發(fā)布時(shí)間：2024-02-29 14:44:21
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的數(shù)據(jù)通信的優(yōu)點(diǎn)樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
【關(guān)鍵詞】 互聯(lián)網(wǎng) 數(shù)據(jù)通訊 交換技術(shù)
隨著人類(lèi)生活水平不斷提高，計(jì)算機(jī)普遍被大眾所應(yīng)用，為了提高信息的的利用率，它發(fā)展了數(shù)據(jù)交換技術(shù)，更好的滿足社會(huì)對(duì)信息的需求。同樣，數(shù)據(jù)交換技術(shù)也促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息的容納量和傳遞速度。日常的互聯(lián)網(wǎng)中，通過(guò)物理設(shè)施進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，信息單元進(jìn)行傳輸，方便數(shù)據(jù)檢驗(yàn)。
一、數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)的原理
1、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)信息幀的地址。通常數(shù)據(jù)通信交換是在物理層進(jìn)行，物理硬件交換設(shè)備將信息轉(zhuǎn)發(fā)給相關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備，實(shí)際表明，這樣會(huì)出現(xiàn)不同的狀況。第一種情況：當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)中所有的設(shè)備，在同一時(shí)間收到數(shù)據(jù)信息發(fā)送的目標(biāo)，這時(shí)就是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息幀向所有設(shè)備在傳發(fā)數(shù)據(jù)。第二種情況：當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)中某一個(gè)設(shè)備收到數(shù)據(jù)信息發(fā)送的目標(biāo)，但是該地址不存在于交換設(shè)備中，這時(shí)就需要網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息幀向所有設(shè)備在傳發(fā)數(shù)據(jù)。第三種情況：為了使互聯(lián)網(wǎng)中某一個(gè)設(shè)備收到數(shù)據(jù)信息發(fā)送的目標(biāo)，同時(shí)該地址存在交換設(shè)備中，這時(shí)就是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息幀向所有設(shè)備在傳發(fā)數(shù)據(jù)。第四種情況：設(shè)定互聯(lián)網(wǎng)中某一個(gè)設(shè)備收到數(shù)據(jù)信息發(fā)送的目標(biāo)，這時(shí)就不需要網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息幀向所有設(shè)備在傳發(fā)數(shù)據(jù)。
2、轉(zhuǎn)換程序的制定。數(shù)據(jù)通信交換要有定義表，表格中的基本單元是信息編碼和交換接口的編號(hào)，同時(shí)通信交換具有記憶的能力，自動(dòng)記載交換地址在定義表中。定義表中的每個(gè)信息都會(huì)儲(chǔ)存信息的交換時(shí)間。為了統(tǒng)計(jì)該信息的使用次數(shù)，只要觀察信息交換的時(shí)間所發(fā)生改變即可，若該信息的交換時(shí)間長(zhǎng)期沒(méi)有發(fā)生改變，那么該信息就是在定義表中被刪除。
二、互聯(lián)網(wǎng)中的通信交換技術(shù)
1、電路的交換。建立連接、占用線路、拆除連接是電路交換的三個(gè)基本過(guò)程，通信交換前必須先將電路連接好。建立起始點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)之間的獨(dú)立通道，在數(shù)據(jù)通信傳遞轉(zhuǎn)換過(guò)程中，要優(yōu)先分配閑置的線路，在繼續(xù)傳播；接著要占用線路，利用已經(jīng)建立好的線路進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換；然后要拆除所連接的轉(zhuǎn)換點(diǎn)，釋放線路，使線路資源重新被其它線路響應(yīng)。優(yōu)點(diǎn)：可以專(zhuān)線享用，實(shí)用較性強(qiáng)，操作方式簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：通信的時(shí)間較長(zhǎng)，信道的利用較低，終端不能相互通信交換。
2、報(bào)文的交換。將數(shù)據(jù)信息改裝為報(bào)文形式，每個(gè)報(bào)文都可以控制信息，擁有目的地址，信息是以轉(zhuǎn)發(fā)存儲(chǔ)方式進(jìn)行交換的。報(bào)文的站點(diǎn)是一次性發(fā)送數(shù)據(jù)，并利用通信進(jìn)行交換，一個(gè)報(bào)文被站點(diǎn)發(fā)送時(shí)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)依照?qǐng)?bào)文上的目的地址，將其發(fā)送給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，端與端之間不會(huì)存在沒(méi)必要的連接。優(yōu)點(diǎn)：信道利用率較高，報(bào)文可以被發(fā)送到多個(gè)目的地，承載的信息量大，速度和代碼可以相互轉(zhuǎn)換。缺點(diǎn)：滿足不了通信交換的實(shí)時(shí)性，傳輸時(shí)間較長(zhǎng)，節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)較多時(shí)不能及時(shí)存儲(chǔ)，設(shè)備費(fèi)用較高。
3、分組的交換。分組的終端會(huì)將數(shù)據(jù)分割成若干數(shù)據(jù)，再送往其它的交換點(diǎn)，附帶原有地址、用戶數(shù)據(jù)、目的地址、控制信息，收端點(diǎn)會(huì)將分開(kāi)的數(shù)據(jù)按照順序還原數(shù)據(jù)。優(yōu)點(diǎn)：速度較快，傳輸質(zhì)量高，真實(shí)可靠，經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單，不同的終端可以相互通信轉(zhuǎn)換。缺點(diǎn)：技術(shù)性較強(qiáng)，難于實(shí)現(xiàn)。
4、幀中繼協(xié)議的交換。幀中繼協(xié)議是一種系統(tǒng)復(fù)用協(xié)議，在單一的線路中提供多條虛擬線路的方式。每一條虛擬的線路會(huì)被連接標(biāo)識(shí)，只能本地連接，沒(méi)有全局有效性。優(yōu)點(diǎn)：傳輸媒介是光纖，傳輸質(zhì)量高，資源利用率高，網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)空間大。缺點(diǎn)：不適合傳輸實(shí)時(shí)信息，對(duì)線路和終端的要求較高。
5、ATM異步傳輸模式的交換。應(yīng)用寬帶業(yè)務(wù)的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸、交換和復(fù)用。ATM將電路交換的高速度性能和分組交換的高效性能相結(jié)合，直接面向連接的快速分組交換技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)：高效性，信息元固定，信息簡(jiǎn)化。缺點(diǎn)：技術(shù)尚未成熟，操作不完善，價(jià)格較高。
三、新型數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)
1、電傳輸?shù)慕粨Q階段。通常數(shù)據(jù)通信交換都處于電傳輸?shù)慕粨Q階段，交換技術(shù)包含電路的交換、報(bào)文的交換、分組的交換、幀中繼協(xié)議的交換、ATM異步傳輸模式的交換等。
2、光傳輸?shù)慕粨Q階段。數(shù)據(jù)的傳輸和交換都要在光信號(hào)的信道上進(jìn)行，只在終端處表現(xiàn)成電信號(hào)，方便信息的處理。由于技術(shù)水平不夠高，產(chǎn)生交換節(jié)點(diǎn)飽和、光信道空置現(xiàn)象，原傳輸通信網(wǎng)絡(luò)的瓶頸轉(zhuǎn)移到交換點(diǎn)上。為了解決這種分組交換處的瓶頸問(wèn)題，利用新型數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)，如：光包交換技術(shù)、光路交換技術(shù)。
3、電傳和光傳輸交換階段。利用光纖為主要媒介，數(shù)據(jù)信息以光信號(hào)的形式在線路上進(jìn)行傳輸交換，但是中間的接節(jié)點(diǎn)只能處理電信號(hào)，因此，在傳輸線路中間的接節(jié)點(diǎn)出，安裝光電和電光能夠相互轉(zhuǎn)換的裝置。
四、結(jié)語(yǔ)
綜上所述，常見(jiàn)的互聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)都有自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際情況選擇恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)。在以后的發(fā)展中，加大力度研究數(shù)據(jù)通信的交換技術(shù)，提高技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，同步監(jiān)控用戶準(zhǔn)確獲取信息數(shù)據(jù)，為社會(huì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]黨燕.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通訊及交換技術(shù)淺析[J].長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）理工卷，2010（01）.
