淺論數(shù)據(jù)通信原理發(fā)展及應(yīng)用

楊景釗

中圖分類號：TN919文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1673-0992(2009)10-104-01

摘要：隨著計算機技術(shù)的廣泛普及與計算機遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用的發(fā)展，數(shù)據(jù)通信應(yīng)運而生，它實現(xiàn)了計算機與計算機之間，計算機與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務(wù)需求的變化及通信技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經(jīng)過了不同的發(fā)展歷程。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)通信；原理；發(fā)展；應(yīng)用

數(shù)據(jù)通信是20世紀(jì)50年代隨著計算機技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展，以及兩者之間的相互滲透與結(jié)合而興起的一種新的通信方式，它是計算機和通信相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著計算機技術(shù)的廣泛普及與計算機遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用的發(fā)展，數(shù)據(jù)通信應(yīng)運而生，它實現(xiàn)了計算機與計算機之間，計算機與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務(wù)需求的變化及通信技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經(jīng)過了不同的發(fā)展歷程。

一、數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理

數(shù)據(jù)終端有分組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類。分組型終端有計算機、數(shù)字傳真機、智能用戶電報終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設(shè)備(PAD)、用戶分組交換機、專用電話交換機(PABX)、可視圖文接入設(shè)備(VAP)、局域網(wǎng)(LAN)等各種專用終端設(shè)備；非分組型終端有個人計算機終端、可視圖文終端、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)電路終端設(shè)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(MOODM)，它的作用是進(jìn)行模擬信號和數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換；如果傳輸信道為數(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。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(jié)束后再拆除；專線連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)終端設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。

二、數(shù)據(jù)通信的分類

1.有線數(shù)據(jù)通信

(1)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)由用戶環(huán)路、DDN節(jié)點、數(shù)字信道和網(wǎng)絡(luò)控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道和數(shù)字交叉復(fù)用設(shè)備組成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。也可以說ＤＤＮ是把數(shù)據(jù)通信技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、光遷通信技術(shù)以及數(shù)字交叉連接技術(shù)結(jié)合在一起的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字信道應(yīng)包括用戶到網(wǎng)絡(luò)的連接線路，即用戶環(huán)路的傳輸也應(yīng)該是數(shù)字的，但實際上也有普通電纜和雙絞線，但傳輸質(zhì)量不如前。

(2)分組交換網(wǎng)

分組交換網(wǎng)(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎(chǔ)的，所以又稱為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度的數(shù)據(jù)段，并在每個數(shù)據(jù)段上加上控制信息，構(gòu)成一個帶有地址的分組組合群體，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路，為多個用戶同時使用，網(wǎng)絡(luò)具有動態(tài)路由選擇功能和先進(jìn)的誤碼檢錯功能，但網(wǎng)絡(luò)性能較差。

(3)幀中繼網(wǎng)

幀中繼網(wǎng)絡(luò)通常由幀中繼存取設(shè)備、幀中繼交換設(shè)備和公共幀中繼服務(wù)網(wǎng)3部分組成。幀中繼網(wǎng)是從分組交換技術(shù)發(fā)展起來的。幀中繼技術(shù)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在網(wǎng)上傳輸。智能終端去完成，從而大大簡化了處理過程，提高了效率。當(dāng)然，幀中繼傳輸線路質(zhì)量要求很高，其誤碼率應(yīng)小于１０的負(fù)８次方。

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(chǔ)上發(fā)展起來的。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(yīng)用擴展到移動和便攜用戶。

