數據通信的應用前景

2019-11-03 08:59:08

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本刊特約撰稿

　　林士斌

　　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。要在兩地間傳輸信息必須有傳輸信道，根據傳輸媒體的不同，有有線數據通信與無線數據通信之分。但它們都是通過傳輸信道將數據終端與計算機聯結起來，而使不同地點的數據終端實現軟、硬件和信息資源的共享。

　　數據通信的交換方式及適用范圍

　　1．數據通信的交換方式

　　通常數據通信有三種交換方式：

　　（１）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，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該電路。

　　（２）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（內存或外存），當所需輸出電路空閑時，再將該報文發往需接收的交換機或終端。這種存儲—轉發的方式可以提高中繼線和電路的利用率。

　　（３）分組交換

　　分組交換是將用戶發來的整份報文分割成若于個定長的數據塊（稱為分組或打包），將這些分組以存儲—轉發的方式在網內傳輸。第一個分組信息都連有接收地址和發送地址的標識。在分組交換網中，不同用戶的分組數據均采用動態復用的技術傳送，即網絡具有路由選擇，同一條路由可以有不同用戶的分組在傳送，所以線路利用率較高。

　　2．各種交換方式的適用范圍

　　（１）電路交換方式通常應用于公用電話網、公用電報網及電路交換的公用數據網（ＣＳＰＤＮ）等通信網絡中。前兩種電路交換方式系傳統方式；后一種方式與公用電話網基本相似，但它是用四線或二線方式連接用戶，適用于較高速率的數據交換。正由于它是專用的公用數據網，其接通率、工作速率、用戶線距離、線路均衡條件等均優于公用電話網。其優點是實時性強、延遲很小、交換成本較低；其缺點是線路利用率低。電路交換適用于一次接續后，長報文的通信。

　　（２）報文交換方式適用于實現不同速率、不同協議、不同代碼終端的終端間或一點對多點的同文為單位進行存儲轉發的數據通信。由于這種方式，網絡傳輸時延大，并且占用了大量的內存與外存空間，因而不適用于要求系統安全性高、網絡時延較小的數據通信。

　　（３）分組交換是在存儲—轉發方式的基礎上發展起來的，但它兼有電路交換及報文交換的優點。它適用于對話式的計算機通信，如數據庫檢索、圖文信息存取、電子郵件傳遞和計算機間通信等各方面，傳輸質量高、成本較低，并可在不同速率終端間通信。其缺點是不適宜于實時性要求高、信息量很大的業務使用。

　　數據通信的分類

　　１．有線數據通信

　　（1）數字數據網（ＤＤＮ）

　　數字數據網由用戶環路、ＤＤＮ節點、數字信道和網絡控制管理中心組成。ＤＤＮ是利用光纖或數字微波、衛星等數字信道和數字交叉復用設備組成的數字數據傳輸網。也可以說ＤＤＮ是把數據通信技術、數字通信技術、光纖通信技術以及數字交叉連接技術結合在一起的數字通信網絡。數字信道應包括用戶到網絡的連接線路，即用戶環路的傳輸也應該是數字的，但實際上也有普通電纜和雙絞線，但傳輸質量不如前。

　　（2）分組交換網

　　分組交換網（ＰＳＰＤＮ）是以ＣＣＩＴＴＸ．２５建議為基礎的，所以又稱為Ｘ.25網。它是采用存儲—轉發方式，將用戶送來的報文分成具用一定長度的數據段，并在每個數據段上加上控制信息，構成一個帶有地址的分組組合群體，在網上傳輸。分組交換網最突出的優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，網絡具有動態路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能，但網絡性能較差。

　　（3）幀中繼網

　　幀中繼網絡通常由幀中繼存取設備、幀中繼交換設備和公共幀中繼服務網3部分組成。幀中繼網是從分組交換技術發展起來的。幀中繼技術是把不同長度的用戶數據組均包封在較大的幀中繼幀內，加上尋址和控制信息后在網上傳輸。

　　２．無線數據通信

　　無線數據通信也稱移動數據通信，它是在有線數據通信的基礎上發展起來的。有線數據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。而移動數據通信是通過無線電波的傳播來傳送數據的，因而有可能實現移動狀態下的移動通信。狹義地說，移動數據通信就是計算機間或計算機與人之間的無線通信。它通過與有線數據網互聯，把有線數據網路的應用擴展到移動和便攜用戶。

　　網絡及其協議

　　１．計算機網絡

　　計算機網絡（Computer Network)，就是通過光纜、雙絞電話線或有、無線信道將兩臺以上計算機互聯的集合。通過網絡各用戶可實現網絡資源共享，如文檔、程序、打印機和調制解調器等。計算機網絡按地理位置劃分，可分為網際網、廣域網、城域網和局域網四種。Internet是世界上最大的網際網；廣域網一般指連接一個國家內各個地區的網絡，廣域網一般分布距離在１００－１０００公里之間；城域網又稱為都市網，它的覆蓋范圍一般為一個城市，方圓不超過１０－１００公里；局域網的地理分布則相對較小，如一棟建筑物，或一個單位、一所學校，甚至一個大房間等。

　　局域網是目前使用最多的計算機網絡，一個單位可使用多個局域網，如財務部門使用局域網來管理財務帳目，勞動人事部門使用局域網來管理人事檔案、各種人才信息，公安刑偵部門使用局域網來管理犯罪信息系統、交警部門使用局域網來管理機動車輛、駕駛員信息等等。