[2]左琳.淺析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012（14）.
[3]周樂(lè)文.高可靠千兆以太網(wǎng)交換機(jī)研究[D].國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2011.
關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)通信；原理；交換方式；范圍；分類(lèi)
概述：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。
1 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：
1.1 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，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)共享該電路。
1.2 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)的方式可以提高中繼線和電路的利用率。
1.3 分組交換
分組交換是將用戶發(fā)來(lái)的整份報(bào)文分割成若干個(gè)定長(zhǎng)的數(shù)據(jù)塊（稱(chēng)為分組或打包），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)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。
2 各種交換方式的適用范圍
2.1 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)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(zhuān)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(diǎn)是實(shí)時(shí)性強(qiáng)、延遲很小、交換成本較低；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。
2.2 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)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(shí)延較小的數(shù)據(jù)通信。
2.3 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、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。
3 數(shù)據(jù)通信的分類(lèi)
3.1 有線數(shù)據(jù)通信
3.1.1 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。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(shuō)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(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。4） DDN 的租用專(zhuān)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(guò)2Mbit/s。
5）DDN 時(shí)延較小。
3.1.2 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(chēng)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)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，但網(wǎng)絡(luò)性能較差。
3.2 無(wú)線數(shù)據(jù)通信
無(wú)線數(shù)據(jù)通信也稱(chēng)移動(dòng)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(lái)的。有線數(shù)據(jù)通信依賴(lài)于有線傳輸，因此只適合于固定終端與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)之間的通信。而移動(dòng)數(shù)據(jù)通信是通過(guò)無(wú)線電波的傳播來(lái)傳送數(shù)據(jù)的，因而有可能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)狀態(tài)下的移動(dòng)通信。狹義地說(shuō)，移動(dòng)數(shù)據(jù)通信就是計(jì)算機(jī)間或計(jì)算機(jī)與人之間的無(wú)線通信。它通過(guò)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(dòng)和便攜用戶。
4 網(wǎng)絡(luò)及其協(xié)議
4.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（Computer Network），就是通過(guò)光纜、雙絞電話線或有、無(wú)線信道將兩臺(tái)以上計(jì)算機(jī)互聯(lián)的集合。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)各用戶可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享，如文檔、程序、打印機(jī)和調(diào)制解調(diào)器等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按地理位置劃分，可分為網(wǎng)際網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)和局域網(wǎng)四種。Internet是世界上最大的網(wǎng)際網(wǎng)；廣域網(wǎng)一般指連接一個(gè)國(guó)家內(nèi)各個(gè)地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)，全國(guó)公安系統(tǒng)的信息中心互聯(lián)起來(lái)，也是一個(gè)廣域網(wǎng)。廣域網(wǎng)一般分布距離在100~1000 公里之間；城域網(wǎng)又稱(chēng)為都市網(wǎng)，它的覆蓋范圍一般為一個(gè)城市，方圓不超過(guò)10~100 公里；局域網(wǎng)的地理分布則相對(duì)較小，如一棟建筑物，或一個(gè)單位、一所學(xué)校，甚至一個(gè)大房間等。
局域網(wǎng)是目前使用最多的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)單位可使用多個(gè)局域網(wǎng)，如財(cái)務(wù)部門(mén)使用局域網(wǎng)來(lái)管理財(cái)務(wù)帳目，勞動(dòng)人事部門(mén)使用局域網(wǎng)來(lái)管理人事檔案、各種人才信息，公安刑偵部門(mén)使用局域網(wǎng)來(lái)管理犯罪信息系統(tǒng)、交警部門(mén)使用局域網(wǎng)來(lái)管理機(jī)動(dòng)車(chē)輛、駕駛員信息等等。
4.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)對(duì)話所使用的語(yǔ)言，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議很多，有面向字符的協(xié)議、面向比特的協(xié)議，還有面向字節(jié)計(jì)數(shù)的協(xié)議，但最常用的是TCP/IP 協(xié)議。它適用于由許多LAN 組成的大型網(wǎng)絡(luò)和不需要路由選擇的小型網(wǎng)絡(luò)。TCP/IP 協(xié)議的特點(diǎn)是具有開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)，并且非常容易管理。
TCP/IP 實(shí)際上是一種標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，是有關(guān)協(xié)議的集合，它包括傳輸控制協(xié)議（Transport Control pro-tocol） 和因特網(wǎng)協(xié)（InternetProtocol）。TCP 協(xié)議用于在應(yīng)用程序之間傳送數(shù)據(jù)，IP 協(xié)議用于在程序與主機(jī)之間傳送數(shù)據(jù)。由于TCP/IP 具有跨平臺(tái)性，現(xiàn)已成為Internet的標(biāo)準(zhǔn)連接協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分為如下四層：
1） 網(wǎng)絡(luò)接口層：負(fù)責(zé)接收和發(fā)送物理幀；
2） 網(wǎng)絡(luò)層：負(fù)責(zé)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的通信；
3） 傳輸層：負(fù)責(zé)起點(diǎn)到終端的通信；
4） 應(yīng)用層：提供諸如文件傳輸、
電子郵件等應(yīng)用程序要把數(shù)據(jù)以TCP/IP 協(xié)議方式從一臺(tái)計(jì)算機(jī)傳送到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)需經(jīng)過(guò)上述四層通信軟件的處理才能在物理網(wǎng)絡(luò)中傳輸。
目前的IP 協(xié)議是由32 位二進(jìn)制數(shù)組成的，如202．0．96．133 就示連接到因特網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)使用的IP 地址，在整個(gè)因特網(wǎng)上IP 地址是唯一的。