三、通信系統(tǒng)傳輸手段

電纜通信：雙絞線、同軸電纜等。市話和長途通信。調(diào)制方式：SSB FDM?；谕S的PCM時分多路數(shù)字基帶傳輸技術(shù)。光纖將逐漸取代同軸。 微波中繼通信：比較同軸，易架設(shè)、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB FM FDM調(diào)制，通信容量6000路 頻道。數(shù)字微波采用BPSK、QPSK及QAM調(diào)制技術(shù)。采用64QAM、256QAM等多電平調(diào)制技術(shù)提高微波通信容量，可在40M頻道內(nèi)傳送1920~7680路PCM數(shù)字電話。 光纖通信：光纖通信是利用激光在光纖中長距離傳輸?shù)奶匦赃M(jìn)行的，具有通信容量大、通信距離長及抗干擾性強的特點。衛(wèi)星通信：通信距離遠(yuǎn)、傳輸容量大、覆蓋面積大、不受地域限制及高可靠性。目前，成熟技術(shù)使用模擬調(diào)制、頻分多路及頻分多址。數(shù)字衛(wèi)星通信采用數(shù)字調(diào)制、時分多路及時分多址。 移動通信：GSM、CDMA。數(shù)字移動通信關(guān)鍵技術(shù)：調(diào)制技術(shù)、糾錯編碼和數(shù)字話音編碼。

四、數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用前景

1.有線數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用

(1)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電路(DDN)的應(yīng)用范圍有：組建公用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信網(wǎng)；可為公用數(shù)據(jù)交換網(wǎng)、各種專用網(wǎng)、無線尋呼系統(tǒng)、可視圖文系統(tǒng)、高速數(shù)據(jù)傳輸、會議電視、ISDN(２B＋D信道或30B＋D信道)、郵政儲匯計算機網(wǎng)絡(luò)等提供中繼或數(shù)據(jù)信道；為幀中繼、虛擬專用網(wǎng)、LAN，以及不同類型的網(wǎng)絡(luò)提供網(wǎng)間連接；利用ＤＤＮ實現(xiàn)大用戶局域網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)；如我區(qū)各專業(yè)銀行、教育、科研以及區(qū)公安分局與市公安局的局域網(wǎng)互聯(lián)等。提供租用線，讓大用戶自己組建專用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。

(2)分組交換網(wǎng)的應(yīng)用

分組交換網(wǎng)能提供永久虛電路(PVC)及交換虛電路(SVC)等多種業(yè)務(wù)。利用分組交換網(wǎng)的通信平臺，還可以開發(fā)與提供一些增值數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：電子信箱業(yè)務(wù)；電子數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)；傳真存儲轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)；可視圖文業(yè)務(wù)。

(3)幀中繼技術(shù)的應(yīng)用

幀中繼技術(shù)適用于對廣域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問和高速數(shù)據(jù)傳輸。幀中繼也是一種ISDN承載業(yè)務(wù)，主要用于局域網(wǎng)互聯(lián)和高速主機環(huán)境下作為寬帶網(wǎng)的數(shù)據(jù)入口，是向未來寬帶ＡＴＭ交換過渡的手段之一。常用于： 組建幀中繼公用網(wǎng)；在分組交換機上安裝幀中繼接口；為用戶提供低成本的虛擬寬帶業(yè)務(wù)；在專用網(wǎng)中，采用復(fù)用的物理接口可以減少局域網(wǎng)互聯(lián)時的橋接器、路由器和控制器所需的端口數(shù)量，并減少互聯(lián)設(shè)備所需通信設(shè)施的數(shù)量。幀中繼的數(shù)字鏈路連接鑒別(DLCI)尋址功能可允許單個中繼接入設(shè)備與上千個接入設(shè)備通信；局域網(wǎng)(LAN)與廣域網(wǎng)(WAN)的高速連接；遠(yuǎn)程計算機輔助設(shè)計 制造文件的傳送、圖像查詢以及圖像監(jiān)視、會議電視等。

2.無線數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用

(1)移動數(shù)據(jù)通信在業(yè)務(wù)上的應(yīng)用。移動數(shù)據(jù)通信的業(yè)務(wù)，通常分為基本數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和專用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)兩種：基本數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的應(yīng)用有電子信箱、傳真、信息廣播、局域網(wǎng)(LAN)接入等。專用業(yè)務(wù)的應(yīng)用有個人移動數(shù)據(jù)通信、計算機輔助調(diào)度、車、船、艦隊管理、GPS汽車衛(wèi)星定位、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接入等。

(2)移動數(shù)據(jù)通信在工業(yè)及其他領(lǐng)域的應(yīng)用。移動數(shù)據(jù)通信在這些領(lǐng)域的應(yīng)用可分為固定式應(yīng)用、移動式應(yīng)用和個人應(yīng)用三種類型。