數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識匯總

一、數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理、交換方式及適用范圍

1.數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理

DTE是數(shù)據(jù)終端。數(shù)據(jù)終端有分組型終端（PT）和非分組型終端（NPT）兩大類。分組型終端有計算機(jī)、數(shù)字傳真機(jī)、智能用戶電報終端（TeLetex）、用戶分組裝拆設(shè)備（PAD）、用戶分組交換機(jī)、專用電話交換機(jī)（PABX）、可視圖文接入設(shè)備（VAP）、局域網(wǎng)（LAN）等各種專用終端設(shè)備;非分組型終端有個人計算機(jī)終端、可視圖文終端、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)電路終端設(shè)備（DCE）組成，如果傳輸信道為模擬信道，DCE通常就是調(diào)制解調(diào)器（MODEM），它的作用是進(jìn)行模擬信號和數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換;如果傳輸信道為數(shù)字信道，DCE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。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(jī)系統(tǒng)中的通信控制器用于管理與數(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)終端設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。

2.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：

（1）電路交換

電路交換是指兩臺計算機(jī)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(jìn)行信息傳輸，且不允許其它計算機(jī)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(jī)的存儲器中（內(nèi)存或外存），當(dāng)所需輸出電路空閑時，再將該報文發(fā)往需接收的交換機(jī)或終端。這種存儲_轉(zhuǎn)發(fā)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(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收地址和發(fā)送地址的標(biāo)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)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，所以線路利用率較高。

3.各種交換方式的適用范圍

（1）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)網(wǎng)（CSPDN）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、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(qiáng)、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(xù)后，長報文的通信。

（2）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一點對多點的同文為單位進(jìn)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)絡(luò)時延較小的數(shù)據(jù)通信。

（3）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報文交換的優(yōu)點。它適用于對話式的計算機(jī)通信，如數(shù)據(jù)庫檢索、圖文信息存取、電子郵件傳遞和計算機(jī)間通信等各方面，傳輸質(zhì)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(yè)務(wù)使用。

二、數(shù)據(jù)通信的分類

1.有線數(shù)據(jù)通信

（1） 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)由用戶環(huán)路、DDN節(jié)點、數(shù)字信道和網(wǎng)絡(luò)控制管理中心組成，其網(wǎng)絡(luò)組成結(jié)構(gòu)如框圖2所示。DDN是利用光纖或數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道和數(shù)字交叉復(fù)用設(shè)備組成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。也可以說DDN是把數(shù)據(jù)通信技術(shù)、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)。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，但實際上也有普通電纜和雙絞線，但傳輸質(zhì)量不如前。DDN的主要特點是：

①傳輸質(zhì)量高、誤碼率低：傳輸信道的誤碼率要求小。

②信道利用率高。

③要求全網(wǎng)的時鐘系統(tǒng)保持同步，才能保證DDN電路的傳輸質(zhì)量。

④DDN的租用專線業(yè)務(wù)的速率可分為2.4-19.2kbit/s， N×64kbit/s（N=1-32）;用戶入網(wǎng)速率最高不超過2Mbit/s。

⑤DDN時延較小。

（2）分組交換網(wǎng)

分組交換網(wǎng)（PSPDN）是以CCITT X.25建議為基礎(chǔ)的，所以又稱為X..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(jìn)的誤碼檢錯功能，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部分組成，如框圖3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)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在網(wǎng)上傳輸。其功能特點為：

①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。

②采用虛電路技術(shù)，只有當(dāng)用戶準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)時，才把所需的帶寬分配給指定的虛電路，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。

③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，利用用戶信息和控制信息分離的D信道連接來實施以幀為單位的信息傳送，簡化了中間節(jié)點的處理。幀中繼采用了可靠的ISDN D信道的鏈路層（LAPD）協(xié)議，將流量控制、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。當(dāng)然，幀中繼傳輸線路質(zhì)量要求很高，其誤碼率應(yīng)小于10的負(fù)8次方。

④幀中繼通常的幀長度比分組交換長，達(dá)到1024-4096字節(jié)/幀，因而其吞吐量非常高，其所提供的速率為2048Mbit/s。用戶速率一般為9.6、4.4、19.2、N×64kbist/s（N=1-31），以及2Mbit/s。

⑤）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)點。其時延小于15ms。

2.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。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(jī)或計算機(jī)之間的通信。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(jī)間或計算機(jī)與人之間的無線通信。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(kuò)展到移動和便攜用戶。