業(yè)務(wù)臺(tái)站中使用的常規(guī)自動(dòng)站的數(shù)據(jù)通信方式,就是有線數(shù)據(jù)通信,該自動(dòng)氣象站主要是由傳感器、采集器、主控計(jì)算機(jī)、電源、專(zhuān)用通信電纜等組成,在常規(guī)自動(dòng)站中,涉及到的專(zhuān)用通信電纜是同軸電纜,其結(jié)構(gòu)如圖1所示,此電纜常用于近距的音頻通信、遠(yuǎn)距的高頻載波和數(shù)字通信及信號(hào)傳輸,主要采用SSB/FDM的調(diào)制方式,基于同軸的PCM(PulseCodeModulation-脈碼調(diào)制錄音)時(shí)分多路數(shù)字基帶傳輸技術(shù),具有通信容量大、傳輸穩(wěn)定性高、保密性好、較少受到自然條件和外部干擾影響等優(yōu)點(diǎn)。有線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是通過(guò)數(shù)據(jù)電路將分布在遠(yuǎn)地的數(shù)據(jù)終端設(shè)備與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、交換、存儲(chǔ)和處理的系統(tǒng),主要由數(shù)據(jù)終端設(shè)備、數(shù)據(jù)電路、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)三部分組成。自動(dòng)氣象站的工作原理是自動(dòng)站各要素傳感器的感應(yīng)元件在相應(yīng)要素發(fā)生變化時(shí),元件輸出的電量產(chǎn)生變化,與此同時(shí),也產(chǎn)生了模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào),這些信號(hào)被處理器實(shí)時(shí)控制的數(shù)據(jù)采集器所采集,經(jīng)過(guò)線性化和定量化處理,實(shí)現(xiàn)工程量到要素量的轉(zhuǎn)換,再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選,得出的氣象要素值按一定的格式儲(chǔ)存在采集器中,采集器再將數(shù)據(jù)通過(guò)傳輸信道傳送至臺(tái)站內(nèi)的主控計(jì)算機(jī)。自動(dòng)氣象站有線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。在各臺(tái)站的主控計(jì)算機(jī)中,可以實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)到各氣象要素值,并按規(guī)定的格式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的硬盤(pán)上,在定時(shí)觀測(cè)時(shí)刻,還將氣象要素值存入規(guī)定格式的定時(shí)數(shù)據(jù)文件中。根據(jù)業(yè)務(wù)需要實(shí)現(xiàn)各種氣象報(bào)告的編發(fā),形成各種氣象記錄報(bào)表和氣象數(shù)據(jù)文件,再通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將氣象實(shí)時(shí)資料傳輸給用戶和終端數(shù)據(jù)服務(wù)中心。至此,數(shù)據(jù)完成了由采集、處理、轉(zhuǎn)換、傳輸組成的一整套通信過(guò)程,如圖3所示。
2無(wú)線通信系統(tǒng)
自動(dòng)氣象設(shè)備中,由于探測(cè)環(huán)境的限制,有些設(shè)備是需要搭建在遠(yuǎn)離觀測(cè)臺(tái)站的野外環(huán)境,例如,區(qū)域多要素自動(dòng)站、自動(dòng)土壤濕度儀,這種情況下,自動(dòng)設(shè)備若使用有線通信系統(tǒng),則會(huì)遇到線路成本高、鋪設(shè)難度大等問(wèn)題,所以只能利用無(wú)線通信系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)的傳輸。就區(qū)域自動(dòng)站而言,是由傳感器、采集器、太陽(yáng)能電源、無(wú)線通信模塊幾部分組成,其用到的無(wú)線通信模塊是基于GPRS/CDMA技術(shù)的通信模塊,其技術(shù)的可靠性和穩(wěn)定性已經(jīng)是非常高的,且功能非常強(qiáng)大,完全能滿足自動(dòng)站進(jìn)行氣象數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程無(wú)線通信的要求。GPRS(GeneralPacketRadioService-通用分組無(wú)線業(yè)務(wù))是在現(xiàn)有GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種移動(dòng)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS通過(guò)在GSM數(shù)字移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)中引入分組交換的功能實(shí)體,以完成用分組方式進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸,GPRS系統(tǒng)可以看作是對(duì)原有的GSM電路交換系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的業(yè)務(wù)擴(kuò)充,以支持移動(dòng)用戶利用分組數(shù)據(jù)移動(dòng)終端接入Internet或其它分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的需求。GPRS允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù),而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源,從而提供了一種高效能、低成本的無(wú)線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸,也適用于偶爾的大數(shù)量數(shù)據(jù)傳輸。GPRS無(wú)線通信系統(tǒng)常用的兩種不同的應(yīng)用方式有:(1)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸;(2)中心點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸,在自動(dòng)站中,用到的是中心點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸方式,如圖4所示(APP代表應(yīng)用業(yè)務(wù)、DTU代表數(shù)據(jù)終端單元、SMS代表短消息業(yè)務(wù)、CSD代表電路交換數(shù)據(jù)、DSC代表數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中心)。自動(dòng)站主要使用GPRS、SMS等通信方式與中心站進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,平時(shí)使用GPRS上傳數(shù)據(jù)至中心站服務(wù)器,再由FTP(雙向傳輸協(xié)議)從中心站服務(wù)器傳至數(shù)據(jù)服務(wù)中心,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)讓用戶共享,如果GPRS網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)暫時(shí)故障,系統(tǒng)自動(dòng)切換至SMS短信方式,將數(shù)據(jù)傳至中心站服務(wù)器,如果仍有上傳失敗的情況,還可通過(guò)有線傳輸?shù)姆绞缴蟼髦林行恼痉?wù)器。區(qū)域自動(dòng)站的工作原理是,傳感器采集數(shù)據(jù)和采集器處理數(shù)據(jù)部分與常規(guī)自動(dòng)站是基本相似的,數(shù)據(jù)由采集器出來(lái),所經(jīng)過(guò)的傳輸信道是不一樣的,是通過(guò)GPRS無(wú)線通信模塊發(fā)送至終端數(shù)據(jù)服務(wù)中心的,所以,區(qū)域自動(dòng)站的無(wú)線通信系統(tǒng)整體模式如圖5所示:
張杰（1982-），男，本科，助教，研究發(fā)現(xiàn)：信息技術(shù)應(yīng)用與管理專(zhuān)業(yè)。
摘 要：本文首先對(duì)數(shù)據(jù)通信接口和典型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言做了概述，然后分析了C語(yǔ)言的應(yīng)用優(yōu)越性，并以實(shí)例介紹了C語(yǔ)言在通信接口軟件中的應(yīng)用，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了C語(yǔ)言在通信接口軟件設(shè)計(jì)中的重要地位。
關(guān)鍵詞：通信接口；軟件設(shè)計(jì)；C語(yǔ)言；應(yīng)用
通信技術(shù)是人類(lèi)文明史發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)不可避免的永恒話題。人類(lèi)在發(fā)展過(guò)程中形成的文字、語(yǔ)言、圖像等內(nèi)容的傳播是以通信系統(tǒng)為基礎(chǔ)的。這些信息通過(guò)物理形態(tài)的電、光信號(hào)進(jìn)行傳輸。在今天，通信技術(shù)不斷完善和更新，大型的生產(chǎn)以及應(yīng)用裝置皆采用了先進(jìn)科學(xué)的控制系統(tǒng)，這是新時(shí)代飛速發(fā)展的趨勢(shì)。而控制系統(tǒng)中先進(jìn)的理論和方法必然要使用到先進(jìn)的通信接口軟件。C語(yǔ)言具有匯編語(yǔ)言和高級(jí)程序語(yǔ)言的雙重身份，是一種重要的計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言，廣泛應(yīng)用在大中小型計(jì)算機(jī)上。C語(yǔ)言作為結(jié)構(gòu)式語(yǔ)言，可以應(yīng)用在工作系統(tǒng)、編寫(xiě)系統(tǒng)等很多領(lǐng)域，而且顯示出了其自身巨大的優(yōu)越性。同樣，C語(yǔ)言在數(shù)據(jù)通信接口軟件方面被廣泛使用，且取得了很好的效果。
一、數(shù)據(jù)通信接口概述和典型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言
