通信學(xué)論文-淺談數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用前景摘要：本文介紹數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理、交換方式及其適用范圍；數(shù)據(jù)通信的分類，并展望未來美好的應(yīng)用前景。主題詞數(shù)據(jù)通信構(gòu)成原理適用范圍應(yīng)用前景數(shù)據(jù)通信是通信技術(shù)和計算機技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種新的通信方式。要在崐兩地間傳輸信息必須有傳輸信道，根據(jù)傳輸媒體的不同，有有線數(shù)據(jù)通信與無線崐數(shù)據(jù)通信之分。但它們都是通過傳輸信道將數(shù)據(jù)終端與計算機聯(lián)結(jié)起來，而使不崐同地點的數(shù)據(jù)終端實現(xiàn)軟、硬件和信息資源的共享。一、數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理、交換方式及適用范圍數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理如框圖所示。圖中是數(shù)據(jù)終端。數(shù)據(jù)終端有分崐組型終端（）和非分組型終端（）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（）、用戶分組裝拆設(shè)備（）崐、用戶分組交換機、專用電話交換機（）、可視圖文接入設(shè)備（）崐、局域網(wǎng)（）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(shè)備（）組成，如果傳輸信道為模擬信道，通常就是調(diào)制解調(diào)器崐（），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，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(jié)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(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。數(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：（）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。（）報文交換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。（）分組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(fù)崐用的技術(shù)傳送，即網(wǎng)絡(luò)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。各種交換方式的適用范圍（）電路交換方式通常應(yīng)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)（）等通信網(wǎng)絡(luò)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。（）報文交換方式適用于實現(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(luò)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(luò)時延較小的數(shù)據(jù)通信。（）分組交換是在存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式的基礎(chǔ)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(wù)使用。二、數(shù)據(jù)通信的分類有線數(shù)據(jù)通信（1）數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（）數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)由用戶環(huán)路、節(jié)點、數(shù)字信道和網(wǎng)絡(luò)控制管理中心組成，崐其網(wǎng)絡(luò)組成結(jié)構(gòu)如框圖所示。是利用光纖或數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道崐和數(shù)字交叉復(fù)用設(shè)備組成的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。也可以說是把數(shù)據(jù)通信技術(shù)、崐數(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)。崐數(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，但崐實際上也有普通電纜和雙絞線，但傳輸質(zhì)量不如前。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，才能保證電路的傳輸質(zhì)量。的租用專線業(yè)務(wù)的速率可分為2.4-19.2kbit/s，bit/s崐（=1-32）；用戶入網(wǎng)速率最高不超過bit/s。時延較小。（2）分組交換網(wǎng)分組交換網(wǎng)（）是以建議為基礎(chǔ)的，所以崐又稱為.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(gòu)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(luò)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(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崐部分組成，如框圖所示。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)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(fù)用技術(shù)，按需分配帶寬，向用戶提供共亨的的網(wǎng)絡(luò)資源，每一條崐線路和網(wǎng)絡(luò)端口都可由多個終點按信息流共亨，大大提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。采用虛電路技術(shù)，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)捲诰W(wǎng)絡(luò)里是按照分組動態(tài)分配，因而適合于突發(fā)性業(yè)務(wù)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信道的鏈路層（）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(yīng)小于的負次方。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2048bit/s。用戶速率一般為9.6、4.4、19.2、崐64kbist/s（1-31），以及2bit/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。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。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(yīng)用擴展到移動和便崐攜用戶。三、網(wǎng)絡(luò)及其協(xié)議計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)（ComputerNetwork)，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(luò)各用戶可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(luò)，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(xué)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(luò)，一個單位可使用多個局域網(wǎng)，如財務(wù)崐部門使用局域網(wǎng)來管理財務(wù)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。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是兩臺計算機之間進行網(wǎng)絡(luò)對話所使用的語言，網(wǎng)絡(luò)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。它適用于由許多組成的大型網(wǎng)絡(luò)和不需要路由選擇的小型網(wǎng)崐絡(luò)。協(xié)議的特點是具有開放體系結(jié)構(gòu)，并且非常容易管理。實際上是一種標準網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，是有關(guān)協(xié)議的集合，它包括傳輸崐控制協(xié)議（ransportControlro-tocol)和因特網(wǎng)協(xié)議（nternet崐Protocol）。協(xié)議用于在應(yīng)用程序之間傳送數(shù)據(jù)，協(xié)議用于在程序崐與主機之間傳送數(shù)據(jù)。由于具有跨平臺性，現(xiàn)已成為Internet的標崐準連接協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分為如下四層：網(wǎng)絡(luò)接口層：負責(zé)接收和發(fā)送物理幀；網(wǎng)絡(luò)層：負責(zé)相鄰節(jié)點之