數字通信與數據通信辨析

張偉學

（武警士官學校，浙江 杭州 310000）

通信是指用特定的方法，通過某種媒介完成各種性質的信息（包括語言、音樂、文字、圖像和數據等）的傳遞。通信的目的就是傳遞信息。在信息技術高度發(fā)達的今天，數字通信和數據通信已經滲透到了我們生活的方方面面，每人每時每刻每處都在應用，無人無時無刻無處不被提及，可謂拿在手上、掛在嘴上、印在紙上、顯在屏上、用在事上。然而，對于它們實際的內涵，經常混為一談。

1 數字通信

1.1 優(yōu)點

和模擬通信相比，數字通信的優(yōu)點是：（1）抗干擾能力強；（2）便于進行信號加工與處理；（3）傳輸中出現的差錯（誤碼）可以設法控制，提高了傳輸質量；（4）數字信號具有良好的再生性，通過中繼重建增加了傳輸距離；（5）數字信息易于加密且保密性強；（6）研究高新技術，開發(fā)新的傳輸介質（如光纖）、新的大容量頻段（如微波、光波），傳輸話音、電視、數據等多種信息，提高數字信道的帶寬、容量和傳輸速率，增加了通信系統的靈活性、高效性、可靠性和普適性。但事物總是一分為二的，數字通信的許多長處是以增加信號帶寬為代價的，也就是說，數字通信缺點是頻帶利用率低。

1.2 數字通信的產生和發(fā)展

數字通信是一種現代通信方式，產生于電信（Telecommunitin）時代。1928年，提出了著名的奈奎斯特準則和取樣定理；1948年提出了香農定理。這些準則和定理的產生，奠定了數字通信的理論基礎。二十世紀50年代發(fā)明了半導體；半導體元器件的廣泛應用，使數字通信得到發(fā)展。

2 數據通信的內涵與發(fā)展

2.1 數據通信的概念

數據是進行各種統計、計算、科學研究或技術設計等所依據的數值。現代數據通信一詞中的”數據″是指能夠由計算機或數字終端設備進行處理并以某種方式編制成二進制碼的數字、字母和符號的集合。所謂數據通信（Data Communication）是指通信雙方（或多方）按照一定協議（或規(guī)程），完成數據傳輸的過程或方式。數據通信是通信技術和計算機技術相結合而產生的一種新的通信方式。從應用角度上看，數據通信是人與計算機（數字終端設備）或計算機（數字終端設備）與計算機（數字終端設備）之間的信息交換過程，通信雙方之間至少有一方是計算機或數字終端設備。

2.2 數據通信的特點

數字通信和數據通信容易混淆，是因為現代數據通信主要是以數字信號為載體。相對于傳輸數據之外其他信息的數字通信，數據通信有以下特點：（1）數據通信業(yè)務擁有比其他通信業(yè)務更為復雜、嚴格的通信協議。（2）數據通信業(yè)務比音視頻業(yè)務的實時性要求要低，可采用存儲-轉發(fā)方式傳輸信號。（3）數據通信業(yè)務比音視頻業(yè)務的差錯率要求要高，必須采用嚴格的差錯控制措施。（4）數據通信是進程間的通信，可在無人參與的情況下自動進行。

2.3 數據通信的產生和發(fā)展

數據通信的原始定義是指通信的信源和信宿之間按照一定的協議或規(guī)程，完成信息（數據）傳輸的過程或者是通信方式。從人類產生開始，數據通信至少經歷了三代。第一代是原始社會到奴隸社會，就出現了數據通信的原型-簡易信號通信：啞語手勢、烽火狼煙、擊鼓鳴金，今天的交通指示信號、旗語、燈語等簡易信號通信都是原始的數據通信。這些簡易信號通信的共同特點就是必須要有特定的協議，通信過程中雙方要熟練應用這些約定俗成的信號：比如一堆、兩堆、三堆烽火狼煙分別代表特定數量的敵人，擊鼓前進、嗚金收兵，綠燈前行、黃燈預警、紅燈必停，以及地面左轉、前進、右轉的白色導行線。第二代是十九世紀中期，人類社會進入電信時代，出現了電報通信，這是一種以模擬的電信號進行傳輸的數據通信。電報通信采用了至少兩重協議：一重協議為字母、數字、標點符號采用國際通用的莫爾斯電碼；一重協議是勤務用語的英文單詞分別表示什么含義，電報正文中不同的數字組合分別代表什么字或詞語（四個數字組合為一字，分為明碼和密碼，密碼還可以隨時更換以達到保密的目的）。第三代是到如今的光電通信、計算機網絡通信時代，數據通信專指二進制數據通信、計算機網絡通信，其需要用到分門別類的多種協議，以保證數據通信的穩(wěn)定性、可靠性、安全性、高效性。綜上所述，數據通信古已有之，其定義和內涵也在不斷地變化。