（一）計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)的主要組成部分包括計(jì)算機(jī)、外部設(shè)備、終端設(shè)備、中間連接設(shè)備和傳輸介質(zhì)等，這就自然涉及到很多設(shè)備間的連接問(wèn)題，也就是所謂的接口，簡(jiǎn)單的說(shuō)即是通信系統(tǒng)中各部分的連接界面。接口技術(shù)是針對(duì)設(shè)備連接間遇到了各種問(wèn)題而采取的技術(shù)。接口技術(shù)將通信系統(tǒng)的各部分連接為一個(gè)有機(jī)整體，使其能夠科學(xué)協(xié)調(diào)地運(yùn)轉(zhuǎn)。而連接標(biāo)準(zhǔn)通信子系統(tǒng)和中央處理器的接口就是通信接口。
（二）計(jì)算機(jī)通信是將計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)有機(jī)結(jié)合的技術(shù)類(lèi)型，它主要負(fù)責(zé)編碼數(shù)據(jù)的傳輸、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換和處理等工作，也稱(chēng)作數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)通信以計(jì)算機(jī)為中心，用數(shù)據(jù)電路將分布在遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)終端設(shè)備連接起來(lái)，從而進(jìn)行數(shù)據(jù)通信工作。數(shù)據(jù)通信主要是由數(shù)據(jù)通信接口完成，通訊方式有串行和并行兩種。通常來(lái)講，串行方式運(yùn)用的最多。構(gòu)成字符的二進(jìn)制代碼序列在一條通道上以位為單位按照時(shí)間順序依次傳輸，這種傳輸方式就是串行通信。由于串行通信收發(fā)數(shù)據(jù)只在一條信道上傳輸，因此串行通信方式易實(shí)現(xiàn)，且成本較低。串行通信有以下特點(diǎn)：通信線路少，線路的利用率高，比較適合進(jìn)行遠(yuǎn)距離連接；在接收端和發(fā)送端需要進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)換和并/串轉(zhuǎn)換；串行通信要有同步措施，避免出現(xiàn)錯(cuò)字。現(xiàn)實(shí)生活應(yīng)用最廣泛的串行通訊接口就是RS-232-C接口。
（三）平常用于通信接口軟件設(shè)計(jì)的編程語(yǔ)言有很多，比如通信設(shè)備可編程邏輯控制PLC中采用的標(biāo)準(zhǔn)化編程語(yǔ)言就有結(jié)構(gòu)文本（ST）兩種文本語(yǔ)言、順序功能圖（SFC）、梯形圖（LD）、三種圖形化語(yǔ)言、功能模塊圖（FBD）、語(yǔ)句表（IL）等。這些編程語(yǔ)言皆遵守標(biāo)準(zhǔn)（IEC6113123），而且還支持C、Basic等編程語(yǔ)言，這樣就可以滿足不同控制場(chǎng)合的不同要求。
二、C語(yǔ)言在通信接口軟件設(shè)計(jì)中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)
（一）運(yùn)算符豐富多樣。C語(yǔ)言的運(yùn)算符多達(dá)34種，而且在C語(yǔ)言中，括號(hào)、逗號(hào)、賦值等都被當(dāng)作運(yùn)算符處理。這樣能極大地豐富C語(yǔ)言的運(yùn)算類(lèi)型，能完成其他高級(jí)編程語(yǔ)言所不能完成的運(yùn)算。
（二）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型豐富多樣。除了自身規(guī)定的若干數(shù)據(jù)類(lèi)型外，C語(yǔ)言還允許用戶根據(jù)實(shí)際需求定義自己的數(shù)據(jù)類(lèi)型，以滿足不同程序設(shè)計(jì)的需要。
（三）C語(yǔ)言具有結(jié)構(gòu)化的控制語(yǔ)句。
（四）C語(yǔ)言的語(yǔ)法限制不是很?chē)?yán)格，程序員在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)編程時(shí)自由度比較大。設(shè)計(jì)過(guò)程只要符合C語(yǔ)言的基本語(yǔ)法規(guī)則，一般都能使用。不過(guò)，這只是一種額外的手段或者捷徑，不可作為常規(guī)程序編法。
（五）C語(yǔ)言可以直接訪問(wèn)物理地址，能進(jìn)行“hit”操作，能完成匯編語(yǔ)言的大多數(shù)功能，能直接對(duì)硬件展開(kāi)操作。因此，C語(yǔ)言有時(shí)也叫中級(jí)語(yǔ)言。
（六）C語(yǔ)言在編碼過(guò)程中，生成的目標(biāo)代碼質(zhì)量比較高，且程序的執(zhí)行效率較高。
（七）和匯編語(yǔ)言相比較，C語(yǔ)言編寫(xiě)的程序擁有較好的可移植性。
由于這些特性，C語(yǔ)言的應(yīng)用范圍十分廣泛，它不僅用于系統(tǒng)程序的編程，而且在硬件的操作場(chǎng)合以及操作形同等方面也有一定的應(yīng)用。由于C語(yǔ)言是關(guān)于數(shù)值計(jì)算的高級(jí)程序語(yǔ)言，具有較強(qiáng)的繪圖能力和數(shù)據(jù)處理能力，因此也常被運(yùn)用到動(dòng)畫(huà)、二維以及三位圖形方面。另外，軟件技術(shù)的飛速發(fā)展也為C語(yǔ)言提供了施展的空間?？梢?jiàn)，C語(yǔ)言的應(yīng)用范圍會(huì)越來(lái)越廣泛。
三、C語(yǔ)言在數(shù)據(jù)通信接口軟件中的應(yīng)用
本文以自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)中數(shù)據(jù)接口軟件開(kāi)發(fā)為例，闡述C語(yǔ)言在通信接口軟件中的應(yīng)用。C語(yǔ)言在自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)中很好地發(fā)揮了其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，其實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接口初始化，在數(shù)據(jù)接收、發(fā)送和處理方面起到很大作用，使該通信接口軟件的電路實(shí)現(xiàn)了異步、雙向的準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)通信任務(wù)。其中GPIB的WIN32API函數(shù)驅(qū)動(dòng)庫(kù)用于軟件部分的設(shè)計(jì)；而API函數(shù)庫(kù)封裝對(duì)GPIB設(shè)備的初始化、數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)或命令的寫(xiě)入和清除等控制操作則通過(guò)DLL調(diào)用技術(shù)完成。
基于C語(yǔ)言的通信接口軟件設(shè)計(jì)如下：
Void rec880（）//數(shù)據(jù)接收
{
Char idata tem48，tem88；
Char idata I，j；
Tem48=XBYTE[0x0100]；
If（（tem48&0x08）=0x08）//產(chǎn)生器件清除中斷
{
；//執(zhí)行任何指令
}
Else if（（tem&0x04）=0x04）出錯(cuò)中斷
}
XBYTE[0x0100]=0x08；//器件清楚
retum；
}
Else if（（tem&0x01）=0x01）//收到數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)存到pdtem[]數(shù)組
}
i=0
For（j=0；j
pdtem[i]=tem88；
i++；
tem48=XBYTE[0x0100]；
while（（tem48&0x01）！=0x01）
tem48=XBYTE[0x0100]
tem48=XBYTE[0x0100]
}
Strjudge（）；接收完畢進(jìn)入數(shù)據(jù)處理程序
}
}
結(jié)束語(yǔ)：社會(huì)在快速發(fā)展之中，人們對(duì)通信水平的要求愈發(fā)提高，這就要求通信接口軟件設(shè)計(jì)要適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，滿足社會(huì)對(duì)通信水平的高要求。C語(yǔ)言是一種簡(jiǎn)潔、方便且內(nèi)容豐富的編程語(yǔ)言，其自身具有眾多優(yōu)點(diǎn)。在通信接口軟件設(shè)計(jì)中使用C語(yǔ)言，不僅能優(yōu)化設(shè)計(jì)程序質(zhì)量，而且還可以提高通信接口軟件的可靠性以及準(zhǔn)確性，在通信接口軟件設(shè)計(jì)中具有很重要的作用。本文首先對(duì)數(shù)據(jù)通信接口和典型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言做了概述，然后分析了C語(yǔ)言的應(yīng)用優(yōu)越性，并以實(shí)例介紹了C語(yǔ)言在通信接口軟件中的應(yīng)用，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了C語(yǔ)言在通信接口軟件設(shè)計(jì)中的重要地位。（作者單位：商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院）
參考文獻(xiàn)
[1] 張文杰.C語(yǔ)言在通信接口軟件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].電子測(cè)試.2013（5）：85-86
關(guān)鍵詞：構(gòu)成原理；模型的建立；通信分類(lèi)；適用范圍
Abstract: Wireless data communication in mobile data communication, which is based on the wired data communication. The wired data communication depends on the wired transmission, therefore only suitable for communication between fixed terminal to a computer or computer. While the mobile data communication is to transmit data through the propagation of radio waves, so it is possible to realize the mobile state of mobile communication. Wireless communication between the mobile data communication is a computer or computer and human. It is through the cable data network and Internet, the application of wired data networks is extended to mobile and portable users
