tǒng)、交警部門使用局域網(wǎng)來管理機動車輛、崐駕駛員信息等等。

　　２．網(wǎng)絡協(xié)議

　　網(wǎng)絡協(xié)議是兩臺計算機之間進行網(wǎng)絡對話所使用的語言，網(wǎng)絡協(xié)議很多，有崐面向字符的協(xié)議、面向比特的協(xié)議，還有面向字節(jié)計數(shù)的協(xié)議，但最常用的是崐TCP/IP協(xié)議。它適用于由許多ＬＡＮ組成的大型網(wǎng)絡和不需要路由選擇的小型網(wǎng)崐絡。ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議的特點是具有開放體系結構，并且非常容易管理。

　�。裕茫校�ＩＰ實際上是一種標準網(wǎng)絡協(xié)議，是有關協(xié)議的集合，它包括傳輸崐控制協(xié)議（Ｔransport Control ｐro-tocol)和因特網(wǎng)協(xié)議（Ｉnternet崐 Protocol）。ＴＣＰ協(xié)議用于在應用程序之間傳送數(shù)據(jù)，ＩＰ協(xié)議用于在程序崐與主機之間傳送數(shù)據(jù)。由于ＴＣＰ／ＩＰ具有跨平臺性，現(xiàn)已成為Internet的標崐準連接協(xié)議。網(wǎng)絡協(xié)議分為如下四層：

　　網(wǎng)絡接口層：負責接收和發(fā)送物理幀；

　　網(wǎng)絡層：負責相鄰節(jié)點之間的通信；

　　傳輸層：負責起點到終端的通信；

　　應用層：提供諸如文件傳輸、電子郵件等應用程序要把數(shù)據(jù)以ＴＣＰ／Ｉ崐Ｐ協(xié)議方式從一臺計算機傳送到另一臺計算機，數(shù)據(jù)需經(jīng)過上述四層通信軟件的崐處理才能在物理網(wǎng)絡中傳輸。

　　目前的ＩＰ協(xié)議是由３２位二進制數(shù)組成的，如２０２．０．９６．１３３崐就表示連接到因特網(wǎng)上的計算機使用的ＩＰ地址，在整個因特網(wǎng)上ＩＰ地址是唯崐一的。

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