數據通信及其應用研究

摘要：數據通信是繼電報、電話業務之后的第三種最大的通信業務，為人們傳遞信息提供了新的途徑。本文主要介紹了數據通信的一些基本概念、分類及應用范圍，并分析了數據通信的應用前景。

關鍵詞：數據通信應用研究

1 數據通信的基本概念

1.1 數據通信的原理 數據是指把事件的某些屬性規范化后的表現形式，在計算機網絡系統中，數據通常被廣義地理解為在網絡中存儲、處理和傳輸的二進制數字編碼。數據是信息的載體，它是信息的表示形式，數據按一定規則、形式組織起來時，就可以傳達某種意義，這種具有某種意義的數據集合就是信息。數據通信就是利用數據傳輸技術將數據信息傳遞的一種通信方式。

1.2 數據通信的通信方式、交換方式及適用范圍

1.2.1 數據通信方式 ①串行通信。發送設備將并行數據轉換成串行數據，逐位在通信線上傳輸并送達接受設備，接收端將數據轉換回并行方式，供接收方使用。串行通信傳播速度慢，但覆蓋面廣。②并行通信。并行通信傳輸在兩個設備之間有多個數據位同時使用，發送方將這些數據位通過數據線傳給接受方，接受方可同時收到多個數據。并行通信傳統速度快，主要用于近距離通信。

1.2.2 數據通信交換方式及適用范圍 ①電路交換通信。電路交換是指兩臺計算機或終端使用一條相同的物理鏈路進行信息傳輸，且該鏈路是一直使用的、不與其他終端共享的。該電路交換方式實時性強，成本低，一般在一些公用的電話、電報、數據網等網絡中使用。②報文交換通信。報文交換通信是在線路較忙時先把用戶的報文存儲于交換機中，當輸出電路負載小時再將該報文傳送到接收方。報文交換通信方式適用于終端之間傳輸速率或協議不同的數據通信，可提高電路利用率。③分組交換通信。分組交換通信是把接受到的整份報文分為幾個數據包，先分組儲存在中轉器內，然后再轉發到接收方。分組交換通信傳輸成本低，傳輸質量高，適合比較大的數據信息。

2 數據通信的分類

2.1 有線數據通信

2.1.1 數字數據網 數字數據網的基礎是數字傳輸網絡，它是以光纜、數字微波、數字衛星電路為基礎，通過數字傳輸而形成的一個具有優秀傳輸質量、利用率高、價格便宜的一種有線數字傳輸。

2.1.2 分組交換網 分組交換網是一種新型的交換網絡，同時它也是有線數據通信的基礎網絡。它的原理是將一條信息平均分成多分并分組，以組的形式儲存轉發，因此它的交換延時較低，具有實時通信功能，并且它在同一條電路上開放多條虛擬電路，由此多個用戶就可以同時利用信息。

2.1.3 幀中繼網 幀中繼網是由幀中繼節點機和傳輸鏈路構成的。它將X.25協議規定的網絡節點之間、網絡節點和用戶設備之間每段鏈路上的數據差錯重傳控制推到網絡邊緣的終端來執行。網絡只是用于糾錯，從而大大簡化了節點機之間的處理過程。其功能特點為：通過幀中繼協議以幀的方式進行數據傳送；傳輸鏈路通過邏輯連接，實現了動態分配；處理效率很高，信息處理量比較大，通信的延時較低；采用了簡化的分組交換技術提供PVC/SVC。

2.2 無線數據通信

無線數據通信不依賴于有形媒介進行信息傳遞，而是利用無線電波的傳播傳遞信息，不限于終端是否固定，可實現移動狀態下的通信。無線數據通信是在有線數據通信的基礎上發展起來的，通過與有線數據網相聯，使移動用戶擁有有線數據網路的功能。

