浅论数据通信原理发展及应用

杨景钊

中图分类号：TN919文献标识码：A文章编号：1673-0992(2009)10-104-01

摘要：随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展，数据通信应运而生，它实现了计算机与计算机之间，计算机与终端之间的传递。由于不同业务需求的变化及通信技术的发展使得数据通信经过了不同的发展历程。

关键词：数据通信；原理；发展；应用

数据通信是20世纪50年代随着计算机技术和通信技术的迅速发展，以及两者之间的相互渗透与结合而兴起的一种新的通信方式，它是计算机和通信相结合的产物。随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展，数据通信应运而生，它实现了计算机与计算机之间，计算机与终端之间的传递。由于不同业务需求的变化及通信技术的发展使得数据通信经过了不同的发展历程。

一、数据通信的构成原理

数据终端有分组型终端(PT)和非分组型终端(NPT)两大类。分组型终端有计算机、数字传真机、智能用户电报终端(TeLetex)、用户分组装拆设备(PAD)、用户分组交换机、专用电话交换机(PABX)、可视图文接入设备(VAP)、局域网(LAN)等各种专用终端设备；非分组型终端有个人计算机终端、可视图文终端、用户电报终端等各种专用终端。数据电路由传输信道和数据电路终端设备(DCE)组成，如果传输信道为模拟信道，DCE通常就是调制解调器(MOODM)，它的作用是进行模拟信号和数字信号的转换；如果传输信道为数字信道，DCE的作用是实现信号码型与电平的转换，以及线路接续控制等。传输信道除有模拟和数字的区分外，还有有线信道与无线信道、专用线路与交换网线路之分。交换网线路要通过呼叫过程建立连接，通信结束后再拆除；专线连接由于是固定连接就无需上述的呼叫建立与拆线过程。计算机系统中的通信控制器用于管理与数据终端相连接的所有通信线路。中央处理器用来处理由数据终端设备输入的数据。

二、数据通信的分类

1.有线数据通信

(1)数字数据网(DDN)

数字数据网由用户环路、DDN节点、数字信道和网络控制管理中心组成。DDN是利用光纤或数字微波、卫星等数字信道和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网。也可以说ＤＤＮ是把数据通信技术、数字通信技术、光迁通信技术以及数字交叉连接技术结合在一起的数字通信网络。数字信道应包括用户到网络的连接线路，即用户环路的传输也应该是数字的，但实际上也有普通电缆和双绞线，但传输质量不如前。

(2)分组交换网

分组交换网(PSPDN)是以CCITTX.25建议为基础的，所以又称为X.25网。它是采用存储-转发方式，将用户送来的报文分成具用一定长度的数据段，并在每个数据段上加上控制信息，构成一个带有地址的分组组合群体，在网上传输。分组交换网最突出的优点是在一条电路上同时可开放多条虚通路，为多个用户同时使用，网络具有动态路由选择功能和先进的误码检错功能，但网络性能较差。

(3)帧中继网

帧中继网络通常由帧中继存取设备、帧中继交换设备和公共帧中继服务网3部分组成。帧中继网是从分组交换技术发展起来的。帧中继技术是把不同长度的用户数据组均包封在较大的帧中继帧内，加上寻址和控制信息后在网上传输。智能终端去完成，从而大大简化了处理过程，提高了效率。当然，帧中继传输线路质量要求很高，其误码率应小于１０的负８次方。

2.无线数据通信

无线数据通信也称移动数据通信，它是在有线数据通信的基础上发展起来的。有线数据通信依赖于有线传输，因此只适合于固定终端与计算机或计算机之间的通信。而移动数据通信是通过无线电波的传播来传送数据的，因而有可能实现移动状态下的移动通信。狭义地说，移动数据通信就是计算机间或计算机与人之间的无线通信。它通过与有线数据网互联，把有线数据网路的应用扩展到移动和便携用户。

三、通信系统传输手段

电缆通信：双绞线、同轴电缆等。市话和长途通信。调制方式：SSB FDM。基于同轴的PCM时分多路数字基带传输技术。光纤将逐渐取代同轴。 微波中继通信：比较同轴，易架设、投资小、周期短。模拟电话微波通信主要采用SSB FM FDM调制，通信容量6000路 频道。数字微波采用BPSK、QPSK及QAM调制技术。采用64QAM、256QAM等多电平调制技术提高微波通信容量，可在40M频道内传送1920~7680路PCM数字电话。 光纤通信：光纤通信是利用激光在光纤中长距离传输的特性进行的，具有通信容量大、通信距离长及抗干扰性强的特点。卫星通信：通信距离远、传输容量大、覆盖面积大、不受地域限制及高可靠性。目前，成熟技术使用模拟调制、频分多路及频分多址。数字卫星通信采用数字调制、时分多路及时分多址。 移动通信：GSM、CDMA。数字移动通信关键技术：调制技术、纠错编码和数字话音编码。

四、数据通信的应用前景

1.有线数据通信的应用

(1)数字数据电路(DDN)的应用范围有：组建公用数字数据通信网；可为公用数据交换网、各种专用网、无线寻呼系统、可视图文系统、高速数据传输、会议电视、ISDN(２B＋D信道或30B＋D信道)、邮政储汇计算机网络等提供中继或数据信道；为帧中继、虚拟专用网、LAN，以及不同类型的网络提供网间连接；利用ＤＤＮ实现大用户局域网联网；如我区各专业银行、教育、科研以及区公安分局与市公安局的局域网互联等。提供租用线，让大用户自己组建专用数字数据传输网。

(2)分组交换网的应用

分组交换网能提供永久虚电路(PVC)及交换虚电路(SVC)等多种业务。利用分组交换网的通信平台，还可以开发与提供一些增值数据业务：电子信箱业务；电子数据交换业务；传真存储转发业务；可视图文业务。

(3)帧中继技术的应用

帧中继技术适用于对广域网进行数据访问和高速数据传输。帧中继也是一种ISDN承载业务，主要用于局域网互联和高速主机环境下作为宽带网的数据入口，是向未来宽带ＡＴＭ交换过渡的手段之一。常用于： 组建帧中继公用网；在分组交换机上安装帧中继接口；为用户提供低成本的虚拟宽带业务；在专用网中，采用复用的物理接口可以减少局域网互联时的桥接器、路由器和控制器所需的端口数量，并减少互联设备所需通信设施的数量。帧中继的数字链路连接鉴别(DLCI)寻址功能可允许单个中继接入设备与上千个接入设备通信；局域网(LAN)与广域网(WAN)的高速连接；远程计算机辅助设计 制造文件的传送、图像查询以及图像监视、会议电视等。

2.无线数据通信的应用

(1)移动数据通信在业务上的应用。移动数据通信的业务，通常分为基本数据业务和专用数据业务两种：基本数据业务的应用有电子信箱、传真、信息广播、局域网(LAN)接入等。专用业务的应用有个人移动数据通信、计算机辅助调度、车、船、舰队管理、GPS汽车卫星定位、远程数据接入等。

(2)移动数据通信在工业及其他领域的应用。移动数据通信在这些领域的应用可分为固定式应用、移动式应用和个人应用三种类型。