　　２．網絡協議

　　網絡協議是兩臺計算機之間進行網絡對話所使用的語言，網絡協議很多，有面向字符的協議、面向比特的協議，還有面向字節計數的協議，但最常用的是TCP/ip協議。它適用于由許多ＬＡＮ組成的大型網絡和不需要路由選擇的小型網絡。ＴＣＰ／ＩＰ協議的特點是具有開放體系結構，并且非常容易管理。

　　ＴＣＰ／ＩＰ實際上是一種標準網絡協議，是有關協議的集合，它包括傳輸控制協議和因特網協議。ＴＣＰ協議用于在應用程序之間傳送數據，ＩＰ協議用于在程序與主機之間傳送數據。由于ＴＣＰ／ＩＰ具有跨平臺性，現已成為Internet的標準連接協議。網絡協議分為如下四層：

〈１〉網絡接口層：負責接收和發送物理幀；

〈２〉網絡層：負責相鄰節點之間的通信；

〈３〉傳輸層：負責起點到終端的通信；

〈４〉應用層：提供諸如文件傳輸、電子郵件等應用程序要把數據以ＴＣＰ／ＩＰ協議方式從一臺計算機傳送到另一臺計算機，數據需經過上述四層通信軟件的處理才能在物理網絡中傳輸。

　　目前的ＩＰ協議是由３２位二進制數組成的，如２０２．０．９６．１３３就表示連接到因特網上的計算機使用的ＩＰ地址，在整個因特網上ＩＰ地址是唯一的。

　　數據通信的應用前景

　　１．有線數據通信的應用

　　（１）數字數據電路（ＤＤＮ）的應用范圍有：

①組建公用數字數據通信網；

②可為公用數據交換網、各種專用網、無線尋呼系統、可視圖文系統、高速數據傳輸、會議電視、ＩＳＤＮ（２Ｂ＋Ｄ信道或30Ｂ＋Ｄ信道）、郵政儲匯計算機網絡等提供中繼或數據信道；

③為幀中繼、虛擬專用網、ＬＡＮ，以及不同類型的網絡提供網間連接；

④利用ＤＤＮ實現大用戶局域網聯網；

⑤提供租用線，讓大用戶自己組建專用數字數據傳輸網；

⑥使用ＤＤＮ作為集中操作維護的傳輸手段。

　　（２）分組交換網的應用

　　分組交換網能提供永久虛電路（ＰＶＣ）及交換虛電路（ＳＶＣ）等多種業務。利用分組交換網的通信平臺，還可以開發與提供一些增值數據業務：

①電子信箱業務

②電子數據交換業務

③傳真存儲轉發業務

④可視圖文業務

　　（３）幀中繼技術的應用

　　幀中繼技術適用于對廣域網進行數據訪問和高速數據傳輸。幀中繼也是一種ＩＳＤＮ承載業務，主要用于局域網互聯和高速主機環境下作為寬帶網的數據入口，是向未來寬帶ＡＴＭ交換過渡的手段之一。常用于：

① 組建幀中繼公用網，提供幀中繼業務。

② 在分組交換機上安裝幀中繼接口，提供業務。

③ 為用戶提供低成本的虛擬寬帶業務。

④ 在專用網中，采用復用的物理接口可以減少局域網互聯時的橋接器、路由器和控制器所需的端口數量，并減少互連設備所需通信設施的數量。幀中繼的數字鏈路連接鑒別（ＤＬＣＩ）尋址功能可允許單個中繼接入設備與上千個接入設備通信。其本地管理接口（ＬＭＩ）可大大簡化幀中繼網的配置和管理。

⑤ 局域網（ＬＡＮ）與廣域網（ＷＡＮ）的高速連接。

⑥ ＬＡＮ與ＬＡＮ的互聯。

⑦ 遠程計算機輔助設計/制造文件的傳送、圖像查詢以及圖像監視、會議電視等。

　　２．無線數據通信的應用

　　無線數據通信也稱為移動數據通信。它的業務范圍很廣，也有廣泛的應用前景。

　　（１）移動數據通信在業務上的應用。移動數據通信的業務，通常分為基本數據業務和專用數據業務兩種：基本數據業務的應用有電子信箱、傳真、信息廣播、局域網（LAN）接入等。專用業務的應用有個人移動數據通信、計算機輔助調度、車、船、艦隊管理、ＧＰＳ汽車衛星定位、遠程數據接入等。

　　（２）移動數據通信在工業及其它領域的應用。

移動數據通信在這些領域的應用可分為固定式應用、移動式應用和個人應用三種類型。

①固定式應用是指通過無線接入公用數據網的固定式應用系統及網絡。如邊遠山區的計算機入網、交警部門的交通監測與控制、收費停車場、加油站以及災害的遙測和告警系統等。

②移動式應用是指野外勘探、施工、設計部門及交通運輸部門的運輸車、船隊和快遞公司為發布指示或記錄實時事件，通過無線數據網絡實現業務調度、遠程數據訪問、報告輸入、通知聯絡、數據收集等均需采用移動式數據終端。移動數據終端在公安部門的刑警、巡警、交警也開始應用。

③個人應用是指專業性很強的業務技術人員、公安外線偵察破案人員等需要在外辦公時，通過無線數據終端進行遠程打印、傳真、訪問主機、數據庫查詢、查證。股票交易商也可以通過無線數據終端隨時隨地跟蹤查詢股票信息，即使度假也可以從遠程參加股票交易。

摘自　通信市場

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