Key words: construction principle; model; communication; application
中圖分類(lèi)號(hào)：E965 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一、數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理
1.1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(lèi)。分組型終端有計(jì)算機(jī)、數(shù)字、真機(jī)、智能用戶電報(bào)終端、戶分組裝拆設(shè)備、用戶分組交換機(jī)、專(zhuān)用電話交換機(jī)、視圖文接入設(shè)備、局域網(wǎng)等各種專(zhuān)用終端設(shè)備;非分組型終端有個(gè)人計(jì)算機(jī)終端、可視圖文終端、用戶電報(bào)終端等各種專(zhuān)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)備組成，如果傳輸信道為模擬信道，DCE常就是調(diào)制解調(diào)器，它的作用是進(jìn)行模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換;如果傳輸信道為數(shù)字信, 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。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(zhuān)用線路與交換網(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(zhuān)線連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)終端設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。
二、系統(tǒng)模型的建立
監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求和XML的特點(diǎn)，將系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信問(wèn)題轉(zhuǎn)化為如何實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)文件傳輸和如何使用XML文件表示數(shù)據(jù)這兩個(gè)子問(wèn)題。同時(shí)，為了便于實(shí)現(xiàn)，提高系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性及可維護(hù)性，采用層次結(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)的功能劃分為七層模型。
2.1 物理鏈路層
是指網(wǎng)絡(luò)通訊的線路，本系統(tǒng)采用電信的ADSL有線方式，其它也可以是局域網(wǎng)（雙絞線、同軸電纜、光纖等）或者無(wú)線通訊方式（GPRS、GSM、CDMA等）；物理鏈路層是系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)，但與上層的實(shí)現(xiàn)方式基本無(wú)關(guān)。
2.2.1標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層
是指TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)協(xié)議族，網(wǎng)絡(luò)中TCP/IP協(xié)議叫做傳輸控制網(wǎng)際協(xié)議，又叫網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，是Internet國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，其中的TCP協(xié)議和UDP(User Datagram Protocol)協(xié)議是兩種最常用的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。
2.2.2文件傳輸層
使用Socket（套接字）技術(shù)實(shí)現(xiàn)文件的傳輸。Socket是Windows與網(wǎng)絡(luò)的接口。Windows通過(guò)Socket把數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)傳輸格式，也把網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成Windows格式。Socket可以使用面向連接的協(xié)議(如TCP)，也可以使用無(wú)連接的協(xié)議(如UDP)。Socket一般用來(lái)描述IP地址和端口，是一個(gè)通信鏈接的句柄。應(yīng)用程序通常通過(guò)Socket向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出請(qǐng)求或者應(yīng)答網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，可以通過(guò)Socket傳送數(shù)據(jù)，進(jìn)一歨封裝成傳送任何文件（字節(jié)流）的功能。
2.2.3 XML文件控制層
在XML中的數(shù)據(jù)可能是接收到的數(shù)據(jù)，也可能是要發(fā)送的數(shù)據(jù)，監(jiān)控中心和站點(diǎn)必須準(zhǔn)確控制XML文件的接收和發(fā)送。特別是對(duì)于監(jiān)控中心，可能同時(shí)接收到多個(gè)站點(diǎn)發(fā)送來(lái)的XML文件，發(fā)送XML文件時(shí)也要準(zhǔn)確控制發(fā)送的目標(biāo)站點(diǎn)。
2.2.4XML文件封裝/解析層
這是兩個(gè)相逆的過(guò)程，也是兩種相對(duì)應(yīng)的操作。XML文件封裝是指將要發(fā)送的數(shù)據(jù)按照一定的協(xié)議打包組裝成一個(gè)特定格式的XML文件，解析是指對(duì)一個(gè)XML文件按照特定的協(xié)議進(jìn)行分析解讀，還原出其中所描述的數(shù)據(jù)。
2.2.5數(shù)據(jù)表示層
將采集到的數(shù)據(jù)、處理中的數(shù)據(jù)或者在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)等各種數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為能夠用XML文件描述的格式。這一層在本地操作的數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)程傳輸?shù)臄?shù)據(jù)之間建立了一個(gè)通道，使兩者之間互不影響，從而不會(huì)降低系統(tǒng)的執(zhí)行效率。
2.2.6業(yè)務(wù)邏輯層
實(shí)際上就是整個(gè)系統(tǒng)的用戶接口，或者說(shuō)是系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)層，包括打印單據(jù)、防作弊、報(bào)警處理、用戶管理、查詢(xún)統(tǒng)計(jì)、費(fèi)用計(jì)算、實(shí)時(shí)監(jiān)控、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入、系統(tǒng)管理等。
三、數(shù)據(jù)通信的分類(lèi)
3. 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，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(shuō)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(shí)際上也有普通電纜和雙絞線，但傳輸質(zhì)量不如前。
3.2 DDN的主要特點(diǎn):
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(zhuān)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(guò) 2Mbit/s。⑤DDN 時(shí)延較小。
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)通信；原理；分類(lèi)
數(shù)據(jù)通信是以“數(shù)據(jù)”為業(yè)務(wù)的通信系統(tǒng)，數(shù)據(jù)是預(yù)先約定好的具有某種含義的數(shù)字、字母或符號(hào)以及它們的組合。數(shù)據(jù)通信是20世紀(jì)50年代隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展，以及兩者之間的相互滲透與結(jié)合而興起的一種新的通信方式，它是計(jì)算機(jī)和通信相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛普及與計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用的發(fā)展，數(shù)據(jù)通信應(yīng)運(yùn)而生，它實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間，計(jì)算機(jī)與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務(wù)需求的變化及通信技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經(jīng)過(guò)了不同的發(fā)展歷程。
