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淺談數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用前景

時(shí)間:2024-06-02 01:17:09 計(jì)算機(jī)畢業(yè)論文 我要投稿
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淺談數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用前景

摘要:本文介紹數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理、交換方式及其適用范圍;數(shù)據(jù)通信的分類,并展望未來(lái)美好的應(yīng)用前景。

主題詞數(shù)據(jù)通信構(gòu)成原理適用范圍應(yīng)用前景

數(shù)據(jù)通信是通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種新的通信方式。要在崐兩地間傳輸信息必須有傳輸信道,根據(jù)傳輸媒體的不同,有有線數(shù)據(jù)通信與無(wú)線崐數(shù)據(jù)通信之分。但它們都是通過(guò)傳輸信道將數(shù)據(jù)終端與計(jì)算機(jī)聯(lián)結(jié)起來(lái),而使不崐同地點(diǎn)的數(shù)據(jù)終端實(shí)現(xiàn)軟、硬件和信息資源的共享。

一、數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理、交換方式及適用范圍

1.?dāng)?shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理

數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理如框圖1所示。圖中DTE是數(shù)據(jù)終端。數(shù)據(jù)終端有分崐組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類。分組型終端有計(jì)算機(jī)、數(shù)崐字傳真機(jī)、智能用戶電報(bào)終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設(shè)備(PAD)崐、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)崐、局域網(wǎng)(LAN)等各種專用終端設(shè)備;非分組型終端有個(gè)人計(jì)算機(jī)終端、可崐視圖文終端、用戶電報(bào)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)電路終崐端設(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)器崐(MODEM),它的作用是進(jìn)行模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換;如果傳輸信道為崐數(shù)字信道,DCE的作用是實(shí)現(xiàn)信號(hào)碼型與電平的轉(zhuǎn)換,以及線路接續(xù)控制等。崐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(wú)線信道、專用線路與交換崐網(wǎng)線路之分。交換網(wǎng)線路要通過(guò)呼叫過(guò)程建立連接,通信結(jié)束后再拆除;專線連崐接由于是固定連接就無(wú)需上述的呼叫建立與拆線過(guò)程。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的通信控制崐器用于管理與數(shù)據(jù)終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來(lái)處理由數(shù)據(jù)終端崐設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。

2.?dāng)?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(tái)計(jì)算機(jī)或終端在相互通信時(shí),使用同一條實(shí)際的物理鏈路,崐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(jì)算機(jī)或終端同時(shí)共亨崐該電路。

(2)報(bào)文交換

報(bào)文交換是將用戶的報(bào)文存儲(chǔ)在交換機(jī)的存儲(chǔ)器中(內(nèi)存或外存),當(dāng)所需崐輸出電路空閑時(shí),再將該報(bào)文發(fā)往需接收的交換機(jī)或終端。這種存儲(chǔ)_轉(zhuǎn)發(fā)的方崐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(lái)的整份報(bào)文分割成若于個(gè)定長(zhǎng)的數(shù)據(jù)塊(稱為分組或崐打包),將這些分組以存儲(chǔ)_轉(zhuǎn)發(fā)的方式在網(wǎng)內(nèi)傳輸。第一個(gè)分組信息都連有接崐收地址和發(fā)送地址的標(biāo)識(shí)。在分組交換網(wǎng)中,不同用戶的分組數(shù)據(jù)均采用動(dòng)態(tài)復(fù)崐用的技術(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,崐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(bào)網(wǎng)及電路交換的公用數(shù)據(jù)崐網(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;后一種方式崐與公用電話網(wǎng)基本相似,但它是用四線或二線方式連接用戶,適用于較高速率的崐數(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、崐線路均衡條件等均優(yōu)于公用電話網(wǎng)。其優(yōu)點(diǎn)是實(shí)時(shí)性強(qiáng)、延遲很小、交換成本較崐低;其缺點(diǎn)是線路利用率低。電路交換適用于一次接續(xù)后,長(zhǎng)報(bào)文的通信。

(2)報(bào)文交換方式適用于實(shí)現(xiàn)不同速率、不同協(xié)議、不同代碼終端的終端間或崐一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的同文為單位進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)通信。由于這種方式,網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)崐延大,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)崐絡(luò)時(shí)延較小的數(shù)據(jù)通信。

(3)分組交換是在存儲(chǔ)_轉(zhuǎn)發(fā)方式的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,但它兼有電路交換及崐報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)。它適用于對(duì)話式的計(jì)算機(jī)通信,如數(shù)據(jù)庫(kù)檢索、圖文信息存取、崐電子郵件傳遞和計(jì)算機(jī)間通信等各方面,傳輸質(zhì)量高、成本較低,并可在不同速崐率終端間通信。其缺點(diǎn)是不適宜于實(shí)時(shí)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(diǎn)、數(shù)字信道和網(wǎng)絡(luò)控制管理中心組成,崐其網(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)字信道崐和數(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(shuō)DDN是把數(shù)據(jù)通信技術(shù)、崐數(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)。崐數(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,但崐實(shí)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(diǎn)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(shí)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崐(N=1-32);用戶入網(wǎng)速率最高不超過(guò)2Mbit/s。

⑤DDN時(shí)延較小。

(2)分組交換網(wǎng)

分組交換網(wǎng)(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎(chǔ)的,所以崐又稱為X.25網(wǎng)。它是采用存儲(chǔ)_轉(zhuǎn)發(fā)方式,將用戶送來(lái)的報(bào)文分成具用一定長(zhǎng)崐度的數(shù)據(jù)段,并在每個(gè)數(shù)據(jù)段上加上控制信息,構(gòu)成一個(gè)帶有地址的分組組合群崐體,在網(wǎng)上傳輸。分組交換網(wǎng)最突出的優(yōu)點(diǎn)是在一條電路上同時(shí)可開(kāi)放多條虛通崐路,為多個(gè)用戶同時(shí)使用,網(wǎng)絡(luò)具有動(dòng)態(tài)路由選擇功能和先進(jìn)的誤碼檢錯(cuò)功能,崐但網(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崐部分組成,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(lái)的。幀中繼技術(shù)崐是把不同長(zhǎng)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崐在網(wǎng)上傳輸。其功能特點(diǎn)為:

①使用統(tǒng)計(jì)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,每一條崐線路和網(wǎng)絡(luò)端口都可由多個(gè)終點(diǎn)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(shí),才把所需的帶寬分配給指定的虛崐電路,而且?guī)捲诰W(wǎng)絡(luò)里是按照分組動(dòng)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(lái)執(zhí)行其交換功能,利用用戶信息和崐控制信息分離的D信道連接來(lái)實(shí)施以幀為單位的信息傳送,簡(jiǎn)化了中間節(jié)點(diǎn)的處崐理。幀中繼采用了可靠的ISDND信道的鏈路層(LAPD)協(xié)議,將流量崐控制、糾錯(cuò)等功能留給智能終端去完成,從而大大簡(jiǎn)化了處理過(guò)程,提高了效率。崐當(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(zhǎng)度比分組交換長(zhǎng),達(dá)到1024-4096字節(jié)/幀,因而其吞吐量崐非常高,其所提供的速率為2048Mbit/s。用戶速率一般為9.6、4.4、19.2、N崐×64kbist/

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