3 數字通信和數據通信的區(qū)別與聯系

3.1 數字通信和數據通信的區(qū)別

首先，性質不同。數字通信和數據通信屬于不同的范疇，并不具有可比性，但容易混淆。數字通信指的是信號的形式，它是和模擬通信相對而言的；而數據通信指的是通信的內容、信息的種類，是和電話通信、電報通信、圖像通信并列而言的。其次，外延不同。數字通信比數據通信的概念更為寬泛。由于數字信號所攜帶的信息不惟一，它可以由純數據、符號、文字、圖像等離散信息或數字信息編碼而成，因此，作為信息的載體-數字信號就具有多義性，同一個數字信號可以代表不同的信息，比如，一個8位數據信號10110010，它可以是一個十進制數，也可以代表一個字母或文字等，或者說，數字通信的信息和信號可以分離。第三，系統組成不同。數字通信系統可以不包括通信終端，只包括信道；而數據通信系統中必須包括通信終端，而且終端在系統中占有很重要的地位。第四，產生時代不同。數字通信產生較晚，是現代電通信、光通信的產物；而數據通信古已有之，經過不斷地演化，在不同的時代具有不同的含義。

3.2 數字通信和數據通信的聯系

數字通信和數據通信緊密聯系在一起，廣泛應用于我們的工作和生活中：一是數據通信終端處理的都是數字信號。數據通信是隨計算機技術和計算機網絡的發(fā)展而出現的一種新的通信方式，其傳輸信道既可以是數字信道也可以是模擬信道，但信源、信宿處理的都是數字信號。二是數據通信的信號主要表現為數字信號。雖然數據信號有時以模擬信號的形式表現出來，但大多數情況下，數據信號是以數字信號的形式出現的。可以說，現有的少部分數據信號以模擬信號傳輸問題，產生的主要原因是傳輸信道帶寬不夠，隨著5G、6G網絡的建設發(fā)展，光纖入戶以及無線通信網絡寬帶化，數據通信全部應用數字信道傳輸，數據通信成為數字通信的“子集”。三是傳輸原理相同。由于數據本身是一種數字信息，因此數據通信與數字通信盡管是兩個不同的概念，但在信號傳輸方面有許多共同之處。比如，除了不需要信源編碼以外，它同樣需要解決信道編碼、差錯控制、加密、解密、同步、多路復用、再生中繼等問題。可見，在傳輸原理上數據通信與數字通信沒有本質的區(qū)別。從目前的實際應用和以后發(fā)展的角度，我們完全可以說數字通信是數據通信的基礎。四是兩者都都代表通信技術的發(fā)展方向。從信號方式來看，數字通信將全面取代模擬通信。從通信業(yè)務種類來看，語音、傳真、圖像等經過數字化后，將統統歸于數據。通信業(yè)務的未來只有數據通信。

4 結束語

通信是把信息從某處傳遞到它處，而運輸是把人員或貨物從某處運送到它處，二者有很多相似之處。我們在此用運輸名詞來比喻數字通信和數據通信兩個比較抽象的概念。運輸有鐵路運輸、公路運輸和客運、貨運之分。鐵路運輸是指使用火車在鐵路上進行的運輸，公路運輸主要是指利用汽車在公路上進行的運輸；它們強調的是運輸的方式和路由。客運指的是輸送旅客到某地，貨運指的是運輸貨物到某地，它們強調的是運輸的標的物。數字通信和模擬通信就相當于鐵路運輸和公路運輸，而數據通信和電話通信、電報通信等就相當于客運和貨運。二者屬于不同的范疇，不能相提并論。但二者相互之間互有交集，聯系密切。