一、通信系統(tǒng)傳輸手段
電纜通信:雙絞線、同軸電纜等。市話和長(zhǎng)途通信。調(diào)制方式:SSB/FDM。基于同軸的PCM時(shí)分多路數(shù)字基帶傳輸技術(shù)。光纖將逐漸取代同軸。
微波中繼通信:比較同軸，易架設(shè)、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調(diào)制，通信容量6000路/頻道。數(shù)字微波采用BPSK、QPSK及QAM調(diào)制技術(shù)。采用64QAM、256QAM等多電平調(diào)制技術(shù)提高微波通信容量，可在40M頻道內(nèi)傳送1920~7680路PCM數(shù)字電話。
光纖通信:光纖通信是利用激光在光纖中長(zhǎng)距離傳輸?shù)奶匦赃M(jìn)行的，具有通信容量大、通信距離長(zhǎng)及抗干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)。目前用于本地、長(zhǎng)途、干線傳輸，并逐漸發(fā)展用戶光纖通信網(wǎng)。目前基于長(zhǎng)波激光器和單模光纖，每路光纖通話路數(shù)超過(guò)萬(wàn)門(mén)，光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來(lái)，光纖通信技術(shù)發(fā)展迅速，并有各種設(shè)備應(yīng)用，接入設(shè)備、光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。光纖通信設(shè)備有光電轉(zhuǎn)換單元和數(shù)字信號(hào)處理單元兩部分組成。
衛(wèi)星通信:通信距離遠(yuǎn)、傳輸容量大、覆蓋面積大、不受地域限制及高可靠性。目前，成熟技術(shù)使用模擬調(diào)制、頻分多路及頻分多址。數(shù)字衛(wèi)星通信采用數(shù)字調(diào)制、時(shí)分多路及時(shí)分多址。
移動(dòng)通信:GSM、CDMA。數(shù)字移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù):調(diào)制技術(shù)、糾錯(cuò)編碼和數(shù)字話音編碼。
二、數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理
數(shù)據(jù)終端(DTE)有分組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類(lèi)。分組型終端有計(jì)算機(jī)、數(shù)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)、用戶分組交換機(jī)、專(zhuān)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(zhuān)用終端設(shè)備；非分組型終端有個(gè)人計(jì)算機(jī)終端、可視圖文終端、用戶電報(bào)終端等各種專(zhuān)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(hào)和數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換；如果傳輸信道為數(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。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(zhuān)用線路與交換網(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(zhuān)線連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)終端設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。
三、數(shù)據(jù)通信的分類(lèi)
3.1有線數(shù)據(jù)通信
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。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(shuō)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(shí)際上也有普通電纜和雙絞線，但傳輸質(zhì)量不如前。
分組交換網(wǎng)。分組交換網(wǎng)(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎(chǔ)的，所以又稱(chēng)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)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，但網(wǎng)絡(luò)性能較差。
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。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)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在網(wǎng)上傳輸。
3.2無(wú)線數(shù)據(jù)通信
無(wú)線數(shù)據(jù)通信也稱(chēng)移動(dòng)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(lái)的。有線數(shù)據(jù)通信依賴(lài)于有線傳輸，因此只適合于固定終端與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)之間的通信。而移動(dòng)數(shù)據(jù)通信是通過(guò)無(wú)線電波的傳播來(lái)傳送數(shù)據(jù)的，因而有可能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)狀態(tài)下的移動(dòng)通信。狹義地說(shuō)，移動(dòng)數(shù)據(jù)通信就是計(jì)算機(jī)間或計(jì)算機(jī)與人之間的無(wú)線通信。它通過(guò)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(dòng)和便攜用戶。
四、網(wǎng)絡(luò)及其協(xié)議
4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(ComputerNetwork)，就是通過(guò)光纜、雙絞電話線或有、無(wú)線信道將兩臺(tái)以上計(jì)算機(jī)互聯(lián)的集合。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)各用戶可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享，如文檔、程序、打印機(jī)和調(diào)制解調(diào)器等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按地理位置劃分，可分為網(wǎng)際網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、和局域網(wǎng)四種。Internet是世界上最大的網(wǎng)際網(wǎng)；廣域網(wǎng)一般指連接一個(gè)國(guó)家內(nèi)各個(gè)地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)一般分布距離在100-1000公里之間；城域網(wǎng)又稱(chēng)為都市網(wǎng)，它的覆蓋范圍一般為一個(gè)城市，方圓不超過(guò)10-100公里；局域網(wǎng)的地理分布則相對(duì)較小，如一棟建筑物，或一個(gè)單位、一所學(xué)校，甚至一個(gè)大房間等。
局域網(wǎng)是目前使用最多的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)單位可使用多個(gè)局域網(wǎng)，如財(cái)務(wù)部門(mén)使用局域網(wǎng)來(lái)管理財(cái)務(wù)帳目，勞動(dòng)人事部門(mén)使用局域網(wǎng)來(lái)管理人事檔案、各種人才信息等等。
4.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)對(duì)話所使用的語(yǔ)言，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議很多，有面向字符的協(xié)議、面向比特的協(xié)議，還有面向字節(jié)計(jì)數(shù)的協(xié)議，但最常用的是TCP/IP協(xié)議。它適用于由許多LAN組成的大型網(wǎng)絡(luò)和不需要路由選擇的小型網(wǎng)絡(luò)。TCP/IP協(xié)議的特點(diǎn)是具有開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)，并且非常容易管理。
TCP/IP實(shí)際上是一種標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，是有關(guān)協(xié)議的集合，它包括傳輸控制協(xié)議(TransportControlProtocol)和因特網(wǎng)協(xié)議(InternetProtocol)。TCP協(xié)議用于在應(yīng)用程序之間傳送數(shù)據(jù)，IP協(xié)議用于在程序與主機(jī)之間傳送數(shù)據(jù)。由于TCP/IP具有跨平臺(tái)性，現(xiàn)已成為Internet的標(biāo)準(zhǔn)連接協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分為如下四層:網(wǎng)絡(luò)接口層:負(fù)責(zé)接收和發(fā)送物理幀；網(wǎng)絡(luò)層:負(fù)責(zé)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的通信；傳輸層:負(fù)責(zé)起點(diǎn)到終端的通信；應(yīng)用層:提供諸如文件傳輸、電子郵件等應(yīng)用程序要把數(shù)據(jù)以TCP/IP協(xié)議方式從一臺(tái)計(jì)算機(jī)傳送到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)需經(jīng)過(guò)上述四層通信軟件的處理才能在物理網(wǎng)絡(luò)中傳輸。目前的IP協(xié)議是由32位二進(jìn)制數(shù)組成的，如202.0.96.133就表示連接到因特網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)使用的IP地址，在整個(gè)因特網(wǎng)上IP地址是唯一的。