3 數據通信的應用

3.1 有線數據通信的應用

3.1.1 數字數據電路（DDN的應用范圍有：①可提供一定強度的中高速數據通信業務。例如局域網互聯、大中型主機互聯、ISP等。②為分組交換網提供中繼電路。③提供點對點、一點對多的業務。④提供中繼幀的業務。同時也擴大了DNN的業務范圍。⑤提供語音、圖像等通信。⑥提供虛擬專用業務。其應用的領域很廣泛，各種領域均能發現它的影子。它不僅適用于氣象、公安、鐵路、醫院等行業，也涉及到一些實時性較強的數據交換，如證券業、銀行等。還有無線移動通信網利用了DDN聯網后，也提高了網絡的可靠性和快速自愈能力。

3.1.2 分組交換網的應用 提供了SVC和PVC，其分組的業務資費比較便宜，是架設內部廣域網最經濟的一種選擇?？蓡吸c也可多點連接，在建立多點連接時代替昂貴的DDN專線，大大縮減了建立多點連接的代價。因為X.25協議比較復雜，所以適用于64K的低速場合。如POS機、郵電部、ChinaPAC等。

3.1.3 幀中繼技術的應用 幀中繼有許多好處，其中比較實用的有如下幾點：①降低網絡互連費用，幀中繼能再一條物理鏈接上提供多條邏輯連接，所以用戶接入的費用也相對的降低了。②簡化了網絡功能，提高了網絡性能。幀中繼技術采用了光纖數字傳輸系統，簡化了網絡處理功能，因此幀中繼能明顯地改善網絡功能和響應的時間，大大縮短了網絡延時。它通過充分利用高層協議的性能，簡化了物理網絡的復雜性，同時也保證了高層網絡的各種功能不受到任何的影響。③采用了國際的標準，與各種廠商的產品相互兼容，這也大大提高的幀中繼的利用率。因為幀中繼的協議比較簡單，所以各個廠商在產品之間的兼容性和互通互聯性上比較容易實現。幀中繼的應用十分廣泛，下面是一些應用的例子：①通過LAN進行互聯。大約有90%以上的用戶采用這種方式連入幀中繼網。其比較適合處理LAN用戶傳送大量的突發性數據。很多大企業、銀行、政府部門都是通過這種LAN的方式來將總部與各地分支機構進行WAN互聯。②圖像傳送。幀中繼網絡的高速率、低延時、低費用等特點受到大多數用戶的親睞，其種種優點比較適合于傳輸圖片和圖像等多媒體信息。例如遠處醫療系統就采用了這種幀中繼網絡，因為在遠程醫療系統中傳送一張普通的X光片就需要占用8MB/s的寬帶，而幀中繼網在網絡延時和費用方面都比較能讓人接受。③通過利用幀中繼網能夠建立一種虛擬專用網。虛擬專用網是一種邏輯網絡，在虛擬網內各個節點都能夠共享細膩網絡內的資源，此數據也僅僅限制在虛擬網內，對于虛擬網外的用戶不會產生任何的影響。同時也有利于信息的保密性。

3.2 無線數據通信 無線數據通信由于可應用于移動用戶，故也稱為移動數據通信。它已經在人們的日常生活中普遍應用。無線數據業務一般包括基本數據業務和專用數據業務?；緮祿I務常見的有廣播、傳真、Emai、無線網（WLAN）的建立等。專用業務是某個行業特殊的用途，如GPS汽車導航衛星定位、計算機輔助調度、個人移動數據通信、3G手機網絡的普及等，都屬于無線數據業務的應用范圍。

4 結束語

數據通信的快速發展給人們的日常生活及工業生產等均帶來了極大的便利，其通信技術日趨完善，應用前景也日益廣泛。相信在不久的將來，數據通信會遍布人類生活的每個角落，成為信息交流與共享的有力手段，也將成為現代通信生活中必不可少的工具。

參考文獻：

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作者簡介:朱鳳麗，女，（1979-），貴州貴陽人，助理工程師，主要從事通信和軟件工程研究。