關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)通信；原理；分類(lèi)
數(shù)據(jù)通信是以“數(shù)據(jù)”為業(yè)務(wù)的通信系統(tǒng)，數(shù)據(jù)是預(yù)先約定好的具有某種含義的數(shù)字、字母或符號(hào)以及它們的組合。數(shù)據(jù)通信是20世紀(jì)50年代隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展，以及兩者之間的相互滲透與結(jié)合而興起的一種新的通信方式，它是計(jì)算機(jī)和通信相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛普及與計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用的發(fā)展，數(shù)據(jù)通信應(yīng)運(yùn)而生，它實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間，計(jì)算機(jī)與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務(wù)需求的變化及通信技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經(jīng)過(guò)了不同的發(fā)展歷程。
一、通信系統(tǒng)傳輸手段
電纜通信：雙絞線、同軸電纜等。市話和長(zhǎng)途通信。調(diào)制方式：SSB/FDM?；谕S的PCM時(shí)分多路數(shù)字基帶傳輸技術(shù)。光纖將逐漸取代同軸。
微波中繼通信：比較同軸，易架設(shè)、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調(diào)制，通信容量6000路/頻道。數(shù)字微波采用BPSK、QPSK及QAM調(diào)制技術(shù)。采用64QAM、256QAM等多電平調(diào)制技術(shù)提高微波通信容量，可在40M頻道內(nèi)傳送1920～7680路PCM數(shù)字電話。
光纖通信：光纖通信是利用激光在光纖中長(zhǎng)距離傳輸?shù)奶匦赃M(jìn)行的，具有通信容量大、通信距離長(zhǎng)及抗干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)。目前用于本地、長(zhǎng)途、干線傳輸，并逐漸發(fā)展用戶光纖通信網(wǎng)。目前基于長(zhǎng)波激光器和單模光纖，每路光纖通話路數(shù)超過(guò)萬(wàn)門(mén)，光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來(lái)，光纖通信技術(shù)發(fā)展迅速，并有各種設(shè)備應(yīng)用，接入設(shè)備、光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。光纖通信設(shè)備有光電轉(zhuǎn)換單元和數(shù)字信號(hào)處理單元兩部分組成。
二、數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理
數(shù)據(jù)終端（DTE）有分組型終端（PT）和非分組型終端（NPT）兩大類(lèi)。分組型終端有計(jì)算機(jī)、數(shù)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）、用戶分組交換機(jī)、專(zhuān)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(zhuān)用終端設(shè)備；非分組型終端有個(gè)人計(jì)算機(jī)終端、可視圖文終端、用戶電報(bào)終端等各種專(zhuān)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(hào)和數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換；如果傳輸信道為數(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。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(zhuān)用線路與交換網(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(zhuān)線連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)終端設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。
三、數(shù)據(jù)通信的分類(lèi)
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。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(shuō)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(shí)際上也有普通電纜和雙絞線，但傳輸質(zhì)量不如前。
分組交換網(wǎng)。分組交換網(wǎng)（PSPDN）是以CCITTX.25建議為基礎(chǔ)的，所以又稱(chēng)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)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，但網(wǎng)絡(luò)性能較差。
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。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)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在網(wǎng)上傳輸。
四、網(wǎng)絡(luò)及其協(xié)議
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 通信數(shù)據(jù) 交換技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
前言
數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)是指網(wǎng)絡(luò)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)之間或者是計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)的信息交換技術(shù)。簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)通信就是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間或者計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如打印機(jī)等)之間鏈路上的通信，這種通信不存在中間節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)起來(lái)簡(jiǎn)單，但是在全球網(wǎng)絡(luò)中或者是廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)內(nèi)不能通過(guò)這種簡(jiǎn)單的全連接來(lái)實(shí)現(xiàn)信息傳遞的交換方法，通常在源、宿站點(diǎn)之間多個(gè)節(jié)點(diǎn)，確保網(wǎng)絡(luò)中的某條鏈路出現(xiàn)故障或遭受破壞時(shí)能夠自動(dòng)在節(jié)點(diǎn)之間找到合適的路徑，使得通信基本不受影響。因此，數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)的基本原理是通過(guò)某種交換方法， 從源站點(diǎn)發(fā)出的信息經(jīng)過(guò)多個(gè)節(jié)點(diǎn)或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備后到達(dá)目標(biāo)站點(diǎn)。
一、常見(jiàn)的數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)
不同的站點(diǎn)之間需要進(jìn)行通信數(shù)據(jù)交換實(shí)現(xiàn)信息的傳遞,是在對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)之間在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息傳輸過(guò)程中進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換基本技術(shù)有三種,即電路交換、報(bào)文交換及分組交換,在此基礎(chǔ)上另外還有兩種較為常見(jiàn)數(shù)據(jù)交換模式:幀中繼技術(shù)和ATM異步傳輸模式。
1 電路交換
電路交換過(guò)程一般包括連接建立、線路占用和連接拆除三個(gè)階段。在通信之前需要先將線路連接起來(lái):從起源站點(diǎn)向其中某個(gè)目標(biāo)站點(diǎn)發(fā)送響應(yīng)請(qǐng)求,目的是將通信雙方之間建立一條獨(dú)占的通道,以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。在請(qǐng)求發(fā)出之后,會(huì)通過(guò)其間多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)一直傳遞到目標(biāo)站點(diǎn),在傳遞的過(guò)程中,優(yōu)先分配相較于空閑的物理線路,某一主叫節(jié)點(diǎn)呼叫另一被叫節(jié)點(diǎn)發(fā)出連接請(qǐng)求,接著再傳遞到下一個(gè)節(jié)點(diǎn),整個(gè)過(guò)程就是這樣以此類(lèi)推持續(xù)進(jìn)行。其次線路占用:即數(shù)據(jù)傳輸交換階段,基于已經(jīng)建立好的物理線路的基礎(chǔ)上,進(jìn)行站點(diǎn)與站點(diǎn)之間數(shù)據(jù)傳輸交換任務(wù)。再次連接拆除:在起源站點(diǎn)和目標(biāo)站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)成功連接,并完成兩點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)之后,需要將建立的這條線路進(jìn)行拆除,即將線路進(jìn)行釋放,讓線路資源回歸到新的響應(yīng)中。電路交換具有很多優(yōu)點(diǎn),比如線路專(zhuān)用、數(shù)據(jù)直達(dá),在兩個(gè)站點(diǎn)之間線路建立之后和線路釋放的這段時(shí)間內(nèi),整條線路不會(huì)再進(jìn)行任何數(shù)據(jù)的傳輸交換,也不會(huì)與其它站點(diǎn)進(jìn)行資源的共享,專(zhuān)線專(zhuān)用。實(shí)時(shí)性也很強(qiáng),線路一旦建立之后,通信雙方所有資源,包括線路資源在內(nèi),均用于本次數(shù)據(jù)傳輸通信,此時(shí)除了偶爾會(huì)出現(xiàn)傳輸時(shí)延情況之外,不會(huì)出現(xiàn)其他形式的時(shí)延故障,完成線路交換的交換設(shè)備及控制十分簡(jiǎn)單,既適用于傳輸模擬信號(hào),也適用于傳輸數(shù)字信號(hào)。但電路交換也存在一些缺點(diǎn),比如電路交換的平均連接建立時(shí)間對(duì)計(jì)算機(jī)通信來(lái)說(shuō)費(fèi)時(shí)長(zhǎng)。電路交換連接建立后,物理通路被通信雙方獨(dú)占,即使通信線路空閑,也不能供其他用戶使用,因而信道利用低。電路交換時(shí),數(shù)據(jù)直達(dá),不同類(lèi)型、不同規(guī)格、不同速率的終端很難相互進(jìn)行通信,也難以在通信過(guò)程中進(jìn)行差錯(cuò)控制。
2 報(bào)文交換
報(bào)文交換是將數(shù)據(jù)信息封裝成報(bào)文,每個(gè)報(bào)文中包含有控制信息和目的地址,網(wǎng)絡(luò)中的各交換節(jié)點(diǎn)以存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。報(bào)文交換交換方式的數(shù)據(jù)傳輸單位是報(bào)文,報(bào)文就是站點(diǎn)一次性發(fā)送的數(shù)據(jù)塊,其長(zhǎng)度沒(méi)有限制并且可變。當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)想要發(fā)送報(bào)文時(shí),應(yīng)附加一個(gè)目的地址到該報(bào)文上,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)會(huì)按照?qǐng)?bào)文上目的地址,利用路由信息找出下一個(gè)節(jié)點(diǎn)地址,把報(bào)文發(fā)送給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。因此,端與端之間無(wú)需先通過(guò)呼叫建立連接。
報(bào)文交換優(yōu)點(diǎn)是信道的利用率較高、承載量大;報(bào)文交換系統(tǒng)可以把一個(gè)報(bào)文發(fā)送到多個(gè)目的地;報(bào)文交換網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行速度和代碼的轉(zhuǎn)換。其缺點(diǎn)主要是不能滿足實(shí)時(shí)或交互式的通信要求;報(bào)文傳輸延遲較長(zhǎng);節(jié)點(diǎn)收到過(guò)多的數(shù)據(jù)而無(wú)法存儲(chǔ)時(shí),造成報(bào)文丟失;設(shè)備費(fèi)用高。
3 分組交換
分組交換原理:分組的封裝是分組終端把要發(fā)送的數(shù)據(jù)信息分割成若干個(gè)用戶數(shù)據(jù)段,每個(gè)數(shù)據(jù)段在送往下一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)時(shí),附加上源地址、目的地址、用戶數(shù)據(jù)段編號(hào)、差錯(cuò)控制信息。分組的傳輸是交換節(jié)點(diǎn)選擇一個(gè)最佳的路由,把分組經(jīng)一個(gè)或幾個(gè)交換節(jié)點(diǎn),送到收端。收端從分組中提取用戶數(shù)據(jù)段,再把它們按照順序恢復(fù)成原有的數(shù)據(jù)信息。
分組交換主要優(yōu)點(diǎn)是速度快、傳輸質(zhì)量和效率高、可靠性高、轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延短、經(jīng)濟(jì)性好、能夠?qū)崿F(xiàn)不同類(lèi)型終端的之間的相互通信、分組交換網(wǎng)能和其他通信網(wǎng)互聯(lián)。主要不足是實(shí)現(xiàn)技術(shù)難度大。
4 幀中繼技術(shù)(FrameRelay)
幀中繼協(xié)議是一種簡(jiǎn)化的X.25廣域網(wǎng)協(xié)議,幀中繼協(xié)議是一種統(tǒng)計(jì)復(fù)用的協(xié)議,它在單一物理傳輸線路上能夠提供多條虛電路。每條虛電路用數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識(shí)來(lái)標(biāo)識(shí),DLCI只在本地接口和與之直接相連的對(duì)端接口有效,不具有全局有效性,即在幀中繼網(wǎng)絡(luò)中,不同的物理接口上相同的DLCI并不表示是同一個(gè)虛電路。幀中繼技術(shù)主要優(yōu)點(diǎn)是以光纖作為傳輸媒體,傳輸質(zhì)量高,誤碼率低,網(wǎng)絡(luò)吞吐量大,網(wǎng)絡(luò)資源利用率高。主要缺點(diǎn)是幀中繼不適合傳輸實(shí)時(shí)信息,對(duì)傳輸線路質(zhì)量和終端智能化程度要求都高。
5ATM異步傳輸模式
ATM異步傳輸模式是用作寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的復(fù)用、傳輸和交換模式。ATM綜合了分組交換的高效率和電路交換的高速度的優(yōu)點(diǎn),采用面向連接的快速分組交換技術(shù)。ATM信元的長(zhǎng)度是固定的,即53個(gè)字節(jié)。其中5個(gè)字節(jié)是信頭,48個(gè)字節(jié)是信息段。信頭包含各種控制信息,主要是信元的目的地址,維護(hù)信息,優(yōu)先級(jí),信頭的糾錯(cuò)碼。信息段包含用戶數(shù)據(jù)。ATM交換特點(diǎn):基于統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用;采用面向連接的工作方式;信元長(zhǎng)度固定;信頭簡(jiǎn)化,以減少處理開(kāi)銷(xiāo)。
二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換技術(shù)的最新發(fā)展與應(yīng)用情況
由于交換技術(shù)又分為了電傳輸和交換階段、光傳輸和電交換階段、光傳輸和交換階段三個(gè)階段；電傳輸和交換階段是傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)階段，光傳輸和點(diǎn)交換階段是以光纖為傳輸介質(zhì)，以光信號(hào)在物理通道上傳輸，則必須按照光電和電光的轉(zhuǎn)化裝置。光傳輸和交換只有在傳輸終端表現(xiàn)為電信號(hào)，而隨著商業(yè)化的加深，光路交換和光包交換一些新交換技術(shù)也陸續(xù)出現(xiàn)。
隨著光纖技術(shù)的快速發(fā)展，光纖傳輸?shù)玫搅藰O大的普及。以Internet 為代表的新技術(shù)革命正在深刻地改變著傳統(tǒng)的電信觀念和體系架構(gòu)，交換技術(shù)的發(fā)展得到了很好的新契機(jī)。另外，隨著信息的膨脹，越來(lái)越多人的日常生活與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系更為緊密，直接導(dǎo)致人類(lèi)社會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求急劇的增長(zhǎng)，并且對(duì)網(wǎng)絡(luò)也提出了更高的要求，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換所承載的內(nèi)容也越來(lái)越豐富，對(duì)交換技術(shù)的要求也越來(lái)越高。下一代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)是- 個(gè)能夠屏蔽底層通信基礎(chǔ)設(shè)施多樣性，并能提供一個(gè)統(tǒng)一開(kāi)放的、可伸縮的、安全穩(wěn)定和高性能的融合服務(wù)平臺(tái)，能夠支持快速靈活地開(kāi)發(fā)、集成、定制和部署新的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)系統(tǒng)。
結(jié)束語(yǔ)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換技術(shù)，對(duì)于人類(lèi)信息獲取和信息的傳輸工作提供了可靠的保障，促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。在日常研究和探索過(guò)程中，應(yīng)該積極構(gòu)建統(tǒng)一高效的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)資源的無(wú)縫連接，實(shí)現(xiàn)安全、高效的多樣性綜合網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
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